细胞的基本概念cell3

1、第三章第三章 细胞的基本概念细胞的基本概念主要内容主要内容l细胞的基本特征细胞的基本特征l原核细胞真核细胞的主要特征原核细胞真核细胞的主要特征l细胞的一般常识细胞的一般常识l细胞的化学成分细胞的化学成分重点：原核细胞与真核细胞的比较重点：原核细胞与真核细胞的比较第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征一、细胞的基本概念一、细胞的基本概念l细胞一词是由罗伯特细胞一词是由罗伯特.胡克（胡克（R. Hooke）于于1665年提出的。年提出的。l细胞（细胞（cell）：细胞是有膜包围的，能进细胞是有膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，同时细胞行独立繁殖的最小原生质团，同时细胞是生命活动的基本结构

2、和功能单位。是生命活动的基本结构和功能单位。细胞是多层次的细胞是多层次的结构体系结构体系：复杂而有序：复杂而有序细胞能进行细胞能进行自我调控自我调控细胞能细胞能繁殖和留传后代繁殖和留传后代细胞是细胞是有序的有序的动态的结构体系动态的结构体系 细胞是物质、能量与信息过程精巧结合细胞是物质、能量与信息过程精巧结合的综合体的综合体 细胞完成各种化学反应；细胞完成各种化学反应； 细胞需要和利用能量；细胞需要和利用能量； 细胞对刺激作出反应；细胞对刺激作出反应； 细胞参与大量机械活动；细胞参与大量机械活动；细胞的基本构成：细胞的基本构成： 质膜质膜 细胞器细胞器 细胞质细胞质 胞质溶质（胞质溶胶）胞质溶

3、质（胞质溶胶） 细胞核（或类核）细胞核（或类核） 细胞骨架细胞骨架原生原生质体质体质膜外结构质膜外结构 名称：名称：protoplasm（原生质）（原生质）protoplast （原生质体）（原生质体） cytoplasm（细胞质）（细胞质） organelle（细胞器）（细胞器） cytosol（胞质溶胶）（胞质溶胶） l原生质（原生质（protoplasmprotoplasm）：）：原生质是具有生原生质是具有生命现象的细胞活物质，指构成细胞的全部命现象的细胞活物质，指构成细胞的全部活物质。活物质。l原生质体（原生质体（protoplastprotoplast）：）：由脂双层膜包由脂双层膜包

4、围着原生质的活细胞。也有这样说的原生围着原生质的活细胞。也有这样说的原生质体是除去全部细胞壁的质体是除去全部细胞壁的“细胞细胞”，或是，或是一个为脂膜所包围的裸露一个为脂膜所包围的裸露“细胞细胞”。l细胞器（细胞器（organelleorganelle）：细胞质中的在光学细胞质中的在光学和电子显微镜下能够分辨出的，具有一定和电子显微镜下能够分辨出的，具有一定形态特点，执行特定功能的结构，称为细形态特点，执行特定功能的结构，称为细胞器。如质体、线粒体、内质网、核糖体、胞器。如质体、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、中心体、液泡。高尔基体、溶酶体、中心体、液泡。l细胞质细胞质( (cyto

5、plasm)cytoplasm)：细胞质是指细胞核与细胞质是指细胞核与细胞膜之间的原生质。细胞膜之间的原生质。l细胞质中除了膜围细胞器以外的部分称为细胞质中除了膜围细胞器以外的部分称为细胞质溶质或胞质溶胶（细胞质溶质或胞质溶胶（cytosolcytosol），），内含内含有水、无机离子、酶以及可溶性大分子和有水、无机离子、酶以及可溶性大分子和代谢产物。代谢产物。二、细胞的基本共性二、细胞的基本共性l细胞进行生命活动的最基本要素细胞进行生命活动的最基本要素：（1 1）一套基因组；）一套基因组；（2 2）一层质膜；）一层质膜；（3 3）一套完整的代谢系统。）一套完整的代谢系统。l细胞区别于无机界的

6、最主要的特征：细胞区别于无机界的最主要的特征：（1 1）在结构上具有自我装配的能力；）在结构上具有自我装配的能力；（2 2）在生理活动中具有自我调节的能力；）在生理活动中具有自我调节的能力；（3 3）在增殖上具有自我复制的能力。）在增殖上具有自我复制的能力。 l支原体支原体(0.1-0.3m)是最小的最简单的细胞是最小的最简单的细胞 三要素具备三要素具备 完成细胞功能至少需完成细胞功能至少需100100种酶，酶促反应种酶，酶促反应必须占的空间必须占的空间50nm50nm，核糖体大小，核糖体大小10-20nm10-20nm，再，再加上质膜核酸等，可以推算细胞体积最小极限加上质膜核酸等，可以推算细

7、胞体积最小极限不可能小于不可能小于100nm100nm。 最早发现的支原体是拟胸膜肺炎球菌最早发现的支原体是拟胸膜肺炎球菌l病毒、类病毒、蛋白感染因子等不是细胞病毒、类病毒、蛋白感染因子等不是细胞 第二节第二节 原核细胞与真核细胞原核细胞与真核细胞一、概念一、概念prokarytic cell：没有典型细胞核的细胞，没有典型细胞核的细胞，包括细菌和蓝藻包括细菌和蓝藻 eukaryotic cell ：有细胞核和膜围细胞器有细胞核和膜围细胞器的细胞，包括单细胞生物、全部多细胞生的细胞，包括单细胞生物、全部多细胞生物的细胞物的细胞 l立克次氏体是立克次氏体是原核细胞原核细胞，有细胞壁，能引起，有细

8、胞壁，能引起人类患病，如斑疹伤寒。体虱是立克次体的人类患病，如斑疹伤寒。体虱是立克次体的宿主，通过它们感染人。宿主，通过它们感染人。 l立克次氏体是立克次氏体是1909年年美国美国病理学副教授立病理学副教授立克次克次Howard Taylor Ricketts首先发现的他首先发现的他不幸因感染斑疹伤寒而为科学献身。不幸因感染斑疹伤寒而为科学献身。1916年罗恰年罗恰利马首先从斑疹伤寒病人的利马首先从斑疹伤寒病人的体虱体虱中中找到，并建议取名为普氏立克次氏体，以纪找到，并建议取名为普氏立克次氏体，以纪念从事斑疹伤寒研究而牺牲的立克次和捷克念从事斑疹伤寒研究而牺牲的立克次和捷克科学家普若瓦帅克。科

9、学家普若瓦帅克。1 1、原核细胞（、原核细胞（procaryoticprocaryotic cell cell）l最主要特征是没有由膜包围最主要特征是没有由膜包围的细胞核，遗传物质通常集的细胞核，遗传物质通常集中于细胞的一个或几个区域中于细胞的一个或几个区域中，这些区域与细胞质之间中，这些区域与细胞质之间没有核膜隔开，所以一般把没有核膜隔开，所以一般把这 种 区 域 称 为这 种 区 域 称 为 类 核类 核（nucleoidnucleoid）又称又称拟核拟核。 原核细胞主要形态特征：原核细胞主要形态特征：l（1 1）细胞膜：单位膜，约）细胞膜：单位膜，约1010nmnm厚，暗厚，暗亮亮暗形暗

10、形式式, ,没有内膜系统。没有内膜系统。l（2 2）类核：遗传物质集中区域，为一裸露环状）类核：遗传物质集中区域，为一裸露环状DNADNA分子。分子。l（3 3）细胞质：没有内膜系统、细胞器（核糖体除）细胞质：没有内膜系统、细胞器（核糖体除外）。外）。l（4 4）细胞壁：肽聚糖等成分构成。）细胞壁：肽聚糖等成分构成。2 2、真核细胞（、真核细胞（eucaryoticeucaryotic cellcell） （一）电镜下真核细胞结构：（一）电镜下真核细胞结构：（1 1）质膜）质膜：即细胞膜：即细胞膜, ,为暗为暗明明暗三层结构的单位暗三层结构的单位膜。膜。（2 2）细胞核）细胞核： a. a.

11、核膜：双层核膜核膜：双层核膜 b. b. 遗传物质：遗传物质：DNADNA组蛋白组蛋白 核小体核小体 染色染色 质质 染色体染色体 c. c. 核仁：一或多个核仁核仁：一或多个核仁 d. d. 核质：核基质，内有核骨架。核质：核基质，内有核骨架。l（3 3）细胞质）细胞质：存在于质膜与核被膜之间的原：存在于质膜与核被膜之间的原生质。生质。 有各种细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、有各种细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体、细胞骨架、中心粒、微体等。线粒体、叶绿体、细胞骨架、中心粒、微体等。l（4 4）细胞壁）细胞壁：由纤维素组成。：由纤维素组成。（二）动物细胞和植物细胞结构上的差异

12、（二）动物细胞和植物细胞结构上的差异真核细胞与原核细胞比有以下特点真核细胞与原核细胞比有以下特点 二、原核细胞与真核细胞的区别二、原核细胞与真核细胞的区别1、细胞膜系统的分化与演变、细胞膜系统的分化与演变结构与功能区域化结构与功能区域化(compartmentalization)与与专一化专一化：原核细胞没有：原核细胞没有膜包围的细胞核膜包围的细胞核，而真核，而真核细胞的细胞核是有膜包围的细胞的细胞核是有膜包围的;：真核细胞有：真核细胞有内膜系统内膜系统、及内膜系统演变、及内膜系统演变的细胞器，原核生物没有内膜系统；的细胞器，原核生物没有内膜系统；2 2、 遗传装置及基因表达调控方式差异：遗传

13、装置及基因表达调控方式差异：. .基因结构：基因结构：l原核细胞原核细胞DNADNA环状，一个，环状，一个，DNADNA裸露或与少量裸露或与少量蛋白质结合；蛋白质结合；l真核细胞真核细胞DNADNA线状，多个，线状，多个，DNADNA与多种蛋白质与多种蛋白质结合成核小体结构。结合成核小体结构。 DNA DNA组蛋白组蛋白 核小体核小体 染色质染色质 染色染色体体. .基因表达调控：基因表达调控：l 原核细胞：原核细胞： DNADNA没有无用序列，均为编码序没有无用序列，均为编码序 列；列；l真核细胞：真核细胞：DNADNA常有内含子常有内含子( (intronintron）与外显子与外显子（e

14、xonexon）相间排列。相间排列。 内含子：内含子：DNADNA中不编码蛋白质的序列中不编码蛋白质的序列 外显子：外显子：DNADNA中编码蛋白质的序列中编码蛋白质的序列 基因（基因（DNADNA） exonexon intronintron转录（转录（mRNAmRNA） 切掉切掉 切掉切掉 翻译（蛋白质翻译（蛋白质) ) 3、细胞骨架系统出现、细胞骨架系统出现原核细胞与真核细胞比较 细胞细胞 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞 代表生物代表生物 细菌、蓝藻和支原体细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、原生生物、真菌、 植物和动物植物和动物 细胞大小细胞大小 较小较小(1-10m) (1-10

15、m) 较大较大(10(10100m)100m) 细胞壁细胞壁 肽聚糖壁肽聚糖壁( (支原体无支原体无) ) 植物细胞有纤维素壁植物细胞有纤维素壁 细胞膜细胞膜 有有 有有 核糖体核糖体 70S(50S70S(50S + + 30S)30S) 80S(60S80S(60S + + 40S)40S) 内膜系统内膜系统 无无 有，分化为细胞器有，分化为细胞器 细胞骨架细胞骨架 无无 有有 细胞核细胞核 拟核（无核膜和核仁）拟核（无核膜和核仁） 有核膜和核仁有核膜和核仁 染色体染色体 一条裸露环状双链一条裸露环状双链DNADNA 两条以上线性两条以上线性DNADNA 与蛋白质结合与蛋白质结合 核外核外

16、DNADNA 细菌有质粒细菌有质粒DNADNA 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体DNADNA 分裂方式分裂方式 无丝分裂无丝分裂 有丝分裂，减数分裂有丝分裂，减数分裂 第三节第三节 关于细胞的一般常识关于细胞的一般常识 细胞的计量单位细胞的计量单位 光、电镜下计量单位：光、电镜下计量单位： m， nm 1毫米毫米= 1000微米微米 (m) 1微米微米= 1000纳米纳米(nm） = 10000埃埃()1纳米纳米(nm)=10埃埃1埃埃=0.1纳米（纳米（nm)一、细胞的大小一、细胞的大小 动植物细胞直径动植物细胞直径2030 m。鸵鸟的卵黄直径可达。鸵鸟的卵黄直径可达5cm，支原体仅，支原体仅0

17、.1 m ，人坐骨神经细胞可达，人坐骨神经细胞可达1m。人体内几种类型细胞的大小人体内几种类型细胞的大小人卵与精子人卵与精子二、细胞的数目二、细胞的数目生物体体积的大小由细胞数目决定生物体体积的大小由细胞数目决定 一个健康人总细胞数大约一个健康人总细胞数大约40109个。每小时个。每小时有几十亿个骨髓细胞和肠细胞死亡。有几十亿个骨髓细胞和肠细胞死亡。细胞数目的增加依靠细胞的增殖细胞数目的增加依靠细胞的增殖三、细胞的形态细胞的形状与功能及存在细胞的形状与功能及存在位置有关。位置有关。红血细胞红血细胞为双面凹的圆盘为双面凹的圆盘状，表面积大，有利于状，表面积大，有利于O2和和CO2交换；交换；神经

18、细胞神经细胞具有传导作用，具有传导作用，有很长的突起；有很长的突起；保卫细胞保卫细胞呈半圆形，两个呈半圆形，两个半月形细胞围成一个气半月形细胞围成一个气孔。孔。第四节第四节 病病 毒毒一、病毒的结构和分类一、病毒的结构和分类l结构：核酸结构：核酸( (DNADNA或或RNA)RNA)芯芯+ +蛋白质外壳蛋白质外壳l分类：分类： A.A.宿主宿主：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）。菌体）。 B.B.核酸核酸： DNADNA病毒和病毒和RNARNA病毒。病毒。 C.C.结构结构：真病毒、类病毒和朊病毒：真病毒、类病毒和朊病毒 二、类病毒（二、类病毒（viro

19、id)l概念：概念：有一类感染物在结构上比病毒还要简有一类感染物在结构上比病毒还要简单，只由核酸构成，没有蛋白质衣壳。由于单，只由核酸构成，没有蛋白质衣壳。由于它们具有感染作用，类似于病毒，故称为类它们具有感染作用，类似于病毒，故称为类病毒。类病毒没有蛋白质外壳，仅为一裸露病毒。类病毒没有蛋白质外壳，仅为一裸露的的RNA分子。分子。三、朊病毒（蛋白质感染因子三、朊病毒（蛋白质感染因子）l1982年，年，S. B. Prusiner，羊致病因子，羊致病因子，prion(朊病毒）。只由蛋白质构成，这种蛋朊病毒）。只由蛋白质构成，这种蛋白质具感染能力。白质具感染能力。 1997年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。l蛋白质感染子蛋白：蛋白质感染子蛋白：PrPcPrPScl增殖：增殖： PrPSc 使使PrPc 变成变成PrPSc，二聚体。二聚体。四、病毒在细胞内的活动四、病毒在细胞内的活动( (P22)P22)l 病毒的增殖又称复制，必须利用宿主代病毒的增殖又称复制，必须利用宿主代谢系统进行。谢系统进行。病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒核酸的病毒核酸的复制复制、转录与蛋白质的合成、转录与蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放第三章第三章 细胞的化学组成细胞的化学组成 u水水u无机离子