第二章 细胞基本知识概要

第二章

细胞基本知识概要第一节细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位一切有机体都由细胞构成，细胞是有机体的基本构成单位；细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。（病毒的生命活动离不开细胞）细胞是构成有机体的基本单位，一切有机体都由细胞构成（除病毒是非细胞形态的生命体外）一、细胞是生命活动的基本单位细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位细胞生命活动：以物质代谢为基础；以能量代谢（ATP）为动力；以信息调控为机制一、细胞是生命活动的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础精子穿卵受精卵6周胚胎11周胚胎12周胚胎4月胚胎细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性Dolly的标本和伊恩博士Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英国爱丁堡大学的伊恩博士研制成功，2003.2.14.由于肺结核而被安乐死，它的标本于2003年4月9日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。

多莉的出生与三只母羊有关，而多莉与提供细胞核的母羊最相似。遗传信息来自哪里？二、细胞的基本共性

组成细胞的基本化学元素是相同的，并由这些元素构成无机与有机化合物。生物膜体系与遗传信息的复制与表达体系是构建细胞所必需的。

细胞的基本共性有：

①所有细胞都有细胞膜；②所有细胞都含有两种核酸（DNA与RNA）；③细胞都有核糖体；④细胞都以一分为二的方式分裂增殖。

第二节病毒一、病毒的基本知识病毒——由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态的生命体。类病毒——仅由一个有感染性的RNA构成。朊病毒——仅由有感染性的蛋白质构成。（病毒是完全的寄生物。根据核酸类型不同，病毒可分为DNA病毒与RNA病毒。依据宿主可分为动物病毒、植物病毒和噬菌体等。）二、病毒在细胞内的增殖（复制）病毒在细胞内的增殖又叫复制。其复制过程大致可分为：

1.侵染；

2.脱去衣壳，早基因的复制与表达，晚基因的复制、结构蛋白质的合成；

3.装配、成熟与释放。三、病毒与细胞在起源和进化中的关系病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点：（1）生物大分子→病毒→细胞（2）病毒→生物大分子→细胞（3）生物大分子→细胞→病毒

病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组，或者是具有复制与转录能力的mRNA。这些游离的基因组只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。第三节原核细胞与古核细胞种类繁多的细胞可以分为原核细胞与真核细胞两类大类。近年有些生物学家建议将生物划分原核生物、古核生物和真核生物三大界，将细胞相应分为三大类型：原核细胞、古核细胞与真核细胞。

原核细胞大约出现在35亿年前，包括支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌及蓝藻(蓝细菌)等6类。

一、基本特点：没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核(nucleoid)。DNA为裸露的环状双螺旋分子，通常没有结合蛋白，没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。原核细胞构成的生物称为原核生物，均为单细胞生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢子。遗传的信息量小，一个环状DNA构成；细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。二、主要代表：1、支原体支原体是目前发现的最小、最简单的细胞，直径只有0.1-0.3µm,能在体外生长，也能寄生在细胞内。2、细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。细菌有3种形态：球菌、杆菌、螺旋菌。进化上，细菌又可分为原细菌（古细菌）与真细菌两类大类。结构：（1）细胞壁：厚度一般15-30nm。主要成分是肽聚糖。（2）细胞膜：厚约8-10nm，外侧紧贴细胞壁，通常不形成内膜系统。（3）拟核：没有核膜，DNA分子裸露，所含的遗传信息量可编码2000-3000种蛋白质，空间构建十分精简。（4）核糖体：约含5000-50000个。部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细胞质中。沉降系数为70S。。由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成。30S的小亚单位对四环素与链霉素敏感，50S的大亚单位对红霉素与氯霉素敏感。（5）质粒(plasmid)：除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是裸露的环状DNA分子，所含遗传信息量为2-200个基因，能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。（6）荚膜：细菌最外表的一层多糖类物质。

功能：抵御不良环境；保护自身不受吞噬；选择性的粘附到特定细胞的表面上。（7）鞭毛：是某些细菌的运动器官，由一种称为鞭毛蛋白的弹性蛋白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。（8）菌毛：须用电镜观察。与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关，后者为中空管子，与传递遗传物质有关。繁殖：

以二分裂的方式繁殖，某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，形成内生孢子，又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。（二）蓝藻又称蓝细菌，是原核生物，又是最简单的自养植物类型之一。蓝藻含有丰富的色素，可进行类似高等植物的光合作用。体积比其它原核细胞大得多，直径约10μm左右，甚至可达70bμm(颤藻)。

三、古核细胞（古细菌）古细菌（又称原细菌）是一些生长在极端特殊环境中（高温或高盐）的细菌。最早发现的是产甲烷细菌类。古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。

现已有更多的论据说明真核生物可能起源于古核生物，论据如下：（1）古细菌的细胞壁成分与真核细胞一样；（2）古核细胞DNA中有重复序列的存在；（3）具有组蛋白；（4）古核细胞的核糖体与真细菌的差异很大，从对抗生素的反应看，应更类似真核细胞的核糖体；（5）根据对5SrRNA的分子进化分析和二级结构的研究，认为古细菌与真核生物同属一类。而真细菌却与之差别甚远。第四节真核细胞一、真核细胞的基本结构体系1、生物膜系统细胞表面是一种多功能结构；核膜又把细胞分为细胞质与细胞核。以生物膜系统为基础形成了各种细胞器。线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体及溶酶体等。2、遗传信息表达结构系统由DNA—蛋白质与RNA—蛋白质复合体形成的遗传信息载体与表达系统，一般以颗粒或纤维状的基础结构存在。包括染色质，核仁、核糖体等。3、细胞骨架系统细胞骨架由特异的结构蛋白质构成网架系统，可分为胞质骨架与核骨架。二、细胞大小及其分析细胞体积的守恒规律。三、细胞形态结构与功能的关系细胞的形态与功能具有相关性与一致性。二、细胞大小及其分析大多数动植物细胞直径在20-30μm间。一般真核细胞的体积大于原核细胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄直径可达5cm；支原体只有0.1μm；人的坐骨神经细胞可长达1m。三、细胞形态结构与功能的关系细胞的形态与功能具有相关性与一致性。四、植物细胞与动物细胞的比较植物细胞特有的细胞器：细胞壁（主要成分是纤维素）、液泡、叶绿体等；而动物细胞的中心粒在植物细胞中不常见到。原核细胞与真核细胞的比较