细胞生物学第二

关于细胞生物学第二第1页，共55页，2023年，2月20日，星期五CellTheory是19世纪的重大发现之一，通常认为施莱登（MJ.Schleiden）和施旺（T.Schwann）1838—1839正式提出了细胞学说：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说”。第2页，共55页，2023年，2月20日，星期五

其基本内容有三条：①一切有机体都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物所构成；②每个细胞是一个相对独立的单位，执行特定的功能；③细胞只能通过细胞分裂而来。第3页，共55页，2023年，2月20日，星期五第二章细胞基本知识概念第一节细胞的基本概念第4页，共55页，2023年，2月20日，星期五一、细胞是生命活动的基本单位①细胞是构成有机体的基本单位；②细胞是有是代谢与功能的基本单位，有严格自动控制的代谢体系，并且有保证完成生命过程有序性的独立的结构装置。③细胞是有机体生长发育的基础；有机体的生长发育是依靠细胞增殖、分化与凋亡来实现的。④细胞具有遗传的全能性（除少数特化细胞），是遗传的基本单位。

第5页，共55页，2023年，2月20日，星期五二、细胞的基本共性①所有细胞都有相似的化学组成②所有细胞都有细胞膜；③所有细胞都有DNA与RNA；④细胞都有核糖体；⑤细胞都以一分为二的方式分裂增殖。

第6页，共55页，2023年，2月20日，星期五试说说你所知道的细胞有哪些类型?知道它们的分类依据是什么吗?考考你看谁知道多些第7页，共55页，2023年，2月20日，星期五依存在(生物)分:植物细胞:动物细胞;菌类细胞依形成相关组织或器官分:上皮细胞;肌肉细胞;

骨骼细胞;神经细胞;脑细胞;果肉细胞;

导管细胞;淋巴细胞;叶肉细胞依功能分:免疫细胞:成纤维细胞;分泌细胞;感光细胞;今天我们主要学习根据细胞核的特点进行分类的情况第8页，共55页，2023年，2月20日，星期五第二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。第9页，共55页，2023年，2月20日，星期五第二节原核细胞与古核细胞

原核细胞无典型的细胞核，其基本特点：①遗传物质仅由一个裸露的环状DNA构成；②细胞内没有分化出以膜为基础的细胞器与细胞核膜。

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。第10页，共55页，2023年，2月20日，星期五

一、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。？？滤膜过滤的方法能否除去支原体

第11页，共55页，2023年，2月20日，星期五

立克次体（Rickettsia）立克次体是一类严格活细胞内寄生的原核细胞型微生物，与节肢动物关系密切，可以引起斑疹伤寒、Q热、恙虫病、斑点热等传染病。HowardTaylorRicketts发现第12页，共55页，2023年，2月20日，星期五立克次体的共同特点：革兰染色阴性，大小介于细菌和病毒之间多形态，主要为球杆状专性细胞内寄生与节肢动物关系密，或为寄生宿主、或为储存宿主、或同时为传播媒介大多是人兽共患病的病原体对多种抗生素敏感第13页，共55页，2023年，2月20日，星期五

二、原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻（一）细菌细菌有3种形态：球菌、杆菌、螺旋菌。

1、细菌细胞的核区与基因：一个环状的DNA分子盘绕在核区，没有或有极少的组蛋白，无明显的Feulgen正反应。DNA复制不受细胞分裂周期的限制，可以连续进行，且DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译可以同时进行,这是细菌乃至整个原核细胞器与真核细胞最显著的差异之一。

第14页，共55页，2023年，2月20日，星期五2、细菌细胞的表面结构：

——细胞膜、细胞壁及其特化结构(中膜体、荚膜、鞭毛等)。细胞膜是细胞表面的重要结构。

细胞膜的功能包括：①选择性地物质运输；②细菌细胞膜含有丰富的酶系，执行重要的代谢功能。

中膜体由细胞膜内陷形成，可能起DNA复制的支点作用。

第15页，共55页，2023年，2月20日，星期五2、细菌细胞的表面结构：

细胞壁的共同成分是肽聚糖，革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁成分与结构差异明显。???革兰氏染色

第16页，共55页，2023年，2月20日，星期五第17页，共55页，2023年，2月20日，星期五2、细菌细胞的表面结构：

荚膜是某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层粘液物质。

鞭毛是某些细菌的运动器官，结构简单

第18页，共55页，2023年，2月20日，星期五3、细菌细胞的核糖体

核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚单位和30S亚单位组成。大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA和30多种蛋白质，对红霉素与氯霉素敏感；小亚单位含有16SRNA与20多种蛋白质，对四环素与链霉素敏感。第19页，共55页，2023年，2月20日，星期五4、细菌细胞核外DNA——质粒。裸露的环状DNA，能自我复制，并可整合到核DNA中。5、细菌细胞的内生孢子又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。细菌细胞内的重要物质(特别是DNA)，积聚在细胞的一端，形成致密体，可度过恶劣环境。6、细菌的增殖为直接分裂。第20页，共55页，2023年，2月20日，星期五

（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。其中央相当于细菌的核区；光合作用片层由藻胆蛋白构成，作用是将光能传递给叶绿素a；细胞质内含物有的是储存的养料，有的功能不详；细胞膜外有细胞壁和胶质层(鞘)。

第21页，共55页，2023年，2月20日，星期五三、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。

第22页，共55页，2023年，2月20日，星期五三、古核细胞（古细菌）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；第23页，共55页，2023年，2月20日，星期五（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24页，共55页，2023年，2月20日，星期五第三节真核细胞的基本知识概要一、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。

第25页，共55页，2023年，2月20日，星期五第三节真核细胞的基本知识概要一、真核细胞的基本结构体系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。

第26页，共55页，2023年，2月20日，星期五第三节真核细胞的基本知识概要一、真核细胞的基本结构体系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。

第27页，共55页，2023年，2月20日，星期五二、细胞大水及其分析

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。第28页，共55页，2023年，2月20日，星期五四、原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的根本区别：①细胞膜系统的分化演变；②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。由于上述的根本差异，真核细胞的体积也相应扩增，细胞内部出现精密的网架结构——细胞骨架。

第29页，共55页，2023年，2月20日，星期五四、原核细胞与真核细胞的比较二者的区别可分为两部分进行比较：①结构与功能比较：真核细胞的生物膜将细胞分化为核与质两部分，细胞质又分化出各种细胞器，细胞骨架又保证了细胞形态的合理排布与执行功能的有序性第30页，共55页，2023年，2月20日，星期五

较小（1μm～10μm）较大（10μm～100μ）

没有成形的细胞核，组成核的物质集中在核区。无核膜，无核仁。

有成形的、真正的细胞核。有核膜，有核仁。

含纤维素、果胶主要含肽聚糖

由蛋白质和DNA分子组成

只是裸露的环状DNA分子

原核细胞真核细胞细胞大小细胞核细胞壁

染色体原核细胞与真核细胞的比较第31页，共55页，2023年，2月20日，星期五四、原核细胞与真核细胞的比较②细胞遗传装置与基因表达方式的比较：核膜使扩增了的遗传信息与复杂的遗传装置相对独立，使基因表达的程序有严格的阶段性与区域性。第32页，共55页，2023年，2月20日，星期五第33页，共55页，2023年，2月20日，星期五细菌、动物与植物细胞的比较细菌动物植物外部结构细胞壁有（蛋白聚糖）无有（纤维素、果胶质等）细胞膜有有有鞭毛有的有有的有除少数物种外，一般无第34页，共55页，2023年，2月20日，星期五细菌、动物与植物细胞的比较细菌动物植物内部结构内质网无一般有一般有微丝无有有中心体无有一般无高尔基体无有有细胞核无有有线粒体无有有叶绿体无无有第35页，共55页，2023年，2月20日，星期五细菌、动物与植物细胞的比较细菌动物植物内部结构染色体一般单个环状分子多个DNA与蛋白质结合的染色体多个DNA与蛋白质结合的染色体核糖体有有有溶酶体无一般有类似的结构称圆球体过氧化物酶体无一般有有液泡无无或小成熟细胞一般有中央大液泡第36页，共55页，2023年，2月20日，星期五

第四节非细胞形态的生命体

——病毒及其与细胞的关系一、病毒的基本知识

病毒是由一个核酸分子(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。病毒是完整的寄生物。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、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）等。第37页，共55页，2023年，2月20日，星期五主要特点是：①含有单一种核酸（DNA或RNA）的基因组和蛋白质外壳，没有细胞结构；②在感染细胞的同时或稍后释放其核酸，然后以核酸复制的方式增殖，而不是以二分裂方式增殖；③严格的细胞内寄生性。

既无产能酶系,也无蛋白合成系统;第38页，共55页，2023年，2月20日，星期五病毒的分类：

第一种分类：

病毒类型：DNA病毒、RNA病毒、朊病毒

第二种分类：普通病毒、类病毒、朊病毒第39页，共55页，2023年，2月20日，星期五

病毒大小牛痘苗病毒传染性浓泡皮炎病毒腮腺炎病毒T偶数病毒疱疹病毒大蚊病毒流感病毒烟草花叶病毒腺病毒多瘤病毒脊髓灰质炎病毒1微米第40页，共55页，2023年，2月20日，星期五病毒的蛋白质

构成病毒外壳,保护病毒核酸免受核酸酶及其他理化因子的破坏

决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在的受体具特异亲合力,促使病毒粒子的吸附

决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的抗体

第41页，共55页，2023年，2月20日，星期五病毒的核酸DNA,RAN之分

单双链（singlestrsnd,ss/doublestrand,ds）之分

环状,线状之分(闭合,开放)

正负链之分基因组是单分子、双分子、三分子、多分子第42页，共55页，2023年，2月20日，星期五二、病毒在细胞内的增殖（复制）病毒的增殖又称病毒的复制，病毒的增殖必须在细胞内进行。

病毒在宿主细胞内分别复制病毒核酸与翻译病毒蛋白，然后将核酸与蛋白装配成病毒的基本结构。其复制过程大到可分为：侵染，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，装配、成熟与释放等过程。第43页，共55页，2023年，2月20日，星期五吸附(adsorption)第44页，共55页，2023年，2月20日，星期五侵入(penetration)收缩的尾鞘（12环）第45页，共55页，2023年，2月20日，星期五双链DNA的复制:(±)DNA→(±)DNA单链DNA的复制:+DNA→-DNA→±DNA→+DNA双链RNA的复制:

±RNA→+RNA→-RNA→±RNA+RNA复制:+RNA→-RNA→±RNA→+RNA-RNA复制:-RNA→+RNA(mRNA)→Pr(RNA复制酶)逆转录病毒单链RNA的复制:+RNA→(-)DNA→(±)DNA→+RNA肿瘤病毒

病毒核酸的复制第46页，共55页，2023年，2月20日，星期五左图：病毒核酸链接入寄主核酸链

右图：病毒核酸复制病毒核酸的复制第47页，共55页，2023年，2月20日，星期五病毒核酸的转录含±DNA的病毒:±DNA→mRNA+DNA病毒:+DNA→±DNA→mRNA含±RNA病毒:±RNA→mRNA含+RNA病毒:+RNA→±RNA→mRNA含-RNA病毒:-RNA→mRNA第48页，共55页，2023年，2月20日，星期五