细胞基本知识

关于细胞基本知识第1页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三本章主要内容1细胞的基本概念2非细胞形态的生命体－－病毒及其与细胞的关系3原核细胞与古核细胞4真核细胞基本知识概要第2页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三第一节细胞的基本概念一、细胞的概念细胞是生命活动的基本单位。WHY?1、组成的基本单位2、代谢与执行功能的基本单位3、生长与发育的基础4、遗传的基本单位（细胞具有遗传的全能性）5、没有完整的cell就没有完整的生命第3页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三二、关于细胞概念的一些新思考1、细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体2、细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系3、细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系第4页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三三、细胞的基本共性1、细胞的化学组成基本元素：C、H、O、N、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖基本结构体系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂第5页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三2、脂－蛋白体系的生物膜3、DNA-RNA的遗传装置4、蛋白质合成的机器－核糖体5、一分为二的分裂方式6、完整的代谢机构第6页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三第二节病毒及其与细胞的关系SARS病毒模拟和电镜照片第7页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三甲型H1N1流感病毒第8页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三朊病毒艾滋病病毒艾滋病病毒流感病毒第9页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三一、病毒的基本知识1、非细胞形态的生命体2、核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体（真病毒）类病毒：仅由一个感染性的RNA构成朊病毒：仅由感染性的蛋白质构成第10页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三

3、彻底的专性寄生物4、病毒的分类1）寄主范围：动物、植物、细菌病毒等2）核酸类型：DNA病毒、RNA病毒5、病毒的形态结构－－多样性第11页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三脊髓灰质炎病毒球形病毒第12页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三烟草花叶病毒线形病毒第13页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三痘病毒砖形病毒第14页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三狂犬病毒子弹形病毒有被膜第15页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三T4噬菌体蝌蚪形病毒第16页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三流感病毒丝状有被膜的病毒第17页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三DNA病毒与RNA病毒第18页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三二、病毒在细胞内增殖（复制）1）病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染2）病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成3）病毒的装配、成熟与释放第19页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三病毒在细胞内增殖第20页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三三、病毒与细胞在起源与进化中的关系1、三种观点

1）生物大分子→病毒→细胞病毒

2）生物大分子细胞

3）生物大分子→细胞→病毒第21页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三2、病毒是细胞的演化产物1）寄生性2）两者DNA某些片断的碱基序列相似3）病毒与细胞内核蛋白分子相似4）长末端重复序列第22页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三

由此推论：病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组，或者是具有复制能力与转录能力的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23页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三第三节原核细胞与古核细胞一、原核细胞（prokaryoticcell）<一>基本特点：1、遗传信息量小，载体为一个环状DNA构成。2、没有细胞器和细胞核膜<二>范畴支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻第24页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三二、细菌<一>细菌模式图第25页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三第26页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三<二>、细菌的结构与功能1、形态：球菌，螺旋菌，杆菌2、细菌细胞的核区与基因组1）有核，无核膜，无核仁，称为核区或类核2）细菌基因组：环状DNA或染色体第27页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三大肠杆菌第28页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三淋病球菌第29页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三肉毒梭菌第30页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三弧形霍乱菌第31页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三3、细菌细胞的表面结构1）细胞壁：主要成分是肽聚糖，由N-乙酰氨基葡糖和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元，以β（1-4）糖苷键连接成大分子。2）细胞膜：厚约8~10nm，外侧紧贴细胞壁。第32页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三3）中膜体：由细胞质膜内陷形成4）荚膜（capsule）：细菌最外表的一层多糖类物质。主要是由葡萄糖和葡萄糖醛酸组成的聚合物。第33页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三5）鞭毛：细菌的运动器官，由鞭毛蛋白构成第34页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三6）菌毛：是菌体表面极其纤细的蛋白，与细菌运动无关。第35页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三4、细胞内生孢子抵抗不良环境（处于不利环境，耗尽营养）5、细菌的增殖分裂中的链球菌分裂中的大肠杆菌第36页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三6、细菌细胞的核糖体约含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。小亚单位(30S)对四环素、链霉素敏感，大亚单位(50S)对红霉素、氯霉素敏感。第37页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三7、细菌细胞核外DNA【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，遗传信息量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。第38页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三三、支原体（mycoplast，霉形体）<一>最小、最简单的细胞1、除了必须的结构外，无任何其它复杂的装置2、支原体的体积接近一个细胞体积的最小极限直径≥100nm具备：100种酶+核糖体+细胞膜+DNAorRNA支原体扫描电镜图片第39页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三<二>支原体模式图<三>自身特点1、多态性无细胞壁2、不能合成长链脂肪酸或不饱和脂肪酸3、细胞膜，多功能性4、无核区5、基因组最小（482）为什么说支原体是最小最简单的细胞？第40页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三四、蓝藻（蓝细菌，cyanobacteria）——最简单的光能自养生物（略）

<一>模式图第41页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三又称蓝细菌。它的光合作用类似于高等植物，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置（光合作用片层）。DNA分子环状、裸露，连续复制。遗传信息可与高等植物相比。体积大，直径约10μm左右，甚至可达70bμm(颤藻)。属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在，如：发菜第42页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三“发菜”即蓝藻的丝状体因风干的发菜形状、色泽酷似妇女的头发而得名。它大多生长在干旱草原、荒漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘肃、陕西、青海、新疆均有生产，而以宁夏最为著名。第43页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三五、古核细胞（古细菌archaeobacteria）<一>是一些生长在极端特殊环境中的细菌

1、产甲烷细菌（methanogenium）

2、盐细菌（halobacteria）：浓度大的盐水中

3、热原生质体（thermoplasma）：煤堆中

4、硫氯化菌（sulfolobus）：硫磺温泉中第44页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三海底烟筒附近也具有古细菌第45页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三a:Aquificialespyrophilus；b:Pyrolobusfumarii；Pyrolobusfumarii

可以生活在90-113℃，pH4.0-6.5。其最适生存温度为106℃，低于85℃和高于115℃则不生长，能在121℃的高温中存活1小时。第46页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三各类生物能忍受的上限温度：古细菌113℃细菌90℃真菌60℃藻类55-60℃原生动物56℃维管束植物49℃鱼类和其他水生脊椎动物38℃

第47页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三<二>起源：古细菌与真核细胞的相似性

1、细胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖

2、DNA与基因结构：存在重复序列

3、核小体：具有组蛋白

4、核糖体：不被抗生素抑制

5、5SrRNA：二级结构相似

6、其它：DNA聚合酶、氨酰tRNA合成酶、起始氨基酸tRNA、肽链延长因子相似第48页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三<一>范畴：大量单细胞生物或原生生物（原生生物与单细胞藻类）全部多细胞生物<二>基本结构体系及功能生物膜:细胞膜和膜构成的细胞器第四节真核细胞（eucaryoticcell）第49页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三2、遗传信息：①染色质②核仁③核糖体第50页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三3、细胞骨架体系：①胞质骨架：微丝、微管、中间丝②核骨架：核纤层，核基质第51页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三

原核细胞与真核细胞基本特征的比较第52页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较第53页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三<三>植物细胞与动物细胞的比较植物细胞模式图动物细胞模式图第54页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三1、植物细胞所特有的细胞结构与细胞器（1）细胞壁：果胶质+纤维素（2）液泡：有膜细胞器，含有水、无机盐、糖、色素作用：a、储藏库；b、调节细胞内环境；c、使细胞保持膨胀状态；d、防御作用；e、收集和隔离毒物（3）叶绿体：光合作用（4）其它质体：有色体、白色体、变形质体2、动物细胞所特有的细胞结构中心体第55页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三四、细胞形态大小、结构与功能的关系<一>细胞大小1、细胞直径的比较细胞类型直径大小/µm最小的病毒0.02支原体细胞0.1-0.3细菌细胞1-2动植物细胞20-30（10-50）原生动物细胞数百至数千第56页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三细胞和细胞组分的相对大小第57页，讲稿共61页，2023年5月2日，星期三2、细胞体积的守恒规律：

无论其种的差异多大，同一器官与组织的细胞，其大小更倾向于在一个恒定的范围之内；器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，