章细胞统一性与多样性

第2章细胞的统一性与多样性本章主要内容细胞的基本特征原核细胞与古核细胞真核细胞非细胞形态的生命体——病毒第一节细胞的基本特征一、细胞是生命活动的基本单位（一）细胞是构成有机体的基本单位人体内的细胞大约分为200多种不同的类型，成年人大约含有1014

个细胞，刚出生的婴儿约由2×1012个细胞组成；人的大脑是由1012个细胞构成的复杂体系（二）细胞是代谢与功能的基本单位有机体一切代谢活动最终要靠各种细胞来完成（三）细胞是有机体生长与发育的基础有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、分化与凋亡来实现的（四）细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁单细胞生物的繁殖表现为细胞一分为二多细胞生物依靠细胞分裂形成特殊形式的生殖细胞——孢子或配子孢子萌发或配子结合为合子，是下一代生命的开始细胞核中的遗传信息指导下一代生命的构建（五）细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点生命是经过漫长的化学进化，由非生命的物质形成的含有遗传物质的原始细胞的形成，标志着生命的出现（六）关于细胞概念的一些新思考细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组织体系二、细胞的基本共性相似的化学组成脂－蛋白体系的生物膜相同的遗传装置一分为二的分裂方式第二节原核细胞与古核细胞整个生物界最基本的类群包括3个域：原核生物、古核生物和真核生物一、原核细胞没有典型核结构包括支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等大部分原核细胞主要遗传物质仅为一个环状DNA细胞内没有以膜为基础的各种细胞器，也没有细胞核膜细胞体积一般很小，直径由0.2至10μm不等二、最小最简单的细胞——支原体最简单的原核细胞，直径为0.1～0.3μm具有细胞质膜，但没有细胞壁唯一的细胞器是核糖体具感染性，可在培养基上培养培养细胞很容易被支原体污染，污染源主要是血清支原体是最小最简单的细胞存在形式细胞生存与繁殖必须具备的结构装置：1）细胞膜2）DNA与RNA3）核糖体10-20nm/每核糖体4）酶100种——50nm

0.1m因此，作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在。三、原核细胞的两个代表类群细菌与蓝藻（一）细菌细胞绝大多数细菌的直径大小在0.5～5.0μm之间绝大多数细菌有明显的核区或称类核（nucleoid），主要由一个环状DNA分子盘绕而成除了核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器。类核(nucleoid)/拟核:细菌的遗传物质集中在一个没有明显界限的低电子密度区域，此区域叫拟核。间体(mesosome):又称为中膜体或质膜体。原核生物质膜内褶在细胞内形成的小管状结构。推测可能起DNA复制的支点作用。细菌的复制、转录和翻译同时进行（二）蓝藻四、古核细胞（古细菌）古细菌又称为古核生物（archaeon），常发现于极端特殊环境中古细菌形态多样，具有细胞壁，染色为G＋或G－；细胞大小在0.1～15μm不等，分裂方式有二分分裂、出芽等多种古核生物细胞的形态结构与遗传结构装置和原核细胞相似，但有些分子进化特征更接近真核细胞第三节真核细胞一、真核细胞的基本结构体系1.以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统一、真核细胞的基本结构体系2.以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息传递与表达系统一、真核细胞的基本结构体系3.由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统二、细胞的大小及其影响因素三、原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的共存定殖于小鼠回肠末端的分节丝状菌（如箭头所示)四、植物细胞与动物细胞的比较植物细胞细胞壁液泡叶绿体动物细胞溶酶体中心体第四节非细胞形态的生命体——病毒类病毒的电镜图片牛传染性鼻气管炎病毒的超微结构一、病毒的基本知识病毒很小，结构极其简单。绝大部分病毒的大小只有20～200nm，可以通过细菌滤器。因此必须在电子显微镜下才能清楚地看到不同种类的病毒遗传载体多样性：不仅有DNA病毒，还有RNA病毒。这两种病毒均有双链和单链之分。但每一种病毒粒子中只含有DNA或RNA，而非二者兼有彻底的寄生性。必须要在细胞内才能进行繁殖并表现出它们的基本生命活动病毒是以复制和装配的方式进行增殖病毒的基本类型病毒结构示意图腺病毒呈20面体立体对称，由DNA核心和衣壳组成疱疹病毒的衣壳呈20面体对称，衣壳外包被一层脂双层囊膜烟草花叶病毒的衣壳蛋白与内部的基因组RNA相结合，病毒呈螺旋对称戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片

A.病毒表面的衣壳蛋白B.病毒的内剖图病毒结构示例二、病毒在细胞内增殖病毒识别和侵入细胞病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放在细胞核内增殖的腺病毒病毒在细胞内的增殖过程电镜超薄切片下的山羊痘病毒病毒在细胞内的增殖病毒的核酸类型病毒的7种核酸类型：双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA。单链RNA病毒又分为侵染性RNA病毒，即正链RNA病毒；非侵染性RNA病毒，即负链RNA病毒。此外，还有病毒粒子中携带反转录酶的单链RNA病毒和复制过程中涉及反转录的，部分双链DNA病毒三、病毒与细胞在起源与进化中的关系本章小结细胞是一切生命活动的基本单位（涵义）细胞的基本共性细胞膜，两种核酸（