第二章細(xì)胞是生命的基本單位a.細(xì)胞結(jié)構(gòu)是生命的結(jié)構(gòu)單位，所以有機(jī)體都有細(xì)胞構(gòu)成。第一節(jié)、細(xì)胞的基本特征b.所有代謝活動都以細(xì)胞為基礎(chǔ)。

d.細(xì)胞生命成長和發(fā)育的基礎(chǔ)Humanfetaldevelopment.(a)At5weeks,limbbuds,eyes,theheart,theliverandrudimentsofallotherorganshavestartedtodevelopintheembryo,whichisonlyabout1cmlong.(b)Growthanddevelopmentoftheoffspring,nowcalledafetus,continueduringthesecondtrimester.Thisfetusis14weeksoldandabout6cmlong.(c)Thefetusinthisphotographis20weeksold.Nowthefetusgrowstoabout30cminlength.e.細(xì)胞具有全能型Asageneralrule,thecellsofamulticellularorganismallcontainthesamesetofgenes.Foranimals,thefirstevidencethatevenhighlyspecializedcellcarryafullcomplementofgeneswasverifiedbytheexperimentoftadpolenucleitransplantingintounfertilizedeggthathadbeendeprivedofitsownnucleus.Somecandevelopswimmingtadpoles.Thisisanimalcloning.Anespeciallydramaticexampleofanimalcloningwasreportedin1997.Dollythefirstanimaleverclonedfromacellderivedfromanadult.DollyandherdaughterTheprocessofcloningDollyIsthereanypracticalvaluetosuchtechnology?2.細(xì)胞基本的特性Cellsarehighlycomplexandorganized,capableofself-regulation;Cellsacquireandutilizeenergy.B.Allcellssharesimilarstructure,compositionandmetabolicfeatures:Plasmamembrane,DNA/RNA,andRibosome.兩類基本的細(xì)胞:ProkaryotesandeukaryotesA.Prokaryoticandeukaryoticcellsaredistinguishedbythesizeandthetypesofinternalstructures,ororganelles,especiallyifthereisnuclearenvelope.Bacteriaareprokaryotes,theyarose3.5billionyearsago;Protists（原生生物）,fungi,plants,andanimalsareeukaryotes.Thefirsteukaryotesarose1.5billionyearsago.三類不同的細(xì)胞真核細(xì)胞eukaryoticcell：具有核被膜nuclearenvelope和核仁nucleolus。原核細(xì)胞prokaryoticcell：核區(qū)nuclearregion沒有核膜，稱其為nucleoid、nuclearbody、nucleoplasm、bacterialnucleus。古細(xì)菌archaebacteria，既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞，屬于生命的第三種形式。1、細(xì)胞壁：主要成分是肽聚糖，由NAG和NAM雙糖單元以β（1-4）糖苷鍵連接成大分子。NAM上有四肽側(cè)鏈，相鄰聚糖纖維間的短肽通過肽橋（Gram+）或肽鍵（Gram-）橋接起來，形成了肽聚糖片層。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁厚約20-80nm，有15-50層肽聚糖片層，含20-40％的磷壁酸。革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁厚約10nm，僅2-3層肽聚糖，另外還有脂多糖、細(xì)菌外膜和脂蛋白。2、細(xì)胞膜：厚約8~10nm，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁。一些行光合作用的原核生物，質(zhì)膜具有與捕光反應(yīng)有關(guān)的內(nèi)褶。一些革蘭氏陽性菌質(zhì)膜內(nèi)褶形成小管狀結(jié)構(gòu)，稱為間體。mesosome3、擬核：DNA分子裸露，沒有內(nèi)含子，具有重疊基因。大腸桿菌低電子密度區(qū)為擬核4、核糖體：約含5000~50000個。部分附著在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，大部分游離于細(xì)胞質(zhì)中。沉降系數(shù)為70S。小亞單位(30S)對四環(huán)素、鏈霉素敏感，大亞單位(50S)對紅霉素、氯霉素敏感。6、莢膜（capsule）：細(xì)菌最外表的一層多糖類物質(zhì)。功能：抵御不良環(huán)境；保護(hù)自身不受吞噬；選擇性的粘附到特定細(xì)胞的表面上。Negativestainedbacteria7、鞭毛：細(xì)菌的運動器官，由鞭毛蛋白構(gòu)成。9、繁殖：以二分裂繁殖。某些細(xì)菌處于不利的環(huán)境，或耗盡營養(yǎng)時，形成內(nèi)生孢子，又稱芽孢。分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌炭疽芽孢桿菌孢子二、最小的細(xì)胞---支原體大小0.2~0.3μm，可通過濾菌器、無細(xì)胞壁。細(xì)胞膜中膽固醇含量較多，約占36%，凡能作用于膽固醇的物質(zhì)（如二性霉素B、皂素等）均可引起支原體膜的破壞而使支原體死亡?；蚪M為環(huán)狀雙鏈DNA均勻散布在細(xì)胞中，mRNA結(jié)合成多核糖體合成生存和繁殖必須的幾百種蛋白質(zhì)，合成與代謝很有限，近可見核糖體一種細(xì)胞器。肺炎支原體侵染倉鼠氣管組織的TEM照片四、藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌，細(xì)胞壁同G-但含有纖維素，光合作用類似于高等植物，不同于光合細(xì)菌。沒有葉綠體，但有質(zhì)膜內(nèi)陷形成的捕光裝置。DNA分子環(huán)狀（裸露，稱中心質(zhì)），拷貝數(shù)目大，遺傳信息可與高等植物相比。體積大，直徑10μm左右，顫藻可達(dá)70bμm。屬單細(xì)胞生物，有些以絲狀細(xì)胞群體存在，如：發(fā)菜。異常環(huán)境下可形成異形胞。五、古細(xì)菌（archaebacterium）

進(jìn)化過程中原核生物分為：古細(xì)菌和真細(xì)菌兩大類發(fā)現(xiàn)在極端環(huán)境中，如：產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌。細(xì)胞壁不同，為含壁酸的肽聚糖組成，一些抗生素不能抑制。質(zhì)膜有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成；但是不同與細(xì)菌和真核生物，以醚鍵同甘油結(jié)合。遺傳裝置位于細(xì)菌和真核生物之間：DNA環(huán)形，操縱子結(jié)構(gòu)，無內(nèi)含子，多基因mRNA，但有類核小體結(jié)構(gòu)。核糖體有60種以上Pro介于細(xì)菌和真核生物之間，RNA和Pro接近真核生物。細(xì)胞分裂：出芽，二分分裂等以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細(xì)胞的相似。說明其與真核生物更近。海底煙筒附近也具有古細(xì)菌a:古細(xì)菌；b:延胡索酸火葉菌；延胡索酸火葉菌可以生活在90-113℃，pH4.0-6.5。其最適生存溫度為106℃，低于85℃和高于115℃則不生長，能在121℃的高溫中存活1小時。各類生物能忍受的上限溫度：古細(xì)菌113℃細(xì)菌90℃真菌60℃藻類55-60℃原生動物56℃維管束植物49℃魚類和其他水生脊椎動物38℃第三節(jié)真核細(xì)胞構(gòu)成細(xì)胞的基本元素有：O、C、H、N、S、K、Ca、P、Mg等，其中前四種元素占90%以上。細(xì)胞的無機(jī)物主要有水和無機(jī)鹽。水約占細(xì)胞重量的75％-80％，其中游離水約95％，其余為結(jié)合水。無機(jī)鹽的含量約為1％，主要以離子形式存在。細(xì)胞的有機(jī)物主要有蛋白質(zhì)、核酸、脂類和糖，約占細(xì)胞干重的90%以上。一個細(xì)胞中約有104種蛋白質(zhì)，分子的數(shù)達(dá)1011。蛋白質(zhì)是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，也是細(xì)胞功能的實現(xiàn)者。生化反應(yīng)的催化劑——酶是蛋白質(zhì)。細(xì)胞中的糖類有單糖和多糖。重要的五碳糖為核糖，重要的六碳糖為葡萄糖。多糖有：營養(yǎng)儲備多糖，如淀粉、糖原；結(jié)構(gòu)多糖，如纖維素、幾丁質(zhì)。脂類包括：脂肪酸、中性脂肪、類固醇、蠟、磷酸甘油酯、鞘磷脂、糖脂、類胡蘿卜素等。脂類參與組成細(xì)胞膜和細(xì)胞通信，也是重要的能量儲備物質(zhì)。營養(yǎng)貯備多糖——淀粉、糖元核酸包括DNA和RNA，DNA是遺傳信息復(fù)制、傳遞和基因轉(zhuǎn)錄的模板，RNA參與蛋白質(zhì)的合成。生物體全部基因序列及其間隔稱為基因組genome.原核生物的基因組大小約600Kb-9.5Mb，真核生物的約為3Mb-140000Mb。一個能夠獨立生存的細(xì)胞需要約500個基因。一、基本結(jié)構(gòu)從形態(tài)學(xué)分為三部分：質(zhì)膜（plasmamembrane）。細(xì)胞核（nucleus）：具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖體的結(jié)構(gòu)域（domain），呈小球狀。細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）：包括細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（cytoplasmicmatrix）/胞質(zhì)溶膠（cytosol）。二、細(xì)胞器細(xì)胞器（organelle）：細(xì)胞內(nèi)特定的功能結(jié)構(gòu)域，有兩類，一類是膜圍成的，構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)。另一類細(xì)胞器是沒有膜包圍的。主要細(xì)胞器有：①endoplasmicreticulum、②Golgibody；Golgiapparatus、③lysosome、④endosome、⑤mitochondrion、⑥chloroplast、⑦peroxisome、⑧cytoskeleton、⑨centriole、⑩ribosome。三、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)維持細(xì)胞內(nèi)相對穩(wěn)定的離子環(huán)境。完成重要的代謝過程，如①蛋白質(zhì)合成；②核苷酸合成；③脂肪酸合成；④糖酵解；⑤磷酸戊糖途徑；⑥糖原代謝；⑦信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。供給細(xì)胞器行使其功能所需要的底物?？刂苹虻谋磉_(dá)，參與細(xì)胞的分化。蛋白質(zhì)的合成、加工、運輸和選擇性降解。細(xì)胞大小diameterMeasuredinunitsofmicrometers:1um=10-6meternanometers:1nm=10-9meterc)Cellsizeislimited:nucleus/cytoplasmratio;surfacearea/volumeratio;substancescanefficientlytravelthroughthecytoplasmviadiffusion.三、細(xì)胞的形狀和大小單細(xì)胞生物的形態(tài)通常與細(xì)胞外沉積物有關(guān)。高等生物細(xì)胞的形狀與細(xì)胞功能及細(xì)胞間的相互作用有關(guān)。細(xì)胞骨架對于細(xì)胞形態(tài)的構(gòu)建維持具有重要作用。高等動物的細(xì)胞離開有機(jī)體分散存在時，形狀往往發(fā)生變化。如平滑肌細(xì)胞在體內(nèi)呈梭形，而在離體培養(yǎng)時則可成多角形。名稱人卵口腔上皮細(xì)胞肝細(xì)胞紅細(xì)胞變形蟲海膽卵傷寒菌肺炎球菌μm12075207100702.4x0.50.2x0.1動植物細(xì)胞在20~30μm間；真核細(xì)胞體積大于原核細(xì)胞；卵細(xì)胞大于體細(xì)胞。幾種細(xì)胞的大小人卵與精子AnimalcellPlantcell四、細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)代謝網(wǎng)絡(luò)（metabolicnetwork）運輸網(wǎng)絡(luò)（transportnetwork）生物膜網(wǎng)絡(luò)（biomembranenetwork）細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)（cytoskeletonnetwork）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)（signaltransductionnetwork）cytoskeletonnetwork第四節(jié)非細(xì)胞形態(tài)的生命體---病毒Viruses1.Virusesarepathogens.2.Viralstructure:a)Thegeneticmaterial:Single-ordouble-stradedDNAorRNA.b)obligatoryintracellularparasites細(xì)胞內(nèi)寄生.3.Viralinfectiontypes:;a)Lyticinfection（裂解）b)integratedinfection

（整合）4.Viralorigins:a)Viruseshadtoariseaftertheirhostsevolved;b)Virusesprobablyaroseasfragmentsofhostchromosomes.5.Viroids類病毒;6.Prion阮病毒;一、病毒的基本特征①個體微小，20~30nm之間，可通過濾菌器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能看見；②含DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；③專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；④具有受體連結(jié)蛋白(receptorbindingprotein)。LambdaBacteriophageDNA(TEMx153,000)二、病毒的結(jié)構(gòu)由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)衣殼(capsid)構(gòu)成，稱核衣殼(nucleocapsid)?；蚪M小，少的只含有3個基因，多可達(dá)300個。有的病毒衣殼外面有被膜(envelope)，來源于宿主細(xì)胞的質(zhì)膜，被膜中含有病毒融合蛋白。組成病毒衣殼的亞單位稱殼微粒(capsomer)。一個成熟有感染性的病毒顆粒稱“病毒體”（virion）。其裝配形式有二十面體對稱、螺旋對稱和復(fù)合對稱三種類型。Viruses腺病毒流感病毒病毒有五種形態(tài)：①球形：大多數(shù)人類和動物病毒，如脊髓灰質(zhì)炎病毒；②絲形：多見于植物病毒，如煙草花葉病病毒；③彈形：形似子彈頭，如狂犬病病毒。④磚形：如痘病毒；⑤蝌蚪形：如噬菌體。其中①為二十面體對稱;②、③為螺旋對稱;④、⑤復(fù)合對稱。脊髓灰質(zhì)炎病毒球形病毒煙草花葉病毒線形病毒痘病毒磚形病毒狂犬病毒子彈形病毒有被膜T4噬菌體蝌蚪形病毒流感病毒絲狀有被膜的病毒病毒只有在侵入細(xì)胞以后才表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，生活周期可分為兩個階段：細(xì)胞外階段，以成熟的病毒粒子形式存在；細(xì)胞內(nèi)階段，即感染階段，進(jìn)行復(fù)制和繁殖；根據(jù)寄生的宿主不同，病毒可分為：動物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒(即噬菌體)?？蓪⒉《痉譃?類：雙鏈±DNA→+mRNA→蛋白，如天花病毒。單鏈+DNA→±DNA→+RNA→蛋白，如細(xì)小DNA病毒。雙鏈±RNA