第二章細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性25536ppt課件第一節(jié)細(xì)胞的基本概念一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位二、細(xì)胞的基本共性7/27/20232一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位1.一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位；2.細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位；3.細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ)；4.細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性；5.沒有細(xì)胞就沒有完整的生命。7/27/20235二、細(xì)胞的基本共性1.相似的化學(xué)組成基本元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Na、Mg、Cl、Fe。構(gòu)成細(xì)胞的生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、單糖

生物大分子：核酸、蛋白質(zhì)、脂類、多糖等7/27/202362.脂-蛋白體系的生物膜，即細(xì)胞膜；3.DNA-RNA的遺傳裝置；4.蛋白質(zhì)合成的機(jī)器─核糖體；5.一分為二的分裂方式。7/27/20237一、病毒的基本知識(shí)由核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體病毒的類型根據(jù)病毒的核酸類型可分為兩大類：DNA病毒與RNA病毒根據(jù)病毒的宿主范圍可分為三大類：動(dòng)物病毒、植物病毒和細(xì)菌病毒（噬菌體）類病毒（viroid）——僅由感染性的RNA構(gòu)成；朊病毒（prion）——僅由感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成；病毒的多樣性7/27/20238三、病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系

病毒是非細(xì)胞形態(tài)的生命體，它的基本生命活動(dòng)必須要在細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)。病毒與細(xì)胞在起源上的關(guān)系，目前存在3種主要觀點(diǎn)：1.生物大分子→病毒→細(xì)胞 病毒2.生物大分子細(xì)胞3.生物大分子→細(xì)胞→病毒7/27/20239

第3種觀點(diǎn)越來越具有說服力：①病毒是徹底寄生物，所以無細(xì)胞就無病毒；②有些病毒的核酸與哺乳動(dòng)物的DNA某些片段的堿基序列相似；③病毒為核酸與蛋白質(zhì)的復(fù)合物，與細(xì)胞內(nèi)的核蛋白分子相似；④反轉(zhuǎn)錄病毒的LTR（長(zhǎng)末端重復(fù)序列）與脊椎動(dòng)物的相似。7/27/202310LTR：長(zhǎng)末端重復(fù)序列，不編碼蛋白質(zhì)，但含有啟動(dòng)子，增強(qiáng)子等調(diào)控元件，使某些基因在LTR強(qiáng)啟動(dòng)子和增強(qiáng)子的作用下被激活，啟動(dòng)基因的表達(dá)。轉(zhuǎn)座子（transponsn,簡(jiǎn)稱Tn）,又稱易位子，是指存在于染色體DNA上可以自主復(fù)制和位移的一段DNA序列。從DNA到DNA的轉(zhuǎn)移稱為轉(zhuǎn)座；從DNA到RNA再到DNA的轉(zhuǎn)移過程稱為反轉(zhuǎn)座。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(retrotransposon或retroposon)指通過RNA為中介，反轉(zhuǎn)錄成DNA后進(jìn)行轉(zhuǎn)座的可動(dòng)元件。這樣的轉(zhuǎn)座過程稱為反轉(zhuǎn)座作用。7/27/202311沒有典型的細(xì)胞核，即沒有核膜將遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)隔開。一、原核細(xì)胞（一）基本特點(diǎn)1.遺傳信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成；2.細(xì)胞內(nèi)沒有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核；3.體積小，進(jìn)化地位較原始，分布廣，適應(yīng)性強(qiáng)。（二）主要代表1.支原體**（mycoplast）——目前發(fā)現(xiàn)的最小、最簡(jiǎn)單的細(xì)胞；2.細(xì)菌3.藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）7/27/202313三、真核細(xì)胞（一）真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系（二）真核細(xì)胞的大?。ㄈ┰思?xì)胞與真核細(xì)胞的比較7/27/202314（一）真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系1.

生物膜系統(tǒng)2.遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)3.

細(xì)胞骨架系統(tǒng)7/27/202315（二）真核細(xì)胞的大小各類細(xì)胞直徑的比較細(xì)胞和細(xì)胞組分的相對(duì)大小支原體比最小的病毒大10倍，細(xì)菌細(xì)胞比支原體大10倍，多數(shù)動(dòng)植物細(xì)胞比細(xì)菌大10倍。7/27/202316細(xì)胞體積的守恒定律**器官的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量，與細(xì)胞的數(shù)量成正比，而與細(xì)胞的大小無關(guān)，把這種關(guān)系稱為“細(xì)胞體積的守恒定律”。限制細(xì)胞體積的因素：1.細(xì)胞體積越大，相對(duì)表面積越小，與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)信息的交換能力越??；2.細(xì)胞核內(nèi)所含的遺傳信息量是有限的，由它控制的細(xì)胞質(zhì)的量也必須有一定限度；3.細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)從一端向另一端運(yùn)輸是有一定時(shí)間和空間的關(guān)系的，體積大影響細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸速度。（三）原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較1.原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較2.原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳裝置和基因表達(dá)的比較3.植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較7/27/202318原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較7/27/202319原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳裝置和基因表達(dá)的比較7/27/202320植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較1.細(xì)胞壁2.葉綠體

3.液泡7/27/202321是一些生長(zhǎng)在極端環(huán)境中的細(xì)菌，又稱原細(xì)菌。如產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、嗜熱嗜酸菌。

與其它原核細(xì)胞相差甚遠(yuǎn)，與真核細(xì)胞在進(jìn)化上更為相似。二、古核細(xì)胞（古細(xì)菌）高溫、高鹽7/27/202322主要證據(jù)（1）細(xì)胞壁的成分；（2）古細(xì)菌DNA中有重復(fù)序列和內(nèi)含子的存在；（3）DNA與組蛋白形成類似核小體結(jié)構(gòu)；（4）核糖體介于真核細(xì)胞與真細(xì)菌之間；（5）5SrRNA序列分析、二級(jí)結(jié)構(gòu)與真核生物相似。因此，真核細(xì)胞起源于古細(xì)菌的觀點(diǎn)得到了加強(qiáng)。7/27/202323克隆羊“多莉”的誕生，是細(xì)胞全能性的最有力證據(jù)。7/27/202324病毒有五種形態(tài)：①球形(Sphericity)：多數(shù)人類和動(dòng)物病毒為球形，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、皰疹病毒及腺病毒等；②絲形(Filament)：多見于植物病毒，如煙草花葉病病毒，人類流感病毒有時(shí)也可形成絲形；③彈形(Bullet-shape)：形似子彈頭，如狂犬病病毒等，其他多為植物病毒。④磚形(Brick-shape)：如痘病毒、天花病毒等；⑤蝌蚪形(Tadpole-shape)：由一卵圓形的頭及一條細(xì)長(zhǎng)的尾組成，如噬菌體。7/27/202325脊髓灰質(zhì)炎病毒球形病毒7/27/202326煙草花葉病毒絲形病毒7/27/202327流感病毒絲狀有被膜的病毒7/27/202328狂犬病毒子彈形病毒有被膜7/27/202329痘病毒磚形病毒7/27/202330T4噬菌體蝌蚪形病毒7/27/202331病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)各異，有正二十面體對(duì)稱（腺病毒）、有螺旋對(duì)稱（植物病毒、流感病毒）、復(fù)雜對(duì)稱結(jié)構(gòu)（如T4噬菌體）。

7/27/202332無細(xì)胞壁，具有多形性；無核區(qū)；具有典型的細(xì)胞膜，環(huán)狀雙螺旋DNA作為遺傳信息的載體，核糖體與mRNA結(jié)合，指導(dǎo)合成700多種Pr，以一分為二的方式繁殖。支原體模式圖7/27/202333肺炎支原體肺炎支原體的一端有一種特殊的末端結(jié)構(gòu)，能使支原體粘附于呼吸道粘膜上皮細(xì)胞表面，與致病性有關(guān)。7/27/202334支原體直徑為0.1~0.3μm，除具有作為細(xì)胞必須的結(jié)構(gòu)外，幾乎沒有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置。細(xì)胞生存與增殖必須具備的結(jié)構(gòu)裝置：細(xì)胞膜，遺傳信息載體DNA與RNA，核糖體及催化酶。推算這些物質(zhì)都具有，一個(gè)細(xì)胞體積的最小極限直徑不可能小于100nm，而最小的支原體直徑已接近這個(gè)極限。因此，支原體是最小、最簡(jiǎn)單的細(xì)胞**。7/27/202335細(xì)菌是自然界中分布最廣、個(gè)體數(shù)量最多的有機(jī)體?？煞譃椋呵蚓?、桿菌和螺旋菌。絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑在0.5~5.0μm之間。7/27/202336大腸桿菌7/27/202337淋病球菌7/27/202338肉毒梭菌7/27/202339弧形霍亂菌7/27/202340細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁及特化結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、中膜體等構(gòu)成。典型的細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)

7/27/202341細(xì)菌的繁殖：以二分裂的方式繁殖，某些細(xì)菌處于不利的環(huán)境，或耗盡營(yíng)養(yǎng)時(shí)，形成內(nèi)生孢子，又稱芽孢，是對(duì)不良環(huán)境有強(qiáng)抵抗力的休眠體。分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌7/27/202342是最簡(jiǎn)單的光能自養(yǎng)生物。無葉綠體，僅有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的光合作用結(jié)構(gòu)裝置；遺傳物質(zhì)DNA是雙鏈環(huán)狀裸露的，遺傳信息量很大。項(xiàng)圈藻AnabaenaCyanobacteria7/27/202343典型的原核細(xì)胞的平均大小在1～10μm之間，而真核細(xì)胞的直徑平均為3～30μm，一般為10～20μm7/27/202344動(dòng)物細(xì)胞模式圖無細(xì)胞壁，但有中心體。植物細(xì)胞模式圖有細(xì)胞壁，液泡，葉綠體。7/27/202345生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型由脂雙分子層和鑲嵌