第2章细胞的统一性与多样性(翟中和第四版).ppt

第一章小结,细胞生物学及其学科地位是从细胞整体、显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能和细胞重大生命活动规律的科学细胞生物学的主要研究内容生物膜与细胞器；细胞信号转导；细胞骨架体系；细胞核、染色体及基因表达；细胞增殖及其调控；细胞分化及干细胞；细胞死亡；细胞衰老；细胞工程；细胞的起源与进化细胞学与细胞生物学发展简史细胞的发现；细胞学说的建立；细胞学的经典时期；实验细胞学时期；细胞生物学学科的形成与发展,1从细胞学发展简史，你如何认识细胞学说的重要意义?2试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。3根据你所掌握的知识，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？4当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？,练习与思考,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,现代细胞理论,所有的生物都由细胞组成细胞是生物的基本结构与功能单位所有细胞都由已存在细胞分裂形成所有细胞具有基本相同的化学组成细胞含有遗传信息（DNA），在分裂时遗传信息传递给子细胞细胞内存在生命活动需要的能量代谢过程单细胞生物由一个细胞组成，多细胞生物由许多个细胞组成生物体的活性依赖于所有组成生物体的细胞活性的综合,（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21012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10m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0.10.3m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,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0.55.0m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。,细菌的细胞壁,革兰氏阳性菌（A）与革兰氏阴性菌（）的细胞壁,细菌的复制、转录和翻译同时进行,球菌,（二）蓝藻,常见的几种蓝藻,念珠藻,颤藻,蓝球藻,水华,发菜是一种野生蓝藻，通常生长于北方荒漠、半荒漠地区的草原、山坡或低洼地带。,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0.115m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,古细菌的细胞膜脂,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,细胞体积的守恒定律,高等的动、植物，无论其种的差异有多大，同一器官与组织的细胞大小是在一个恒定的范围之内，器官的大小主要取决于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞体积无关。,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20200nm，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