第二章细胞的多样性和统一性

1、第二章第二章 细胞的统一性与多样细胞的统一性与多样性性第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念第二节第二节 非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体 病毒及其与细胞的关系病毒及其与细胞的关系第三节第三节 原核细胞原核细胞第四节第四节 真核细胞基本知识概要真核细胞基本知识概要第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念 细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位 细胞概念的一些新思考细胞概念的一些新思考 细胞的基本共性细胞的基本共性细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位一切一切有机体有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的都由细胞构成，细胞是构成有机体的 基本单位基本单位细胞具有独立的

2、、有序的自控代谢体系，细胞是细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是 代谢与功能的基本单位代谢与功能的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础细胞是有机体生长与发育的基础细胞是细胞是遗传的基本单位遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性，细胞具有遗传的全能性没有细胞就没有完整的生命没有细胞就没有完整的生命细胞概念新思考细胞概念新思考细胞是多层次非线性的复杂细胞是多层次非线性的复杂结构体系结构体系 细胞具有高度复杂性和组织性细胞具有高度复杂性和组织性细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体综合体 细胞完成各种化学反应；细胞完成各种化学反应； 细胞需

3、要和利用能量细胞需要和利用能量； 细胞参与大量机械活动；细胞参与大量机械活动； 细胞对刺激作出反应；细胞对刺激作出反应；细胞是高度有序的，具有自组装能力与自组织体系。细胞是高度有序的，具有自组装能力与自组织体系。 细胞能进行自我调控；细胞能进行自我调控； 繁殖和传留后代；繁殖和传留后代；细胞的基本共性细胞的基本共性 细胞结构的共性细胞结构的共性（1 1）细胞都具有选择透性的膜结构）细胞都具有选择透性的膜结构（2 2）细胞都具有遗传物质）细胞都具有遗传物质 (3) (3) 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体细胞功能的共性细胞功能的共性细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞都能进

4、行新陈代谢细胞都能进行新陈代谢 细胞都具有运动性细胞都具有运动性 第二节第二节 非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体 病毒及其与细胞的关系病毒及其与细胞的关系病毒的基本知识病毒的基本知识病毒在细胞内增殖（复制）病毒在细胞内增殖（复制）病毒与细胞在起源与进化中的关系病毒与细胞在起源与进化中的关系病毒的基本知识病毒的基本知识病毒（病毒（virusvirus）的概念：）的概念： 核酸分子（核酸分子（dnadna或或rnarna）与蛋白质构成的核酸）与蛋白质构成的核酸- -蛋蛋 白质复合体；白质复合体； 以病毒的核酸类型可以将其分为以病毒的核酸类型可以将其分为 两大类：两大类：dnadna病毒与病毒与

5、rnarna病毒病毒 病毒具有多样性病毒具有多样性类病毒（类病毒（viroidviroid）仅由感染性的仅由感染性的rnarna构成；构成；朊病毒（朊病毒（prionprion） 仅由感染性的蛋白质亚基仅由感染性的蛋白质亚基构成构成；腺病毒腺病毒艾滋病毒艾滋病毒噬菌体噬菌体病毒在细胞内增殖（复制）病毒在细胞内增殖（复制）病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒核酸的病毒核酸的复制复制、转录与蛋白质的合成、转录与蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放病毒与细胞在起源与进化中的关系病毒与细胞在起源与进化中的关系 病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要

6、在病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3 3种种主要观点：主要观点：生物大分子生物大分子病毒病毒细胞细胞 病毒病毒生物大分子生物大分子 细胞细胞生物大分子生物大分子细胞细胞 病毒病毒第三节第三节 原核细胞原核细胞一一. .原核细胞原核细胞（prokaryotic cell）二二 . .原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较原原 核核 细细 胞胞 基本特点基本特点 没有典型的细胞核，无核膜；没有典型的细胞核，无核膜；遗传的信息量小，遗传遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状信息载

7、体仅由一个环状dnadna构成；细胞内没有分化为以膜为构成；细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核。基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核。 主要代表主要代表 支原体支原体 细菌细菌 蓝藻蓝藻又称蓝细菌（又称蓝细菌（cyanobacteriacyanobacteria）（一）支原体（一）支原体支原体是最小最简单的生命单位。也是惟一一种支原体是最小最简单的生命单位。也是惟一一种没有细胞壁的原核细胞。没有细胞壁的原核细胞。支原体的大小介于细菌与病毒之间，一般直径支原体的大小介于细菌与病毒之间，一般直径0.1-0.3um0.1-0.3um。基本特征：基本特征： 具有典型的细

8、胞膜；具有典型的细胞膜； 一个环状的双螺旋一个环状的双螺旋dnadna分子，合成约分子，合成约700700多种蛋多种蛋白质。多聚合糖体白质。多聚合糖体. 能在培养基上独立生长，以一分为二的方式分能在培养基上独立生长，以一分为二的方式分裂繁殖裂繁殖. .（二）细菌二）细菌 是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。 可分为：球菌、杆菌和螺旋菌（弧形菌）。可分为：球菌、杆菌和螺旋菌（弧形菌）。 绝大多数细菌的直径在绝大多数细菌的直径在0.5-5m0.5-5m之间。之间。 1.1.细菌细胞表面细菌细胞表面 (1)(1)细胞壁细胞壁：主要成分是肽聚糖：主要成分

9、是肽聚糖 (2)(2)细胞膜细胞膜：通常不形成内膜系统。通常不形成内膜系统。 (3)(3)中膜体中膜体 ：由细胞膜内陷而成，每个细胞内有：由细胞膜内陷而成，每个细胞内有一个或数个中膜体一个或数个中膜体 (4)(4)荚膜（荚膜（capsulecapsule） ：细菌最外表的一层多糖细菌最外表的一层多糖类物质。类物质。 (5)(5)鞭毛（鞭毛（flagella)flagella)：是某些细菌的运动器官，：是某些细菌的运动器官，结构上不同于真核生物的鞭毛。结构上不同于真核生物的鞭毛。2 2、拟核拟核：dnadna分子裸露，分子裸露，2000-30002000-3000种蛋白种蛋白质，空间构建十分精简

10、。质，空间构建十分精简。3 3、核糖体核糖体：沉降系数为：沉降系数为70s70s（30s+50s30s+50s）。）。 4 4、质粒质粒(plasmid)(plasmid) ：可行自主复制的遗传：可行自主复制的遗传因子，能进行自我复制，有时能整合到核因子，能进行自我复制，有时能整合到核dnadna中去。中去。（三）蓝藻（三）蓝藻 又称蓝细菌，是最简单的自养生物。它的光又称蓝细菌，是最简单的自养生物。它的光合作用类似于高等植物，而不同于光合细菌。合作用类似于高等植物，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但光合片层。没有叶绿体，但光合片层。 dnadna分子环状，但遗传信息量很大。分子环状，但遗传信息量

11、很大。 中心质中心质, ,内含物内含物 蓝藻的繁殖主要靠细胞分裂。蓝藻的繁殖主要靠细胞分裂。蓝蓝 藻藻原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较区别区别 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞大小大小 110m 10100m细胞核细胞核 无核膜无核膜 有双层的核膜有双层的核膜染染 形状形状 环状环状dna分子分子 线性线性dna分子分子色色 数目数目 一个基因连锁群一个基因连锁群 2个以上基因连锁群个以上基因连锁群体体 组成组成 dna裸露或结合少量蛋白质裸露或结合少量蛋白质 dna同组蛋白和非组蛋白结合同组蛋白和非组蛋白结合dnadna序列序列 无或很少有重复序列无或很少有重复序列 有重复

12、序列有重复序列基因表达基因表达 rnarna和蛋白质在同一区间合成和蛋白质在同一区间合成 rnarna在核中合成和加工；蛋白质在细胞质中在核中合成和加工；蛋白质在细胞质中 合成合成细胞分裂细胞分裂 二分或出芽二分或出芽 有丝分裂和减数分裂，少数出芽生殖。有丝分裂和减数分裂，少数出芽生殖。内膜内膜 无独立的内膜无独立的内膜 有，分化成各种细胞器有，分化成各种细胞器光合与呼光合与呼 质膜质膜 线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体吸酶分布吸酶分布核糖体核糖体 70s（50s+30s） 80s（60s+40s）营养方式营养方式 吸收，有的行光合作用吸收，有的行光合作用 吸收，光合作用，内吞吸收，光合作用，内吞

13、细胞壁细胞壁 肽聚糖、蛋白质肽聚糖、蛋白质 纤维素（植物细胞）纤维素（植物细胞） 第四节第四节 真核细胞基本知识概要真核细胞基本知识概要 真核生物的主要模式生物真核生物的主要模式生物 真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系 细胞的形态大小及其分析细胞的形态大小及其分析 植物细胞与动物细胞的比较植物细胞与动物细胞的比较一一. 真核生物的主要模式生物真核生物的主要模式生物简单简单的真的真核细核细胞胞: :酿酒酿酒酵母酵母模模式式植植物物:拟拟南南芥芥动动物物界界:果果蝇蝇 还有哺乳动物：小鼠等还有哺乳动物：小鼠等二二. 真核细胞的真核细胞的基本结构体系基本结构体系以脂质及蛋白质成分为基础的生

14、物膜结构系统；以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；以核酸（以核酸（dnadna或或rnarna）与蛋白质为主要成分的遗传信）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统息表达系统由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。 三三. . 细胞的形态大小及其分析细胞的形态大小及其分析 1. 细胞的形态细胞的形态 细胞具有多种多样的形态细胞具有多种多样的形态, 有有球形、杆状、星形、球形、杆状、星形、多角形、梭形、圆柱形等多角形、梭形、圆柱形等。 影响形状的因素影响形状的因素 一方面取决于对功能的适应一方面取决于对功能的适应 , 另一方面亦受细胞的表面张力、胞质的粘滞性、细另一方面亦受细胞的表面张力、胞质的粘滞性、细胞膜的坚韧程度以及微管和微丝骨架等因素的影响。胞膜的坚韧程度以及微管和微丝骨架等因素的影响。 2. 细胞的大小及其分析细胞的大小及其分析 各类细胞直径的比较各类细胞直径的比较 细胞类型细胞类型 直径大小直径大小( (m mm)m) 最小的病毒最小的病毒 0.02 0.02 支原体细胞支原体细胞 0.1-0.30.1-0.3 细菌细胞细菌细胞 1-21-2 动植物细胞动植物细胞 20-30(10-50)20-30(10-50) 原生动物细胞原生动物细胞 数百到数千数百到数千植物细胞与动物细胞的植