细胞生物学 第二章

1、第二章 细胞基本知识概要§1. 细胞基本特性(Basic Property)一、细胞 生命活动的基本单位.1、一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。2、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。3、细胞是有机体生长与发育的基础。4、细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。5、没有细胞就没有完整的生命。二、 细胞的基本共性1.所以细胞都有相似的化学组成。2.细胞有细胞膜（Membrane)Protoplasm：原生质 被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质。Cell Plasma: 是指细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外

2、和细胞膜以内的原生质部分,Protoplast：原生质体3.细胞有核糖体（Ribosomes）细胞功能的体现者是蛋白质(包括酶)，蛋白质是在核糖体上合成的。4. 细胞能产生细胞细胞能够用一分为二的分裂方式进行增殖，动、植物细胞、细菌细胞都是如此。5. DNA-RNA遗传装置所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。§2 病毒(Virus)非细胞生命体,寄生于生物细胞内 在生物细胞内繁殖 1.病毒的基本知识病毒（virus）核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体；根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：DNA病毒与RNA病毒、病毒的多样性

3、类病毒（viroid）仅由感染性的RNA构成；朊病毒（prion） 仅由感染性的蛋白质亚基构成；2.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核酸的复制、转录与蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放3.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在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点： 生物大分子病毒细胞生物大分子：病毒、细胞生物大分子细胞病毒§3 原核细胞和古核细胞一、原核细胞（Prokaryotic Cells）没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核，进化地位较低。原核细胞的基本特点:遗传信息量少;内

4、部结构简单,特别是没有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。主要代表：支原体（mycoplast）目前发现的最小最简单的细胞；细菌(Bacteria)蓝藻-又称蓝细菌（Cyanobacteria）（一）支原体 （Mycoplasma）1.是最简单的原核细胞，直径为0.10.3m;2.具有细胞质膜，但没有细胞壁;3.环状双螺旋DNA，没有拟核,能指导合成750多种蛋白质;4.唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有8001500个;5.具感染性,可在培养基上培养;6.培养细胞很容易被支原体污染,污染源主要是血清。（二）细菌1.细菌细胞核区和基因组核区：一个或多个环状DNA即为基因组;D

5、NA复制的方式; DNA复制、转录、翻译同时进行。2.核糖体3.细菌细胞质膜的多功能性4.中膜体中膜体又称间体或质膜体,每个细胞有一个或数个;DNA复制的支点; 细胞分裂时，先形成两个中膜体，然后核物质一分为二。5.核外DNA：质粒（三）蓝藻中央质、中央体；DNA含量比细菌大；含叶绿素a和藻胆素。二、古核细胞又称古细菌，与真核细胞曾在进化上有过共同历程。主要证据（1）细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素，抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。（2）DNA与基因结构：古

6、细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多数古核细胞的基因组中存在内含子。（3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。（4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（7084）与真细菌（55）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。（5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA与肽链延长因

7、子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。因此近年来，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加强。§4 真核细胞基本知识概要一、真核细胞的基本结构体系以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。1、生物膜的结构与功能2、基因表达体系 该系统又称为颗粒纤维结构系统，该系统包括细胞核和核糖体。3、细胞骨架体系细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构,包括细胞质骨架和细胞核骨架。 细胞骨架系统首要作用是维持细胞的一定形态；细胞内物质运输的动脉；细胞内基质区域化；

8、 帮助细胞移动或行走；二、真核细胞与原核细胞比较功能上的共同点 结构上的共同点:都是生命的基本结构单位； 都有细胞膜； 都能进行分裂； 都有DNA和RNA； 都能遗传。 都有核糖体若是从进化上进行比较，你能说些什么？真核细胞：高度自动化工厂；原核细胞：多面手作坊。原核细胞与真核细胞基本结构的比较：附录一原核细胞与真核细胞基本结构的比较：细胞膜、细胞器（除核糖体）、细胞骨架、细胞增殖方式原核细胞与真核细胞的遗传装置和基因表达的比较：附录二原核细胞与真核细胞的遗传装置和基因表达的比较原核细胞 真核细胞DNA量 少、环状、裸露 多、线性、与蛋白质结合DNA序列 简洁有效 多余序列、重复序列、内含子基

9、因表达调控 操纵子 多层次基因表达时空性 无 有复制周期 无 有三、 细胞的大小及其分析1.各类细胞直径的比较细胞类型直径大小/um最小的病毒0.02支原体细胞细菌细胞1-2动植物细胞20-30(10-50)原生动物细胞数百至数千2.细胞维持体积的相对恒定同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,把这种现象为“细胞体积的守恒定律”。例外：某些不同来源的细胞大小变化很大,如人的卵细胞直径只有0.1mm,而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm3.细胞体积不能无限大细胞相对表面积与体积的关系传信息是一定的，所掌控的细胞质的量也是有一定限度的。细胞内物质运输与细胞体积的关系细胞不仅对其体积的增大有限制，而且对细胞变小也有限制。为什么？一个生活细胞要维持正常的独立生活功能，最低限度需要5001000种不同类型的酶和蛋白质。四、细胞形态结构与