山东大学细胞第二～三章

1、第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征第二节第二节 细胞的进化演变细胞的进化演变第三节第三节 非细胞性的细胞感染体非细胞性的细胞感染体第四节第四节 细胞的形态和大小细胞的形态和大小第二章第二章 细胞的基本概念细胞的基本概念第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征一、细胞结构的有序性一、细胞结构的有序性细胞膜、细胞质、细胞核？细胞膜、细胞质、细胞核？二、生命是细胞活动的属性二、生命是细胞活动的属性细胞进行生命活动的最基本要素？细胞进行生命活动的最基本要素？第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征一、细胞结构的有序性一、细胞结构的有序性细胞一词是由罗伯特.胡克（R. Hooke）于1665

2、年提出的。细胞（细胞（cellcell）：细胞是有膜包围的，能进行细胞是有膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，同时细胞是生命独立繁殖的最小原生质团，同时细胞是生命活动的基本结构和功能单位。活动的基本结构和功能单位。细胞（原生质体）的基本构成：细胞（原生质体）的基本构成：细胞细胞 质膜质膜 细胞器细胞器 细胞质细胞质 细胞质溶质（胞质溶胶）细胞质溶质（胞质溶胶） 细胞核细胞核 （或类核）（或类核） 糖被糖被 细胞表面结构细胞表面结构 细胞膜细胞膜 细胞壁细胞壁 线粒体线粒体 核糖体核糖体 内质网内质网 细胞器细胞器 高尔基复合体高尔基复合体 溶酶体溶酶体 细胞细胞 细胞质细胞质 中心体（动物

3、）中心体（动物） 质体（植物）质体（植物） 细胞骨架细胞骨架 分泌颗粒分泌颗粒 内含物内含物 色素色素 贮存营养物贮存营养物 核膜核膜 核仁核仁 细胞核细胞核 染色质染色质 核液核液 细胞的结构细胞的结构 名称：名称：protoplasm（原生质）protoplast（原生质体）cytoplasm（细胞质）organelle（细胞器）cytosol（胞质溶胶）原生质（原生质（protoplasmprotoplasm）：原生质是具有原生质是具有生命现象的细胞活物质，指构成细胞的生命现象的细胞活物质，指构成细胞的全部活物质（全部活物质（PurkinjePurkinje， 18401840）。）。原

4、生质体（原生质体（protoplastprotoplast）：由脂双层膜由脂双层膜包围着原生质的活细胞。也有这样说的包围着原生质的活细胞。也有这样说的原生质体是除去全部细胞壁的原生质体是除去全部细胞壁的“细胞细胞”，或是一个为脂膜所包围的裸露或是一个为脂膜所包围的裸露“细胞细胞”。细胞器（细胞器（organelleorganelle）：细胞质中的在光细胞质中的在光学和电子显微镜下能够分辨出的，具有学和电子显微镜下能够分辨出的，具有一定形态特点，执行特定功能的结构，一定形态特点，执行特定功能的结构，称为细胞器。称为细胞器。如质体、线粒体、内质网、如质体、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、

5、中心体、核糖体、高尔基体、溶酶体、中心体、液泡、细胞骨架。液泡、细胞骨架。细胞质细胞质( (cytoplasm)cytoplasm)：细胞质是指细胞核细胞质是指细胞核与细胞膜之间的原生质。与细胞膜之间的原生质。细胞质中除了膜围细胞器以外的部分称细胞质中除了膜围细胞器以外的部分称为为细胞质溶质或胞质溶胶（细胞质溶质或胞质溶胶（cytosolcytosol），内含有水、无机离子、酶以及可溶性大内含有水、无机离子、酶以及可溶性大分子和代谢产物。分子和代谢产物。二、生命是细胞活动的属性二、生命是细胞活动的属性细胞进行生命活动的最基本要素细胞进行生命活动的最基本要素：（1 1）一套基因组；）一套基因组；

6、（2 2）一层质膜；）一层质膜；（3 3）一套完整的代谢系统。）一套完整的代谢系统。细胞区别于无机界的最主要的特征：细胞区别于无机界的最主要的特征：（1 1）在结构上具有自我装配的能力；）在结构上具有自我装配的能力；（2 2）在生理活动中具有自我调节的能力；）在生理活动中具有自我调节的能力；（3 3）在增殖上具有自我复制的能力。）在增殖上具有自我复制的能力。病毒：病毒：体积小（体积小（0.10.1umum以下）以下）缺少进行独立代谢的某些基因和机构，单独缺少进行独立代谢的某些基因和机构，单独存在不能自我复制。存在不能自我复制。不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物不是细胞，只是具有部分生命特征

7、的感染物。第二节第二节 细胞的进化演变细胞的进化演变一、概念一、概念经典分类学经典分类学 ： 动物界、植物界动物界、植物界 （缺陷）（缺陷）2020世纪世纪6060年代年代Hans Ris (H. Ris)Hans Ris (H. Ris)将细胞划分将细胞划分为为原核细胞原核细胞（procaryotic cellprocaryotic cell）与与 真核细胞真核细胞（eucaryotic celleucaryotic cell） 原核生物：由原核细胞构成的生物原核生物：由原核细胞构成的生物 生物划分生物划分 真核生物：由真核细胞构成的生物真核生物：由真核细胞构成的生物1925年，年，Chat

8、ton把把细胞中不含有膜包围的细胞核细胞中不含有膜包围的细胞核的生物称为原核生物（的生物称为原核生物（prokaryote)，如细菌、蓝藻如细菌、蓝藻等等。二、原核细胞与真核细胞的区别（二、原核细胞与真核细胞的区别（p15p15表表2-22-2） 原核细胞与真核细胞的差异主要有两方面：原核细胞与真核细胞的差异主要有两方面：结构上的差异结构上的差异遗传装置及基因表达方式的差异遗传装置及基因表达方式的差异 exon intron exon intron基因基因 （DNADNA）转录转录 切掉切掉 切掉切掉 （mRNAmRNA）翻译翻译 （蛋白质（蛋白质) ) （）结构上的差异（）结构上的差异1、细

9、胞膜系统的分化与演变、细胞膜系统的分化与演变结构与功能区域化结构与功能区域化(compartmentalization)与专一化与专一化拟核拟核Nucleoid, 细胞核细胞核nucleus2、细胞骨架系统出现、细胞骨架系统出现（）遗传装置及基因表达调控方式差异：（）遗传装置及基因表达调控方式差异：. .基因结构：基因结构：原核细胞原核细胞DNADNA环状，一个，环状，一个，DNADNA裸露或与少裸露或与少量蛋白质结合；量蛋白质结合；真核细胞真核细胞DNADNA线状，多个，线状，多个，DNADNA与多种蛋白与多种蛋白质结合成核小体结构。质结合成核小体结构。 DNADNA组蛋白组蛋白 核小体核小

10、体 染色质染色质 染色体染色体基因表达调控：基因表达调控：原核细胞：原核细胞： DNADNA没有无用序列，均为编码序没有无用序列，均为编码序 列；列；真核细胞：真核细胞：DNADNA常有无用序列，内含子常有无用序列，内含子 （intronintron）与外显子（与外显子（exonexon）相间排列。相间排列。 内含子：内含子：DNADNA中不编码蛋白质的序列中不编码蛋白质的序列 外显子：外显子：DNADNA中编码蛋白质的序列中编码蛋白质的序列三、原核细胞三、原核细胞（procaryotic cellprocaryotic cell）最主要特征是没有由膜包最主要特征是没有由膜包围的细胞核，遗传物

11、质通围的细胞核，遗传物质通常集中于细胞的一个或几常集中于细胞的一个或几个区域中，这些区域与细个区域中，这些区域与细胞质之间没有核膜隔开，胞质之间没有核膜隔开，所以一般把这种区域称为所以一般把这种区域称为类核类核（nucleoidnucleoid）又称又称拟拟核核。 原核细胞主要形态特征：原核细胞主要形态特征：细胞壁：肽聚糖等成分构成。细胞壁：肽聚糖等成分构成。细胞膜：单位膜，约细胞膜：单位膜，约1010nmnm厚，暗厚，暗亮亮暗形式。暗形式。细胞质：没有内膜系统、细胞器（核糖体除外）。细胞质：没有内膜系统、细胞器（核糖体除外）。类核：遗传物质集中区域，为一裸露环状类核：遗传物质集中区域，为一裸

12、露环状DNADNA分子。分子。四、真核细胞（四、真核细胞（eucaryoticeucaryotic cellcell）（一）电镜下真核细胞结构：（一）电镜下真核细胞结构：1 1、质膜、质膜：即细胞膜即细胞膜, ,为暗为暗明明暗三层结构的暗三层结构的单位膜。单位膜。2 2、细胞核、细胞核： a. a. 核膜核膜：双层核膜 b. b. 遗传物质遗传物质：DNADNA组蛋白组蛋白 核小体核小体 染色染色 质质 染色体染色体 c. c. 核仁核仁：一或多个核仁 d. d. 核质核质：核基质，内有核骨架。3 3、细胞质、细胞质：存在与质膜与核被膜之间的原生质。有各种细胞器：内质网、高尔基体、溶酶内质网、

13、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体、细胞骨架、中心体、线粒体、叶绿体、细胞骨架、中心粒、微体等粒、微体等。4 4、细胞壁、细胞壁：由纤维素组成。：由纤维素组成。（三）动物细胞和植物细胞结构上的差异（三）动物细胞和植物细胞结构上的差异植物特有：细胞壁、液泡、叶绿体动物特有：中心体、溶酶体（植物细胞有类似结构，没有典型结构）肝细胞中细胞质组分所占的体积百分比（二）真核细胞的三大结构体系：（二）真核细胞的三大结构体系：1 1、生物膜系统、生物膜系统：以：以磷脂磷脂和和镶嵌蛋白质镶嵌蛋白质构成的构成的膜系统膜系统; ;2 2 、 遗 传 信 息 表 达 结 构 系 统、 遗 传 信 息 表 达 结 构

14、系 统 ： D N A p r D N A p r RNAprRNApr； 信息表达包括信息表达包括DNADNA复制、转录与蛋白质翻译。复制、转录与蛋白质翻译。3 3、细胞骨架体系、细胞骨架体系：（：（celluar skeleton celluar skeleton systemsystem） 细胞骨架细胞骨架：微管、微丝及微梁系统等构成的网：微管、微丝及微梁系统等构成的网架系统，细胞骨架又分为胞质骨架与核骨架。架系统，细胞骨架又分为胞质骨架与核骨架。 一、细胞的形状一、细胞的形状细胞的形状与功能及存在位置有关。细胞的形状与功能及存在位置有关。红血细胞红血细胞为双面凹的圆盘状，表面积大，有利

15、为双面凹的圆盘状，表面积大，有利于于O2和和CO2交换；交换；神经细胞神经细胞具有传导作用，有很长的突起；具有传导作用，有很长的突起；保卫细胞保卫细胞呈半圆形，两个半月形细胞围成一个呈半圆形，两个半月形细胞围成一个气孔。气孔。 第四节第四节 细胞的形状和大小细胞的形状和大小细胞形状多样，有球形、扁平形、多角形、柱形、纺锤形和星形等。人体内几种类型细胞的大小人体内几种类型细胞的大小二、细胞的大小二、细胞的大小名称名称人人卵卵口腔上口腔上皮细胞皮细胞肝细肝细胞胞红细胞红细胞变形虫变形虫海胆卵海胆卵伤寒菌伤寒菌肺炎球菌肺炎球菌m12075207100702.4x0.50.2x0.1几种细胞的大小几种

16、细胞的大小人卵与精子光、电镜下计量单位：光、电镜下计量单位：m， nm 动植物细胞直径动植物细胞直径2030 m。鸵鸟的卵黄直径可达鸵鸟的卵黄直径可达5cm，支原体仅支原体仅0.1 m ，人坐骨神，人坐骨神经细胞可达经细胞可达1m。 A. 生物体各种细胞体积差别很大。鸵鸟蛋卵黄，生物体各种细胞体积差别很大。鸵鸟蛋卵黄，5 cm; 支原体，支原体，0.1um。一般一般20-30um。B. 细胞的大小与生物体体积无关。细胞的大小与生物体体积无关。C. 细胞体积的极限问题：细胞不可以无限制的细胞体积的极限问题：细胞不可以无限制的小或者无限制的大小或者无限制的大 最大体积制约因素最大体积制约因素: 细胞表面积；细胞表面积； 细胞核与细胞质的比例；细胞核与细胞质的比例； 细胞内物质的交流。细胞内物质的交流。第三章细胞的化学组成第一节第一节 细胞的化学组成细胞的化学组成第二节第二节 细胞的能量代谢与生物催化剂细胞的能量代谢与生物催化剂第一节第一节 细胞的化学组成细胞的化学组成u水u无机离子u有机分子蛋白质核酸糖类脂类细胞的化学组成细胞的化学组成蛋白质20种氨基酸一级结构多肽链二级结构螺旋和折叠三级、四级结构：结构域、功能域核酸DNARNA（tRNA，mRNA，rRNA）糖类单糖多糖：淀粉、糖原、纤维素、几丁质脂类脂肪酸