第2章 细胞的统一性和多样性PPT

1、1,绪论,细胞生物学的主要内容 细胞的发现 细胞学说,2,第二章 细胞的统一性与多样性,细胞？种类？结构、功能特点？,3.病毒(Virus)（了解）,1. 细胞基本特性,2.细胞的两大基本类型,3,1. 细胞基本特性(Basic Property),4,二、细胞的基本特性,1.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，包括膜、细胞核和细胞质。 Cell Plasma (cytoplasm):细胞质 是指细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分 Protoplast：原生质体,2.细胞有核糖体（Ribosome

2、s）,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。,5,3.细胞有一整套控制遗传信息表达的结构体系,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. 所有的细胞都具有相似的化学组成,4.细胞能产生细胞,6,三、细胞的物质组成,细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比 物质 细菌 哺乳动物 水 70 70 无机盐 1 1 代谢物 3 3 蛋白质 15 18 磷脂 2 3 其它脂 2 多糖 2 2 RNA DNA,7,有机化合物:,Sugars 单纯的多糖由许多葡萄糖残基组成，在动物细胞内主要是糖原，在植物细胞内主要是淀粉。 Fatty Acids 脂肪酸是

3、脂的主要成分，是细胞膜的组份。 Nucleotides 核苷酸是组成核酸的基本单位。 Amino Acids 细胞内主要有20种氨基酸，它们的差别主要是 R侧链不同，决定了氨基酸的化学性质。,有机小分子:,生物大分子:,8,生物大分子 (Biological Macromolecules),细胞内有三种类型生物大分子: Nucleic Acids Proteins Polysaccharides,9,Proteins,细胞内蛋白质的某些功能 功能 举例 功能 举例 结构材料 胶原、角蛋白 激素 胰岛素、 运动 肌动蛋白、肌球蛋白 物质运输 Na+-K+泵 营养储存 酪蛋白、 信号转导 乙酰胆

4、铁蛋白 碱受体 基因调控 Lac操纵子 渗透压调节 血清白蛋白 免疫作用 抗体 毒素 白喉和霍 乱毒素 电子转移 细胞色素 酶(催化作用) 氧化还原酶、 连接酶等,10,多糖与糖蛋白,蛋白质糖基化:影响着蛋白质合成后的加工和运输。 糖蛋白的功能有 参与细胞粘着，细胞信息的传递，细胞代谢的调控，发育和分化，机体的防御，以及作为机体内外表面的保护及润滑剂。 参与细胞识别:是细胞识别机理的必要组分。几乎所有动物细胞表面都有少量糖, 它的作用好比是细胞联络的文字或语言。,11,四、细胞结构系统的组装 （Assembly）,四级装配 第一级:小分子有机物的形成; 第二级:小分子有机物组装成生物大分子；

5、第三级:由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构(超分子结构)； 第四级:由生物大分子或超分子结构组装成具有空间结构和生物功能的细胞器。,12,细胞的结构水平,13,2. 细胞的两大基本类型,一、原核细胞（Prokaryotic Cells）,原核细胞的基本特点: 没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核(核区，类核)，进化地位较低。,遗传信息量少; 内部结构简单,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。,14,细菌(Bacteria) 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria） 支原体（mycoplast）目前发现的最小最简单的细胞；,主要代表：,15,支原体

6、 （Mycoplasma）,是最简单的原核细胞，直径为0.10.3 m; 具有细胞质膜，但没有细胞壁;,环状双螺旋DNA，没有拟核,能指导合成750多种蛋白质; 唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有8001500个;,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。,16,A Typical Mycoplasma Cell,17,细菌的模式图,18,Bacteria, 细菌细胞质膜的多功能性, Mesosome,中膜体又称间体或质膜体,每个细胞有 一个或数个; 其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶,为细 胞提供呼吸酶; 具有类似线粒体的作用,故称为拟线粒体。,19,A T

7、ypical Bacteria Cell,20,二、真核细胞（Eukaryotic Cells）,21,A Typical Animal Cell,22,A Typical Plant Cell,23,1. 生物膜系统 Cell membrane,Define Boundaries and Serve as Permeability Barriers Detect and Transmit Electrical and Chemical Signals Regulate the Transport of Solutes Are Sites of Specific Functions Media

8、te the Junction of Cell-Cell, and of Cell-Matrix,真核细胞的三大基本结构体系,24,2、Gene Expression System 遗传信息表达体系,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。,25,纤维结构,26,颗粒结构,27,3、 Cytoskeletal System,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； 帮助细胞移动或行走； 主要成分:微管、微丝和中间纤维。,28,Cytoskeletal Functio

9、ns,29,三、细胞的大小, 细胞维持体积的相对恒定,典型的原核细胞直径平均在0.110m（细菌12m）之间，而真核细胞的直径平均为330m;一般地，动植物细胞（2030m）比细菌大10倍 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。 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5cm 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”。,30,细胞维持体积相对恒定的两个因素, Relationship Between

10、Cells Volume And Cell Surface Area Concentration of Some Important Molecules 一些重要的分子在细胞内的拷贝数很少，当细胞体积增大时，这些分子的浓度就越来越稀释，一些重要的生化反应需要一定的浓度才能进行，所以细胞内分子浓度就成了细胞体积无限增大的一个限制因素。 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。,31, 细胞的计量单位,细胞大小的计量单位，一般都用微米计算。现在常用的国际单位是纳米(nanometre)。 自使用电子显微镜后又提出埃(Angstrom, )为超显微结构

11、计量单位。 1毫米=1000微米 (m) 1微米=1000纳米(nm） 1纳米(nm)=10埃() 1埃=0.1纳米（nm),32,四、真核与原核、植物与动物细胞比较,若是从进化上进行比较，你能说些什么？,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,真核与原核的比较,33,原核细胞与真核细胞比较(不同点),原核细胞 真核细胞 代表生物 细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、植物和动物 细胞大小 较小(1-10m) 较大(一般2030m) 细胞膜 有(多功能性) 有 核糖体 70S(由50S和30S两个 8

12、0S(由60S和40S两个大小 大小亚基组成) 亚基组成) 细胞器 极少 有细胞核、线粒体、 叶绿体,内质网,溶酶体等 细胞核 无核膜和核仁 有核膜和核仁 染色体 一个细胞只有一条 一个细胞有两条以上的染色体 双链DNA, DNA不与或 DNA与蛋白质联结在一起 很少与组蛋白结合 DNA 环状，存在于细胞质 很长的线状分子，含有 很多非编码区，并被核 膜所包裹。,结构：细胞器、核、细胞骨架 遗传信息表达系统,原核细胞和真核细胞结构比较。 原核细胞和真核细胞比较。,34,Comparison of Some Properties of Animal and Plant Cells,Organel

13、les Animal Cells Plant CellS 细胞壁 无 有 叶绿体 无 有 液泡 无 有 圆球体、 糊粉粒 无 有 乙醛酸循环体 无 有 溶酶体 有 无 中心体 有 无 通讯连接方式 间隙连接 胞间连丝 胞质分裂方式 收缩环 细胞板,35,3.病毒(Virus),非细胞生命体,寄生于生物细胞内,Structures：,多面体柱形丝状圆形,36,结构：,复合体：核酸分子蛋白质 (真病毒）,亚病毒：如类病毒，有感染性的RNA 朊病毒：有感染性的蛋白质,根据其核酸分子的类型分：4种 DNA病毒双链DNA病毒、单链DNA病毒 RNA病毒双链RNA 病毒、单链RNA 病毒,37,病毒核酸的复制类型： 双链DNA病毒 单链DNA病毒 双链RNA 病毒 单链RNA 病毒 侵染性 非侵染性 反转录,利用宿主的条件复制出新的DNA、RNA,利用宿主的条件复制出新RNA,利用自身的RNA聚合酶合成新RNA,利用自身的反转录酶合成新DNA，整合到寄主的DNA上,38,禽流感病毒图解,39,同舟共济、战胜非典,40,What Is SARS?,Severe Acute Respiratory Syndrome 重型急性呼吸综合征 经诊断是由冠形