細胞生物學細胞基本知識

細胞生物學細胞基本知識第一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)細胞的基本概念細胞是生命活動的基本單位

所有有機體都由細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位；細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系第二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●細胞是生物體形態(tài)結構的基本單位●細胞是生物體代謝的基本單位●細胞是生物體生理功能的基本單位●細胞是生物體疾病發(fā)生、發(fā)展的基本單位

第三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●細胞是生長發(fā)育的基本單位細胞分裂—細胞數(shù)目增加細胞生長---細胞體積增加細胞分化---細胞種類增加---發(fā)育生長第四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●細胞是遺傳的基本單位（全能性）生物個體中，每個細胞都包含有全套的遺傳信息，都有分化為各類細胞或發(fā)育為完整個體的潛能。第五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細胞概念的一些新思考★細胞是多層次非線性的復雜結構體系------細胞具有高度復雜性和組織性第六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★細胞是物質(zhì)（結構）、能量與信息過程精巧結合的綜合體----細胞完成各種化學反應----細胞需要和利用能量----細胞參與大量機械活動----細胞對刺激作出反應第七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★細胞是高度有序的，具有自組裝能力與自組織體系----細胞能進行自我調(diào)控----繁殖和傳留后代第八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細胞的基本共性

★所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構成的生物膜，即細胞膜（cellmembrane）?！锼械募毎己袃煞N核酸：即DNA與RNA，與蛋白質(zhì)組成遺傳裝置。第九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細胞的基本共性

★所有細胞中都有蛋白質(zhì)合成的機器─核糖體（ribosome）?！锼屑毎脑鲋扯家砸环譃槎姆绞竭M行分裂?！锛毎哂邢嗨频幕瘜W組成----元素、生物小分子、生物大分子第十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●被質(zhì)膜包裹在細胞內(nèi)的所有生活物質(zhì)稱為原生質(zhì)(protoplasm)，包括細胞核和細胞質(zhì)。●植物細胞質(zhì)膜的外面還有一層細胞壁。在離體條件下細胞壁很容易被酶水解掉，脫去細胞壁的細胞就稱為原生質(zhì)體(protoplast)。

第十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)原核細胞與古核細胞生物界的基本類群第十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三上個世紀60年代，H.Ris提出原核細胞（prokaryoticcell)真核細胞(eukaryoticcell)的概念。生物界由此分成原核生物（prokaryote)和真核生物(eukaryote)兩大類群。近年，通過對生活在極端環(huán)境中的古細菌的研究，發(fā)現(xiàn)了區(qū)別上述兩類細胞的古核生物（archaeon)。這樣生物界就可分為三界----原核生物，真核生物和古核生物。第十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核生物----原核細胞古核生物----古核細胞真核生物----真核細胞第十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)第十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三基本特點：★遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀DNA構成★細胞內(nèi)沒有分化為以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核膜★核糖體是其唯一的細胞器原核細胞（prokaryoticcell)第十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三主要代表：★支原體（mycoplast）——目前發(fā)現(xiàn)的最小、最簡單、可獨立生活的細胞★衣原體、立克次氏體（細胞內(nèi)寄生）★細菌、放線菌

★藍藻又稱藍細菌（Cyanobacteria）原核細胞（prokaryoticcell)第十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三支原體可通過濾菌器，無細胞壁，分裂增殖，能在體外生長，也能寄生在細胞內(nèi)原核細胞（prokaryoticcell)第十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細菌可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）直徑0.5~5μm之間。原核細胞（prokaryoticcell)第十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三大腸桿菌淋病球菌肉毒梭菌弧形霍亂菌第二十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細菌的表面結構原核細胞（prokaryoticcell)細胞壁（cellwall）：機械強度高，對細胞起保護作用革蘭氏陰性菌（G-）和革蘭氏陽性菌（G+）的主要差別在細胞壁上第二十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)革蘭氏染色：1884年由丹麥人革蘭（ChristianGram）發(fā)明的，經(jīng)染色處理后，呈紅色的是G-，呈紫色的，是G+。著色性質(zhì)的不同是因為細胞壁結構的不同。G+G-第二十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)G+的細胞壁中壁酸含量高達90%,G-的細胞壁中壁酸含量只有5%，青霉素的主要作用是抑制壁酸的合成。第二十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)細菌的表面結構細胞膜：磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)組成。膜蛋白有受體、酶等，能完成真核細胞膜性細胞器的大部分功能。中膜體（間體）：細胞膜內(nèi)折形成，擴大了膜面積。莢膜：保護作用第二十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細菌細胞的擬核與基因組擬核：DNA分子聚集的區(qū)域，不規(guī)則，無核膜基因組：一條環(huán)狀的DNA分子（線狀DNA、多條DNA），半保留復制復制、轉錄、翻譯沒有在空間上分隔，可同時進行。原核細胞（prokaryoticcell)第二十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三質(zhì)粒(plasmid)：是細菌核區(qū)DNA外，可進行自主復制的遺傳因子，環(huán)狀的雙鏈DNA，遺傳信息量2~200個基因；常常賦予細胞對抗生素的抗性。質(zhì)粒DNA可以整合到核區(qū)DNA中

質(zhì)粒常用作基因重組與基因轉移的載體。原核細胞（prokaryoticcell)細菌的質(zhì)粒第二十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三約含5000~50000個。部分附著在細胞膜內(nèi)側，大部分游離于細胞質(zhì)中。沉降系數(shù)為70S。小亞單位(30S)對四環(huán)素、鏈霉素敏感，大亞單位(50S)對紅霉素、氯霉素敏感。原核細胞（prokaryoticcell)細菌的核糖體第二十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)細菌的內(nèi)生孢子細菌的增殖----直接分裂又稱芽孢，是對不良環(huán)境有強抵抗力的休眠體分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌第二十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物第二十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物光合作用：含有葉綠素a，藻膽素等，光系統(tǒng)Ⅱ以水為電子供體，放出O2第三十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物類囊體是光合作用的場所核區(qū)含多個拷貝的環(huán)狀DNA增殖是直接分裂第三十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三古核細胞（古細菌archaeobacteria）古核生物：又稱古細菌（archaeobacteria),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾百種。如鹽細菌，硫氧化細菌，嗜熱細菌，產(chǎn)甲烷菌類等。進化中與真核細胞更為密切第三十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三古核細胞（古細菌archaeobacteria）細胞壁成分：與真核細胞相同。青霉素等抗菌素不能抑制其生長。DNA與基因結構：具有內(nèi)含子與重復序列核小體結構：具有組蛋白和類核小體結構核糖體：與真核細胞類似，且蛋白質(zhì)合成不受抑制原核生物的抗菌素抑制5srRNA的分子進化分析：與真核生物類似第三十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三古核細胞（古細菌archaeobacteria）目前的研究證據(jù)顯示：古細菌與真核細胞在進化關系上較原核細胞更為密切。古細菌包括3類不同的細菌:、極端嗜鹽細菌，嗜酸嗜熱細菌和產(chǎn)甲烷細菌。PCR（多聚酶鏈反應）中所使用的Taq酶就是從T.aquaticus嗜熱細菌中分離到的。第三十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)真核細胞真核細胞的基本結構體系生物膜系統(tǒng)細胞骨架系統(tǒng)遺傳信息表達的結構系統(tǒng)第三十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三生物膜結構體系真核細胞(eukaryoticcell)第三十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●生物膜結構系統(tǒng)（面）成分：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)★以生物膜為基本結構基礎構建各種相對獨立的細胞器★完成各種化學反應★完成物質(zhì)的跨膜運輸★信息與能量的傳遞第三十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細胞骨架系統(tǒng)真核細胞(eukaryoticcell)第三十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●細胞骨架系統(tǒng)（線）成分：蛋白質(zhì)結構：由特異的結構蛋白裝配成的網(wǎng)架系統(tǒng)★對細胞形態(tài)與內(nèi)部結構的合理排布起支架作用★與細胞內(nèi)大分子的運輸、細胞的運動、細胞器的位移有關★參與細胞信息的傳遞、基因表達、蛋白質(zhì)合成、細胞的分裂、分化等重要的細胞活動第三十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三■遺傳信息表達結構系統(tǒng)(圖1-22)遺傳信息表達結構系統(tǒng)

真核細胞(eukaryoticcell)第四十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三●遺傳信息表達系統(tǒng)（點）

以核酸（DNA、RNA）及蛋白質(zhì)為主要成分，包括細胞核和核糖體。①通過遺傳物質(zhì)的復制，使細胞分裂時保持遺傳物質(zhì)的連續(xù)傳遞②通過基因的選擇性表達，控制細胞的活動第四十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三細胞的網(wǎng)絡化結構代謝網(wǎng)絡（metabolicnetwork）運輸網(wǎng)絡（transportnetwork）生物膜網(wǎng)絡（biomembranenetwork）細胞骨架網(wǎng)絡（cytoskeletonnetwork）信號轉導網(wǎng)絡（signaltransductionnetwork）真核細胞(eukaryoticcell)第四十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞(eukaryoticcell)第四十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞(eukaryoticcell)第四十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞(eukaryoticcell)第四十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞(eukaryoticcell)第四十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞與原核細胞的比較第四十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞與原核細胞的比較細胞大小與結構特征：細胞核，細胞器，細胞

骨架，細胞壁，核糖體，細胞大小遺傳裝置：DNA形狀與大小,核小體，DNA重

復序列，內(nèi)含子第四十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真核細胞與原核細胞的比較基因及其表達調(diào)控：調(diào)控方式，時空關系，加工

與修飾細胞周期與分裂方式：無絲分裂、有絲分裂進化中的地位：出現(xiàn)年代第四十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三植物細胞與動物細胞的比較第五十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三植物細胞與動物細胞的比較第五十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三植物細胞與動物細胞的比較★細胞壁★液泡★葉綠體★其他第五十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)非細胞形態(tài)的生命體----病毒病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構成的核酸-蛋白質(zhì)復合體------非細胞的生命體引起鼻咽癌的eb病毒第五十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第五十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三①個體微小，20~200nm之間，可通過濾菌器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能看見；②結構簡單：核酸+蛋白質(zhì)衣殼③含DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；專營細胞內(nèi)寄生生活----分子水平的寄生；第五十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第五十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第五十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第五十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第五十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★病毒的結構----由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)衣殼(capsid)構成，稱核衣殼(nucleocapsid)。----基因組小，少的只含有3個基因，多可達300個。第六十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三衣殼：蛋白質(zhì)外殼，保護核酸，決定抗原性。某些種類的病毒衣殼內(nèi)含有少數(shù)幾種酶分子，主要與病毒核酸的復制有關。囊膜：主要成分為脂類與蛋白質(zhì)。脂類通常來自于宿主細胞的核膜或質(zhì)膜。包膜蛋白通常由病毒基因編碼，幫助病毒識別宿主細胞。第六十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★病毒只有在侵入細胞以后才表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，生活周期可分為兩個階段：----細胞外階段，以成熟的病毒粒子形式存在----細胞內(nèi)階段，即感染階段，進行復制和組裝第六十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★病毒在細胞內(nèi)增殖（復制）----病毒侵入細胞，病毒核酸的侵染----病毒核酸的復制、轉錄與蛋白質(zhì)的合成----病毒的裝配、成熟與釋放第六十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三第六十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三★病毒的基本類型:真病毒（euvirus)---核酸與蛋白組成亞病毒（subvirus)--僅由核酸或蛋白組成

類病毒（viroid）--小分子環(huán)狀RNA

朊病毒（prion)–感染性蛋白質(zhì)第六十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三真病毒的分類：根據(jù)寄生的宿主不同，病毒可分為：動物病毒、植物病毒、細菌病毒(即噬菌體)。煙草花葉病毒第七十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：DNA病毒與RNA病毒（反轉錄病毒）第七十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三類病毒----僅為一裸露的RNA分子，無衣殼蛋白。----不能像病毒那樣感染細胞，只有當植物細胞受到損傷，失去膜屏障，才能在供體植株與受體植株間傳染。第七十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)感染因子---