細(xì)胞基本知識

關(guān)于細(xì)胞基本知識本章主要內(nèi)容1細(xì)胞的基本概念2非細(xì)胞形態(tài)的生命體－－病毒及其與細(xì)胞的關(guān)系3原核細(xì)胞與古核細(xì)胞4真核細(xì)胞基本知識概要第2頁,共61頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)細(xì)胞的基本概念一、細(xì)胞的概念細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位。WHY?1、組成的基本單位2、代謝與執(zhí)行功能的基本單位3、生長與發(fā)育的基礎(chǔ)4、遺傳的基本單位（細(xì)胞具有遺傳的全能性）5、沒有完整的cell就沒有完整的生命第3頁,共61頁，2024年2月25日，星期天二、關(guān)于細(xì)胞概念的一些新思考1、細(xì)胞是物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體2、細(xì)胞是多層次、非線性與多層面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系3、細(xì)胞是高度有序的，具有自組裝與自組織能力的體系第4頁,共61頁，2024年2月25日，星期天三、細(xì)胞的基本共性1、細(xì)胞的化學(xué)組成基本元素：C、H、O、N、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、單糖生物大分子：核酸、蛋白質(zhì)、脂類、多糖基本結(jié)構(gòu)體系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂第5頁,共61頁，2024年2月25日，星期天2、脂－蛋白體系的生物膜3、DNA-RNA的遺傳裝置4、蛋白質(zhì)合成的機(jī)器－核糖體5、一分為二的分裂方式6、完整的代謝機(jī)構(gòu)第6頁,共61頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)病毒及其與細(xì)胞的關(guān)系SARS病毒模擬和電鏡照片第7頁,共61頁，2024年2月25日，星期天甲型H1N1流感病毒第8頁,共61頁，2024年2月25日，星期天朊病毒艾滋病病毒艾滋病病毒流感病毒第9頁,共61頁，2024年2月25日，星期天一、病毒的基本知識1、非細(xì)胞形態(tài)的生命體2、核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體（真病毒）類病毒：僅由一個(gè)感染性的RNA構(gòu)成朊病毒：僅由感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成第10頁,共61頁，2024年2月25日，星期天

3、徹底的專性寄生物4、病毒的分類1）寄主范圍：動(dòng)物、植物、細(xì)菌病毒等2）核酸類型：DNA病毒、RNA病毒5、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)－－多樣性第11頁,共61頁，2024年2月25日，星期天脊髓灰質(zhì)炎病毒球形病毒第12頁,共61頁，2024年2月25日，星期天煙草花葉病毒線形病毒第13頁,共61頁，2024年2月25日，星期天痘病毒磚形病毒第14頁,共61頁，2024年2月25日，星期天狂犬病毒子彈形病毒有被膜第15頁,共61頁，2024年2月25日，星期天T4噬菌體蝌蚪形病毒第16頁,共61頁，2024年2月25日，星期天流感病毒絲狀有被膜的病毒第17頁,共61頁，2024年2月25日，星期天DNA病毒與RNA病毒第18頁,共61頁，2024年2月25日，星期天二、病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖（復(fù)制）1）病毒侵入細(xì)胞，病毒核酸的侵染2）病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成3）病毒的裝配、成熟與釋放第19頁,共61頁，2024年2月25日，星期天病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖第20頁,共61頁，2024年2月25日，星期天三、病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系1、三種觀點(diǎn)

1）生物大分子→病毒→細(xì)胞病毒

2）生物大分子細(xì)胞

3）生物大分子→細(xì)胞→病毒第21頁,共61頁，2024年2月25日，星期天2、病毒是細(xì)胞的演化產(chǎn)物1）寄生性2）兩者DNA某些片斷的堿基序列相似3）病毒與細(xì)胞內(nèi)核蛋白分子相似4）長末端重復(fù)序列第22頁,共61頁，2024年2月25日，星期天

由此推論：病毒可能是細(xì)胞在特定條件下“扔出”的一個(gè)基因組，或者是具有復(fù)制能力與轉(zhuǎn)錄能力的mRNA。這些游離的基因組，只有回到它們原來的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中才能進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。第23頁,共61頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)原核細(xì)胞與古核細(xì)胞一、原核細(xì)胞（prokaryoticcell）<一>基本特點(diǎn)：1、遺傳信息量小，載體為一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成。2、沒有細(xì)胞器和細(xì)胞核膜<二>范疇支原體、衣原體、立克次氏體、細(xì)菌、放線菌與藍(lán)藻第24頁,共61頁，2024年2月25日，星期天二、細(xì)菌<一>細(xì)菌模式圖第25頁,共61頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共61頁，2024年2月25日，星期天<二>、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)與功能1、形態(tài)：球菌，螺旋菌，桿菌2、細(xì)菌細(xì)胞的核區(qū)與基因組1）有核，無核膜，無核仁，稱為核區(qū)或類核2）細(xì)菌基因組：環(huán)狀DNA或染色體第27頁,共61頁，2024年2月25日，星期天大腸桿菌第28頁,共61頁，2024年2月25日，星期天淋病球菌第29頁,共61頁，2024年2月25日，星期天肉毒梭菌第30頁,共61頁，2024年2月25日，星期天弧形霍亂菌第31頁,共61頁，2024年2月25日，星期天3、細(xì)菌細(xì)胞的表面結(jié)構(gòu)1）細(xì)胞壁：主要成分是肽聚糖，由N-乙酰氨基葡糖和N-乙酰胞壁酸構(gòu)成雙糖單元，以β（1-4）糖苷鍵連接成大分子。2）細(xì)胞膜：厚約8~10nm，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁。第32頁,共61頁，2024年2月25日，星期天3）中膜體：由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成4）莢膜（capsule）：細(xì)菌最外表的一層多糖類物質(zhì)。主要是由葡萄糖和葡萄糖醛酸組成的聚合物。第33頁,共61頁，2024年2月25日，星期天5）鞭毛：細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，由鞭毛蛋白構(gòu)成第34頁,共61頁，2024年2月25日，星期天6）菌毛：是菌體表面極其纖細(xì)的蛋白，與細(xì)菌運(yùn)動(dòng)無關(guān)。第35頁,共61頁，2024年2月25日，星期天4、細(xì)胞內(nèi)生孢子抵抗不良環(huán)境（處于不利環(huán)境，耗盡營養(yǎng)）5、細(xì)菌的增殖分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌第36頁,共61頁，2024年2月25日，星期天6、細(xì)菌細(xì)胞的核糖體約含5000~50000個(gè)。部分附著在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，大部分游離于細(xì)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。第37頁,共61頁，2024年2月25日，星期天7、細(xì)菌細(xì)胞核外DNA【質(zhì)粒(plasmid)】

：除核區(qū)DNA外，可進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳因子；是裸露的環(huán)狀DNA，遺傳信息量2~200個(gè)基因；能進(jìn)行自我復(fù)制，有時(shí)能整合到核DNA中去；質(zhì)粒常用作基因重組與基因轉(zhuǎn)移的載體。第38頁,共61頁，2024年2月25日，星期天三、支原體（mycoplast，霉形體）<一>最小、最簡單的細(xì)胞1、除了必須的結(jié)構(gòu)外，無任何其它復(fù)雜的裝置2、支原體的體積接近一個(gè)細(xì)胞體積的最小極限直徑≥100nm具備：100種酶+核糖體+細(xì)胞膜+DNAorRNA支原體掃描電鏡圖片第39頁,共61頁，2024年2月25日，星期天<二>支原體模式圖<三>自身特點(diǎn)1、多態(tài)性無細(xì)胞壁2、不能合成長鏈脂肪酸或不飽和脂肪酸3、細(xì)胞膜，多功能性4、無核區(qū)5、基因組最小（482）為什么說支原體是最小最簡單的細(xì)胞？第40頁,共61頁，2024年2月25日，星期天四、藍(lán)藻（藍(lán)細(xì)菌，cyanobacteria）——最簡單的光能自養(yǎng)生物（略）

<一>模式圖第41頁,共61頁，2024年2月25日，星期天又稱藍(lán)細(xì)菌。它的光合作用類似于高等植物，而不同于光合細(xì)菌。沒有葉綠體，但有質(zhì)膜內(nèi)陷形成的捕光裝置（光合作用片層）。

DNA分子環(huán)狀、裸露，連續(xù)復(fù)制。遺傳信息可與高等植物相比。體積大，直徑約10μm左右，甚至可達(dá)70bμm(顫藻)。屬單細(xì)胞生物，但有些藍(lán)藻經(jīng)常以絲狀的細(xì)胞群體存在，如：發(fā)菜第42頁,共61頁，2024年2月25日，星期天“發(fā)菜”即藍(lán)藻的絲狀體因風(fēng)干的發(fā)菜形狀、色澤酷似婦女的頭發(fā)而得名。它大多生長在干旱草原、荒漠、平灘荒地和低山小丘，我國的甘肅、陜西、青海、新疆均有生產(chǎn)，而以寧夏最為著名。第43頁,共61頁，2024年2月25日，星期天五、古核細(xì)胞（古細(xì)菌archaeobacteria）<一>是一些生長在極端特殊環(huán)境中的細(xì)菌

1、產(chǎn)甲烷細(xì)菌（methanogenium）

2、鹽細(xì)菌（halobacteria）：濃度大的鹽水中

3、熱原生質(zhì)體（thermoplasma）：煤堆中

4、硫氯化菌（sulfolobus）：硫磺溫泉中第44頁,共61頁，2024年2月25日，星期天海底煙筒附近也具有古細(xì)菌第45頁,共61頁，2024年2月25日，星期天a:Aquificialespyrophilus；b:Pyrolobusfumarii；Pyrolobusfumarii

可以生活在90-113℃，pH4.0-6.5。其最適生存溫度為106℃，低于85℃和高于115℃則不生長，能在121℃的高溫中存活1小時(shí)。第46頁,共61頁，2024年2月25日，星期天各類生物能忍受的上限溫度：古細(xì)菌113℃細(xì)菌90℃真菌60℃藻類55-60℃原生動(dòng)物56℃維管束植物49℃魚類和其他水生脊椎動(dòng)物38℃

第47頁,共61頁，2024年2月25日，星期天<二>起源：古細(xì)菌與真核細(xì)胞的相似性

1、細(xì)胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖

2、DNA與基因結(jié)構(gòu)：存在重復(fù)序列

3、核小體：具有組蛋白

4、核糖體：不被抗生素抑制

5、5SrRNA：二級結(jié)構(gòu)相似

6、其它：DNA聚合酶、氨酰tRNA合成酶、起始氨基酸t(yī)RNA、肽鏈延長因子相似第48頁,共61頁，2024年2月25日，星期天<一>范疇：大量單細(xì)胞生物或原生生物（原生生物與單細(xì)胞藻類）全部多細(xì)胞生物<二>基本結(jié)構(gòu)體系及功能生物膜:細(xì)胞膜和膜構(gòu)成的細(xì)胞器第四節(jié)真核細(xì)胞（eucaryoticcell）第49頁,共61頁，2024年2月25日，星期天2、遺傳信息：①染色質(zhì)②核仁③核糖體第50頁,共61頁，2024年2月25日，星期天3、細(xì)胞骨架體系：①胞質(zhì)骨架：微絲、微管、中間絲②核骨架：核纖層，核基質(zhì)第51頁,共61頁，2024年2月25日，星期天

原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較第52頁,共61頁，2024年2月25日，星期天原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較第53頁,共61頁，2024年2月25日，星期天<三>植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較植物細(xì)胞模式圖動(dòng)物細(xì)胞模式圖第54頁,共61頁，2024年2月25日，星期天1、植物細(xì)胞所特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞器（1）細(xì)胞壁：果膠質(zhì)+纖維素（2）液泡：有膜細(xì)胞器，含有水、無機(jī)鹽、糖、色素作用：a、儲藏庫；b、調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境；c、使細(xì)胞保持膨脹狀態(tài)；d、防御作用；e、收集和隔離毒物（3）葉綠體：光合作用（4）其它質(zhì)體：有色體、白色體、變形質(zhì)體2、動(dòng)物細(xì)胞所特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中心體第55頁,共61頁，2024年2月25日，