2 细胞的统一性与多样性 细胞生物学

第二章第二章细胞的统一性与多样性细胞的统一性与多样性20102010--0808--31311.1.细胞的基本概念细胞的基本概念2.2.原核细胞和古核细胞原核细胞和古核细胞3.3.真核细胞真核细胞4.4.非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体————病毒及其与细胞病毒及其与细胞的关系的关系细胞的基本概念细胞的基本概念1.11.1细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位①①细胞作为一个独立的基本单位构成了各种细胞作为一个独立的基本单位构成了各种各样的生物各样的生物②②细胞是生长发育的基础细胞是生长发育的基础③③细胞具有独立的、有序的代谢体系，能独细胞具有独立的、有序的代谢体系，能独立、有序地表现出某种功能立、有序地表现出某种功能④④细胞是遗传的基本单位，具有全能性细胞是遗传的基本单位，具有全能性细胞的多样性细胞是多层次非线性的复杂结构体系细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞完成各种化学反应细胞需要和利用能量1.21.2细胞的基本共性细胞的基本共性„„具有相似的化学组成具有相似的化学组成„„具有生物膜结构具有生物膜结构„„具有具有DNADNA和和RNARNA的遗传装置的遗传装置„„具有蛋白质合成的机器具有蛋白质合成的机器————核糖体核糖体„„以一分为二的方式进行增殖以一分为二的方式进行增殖22原核细胞和古核细胞原核细胞和古核细胞原核细胞（原核细胞（ProkaryoticcellsProkaryoticcells））特点？？特点？？2.12.1支原体（支原体（mycoplastmycoplast））„„具有细胞质膜，但没有细胞壁具有细胞质膜，但没有细胞壁„„环状双螺旋环状双螺旋DNADNA，没有拟核，能指导合成，没有拟核，能指导合成750750多种蛋白质多种蛋白质„„唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800~1500800~1500个个支原体基因组是目前发现的能独立生活的生支原体基因组是目前发现的能独立生活的生物中最小的，由物中最小的，由482482个基因组成。个基因组成。为什么说支原体是最小最简单的细胞？为什么说支原体是最小最简单的细胞？肺炎支原体2.22.2细菌（细菌（bacteriabacteria））鞭毛荚膜细胞壁细胞膜细胞质中膜体环状DNA大肠杆菌2.32.3蓝藻蓝藻（（cyanobacteriacyanobacteria））原核细胞的基本特点：原核细胞的基本特点：„„遗传信息量小，主要的遗传信息载体仅由遗传信息量小，主要的遗传信息载体仅由一个环状一个环状DNADNA构成构成„„细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核结构与功能的细胞器和细胞核古核细胞（古细菌）古核细胞（古细菌）„„生长在极端环境中的细菌，例如产甲烷细生长在极端环境中的细菌，例如产甲烷细菌类、盐细菌、硫氧化菌。菌类、盐细菌、硫氧化菌。真核生物可能起源于古核生物真核生物可能起源于古核生物„„细胞壁的成分细胞壁的成分„„DNADNA和基因结构和基因结构„„核小体结构核小体结构„„核糖体核糖体„„5SrRNA5SrRNA33真核细胞真核细胞3.13.1真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系3.23.2细胞的大小细胞的大小3.33.3细胞形态结构与功能的关系细胞形态结构与功能的关系3.43.4原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较3.53.5植物细胞与动物细胞的比较植物细胞与动物细胞的比较3.13.1真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系3.1.13.1.1生物膜体系（生物膜体系（BiologicalMembraneBiologicalMembraneStructureStructure））3.1.23.1.2遗传信息表达体系（遗传信息表达体系（GeneExpressionGeneExpressionSystemSystem））3.1.33.1.3细胞骨架体系（细胞骨架体系（CytoskeletalSystemCytoskeletalSystem））3.1.1BiologicalMembraneStructure生物膜体系◆细胞内部区室化，提供保护以及选择性物质交换◆膜表面特异位点的特异功能◆调节物质运输◆电信号以及化学信号的感应与传递3.1真核细胞的基本结构体系3.1.23.1.2GeneGeneExpressionSystemExpressionSystem遗传信息表达体系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包括细胞核和核糖体3.1.33.1.3CytoskeletalCytoskeletalSystemSystem细胞骨架体系细胞骨架体系细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构网络结构,,包括细胞质骨架和细胞核包括细胞质骨架和细胞核骨架骨架真核细胞的基本结构体系3.23.2细胞的大小细胞的大小3.33.3细胞形态结构与功能的关系细胞形态结构与功能的关系细胞的形态与功能相适应细胞的形态与功能相适应血红细胞神经细胞脂肪细胞平滑肌细胞横纹肌细胞肠表皮细胞成骨细胞纤维原细胞个体中不同组织的细胞形态3.43.4原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较3.4原核细胞与真核细胞的比较真核与原核、植物与动物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原核细胞与真核细胞比较原核细胞与真核细胞比较((不同点不同点))原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞代表生物代表生物细菌、蓝藻和支原体细菌、蓝藻和支原体原生生物、真菌、植物和动物原生生物、真菌、植物和动物细胞大小细胞大小较小较小(1(1--1010μμm)m)较大较大((一般一般55～～100100μμm)m)细胞膜细胞膜有有((多功能性多功能性))有有核糖体核糖体7070S(S(由由5050SS和和3030SS两个两个8080S(S(由由6060SS和和4040SS两个大小两个大小大小亚基组成大小亚基组成))亚基组成亚基组成))细胞器细胞器极少极少有细胞核、线粒体、有细胞核、线粒体、叶绿体叶绿体,,内质网内质网,,溶酶体等溶酶体等细胞核细胞核无核膜和核仁无核膜和核仁有核膜和核仁有核膜和核仁染色体染色体一个细胞只有一条一个细胞只有一条一个细胞有两条以上的染色体一个细胞有两条以上的染色体双链双链DNA,DNADNA,DNA不与或不与或DNADNA与蛋白质联结在一起与蛋白质联结在一起很少与组蛋白结合很少与组蛋白结合DNADNA环状，存在于细胞质环状，存在于细胞质很长的线状分子，含有很长的线状分子，含有很多非编码区，并被核很多非编码区，并被核膜所包裹。膜所包裹。3.5、植物细胞与动物细胞的比较动物细胞植物细胞动物细胞与植物细胞的比较动物细胞与植物细胞的比较OrganellesAnimalCellsPlantOrganellesAnimalCellsPlantCellSCellS细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有有液泡液泡无无有有溶酶体溶酶体有有无无圆球体圆球体无无有有通讯连接方式通讯连接方式间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝中心体中心体有有无无胞质分裂方式胞质分裂方式收缩环收缩环细胞板细胞板44非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体————病毒及其与细胞病毒及其与细胞的关系的关系4.14.1病毒基本知识病毒基本知识4.24.2病毒复制病毒复制4.34.3病毒与细胞在起源与进化中的关系病毒与细胞在起源与进化中的关系„„病毒（病毒（virusvirus）：）：由核酸分子（由核酸分子（DNADNA或或RNARNA）与蛋白质构成的）与蛋白质构成的核酸核酸——蛋白质复合体。蛋白质复合体。„„病毒的分类：病毒的分类：DNADNA病毒、病毒、RNARNA病毒病毒动物病毒、植物病毒、噬菌体动物病毒、植物病毒、噬菌体其它分类其它分类„„特殊病毒：特殊病毒：类病毒（类病毒（viroidviroid）：仅由感染性的）：仅由感染性的RNARNA构成构成朊病毒（朊病毒（prionprion）：仅由感染性的蛋白质构成）：仅由感染性的蛋白质构成病毒的多样性疱疹病毒腺病毒辛德毕斯病毒4.24.2病毒复制病毒复制„„病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒侵入细胞，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核酸的复制、转录与蛋白质的合成„„病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放病毒在细胞内增殖病毒核酸的复制引发引发SARSSARSSevereAcuteRespiratorySevereAcuteRespiratorySyndromeSyndrome重型急性呼吸综合征重型急性呼吸综合征冠状病毒冠状病毒粒子的形态与结构冠状病毒粒子的形态与结构冠状病毒粒子呈球状，形似冠状冠状病毒粒子呈球状，形似冠状而得名。其直径为而得名。其直径为6060～～220220nmnm，，有包膜。包膜上有有包膜。包膜上有22～～33种糖蛋白。种糖蛋白。冠状病毒的形态结构冠状病毒进入细胞冠状病毒的出芽释放