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1、细胞基本知识细胞基本知识本章主要内容 1 细胞的基本概念细胞的基本概念 2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的关系病毒及其与细胞的关系 3原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞 4真核细胞基本知识概要真核细胞基本知识概要细胞基本知识第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念 一、细胞的概念一、细胞的概念 细胞是生命活动的基本单位。细胞是生命活动的基本单位。WHY?1、组成的基本单位、组成的基本单位2、代谢与执行功能的基本单位、代谢与执行功能的基本单位3、生长与发育的基础、生长与发育的基础4、遗传的基本单位（细胞具有遗传的全、遗传的基本单位（细胞具有遗传的全能性）能性）5、没有完整

2、的、没有完整的cell就没有完整的生命就没有完整的生命细胞基本知识 二、关于细胞概念的一些新思考二、关于细胞概念的一些新思考 1、细胞是物质（结构）、能量与信息、细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体过程精巧结合的综合体 2、细胞是多层次、非线性与多层面的、细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系复杂结构体系 3、细胞是高度有序的，具有自组装与、细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系自组织能力的体系细胞基本知识 三、细胞的基本共性三、细胞的基本共性 1、细胞的化学组成、细胞的化学组成 基本元素：基本元素： C、H、O、N、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg 生物小分子：

3、核苷酸、氨基酸、脂肪酸、生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖单糖 生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖 基本结构体系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、基本结构体系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂糖脂细胞基本知识 2、脂蛋白体系的生物膜、脂蛋白体系的生物膜 3、DNA-RNA的遗传装置的遗传装置 4、蛋白质合成的机器核糖体、蛋白质合成的机器核糖体 5、一分为二的分裂方式、一分为二的分裂方式 6、完整的代谢机构、完整的代谢机构细胞基本知识第二节第二节 病毒及其与细胞的关系病毒及其与细胞的关系SARS病毒模拟和电镜照片病毒模拟和电镜照片细胞基本知识甲型甲型H1N1流感病

4、毒流感病毒细胞基本知识细胞基本知识 一、病毒的基本知识一、病毒的基本知识 1、非细胞形态的生命体、非细胞形态的生命体 2、核酸分子（核酸分子（DNADNA或或RNARNA）与蛋白质）与蛋白质构成的核酸构成的核酸- -蛋白质复合体（真病毒）蛋白质复合体（真病毒）类病毒：仅由一个感染性的类病毒：仅由一个感染性的RNARNA构成构成 朊病毒：仅由感染性的蛋白质构成朊病毒：仅由感染性的蛋白质构成细胞基本知识 3 3、彻底的专性寄生物、彻底的专性寄生物4 4、病毒的分类、病毒的分类1 1）寄主范围：动物、植物、细菌）寄主范围：动物、植物、细菌病毒等病毒等2 2）核酸类型：）核酸类型：DNADNA病毒、病

5、毒、RNARNA病毒病毒5 5、病毒的形态结构多样性、病毒的形态结构多样性细胞基本知识脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒 球形病毒球形病毒细胞基本知识烟草花叶病毒烟草花叶病毒 线形病毒线形病毒细胞基本知识痘病毒痘病毒 砖形病毒砖形病毒细胞基本知识狂犬病毒狂犬病毒 子弹形病毒子弹形病毒有被膜细胞基本知识T4T4噬菌体噬菌体 蝌蚪形病毒蝌蚪形病毒细胞基本知识流感病毒流感病毒 丝状有被膜的病毒丝状有被膜的病毒细胞基本知识DNA病毒与病毒与RNA病毒病毒细胞基本知识 二、病毒在细胞内增殖（复制）二、病毒在细胞内增殖（复制）1 1）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2 2）病毒核酸的复制

6、、转录与蛋白质的合病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成成3 3）病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放细胞基本知识病病毒毒在在细细胞胞内内增增殖殖细胞基本知识 三、病毒与细胞在起源与进化中的关系三、病毒与细胞在起源与进化中的关系 1、三种观点、三种观点 1）生物大分子）生物大分子病毒病毒细胞细胞 病毒病毒 2）生物大分子）生物大分子 细胞细胞 3）生物大分子）生物大分子细胞细胞病毒病毒细胞基本知识2、病毒是细胞的演化产物、病毒是细胞的演化产物1）寄生性）寄生性2）两者）两者DNA某些片断的碱基序列某些片断的碱基序列相似相似3）病毒与细胞内核蛋白分子相似）病毒与细胞内核蛋白分子相似4）长末端

7、重复序列）长末端重复序列细胞基本知识 由此推论：病毒可能是细胞在特定条由此推论：病毒可能是细胞在特定条件下件下“扔出扔出”的一个基因组，或者是的一个基因组，或者是具有复制能力与转录能力的具有复制能力与转录能力的mRNA。这些游离的基因组，只有回到它们原这些游离的基因组，只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转来的细胞内环境中才能进行复制与转录。录。细胞基本知识第三节第三节 原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞一、原核细胞（一、原核细胞（prokaryotic cell）基本特点：基本特点：1、遗传信息量小，载体为一个环状、遗传信息量小，载体为一个环状DNA构成。构成。2、没有细胞器和细胞

8、核膜、没有细胞器和细胞核膜范畴范畴 支原体、衣原体、立克次氏体、细支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻菌、放线菌与蓝藻细胞基本知识二、细菌二、细菌细菌模式图细菌模式图细胞基本知识细胞基本知识 、细菌的结构与功能、细菌的结构与功能 1、形态：球菌，螺旋菌，杆菌、形态：球菌，螺旋菌，杆菌 2、细菌细胞的核区与基因组、细菌细胞的核区与基因组 1）有核，无核膜，无核仁，称为核区或类）有核，无核膜，无核仁，称为核区或类核核 2）细菌基因组：环状）细菌基因组：环状DNA或染色体或染色体细胞基本知识大肠杆菌大肠杆菌细胞基本知识淋病球菌淋病球菌细胞基本知识肉毒梭菌肉毒梭菌细胞基本知识弧形霍乱菌弧形霍

9、乱菌细胞基本知识 3、细菌细胞的表面结构、细菌细胞的表面结构 1）细胞壁：主要成分是肽聚糖，由）细胞壁：主要成分是肽聚糖，由N-乙酰氨基葡糖和乙酰氨基葡糖和N-乙酰胞壁酸构成双乙酰胞壁酸构成双糖单元，以糖单元，以（1-4）糖苷键连接成大）糖苷键连接成大分子。分子。 2） 细胞膜：厚约细胞膜：厚约810nm，外侧紧贴，外侧紧贴细胞壁。细胞壁。细胞基本知识 3）中膜体：由细胞质膜内）中膜体：由细胞质膜内陷形成陷形成 4）荚膜（）荚膜（capsule）：细）：细菌最外表的一层多糖类物菌最外表的一层多糖类物质。主要是由葡萄糖和葡质。主要是由葡萄糖和葡萄糖醛酸组成的聚合物。萄糖醛酸组成的聚合物。 细胞基

10、本知识 5）鞭毛：细菌的运动器官，由）鞭毛：细菌的运动器官，由鞭毛蛋白构成鞭毛蛋白构成 细胞基本知识 6）菌毛：是菌体表面极其纤细）菌毛：是菌体表面极其纤细的蛋白，与细菌运动无关。的蛋白，与细菌运动无关。细胞基本知识 4、细胞内生孢子、细胞内生孢子 抵抗不良环境（处于不利环境，耗尽营养）抵抗不良环境（处于不利环境，耗尽营养） 5、细菌的增殖、细菌的增殖分裂中的链球菌分裂中的链球菌分裂中的大肠杆菌分裂中的大肠杆菌细胞基本知识 6、细菌细胞的核糖体、细菌细胞的核糖体 约含约含500050000个。个。 部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细胞质中。胞质中。 沉降系

11、数为沉降系数为70S。 小亚单位小亚单位(30S)对四环素、链霉素敏感，对四环素、链霉素敏感，大亚单位大亚单位(50S)对红霉素、氯霉素敏感。对红霉素、氯霉素敏感。细胞基本知识 7、细菌细胞核外、细菌细胞核外DNA【质粒质粒(plasmid)】 ： 除核区除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子；外，可进行自主复制的遗传因子； 是裸露的环状是裸露的环状DNA，遗传信息量，遗传信息量2200个基因；个基因； 能进行自我复制，有时能整合到核能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去；中去； 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。细胞基本知识三、支原体（三、支原体（m

12、ycoplast，霉形体）霉形体） 最小、最简单的细胞最小、最简单的细胞1、除了必须的结构外，无、除了必须的结构外，无任何其它复杂的装置任何其它复杂的装置2、支原体的体积接近一个、支原体的体积接近一个细胞体积的最小极限直细胞体积的最小极限直径径100nm具备：具备：100种酶种酶+核糖体核糖体+细胞膜细胞膜+DNAorRNA支原体扫描电镜图片支原体扫描电镜图片细胞基本知识支原体模式图支原体模式图自身特点自身特点1、多态性、多态性 无细无细胞壁胞壁2、不能合成长链脂、不能合成长链脂肪酸或不饱和脂肪肪酸或不饱和脂肪酸酸3、细胞膜，多功能、细胞膜，多功能性性4、无核区、无核区5、基因组最小、基因组最

13、小（482）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？细胞基本知识四、蓝藻（蓝细菌，四、蓝藻（蓝细菌，cyanobacteria）最简单的最简单的光能自养生物（略）光能自养生物（略）模式图模式图细胞基本知识 又称蓝细菌。它的光合作用类似于高等植又称蓝细菌。它的光合作用类似于高等植物物 ，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置（光合作用片有质膜内陷形成的捕光装置（光合作用片层）。层）。DNA分子环状、裸露，连续复制。遗传分子环状、裸露，连续复制。遗传信息可与高等植物相比。信息可与高等植物相比。体积大，直径约体积大，直径

14、约10m左右，甚至可达左右，甚至可达70bm (颤藻颤藻)。属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在，如：发菜的细胞群体存在，如：发菜 细胞基本知识 “发菜发菜” 即蓝藻即蓝藻的丝状体因风干的的丝状体因风干的发菜形状、色泽酷发菜形状、色泽酷似妇女的头发而得似妇女的头发而得名。名。 它大多生长它大多生长在干旱草原、在干旱草原、 荒荒漠、平滩荒地和低漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘山小丘，我国的甘肃、陕西、肃、陕西、 青海、青海、新疆均有生产，而新疆均有生产，而以宁夏最为著名。以宁夏最为著名。细胞基本知识五、古核细胞（古细菌五、古核细胞（古细菌 archa

15、eobacteria）是一些生长在极端特殊环境中的细菌是一些生长在极端特殊环境中的细菌 1、产甲烷细菌（、产甲烷细菌（methanogenium） 2、盐细菌（、盐细菌（halobacteria）：浓度大）：浓度大的盐水中的盐水中 3、热原生质体（、热原生质体（thermoplasma）：煤）：煤堆中堆中 4、硫氯化菌（、硫氯化菌（sulfolobus）：硫磺温）：硫磺温泉中泉中细胞基本知识海底烟筒附近也具有古细菌海底烟筒附近也具有古细菌细胞基本知识a: Aquificiales pyrophilus；b: Pyrolobus fumarii；Pyrolobus fumarii 可以生活在可以

16、生活在 90 -113，pH 4.0-6.5。其最适生存温度为。其最适生存温度为106 ，低于，低于85和高于和高于115则不生长，能在则不生长，能在121的高温中存活的高温中存活1小时。小时。细胞基本知识 各类生物能忍受的上限温度：各类生物能忍受的上限温度： 古细菌古细菌113 细菌细菌90 真菌真菌60 藻类藻类55-60 原生动物原生动物56 维管束植物维管束植物49 鱼类和其他水生脊椎动物鱼类和其他水生脊椎动物38 细胞基本知识起源：古细菌与真核细胞的相似性起源：古细菌与真核细胞的相似性 1、细胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖、细胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖 2、DNA与基因结构：存在重复序列

17、与基因结构：存在重复序列 3、核小体：具有组蛋白、核小体：具有组蛋白 4、核糖体：不被抗生素抑制、核糖体：不被抗生素抑制 5、5SrRNA：二级结构相似：二级结构相似 6、其它：、其它：DNA聚合酶、氨酰聚合酶、氨酰tRNA合合成酶、起始氨基酸成酶、起始氨基酸tRNA、肽链延长因子、肽链延长因子相似相似细胞基本知识范畴：范畴：u 大量单细胞生物或原生生物（原大量单细胞生物或原生生物（原生生物与单细胞藻类）生生物与单细胞藻类）u 全部多细胞生物全部多细胞生物u 基本结构体系及功能基本结构体系及功能1.生物膜生物膜:细胞膜和膜构成的细胞细胞膜和膜构成的细胞器器细胞基本知识2、遗传、遗传信息：信息：

18、染色质染色质核仁核仁核糖体核糖体细胞基本知识3、细胞骨架、细胞骨架体系：体系：胞质骨架：胞质骨架：微丝、微微丝、微管、中间管、中间丝丝 核骨架：核骨架：核纤层，核纤层，核基质核基质细胞基本知识 原核细胞与真核细胞基本特征的比较原核细胞与真核细胞基本特征的比较细胞基本知识原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较细胞基本知识植物细胞与动物细胞的比较植物细胞与动物细胞的比较细胞基本知识1、植物细胞所特有的细胞结构与细胞器、植物细胞所特有的细胞结构与细胞器 （1）细胞壁：果胶质）细胞壁：果胶质+纤维素纤维素 （2）液泡：有膜细胞器，含有水、无机盐

19、、糖、）液泡：有膜细胞器，含有水、无机盐、糖、色素色素 作用：作用：a、储藏库；、储藏库；b、调节细胞内环境；、调节细胞内环境；c、使、使细胞保持膨胀状态；细胞保持膨胀状态；d、防御作用；、防御作用；e、收集和、收集和隔离毒物隔离毒物 （3）叶绿体：光合作用）叶绿体：光合作用 （4）其它质体：有色体、白色体、变形质体）其它质体：有色体、白色体、变形质体2、动物细胞所特有的细胞结构、动物细胞所特有的细胞结构 中心体中心体细胞基本知识四、四、 细胞形态大小、结构与功能的关系细胞形态大小、结构与功能的关系 细胞大小细胞大小1、细胞直径的比较、细胞直径的比较细胞类型细胞类型直径大小直径大小/m最小的病

20、毒最小的病毒0.02支原体细胞支原体细胞0.1-0.3细菌细胞细菌细胞1-2动植物细胞动植物细胞20-30（10-50）原生动物细胞原生动物细胞数百至数千数百至数千细胞基本知识细胞和细胞组分的相对大小细胞和细胞组分的相对大小细胞基本知识2、细胞体积的守恒规律：、细胞体积的守恒规律： 无论其种的差异多大，同一器官无论其种的差异多大，同一器官与组织的细胞，其大小更倾向于在一与组织的细胞，其大小更倾向于在一个恒定的范围之内；器官的大小主要个恒定的范围之内；器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。正比，而与细胞的大小无关。细胞基本知识3、细胞体积最大极限的相关因素、细胞体积最大极限的相关因素 1、细胞体积与相对表面积成反、细胞体积与相对表面积成反比关系，卵细胞例外。比关系，卵细胞例外。 2、核大小与核控制细胞质的量、核大小与核控制细胞质的量 3、体积与物质交流运输、体积与物质交流运输细胞基本知识复习题复习题u 对对“细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位”的的理解理解u 病毒与细胞的关系病毒与细胞的关系u 为什么说支原体可能是最小最简单的为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？细胞存在形式？1. 举例说明细胞形态结构与功能的关系举例说明细胞形态结构与功能的关系细胞基本知识