电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性课件.ppt

1、电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性 掌握细胞基本概念、基本共性掌握细胞基本概念、基本共性 掌握原核细胞与真核细胞、动物细掌握原核细胞与真核细胞、动物细胞与植物细胞比较胞与植物细胞比较 理解真核细胞基本结构体系、细胞理解真核细胞基本结构体系、细胞形态结构与功能关系形态结构与功能关系 掌握病毒及其与细胞的关系掌握病毒及其与细胞的关系本章学习要求本章学习要求u 细胞的基本概念细胞的基本概念u 原核细胞、古核细胞与真核细胞原核细胞、古核细胞与真核细胞u 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本章主要教学内容本章主要教学内容第一节第一节 细胞的基本概念细

2、胞的基本概念u 细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位u 细胞概念的一些新思考细胞概念的一些新思考u 细胞的基本共性细胞的基本共性u一切有机体都由细胞构成，细胞是构成一切有机体都由细胞构成，细胞是构成。u细胞具有独立、有序的自控代谢体系，细胞具有独立、有序的自控代谢体系，细胞是细胞是代谢与功能的基本单位代谢与功能的基本单位。u细胞是有机体细胞是有机体生长与发育的基础生长与发育的基础。u细胞是细胞是遗传的基本单位遗传的基本单位，细胞，细胞具有遗传具有遗传的全能性的全能性。u没有细胞就没有完整的生命没有细胞就没有完整的生命。一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位 细胞是

3、细胞是多层次多层次、非线性非线性的复杂结构体系的复杂结构体系 细胞具有高度复杂性和组织性细胞具有高度复杂性和组织性 细胞是细胞是高度有序高度有序的，具有的，具有自组装自组装与与自组织能力自组织能力的的体系。体系。细胞能进行自我调控细胞能进行自我调控 繁殖和传留后代繁殖和传留后代 细胞是细胞是物质物质（结构）（结构）、能量能量与与信息信息过程精巧结过程精巧结合的综合体合的综合体 细胞完成各种化学反应细胞完成各种化学反应 细胞需要和利用能量细胞需要和利用能量 细胞参与大量机械活动细胞参与大量机械活动 细胞对刺激作出反应细胞对刺激作出反应二、细胞概念的一些新思考二、细胞概念的一些新思考 相似的化学组

4、成相似的化学组成:三、细胞的基本共性三、细胞的基本共性 脂脂-蛋白体系的生物膜蛋白体系的生物膜 DNA-RNA的遗传装置的遗传装置 蛋白质合成机器蛋白质合成机器核糖体核糖体 一分为二的分裂方式一分为二的分裂方式基本元素：基本元素：C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg等等生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖生物分子：生物分子：核酸、蛋白质、脂质、多糖核酸、蛋白质、脂质、多糖生物大分子：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂、生物大分子：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂、磷脂等磷脂等u 原核细胞原核细胞（Prokaryotic cell）u 真核细

5、胞真核细胞（Eukaryotic cell）u 古细菌古细菌 （Archaebacteria）第二节第二节 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 遗传的信息量小，遗传信息载体遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状仅由一个环状DNA构成；构成；细胞内没有分化为以膜为基础的细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。细胞核膜。1、基本特点：基本特点：（Prokaryotic cell）支原体（支原体（mycoplast）目前发现的目前发现的最小最简单的细胞，直径最小最简单的细胞，直径0.1-0.3um，仅为细菌的仅为细菌的

6、1/10。细菌：直径细菌：直径1-2um 蓝藻，又称蓝细菌（蓝藻，又称蓝细菌（Cyanobacteria）2、主要代表：主要代表：支原体模式图支原体模式图直径直径0.1-0.3um直径直径1-2um腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。2mm，而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm。腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四、五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。动物细胞无细胞壁，植物有细胞壁（主要成分为纤维素和果胶），真菌为几丁质HIV-(Human Immunodeficiency Vir

7、us)两个以上染色体，染色体由线状DNA与蛋白质结合组成如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。3um，仅为细菌的1/10。（Eukaryotic cell）病毒包膜与敏感细胞的细胞膜发生融合。3um，仅为细菌的1/10。病毒能在细胞外增殖吗？古细菌与真核细胞曾在进化上有过共同历程。These double strand copies of viral DNA are inserted into the host-cell chromosome and host-cell RNA polymerase is used to make virus-related RNA.某些细菌的表

8、面还有特殊结构荚膜蓝藻含有叶绿素a的膜层结构，细菌具有菌色素 一分为二的分裂方式 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。蓝藻细胞壁：除了有与高等植物一样的纤维素成分外，还有与细菌相似的肽聚糖。壁酸壁酸壁厚度壁厚度壁层次壁层次对青霉素对青霉素敏感程度敏感程度革兰氏革兰氏阳性菌阳性菌高高厚厚不清楚不清楚敏感敏感革兰氏革兰氏阴性菌阴性菌低低薄薄清楚清楚不敏感不敏感细菌细胞壁成分：肽聚糖细菌细胞壁成分：肽聚糖由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四、五个氨基酸短肽聚合而成的多四、五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。层网状大分子结构。某些细菌的表面还有特殊结构某些细菌的表面

9、还有特殊结构荚膜荚膜荚膜：位于细胞壁表面的一层松荚膜：位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质。荚膜的成散的粘液物质。荚膜的成分因不同菌种而异，主要分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多组成的聚合物，也有含多肽与脂质。肽与脂质。质粒质粒细菌染色体细菌染色体细菌细胞有细菌细胞有“染色体染色体”外外质粒。质粒。质粒质粒DNA双链双链蓝藻细胞壁：除了有与高等植物一样的纤维蓝藻细胞壁：除了有与高等植物一样的纤维素成分外，还有与细菌相似的素成分外，还有与细菌相似的肽聚糖。肽聚糖。古细菌一词出现在古细菌一词出现在2020世纪世纪8080年代：指那些生年代：指那些

10、生长在极端特殊环境中的细菌，又称原细菌。如产长在极端特殊环境中的细菌，又称原细菌。如产甲烷细菌、嗜热、盐细菌。甲烷细菌、嗜热、盐细菌。古细菌与真核细胞曾在进化上有过共同历程。古细菌与真核细胞曾在进化上有过共同历程。主要证据：主要证据：进化系统树：进化系统树：有些生物学家建议将生物划分为有些生物学家建议将生物划分为，将细胞相应分为三，将细胞相应分为三大类型：大类型：。二、二、古细菌古细菌（Archaebacteria）（1 1）细胞壁的成分与真核细胞一样细胞壁的成分与真核细胞一样，而，而不不是由含壁酸的是由含壁酸的肽聚糖肽聚糖构成构成，因此抑制，因此抑制壁酸合成的壁酸合成的链霉素链霉素，抑制肽聚

11、糖前体，抑制肽聚糖前体合成的合成的环丝氨酸环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的，抑制肽聚糖合成的青霉素青霉素与与万古霉素等对真细菌类有强万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用细胞却无作用。（2 2）DNADNA与基因结构：古细菌与基因结构：古细菌DNADNA中有中有重复重复序列序列的存在。此外，多数古核细胞的的存在。此外，多数古核细胞的基因组中存在基因组中存在内含子内含子。（3）有有类核小体结构类核小体结构：古细菌具有：古细菌具有组蛋组蛋白白，而且能与，而且能与DNADNA构建成构建成类似核小类似核小体结构体结构。（4 4）有）有类似真核细胞

12、的核糖体类似真核细胞的核糖体：多数古：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有势，含有6060种以上蛋白，种以上蛋白，介于真核介于真核细胞（细胞（70708484）与真细菌（）与真细菌（5555）之）之间间。抗生素同样不能抑制古核细胞抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成类的核糖体的蛋白质合成。（5）5S rRNA：根据对：根据对5S rRNA的分子进化的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构二级结构的研究也说明很多古细的研究也说明很多古细

13、菌与真核生物相似。菌与真核生物相似。除上述各点外，根据除上述各点外，根据DNADNA聚合酶聚合酶分析，分析，氨基酰氨基酰tRNAtRNA合成酶的作用合成酶的作用，起始氨基酰起始氨基酰tRNAtRNA与肽链延长因子与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。系较真细菌类更为密切。1、真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系 以脂质及蛋白质成以脂质及蛋白质成分为基础的分为基础的生物膜生物膜结构系统结构系统。以核酸（以核酸（DNA或或RNA）与蛋白质为）与蛋白质为主要成分的主要成分

14、的遗传信遗传信息表达系统息表达系统。由特异蛋白分子装由特异蛋白分子装配构成的配构成的细胞骨架细胞骨架系统系统。第三节第三节 真核细胞真核细胞（Eukaryotic cell）侵染性单链RNA（+）不与或与少量类组蛋白结合细菌细胞有“染色体”外质粒。腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。掌握病毒及其与细胞的关系病毒表面识别结构与敏感细胞表面受体发生特异吸附，之后以如下方式侵入细胞：电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性These double strand copies of viral DNA are inserted into the host-c

15、ell chromosome and host-cell RNA polymerase is used to make virus-related RNA.原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较 繁殖和传留后代粘液病毒、副粘液病毒、弹状病毒等主要成分为氨基糖与壁酸电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性B：经超薄切片的病毒粒子，结构层次清晰，中央为DNA核心，电子密度很大，中间层为蛋白壳体，外层为脂蛋白的包膜；除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更

16、为密切。1、真核细胞的基本结构体系细菌细胞有“染色体”外质粒。C：用冷冻蚀刻技术制备的病毒粒子，由于包膜的磷脂双分子层被揭开，可以见到镶嵌在包膜上的糖蛋白分子基团；辛德毕斯病毒（SbV）是典型的有包膜病毒，由正20面体对称的核壳和脂蛋白包膜两部分组成。掌握原核细胞与真核细胞、动物细胞与植物细胞比较细胞类型细胞类型直径大小直径大小(um)最小的病毒最小的病毒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 某些不同来源的同类细胞的大小变化很某些不同来源的同类细胞的大小变化很大，如人的卵细胞的直

17、径只有大，如人的卵细胞的直径只有0.2mm，而鸵，而鸵鸟的卵细胞的直径则有鸟的卵细胞的直径则有5cm。但是，但是，来自不同物种的来自不同物种的多数多数同类型细胞同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的大小的体积一般是相近的，不依生物个体的大小而增大或缩小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。因此，细胞、肝细胞的大小基本相同。因此，器官器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数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量成正比，而与细胞的大小无关。细胞体积守恒定律细胞体积守恒定律 细胞的体积与相对表面积成反比关系，

18、细胞的体积与相对表面积成反比关系，细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞与周围环境交换物质的效力就越细胞与周围环境交换物质的效力就越小。小。不论细胞体积大小相差多大，但各种细不论细胞体积大小相差多大，但各种细胞核的大小悬殊却不大。胞核的大小悬殊却不大。细胞内物质的交流运输与细胞体积有关，细胞内物质的交流运输与细胞体积有关，细胞内的物质从一端向另一端运输或细胞内的物质从一端向另一端运输或扩散是有时间与空间关系的。扩散是有时间与空间关系的。如：红细胞与其功能：如：红细胞与其功能：细胞的形态结构与功能的相关性和一细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是很多细胞的共同特

19、点，在分化程度致性是很多细胞的共同特点，在分化程度较高的细胞中更为明显。较高的细胞中更为明显。各类分泌细胞与其功能：各类分泌细胞与其功能：精子、卵细胞与其功能：精子、卵细胞与其功能：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 原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较基因表达的比较 植物细胞与动物细胞的比较植物细胞与动物细胞的比较特特 征征真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞细胞膜细胞膜有有有（多功能）有（多功能）核膜核膜有有无无染色体染色体两个以上染色体，染色体由线状两个以上染色体，染色体由线状DNA与蛋白与蛋白质结合组成质结合组成由

20、一个环状的由一个环状的DNA分子构成的单个分子构成的单个“染色体染色体”，DNA很少与蛋白质结合很少与蛋白质结合核仁核仁有有无无线粒体线粒体有有无无内质网内质网有有无无高尔基体高尔基体有有无无溶酶体溶酶体有有无无核糖体核糖体80S（包括（包括60S和和40S的大小亚单位）的大小亚单位）70S（包括（包括50S和和30S的大小亚单位）的大小亚单位）光合作用结构光合作用结构植物叶绿体具有叶绿素植物叶绿体具有叶绿素a和和b(动物细胞无叶绿动物细胞无叶绿体体,不能进行光合作用不能进行光合作用)蓝藻含有叶绿素蓝藻含有叶绿素a的膜层结构，细菌的膜层结构，细菌具有菌色素具有菌色素核外核外DNA线粒体线粒体D

21、NA，叶绿体，叶绿体DNA细菌具有裸露的质粒细菌具有裸露的质粒DNA细胞壁细胞壁动物细胞无细胞壁，植物有细胞壁（主要成动物细胞无细胞壁，植物有细胞壁（主要成分为纤维素和果胶），真菌为几丁质分为纤维素和果胶），真菌为几丁质主要成分为氨基糖与壁酸主要成分为氨基糖与壁酸细胞骨架细胞骨架有有无无细胞增殖方式细胞增殖方式以有丝分裂（间接分裂）为主，减数分裂以有丝分裂（间接分裂）为主，减数分裂无丝分裂（直接分裂）无丝分裂（直接分裂）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特特 征征真核生物真核生物原核生物原核生物DNA量（信息量）量（信息量）多多少少DNA分子数分子数2个以上个以上

22、1个个DNA分子结构分子结构线状线状环状环状基因组数基因组数2n，多，多n1n基因数目基因数目几万几万几千几千大量大量“多余多余”的重复的重复DNA序列序列有有-基因组结构紧密性基因组结构紧密性较松散较松散更紧密，有些基因间更紧密，有些基因间甚至无间隔甚至无间隔基因中插入内含子基因中插入内含子+-DNA与组蛋白结合与组蛋白结合与与5种组蛋白结合种组蛋白结合不与或与少量类组蛋不与或与少量类组蛋白结合白结合核小体核小体-染色质染色质-染色体染色体+-DNA复制的明显周期性复制的明显周期性+-基因表达调控基因表达调控复杂性，多层次性复杂性，多层次性主要以操纵子方式主要以操纵子方式转录与翻译的时空关系

23、转录与翻译的时空关系核内转录，质内翻译，具有严格的核内转录，质内翻译，具有严格的阶段性与区域性阶段性与区域性转录与翻译同时同地转录与翻译同时同地进行进行转录后与翻译后大分子的加工与修转录后与翻译后大分子的加工与修饰饰+-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植物细胞有细胞壁、液泡、叶绿体；动物细胞无。植物细胞有细胞壁、液泡、叶绿体；动物细胞无。u 病毒的基本知识病毒的基本知识u 病毒在细胞内增殖（复制）病毒在细胞内增殖（复制）u 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第四节第四节 非细胞形态的生命体非细胞形态的生命

24、体病毒及其与细胞的关系病毒及其与细胞的关系病毒既有病毒既有DNA，也有也有RNA吗？吗？讨论讨论 病毒（病毒（virus）核酸分子（核酸分子（DNA或或RNA）与）与 蛋白质构成的蛋白质构成的核酸核酸-蛋白质复蛋白质复 合体合体；根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：DNA病毒与病毒与RNA病毒病毒 病毒的多样性病毒的多样性 类病毒类病毒（viroid）仅由感染性的仅由感染性的RNA构成构成 朊病毒朊病毒（prion）仅由仅由感染性的蛋白质亚基感染性的蛋白质亚基 构成构成D：扫描电镜下可以观察到大量释放到细胞表面的成熟的病毒粒子。（5）5S rRNA：根据

25、对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。（Eukaryotic cell）细胞是生命活动的基本单位病毒核酸在细胞内复制、转录、合成病毒蛋白质 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。B：经超薄切片的病毒粒子，结构层次清晰，中央为DNA核心，电子密度很大，中间层为蛋白壳体，外层为脂蛋白的包膜；病毒核酸在细胞内复制、转录、合成病毒蛋白质腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。侵染性单链RNA（+）In addition to RNA,retro

26、virus particles also contain the enzyme reverse transcriptase(or RNAse),which causes synthesis of a complementary DNA molecule(cDNA)using virus RNA as a template.B：经超薄切片的病毒粒子，结构层次清晰，中央为DNA核心，电子密度很大，中间层为蛋白壳体，外层为脂蛋白的包膜；一分为二的分裂方式 无包膜病毒成熟后，释放时引起细胞崩解。优选电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性真核细胞（Eukaryotic cell）另一种“早期蛋白”

27、具有病毒特异聚合酶活性，可催化DNA复制新的病毒DNA，并转录出病毒mRNA，病毒mRNA与宿主细胞核糖体结合翻译出子代病毒结构蛋白。如：红细胞与其功能：细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系。lRetroviruses are infectious particles consisting of an RNA genome packaged in a protein capsid,surrounded by a lipid envelope.This lipid envelope contains polypeptide chains including receptor bindi

28、ng proteins which link to the membrane receptors of the host cell,initiating the process of infection.lRetroviruses contain RNA as the hereditary material in place of the more common DNA.In addition to RNA,retrovirus particles also contain the enzyme reverse transcriptase(or RNAse),which causes synt

29、hesis of a complementary DNA molecule(cDNA)using virus RNA as a template.When a retrovirus infects a cell,it injects its RNA into the cytoplasm of that cell along with the reverse transcriptase enzyme.The cDNA produced from the RNA template contains the virally derived genetic instructions and allow

30、s infection of the host cell to proceed.二、病毒在细胞内的二、病毒在细胞内的增殖增殖（复制）（复制）病毒能在细胞外增殖病毒能在细胞外增殖吗？吗？讨论讨论病毒侵入细胞病毒侵入细胞病毒核酸在细胞内复制、转录、合成病病毒核酸在细胞内复制、转录、合成病毒蛋白质毒蛋白质病毒装配、成熟与释放病毒装配、成熟与释放病毒增殖（复制）过程分三步：病毒增殖（复制）过程分三步：病毒表面识别结构与敏感细胞表面受体病毒表面识别结构与敏感细胞表面受体发生特异吸附发生特异吸附，之后以如下方式侵入细胞：，之后以如下方式侵入细胞：主动吞饮主动吞饮：多数病毒用此方式，需能量。：多数病毒用此方

31、式，需能量。病毒包膜与敏感细胞的细胞病毒包膜与敏感细胞的细胞膜发生融合膜发生融合。病毒仅将病毒仅将核酸注入核酸注入被感染的细胞内，壳被感染的细胞内，壳体不进入细胞：如噬菌体。体不进入细胞：如噬菌体。1、病毒侵入细胞、病毒侵入细胞核酸复制类型核酸复制类型病毒所带的酶病毒所带的酶病毒举例病毒举例DNA病毒病毒双链双链DNA疱疹病毒、腺病毒、痘疱疹病毒、腺病毒、痘病毒、多瘤病毒、虹病病毒、多瘤病毒、虹病毒毒单链单链DNA细小细小DNA病毒病毒RNA病毒病毒双链双链RNA转录酶转录酶呼肠孤病毒呼肠孤病毒侵染性单链侵染性单链RNA（+）小小RNA病毒病毒非侵染性单链非侵染性单链RNA（-）转录酶转录酶粘

32、液病毒、副粘液病毒、粘液病毒、副粘液病毒、弹状病毒等弹状病毒等逆转录病毒单链逆转录病毒单链RNA逆转录酶逆转录酶逆转录病毒逆转录病毒2、病毒核酸复制、转录与蛋白质合成、病毒核酸复制、转录与蛋白质合成（1）病毒核酸复制类型病毒核酸复制类型 病毒进入细胞后，在宿主细胞蛋白水解酶病毒进入细胞后，在宿主细胞蛋白水解酶（脱衣酶）作用下，病毒壳体裂解，释放（脱衣酶）作用下，病毒壳体裂解，释放DNA。DNA进入细胞核，由病毒进入细胞核，由病毒DNA指导合成指导合成“早期早期蛋白蛋白”。早期蛋白关闭宿主细胞的基因调控，抑。早期蛋白关闭宿主细胞的基因调控，抑制宿主细胞本身的核酸复制与转录以及蛋白质合制宿主细胞本

33、身的核酸复制与转录以及蛋白质合成。另一种成。另一种“早期蛋白早期蛋白”具有具有病毒特异聚合酶病毒特异聚合酶活活性，可催化性，可催化DNA复制新的病毒复制新的病毒DNA，并转录出，并转录出病毒病毒mRNA，病毒，病毒mRNA与宿主细胞核糖体结合与宿主细胞核糖体结合翻译出子代病毒结构蛋白。翻译出子代病毒结构蛋白。（2）病毒核酸复制过程（举例）病毒核酸复制过程（举例）1）双链）双链DNA病毒复制：病毒复制：动物细胞无细胞壁，植物有细胞壁（主要成分为纤维素和果胶），真菌为几丁质第一节 细胞的基本概念腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。mRNA is transl

34、ated into viral proteins that are used to make the virus envelope.（Eukaryotic cell）70S（包括50S和30S的大小亚单位）由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四、五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。C：用冷冻蚀刻技术制备的病毒粒子，由于包膜的磷脂双分子层被揭开，可以见到镶嵌在包膜上的糖蛋白分子基团；真核细胞（Eukaryotic cell）生物大分子：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂、磷脂等电子科大细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性辛德毕斯病毒（SbV）是典型的有包膜病毒，由正20面体对称的核壳和脂蛋白包膜两部

35、分组成。3、细胞形态结构与功能的关系 有包膜病毒成熟后，以出芽方式释放。腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。一、细胞是生命活动的基本单位2、细胞的大小及其分析古细菌与真核细胞曾在进化上有过共同历程。掌握病毒及其与细胞的关系2）单链RNA病毒复制：在病毒自身携带的在病毒自身携带的逆转录酶逆转录酶作用下，逆转作用下，逆转录合成录合成DNA，之后整合到，之后整合到宿主细胞染色体宿主细胞染色体DNA上上病毒病毒mRNA 病毒蛋白质。病毒蛋白质。2）单链）单链RNA病毒复制：病毒复制：以病毒以病毒RNA作模板先合成作模板先合成“早期蛋白早期蛋白”，后者一方面抑制宿

36、主细胞后者一方面抑制宿主细胞DNA复制与转录，另复制与转录，另一方面催化病毒一方面催化病毒RNA复制出新的病毒复制出新的病毒 RNA，同时又转录出病毒同时又转录出病毒mRNA，进而合成子代病毒，进而合成子代病毒结构蛋白。结构蛋白。3）逆转录病毒复制：逆转录病毒复制：疱疱疹病毒是一种典型的有包膜的立体对称型疹病毒是一种典型的有包膜的立体对称型DNADNA病毒：病毒：A A：经负染色经负染色的病毒粒子，可见核壳体之外包被着包膜；的病毒粒子，可见核壳体之外包被着包膜；B B：经超薄切片的病毒粒子，经超薄切片的病毒粒子，结构层次清晰，中央为结构层次清晰，中央为DNADNA核心，电子密度很大，中间层为蛋

37、白壳体，外核心，电子密度很大，中间层为蛋白壳体，外层为脂蛋白的包膜；层为脂蛋白的包膜；C C：用冷冻蚀刻技术制备的病毒粒子，由于包膜的磷用冷冻蚀刻技术制备的病毒粒子，由于包膜的磷脂双分子层被揭开，可以见到镶嵌在包膜上的糖蛋白分子基团；脂双分子层被揭开，可以见到镶嵌在包膜上的糖蛋白分子基团；D D：扫描扫描电镜下可以观察到大量释放到细胞表面的成熟的病毒粒子。电镜下可以观察到大量释放到细胞表面的成熟的病毒粒子。腺病毒是典型的无包膜的立体对称型腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。图中显示已装配好它们是在细胞核内复制与装配的。图中显示已装配好的腺病毒在核内

38、呈晶格样排列。的腺病毒在核内呈晶格样排列。辛德毕斯病毒（辛德毕斯病毒（SbV）是典型的有包膜病毒，由是典型的有包膜病毒，由正正20面体对称的核壳和脂蛋白包膜两部分组成。图示面体对称的核壳和脂蛋白包膜两部分组成。图示SbV出芽成熟和释放的各个阶段。出芽成熟和释放的各个阶段。Process by which retroviruses use a host cell to replicate Retroviruses contain viral RNA and several copies of reverse transcriptase(DNA polymerase).After infectin

39、g a cell,the reverse transcriptase is used to make the initial copies of viral DNA from viral RNA.Once a DNA strand has been synthesized,a complementary viral DNA strand is made.These double strand copies of viral DNA are inserted into the host-cell chromosome and host-cell RNA polymerase is used to

40、 make virus-related RNA.These RNA strands serve as templates for making new copies of the viral chromosomal RNA and serve also as mRNA.mRNA is translated into viral proteins that are used to make the virus envelope.New viral particles are assembled,bud from the plasma membrane,and are released.An ex

41、ample of this process is illustrated in the replication of the retrovirus,AIDS.植物叶绿体具有叶绿素a和b(动物细胞无叶绿体,不能进行光合作用)Retroviruses contain viral RNA and several copies of reverse transcriptase(DNA polymerase).以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统。2）单链RNA病毒复制：生物分子：核酸、蛋白质、脂质、多糖腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。

42、细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。古细菌与真核细胞曾在进化上有过共同历程。Once a DNA strand has been synthesized,a complementary viral DNA strand is made.繁殖和传留后代腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。植物细胞与动物细胞的比较An example of this process is illustrated in the replication of the retrovirus,AIDS.病毒（virus）核酸分子（DNA或RNA）与 蛋白质构成的核酸-蛋白质复

43、古细菌一词出现在20世纪80年代：指那些生长在极端特殊环境中的细菌，又称原细菌。When a retrovirus infects a cell,it injects its RNA into the cytoplasm of that cell along with the reverse transcriptase enzyme.3um，仅为细菌的1/10。荚膜的成分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多肽与脂质。细胞能进行自我调控第一节 细胞的基本概念除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA与肽链延长因子等分析，也提供了

44、以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。基本元素：C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg等古细菌（Archaebacteria）侵染性单链RNA（+）病毒既有DNA，也有RNA吗？原核细胞、古核细胞与真核细胞构成腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。病毒仅将核酸注入被感染的细胞内，壳体不进入细胞：如噬菌体。蓝藻，又称蓝细菌（Cyanobacteria）细胞对刺激作出反应核小体-染色质-染色体二、细胞概念的一些新思考 细胞完成各种化学反应腺病毒是典型的无包膜的立体对称型DNA 病毒，它们是在细胞核内复制与装配的。细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系。生物分子：核酸、蛋白质、脂质、多糖3um，仅为细菌的1/10。HIV-(Human Immunodeficiency Virus)古细菌一词出现在20世纪80年代：指那些生长在极端特殊环境中的细菌，又称原细菌。有包膜病毒成熟后，以出芽方式释放。有包膜病毒成熟后，以出芽方式释放。无包膜病毒成熟后，释放时引起细胞无包膜病毒成熟后，释放时引起细胞崩解。崩解。3、病毒装配、成熟与释放、病毒装配、成熟与释放