1、第二章第二章 细胞的概念与分子基础细胞的概念与分子基础细胞的统一性与多样性细胞的统一性与多样性统一性统一性相似的化学组成、最基本的结构要素相似的化学组成、最基本的结构要素类似的遗传（信息）语言类似的遗传（信息）语言类似的生命活动及调控机制类似的生命活动及调控机制多样性多样性种类繁多种类繁多形态各异形态各异功能多样功能多样第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念一一.细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位1.一切有机体都由细胞组成，细胞是构成有机体的基本单位一切有机体都由细胞组成，细胞是构成有机体的基本单位新生儿 2X1012个细胞，人脑 1X1012个细胞，成人机体含1014个细胞
2、人体有200种不同类型的细胞，根据其分化程度又可分600种。2.细胞具有独立的、有序的代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位细胞具有独立的、有序的代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位3.细胞是有机体生长发育的基础细胞是有机体生长发育的基础4.细胞是遗传的基本单位，细胞具有细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传遗传的全能性的全能性5.没有细胞就没有完整的生命没有细胞就没有完整的生命7.关于细胞概念的一些新思考细胞是物质（结构）能量、与信息过程精巧结合的综合体细胞是物质（结构）能量、与信息过程精巧结合的综合体细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系细胞是有序的
3、、具有自组装与自组织能力的体系细胞是有序的、具有自组装与自组织能力的体系6.细胞可以复制自己本身细胞可以复制自己本身细胞的基本共性细胞的基本共性1.所有的细胞都有相似的化学组成所有的细胞都有相似的化学组成2.脂脂-蛋白体系的生物膜蛋白体系的生物膜3.DNA-RNA 的遗传装置的遗传装置4.蛋白质合成的机器蛋白质合成的机器核糖体核糖体5.一分为二的分裂方式一分为二的分裂方式细胞的多样性细胞的多样性林奈林奈1735二界二界海克爾海克爾18661三界三界柴頓柴頓19372二帝國二帝國柯普蘭柯普蘭19563四界四界魏泰克魏泰克19694五界五界沃斯沃斯等人等人19775六界六界沃斯等沃斯等人人1990
4、6三域三域無分類原生生物界原核生物界原核生物界原核生物界真細菌界細菌域古菌細菌界古菌域植物界原生生物界原生生物界原生生物界真核域植物界植物界真菌界真菌界植物界植物界動物界動物界動物界動物界動物界原核生物界原核生物界（Prokaryotae）：三域系統中的古菌域古菌域與細菌域細菌域同歸於原核生物界。五界說的原核生物界則是包括沒有核膜的細菌細菌等。古菌域古菌域（Archaea）：一般生存於極端環境，如深海、鹽湖、火山口等。包括嗜鹽菌嗜鹽菌、一些超嗜熱菌超嗜熱菌、嗜酸菌嗜酸菌等。參見古菌分類表。細菌域細菌域（Bacteria）：包括藍綠菌藍綠菌（原名藍綠藻藍綠藻）、放線菌放線菌、衣原體衣原體、支原體
5、支原體、立克次體立克次體等。參見細菌分類表。真核域真核域（Eukarya）原生生物界原生生物界（Protista或或Protoctista）：五界說中最備受爭議、也最為複雜的一群。主因是其他四界皆有明確之規定，而剩餘的都被歸於這一類，因此2000年、2006年的新分類法將原生生物界再細分成三界，但一般國高中教科書仍以五界說作為主要討論內容，只有專家學者才會深入研究。原生生物多半為單細胞單細胞及單細胞複合體單細胞複合體（即介於單細胞與常見的多細胞生物，能以單細胞或多細胞的形式存活，可能在不同階段、或因環境惡劣而改變形式。多細胞生物的定義是聚集、細胞間有分工以及訊息傳遞）。真菌界真菌界（Fungi
6、）：五界系統約翰(John，1949)、胡先輔(1965)、魏泰克(Whittaker，1969)、馬古利斯(Margulis，1974)、陳世驤(1979)等都先後提出了生物五界分類系統，真菌都是獨立成界，但內容各異。其中最有代表性、影響最深的是魏泰克提出的生物五界分類系統。該系統將真菌(或稱菌物)獨立成菌物界。參見真菌分類表真菌分類表。植物界植物界（Plantae）：包含綠藻、輪藻、苔蘚植物苔蘚植物、蕨類植物蕨類植物、種子植物種子植物等。在五界說中，除了極少數在分類上有爭議的綠藻部份為單細胞（爭議點為歸屬於Protista），否則原則上植物界皆為多細胞。參見植物分類表(NCBI)。動物界動
7、物界（Animalia）：即“後生動物”（即多細胞生物）。參見動物分類表動物分類表。病毒和類病毒病毒和類病毒细胞细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞二二.原核细胞原核细胞1.支原体支原体0.1-0.3 um，环状双链环状双链DNA，编码，编码400种蛋白的合成。种蛋白的合成。2.细菌细菌3.古细菌古细菌一些分子结构在真核与细菌之间，更接近细菌。一些分子结构在真核与细菌之间，更接近细菌。DNA，类似核小体，类似核小体，rRNA 5s sequence 象真核，有重复序列，有象真核，有重复序列，有intron 核糖体核糖体 蛋白数在细菌与真核之间蛋白数在细菌与真核之间三三.真核细胞真核细胞（一）真
8、核细胞的形态与大小（一）真核细胞的形态与大小（二）真核细胞的基本结构（二）真核细胞的基本结构比较原核细胞与真核细胞比较原核细胞与真核细胞四四.非细胞生命形态非细胞生命形态-病毒病毒植物病毒植物病毒动物病毒动物病毒细菌病毒（噬菌体）细菌病毒（噬菌体）动物病毒：动物病毒：DNA病毒（如，腺病毒），病毒（如，腺病毒），RNA 病毒（如逆转录病毒）病毒（如逆转录病毒）第二节第二节 细胞的起源与进化细胞的起源与进化?第三节第三节 细胞的分子基础细胞的分子基础Protoplasm50种元素种元素C,H,O,N (90%)S,P,Cl,K,Na,Ca,Mg,Fe 99.9%Cu，Zn，Mn,Mo,Co,Cr
9、,Si,F,Br,I,Li,Ba(微量元素）微量元素）一一.生物小分子生物小分子（一）水与无机盐是细胞内的无机化合物（一）水与无机盐是细胞内的无机化合物（二）有机小分子是组成生物大分子的亚单位（二）有机小分子是组成生物大分子的亚单位二二.生物大分子生物大分子（一）核酸携带遗传物质（一）核酸携带遗传物质 DNARNAmRNA tRNA rRNAProteinReplication Transcription Translation Reversed transcription 1.核酸的基本结构核酸的基本结构2.DNA3.RNA（1）mRNA（2）rRNA(3)tRNA(4)snRNA(5)mi
10、RNA（二）蛋白质是遗传信息的执行者（二）蛋白质是遗传信息的执行者1.蛋白质的组成蛋白质的组成2.蛋白质的结构蛋白质的结构3.蛋白质的结构与功能的关系蛋白质的结构与功能的关系4.酶的本质是特殊的蛋白酶的本质是特殊的蛋白（三）多糖存在于细胞膜表面和细胞间质中（三）多糖存在于细胞膜表面和细胞间质中小结：小结：细胞生物学的概念细胞生物学的概念细胞生物学的发展历史细胞生物学的发展历史细胞的发现细胞的发现细胞学说的建立及内容细胞学说的建立及内容细胞学的发展细胞学的发展实验细胞学的发展实验细胞学的发展电镜的发明电镜的发明分子生物学与细胞生物学的发展分子生物学与细胞生物学的发展细胞生物学与其它生物学科的关系
11、细胞生物学与其它生物学科的关系细胞生物学与医学细胞生物学与医学细胞生物学与医学的关系：细胞生物学与医学的关系：生命现象：生、老、病、死生命现象：生、老、病、死细胞生物学研究的领域与医学意义细胞生物学研究的领域与医学意义信号转导信号转导细胞分化与干细胞细胞分化与干细胞衰老与细胞死亡衰老与细胞死亡细胞增殖与周期调控细胞增殖与周期调控细胞的概念及分子基础细胞的概念及分子基础细胞的基本概念：细胞是生命活动的基本单位细胞的基本概念：细胞是生命活动的基本单位细胞的统一性及多样性细胞的统一性及多样性有机体的单位有机体的单位具独立完整的代谢系统具独立完整的代谢系统生长发育的基础生长发育的基础遗传的基本单位，具遗传全能性遗传的基本单位，具遗传全能性没有细胞就没有完整的生命没有细胞就没有完整的生命细胞可以复制自己细胞可以复制自己细胞细胞原核原核真核真核细胞的分子基础细胞的分子基础元素元素C、H、O、NS、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe微量元素微量元素 分子分子无机：水、盐无机：水、盐有机：有机：小分子小分子大分子：大分子：DNA，RNA，Protein
