翟中和細胞的統(tǒng)一性與多樣性

翟中和細胞的統(tǒng)一性與多樣性演示文稿當前1頁，總共59頁。（優(yōu)選）翟中和細胞的統(tǒng)一性與多樣性當前2頁，總共59頁。內(nèi)容提要第一節(jié)細胞的基本特征一、細胞是生命活動的基本單位二、細胞的基本共性第二節(jié)原核細胞與古核細胞一、支原體二、細菌和藍藻三、古核細胞第三節(jié)真核細胞一、真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系

二、細胞的大小三、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、原核細胞與真核細胞的比較五、植物細胞與動物細胞的比較第四節(jié)非細胞形態(tài)的生命體——病毒及其與細胞的關(guān)系一、病毒的基本知識二、病毒在細胞內(nèi)增殖三、病毒與細胞在起源于進化上的關(guān)系當前3頁，總共59頁。第一節(jié)細胞的基本特征細胞是生命活動的基本單位細胞的基本共性當前4頁，總共59頁。一、細胞是生命活動的基本單位一切有機體都由細胞構(gòu)成，細胞是構(gòu)成有機體的基本單位細胞是代謝與功能的基本單位細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)細胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁細胞是生命起源的歸宿，是生物進化的起點關(guān)于細胞概念的一些新思考當前5頁，總共59頁。當前6頁，總共59頁。當前7頁，總共59頁。植物細胞的全能性受精卵的全能性當前8頁，總共59頁。動物體細胞的全能性——克隆羊“Dolly”當前9頁，總共59頁。細胞概念的一些新思考

細胞是多層次非線性的復雜結(jié)構(gòu)體系 細胞具有高度復雜性和組織性

細胞是物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體

細胞完成各種化學反應；

細胞需要和利用能量； 細胞參與大量機械活動；

細胞對刺激作出反應；

細胞是高度有序的、具有自組裝能力的自組織體系。細胞能進行自我調(diào)控；

繁殖和傳留后代。當前10頁，總共59頁。當前11頁，總共59頁。當前12頁，總共59頁。代謝分子當前13頁，總共59頁。二、細胞的基本共性所有的細胞都有相似的化學組成脂—蛋白體系的生物膜DNA—RNA的遺傳裝置蛋白質(zhì)合成的機器—核糖體一分為二的分裂方式當前14頁，總共59頁。原核細胞（沒有核膜）————

原核生物細胞的分類古核細胞(古細菌/原細菌)——

古核生物細菌(球菌、桿菌、螺旋菌)藍藻衣原體、立克次體、放線菌支原體真核細胞（典型細胞核）———

真核生物（單細胞/多細胞真核生物）生物界細胞當前15頁，總共59頁。第二節(jié)原核細胞與古核細胞古核細胞（古細菌）原核細胞：原核細胞的基本特點原核細胞的主要類型：支原體、細菌、藍藻當前16頁，總共59頁。

遺傳的信息量小，一個環(huán)狀DNA構(gòu)成；細胞內(nèi)沒有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細胞器和細胞核膜。原核細胞基本特點當前17頁，總共59頁。一、最小、最簡單的細胞——支原體（Mycoplasma,thesimplest&smallestcell

）大小介于細菌與病毒之間，一般直徑為0．1～0．3μm，不能用濾器。無細胞壁，不能維持固定的形態(tài)而呈現(xiàn)多形性。當前18頁，總共59頁。二、細菌是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的有機體可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）絕大多數(shù)細菌的直徑在0.5~5μm之間當前19頁，總共59頁。細菌當前20頁，總共59頁。1.細菌細胞的核區(qū)與基因一個環(huán)狀的DNA分子盤繞在核區(qū)，沒有或有極少的組蛋白。DNA復制不受細胞分裂周期的限制，可以連續(xù)進行，且DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯可以同時進行,這是細菌乃至整個原核細胞器與真核細胞最顯著的差異之一。Θ型復制：一個復制起點，雙向復制當前21頁，總共59頁。當前22頁，總共59頁。2.細菌細胞的表面結(jié)構(gòu)主要指細胞膜、細胞壁及其特化結(jié)構(gòu)(中膜體、莢膜、鞭毛等)。細胞膜是細胞表面的重要結(jié)構(gòu)。

細胞膜的功能包括：①選擇性地物質(zhì)運輸；②細菌細胞膜含有豐富的酶系，執(zhí)行重要的代謝功能。

中膜體由細胞膜內(nèi)陷形成，可能起DNA復制的支點作用。

細胞壁的共同成分是肽聚糖，革蘭氏陽性菌與陰性菌細胞壁成分與結(jié)構(gòu)差異明顯。

莢膜是某些細菌表面的特殊結(jié)構(gòu)，是位于細胞壁表面的一層粘液物質(zhì)。

鞭毛是某些細菌的運動器官，結(jié)構(gòu)簡單當前23頁，總共59頁。當前24頁，總共59頁。3、細菌細胞的核糖體 核糖體的沉降系數(shù)為70S，由50S大亞單位和30S小亞單位組成。大亞單位含有23SrRNA,5SrRNA和30多種蛋白質(zhì)，對紅霉素與氯霉素敏感；小亞單位含有16SRNA與20多種蛋白質(zhì)，對四環(huán)素與鏈霉素敏感。4、細菌細胞核外DNA

核外DNA：質(zhì)粒。裸露的環(huán)狀DNA，能自我復制，并可整合到核DNA中。5、細菌細胞的內(nèi)生孢子又稱芽孢，是對不良環(huán)境有強抵抗力的休眠體。內(nèi)生孢子：細菌細胞內(nèi)的重要物質(zhì)(特別是DNA)，積聚在細胞的一端，形成致密體，可度過惡劣環(huán)境。6、細菌細胞的增殖:細菌的增殖為直接分裂當前25頁，總共59頁。大腸桿菌淋病球菌肉毒梭菌弧形霍亂菌當前26頁，總共59頁。三、藍藻（光合片層）（中央體，即核區(qū)）當前27頁，總共59頁。原核細胞——藍藻細胞顫藻、藍球藻、項圈藻、念珠藻（發(fā)菜）等屬于藍藻顫藻項圈藻念珠藻當前28頁，總共59頁。當前29頁，總共59頁。古核細胞

（古細菌，archaebacteria）多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。具原核生物某些特征，也有真核生物的特征，還有不同于原核生物和真核生物的特征。與真核細胞曾在進化上有過共同歷程——可能是真核細胞的祖先。

主要特征

主要證據(jù)

進化系統(tǒng)樹當前30頁，總共59頁。古細菌（archaebacterium）

無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成，核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、具有內(nèi)含子和組蛋白。細胞膜中的脂類不可皂化，細胞壁不含肽聚糖。生活在極端環(huán)境中，如：產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌。當前31頁，總共59頁。各類生物能忍受的上限溫度：古細菌113℃細菌90℃真菌60℃藻類55-60℃原生動物56℃維管束植物49℃魚類和其他水生脊椎動物38℃當前32頁，總共59頁。主要證據(jù)（1）細胞壁成分與真核細胞相似。（2）DNA與基因結(jié)構(gòu)：古細菌DNA中有重復序列的存在。多數(shù)古核細胞的基因組中存在內(nèi)含子。（3）有類核小體結(jié)構(gòu)：古細菌具有組蛋白，與DNA構(gòu)建成類似核小體結(jié)構(gòu)。（4）有類似真核細胞的核糖體。（5）5SrRNA：根據(jù)對5SrRNA的分析，認為古細菌與真核生物同屬一類，而真細菌卻與之差距甚遠。（6）根據(jù)DNA聚合酶分析、氨基酰tRNA合成酶的作用、起始氨基酰tRNA與肽鏈延長因子等分析，也說明古細菌與真核生物在進化上的關(guān)系較真細菌類更為密切。當前33頁，總共59頁。生命界——生命分三界真細菌真核生物古細菌當前34頁，總共59頁。第三節(jié)真核細胞一、真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系二、細胞的大小及其分析三、原核細胞與真核細胞的比較四、植物細胞與動物細胞的比較當前35頁，總共59頁。一、真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系（一）生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)——細胞質(zhì)膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、線粒體和葉綠體（以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)）（二）遺傳信息表達系統(tǒng)——細胞核和核糖體（以核酸DNA或RNA與蛋白質(zhì)為主要成分）（三）細胞骨架系統(tǒng)——細胞質(zhì)骨架和細胞核骨架（微管、微絲和中間纖維，由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的）當前36頁，總共59頁。當前37頁，總共59頁。當前38頁，總共59頁。當前39頁，總共59頁。二、細胞的大小及其分析各類細胞直徑的比較細胞類型直徑大小（um）最小的病毒支原體細胞細菌細胞動植物細胞原生動物細胞0.020.1～0.31～220～30（10～50）數(shù)百至數(shù)千當前40頁，總共59頁。高級電子顯微鏡和X射線衍射（小于1nm）——超微結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)掃描隧道顯微鏡（原子級）——原子、電子細胞大小的分析光學顯微鏡(100－0.2um)—顯微結(jié)構(gòu)：組織、細胞肉眼（0.2mm）——器官、系統(tǒng)電子顯微鏡（<0.2um）——亞顯微結(jié)構(gòu)：細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)當前41頁，總共59頁。真核細胞和原核細胞植物真核細胞亞顯微結(jié)構(gòu)動物真核細胞亞顯微結(jié)構(gòu)細菌原核細胞模式圖藍藻原核細胞模式圖當前42頁，總共59頁。真核細胞與原核細胞最根本區(qū)別：1.細胞膜系統(tǒng)的分化與演變；2.遺傳信息量與遺傳裝置的擴增與復雜化。當前43頁，總共59頁。當前44頁，總共59頁。當前45頁，總共59頁。四、植物細胞與動物細胞的比較細胞器動物細胞植物細胞細胞壁無有葉綠體無有液泡

無有溶酶體有無圓球體無有乙醛酸循環(huán)體無有通訊連接方式間隙連接胞間連絲中心體有無胞質(zhì)分裂方式收縮環(huán)細胞板當前46頁，總共59頁。真核細胞：植物細胞和動物細胞葉綠體線粒體細胞壁細胞膜液泡細胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線粒體細胞質(zhì)細胞膜細胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體纖毛當前47頁，總共59頁。第四節(jié)病毒及其與細胞的關(guān)系一、病毒的基本知識二、病毒在細胞內(nèi)的增殖三、病毒與細胞在起源與進化中的關(guān)系病毒是一種比較原始的、有生命特征的、能自我復制和專性寄生細胞內(nèi)的非細胞生物。當前48頁，總共59頁。一、病毒的基本知識病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復合體；根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：

DNA病毒與RNA病毒病毒的多樣性：類病毒（viroid）——僅由感染性的RNA構(gòu)成；朊病毒（prion）——僅由感染性的蛋白質(zhì)亞

基構(gòu)成；當前49頁，總共59頁。Viruses腺病毒殼微粒當前50頁，總共59頁。當前51頁，總共59頁。當前52頁，總共59頁。“非典型肺炎”元兇冠狀病毒SARS當前53頁，總共59頁。當前54頁，總共59頁。病毒的化學組成和結(jié)構(gòu)1）病毒的化學組成大多數(shù)病毒由蛋白質(zhì)和核酸組成，有的含有類脂質(zhì)、多糖等。（2）病毒的結(jié)構(gòu)病毒體分兩個部分：蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯。病毒粒子有兩類：一種是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一種有被膜包圍的病毒粒子。最簡單的病毒只有核酸，不具蛋白質(zhì)，如寄生在植物體內(nèi)的類病毒和擬病毒，只有RNA。當前55頁，總共59頁。當前56頁，總共59頁。大腸桿菌T系列噬菌體當前57頁，總共59頁。類病毒類病毒是一類寄生于高等生物細胞中最小的病原體，與病毒類似，遺傳物質(zhì)是一小段RNA（共價閉合環(huán)狀單鏈RNA）。

擬病毒擬病毒又稱類類病毒、殼內(nèi)類病毒、衛(wèi)星病毒等，是一類包裹在病毒體中的有缺陷的類病毒（RNA）。

朊病毒是一類不含核酸而僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的可自我復制并具感染性的因子。朊病毒是一類能侵染動物并在宿主細胞內(nèi)復制的小分子無免疫性疏水蛋白質(zhì)