細(xì)胞基本知識概要

一、細(xì)胞是生命的基本單位細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位，一切有機(jī)體都是由細(xì)胞組成的現(xiàn)在是1頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞具有獨(dú)立的有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位細(xì)胞生命活動：以物質(zhì)代謝為基礎(chǔ)；以能量代謝（ATP）為動力；以信息調(diào)控為機(jī)制現(xiàn)在是2頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞是有機(jī)體生長發(fā)育的基礎(chǔ)精子穿卵受精卵6周胚胎11周胚胎12周胚胎4月胚胎現(xiàn)在是3頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞是遺傳基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性非常狹窄的遺傳橋梁，惟妙惟肖的表型特征現(xiàn)在是4頁\一共有66頁\編輯于星期日沒有細(xì)胞就沒有完整的生命（病毒的生命活動離不開細(xì)胞）現(xiàn)在是5頁\一共有66頁\編輯于星期日●細(xì)胞是多層次、非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系●細(xì)胞是物質(zhì)、能量和信息過程結(jié)合的綜合體

細(xì)胞完成各種化學(xué)反應(yīng)；

細(xì)胞需要和利用能量；

細(xì)胞對刺激作出反應(yīng)；●細(xì)胞是高度有序的，具有自組裝與自組織能力的體系

細(xì)胞能進(jìn)行自我調(diào)控；

繁殖和傳留后代；關(guān)于細(xì)胞概念的一些新思考現(xiàn)在是6頁\一共有66頁\編輯于星期日現(xiàn)在是7頁\一共有66頁\編輯于星期日所有細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成所有細(xì)胞表面均具有脂-蛋白體系構(gòu)成的細(xì)胞膜；所有的細(xì)胞都有兩種核酸（DNA與RNA）作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體；所有的細(xì)胞都具有作為蛋白質(zhì)合成的機(jī)器——核糖體所有細(xì)胞都以一分為二的方式進(jìn)行分裂增殖。

二、細(xì)胞的基本共性現(xiàn)在是8頁\一共有66頁\編輯于星期日

細(xì)胞都具有選擇性的膜結(jié)構(gòu)

細(xì)胞都具有一層界膜，將細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境與外界環(huán)境隔開。

膜結(jié)構(gòu)有兩個基本作用：一是在細(xì)胞內(nèi)外起障礙作用，不許物質(zhì)隨意進(jìn)出細(xì)胞，二是要在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)筑區(qū)室，形成各功能特區(qū)。

現(xiàn)在是9頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞膜的功能現(xiàn)在是10頁\一共有66頁\編輯于星期日植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的一個重要差別是在植物細(xì)胞質(zhì)膜的外面還有一層細(xì)胞結(jié)構(gòu)，即細(xì)胞壁。在離體條件下細(xì)胞壁很容易被酶水解掉，脫去細(xì)胞壁的細(xì)胞就稱為原生質(zhì)體(protoplast)?，F(xiàn)在是11頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞都具有遺傳物質(zhì)和遺傳體系細(xì)胞內(nèi)最重要的物質(zhì)就是遺傳物質(zhì)DNA?，F(xiàn)有的研究表明，在生命的進(jìn)化過程中，最早的遺傳物質(zhì)是RNA而不是DNA，即先出現(xiàn)RNA，后逐漸進(jìn)化形成DNA。現(xiàn)在是12頁\一共有66頁\編輯于星期日

由于DNA儲存遺傳信息較之RNA更穩(wěn)定，復(fù)制更精確，并且易于修復(fù)，所以它取代RNA成為遺傳信息的主要載體。為了保證遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞，RNA被保留下來，專司遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。所以,無論是原核生物還是真核生物都具有DNA和RNA。不過，少數(shù)原始生命形式的病毒，仍然保留RNA作為遺傳信息的載體?，F(xiàn)在是13頁\一共有66頁\編輯于星期日■細(xì)胞都具有核糖體所有類型的細(xì)胞，包括最簡單的支原體都含有核糖體。真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的核糖體不僅功能相同，在結(jié)構(gòu)上也十分相似，都是由大小兩個亞基組成的，只不過原核細(xì)胞的核糖體比真核細(xì)胞的核糖體稍小一些?，F(xiàn)在是14頁\一共有66頁\編輯于星期日所有的細(xì)胞的增殖都以一分為二的方式進(jìn)行分裂，遺傳物質(zhì)在分裂前復(fù)制加倍，在分裂時均勻地分配到兩個子細(xì)胞內(nèi)，這是生命繁殖的基礎(chǔ)與保證?，F(xiàn)在是15頁\一共有66頁\編輯于星期日第二節(jié)

細(xì)胞的形態(tài)、大小細(xì)胞具有多種多樣的形態(tài)，有球形、桿狀、星形、多角形、梭形、圓柱形等。多細(xì)胞生物體，依照細(xì)胞在各種組織和器官中所承擔(dān)的不同功能，分化形成了各種不同的形狀。2.4.1細(xì)胞的形態(tài)現(xiàn)在是16頁\一共有66頁\編輯于星期日1.大腸桿菌2.念珠藻；3.小球藻；4.酵母菌；5.火絲菌；6.眼蟲；7.分生組織細(xì)胞；10.大鼠肝細(xì)胞；11.成纖維細(xì)胞；12.腎近曲小管上皮細(xì)胞13.人紅血細(xì)胞；14.人精子；15.哺乳動物橫紋肌細(xì)胞16.哺乳動物三極平滑肌細(xì)胞；17.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元本體部分現(xiàn)在是17頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能具有相關(guān)性與一致性，如紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、精細(xì)胞與卵細(xì)胞的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是18頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞大小及體積恒定細(xì)胞類型直徑μm最小的病毒0.02支原體細(xì)胞0.1~0.3細(xì)菌細(xì)胞1~2動植物細(xì)胞

20~30原生動物細(xì)胞數(shù)百至數(shù)千現(xiàn)在是19頁\一共有66頁\編輯于星期日■同類型細(xì)胞的體積一般是相近的，不依生物個體的大小而增大或縮小。如人、牛、馬、鼠、象的腎細(xì)胞、肝細(xì)胞的大小基本相同。例外：某些不同來源的細(xì)胞大小變化很大,如人的卵細(xì)胞直徑只有0.1mm,而鴕鳥的卵細(xì)胞的直徑則有5cm■器官的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量，與細(xì)胞的數(shù)量成正比，而與細(xì)胞的大小無關(guān)，把這種現(xiàn)象稱之為"細(xì)胞體積的守恒定律"?！黾?xì)胞體積的守恒定律現(xiàn)在是20頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞的大小并非是隨意改變的，細(xì)胞的體積維持相對恒定。其大小受下列因素控制：1細(xì)胞的體積與表面積成反比關(guān)系，細(xì)胞體積越大，其相對表面積就越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境交換物質(zhì)的效力就越小?，F(xiàn)在是21頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞分裂的原因12483264610162464966:15:14:13:12:11.5:1VSS/V現(xiàn)在是22頁\一共有66頁\編輯于星期日

2細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核的關(guān)系3細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流運(yùn)輸與細(xì)胞體積的關(guān)系4

酶蛋白質(zhì)種類的限制細(xì)胞不僅對體積的增大有限制，而且對體積的減少也有限制。細(xì)胞要維持正常的獨(dú)立生活功能，最低限度需要100種不同類型的酶、核糖體、細(xì)胞質(zhì)膜與核酸，因此細(xì)胞不能無限減小。現(xiàn)在是23頁\一共有66頁\編輯于星期日一、原核細(xì)胞原核細(xì)胞(Prokaryoticcell)是組成原核生物的細(xì)胞。主要特征是沒有明顯可見的細(xì)胞核，也沒有核膜和核仁，只有擬核，進(jìn)化地位較低。第三節(jié)原核細(xì)胞與古核細(xì)胞

現(xiàn)在是24頁\一共有66頁\編輯于星期日原核細(xì)胞特點(diǎn)無核膜，DNA游離在細(xì)胞質(zhì)中缺少內(nèi)膜系統(tǒng)無細(xì)胞骨架染色體為環(huán)狀，一條細(xì)胞小，多在1-10微米原核細(xì)胞包括支原體、細(xì)菌、藍(lán)藻等?，F(xiàn)在是25頁\一共有66頁\編輯于星期日

最小最簡單的細(xì)胞—支原體（mycoplastgenitalium）

大小0.1～0.3μm，僅為細(xì)菌的十分之一

支原體的形態(tài)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是26頁\一共有66頁\編輯于星期日肺炎支原體侵染倉鼠氣管組織的TEM照片

現(xiàn)在是27頁\一共有66頁\編輯于星期日肺炎支原體現(xiàn)在是28頁\一共有66頁\編輯于星期日原核細(xì)胞——細(xì)菌可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）。肉毒梭菌淋病球菌大腸桿菌現(xiàn)在是29頁\一共有66頁\編輯于星期日弧形霍亂菌現(xiàn)在是30頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)核區(qū)或類核細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)膜中膜體莢膜鞭毛現(xiàn)在是31頁\一共有66頁\編輯于星期日二、古核細(xì)菌（古細(xì)菌）：是一些生長在極端特殊環(huán)境中的細(xì)菌。如鹽細(xì)菌、熱原質(zhì)體、硫氧化菌等?，F(xiàn)在是32頁\一共有66頁\編輯于星期日a:Aquificialespyrophilus；b:Pyrolobusfumarii；Pyrolobusfumarii

可以生活在90-113℃，pH4.0-6.5。其最適生存溫度為106℃，低于85℃和高于115℃則不生長，能在121℃的高溫中存活1小時。現(xiàn)在是33頁\一共有66頁\編輯于星期日各類生物能忍受的上限溫度：古細(xì)菌113℃細(xì)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℃現(xiàn)在是34頁\一共有66頁\編輯于星期日古細(xì)菌與真細(xì)菌、真核細(xì)胞的關(guān)系古細(xì)菌與真細(xì)菌有明顯差別,與真核細(xì)胞更相似：1.細(xì)胞壁成分不同，對抗菌素的反應(yīng)不同2.DNA與基因結(jié)構(gòu)3.核小體結(jié)構(gòu)4.古細(xì)菌核糖體對抗生素的反應(yīng)更類似于真核細(xì)胞5.古細(xì)菌的5SrRNA與真核細(xì)胞更接近目前認(rèn)為真核生物可能起源于古核生物現(xiàn)在是35頁\一共有66頁\編輯于星期日三類細(xì)胞的關(guān)系古細(xì)菌Archaeobacteria真細(xì)菌Eubacteria)真核細(xì)胞Eukaryoticcell古細(xì)菌真細(xì)菌真核生物現(xiàn)在是36頁\一共有66頁\編輯于星期日第四節(jié)真核細(xì)胞

真核細(xì)胞是構(gòu)成真核生物的細(xì)胞，具有典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，有明顯的細(xì)胞核、核膜、核仁和核基質(zhì)。真核細(xì)胞主要特點(diǎn)是以生物膜為基礎(chǔ)進(jìn)一步分化，使細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生許多功能區(qū)室，它們各自分工負(fù)責(zé)又相互協(xié)調(diào)和協(xié)作?，F(xiàn)在是37頁\一共有66頁\編輯于星期日真核細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)高爾基體滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體細(xì)胞核現(xiàn)在是38頁\一共有66頁\編輯于星期日（一）

真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系

脂蛋白體系構(gòu)成的生物膜體系核酸與蛋白質(zhì)為主要成分構(gòu)成的遺傳信息表達(dá)體系由蛋白質(zhì)分子裝配而成的細(xì)胞骨架體系

現(xiàn)在是39頁\一共有66頁\編輯于星期日現(xiàn)在是40頁\一共有66頁\編輯于星期日1.

生物膜結(jié)構(gòu)體系：

真核生物在進(jìn)化過程中，細(xì)胞體積不斷增大，出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分化，最主要的特征是以質(zhì)膜為基礎(chǔ)的既獨(dú)立又相互聯(lián)系的膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這些結(jié)構(gòu)及細(xì)胞器包括細(xì)胞質(zhì)膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、線粒體和葉綠體等?，F(xiàn)在是41頁\一共有66頁\編輯于星期日真核細(xì)胞生物膜系統(tǒng)真核細(xì)胞區(qū)域化（Compartmentalization）細(xì)胞核---“中心調(diào)度室”,細(xì)胞生命活動的控制中心內(nèi)質(zhì)網(wǎng)---合成蛋白質(zhì)、脂類和糖類的“生產(chǎn)車間”高爾基體---生物大分子加工、包裝的“加工車間”線粒體和葉綠體---產(chǎn)能的“動力車間”核糖體---蛋白質(zhì)生產(chǎn)的機(jī)器溶酶體---“回收車間”和“保衛(wèi)處”膜流---生產(chǎn)“流水線”和“傳送帶”現(xiàn)在是42頁\一共有66頁\編輯于星期日現(xiàn)在是43頁\一共有66頁\編輯于星期日膜結(jié)構(gòu)體系的基本作用：（1）為細(xì)胞提供保護(hù)；（2）為細(xì)胞提供較多的質(zhì)膜表面；使細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)室化。（3）為細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸提供了特殊的運(yùn)輸通道，保證了各種功能蛋白及時準(zhǔn)確地到位而又互不干擾?，F(xiàn)在是44頁\一共有66頁\編輯于星期日2.遺傳信息表達(dá)體系：又稱為顆粒纖維結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包括細(xì)胞核和核糖體。功能：遺傳信息儲存與復(fù)制、核酸轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)翻譯現(xiàn)在是45頁\一共有66頁\編輯于星期日細(xì)胞骨架系統(tǒng)：細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)搭建起的骨架網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞質(zhì)骨架和細(xì)胞核骨架。功能：細(xì)胞骨架系統(tǒng)首要作用是維持細(xì)胞的一定形態(tài)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膭用}；細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)區(qū)域化；幫助細(xì)胞移動或行走；主要成分:微管、微絲和中間纖維。現(xiàn)在是46頁\一共有66頁\編輯于星期日現(xiàn)在是47頁\一共有66頁\編輯于星期日（二）真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的比較1、細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化與演變，真核細(xì)胞以膜系統(tǒng)的分化為基礎(chǔ)，首先分化為兩個獨(dú)立的部分——核與質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)又以膜系統(tǒng)為基礎(chǔ)分隔為結(jié)構(gòu)更精細(xì)、功能更專一的單位——各種重要的細(xì)胞器。細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)與職能的分工是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的重要標(biāo)志。根本區(qū)別：現(xiàn)在是48頁\一共有66頁\編輯于星期日原核細(xì)胞真核細(xì)胞現(xiàn)在是49頁\一共有66頁\編輯于星期日2、遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化。真核細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)遺傳信息重復(fù)序列與染色體多倍性；真核細(xì)胞基因表達(dá)及其調(diào)控方式區(qū)別于原核細(xì)胞：基因表達(dá)程序具有嚴(yán)格的時空關(guān)系，多層次的調(diào)控現(xiàn)在是50頁\一共有66頁\編輯于星期日真核細(xì)胞與原核細(xì)胞基本特征的比較

特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞膜核膜染色體核外DNA胞質(zhì)區(qū)域化細(xì)胞骨架核糖體細(xì)胞增殖有（行使多種功能）有無有裸露DNA，無組蛋白DNA與組蛋白結(jié)合含有質(zhì)粒DNA線粒體與葉綠體DNA

簡單（無細(xì)胞器）復(fù)雜有各種細(xì)胞器無有（MT、MF、IF）70S型（30S和50S）80S型（40S和60S）

無絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂現(xiàn)在是51頁\一共有66頁\編輯于星期日真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較

特征

原核細(xì)胞真核細(xì)胞遺傳信息量基因組

DNA重復(fù)序列內(nèi)含子

RNA聚合酶

DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄與翻譯加工與修飾表達(dá)調(diào)控

大小

n2n

環(huán)狀、裸露DNA

線形、染色體罕見大量存在無有一種復(fù)合體三種：polⅠ、Ⅱ、Ⅲ

無明顯周期性有明顯周期性（S期）同時、同地先轉(zhuǎn)錄（核）后翻譯（質(zhì)）無有復(fù)雜的加工過程操縱子形式多層次、多環(huán)節(jié)現(xiàn)在是52頁\一共有66頁\編輯于星期日植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的比較

特征動物細(xì)胞植物細(xì)胞有無質(zhì)體（葉綠體）有無細(xì)胞壁有無大的中央液胞細(xì)胞膜離子泵營養(yǎng)吸收無，異養(yǎng)營養(yǎng)有，自養(yǎng)營養(yǎng)無有（纖維素和果膠質(zhì)）無有（代謝調(diào)節(jié)作用）鈉-鉀ATP酶質(zhì)子ATP酶

Na+驅(qū)動共運(yùn)轉(zhuǎn)H+驅(qū)動共運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)在是53頁\一共有66頁\編輯于星期日真核細(xì)胞：植物細(xì)胞現(xiàn)在是54頁\一共有66頁\編輯于星期日動物細(xì)胞現(xiàn)在是55頁\一共有66頁\編輯于星期日現(xiàn)在是56頁\一共有66頁\編輯于星期日病毒，不具有細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)，專性寄生，一般只含有一種核酸，靠復(fù)制繁殖第五節(jié)非細(xì)胞形態(tài)的生命體—病毒現(xiàn)在是57頁\一共有66頁\編輯于星期日

病毒已發(fā)現(xiàn)3000余種（含40000亞種）包括：真病毒（virus）：DNA或RNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體類病毒（vir