細(xì)胞基本知識

細(xì)胞基本知識第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)基本概念一、生命活動(dòng)的基本單位(thecellisthebasicunitoflifeactivity)1、有機(jī)體的組成和結(jié)構(gòu)單位2、代謝和功能的單位3、生長和發(fā)育的基礎(chǔ)4、具有遺傳的全能性5、沒有細(xì)胞就沒有完整的生命第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、細(xì)胞概念的一些新思考（thenewthinkingofcell）

1、細(xì)胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞具有高度復(fù)雜性和組織性2、細(xì)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（1）細(xì)胞完成各種化學(xué)反應(yīng)；（2）細(xì)胞需要和利用能量；（3）細(xì)胞參與大量機(jī)械活動(dòng)；（4）細(xì)胞對刺激作出反應(yīng)；3、細(xì)胞是高度有序的，具有自組裝能力與自組織體系。（1）細(xì)胞能進(jìn)行自我調(diào)控；（2）繁殖和傳留后代；第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、細(xì)胞的基本共性(thefundamentalfeatureofcell)1、化學(xué)組成：基本元素：C、H、O、N、P、S、K、Na、Cl、Ca組成：無機(jī)物（水和無機(jī)鹽）、有機(jī)物（生物大分子和生物小分子）2、結(jié)構(gòu)和功能上的共性：a.具有生物膜結(jié)構(gòu)b.具有DNA和RNA兩種核酸c.具有蛋白質(zhì)合成的機(jī)器d.以一分為二的方式進(jìn)行增殖第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)非細(xì)胞形態(tài)的生命體(Thelifewithnon-cellappearance--relationbetweenvirusandthecell)一、病毒的基本知識(basicknowledgeofvirus)1、形態(tài)和大?。憾鄻印⒛芡ㄟ^細(xì)菌過濾器非細(xì)胞形態(tài)：不能稱之為細(xì)胞；與細(xì)胞關(guān)系密切——徹底的寄生性小：能通過細(xì)菌過濾器第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2、分類：根據(jù)寄主的不同：動(dòng)物、植物、微生物（噬菌體）根據(jù)核酸的不同：DNA、RNA根據(jù)所含大分子的不同：真病毒，或普通病毒；亞病毒（擬病毒、類病毒和朊病毒）病毒（virus）：一種核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)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病毒擬病毒（virusoid）又稱為類類病毒。僅由不具單獨(dú)感染性的RNA構(gòu)成的病毒類病毒（viroid）:僅由感染性的RNA構(gòu)成；朊病毒(prion)：朊病毒又稱非尋常病毒、慢病毒、傳染性大腦樣變病毒。是一種對各種理化作用具有很強(qiáng)抵抗力，傳染性極強(qiáng)，能在人和動(dòng)物中引起可傳染性致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性退化性腦病的蛋白質(zhì)顆粒。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月常見病毒及其核酸類型核酸常見病毒DNARNA蛋白質(zhì)DNA±DNA±RNA＋RNA＋RNA（反轉(zhuǎn)錄）－RNA蛋白感染因子Ф174T4：天花呼腸孤病毒SARSHIV禽流感、狂犬病各種朊病毒（瘋牛病、羊瘙癢病、震顫性疾?。?、結(jié)構(gòu)（包膜）病毒核殼子粒核殼體核酸第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖(virusreproductioninthecell)

1，病毒侵入細(xì)胞（吞飲或膜融合）

2，病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成

3，病毒的裝配、成熟與釋放（膜融合或裂解）概念復(fù)習(xí)：編碼鏈（+DNA）：與mRNA序列完全相同的DNA鏈反義鏈（-RNA）：與mRNA序列互補(bǔ)，指導(dǎo)與mRNA的合成的DNA鏈+RNA：與編碼蛋白的AA序列完全相同的RNA鏈-RNA：與mRNA序列互補(bǔ)的RNA鏈第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月病毒與細(xì)胞在起源上的關(guān)系，目前存在3種主要觀點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)支持第三種1.生物大分子→病毒→細(xì)胞→病毒2.生物大分子→細(xì)胞3.生物大分子→細(xì)胞→病毒三、病毒與細(xì)胞在起源和進(jìn)化中的關(guān)系(therelationshipbetweenvirusandcellsintheoriginandevolution)推論：病毒可能是細(xì)胞在特定條件下“扔出”的一個(gè)基因組，或者是具有復(fù)制與轉(zhuǎn)錄能力的mRNA，只有回到它們原來的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中才能進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。

第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)原核細(xì)胞與古核細(xì)胞背景知識:1925年,Chatton提出原核細(xì)胞的概念(沒有核膜)20世紀(jì)60年代,H.Ris提出原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的概念,產(chǎn)生現(xiàn)代生物界分類系統(tǒng)(原核生物和真核生物)分子進(jìn)化和細(xì)胞進(jìn)化的研究產(chǎn)生了更新的分類方式:原核生物界(原核細(xì)胞)、古核生物界（古核細(xì)胞）、真核生物界（真核細(xì)胞）早在30多億年前，地球上就出現(xiàn)了原核細(xì)胞，在12-16億年以前，出現(xiàn)了真核細(xì)胞。原核細(xì)胞（Prokaryoticcell）：遺傳信息量小，且細(xì)胞內(nèi)沒有核膜將遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開，在細(xì)胞中無典型核，進(jìn)化程度較低的一類細(xì)胞。真核細(xì)胞（Eukaryoticcell）：大約在12—16億年前在地球上出現(xiàn)，是具有典型細(xì)胞核和核膜、核仁，體積較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，進(jìn)化程度較高的一類細(xì)胞。第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、支原體(mycoplast)（最小、最簡單的細(xì)胞）能在培養(yǎng)基上生長，具典型的細(xì)胞膜，遺傳物質(zhì)為一環(huán)狀雙螺旋DNA，mRNA與核糖體結(jié)合為多聚合糖體，指導(dǎo)約700多種蛋白；可能是細(xì)胞生存所必需的最低數(shù)量的蛋白；二分裂方式繁殖，這些特征與病毒根本不同。大小約細(xì)菌的1/10，(0.1-0.3微米)不少是致病的病原體。與之相似的是立克次氏體和衣原體，但它們不能在培養(yǎng)機(jī)上生長。自身的特點(diǎn)：無細(xì)胞壁，具多形態(tài)性；膜與動(dòng)物膜類似，但自身不能合成長鏈脂肪或不飽和脂肪酸，必須依賴生長培養(yǎng)基提供外源脂肪酸來合成膜的脂質(zhì)。為什么說支原體是最小、最簡單的細(xì)胞？第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、細(xì)菌和藍(lán)藻（原核細(xì)胞的代表）細(xì)菌：環(huán)狀DNA，細(xì)胞膜，中膜體，細(xì)胞壁，莢膜，鞭毛，核外DNA，內(nèi)生孢子是在自然界分布最廣、個(gè)體數(shù)量最多的有機(jī)體。?可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）。?絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑在0.5～5μm之間。1.細(xì)菌細(xì)胞的核區(qū)與基因組細(xì)菌核區(qū)主要由一環(huán)狀DNA分子組成，習(xí)慣稱細(xì)菌染色體。但結(jié)構(gòu)簡單，無或只有極少的組蛋白與DNA結(jié)合。當(dāng)處于增殖狀態(tài)時(shí)由于DNA分子復(fù)制次數(shù)與細(xì)胞分裂次數(shù)不同步，一細(xì)胞內(nèi)可同時(shí)存在幾個(gè)DNA分子，往往出現(xiàn)幾個(gè)核區(qū)。2.細(xì)菌的結(jié)構(gòu)第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較藍(lán)藻：環(huán)狀DNA，中心質(zhì)，光合片層，內(nèi)含物，細(xì)胞分裂1）細(xì)胞壁：主要成分是肽聚糖

2）細(xì)胞膜：3）擬核：4）核糖體：沉降系數(shù)為70S。由大亞單位(50S)與小亞單位(30S)組成。5）質(zhì)粒(plasmid)：除核區(qū)DNA外，可進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳因子，是裸露的環(huán)狀DNA分子，所含遺傳信息量為2~200個(gè)基因，能進(jìn)行自我復(fù)制，有時(shí)能整合到核DNA中去。質(zhì)粒常用作基因重組與基因轉(zhuǎn)移的載體。

6）莢膜：細(xì)菌最外表的一層多糖類物質(zhì)

7）鞭毛：細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，由一種稱為鞭毛蛋白的彈性蛋白構(gòu)成

9）繁殖：以二分裂的方式繁殖，8）菌毛：是菌體表面極其的蛋白纖細(xì)，須用電鏡觀察

第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞膜核膜染色體核仁線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體核糖體光合作用結(jié)構(gòu)核外DNA細(xì)胞壁細(xì)胞骨架細(xì)胞增殖（分裂）方式有（多功能性）無由一個(gè)環(huán)狀DNA分子構(gòu)成的單個(gè)染色體，DNA不與或很少與蛋白質(zhì)結(jié)合無無無無無70S（包括50S與30S的大小亞單位）藍(lán)藻含有葉綠素a的膜層結(jié)構(gòu)，細(xì)菌具有菌色素細(xì)菌具有裸露的質(zhì)粒DNA主要成分是氨基糖與壁酸無無絲分裂（直接分裂）有有2個(gè)染色體以上，染色體由線狀DNA與蛋白質(zhì)組成有有有有有80S（包括60S與40S的大小亞單位）植物葉綠體具有葉綠素a與b線粒體DNA，葉綠體DNA動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁，植物細(xì)胞壁的主要成分為纖維素與果膠有以有絲分裂（間接分裂）為主1．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2．原核細(xì)胞與真核細(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DNA量（信息量）DNA分子數(shù)DNA分子結(jié)構(gòu)基因組數(shù)基因數(shù)大量“多余”的“重復(fù)”的DNA序列基因中插入內(nèi)含子DNA與組蛋白結(jié)合DNA與組蛋白以核小體及各級高級結(jié)構(gòu)構(gòu)成染色質(zhì)與染色體DNA復(fù)制的明顯周期性基因表達(dá)的調(diào)控轉(zhuǎn)錄與翻譯的時(shí)空關(guān)系轉(zhuǎn)錄后與翻譯后大分子的加工與修飾細(xì)胞復(fù)制與分裂（DNA傳遞與分配）少1環(huán)狀1n幾千——不與或與少量類組蛋白結(jié)合——主要以操縱子方式轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)同地進(jìn)行—無絲分裂多2個(gè)以上線狀2n，多n大于幾萬，十萬十十與5種組蛋白結(jié)合十十復(fù)雜性，多層次性核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)翻譯嚴(yán)格的階段性與區(qū)域性十有絲分裂，減數(shù)分裂第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月四、古核細(xì)胞（古細(xì)菌）古核生物（archaeon），古細(xì)菌(archaebacteria)，或原細(xì)菌產(chǎn)甲烷細(xì)菌、鹽細(xì)菌、硫氧化菌等100余種。生于極端環(huán)境。古核生物介于原核生物與真核生物之間，更近于真核生物細(xì)胞壁組成和結(jié)構(gòu)DNA與基因結(jié)構(gòu)核小體結(jié)構(gòu)核糖體（60種蛋白質(zhì)）5SrRNA序列第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)真核細(xì)胞基本知識概要一、基本結(jié)構(gòu)體系

1．以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；?具有核膜，由膜圍成的各種細(xì)胞器，如核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等在結(jié)構(gòu)上形成了一個(gè)連續(xù)的體系，稱為內(nèi)膜系統(tǒng)。?內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞質(zhì)分隔成不同的區(qū)域，即所謂的區(qū)隔化(compartmentalization)。區(qū)隔化使細(xì)胞內(nèi)表面積增加了數(shù)十倍，代謝能力增強(qiáng)。2．以核酸（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)3．由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)。第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、細(xì)胞大小及其分析病毒、支原體、細(xì)菌、動(dòng)植物細(xì)胞、原生動(dòng)物細(xì)胞各類細(xì)胞直徑的比較（相差大概10倍）細(xì)胞類型直徑大?。╱m）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(dòng)植物細(xì)胞20-30原生動(dòng)素細(xì)胞數(shù)百至數(shù)千第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞比較中心體、細(xì)胞壁、液泡、色素體、胞間連系?單細(xì)胞生物細(xì)胞的形態(tài)通常與細(xì)胞外沉積物或細(xì)胞骨架有關(guān)，

如硅藻呈各種奇異的形態(tài)、草履蟲像鞋底?高等生物細(xì)胞的形狀與細(xì)胞功能及細(xì)胞間的相互作用有關(guān)。

如肌肉細(xì)胞呈梭形；紅細(xì)胞為圓盤狀；植物葉表皮的保衛(wèi)細(xì)胞成半月形，2個(gè)細(xì)胞圍成一個(gè)氣孔，以利于呼吸和蒸騰。?高等動(dòng)物的細(xì)胞離開有機(jī)體分散存在時(shí)，形狀往往發(fā)生變化。

如平滑肌細(xì)胞在體內(nèi)成梭形，而在離體培養(yǎng)時(shí)則可成多角形

第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023