細胞的起源與進化課件

第2章細胞的起源與進化(OriginandEvolutionoftheCell)

楊保勝教授Tel:3029960(O)2008.31楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@生命進化里程

比喻：元月1日宇宙產生；5月1日銀河系產生；9月9日太陽系出現；9月14日地球產生；9月24日原是生命；11月12日綠色植物；12月26日哺乳動物；31日22：30原始人；23:46北京猿人；23:59’56”古羅馬(春秋)；23:59’58”雅馬文化(宋代)；23:59’59”歐洲文藝復興(14-16世紀,元明清)。2楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@

細胞的起源

地球上原始生命的誕生細胞的發(fā)生細胞的進化病毒是非細胞形態(tài)的有機體支原體是最小最簡單的細胞

從原核細胞到真核細胞本章內容提要3楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@5楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@6楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@二、細胞的發(fā)生

⒈多聚體的形成

⒉膜的出現是細胞形成的關鍵

⒊原始細胞的誕生無機物有機物多聚體生物大分子原始細胞原核細胞真核細胞單細胞生物多細胞生物團聚體球形原胞7楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@

§2細胞的進化原始細胞，原核細胞，真核細胞一、病毒是非細胞形態(tài)的有機體

⒈病毒(virus):由核酸分子(DNA或RNA,只有一種)與蛋白質構成的核酸-蛋白質復合體。

⒉根據病毒的核酸類型可以將其分為DNA病毒與RNA病毒兩大類。⒊類病毒(viroid):僅由感染性的RNA構成。⒋朊病毒(prion):僅由感染性的蛋白質亞基構成。8楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@T4噬菌體病毒衣殼的排列方式10楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@12楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@14楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@15楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@二、支原體是最小最簡單的細胞

⒈最小最簡單的獨立生存的細胞

⒉直徑0.1-0.3μm

⒊很多支原體能寄生在細胞內繁殖⒋衣原體和立克次氏體不能在簡單的培養(yǎng)基上生長一個細胞體積應為直徑不小于100nm的球體(至少需要100種酶及其底物,以及DNA和RAN,再加上核糖體及膜)。16楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@肺炎支原體0.2~0.3μm，細胞膜中膽固醇含量較多，占36%，凡能作用于膽固醇的物質(如二性霉素B、皂素等)均可引起支原體膜破壞而使支原體死亡。肺炎支原體的一端有一種特殊的末端結構(terminalstructure)，能使支原體粘附于呼吸道粘膜上皮細胞表面，與致病性有關。17楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@衣原體Chlamydiapneumoniae

梨子形的原體(EBs)，左、吸附在巨噬細胞表面，右、進入細胞內部的原體衣原體(Chlamydia)很小，直徑200nm-500nm，能通過細菌濾膜。18楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@

三、從原核細胞到真核細胞

⒈原核細胞(prokaryoticcell)遺傳的信息量小，一個環(huán)狀DNA構成。

⒉細胞內沒有分化為以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核膜。

⒊主要代表：支原體(mycoplast)是；細菌；藍藻又稱藍細菌(cyanobacteria)。(一)原核細胞基本特點細菌模式圖20楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@大腸桿菌淋病球細菌弧形霍亂菌大腸桿菌分裂21楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@23楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@原核細胞與真核細胞的比較原核細胞真核細胞細胞大小較小(1~10μm)較大(10~100μm)細胞核無核仁和核膜有核仁和核膜細胞器有各種細胞器核糖體70S(50S+30S)80S(60S+40S)染色體只有一條DNA，DNA裸露不與組蛋白和酸性蛋白結合，染色體為單數。有幾條DNA，DNA與組蛋白和酸性蛋白結合，有若干對染色體。內膜系統(tǒng)簡單復雜細胞骨架無有微管，微絲細胞壁主要組分為肽聚糖主要組分為纖維素轉錄和翻譯出現在同一時間和地點(細胞質中)出現在不同時間和地點(轉錄在核內，翻譯在細胞質中)細胞分裂無絲分裂有絲分裂和減數分裂特征無(除核糖體外)24楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@26楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@四、從原核生物演化為真核生物

⒈原核生物(prokaryotes)和真核生物(eukaryotes)

⒉分化起源說逐步分化出內膜系統(tǒng)、胞核系統(tǒng)和能量轉化系統(tǒng)，形成真核細胞。

⒊內共生起源說(endosymbiosishypothesis)

認為真核細胞內的細胞器不是進化產物，而是突然地由內共生結果產生的。認為線粒體與葉綠體分別由現代細胞的祖先體內過共生生活的古藍藻和好氧細菌演化來。中心體和鞭毛則源自螺旋菌樣的內共生體。27楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@依據1970年L.Margulis提出細胞內共生假說(endosymbiosishypothesis)，認為真核細胞是來自原核細胞納入另一個細菌后的產物。28楊保勝細胞生物學與遺傳學教研室ybs@作業(yè)與思考1.名詞解釋:原核細胞(prokaryoticcell)

；真核細胞(eukaryoticcell)

；細胞內共生假說(endosymbiosishypothesis)，2.比較原核細胞與真核細胞的差異。3.簡述真核細胞的