第二章 細胞的統(tǒng)一性與多樣性

第二章細胞的統(tǒng)一性與多樣性第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

細胞作為生命結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，有顯著的基本共性，如相似的化學(xué)組成、最基本的結(jié)構(gòu)要素和類似的遺傳語言、生命活動及其調(diào)控機制。同時，細胞又有明顯的差異即多樣性，如細胞種類繁多、形態(tài)各異、功能多樣，但形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一是各類細胞所共同遵循的基本原則。第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一植物、動物細胞第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

這些細胞相似的基本結(jié)構(gòu)：細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核.——這反映了細胞的統(tǒng)一性第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一細胞具有多樣性

細胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)是因為生物體內(nèi)的細胞所處的位置不同、功能不同，是細胞分化的結(jié)果。第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一人的血細胞人的口腔上皮細胞洋蔥根尖分生細胞洋蔥表皮細胞白細胞紅細胞血小板動物細胞植物細胞兩者的區(qū)別？第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)細胞的基本概念一、細胞是生命活動的基本單位（一）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。（二）細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的基本單位。（三）細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)。（四）細胞是遺傳的基本單位，細胞具有遺傳的全能性。（五）沒有細胞就沒有完整的生命。第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、細胞的基本共性1、所有的細胞都有相似的化學(xué)組成；2、脂–蛋白體系的生物膜；（所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細胞膜。）3、DNA–RNA的遺傳裝置；（所有的細胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體。）4、蛋白質(zhì)合成的機器─核糖體；（核糖體毫無例外地存在于一切細胞內(nèi)）。5、一分為二的分裂方式；（所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。）第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)原核細胞與古核細胞根據(jù)細胞內(nèi)有無核膜為界限的細胞核,可分為:

原核細胞原核生物:細菌(乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)

、藍藻(藍球藻、顫藻、念珠藻、發(fā)菜)

真核細胞真核生物:動物、植物、真菌(酵母菌、霉菌、大型真菌)第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

原核細胞：沒有典型的細胞核，即沒有核膜將它的遺傳物質(zhì)與細胞質(zhì)分隔開，其最基本的特點：①遺傳信息量小，主要的遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀DNA構(gòu)成。②細胞內(nèi)沒有分化出以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細胞器和細胞核。第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、最小最簡單的細胞——支原體（mycoplast)

支原體是目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡單的細胞。支原體能在培養(yǎng)基上生長，具有典型的細胞質(zhì)膜，一個環(huán)狀的雙螺旋DNA作為遺傳信息的載體。支原體具有多形態(tài)性，因沒有細胞壁，故形態(tài)可以隨意改變。第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、原核細胞的兩個代表——細菌和藍藻（一）細菌細菌的形態(tài)：球菌、桿菌、螺旋菌絕大多數(shù)細菌是營腐生或寄生的異養(yǎng)生物第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一1、細菌細胞的核區(qū)與基因

細菌細胞沒有典型的核結(jié)構(gòu)，沒有核膜和核仁，結(jié)構(gòu)簡單。絕大多數(shù)細菌有明顯的核區(qū)，核區(qū)主要由一個環(huán)狀DNA分子組成。沒有或有極少的組蛋白。DNA復(fù)制不受細胞分裂周期的限制，可以連續(xù)進行，且DNA復(fù)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。第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一2、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(fù)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)簡單第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一3、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(fù)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。細菌的增殖為直接分裂。第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一（二）藍藻細胞

藍藻又稱藍細菌（cyanobacteria），是原核生物，最簡單的光能自養(yǎng)型生物之一。遺傳信息載體是一個或數(shù)個環(huán)狀DNA分子。

藍藻含有豐富的色素，可進行類似高等植物的光合作用。其中央相當(dāng)于細菌的核區(qū)；光合作用片層由藻膽蛋白構(gòu)成，作用是將光能傳遞給葉綠素a；細胞質(zhì)內(nèi)含物有的是儲存的養(yǎng)料，有的功能不詳；細胞膜外有細胞壁和膠質(zhì)層(鞘)。第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一特征：

1、中心質(zhì)；2、光合片層；

3、細胞質(zhì)內(nèi)含物；4、細胞表面結(jié)構(gòu)；

5、細胞分裂第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

一般來說,我們用肉眼是分辨不清藍藻細胞的,但是當(dāng)它們以細胞群體的形式存在時,你可能見過——淡水水域污染、富營養(yǎng)化,會長出討厭的水華,其中就有多種藍藻.

因為藍藻細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素,所以能進行光合作用，但當(dāng)它們死亡時釋放出的藻藍素有劇毒，嚴重影響水質(zhì)和水生生物,甚至人類的生活。第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一水華第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一楊國新：從原無錫市郊區(qū)農(nóng)水局退休后，在1987年創(chuàng)建了中國首家以生態(tài)良性循環(huán)為理念的民間非盈利研究所——無錫市生態(tài)良性循環(huán)科學(xué)研究所。2005年獲“福特汽車環(huán)保獎”（自然環(huán)境保護項目）。第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)菜：（發(fā)財）第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)菜藍藻(藍細菌)第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)真核細胞真核細胞的結(jié)構(gòu)圖第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系在亞顯微結(jié)構(gòu)水平上的三大基本結(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)體系。

2、以核酸（DNA或RNA)與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達體系。

3、由蛋白質(zhì)分子組裝構(gòu)成的細胞骨架體系。這三種基本結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成了細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密、分工明確、職能專一的各種細胞器，并以此為基礎(chǔ)保證了細胞生命活動具有高度程序化與高度自控性。第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一1、生物膜系統(tǒng)細胞表面是一種多功能結(jié)構(gòu)；核膜又把細胞分為細胞質(zhì)與細胞核。以生物膜系統(tǒng)為基礎(chǔ)形成了各種細胞器。線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及溶酶體等。2、遺傳信息表達結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由DNA—蛋白質(zhì)與RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體形成的遺傳信息載體與表達系統(tǒng)，一般以顆?；蚶w維狀的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在。包括染色質(zhì)，核仁、核糖體等。3、細胞骨架系統(tǒng)細胞骨架由特異的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)構(gòu)成網(wǎng)架系統(tǒng)，可分為胞質(zhì)骨架與核骨架。第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、細胞大水及其分析

細胞體積的守恒規(guī)律。三、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

細胞的形態(tài)與功能具有相關(guān)性與一致性。四、植物細胞與動物細胞的比較

植物細胞特有的細胞器：細胞壁（主要成分是纖維素）、液泡、葉綠體等；而動物細胞的中心粒在植物細胞中不常見到。第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、原核細胞與真核細胞的比較類別原核細胞真核細胞細胞大小較?。ㄒ话銥?～10μm）較大（一般為20～30μm）細胞核無成形的細胞核，無核膜、無核仁、無染色體、有擬核。有成形的細胞核，有核膜、核仁和染色體。染色體無染色體，環(huán)狀DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合有染色體，染色體由DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合細胞器只有核糖體有核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、葉綠體（植物）等主要類群細菌、藍藻動物、植物、真菌等共性：細胞核和擬核的共同點都有遺傳物質(zhì)DNA，體現(xiàn)了彼此之間在生物進化上的聯(lián)系。第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一真核細胞與原核細胞第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一三、植物細胞與動物細胞的比較植物、動物細胞第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一思考討論細胞核和擬核在結(jié)構(gòu)上有什么不同？原核細胞質(zhì)中有什么結(jié)構(gòu)？真核細胞質(zhì)中有哪些結(jié)構(gòu)？擬核的成分是什么？與真核染色體有什么不同？是原核細胞結(jié)構(gòu)簡單，還是真核細胞的結(jié)構(gòu)簡單？第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)非細胞形態(tài)的生命體

——病毒及其與細胞的關(guān)系

病毒是非細胞形態(tài)的生命體，是迄今發(fā)現(xiàn)的最小、最簡單的有機體，但所有的病毒必須要在活細胞內(nèi)才能表現(xiàn)出它們的基本生命活動。第38頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一病毒的結(jié)構(gòu)第39頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一艾滋病病毒第40頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一流感病毒第41頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、病毒的基本知識

病毒主要是由核酸分子(DNA或RNA)與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸–蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱之為真病毒。類病毒僅由一個有感染性的RNA構(gòu)成。朊病毒僅由有感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成，朊粒能夠侵染哺乳動物的神經(jīng)組織，破壞神經(jīng)元。病毒是非細胞形態(tài)的生命體，是徹底的寄生物。根據(jù)病毒的宿主范圍，可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒（噬菌體）等，根據(jù)病毒核酸類型不同，病毒可分為DNA病毒與RNA病毒。。第42頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、病毒在細胞內(nèi)的增殖（復(fù)制）

病毒的增殖又稱病毒的復(fù)制，病毒的增殖必須在細胞內(nèi)進行。病毒在宿主細胞內(nèi)分別復(fù)制病毒核酸與翻譯病毒蛋白質(zhì)，然后將核酸與蛋白質(zhì)裝配成病毒的基本結(jié)構(gòu)。病毒的增值過程首先是病毒侵入細胞，病毒核酸“篡奪”細胞DNA對代謝過程的“指導(dǎo)”地位，利用宿主細胞的代謝機構(gòu)，以病毒核酸為模板，進行病毒核酸的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，并翻譯病毒蛋白質(zhì)，然后組裝成新一代的病毒顆粒，最后從細胞中釋放出來，再感染別的細胞，開始下一輪