細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性

緒論細(xì)胞生物學(xué)的主要內(nèi)容細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞學(xué)說1第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性第二章細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性細(xì)胞？種類？結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)？§3.病毒(Virus)（了解）§1.細(xì)胞基本特性§2.細(xì)胞的兩大基本類型2第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性§1.細(xì)胞基本特性(BasicProperty)一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位細(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)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ)細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性沒有細(xì)胞就沒有完整的生命一、細(xì)胞——

生命活動(dòng)的基本單位.3第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性二、細(xì)胞的基本特性1.細(xì)胞有細(xì)胞膜（Membrane)◆Protoplasm：原生質(zhì)被質(zhì)膜包裹在細(xì)胞內(nèi)的所有的生活物質(zhì)，包括膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。◆CellPlasma(cytoplasm):細(xì)胞質(zhì)是指細(xì)胞內(nèi)除核以外的原生質(zhì),即細(xì)胞中細(xì)胞核以外和細(xì)胞膜以內(nèi)的原生質(zhì)部分◆Protoplast：原生質(zhì)體2.細(xì)胞有核糖體（Ribosomes）細(xì)胞功能的體現(xiàn)者是蛋白質(zhì)(包括酶)，蛋白質(zhì)是在核糖體上合成的。4第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性3.細(xì)胞有一整套控制遺傳信息表達(dá)的結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞能夠用一分為二的分裂方式進(jìn)行增殖，動(dòng)、植物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞都是如此。5.所有的細(xì)胞都具有相似的化學(xué)組成4.細(xì)胞能產(chǎn)生細(xì)胞5第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性三、細(xì)胞的物質(zhì)組成

細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的化學(xué)組成百分比

物質(zhì)細(xì)菌哺乳動(dòng)物 水7070

無機(jī)鹽11

代謝物33

蛋白質(zhì)1518

磷脂23

其它脂—

2

多糖22 RNA DNA6第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性有機(jī)化合物:◆Sugars

單純的多糖由許多葡萄糖殘基組成，在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)主要是糖原，在植物細(xì)胞內(nèi)主要是淀粉?！鬎attyAcids

脂肪酸是脂的主要成分，是細(xì)胞膜的組份?！鬘ucleotides

核苷酸是組成核酸的基本單位?！鬉minoAcids

細(xì)胞內(nèi)主要有20種氨基酸，它們的差別主要是R側(cè)鏈不同，決定了氨基酸的化學(xué)性質(zhì)。有機(jī)小分子:生物大分子:7第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性生物大分子(BiologicalMacromolecules)◆細(xì)胞內(nèi)有三種類型生物大分子:NucleicAcidsProteinsPolysaccharides8第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性Proteins

細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的某些功能功能

舉例

功能

舉例結(jié)構(gòu)材料膠原、角蛋白激素胰島素、運(yùn)動(dòng)肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白物質(zhì)運(yùn)輸Na+-K+泵營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存酪蛋白、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)乙酰膽鐵蛋白堿受體基因調(diào)控Lac操縱子滲透壓調(diào)節(jié)血清白蛋白免疫作用抗體毒素白喉和霍亂毒素電子轉(zhuǎn)移細(xì)胞色素酶(催化作用)氧化還原酶、連接酶等9第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性多糖與糖蛋白

蛋白質(zhì)糖基化:影響著蛋白質(zhì)合成后的加工和運(yùn)輸。糖蛋白的功能有∶

◆參與細(xì)胞粘著，細(xì)胞信息的傳遞，細(xì)胞代謝的調(diào)控，發(fā)育和分化，機(jī)體的防御，以及作為機(jī)體內(nèi)外表面的保護(hù)及潤(rùn)滑劑。

◆參與細(xì)胞識(shí)別:是細(xì)胞識(shí)別機(jī)理的必要組分。幾乎所有動(dòng)物細(xì)胞表面都有少量糖,它的作用好比是細(xì)胞聯(lián)絡(luò)的文字或語言。

10第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性四、細(xì)胞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的組裝（Assembly）四級(jí)裝配∶

第一級(jí):小分子有機(jī)物的形成;

第二級(jí):小分子有機(jī)物組裝成生物大分子；

第三級(jí):由生物大分子進(jìn)一步組裝成細(xì)胞的高級(jí)結(jié)構(gòu)(超分子結(jié)構(gòu))；

第四級(jí):由生物大分子或超分子結(jié)構(gòu)組裝成具有空間結(jié)構(gòu)和生物功能的細(xì)胞器。11第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性細(xì)胞的結(jié)構(gòu)水平12第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性§2.細(xì)胞的兩大基本類型一、原核細(xì)胞（ProkaryoticCells）原核細(xì)胞的基本特點(diǎn):

沒有明顯可見的細(xì)胞核,同時(shí)也沒有核膜和核仁,只有擬核(核區(qū)，類核)，進(jìn)化地位較低。■遺傳信息量少;

■內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,特別是沒有分化為以膜為基礎(chǔ)的專門結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核。13第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性■細(xì)菌(Bacteria)■藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）■支原體（mycoplast）——目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞；◆主要代表：14第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性支原體（Mycoplasma）◆是最簡(jiǎn)單的原核細(xì)胞，直徑為0.1～0.3μm;◆具有細(xì)胞質(zhì)膜，但沒有細(xì)胞壁;◆環(huán)狀雙螺旋DNA，沒有擬核,能指導(dǎo)合成750多種蛋白質(zhì);◆唯一的細(xì)胞器是核糖體，每個(gè)細(xì)胞中約有800～1500個(gè);◆具感染性,可在培養(yǎng)基上培養(yǎng);◆培養(yǎng)細(xì)胞很容易被支原體污染,污染源主要是血清。15第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性ATypicalMycoplasmaCell16第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性細(xì)菌的模式圖17第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性Bacteria◆細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜的多功能性◆Mesosome■中膜體又稱間體或質(zhì)膜體,每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)或數(shù)個(gè);■其中含有細(xì)胞色素和琥珀酸脫氫酶,為細(xì)胞提供呼吸酶;

■具有類似線粒體的作用,故稱為擬線粒體。18第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性ATypicalBacteriaCell19第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性二、真核細(xì)胞（EukaryoticCells）20第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性ATypicalAnimalCell21第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性ATypicalPlantCell22第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性1.生物膜系統(tǒng)

Cellmembrane◆DefineBoundariesandServeasPermeabilityBarriers

◆DetectandTransmitElectricalandChemicalSignals◆RegulatetheTransportofSolutes◆AreSitesofSpecificFunctions◆MediatetheJunctionofCell-Cell,andofCell-Matrix真核細(xì)胞的三大基本結(jié)構(gòu)體系23第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性

2、GeneExpressionSystem

遺傳信息表達(dá)體系該系統(tǒng)又稱為顆粒纖維結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括細(xì)胞核和核糖體。24第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性纖維結(jié)構(gòu)25第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性顆粒結(jié)構(gòu)26第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性

3、CytoskeletalSystem細(xì)胞骨架是蛋白與蛋白搭建起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括細(xì)胞質(zhì)骨架和細(xì)胞核骨架。

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?dòng)脈；細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)區(qū)域化；

幫助細(xì)胞移動(dòng)或行走；主要成分:微管、微絲和中間纖維。27第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性CytoskeletalFunctions28第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性三、細(xì)胞的大小

細(xì)胞維持體積的相對(duì)恒定■典型的原核細(xì)胞直徑平均在0.1～10μm（細(xì)菌1－2μm）之間，而真核細(xì)胞的直徑平均為3～30μm;一般地，動(dòng)植物細(xì)胞（20－30μm）比細(xì)菌大10倍■同類型細(xì)胞的體積一般是相近的,不依生物個(gè)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)象為“細(xì)胞體積的守恒定律”。29第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性細(xì)胞維持體積相對(duì)恒定的兩個(gè)因素●RelationshipBetweenCellsVolumeAndCellSurfaceArea●ConcentrationofSomeImportantMolecules

一些重要的分子在細(xì)胞內(nèi)的拷貝數(shù)很少，當(dāng)細(xì)胞體積增大時(shí)，這些分子的濃度就越來越稀釋，一些重要的生化反應(yīng)需要一定的濃度才能進(jìn)行，所以細(xì)胞內(nèi)分子濃度就成了細(xì)胞體積無限增大的一個(gè)限制因素。一個(gè)生活細(xì)胞要維持正常的獨(dú)立生活功能，最低限度需要500～1000種不同類型的酶和蛋白質(zhì)。30第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性細(xì)胞的計(jì)量單位

細(xì)胞大小的計(jì)量單位，一般都用微米計(jì)算。現(xiàn)在常用的國(guó)際單位是納米(nanometre)。自使用電子顯微鏡后又提出埃(Angstrom,?)為超顯微結(jié)構(gòu)計(jì)量單位。

1毫米=1000微米(μm)1微米=1000納米(nm）

1納米(nm)=10埃(?)1埃=0.1納米（nm)31第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性四、真核與原核、植物與動(dòng)物細(xì)胞比較若是從進(jìn)化上進(jìn)行比較，你能說些什么？功能上的共同點(diǎn)∶結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn):都是生命的基本結(jié)構(gòu)單位；都有細(xì)胞膜；都能進(jìn)行分裂；都有DNA和RNA；都能遺傳。都有核糖體真核與原核的比較32第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較(不同點(diǎn))

原核細(xì)胞真核細(xì)胞

代表生物細(xì)菌、藍(lán)藻和支原體原生生物、真菌、植物和動(dòng)物細(xì)胞大小較小(1-10μm)較大(一般20～30μm)

細(xì)胞膜有(多功能性)有 核糖體70S(由50S和30S兩個(gè)80S(由60S和40S兩個(gè)大小大小亞基組成)亞基組成)

細(xì)胞器極少有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),溶酶體等細(xì)胞核無核膜和核仁有核膜和核仁 染色體一個(gè)細(xì)胞只有一條一個(gè)細(xì)胞有兩條以上的染色體 雙鏈DNA,DNA不與或DNA與蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起 很少與組蛋白結(jié)合

DNA環(huán)狀，存在于細(xì)胞質(zhì)很長(zhǎng)的線狀分子，含有很多非編碼區(qū)，并被核膜所包裹。

結(jié)構(gòu)：細(xì)胞器、核、細(xì)胞骨架遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞比較。33第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性ComparisonofSomePropertiesofAnimalandPlantCells OrganellesAnimalCellsPlantCellS

細(xì)胞壁無有 葉綠體無有 液泡無有 圓球體、糊粉粒無有 乙醛酸循環(huán)體無有 溶酶體有無中心體有無 通訊連接方式間隙連接胞間連絲胞質(zhì)分裂方式收縮環(huán)細(xì)胞板34第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性§3.病毒(Virus)非細(xì)胞生命體,寄生于生物細(xì)胞內(nèi)Structures：多面體 柱形 絲狀 圓形35第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性結(jié)構(gòu)：復(fù)合體：核酸分子＋蛋白質(zhì)(真病毒）亞病毒：如類病毒，有感染性的RNA朊病毒：有感染性的蛋白質(zhì)根據(jù)其核酸分子的類型分：4種

DNA病毒——雙鏈DNA病毒、單鏈DNA病毒

RNA病毒——雙鏈RNA病毒、單鏈RNA病毒36第2章細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性病毒核酸的復(fù)制類型：雙鏈DNA病毒

單鏈DNA病毒

雙鏈RNA