細(xì)胞基本知識概要

關(guān)于細(xì)胞基本知識概要第1頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三

細(xì)胞是有機(jī)體形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，是生命活動(dòng)的基本單位。但細(xì)胞并不是生命的唯一表現(xiàn)形式。

第一節(jié)細(xì)胞的基本概念第2頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三一、細(xì)胞是生命的基本單位●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第3頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三

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)胞的基本共性第4頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三第二節(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)第5頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三1.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(dòng)物橫紋肌細(xì)胞16.哺乳動(dòng)物三極平滑肌細(xì)胞；17.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元本體部分第6頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三細(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)。第7頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞大小及體積恒定典型的原核細(xì)胞直徑平均在0.1～10μm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)胞比細(xì)菌大10倍第8頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三■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)象稱之為"細(xì)胞體積的守恒定律"?！黾?xì)胞體積的守恒定律第9頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三細(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。第10頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞分裂的原因12483264610162464966:15:14:13:12:11.5:1VSS/V第11頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三

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5

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500~1000種不同類型的酶和蛋白質(zhì)，因此細(xì)胞不能無限減小。第12頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三一、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)細(xì)胞類型和結(jié)構(gòu)體系古細(xì)菌與真細(xì)菌（古核生物與原核生物）第13頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三（一）原核細(xì)胞

prokaryoticcell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。第14頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三

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)第15頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三肺炎支原體侵染倉鼠氣管組織的TEM照片

第16頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三原核細(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第17頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)擬核細(xì)胞壁細(xì)胞膜中膜體莢膜鞭毛第18頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三二、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。第19頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三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(shí)。第20頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三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(dòng)物56℃維管束植物49℃魚類和其他水生脊椎動(dòng)物38℃第21頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三古細(xì)菌與真細(xì)菌、真核細(xì)胞的關(guān)系古細(xì)菌盡管屬于原核類，但與真細(xì)菌有明顯差別,與真核細(xì)胞更相似：

細(xì)胞壁成分不同，對抗菌素的反應(yīng)不同DNA與基因結(jié)構(gòu)核小體結(jié)構(gòu)核糖體對抗菌素的反應(yīng)更類似于真核細(xì)胞的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第22頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三三類細(xì)胞的關(guān)系古細(xì)菌Archaeobacteria真細(xì)菌Eubacteria)真核細(xì)胞Eukaryoticcell第23頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三三、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。第24頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能真核細(xì)胞區(qū)域化（Compartmentalization）代謝有序性和自控性細(xì)胞核---“中心調(diào)度室”,細(xì)胞生命活動(dòng)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(dòng)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”

細(xì)胞骨架系統(tǒng)（MF,MT,IF）---支架、運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)膜流---生產(chǎn)“流水線”和“傳送帶”

第25頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三真核細(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)胞核第26頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三（一）

真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系

脂蛋白體系構(gòu)成的生物膜系統(tǒng)核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成的遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由特異的結(jié)構(gòu)蛋白裝配而成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)

第27頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三第28頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三★

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。第29頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三第30頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三膜結(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(shí)準(zhǔn)確地到位而又互不干擾。第31頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：又稱為顆粒纖維結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包括細(xì)胞核和核糖體。第32頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三★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。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。第33頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三第34頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三（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(gè)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：第35頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三原核細(xì)胞真核細(xì)胞第36頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三2、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(shí)空關(guān)系，多層次的調(diào)控第37頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三真核細(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)分裂第38頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三真核細(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(shí)、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)第39頁，講稿共43頁，2023年5月2日，星期三植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較

特征動(dòng)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