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1、第二章 细胞的统一性与多样性,内容提要,第一节 细胞的基本概念第二节 原核细胞与古核细胞第三节 真核细胞第四节 非细胞形态的生命体-病毒及其与细胞的关系第五节 细胞的起源与演化,细胞的统一性与多样性（核心）,第一节 细胞的基本概念,一、细胞是生命活动的基本单位二、细胞的基本共性,一、细胞是生命活动的基本单位,一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性没有细胞就没有完整的生命,细胞概念的一些新思考,细胞是多层次非线性的复杂的结构体系 具有高度复杂性和组织性细
2、胞是物质、能量与信息过程精巧结合的综合体 有一定的化学组成；完成各种化学反应需要和利用能量；对刺激作出反应；细胞是高度有序、具有自组装能力与自组织体系。细胞能进行自我调控；繁殖和留传后代；,二、细胞的基本共性,所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌 蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA 作为遗传信息复制与转录的载体。作为蛋白质合成的机器核糖体，毫无例外地 存在于一切细胞内。所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。,第二节 原核细胞与古核细胞,一、最小最简单的细胞支原体二、原核细胞的两个代表细菌和蓝藻三、古核细胞（古细菌）,原核细胞的基本特点：细胞壁的成分主
3、要是氨基糖与壁酸；遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。主要代表：支原体 细菌 蓝藻又称蓝细菌,支原体是一种简单的原核细胞。其大小介于细菌和病毒之间。结构也比较简单，多数成球形，没有细胞壁，故形态具有较大的可变性。基因组为一环状双链DNA，分子量小（仅有大肠杆菌的五分之一），合成与代谢很有限。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。,一、最小最简单的细胞支原体,支原体形态结构,支原体分化（吉姆萨染色法）,支原体在固体培养基上的菌落特征,肺炎支原体,二、原核细胞的两个代表细菌和蓝藻,细菌：环状DNA，细胞膜，中膜体，细
4、胞壁，荚膜，鞭毛，核外DNA，内生孢子蓝藻：环状DNA，中心质，光合片层，内含物，细胞分裂,大肠杆菌,弧形霍乱菌,淋病球菌,蓝 藻,三、古核细胞 古核生物（archaeon），古细菌(archaebacteria)，或原细菌。产甲烷细菌、盐细菌、硫氧化菌等100余种。生于极端环境（高温、高盐）。古核生物介于原核生物与真核生物之间，更近于真核生物。,细胞壁：不含肽聚糖DNA与基因结构：有重复序列存在核小体结构：具有组蛋白核糖体（60种蛋白质）5SrRNA和16SrRNA序列,古核细胞的特点,第三节 真核细胞,一、真核细胞基本结构体系 1、生物膜系统 2、遗传信息表达结构体系 3、细胞骨架体系,甲
5、藻（涡鞭毛虫）,二、细胞的形状与大小 单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。细胞骨架对于细胞形态的构建维持具有重要作用。高等动物的细胞离开有机体分散存在时，形状往往发生变化。如平滑肌细胞在体内呈梭形，而在离体培养时则可成多角形。,草 履 虫,眼 虫,钟形虫,植物气孔细胞,植物薄壁细胞,木材中的导管,人类红细胞,巨噬细胞,神经元细胞,细胞的大小：病毒、支原体、细菌、动植物细胞、原生动物细胞（P33 表2-1）高等动植物细胞：“细胞体积守恒定律”,动植物细胞在2030m间；真核细胞体积大于原核细胞；卵细胞大于体细胞。,几种细胞的大小,人卵与精子
6、,三、细胞形态结构与功能的关系四、原核细胞与真核细胞比较（P36表2-2）五、植物细胞与动物细胞比较,第四节 非细胞形态的生命体病毒及其与细胞的关系,一、病毒的基本特征,个体微小，2030nm之间，可通过滤菌器，大多数病毒必须用电镜才能看见；含DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；专营细胞内寄生生活；具有受体连结蛋白(receptor binding protein)。,Lambda Bacteriophage DNA(TEM x153,000),二、病毒的结构,由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质衣壳(capsid)构成，称核衣壳(nucleocapsid)。基因组小，少的只含有3个基因，多可
7、达300个。,有的病毒衣壳外面有被膜(envelope)，来源于宿主细胞的质膜，被膜中含有病毒融合蛋白。组成病毒衣壳的亚单位称壳微粒(capsomer)。一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”（virion）。其装配形式有二十面体对称、螺旋对称和复合对称三种类型。,Viruses,病毒有五种形态：球形：大多数人类和动物病毒，如脊髓灰质炎病毒；丝形：多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒；弹形：形似子弹头，如狂犬病病毒。砖形：如痘病毒；蝌蚪形：如噬菌体。其中为二十面体对称;、为螺旋对称;、复合对称。,脊髓灰质炎病毒 球形病毒,烟草花叶病毒 线形病毒,痘病毒 砖形病毒,狂犬病毒 子弹形病毒,有被膜,T4
8、噬菌体 蝌蚪形病毒,流感病毒 丝状有被膜的病毒,病毒只有在侵入细胞以后才表现出生命现象，生活周期可分为两个阶段：细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式存在；细胞内阶段，即感染阶段，进行复制和繁殖；根据寄生的宿主不同，病毒可分为：动物病毒、植物病毒、细菌病毒(即噬菌体)。根据所含核酸的不同，病毒可分为：DNA病毒（单、双链），RNA（单、双链）,类病毒,是目前已知最小的可传染的致病因子，比普通病毒简单。仅为一裸露的RNA分子，无衣壳蛋白。不能像病毒那样感染细胞，只有当植物细胞受到损伤，失去膜屏障，才能在供体植株与受体植株间传染。,三、病毒在细胞内的增殖 1、病毒侵入细胞（呑饮或膜融合）2、病毒核酸的复制、转录与蛋白质合成 3、病毒的装配、成熟与释放（膜融合或裂解）,四、病毒与细胞在起源与进化中的关系 病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点：生物大分子病毒细胞生物大分子 生物大分子细胞病毒,第五节 细胞的起源与演化,1、无机元素在火山爆发、光照和闪电的作用下形成了有机小分子；2、有机小分子形成大量有机大分子；3、有机大分子演化为具生命形式的多分子体系；4、约在38亿年前，多分子体系演变成原始生命，这之前称为生命的化学进化阶段。,
