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单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 细胞的统一性与多样性,本章内容提要,第一节 细胞的基本特征,第二节 原核细胞与真核细胞概念的确立,第三节,细胞的形状和大小,第四节,病毒,复习思考题,第一节 细胞的基本特征,定义,：,细胞是有膜包围的能独立进行繁殖的原生质团。,质膜,细胞质,(cytoplasm),核质,(nucleoplasm; karyoplasm),核膜,(nuclear envelope),原生质,(protoplasm),：指活细胞的全部活物质，包括质膜、细胞质和细胞核（或类核）。,质膜外结构,原生质体,细胞质,质膜,细胞核（或类核）,细胞器,细胞质溶质,细胞骨架,细胞外基质,细胞壁,细胞的结构组成图解：,细胞,第一节 细胞的基本特征,(2),具有一层细胞质膜,(3),具有一套完整的代谢机构,(1),具有一套基因组,1.,细胞进行生命活动应具有的最基本的要素：,使细胞能进行独立的代谢活动,通过质膜与周围环境进行物质和信息交流,控制细胞的遗传活动,第一节 细胞的基本特征,枝原体,(mycoplast),：最小,0.1,m,，具备了进行生命活动最基本的三项要素。,病毒,：体积小（多小于,0.1,m,），,缺少进行独立代谢的某些基因和机构,（单独存在时不能自我繁殖，必须依赖于宿主细胞）。,第一节 细胞的基本特征,病毒不是细胞,，只是具有部分生命特征的,感染物,，最多只能被称为“,半生命,” 。,枝原体,是细胞,！,2.,细胞区别于无机界的最主要的特性：,在结构上具有,自我装配,的能力；, 在生理活动中具有,自我调节,的能力；, 在增殖上具有,自我复制,的能力。,这些特性也可以说是,生命的特征,，它们的丧失即意味着死亡。,第一节 细胞的基本特征,细胞是多层次非线性的复杂结构体系,细胞具有高度复杂性和组织性,细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体,细胞完成各种化学反应；,细胞需要和利用能量；,细胞参与大量机械活动；,细胞对刺激作出反应；,细胞概念的一些新思考,第二节 原核细胞与真核细胞概念的确立,具有细胞壁和叶绿体,对于某些生物来说却遇到了分类上的困难：,眼虫,(,Euglena,),有叶绿体却无细胞壁,;,细菌,和,真菌,虽有细胞壁但无叶绿体,;,400,余万种生物：,一切生物,动物界,植物界,没有细胞壁和叶绿体,早期,营养方式运动能力细胞结构,根据,进化地位、结构的复杂程度、遗传装置的类型与主要生命活动的方式,等,H. Ris,将细胞分为,原核细胞,（,prokaryotic cell),和,真核细胞,(eukaryotic cell),。,原核细胞,-,原核生物,真核细胞,-,真核生物,第二节 原核细胞与真核细胞概念的确立,枝原体的遗传物质分布于整个细胞中；细菌的遗传物质则集中在一个无明确界限的低电子密度的,拟核,(nucleoid),区中。,原核细胞中的,DNA,为,裸露,的直径,2.5nm,的,环状,双螺旋分子（长约几十,nm,）。,一、原核细胞,(Prokaryotic cells),1.,原核细胞最主要的特征是没有由膜包围的细胞核,拟核,原核细胞,-,细菌的电镜照片（示拟核）,细菌的三维模式图,大多数原核细胞比较小，平均只有,110,m,。枝原体、立克次体和鹦鹉热菌最小只有,0.10.3,m,。大的原核细胞如蓝细菌中的颤藻,(,Oscilatolia princeps,),，直径可达,60,m,。,有的物种，细胞分裂后可连成链或丝，也有的形成群体。它们的繁殖方式一般为,二分裂,，也有的,产生孢子,，少数行,出芽生殖,。,2.,大多数原核细胞比较小、繁殖方式简单,质膜内为,细胞质,和,拟核,，,多数,在质膜外还有一层硬的,细胞壁,。,枝原体,(mycoplasma),的质膜外面没有细胞壁，为,原生质体,(protoplast),。如人体中的,类胸膜炎球菌,(pleuropneumonia-like organism),和植物细胞中的,螺原体,(spiroplasma,citrii,),。,2.,原核细胞的形态和结构比较简单,螺原体,(,一种枝原体,),类胸膜炎球菌,原核细胞的质膜具有,单位膜,的典型特征，厚约,10nm,。某些原核生物的质膜在有的部位发生内褶，形成,间体,(mesosome) (,与细胞呼吸和分裂有关,),。,大多数原核生物没有恒定的内膜系统,，没有分区化（,原核细胞区别于真核细胞的重要特征之一,）。,原核生物的核糖体较小,(70S),，直径约,1520nm,，其所含的,RNA,和蛋白质亦不同于真核细胞。,质膜是细胞进行生命活动的一种基本结构，,质膜遭到破坏后任何细胞都不能存活,。,细菌鞭毛,细菌荚膜,真核细胞最主要的特点是,，,细胞内由膜间隔成了许多功能区,。,二、真核细胞,(eukaryotic cells),其中，,核膜,、,内质网,、,高尔基体,在结构上形成了一个连续的体系，称为,内膜系统,。,内膜系统将细胞质分隔成了一些区间，即所谓的,分区化,(compartmentalization),。,最明显的是含有由膜围成的,细胞核,和,细胞器,（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等）。,质膜,、,溶酶体,和,分泌泡,均可看作是,内膜系统的产物,。,分区化是细胞进化高等的特征,，它使细胞的,代谢活动的效率,比原核细胞大为提高。,线粒体和叶绿体则承担了一些特殊功能：,氧化磷酸化作用,主要集中在,线粒体,中进行；,植物细胞的,光合作用,则集中在,叶绿体,中进行。,细胞表面的一层,单位膜,，特称为,质膜,真核细胞的主要结构有如下几种：,1.,质膜,(plasma membrane),：,核表面是由双层膜构成的,核被膜,(nuclear envelope),，核内包含有由,DNA,和蛋白质构成的,染色质,(chromatin),。分裂期染色质凝缩成短棒状，称为,染色体,(chromosome),。,2.,细胞核,核仁,核孔,染色质,内膜,外膜,(nucleus),存在于质膜与核被膜之间的原生质称为细胞质，各种细胞器与细胞骨架均存在于细胞质中。,除膜围细胞器和细胞骨架外，细胞质的其余部分称为,细胞质溶质,(cytosol),或,胞质溶胶,（过去曾称为,细胞质基质,，,cytoplasmic matrix),。,3.,细胞质,(cytoplasm),原核细胞与真核细胞的主要区别,两类细胞在结构、代谢和遗传活动上有很大的差异,要 点,原 核 细 胞,真 核 细 胞,大 小,大多数很小,(110,m),大多数较大,(10100,m),细胞核,无膜包围的细胞核,为拟核,有双层膜包围的细胞核,染色体,形状,环状,DNA,分子,核,DNA,为线性分子；线粒体和叶绿体,DNA,为环状分子,数目,1,个基因连锁群,2,个或多个基因连锁群,组成,DNA,裸露或结合少量蛋白质,核,DNA,同组蛋白结合,;,线粒体和叶绿体中的,DNA,裸露,DNA,序列,无或很少重复序列,有重复序列,内 膜,无独立的内膜,有,分化成细胞器,细胞骨架,无,普遍存在,运动细胞器,由鞭毛蛋白丝构成简单鞭毛,由微管构成纤毛和鞭毛,光合酶的分布,质 膜,线粒体和叶绿体（植物）,核糖体,70S,（,50S,30S,）,80S,（,60S,40S,）,细胞壁,肽聚糖,蛋白质,脂多糖,脂蛋白,植物细胞具有纤维素壁,基因表达,RNA,和蛋白质在同一区间合成,RNA,在核中合成和加工,;,蛋白质在细胞质中合成,营养方式,吸收,有的行光合作用,吸收,光合作用,内吞,细胞分裂,二分裂或出芽增殖,有丝分裂或减数分裂,古核细胞（古细菌）,（,archaebacteria,）,原核生物在极早世代演化为两大类，古细菌与真细菌。,真细菌包括目前已知的绝大多数原核生物，而古细菌则是一些在地球上特殊环境中的细菌，代表了原始地球环境中生命存在与繁衍的特定形式。,最早发现的古细菌有甲烷细菌类，,16S rRNA,序列分析发现其与原核细胞相差甚远；,其它的古细菌有：盐细菌（,halobacteria),、热原质体（,thermoplasma),、硫氧化菌（,sulfolobus),等几百种,与真核细胞曾在进化上有过共同历程,:,（,1,）细胞壁的成分,:,与真核细胞一样，对抑制壁酸合成的抗生素不敏感。,（,2,）,DNA,与基因结构：古细菌,DNA,中有重复序列的存在。存在内含子。,（,3,）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白,有类似核小体结构。,（,4,）核糖体：介于真核细胞核糖体,80S,（,70-84,种蛋白）与真细菌,70S,（,55,种蛋白）之间，有,60,种以上蛋白。,（,5,）,5,S,rRNA,：古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。,5,S,rRNA,二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。,除上述各点外，根据,DNA,聚合酶分析，氨基酰,tRNA,合成酶的作用，起始氨基酰,tRNA,与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。因此近年来，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加强。,三、植物细胞与动物细胞,动物细胞的模式图,植物细胞的模式图,植物细胞与动物细胞的主要区别,要 点,植物细胞,动物细胞,溶酶体,圆球体与糊粉粒,溶酶体,叶绿体,有,无,液 泡,有,无,细胞壁,有,无,本章到此结束,谢谢大家,!,
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