第二章细胞的统一性与多样性.pptVIP

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.细胞基本概念： 细胞是生命活动的基本单位。 一切生命有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本结构单位。除病毒外。 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢和功能的基本单位。比智能计算机更精巧。 细胞是有机体生长和发育的基础。分裂、增长、分化、凋亡。 细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能型。 没有细胞就没有完整的生命（即使是遗传物质DNA和病毒，也必须在细胞内才能表现基本的生命特征—繁殖和遗传）。 关于细胞概念的一些新思考： 细胞是物质(结构)能量与信息过程精巧结合的综合体 ?细胞完成各种生物化学反应； ?细胞需要和利用能量； ?细胞对刺激作出反应； ?细胞内三者之间的关系。 细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系； ?细胞具有高度复杂性和组织性。 细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系。 ?细胞能进行自我调控； ?繁殖和传留后代。 细胞的多样性 二.细胞的基本共性 1.具有相同的化学元素、有机小分子和生物大分子成分。 C、H、O、N、S、P、K、Na、Ca等； 2.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层并镶嵌蛋白质构成的细胞膜（脂—蛋白体系的生物膜）； 3.所有的细胞都有两种核酸DNA与RNA，作为遗传信息的载体； 4.作为蛋白质合成的机器—核糖体，存在于一切细胞（除个别非常特化的细胞）内； 5.所有细胞都以一分为二的分裂方式进行增殖，同时遗传物质加倍均等分配到两个子细胞中。 细胞的四级结构 第二节 原核细胞和古核细胞 近20—30年的分子进化与细胞进化的研究表明，原核生物极早演化为两大类： 真细菌（eubacteria）：包括现今绝大多数原核生物。 古细菌（原细菌archaeobacteria，古核生物archaeon）：为20世纪80年代出现的名称。包括生长在地球上特殊环境中的细菌等原核生物。 细胞的形态结构与遗传结构装置与原核细胞相似； 分子进化特征更接近真核细胞。 生物三界分类（三大域domain）： 原核生物、 古核生物、 真核生物 主要代表：原核生物基本特点： ? 遗传的信息量小，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。 ?支原体（mycoplast）——最小最简单的细胞； ?细菌和蓝藻 ?古核细胞（archaeon） 支原体（霉形体mycoplast）---最小、最简单的细胞 直径一般0.1~0.3um，仅为细菌的十分之一。 最早发现的支原体为拟胸膜肺炎病原体―PPLO。 支原体特点 为什么说支原体是最小、最简单的细胞？ 完成细胞功能至少需要100种酶，进行酶促反应必须占有空间的直径约为50nm； 加上核糖体（每个核糖体直径约10—20nm）、核酸、细胞膜，一个细胞体积的最小极限直径不可能小于100nm； 支原体已接近这一极限，比它更小更简单的细胞，要维持细胞生命活动的基本要求，似乎不可能存在。 二.原核生物的两个代表—细菌和蓝藻 （一）原核细胞的代表-------细菌 绝大多数的直径大小在0.5-5.0um之间。 三形：球菌、杆菌和螺旋菌。 细菌的结构和功能特点 细菌的结构和功能特点： 1.细菌细胞的核区与基因组 2.细胞器 3.细胞的表面结构 4.繁殖方式和DNA复制转录、蛋白质合成方式 1.细菌细胞的核区与基因组： 细菌没有典型的核结构（核膜和核仁），但绝大多数细菌有明显的核区或称类核（nucleoid），主要由一环状DNA分子（DNA长达1200~1400um，遗传信息量达2000~3000种蛋白）盘绕而成，没有或只有极少的组蛋白与DNA结合。 核外DNA质粒（plasmid）：是核区外可进行自主复制的遗传因子，为裸露环状DNA分子（有2-200 个基因）。常用作基因重组与基因转移的载体。 2.细胞器： 除了核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器。 细菌约含5000~50000个核糖体。 核糖体的沉降系数为70S：（50S，含23S和5SrRNA，30多种蛋白质）和（30S，含16SrRNA，20多种蛋白质）组成。 30S的小亚单位对四环素与链霉素敏感， 50S的大亚单位对红霉素与氯霉素敏感。 核糖体与mRNA形成 多聚核糖体用于翻译肽链。 3.细胞的表面结构： 细菌细胞膜：具多功能性（线粒体、内质网、高尔基体等功能） 中膜体（mesosome，septum等） 细胞壁（cell wall） 荚膜 鞭毛（Flagellum）：还有菌毛（Pilus)、性毛等。 细菌细胞膜： 典型的生物膜结构，但具有多