细胞——生物体的基本结构单位-上海交通大学生命科学导论.PDF

生命科学导论 生命科学导论 生命科学导论 上海交通大学生命科学与技术学院 School of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong University 第四讲 细胞——生物体的基本结构单位 第四讲 细胞——生物体的基本结构单位 一、细胞学说的建立 二、细胞的结构与功能 三、细胞分裂和细胞周期 四、细胞分化、衰老与死亡 一、细胞学说的建立 (本节见参考书第16-17页） 1、 细胞学说的主要的内容 17世纪中叶，显微镜被用于生物学研究， 用显微镜观察来自树皮的木栓，看到一个个 “小室”结构，称之谓“Cell”（细胞）。 安东尼.范.列文虎克的简单显微镜 英国科学家霍克 荷兰人列文虎克（Antoni von （R.Hook,1635- Leeuwenhoek,1623-1723）用 1703),27岁成为英国 自磨镜片做成显微镜第一次 皇家 学 会领导成员, 观察了活的细菌和原生动物。 发表对木栓的观察, 命名Cell。 列文虎克在 1684 绘制的微生物图 人们用显微镜观察各种生物，包括 微生物和动、植物的细微构造，到处都 看到细胞结构。逐渐形成一个观念：各 种生物都是由细胞组成的。 19 世纪初，两位德国生物学家施莱登 和施旺正式明确提出： 细胞是植物体和动物体的基本结构单位。 这个观点，经过后来的丰富和发展， 形成公认的细胞学说： （1）细胞是所有动、植物的基本结构单位。 （2）每个细胞相对独立，一个生物体内各 细胞之间协同配合。 （3）新细胞由老细胞繁殖产生。 2、细胞学说的科学意义 细胞学说的提出先于进化论约20年，它 与进化论一起，奠定了生物科学的基础。细 胞学说使 生命世界有机结构多样性的统一， 从哲学推断走向自然科学论证。 细胞学说被认为是 19 世纪自然科学 的重大发现之一。 值得注意的是，从两篇经典的论文 看来，细胞学说不但关系到生物体的构 造，也关系到生物体的生长与发育。 最初提出细胞学说观点的两篇论文 是: 德国植物学家施莱登 1838 年发表的论文 : 『论植物发现』; 德国动物学家施旺 1839 年发表的论文: 『动植物结构与生长相似性的显微研究』。 有没有非细胞生命？ 19 世纪末，人们逐渐发现比细菌还小的“传染性 的活性成份” ，称为病毒。 1930s－1940s 期间弄清病毒的化学本质和电镜 结构： 病毒是一类不具细胞结构的生命形态。 最简单的病毒仅由核酸大分子和蛋 白质大分子组成。但是，病毒颗粒必 需进入寄主活细胞才能表现出生命的 各方面特性。 SARS病毒为冠状病毒 二、细胞的结构和功能 （本节见参考书第47-57页） 1、 动物细胞的典型结构 细胞膜和生物膜 磷脂和鞘脂分子具有一个共同的特 征――一个极性的头两个非极性的尾巴。 在水环境中，这类分子会自发形成脂双 层微囊。 动物细胞模式图 在水中的脂双层微囊 细胞膜的框架，就是脂双层，还 有蛋白质 “镶嵌”其中。 1970s 提 出的流动镶嵌学说, 强调了生物膜 中脂分子和蛋白质分子的运动。 这样的膜结构不但用以组成细 胞膜，还用以分割形成各种细胞器， 所以, 统称 生物膜。 由脂肪酸组成的疏水区和由甘