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1、STRUCTURES OF THE CELLSTRUCTURES OF THE CELL内容提要内容提要一、细胞基本概念二、真核细胞三、原核细胞四、病毒一、细胞是生命活动的基本单位？第一节：细胞基本概念二、细胞的形状单单细细胞胞生生物物细细胞胞的的形形态态通通常常与与细细胞胞外外沉沉积积物物或或细细胞胞骨骨架架有有关关，如如硅硅藻藻呈呈各各种种奇奇异异的的形形态态、草草履履虫虫像鞋底。像鞋底。高高等等生生物物细细胞胞的的形形状状与与细细胞胞功功能能及及细细胞胞间间的的相相互互作作用用有有关关。如如肌肌肉肉细细胞胞呈呈梭梭形形；红红细细胞胞为为圆圆盘盘状状；植植物物叶叶表表皮皮的的保保卫卫细细胞
2、胞成成半半月月形形，2个个细细胞胞围围成成一一个气孔，以利于呼吸和蒸腾。个气孔，以利于呼吸和蒸腾。草草履履虫虫眼眼 虫虫钟形虫钟形虫植植物物气气孔孔细细胞胞植植物物薄薄壁壁细细胞胞木木材材中中的的导导管管人人类类红红细细胞胞巨巨噬噬细细胞胞神神经经元元细细胞胞 三、细胞大小原核细胞110m，真核细胞1020m。不同细胞的大小变化很大，如人的卵细胞的直径只有0.1mm，而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm。支原体只有0.1m；人的坐骨神经细胞可长达1m。人卵与精子四、细胞体积的守恒定律四、细胞体积的守恒定律同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的大小而增
3、大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细大小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。因此，器官的大小主胞、肝细胞的大小基本相同。因此，器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，把这种现象称之为细胞体积的守细胞的大小无关，把这种现象称之为细胞体积的守恒定律。恒定律。细胞体积的限制性因素细胞体积的限制性因素：1、体积与表面积关系 2、核物质 3、细胞内生物分子的浓度 4、细胞内物质的流通运输 5、细胞生命活动必需的生物物质五、细胞的物质组成五、细胞的物质组成 （一）水和无机盐 （二）有机分子 （三）酶与
4、生物催化剂 （四）萜类和类固醇类（四）萜类和类固醇类蛋白质蛋白质核酸核酸糖糖脂脂1、水是原生质最基本的物质 存在方式：游离水95；结合水5。随着细胞的衰老，细胞的含水量逐渐下降，活细胞的含水量不低于75。作用:溶解无机物、调节温度、参加酶反应、参与物质代谢和形成细胞有序结构。2、无机盐约占1。除具有调节渗透压和维持酸碱平衡的作用外，还有许多重要的作用。阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。阴离子：Cl、PO4和HCO3，其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要：在细胞的能量代谢中起着关键作用；是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成
5、分；调节酸碱平衡。阳离子在细胞中的作用 离子种类在细胞中的作用Fe2+或Fe3+血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁蛋白的成分Na+维持膜电位K+维持膜电位、参与蛋白质合成和某些酶促合成Mg2+叶绿素、磷酸酶、Na+-K+泵Mn2+肽酶Cu2+酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶Co2+肽酶Mo2+硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶Ca2+钙调素、肌动球蛋白、ATP酶六、细胞的共性六、细胞的共性1、细胞都具有选择透性的膜结构2、细胞都具有遗传物质和遗传体系3、细胞都具有核糖体4、细胞都能进行新陈代谢5、细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂6、细胞都具有运动性，包括细胞自身的运动和 细胞内的物质运动第二节、真核细胞 E
6、ukaryotic cell一、基本结构生物膜系统：生物膜系统：细胞膜与内膜细胞膜与内膜遗传信息系统：遗传信息系统：细胞核和核糖体细胞骨架系统：细胞骨架系统：细胞膜骨架细胞膜骨架细胞质骨架细胞质骨架细胞核骨架细胞核骨架Animal cellPlant cell动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有有液泡液泡无无有有溶酶体溶酶体有有无无圆球体圆球体无无有有乙醛酸循环体乙醛酸循环体无无有有通讯连接方式通讯连接方式间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝中心体中心体有有无无胞质分裂方式胞质分裂方式收缩环收缩环细胞板细胞板动物细胞与植物细胞的比较动物细胞与植物细胞的比较第三节
7、原核细胞 Prokaryotic cell没没有有核核膜膜，遗遗传传物物质质集集中中在在一一个个没没有有明明确确界界限限的的低低电子密度区，称为拟核电子密度区，称为拟核(nucleoid)。DNA为为裸裸露露的的环环状状双双螺螺旋旋分分子子，通通常常没没有有结结合合蛋蛋白，没有恒定的内膜系统，核糖体为白，没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。型。原原核核细细胞胞构构成成的的生生物物称称为为原原核核生生物物，均均为为单单细细胞胞生生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢子。物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢子。一、细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。可分为：球菌、杆菌和螺旋菌（
8、弧形菌）。绝大多数细菌的直径在0.55m之间。TEM image,Escherichia coli大大肠肠杆杆菌菌淋淋病病球球菌菌肉肉毒毒梭梭菌菌弧弧形形霍霍乱乱菌菌1、细胞壁细胞壁：厚度一般：厚度一般15-30nm。主要成分是肽聚糖。主要成分是肽聚糖。2、细胞膜细胞膜：厚约厚约810nm，外侧紧贴细胞壁。具多能性。一些革兰外侧紧贴细胞壁。具多能性。一些革兰氏阳性菌质膜内褶形成小管状结构，称为间体氏阳性菌质膜内褶形成小管状结构，称为间体(mesosome)，因其与因其与DNA有联系，推测可能起有联系，推测可能起DNA复制的支点作用。复制的支点作用。白喉杆菌的间体白喉杆菌的间体3、拟拟核核：无无
9、核核膜膜，DNA分分子子裸裸露露，所所含含的的遗遗传传信信息息量可编码量可编码20003000种蛋白质，空间构建十分精简。种蛋白质，空间构建十分精简。4、核糖体：部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细、核糖体：部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细 胞质中。约含胞质中。约含500050000个。沉降系数个。沉降系数 为为70S。5、质粒、质粒(plasmid)：除核区除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是外，可进行自主复制的遗传因子，是裸露的环状裸露的环状DNA分子，所含遗传信息量为分子，所含遗传信息量为2200个基因，能进行自我复制，有时能整合到核个基因，能进行自我复制，有时能整合到核DN
10、A中去。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。中去。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。6、荚荚膜膜：细细菌菌最最外外表表的的一一层层多多糖糖类类物物质质，边边界界明明显显的的称称荚膜荚膜（capsule）。功功能能：抵抵御御不不良良环环境境；保保护护自自身身不不受受吞吞噬噬；选选择择性性的的粘粘附到特定细胞的表面上。附到特定细胞的表面上。Negative stained bacteria7、鞭鞭毛毛：是是某某些些细细菌菌的的运运动动器器官官，由由一一种种称称为为鞭鞭毛毛蛋蛋白白的的弹弹性性蛋蛋白白构构成成，结结构构上上不不同同于于真真核核生生物物的的鞭鞭毛。毛。8、菌毛：是菌体表面极其的蛋白纤
11、细，须用电镜观、菌毛：是菌体表面极其的蛋白纤细，须用电镜观察。与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，察。与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关，后者为中空管子，与传递遗传物侵染宿主有关，后者为中空管子，与传递遗传物质有关。质有关。9、繁殖：以二分裂的方式繁殖，某些细菌处于不、繁殖：以二分裂的方式繁殖，某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，形成内生孢子，又称芽利的环境，或耗尽营养时，形成内生孢子，又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。分裂中的链球菌分裂中的链球菌
12、分裂中的大肠杆菌分裂中的大肠杆菌二、支原体 mycoplasma为什么说支原体是最小最简单的细胞？为什么说支原体是最小最简单的细胞？肺炎支原体三、蓝藻三、蓝藻又又称称蓝蓝细细菌菌，是是最最简简单单的的自自养养生生物物。它它的的光光合合作作用用类类似似于于高高等等植植物物，而而不不同同于于光光合合细细菌菌。没没有有叶叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置。绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置。DNA分分子子环环状状，但但遗遗传传信信息息量量很很大大，可可与与高高等等植植物相比。物相比。体体积积比比其其它它原原核核细细胞胞大大得得多多，直直径径约约10m左左右右，甚至可达甚至可达70bm(颤藻颤藻)。Cy
13、anobacteria原核与真核细胞的区别？原核与真核细胞的区别？（基本结构与遗传系统）（基本结构与遗传系统）第四节 病 毒 Virus判断病毒是细胞形态的生命体吗？为什么？病毒结构、生命活动特点病毒结构、生命活动特点Lambda Bacteriophage DNA(TEM x153,000)一、病毒的结构一、病毒的结构由由核核酸酸(DNA或或RNA)和和蛋蛋白白质质衣衣壳壳(capsid)所所构构成成。且且只带有只带有DNA或或RNA。各各种种病病毒毒所所含含的的遗遗传传信信息息量量不不同同，少少的的只只含含有有3个个基因，多的可达基因，多的可达300个基因。个基因。根据病毒所含的核酸的性质
14、和状态不同，可将病毒分为6类：1.双链DNA+mRNA蛋白质，如天花病毒2.单链+DNADNA+RNA蛋白质，如细小DNA病毒。3、双链RNA+mRNA蛋白质，如呼肠孤病毒。4、单单链链+RNARNA+RNA蛋蛋白白质质脊脊髓髓灰灰质质炎炎病毒。病毒。5、单单链链RNA+RNA+蛋蛋白白质质，如如流流感感病病毒毒、狂狂犬病毒。犬病毒。6、单单链链+RNADNADNA+mRNA蛋蛋白白质质，即即逆逆转转录录病病毒毒（retrovirus）又又称称RNA肿肿瘤瘤病病毒毒(oncornavirus)。有的病毒衣壳外面尚有一层被被膜膜(envelope)，进入宿主细胞时起着关键作用。组成病毒衣壳的亚单
15、位称壳壳微微粒粒(capsomer)。病毒的形成不需要酶的参加，只要条件具备，便可完成自我装配。一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”（virion）。其装配形式有二二十十面面体体对对称称、螺旋对称螺旋对称和复合对称复合对称三种类型。Viruses脊脊髓髓灰灰质质炎炎病病毒毒 球球形形病病毒毒烟烟草草花花叶叶病病毒毒 线线形形病病毒毒痘痘病病毒毒 砖砖形形病病毒毒狂狂犬犬病病毒毒 子子弹弹形形病病毒毒有被膜T T4 4噬噬菌菌体体 蝌蝌蚪蚪形形病病毒毒流流感感冒冒病病毒毒 丝丝状状有有被被膜膜的的病病毒毒二、病毒生活史病毒只有在侵入细胞以后才表现出生命现象。病毒的生活周期可分为两个阶段：1、细胞外阶段、细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式存在；2、细胞内阶段、细胞内阶段，即感染阶段感染阶段 在此阶段中进行复制和繁殖。感染阶段开始时，病毒的遗传物质由衣壳中释放出来，注入宿主细胞中，然后在病毒核酸信息的指导控制下，形成新的病毒粒子。根据寄生的宿主不同，病毒可分为：动动物物病病毒毒、植物病毒、细菌病毒植物病毒、细菌病毒(即噬菌体即噬菌体)病病毒毒生生活活史史三、病毒的进化地位无论是病毒还是类病毒都不具有独立进行生物合成的能力，它们都是细胞的寄生物，因此在进化上病毒的出现不可能早于细胞。病毒的前身很可能是在宿主染色体外独立进行复制的质粒(plasmid)。