细胞的统一性与多样性.ppt

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1、2023/9/14,1,第二章 细胞的统一性与多样性,第一节 细胞的基本概念第二节 原核细胞与真核细胞第三节 非细胞形态的生命体 病毒及其与细胞的关系,2023/9/14,2,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,2023/9/14,3,第三节 非细胞形态的生命体 病毒及其与细胞的关系,一、病毒的基本知识二、病毒在细胞内的增殖与装配三、病毒与细胞在起源与进化中的关系,2023/9/14,4,第二节 原核细胞与真核细胞,一、原核细胞（Prokaryotic cell）二、古核细胞（Archaebacteria）三、真核细胞（Eukaryotic cell）,20

2、23/9/14,5,一、细胞是生命活动的基本单位,1.一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位；2.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；3.细胞是有机体生长与发育的基础；4.细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；5.没有细胞就没有完整的生命。,2023/9/14,6,二、细胞的基本共性,1.相似的化学组成基本元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Na、Mg、Cl、Fe。构成细胞的生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖 生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖等,2023/9/14,7,2.脂-蛋白体系的生物膜，即细胞膜；3.DNA-RNA的遗传装置；

3、4.蛋白质合成的机器核糖体；5.一分为二的分裂方式。,2023/9/14,8,一、病毒的基本知识,由核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸蛋白质复合体病毒的类型根据病毒的核酸类型可分为两大类：DNA病毒与RNA病毒根据病毒的宿主范围可分为三大类：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）类病毒（viroid）仅由感染性的RNA构成；朊病毒（prion）仅由感染性的蛋白质构成；病毒的多样性,2023/9/14,9,三、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，它的基本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：1.生物大分子病毒细胞 病毒2.生物

4、大分子 细胞3.生物大分子细胞病毒,2023/9/14,10,第3种观点越来越具有说服力：病毒是彻底寄生物，所以无细胞就无病毒；有些病毒的核酸与哺乳动物的DNA某些片段的碱基序列相似；病毒为核酸与蛋白质的复合物，与细胞内的核蛋白分子相似；反转录病毒的LTR（长末端重复序列）与脊椎动物的相似。,2023/9/14,11,LTR：长末端重复序列，不编码蛋白质，但含有启动子，增强子等调控元件，使某些基因在LTR强启动子和增强子的作用下被激活，启动基因的表达。转座子（transponsn,简称Tn）,又称易位子，是指存在于染色体DNA上可以自主复制和位移的一段DNA序列。从DNA到DNA的转移称为转座

5、；从DNA到RNA再到DNA的转移过程称为反转座。反转录转座子(retrotransposon或retroposon)指通过RNA为中介，反转录成DNA后进行转座的可动元件。这样的转座过程称为反转座作用。,没有典型的细胞核，即没有核膜将遗传物质与细胞质隔开。,一、原核细胞,（一）基本特点1.遗传信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；2.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；3.体积小，进化地位较原始，分布广，适应性强。,2023/9/14,13,（二）主要代表1.支原体*（mycoplast）目前发现的最小、最简单 的细胞；2.细菌3.蓝藻又称蓝细菌（Cyan

6、obacteria）,2023/9/14,14,三、真核细胞,（一）真核细胞的基本结构体系（二）真核细胞的大小（三）原核细胞与真核细胞的比较,2023/9/14,15,（一）真核细胞的基本结构体系,1.生物膜系统2.遗传信息表达系统3.细胞骨架系统,2023/9/14,16,（二）真核细胞的大小,各类细胞直径的比较,细胞和细胞组分的相对大小,支原体比最小的病毒大10倍，细菌细胞比支原体大10倍，多数动植物细胞比细菌大10倍。,细胞体积的守恒定律*,器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，把这种关系称为“细胞体积的守恒定律”。限制细胞体积的因素：1.细胞体积越大，

7、相对表面积越小，与周围环境进行物质信息的交换能力越小；2.细胞核内所含的遗传信息量是有限的，由它控制的细胞质的量也必须有一定限度；3.细胞内物质从一端向另一端运输是有一定时间和空间的关系的，体积大影响细胞内的物质运输速度。,2023/9/14,18,（三）原核细胞与真核细胞的比较,1.原核细胞与真核细胞基本特征的比较2.原核细胞与真核细胞的遗传装置和基因表达的比较3.植物细胞与动物细胞的比较,2023/9/14,19,原核细胞与真核细胞基本特征的比较,2023/9/14,20,原核细胞与真核细胞的遗传装置和基因表达的比较,2023/9/14,21,植物细胞与动物细胞的比较,1.细胞壁2.叶绿体

8、 3.液泡,2023/9/14,22,是一些生长在极端环境中的细菌，又称原细菌。如产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌。与其它原核细胞相差甚远，与真核细胞在进化上更为相似。,二、古核细胞（古细菌）,高温、高盐,2023/9/14,23,主要证据,（1）细胞壁的成分；（2）古细菌DNA中有重复序列和内含子的存在；（3）DNA与组蛋白形成类似核小体结构；（4）核糖体介于真核细胞与真细菌之间；（5）5S rRNA序列分析、二级结构与真核生物相似。因此，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加强。,2023/9/14,24,克隆羊“多莉”的诞生，是细胞全能性的最有力证据。,2023/9/14,25,病毒有五种形

9、态：球形(Sphericity)：多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒及腺病毒等；丝形(Filament)：多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒，人类流感病毒有时也可形成丝形；弹形(Bullet-shape)：形似子弹头，如狂犬病病毒等，其他多为植物病毒。砖形(Brick-shape)：如痘病毒、天花病毒等；蝌蚪形(Tadpole-shape)：由一卵圆形的头及一条细长的尾组成，如噬菌体。,2023/9/14,26,脊髓灰质炎病毒 球形病毒,2023/9/14,27,烟草花叶病毒 丝形病毒,2023/9/14,28,流感病毒 丝状有被膜的病毒,2023/9/14,29,狂犬病毒 子

10、弹形病毒,有被膜,2023/9/14,30,痘病毒 砖形病毒,2023/9/14,31,T4噬菌体 蝌蚪形病毒,2023/9/14,32,病毒的形态结构各异，有正二十面体对称（腺病毒）、有螺旋对称（植物病毒、流感病毒）、复杂对称结构（如T4噬菌体）。,2023/9/14,33,无细胞壁，具有多形性；无核区；具有典型的细胞膜，环状双螺旋DNA作为遗传信息的载体，核糖体与mRNA结合，指导合成700多种Pr，以一分为二的方式繁殖。,支原体模式图,2023/9/14,34,肺炎支原体,肺炎支原体的一端有一种特殊的末端结构，能使支原体粘附于呼吸道粘膜上皮细胞表面，与致病性有关。,2023/9/14,3

11、5,支原体直径为0.10.3m，除具有作为细胞必须的结构外，几乎没有结构复杂的装置。细胞生存与增殖必须具备的结构装置：细胞膜，遗传信息载体DNA与RNA，核糖体及催化酶。推算这些物质都具有，一个细胞体积的最小极限直径不可能小于100nm，而最小的支原体直径已接近这个极限。因此，支原体是最小、最简单的细胞*。,2023/9/14,36,细 菌,是自然界中分布最广、个体数量最多的有机体。可分为：球菌、杆菌和螺旋菌。绝大多数细菌的直径在0.55.0m之间。,2023/9/14,37,大肠杆菌,2023/9/14,38,淋病球菌,2023/9/14,39,肉毒梭菌,2023/9/14,40,弧形霍乱菌

12、,2023/9/14,41,细菌细胞结构,由细胞膜、细胞质、细胞壁及特化结构：荚膜、鞭毛、中膜体等构成。,典型的细菌细胞形态结构,2023/9/14,42,细菌的繁殖：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,分裂中的大肠杆菌,2023/9/14,43,是最简单的光能自养生物。无叶绿体，仅有结构简单的光合作用结构装置；遗传物质DNA是双链环状裸露的，遗传信息量很大。,项圈藻Anabaena Cyanobacteria,2023/9/14,44,典型的原核细胞的平均大小在110m之间，而真核细胞的直径平均为330m，一般为1020m,2023/9/14,45,动物细胞模式图,无细胞壁，但有中心体。,植物细胞模式图,有细胞壁，液泡，叶绿体。,生物膜的流动镶嵌模型,由脂双分子层和镶嵌蛋白构成，双层脂分子以疏水尾相对，极性头朝向膜外水向。,2023/9/14,47,2023/9/14,48,病毒的生活史分为5个基本过程：吸附 侵染 脱壳 生物合成 装配释放,二、病毒的增殖与装配,2023/9/14,49,思 考 题,1.如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？2.为什么说支原体是最小、最简单的细胞？,