細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性版

關(guān)于細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性版第1頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五第一節(jié)細(xì)胞的基本概念細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位細(xì)胞概念的一些新思考細(xì)胞的基本共性第2頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五第二節(jié)非細(xì)胞形態(tài)的生命體

—病毒及其與細(xì)胞的關(guān)系

病毒的基本知識(shí)病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖（復(fù)制）病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系第3頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞

原核細(xì)胞（Prokaryoticcell）古核細(xì)胞（Archaebacteria）真核細(xì)胞（Eukaryoticcell）第4頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位

一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ)細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有完整的生命1、如何認(rèn)識(shí)和理解這一概念第5頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五2、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位的概念是否適合于病毒，為什么？第6頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五二、細(xì)胞概念的一些新思考細(xì)胞是物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過(guò)程精巧結(jié)合的綜合體

細(xì)胞完成各種化學(xué)反應(yīng)；

細(xì)胞需要和利用能量；細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)及其調(diào)控過(guò)程細(xì)胞是多層次、非線性與多層面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系

細(xì)胞具有高度復(fù)雜性和組織性細(xì)胞是高度有序的，具有自組裝能力與自組織體系。

細(xì)胞能進(jìn)行自我調(diào)控；

繁殖和傳留后代；第7頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五

有機(jī)物無(wú)機(jī)化合物

基本元素C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、

Na、Cl、Mg

復(fù)合分子核蛋白脂蛋白糖蛋白糖脂生物大分子核酸蛋白質(zhì)脂類多糖生物小分子核苷酸氨基酸脂肪酸單糖

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系生物膜體系遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)體系

細(xì)胞

生命活動(dòng)的基本單位三、細(xì)胞的基本共性細(xì)胞的結(jié)構(gòu)層次第8頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五三、細(xì)胞的基本共性

所有的細(xì)胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細(xì)胞膜。所有的細(xì)胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA

作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體。作為蛋白質(zhì)合成的機(jī)器─核糖體，毫無(wú)例外地存在于一切細(xì)胞內(nèi)。所有細(xì)胞的增殖都以一分為二的方式進(jìn)行分裂。第9頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五一、病毒的基本知識(shí)病毒（virus）：核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體。根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：

DNA病毒與RNA病毒

病毒的多樣性類病毒（viroid）：僅由感染性的RNA構(gòu)成。朊病毒（prion）：僅由感染性的蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成。第10頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五二、病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖（復(fù)制）病毒侵入細(xì)胞，病毒核酸的侵染病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成病毒的裝配、成熟與釋放

第11頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五三、病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系

1、病毒是非細(xì)胞形態(tài)的生命體，它的主要生命活動(dòng)必須要在細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)。病毒與細(xì)胞在起源上的關(guān)系，目前存在3種主要觀點(diǎn)：生物大分子→病毒→細(xì)胞 病毒生物大分子細(xì)胞生物大分子→細(xì)胞→病毒第12頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五2、病毒是細(xì)胞的演化產(chǎn)物的觀點(diǎn)的主要依據(jù)與論點(diǎn)由于病毒的徹底寄生性，所有病毒毫無(wú)例外，必須要在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制與增殖，才能表現(xiàn)其基本生命現(xiàn)象，沒(méi)有細(xì)胞的存在也就沒(méi)有病毒繁殖。因此病毒決不可能起源在細(xì)胞之前，只能是先有細(xì)胞后有病毒。第13頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五已經(jīng)證明，有些病毒的核酸與哺乳動(dòng)物細(xì)胞DNA某些片段的堿基序列十分相似。癌基因的發(fā)現(xiàn)及其研究的深入加強(qiáng)了這種觀點(diǎn)。因?yàn)榧?xì)胞癌基因與病毒癌基因具有相似的同源序列，從而普遍認(rèn)為病毒癌基因起源于細(xì)胞癌基因。第14頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五病毒可以看作是DNA與蛋白質(zhì)或RNA與蛋白質(zhì)形成的的復(fù)合大分子，與細(xì)胞內(nèi)核蛋白分子有相似之處。真核生物中，第二類反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的兩端含有長(zhǎng)末端重復(fù)序列，其結(jié)構(gòu)與整合于基因組上的反轉(zhuǎn)錄病毒十分相似。第15頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五由此推斷：病毒可能是細(xì)胞在特定條件下“扔出”的一個(gè)基因組，或者是具有復(fù)制與轉(zhuǎn)錄能力的mRNA。這些游離的基因組，只有回到它們?cè)瓉?lái)的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中才能進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。第16頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五一、原核細(xì)胞

基本特點(diǎn)：

遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成；細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能

的細(xì)胞器和細(xì)胞核膜。主要代表：

支原體（mycoplast）——目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞；

細(xì)菌

藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria） 第17頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五（一）最小、最簡(jiǎn)單的細(xì)胞—支原體1、支原體的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)及主要特征2、為什么說(shuō)支原體是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞第18頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五（二）細(xì)菌細(xì)胞1、細(xì)菌細(xì)胞的核區(qū)與基因組2、細(xì)菌細(xì)胞的表面結(jié)構(gòu)（1）細(xì)胞膜：具有多功能性（2）中膜體：可能起DNA復(fù)制的支點(diǎn)作用（3）細(xì)胞壁：肽聚糖3、核糖體

大亞基50S：對(duì)紅霉素、氯霉素敏感

70S

小亞基30S：對(duì)四環(huán)素、鏈霉素敏感4、核外DNA5、內(nèi)生孢子第19頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五（三）藍(lán)藻細(xì)胞光合作用片層形態(tài)：同心圓樣的膜片層結(jié)構(gòu)藻膽蛋白體

藻藍(lán)蛋白

異藻藍(lán)蛋白

藻紅蛋白藻膽蛋白

作用：光能藻膽蛋白葉綠素a類型結(jié)構(gòu)：α、β兩個(gè)亞基，1-4個(gè)色素團(tuán)

功能：原始的光合作用，放出O2第20頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五

二、真核細(xì)胞

真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞的大小及其分析細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較第21頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五（一）真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；

以核酸（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)

由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)。

第22頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五（二）細(xì)胞的大小及其分析

各類細(xì)胞直徑的比較細(xì)胞和細(xì)胞組分的相對(duì)大小第23頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五1、細(xì)胞體積的守恒定律器官的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量，與細(xì)胞的數(shù)量成正比，而與細(xì)胞的大小無(wú)關(guān)，第24頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五2、細(xì)胞體積的最小極限支原體是世界上最小、最簡(jiǎn)單的細(xì)胞一個(gè)細(xì)胞體積的最小極限直徑不可能小于100nm第25頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五3、細(xì)胞體積的最大極限值（1）限制細(xì)胞體積的因素細(xì)胞的體積與相對(duì)表面之間的關(guān)系細(xì)胞的核質(zhì)之間有一定的比例關(guān)系細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交流運(yùn)輸與細(xì)胞體積之間的關(guān)系（2）由于上述種種因素的影響，細(xì)胞作為生命活動(dòng)的基本單位，其體積必然要適應(yīng)其代謝的要求，應(yīng)有一定的限度，因此，細(xì)胞體積的最大極限值應(yīng)為數(shù)百微米第26頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五4、為什么卵細(xì)胞不受此限制？這是因?yàn)樵缙诘呐咛グl(fā)育是受貯存在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)mRNA與功能蛋白調(diào)控的并利用預(yù)先儲(chǔ)存在卵細(xì)胞內(nèi)的養(yǎng)料。因此細(xì)胞質(zhì)內(nèi)儲(chǔ)存了大量的mRNA、蛋白質(zhì)與養(yǎng)料，同時(shí)卵細(xì)胞一般與外界交換物質(zhì)較少，卵細(xì)胞體積增大主要是因細(xì)胞質(zhì)擴(kuò)增所致。第27頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較

原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較第28頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較第29頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較

第30頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較細(xì)胞壁液泡葉綠體

第31頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五

三、古細(xì)菌

古細(xì)菌（archaebacteria）與真核細(xì)胞曾在進(jìn)化上有過(guò)共同歷程主要證據(jù)進(jìn)化系統(tǒng)樹(shù)第32頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)14分，星期五主要證據(jù)（1）細(xì)胞壁的成分與真核細(xì)胞一樣，而非由含壁酸的肽聚糖構(gòu)成，因此抑制壁酸合成的鏈霉素，抑制肽聚糖前體合成的環(huán)絲氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素與萬(wàn)古霉素等對(duì)真細(xì)菌類有強(qiáng)的抑制生長(zhǎng)作用，而對(duì)古細(xì)菌與真核細(xì)胞卻無(wú)作用。（2）DNA與基因結(jié)構(gòu)：古細(xì)菌DNA中有重復(fù)序列的存在。此外，多數(shù)古核細(xì)胞的基因組中存在內(nèi)含子。（3）有類核小體結(jié)構(gòu)：古細(xì)菌具有組蛋白，而且能與DNA構(gòu)建成類似核小體結(jié)構(gòu)。（4）有類似真核細(xì)胞的核糖體：多數(shù)古細(xì)菌類的核糖體較真細(xì)菌有增大趨勢(shì)，含有60種以上蛋白，介于真核細(xì)胞（70～84）與真細(xì)菌（55）之間?？股赝瑯硬荒芤种乒藕思?xì)胞類的核糖體的蛋白質(zhì)合成。（5）5SrRNA：根據(jù)對(duì)5SrRNA的分子進(jìn)化分析，認(rèn)為古細(xì)菌與真核生物同屬一類