第1章細(xì)胞的概論

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)

Medical

CellBiology

教師：葉榮辦公室：403－3313Chapter1.細(xì)胞的概念細(xì)胞生物學(xué)的概念和研究內(nèi)容

細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究細(xì)胞的基本特征

第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)的概念和研究內(nèi)容

幾乎所有的生物都是由細(xì)胞(cell)構(gòu)成的。細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動。細(xì)胞生物學(xué)(cellbiology)是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及其生活史的的科學(xué)，由最初的細(xì)胞學(xué)(cytology)發(fā)展而來?，F(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)將對細(xì)胞的研究在細(xì)胞整體(顯微)、亞細(xì)胞(超微)和分子水平三個層次上有機地結(jié)合起來。

細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)最活躍最有發(fā)展前景的分支學(xué)科。從細(xì)胞角度研究生命的發(fā)生與分化、發(fā)育與生長、遺傳與變異、疾病與健康、衰老與死亡等基本生物學(xué)規(guī)律。細(xì)胞學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究對象細(xì)胞細(xì)胞研究水平光鏡水平電鏡水平研究結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)整體、亞微和分子結(jié)構(gòu)研究功能各部分的組成和代謝活動各部分的聯(lián)系及整體動態(tài)活動細(xì)胞生物學(xué)研究內(nèi)容細(xì)胞核、染色體及基因表達(dá)的研究生物膜與細(xì)胞器的研究細(xì)胞骨架體系的研究細(xì)胞增殖及其調(diào)控細(xì)胞分化及其調(diào)控細(xì)胞的衰老與凋亡細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞工程細(xì)胞生物學(xué)經(jīng)歷了四個主要發(fā)展階段：1665-1830s，細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，顯微生物學(xué)。1830s-1930s，細(xì)胞學(xué)說，Cytology誕生。1930s-1970s，電鏡技術(shù)應(yīng)用，Cytology發(fā)展為cellbiology。1970s~，分子細(xì)胞生物學(xué)時代。第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史

一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)Discoverofcell1590年J.和Z.Janssen父子制作第一臺復(fù)式顯微鏡，放大倍數(shù)不超過10倍。1665年英國人RobertHooke出版《Microgrophia》。觀察了軟木，并首次用cell來描述“細(xì)胞”。1680年A.vanLeeuwenhoek當(dāng)選為英國皇家學(xué)會會員。他觀察過植物、原生動物、水、鮭魚的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌、唾液、血液、精液等等。RobertHookeandhis“cells”RobertHooke’smicroscopeMadebyA.vanLeeuwenhoek(1632-1723).Magnificationrangesat50-275x.1830s消色差顯微鏡出現(xiàn)，人們才對細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有了新的認(rèn)識。1831年R.Brown在蘭科植物表皮細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核。1836年GG.Valentin在動物神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核與核仁。這些工作對于細(xì)胞學(xué)說的誕生具有重要意義。

二、細(xì)胞學(xué)說的建立

Establishmentofcelltheory

通常認(rèn)為施萊登（MJ.Schleiden）和施旺（T.Schwann）正式提出了細(xì)胞學(xué)說，實際上是19世紀(jì)許多科學(xué)家共同努力的結(jié)果。MatthiasJacobSchleidenTheodarSchwann1838年，德國植物學(xué)家Schleden發(fā)表了《植物發(fā)生論》，指出細(xì)胞是構(gòu)成植物的基本單位。1839年德國動物學(xué)家Schwann發(fā)表了《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究》論文，指出動植物都是細(xì)胞的集合物。Schleden和Schwann兩人共同提出：一切植物動物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動植物的基本單位，這就是著名的細(xì)胞學(xué)說（CellTheory）。細(xì)胞理論(celltheory)

1855年,德國病理學(xué)家魏爾嘯（RudolphVirchow）應(yīng)用光學(xué)顯微鏡觀察到所有活細(xì)胞只來源于活細(xì)胞。即認(rèn)為個體的所有細(xì)胞都是由原有細(xì)胞分裂產(chǎn)生,現(xiàn)在除細(xì)胞分裂外還沒有證據(jù)說明細(xì)胞繁殖有其他途經(jīng)。

CellTheory是19世紀(jì)的重大發(fā)現(xiàn)之一，現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)說包括三方面內(nèi)容：細(xì)胞是多細(xì)胞生物的最小結(jié)構(gòu)單位；多細(xì)胞生物的每一個細(xì)胞為一代謝活動單位，執(zhí)行特定功能；新細(xì)胞來源于已存在細(xì)胞的分裂。1830s后發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞并不是空的而是充滿粘稠的液體。JE.Purkinje（1839）和vonMohl（1846）則分別將動植物細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)稱作原生質(zhì)“protoplasm”。MaxSchultze（1861）認(rèn)為動植物細(xì)胞中的原生質(zhì)具有同樣的意義，提出了原生質(zhì)理論：細(xì)胞是由原生質(zhì)組成的。如今“原生質(zhì)”一詞已從生物學(xué)文獻(xiàn)中消失了，但在當(dāng)時具有十分重要的意義。

19世紀(jì)下半葉是對細(xì)胞研究的繁榮時期，許多重要的細(xì)胞器和細(xì)胞活動現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)，被稱為細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期。三、電鏡的發(fā)展和細(xì)胞生物學(xué)誕生

Developmentofelectronmicroscope&emergeofcellbiology1931年德國人E.Ruska首次發(fā)明透射電鏡，人類視野進(jìn)入超微領(lǐng)域。1939年Siemens公司生產(chǎn)商品電鏡。1940-50s用電鏡觀察了各類細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。并結(jié)合超速離心、電泳、無細(xì)胞體系等分析技術(shù)研究這些結(jié)構(gòu)的功能。Cytology發(fā)展為CellBiology。也被稱為實驗細(xì)胞學(xué)階段，細(xì)胞學(xué)分支得到發(fā)展。四、分子細(xì)胞生物學(xué)時代

Theeraofmolecularcellbiology1953年，Watson和Crick揭示DNA分子雙螺旋模型1958年Crick提出分子遺傳的“中心法則”。1961-1964年Nirenberg等破譯遺傳密碼。1972年DA.Jackson，RH.Symons和P.Berg實現(xiàn)DNA體外重組。一系列理論和技術(shù)的發(fā)展，使細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合越來越緊密，開始進(jìn)入分子細(xì)胞生物學(xué)時代。

1953年，JD.Watson和FHC.Crick提出DNA雙螺旋模型。與Wilkins分享1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。1983年，KB.Mullis發(fā)明PCR儀，于1993年獲諾貝爾化學(xué)獎。LelandH.Hartwell

TimHunt

SirPaulM.Nurse

2001年，美國人Leland

Hartwell、英國人PaulNurse、Timothy

Hunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機理的研究而獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。2002年，英國人SydneyBrenner、美國人RobertHorvitz和英國人JohnE.Sulston，因在器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡方面的研究獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。SydneyBrennerH.RobertHorvitzJohnE.Sulston

2003年，美國人PeterAgre和RoderickMacKinnon，因?qū)?xì)胞膜水通道、離子通道結(jié)構(gòu)和機理研究獲諾貝爾化學(xué)獎。PeterAgreRoderickMacKinnon

2004年，美國人RichardAxel和LindaB.Buck獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)氣味受體和嗅覺系統(tǒng)的組成。RichardAxelLindaB.Buck

2005年BarryJ.Marshall和J.RobinWarren獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌及其在胃炎和胃潰瘍發(fā)病機理中的作用。BarryJ.MarshallJ.RobinWarren2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家安德魯·法爾和克雷格·梅洛，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾機制，RNAi已被廣泛用作研究基因功能，并有望成為治療疾病的新療法。AndrewZ.FireCraigC.Mello2007年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家馬里奧-卡佩奇和奧利弗-史密西斯、英國科學(xué)家馬丁-埃文斯，以表彰他們在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)使“基因打靶”技術(shù)成為可能。MarioR.CapecchiSirMartinJ.EvansOliverSmithies2008年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予德國科學(xué)家哈拉爾德-楚爾-豪森和兩位法國科學(xué)家弗朗索瓦絲-巴爾-西諾西和呂克-蒙塔尼。德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類乳頭瘤病毒(HPV)引發(fā)子宮頸癌，兩名法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒(HIV)。HaraldzurHausenFran?oiseBarré-SinoussiLucMontagnier2009年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予伊麗莎白-布萊克本、卡羅爾-格雷德和杰克-紹斯塔克。他們發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶對于染色體的保護(hù)作用。端粒和端粒酶研究有助于攻克醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3方面難題，即“癌癥、特定遺傳病和衰老”。ElizabethH.BlackburnCarolW.GreiderJackW.Szostak2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予英國生理學(xué)家羅伯特·愛德華茲，以表彰他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。1978年7月25日，世界上第一個試管嬰兒誕生，目前全球已出生400多萬試管嬰兒，他被譽為“試管嬰兒之父”。RalphMarvinSteinmanBruceABeutlerJulesA.Hoffmann2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國布魯斯·博伊特勒、法國朱爾斯·霍夫曼及加拿大拉爾夫·斯坦曼，其研究成果揭示免疫反應(yīng)的激活機制，使人們對免疫系統(tǒng)的理解發(fā)生“革命性變化”，進(jìn)而為免疫系統(tǒng)疾病研究提供了新的認(rèn)識，并為傳染病、癌癥等疾病的防治開辟了新的道路。2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給英國約翰·戈登（JohnB.Gurdon）和日本山中伸彌兩位發(fā)現(xiàn)“成熟、特化的細(xì)胞能夠被重編程為可發(fā)育成身體所有組織的非成熟細(xì)胞”的科學(xué)家。他們的發(fā)現(xiàn)革新了我們對細(xì)胞和有機生命體發(fā)育的理解。1962年克隆蛙2006年小鼠iPS2012年美國科學(xué)家羅伯特.勒夫科維茲(RobertJ.Lefkowitz)與布萊恩.卡比爾卡(BrianK.Kobilka)因在G蛋白偶聯(lián)受體方面的研究獲得諾貝爾化學(xué)獎。

2013年美國詹姆斯·羅斯曼（JamesE.Rothman）、蘭迪·謝克曼（RandyW.Schekman）和德國托馬斯·蘇德霍夫（ThomasC.Sudhof）因在細(xì)胞內(nèi)的囊泡運輸調(diào)控系統(tǒng)方面的研究成果獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。2014年美國及挪威三位科學(xué)家約翰·歐基夫（JohnO‘Keefe）、邁-布里特·莫澤（May-BrittMoser）和愛德華·莫索爾（EdvardI.Moser）因發(fā)現(xiàn)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。2015年來自中國屠呦呦（YouyouTu）因發(fā)現(xiàn)抵御瘧疾的療法，以及美國威廉·坎貝爾（WilliamC.Campbell）和日本大村智（

Satoshiōmura）

因發(fā)現(xiàn)抵御蛔蟲感染的療法而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。第三節(jié)細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)

細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系一、細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論學(xué)科二、細(xì)胞生物學(xué)理論可闡明醫(yī)學(xué)上的基本問題三、細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)為什么說細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論學(xué)科？人體解剖學(xué)---人體的結(jié)構(gòu)病理解剖學(xué)---疾病組織或器官的結(jié)構(gòu)人體生理學(xué)---人體各器官、系統(tǒng)的活動組織胚胎學(xué)---人體的組織結(jié)構(gòu)及其胚胎發(fā)育過程

……細(xì)胞生物學(xué)---細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能生物化學(xué)---細(xì)胞的物質(zhì)組成及其代謝活動……為什么說細(xì)胞生物學(xué)理論可闡明

醫(yī)學(xué)上的基本問題？著名細(xì)胞學(xué)家E．B．Wilson在1925年提出：“每一個生命科學(xué)問題的關(guān)鍵必須在細(xì)胞中尋找”目前，醫(yī)學(xué)上的四大難題：癌癥（本質(zhì)是細(xì)胞無休止和無序的分裂）心血管疾?。ㄅc動脈內(nèi)皮細(xì)胞變化有關(guān)）腦血管疾?。ㄅc動脈內(nèi)皮細(xì)胞變化有關(guān)）遺傳?。?xì)胞中基因變化所致）細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用：淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)－用于單克隆抗體的生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)－用于基因工程藥物生產(chǎn)重組DNA技術(shù)－用于基因治療干細(xì)胞技術(shù)－用于造血系統(tǒng)的重創(chuàng)生殖細(xì)胞生物學(xué)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞分化和干細(xì)胞細(xì)胞衰老和死亡細(xì)胞工程……細(xì)胞生物學(xué)對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展意義重大，隨著細(xì)胞和分子生物學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)正在進(jìn)入分子醫(yī)學(xué)時代。第四節(jié)細(xì)胞的基本知識

細(xì)胞的起源與進(jìn)化細(xì)胞的基本共性細(xì)胞的分子基礎(chǔ)一、細(xì)胞的起源與進(jìn)化

Originandevolutionofcells原核生物prokaryote非細(xì)胞生命lifeofnon-cell單細(xì)胞真核生物unicellulareukaryote多細(xì)胞真核生物multicellulareukaryote非細(xì)胞生命體病毒（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

根據(jù)感染對象的不同分為：動物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒類病毒（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)成病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖（復(fù)制）病毒雖然沒

有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它必須在細(xì)胞中才能表現(xiàn)出生命活動。所以“細(xì)胞是生命活動的基本單位”與病毒的存在并不矛盾。原核細(xì)胞Prokaryoticcell基本特點遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀DNA構(gòu)成；細(xì)胞內(nèi)沒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）—已發(fā)現(xiàn)的最小最簡單的細(xì)胞細(xì)菌（bacteria）藍(lán)藻/藍(lán)細(xì)菌（cyanobacteria）真核細(xì)胞Eukaryoticcell真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)功能體系以脂質(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）和蛋白質(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)不同類型細(xì)胞及細(xì)胞組分的相對大小原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較動物與植物細(xì)胞的比較細(xì)胞器動物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞壁無有葉綠體無有液泡無有溶酶體有無圓球體無有乙醛酸循環(huán)體無有通訊連接方式間隙連接胞間連絲中心體有無胞質(zhì)分裂方式收縮環(huán)細(xì)胞板既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞，屬于生命的第三種形式。無核膜和內(nèi)膜系統(tǒng)；RNA聚合酶與真核細(xì)胞相似，以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)合成，DNA有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白。極端嗜熱、嗜鹽、嗜酸、嗜堿菌。古細(xì)菌archaea/archaebacteria1.細(xì)胞的形態(tài)多種多樣：球形、桿狀、星形、多角形、梭形、圓柱形等。細(xì)胞的形狀一方面取決于對功能的適應(yīng)，另一方面受細(xì)胞的表面張力、胞質(zhì)的粘滯性、細(xì)胞膜的堅韌程度，以及微管和微絲骨架等因素的影響。二、細(xì)胞的形態(tài)與大小神經(jīng)細(xì)胞卵細(xì)胞血細(xì)胞上皮細(xì)胞肌細(xì)胞視桿細(xì)胞不同功能的細(xì)胞形態(tài)不同這是您肉眼可見的特殊細(xì)胞：雞蛋(未受精的卵細(xì)胞)大變形蟲2.細(xì)胞的大小及體積植物細(xì)胞比動物細(xì)胞大。原生動物由一個細(xì)胞組成，體積較大，如大變形蟲的直徑約300m。動物細(xì)胞直徑一般在10-100m左右，如人口腔粘膜上皮細(xì)胞的直徑75m。人紅細(xì)胞的直徑7.5m。卵細(xì)胞是特殊的大細(xì)胞，如駝鳥卵黃的直徑約5cm，是現(xiàn)今最大的細(xì)胞。原核細(xì)胞較小，如細(xì)菌的直徑<1m?，F(xiàn)今最小的細(xì)胞為支原體，其直徑約0.07—0.25m.想一想１mm的位置可容納多少細(xì)胞？

1滴血中可能有多少細(xì)胞？1cm=10mm1mm=1000m1m=1000nm1nm=10A10000m10000m/50=200個細(xì)胞細(xì)胞體積的守恒定律不同細(xì)胞的大小變化很大，但是，同類型細(xì)胞的體積一般是相近的，不依生物個體的大小而增大或縮小。因此，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)胞的大小無關(guān)，把這種現(xiàn)象稱之為"細(xì)胞體積的守恒定律"。限制細(xì)胞體積大小的因素體積同表面積的關(guān)系當(dāng)細(xì)胞增大到一定程度時，質(zhì)膜的表面積就不適應(yīng)細(xì)胞進(jìn)行內(nèi)外物質(zhì)的交換，細(xì)胞為了維持一個最佳的生存條件，必需維持最佳的表面積，從而限制了體積的無限增大。細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵分子的濃度一些重要的分子在細(xì)胞內(nèi)的拷貝數(shù)是很少的，當(dāng)細(xì)胞體積增大時，這些分子的濃度就越來越稀釋，一些重要的生化反應(yīng)需要一定的濃度才能進(jìn)行，所以細(xì)胞內(nèi)分子濃度就成了限制細(xì)胞體積無限增大的另一個因素。酶蛋白質(zhì)種類的限制細(xì)胞不僅對體積的增大有限制，而且對體積的減少也有限制。一個生活細(xì)胞要維持正常的獨立生活功能，最低限度需要500～1000種不同類型的酶和蛋白質(zhì)，這是目前在支原體(mycoplasma)中所發(fā)現(xiàn)的酶和蛋白質(zhì)的量。而支原體是目前所知最小原核細(xì)胞，很顯然，細(xì)胞體積最小化受制于維持細(xì)胞生命活動所需的酶和蛋白質(zhì)種類的最低限度細(xì)胞及細(xì)胞器的計量單位微米(μm)納米(nm)埃(angstrom，?)不同類型細(xì)胞及細(xì)胞組分的相對大小三、細(xì)胞的基本共性結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性和組織性：由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白構(gòu)成的生物膜，即細(xì)胞膜；含有兩種核酸DNA和RNA，作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體；作為蛋白質(zhì)合成機器的核糖體，存在于一切細(xì)胞內(nèi)；功能上的自主、協(xié)調(diào)和有序：通過細(xì)胞分裂實現(xiàn)細(xì)胞的增殖；代謝過程需要和利用能量；合成蛋白質(zhì)；對內(nèi)外環(huán)境刺激的應(yīng)答；自我調(diào)控……1.細(xì)胞的基本功能無論何種來源的細(xì)胞，都具有基本相似的功能。細(xì)胞能夠進(jìn)行自我增殖和遺傳。細(xì)胞能夠以一分為二的分裂方式進(jìn)行增殖，動植物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞都是如此。細(xì)胞都能進(jìn)行新陳代謝。細(xì)胞內(nèi)有機分子的合成和分解反應(yīng)都是由酶催化的，即細(xì)胞的代謝作用是由酶控制的。細(xì)胞代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝，這也是細(xì)胞的基本特性。細(xì)胞都具有運動性。所有細(xì)胞都具有一定的運動性，包括細(xì)胞自身的運動和細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運動。2.細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的相似性細(xì)胞都具有選擇透性的膜結(jié)構(gòu)

膜有兩個基本作用：1）在細(xì)胞內(nèi)外起障礙作用，不允許物質(zhì)隨意進(jìn)出細(xì)胞，2）在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)筑區(qū)室，形成各功能特區(qū)。原生質(zhì)(protoplasm)，包括細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)(cellplasma)。原生質(zhì)體(protoplast)。細(xì)胞都具有遺傳物質(zhì)和遺傳體系細(xì)胞內(nèi)最重要的遺傳物質(zhì)是DNA。在生命的進(jìn)化過程中，最早的遺傳物質(zhì)是RNA。細(xì)胞都具有核糖體所有類型的細(xì)胞，包括最簡單的支原體都含有核糖體。3.細(xì)胞作為生物體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，必須具備三個基本條件：具有一層細(xì)胞膜，通過細(xì)胞膜與周圍環(huán)境相對隔離并可進(jìn)行物質(zhì)、能量交換和信息傳遞；具有一套遺傳信息的儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)；具有一套完整的代謝機構(gòu)（包括蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，細(xì)胞增殖系統(tǒng)等），以維持基本生命活動。

四、細(xì)胞的分子基礎(chǔ)

Molecularbasisofcells構(gòu)成細(xì)胞的基本元素有：O、C、H、N、Na、K、Ca、P、Mg等，其中O、C、H、N四種元素占90%以上。細(xì)胞的組分包括無機小分子、有機小分子和生物大分子。細(xì)胞的無機物主要有水和無機鹽。水是細(xì)胞生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，約占細(xì)胞重量的75-80％，其中游離水約95％，其余為結(jié)合水。無機鹽的含量約為1％，主要以離子形式存在。構(gòu)成細(xì)胞的基本元素：C、H、O、N、P、S、Na、K、Ca、Mg、Fe、Cl等，占99.9%，其中C、H、O、N四種元素占90%以上。微量元素Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Sr、F、Br、I、Li、Ba等，以結(jié)合態(tài)與有機物、無機物形式存在于細(xì)胞中。四、細(xì)胞的分子基礎(chǔ)

Molecularbasisofcells細(xì)胞中各主要成份的相對含量細(xì)胞的組分包括無機小分子、有機小分子和生物大分子。2.無機小分子：水、無機鹽水是細(xì)胞生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，約占75-80％，其中游離水約95％，其余為結(jié)合水。無機鹽的含量約為1％，主要以離子形式存在。水的存在方式游離水:是細(xì)胞代謝反應(yīng)的溶劑;結(jié)合水:以氫鍵和蛋白質(zhì)結(jié)合的水分子;占細(xì)胞內(nèi)全部水的4.5%，是原生質(zhì)結(jié)構(gòu)的一部分。相鄰水分子間的關(guān)系靠氫鍵維系水的功能反應(yīng)物:水分子參與了生命活動的一些重要反應(yīng)溶劑:是各種極性有機分子和離子的最好溶劑；氫鍵無機鹽的作用分類大分子的結(jié)構(gòu)成分∶主要是C、H、N、O、P、S等；各種酶反應(yīng)所需的主要離子，包括Ca2+、Cu2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-等；各種酶活性所需的基礎(chǔ)微量元素，包括Co2+、Cu2+

、Fe3+

、Mn2+

、Zn2+等；某些生物需要的特殊微量元素，如碘、銫、溴等。無機鹽無機離子的功能維持細(xì)胞內(nèi)的pH和滲透壓，以保持細(xì)胞的正常生理活動;同蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合，形成具有特定功能的結(jié)合蛋白，參與細(xì)胞的生命活動；作為酶反應(yīng)的輔助因子游離于細(xì)胞質(zhì)，是細(xì)胞代謝的中間產(chǎn)物和構(gòu)成生物大分子的原料。包括：單糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸單糖是構(gòu)成多糖的基本單位，重要的戊糖——核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分，重要的己糖——葡萄糖是能源物質(zhì)3.細(xì)胞的有機小分子核糖和脫氧核糖細(xì)胞的有機小分子游離于細(xì)胞質(zhì)，是細(xì)胞代謝的中間產(chǎn)物和構(gòu)成生物大分子的原料。包括：單糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸單糖是構(gòu)成多糖的基本單位，重要的戊糖——核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分，重要的己糖——葡萄糖是能源物質(zhì)脂肪酸是最簡單的一種脂，它是許多更復(fù)雜的脂的組成成分

，其重要功能是構(gòu)成細(xì)胞膜氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，常見20種核苷酸是組成核酸的基本單位脂肪酸脂肪酸是最簡單的一種脂，它是許多更復(fù)雜的脂的組成成分