醫(yī)學(xué)生物學(xué)第三章細(xì)胞概述

醫(yī)學(xué)生物學(xué)第三章細(xì)胞概述第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)細(xì)胞的基本概念第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五一、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。第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五二、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；第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五類病毒類病毒僅為一裸露的RNA分子，無衣殼蛋白。不能像病毒那樣感染細(xì)胞，是當(dāng)今所知道的一種核酸的最小的，專性細(xì)胞內(nèi)寄生的分子生物。它的基因組為單股閉合環(huán)狀的RNA分子，僅含330～380核苷酸。類病毒能耐受紫外線和作用于蛋白質(zhì)的各種理化因素，比如對蛋白酶，胰蛋白酶，尿素等都不敏感,在90℃下仍能存活。類病毒現(xiàn)在僅在高等植物中發(fā)現(xiàn)，例如番茄簇頂病，柑桔裂皮病，黃瓜白果病，椰子死亡病等，危害很大。只有當(dāng)植物細(xì)胞受到損傷，失去膜屏障，才能在供體植株與受體植株間傳染。防治的方法主要選擇無感的種子和繁殖體，以及防止機(jī)械傳播。

第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五朊毒體蛋白質(zhì)性質(zhì)的感染顆粒。

最早由美國加利福尼亞大學(xué)的斯坦利·B·布魯辛納（StanleyB.Prusiner）于1982年發(fā)現(xiàn)的朊毒體。普利辛納榮獲1997年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。這種蛋白質(zhì)粒子缺乏核酸，稱為病毒并不妥當(dāng)，故現(xiàn)在稱為朊毒體。

研究表明，朊病毒是蛋白質(zhì)在特定條件下發(fā)生突變或構(gòu)型上的變化，由良性變?yōu)閻盒?，即變?yōu)榫哂袀魅拘缘牡鞍踪|(zhì)顆粒。第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五利用分子探針技術(shù)證明正常人PrP基因位于第20對染色體的短臂上，并證明PrPC是人類及動物細(xì)胞內(nèi)的正常成分。PrPSC是致病特異性重要成分。序列測定表明PrPC與PrPSC之間并無差別，同屬一種蛋白質(zhì)卻有兩種構(gòu)型。PrPCα-螺旋高達(dá)42%，β-片層(β-sheet)僅3%，而PrPSC的蛋白骨架卻完全伸展，形成的β-片層高達(dá)43%，α螺旋僅30%。在培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)，PrPC向PrPSC的轉(zhuǎn)變發(fā)生在神經(jīng)元內(nèi)部，此后PrPSC在溶酶體中沉積。在大腦中填滿PrPSC及伴隨的桿狀淀粉樣(amyloid)顆粒的溶酶體，會突然爆破并損害細(xì)胞。當(dāng)宿主的神經(jīng)細(xì)胞死亡后，在腦組織中留下許多小孔如海綿狀，釋出的PrPSC會襲擊另外的細(xì)胞，這是朊毒體的重要特點(diǎn)。第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五臨床變化都局限于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。朊毒體的致病過程是：經(jīng)一定傳播途徑（如進(jìn)食患病動物的肉和內(nèi)臟）侵入機(jī)體并進(jìn)入腦組織，PrPC向PrPSC的轉(zhuǎn)變其PrPSC沉積于不同的神經(jīng)元溶酶體內(nèi)，導(dǎo)致被感染的腦細(xì)胞受損、壞死，釋出的朊毒體又侵犯其它腦細(xì)胞，使病變不斷發(fā)展；病變的神經(jīng)細(xì)胞死亡后，腦組織中留下大量小孔呈海綿狀，并出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀，這就是眾所周知的海綿狀腦病。

第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五由朊病毒引起的疾病發(fā)生在人和動物身上，人的朊病毒病已發(fā)現(xiàn)有4種：庫魯?。↘u-rmm）、克——雅氏綜合癥（CJD，瘋牛?。⒏袼固芈C合癥（GSS）及致死性家庭性失眠癥（FFI）。隨著朊病毒的侵入、在神經(jīng)元樹突和細(xì)胞本身，尤其是小腦星狀細(xì)胞和樹枝狀細(xì)胞內(nèi)發(fā)生進(jìn)行性空泡化，星狀細(xì)胞膠質(zhì)增生，灰質(zhì)中出現(xiàn)海綿狀病變。朊病毒病屬慢病毒性感染，皆以潛伏期長，病程緩慢，進(jìn)行性腦功能紊亂，無緩解康復(fù)，終至死亡為特征。

第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五病毒在細(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、成熟與釋放第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五三、.細(xì)胞的形態(tài)第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五四.細(xì)胞的大小1m=102cm=103mm=106um=109nm第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五五、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)光鏡下結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核電鏡下結(jié)構(gòu)膜相結(jié)構(gòu)非膜相結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體線粒體溶酶體過氧化氫體核膜核糖體中心粒微管微絲中等纖維細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)核仁染色質(zhì)核基質(zhì)第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五原核細(xì)胞(prokaryoticcell)的基本結(jié)構(gòu)（一）支原體(mycoplasma)六、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞（二）細(xì)菌(bacteria)第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五質(zhì)粒第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五間體第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五真核細(xì)胞(eukaryoticcell)的基本結(jié)構(gòu)第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)光鏡下結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核電鏡下結(jié)構(gòu)膜相結(jié)構(gòu)非膜相結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體線粒體溶酶體過氧化氫體核膜核糖體中心粒微管微絲中等纖維細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)核仁染色質(zhì)核基質(zhì)第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?~10μm）較大（10~100μm）細(xì)胞核無核仁和核膜有核仁和核膜細(xì)胞器無（除核糖體外）有各種細(xì)胞器核糖體70S（50S+30S）80S（60S+40S）染色體只有一條DNA，DNA裸露不與組蛋白和酸性蛋白結(jié)合。有幾條DNA，DNA與組蛋白和酸性蛋白結(jié)合，有若干對染色體。內(nèi)膜系統(tǒng)簡單復(fù)雜細(xì)胞骨架無有微管，微絲細(xì)胞壁主要組分為肽聚糖主要組分為纖維素轉(zhuǎn)錄和翻譯出現(xiàn)在同一時間和地點(diǎn)（細(xì)胞質(zhì)中）出現(xiàn)在不同時間和地點(diǎn)（轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中）細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂和減數(shù)分裂第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五真核細(xì)胞與原核細(xì)胞最根本的區(qū)別細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化與演變1.首先分化為兩個獨(dú)立的部分---核與質(zhì)2.細(xì)胞質(zhì)內(nèi)以膜系統(tǒng)為基礎(chǔ)分化為結(jié)構(gòu)更為精細(xì)、功能更為專一的單位—各種重要的細(xì)胞器。遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化。1.編碼結(jié)構(gòu)蛋白與功能蛋白的基因數(shù)量大大增多。2.遺傳信息重復(fù)序列與染色體多倍體的出現(xiàn)3.遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的裝置和程度相應(yīng)復(fù)雜化。第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五古核生物（archaeon）

古核生物最初被命名為古細(xì)菌(archaebacteria),現(xiàn)稱為古核生物,并被確認(rèn)為不同于真核生物和細(xì)菌的第三類生物,是原始大氣缺氧時代生存下來的活化石。它無真正的核;以甲硫氨酸為蛋白質(zhì)合成的起始氨基酸,但又不同于細(xì)菌,壁中無肽聚糖。第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五古核生物的特征是一類很持殊的細(xì)菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。具有原核生物的某些特征，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細(xì)胞的相似、DNA具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白；既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞的特征，如：細(xì)胞膜中的脂類是不可皂化的；細(xì)胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白質(zhì)為主，有的含雜多糖，有的類似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五古核生物的類型極端嗜熱菌（themophiles）：能生長在90℃以上的高溫環(huán)境。如斯坦福大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌，最適生長溫度為100℃，80℃以下即失活，德國的斯梯特（K.Stetter）研究組在意大利海底發(fā)現(xiàn)的一族古細(xì)菌，能生活在110℃以上高溫中，最適生長溫度為98℃，降至84℃即停止生長；美國的J.A.Baross發(fā)現(xiàn)一些從火山口中分離出的細(xì)菌可以生活在250℃的環(huán)境中。嗜熱菌的營養(yǎng)范圍很廣，多為異養(yǎng)菌，其中許多能將硫氧化以取得能量。極端嗜鹽菌（extremehalophiles）：生活在高鹽度環(huán)境中，鹽度可達(dá)25%，如死海和鹽湖中。極端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以下的環(huán)境中，往往也是嗜高溫菌，生活在火山地區(qū)的酸性熱水中，能氧化硫，硫酸作為代謝產(chǎn)物排出體外。第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五思考題根據(jù)你所掌握的指示，如何理解“細(xì)胞是生命