細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞基本知識(shí)概要

第二章細(xì)胞基本知識(shí)概要

1細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位2原核細(xì)胞3古核細(xì)胞—（古細(xì)菌）4真核細(xì)胞5病毒當(dāng)前第1頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位（細(xì)胞的定義與內(nèi)涵）1.1細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位。1.2細(xì)胞是代謝與功能的基本單位。1.3細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。1.4細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁。1.5細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點(diǎn)。1.6沒有細(xì)胞就沒有完整的生命。微小精致的單細(xì)胞生物--硅藻

單細(xì)胞原生動(dòng)物草履蟲放射蟲當(dāng)前第2頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.1細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位低等多細(xì)胞生物Gonium

formosum（盤藻屬）高等多細(xì)胞生物有數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞構(gòu)成。（肝的細(xì)胞圖像）當(dāng)前第3頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.2細(xì)胞是代謝與功能的基本單位細(xì)胞有獨(dú)立有序的自控代謝系統(tǒng)。除個(gè)別類型細(xì)胞（衣原體），無論是需氧還是厭氧細(xì)胞均有產(chǎn)能代謝體系來維持自身生命活動(dòng)。多細(xì)胞生物不同細(xì)胞分工特殊代謝。多細(xì)胞生物的生命活動(dòng)是自身各種細(xì)胞協(xié)調(diào)生命活動(dòng)的結(jié)果。真核細(xì)胞中碳水化合物代謝

油料種子萌發(fā)時(shí)脂肪的代謝途徑當(dāng)前第4頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.3細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)有機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育依賴細(xì)胞的分裂、細(xì)胞體積增長(zhǎng)、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡。體外人胚胎的卵裂：A，受精卵；B，2細(xì)胞階段；C，4細(xì)胞階段；D，6細(xì)胞階段；E，桑椹胚；F，囊胚小鼠胚胎發(fā)育過程中趾間的細(xì)胞凋亡形態(tài)當(dāng)前第5頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.4細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁克隆羊等動(dòng)物誕生說明體細(xì)胞核含有生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部遺傳物質(zhì)，細(xì)胞核具有遺傳的全能性。生物的繁殖通過細(xì)胞的分裂或依賴特殊細(xì)胞——配子或孢子。繁殖依賴的遺傳信息存在于細(xì)胞核中，以此指導(dǎo)下一代生命體的構(gòu)建。當(dāng)前第6頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.5細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點(diǎn)。無機(jī)分子在原始環(huán)境下產(chǎn)生核苷酸（甲醛，氰，氮，氨，氧，氫氰酸）和脂肪酸（一氧化碳，氫）。核苷酸在特殊礦物微粒催化下聚合成核酸進(jìn)而化學(xué)進(jìn)化為核酶，脂肪酸自發(fā)形成雙層脂分子膜。兩者結(jié)合形成原始細(xì)胞（protocell），開始生物進(jìn)化。/protocells.html當(dāng)前第7頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.6沒有細(xì)胞就沒有完整的生命細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損傷將阻礙細(xì)胞生命活動(dòng)進(jìn)行。盡管試管中可以實(shí)現(xiàn)一些生命代謝反應(yīng)，但完整的生命只有在細(xì)胞中才能實(shí)現(xiàn)。非細(xì)胞生命體病毒也只有在細(xì)胞中才能完成完整的生命活動(dòng)。HIV病毒復(fù)制模式—病毒完成生命活動(dòng)離不開細(xì)胞免疫熒光法顯示感染了單純皰疹病毒愛滋病毒出芽模式圖當(dāng)前第8頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)1.6細(xì)胞的基本共性細(xì)胞在化學(xué)組成上相似（基本元素－小分子－生物大分子）；生物膜（磷脂－蛋白體系）；遺傳與表達(dá)體系（DNA-RNA-蛋白質(zhì)）；分裂方式等。從進(jìn)化上講，細(xì)胞擁有共同的祖先。在種類繁多的由細(xì)胞構(gòu)成的生命世界中，根據(jù)細(xì)胞進(jìn)化地位，細(xì)胞結(jié)構(gòu)，遺傳裝置復(fù)雜程度等劃分為原核生物（Procaryote

）、古核生物（Archaeon）和真核生物（Eukaryote)，分別由三類細(xì)胞構(gòu)成——原核細(xì)胞、古核細(xì)胞和真核細(xì)胞。當(dāng)前第9頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)以下不屬于細(xì)胞基本共性的描述是（）A具有脂-蛋白體系的膜系統(tǒng)B有相同的遺傳裝置C一分為二的細(xì)胞分裂方式D都有線粒體原核細(xì)胞與真核細(xì)胞都具有的細(xì)胞器是（）A核糖體B線粒體C中心體D溶酶體下列不屬于原核生物的是（）A大腸桿菌B肺炎球菌C支原體D真菌當(dāng)前第10頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2原核細(xì)胞原核細(xì)胞特征：遺傳信息量小，沒有分化出膜類細(xì)胞器，原核。原核生物種類：一般認(rèn)為原核生物都是單細(xì)胞生物。原核生物是由原核細(xì)胞組成的生物，包括藍(lán)細(xì)菌、原綠藻、細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、支原體、螺旋體和衣原體等。2.1最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞—支原體（天然的沒有細(xì)胞壁的細(xì)菌）支原體模型

解脲支原體與真核細(xì)胞大小比較

當(dāng)前第11頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)部分支原體可以在特殊的培養(yǎng)基上接種生長(zhǎng)。由于體積微小，基因組少，生物合成能力有限，需從培養(yǎng)基中取得維生素、核酸前體和氨基酸等比較復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)成分，此外還需膽固醇等特殊物質(zhì)。除基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還需加入10～20%人或動(dòng)物血清以提供支原體所需的膽固醇。無細(xì)胞壁，可通過濾菌器。肺炎支原體支原體是可以人工培養(yǎng)的最小細(xì)胞，肺炎支原體在固體培養(yǎng)基上的菌落特征—油煎蛋形狀當(dāng)前第12頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)植物支原體—植原體（類菌原體、類菌質(zhì)體），植原體尚不能人工培養(yǎng)。

馬鈴薯紫染黃萎?。喝~片上卷，呈紫色。叢枝病病株：生成許多細(xì)枝，葉片為單片小葉，癥狀奇特。桃叢枝病植原體棗瘋病病原也為植原體當(dāng)前第13頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)支原體是目前發(fā)現(xiàn)的最小的細(xì)胞：大小0.1－0.3μm，為細(xì)菌的1/10，一條環(huán)狀雙螺旋DNA散布在細(xì)胞中，基因組是獨(dú)立生活生物中最小的，如生殖道支原體只有482個(gè)基因。沒有細(xì)菌一樣的核區(qū)，山羊胸膜肺炎支原體含800－1500個(gè)核糖體。細(xì)胞最小空間有多大：維持生存和增殖所需最少的酶及酶反應(yīng)所需空間+翻譯這些酶所需核糖體+DNA、RNA空間+質(zhì)膜≥100nm

。有限的遺傳信息量、有限的遺傳表達(dá)體系，有限的生命活動(dòng)所需的酶體系使支原體成為極限大小的最簡(jiǎn)單的細(xì)胞。支原體細(xì)胞體積小，細(xì)胞結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，可作為細(xì)胞工程研究的工具。為研究人工生命、生命起源提供便利。美國(guó)生物學(xué)家克雷格文特爾制造生命的過程：他們?nèi)斯ず铣闪艘环N名為蕈狀支原體的DNA，并將這種DNA植入另一個(gè)內(nèi)部被掏空的山羊支原體的菌體內(nèi)。于是世界第一例完全由人造基因控制的單細(xì)胞細(xì)菌，也就是人造生命就這樣誕生了，克雷格·文特爾把這個(gè)人造生命取名辛西婭。當(dāng)前第14頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.2細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞的核區(qū)——類核(擬核）原核生物沒有明顯的細(xì)胞核，所含裸露的DNA形成形狀不規(guī)則的核區(qū)（擬核），DNA環(huán)狀編碼2000－3000種蛋白，長(zhǎng)1200～1400μm。分裂旺盛的細(xì)胞常含有幾個(gè)DNA分子，形成多個(gè)擬核。細(xì)菌DNA、θ復(fù)制和細(xì)胞分裂：其中中膜體（mesosome，間體，質(zhì)膜體）扮演重要角色。由質(zhì)膜內(nèi)陷折疊形成的中膜體不僅在DNA復(fù)制中起支架分離作用，還增大了細(xì)菌酶系附著的內(nèi)膜面積。當(dāng)前第15頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)在細(xì)菌中，可以看到清晰的轉(zhuǎn)錄單位(NascentRNA：初生RNA)，原核細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)、同空間進(jìn)行，在DNA上正在轉(zhuǎn)錄的mRNA馬上結(jié)合核糖體進(jìn)行翻譯，不需要進(jìn)行剪切拼接。翻譯以多聚核糖體形式進(jìn)行。當(dāng)前第16頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.2.2細(xì)菌細(xì)胞的表面結(jié)構(gòu)

質(zhì)膜細(xì)菌質(zhì)膜具有多功能性，除可以選擇性交換物質(zhì)外，還執(zhí)行多重代謝功能。具有能量轉(zhuǎn)換、合成與分泌、信號(hào)識(shí)別等功能。細(xì)菌細(xì)胞膜能量轉(zhuǎn)換功能：Proteorhodopsin（變形菌視紫質(zhì)）是多種海洋細(xì)菌中都擁有的光敏感性蛋白。當(dāng)環(huán)境中氧氣不足時(shí)，擁有Proteorhodopsin的細(xì)菌將改用太陽(yáng)能完成重要的生命活動(dòng)。后繼實(shí)驗(yàn)證明proteorhodopsin是一個(gè)光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵。Liphardt與其同事利用遺傳工程方法，得到能夠表達(dá)光敏感蛋白的E.

coli，圖為攜帶proteorhodopsin的E.coli的跨膜離子流和質(zhì)子泵。呼吸和光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵是質(zhì)子動(dòng)力源，可以驅(qū)動(dòng)ATP合成和鞭毛馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。Porter(載體），flagellarmoter（鞭毛馬達(dá)）。當(dāng)前第17頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)菌分泌水解酶和致病蛋白質(zhì)，在革蘭氏陽(yáng)性菌直接分泌到外環(huán)境中；在革蘭氏陰性菌則較為復(fù)雜，現(xiàn)已有4個(gè)分泌系統(tǒng)參與蛋白質(zhì)的分泌過程，由多種細(xì)胞膜蛋白、外膜蛋白和輔助蛋白（信號(hào)肽酶和伴侶蛋白等）組成，分別稱為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型分泌系統(tǒng)。革蘭氏陰性菌Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型分泌系統(tǒng)模式圖：Ⅰ型：大腸埃希菌-溶血素的分泌；Ⅱ型：克雷伯菌支鏈淀粉酶的分泌；Ⅲ型：耶爾森菌外部蛋白質(zhì)的分泌。經(jīng)革蘭氏陰性菌Ⅱ型和Ⅳ型分泌系統(tǒng)分泌的蛋白質(zhì)首先以其氨基端帶有信號(hào)序列（signalsequence）的前體蛋白（preprotein）形式出現(xiàn)，經(jīng)sec途徑運(yùn)輸越過細(xì)胞膜進(jìn)入周漿間隙。大腸埃希菌的sec途徑由細(xì)胞膜蛋白（SecD～SecF、SecY）、細(xì)胞膜結(jié)合的ATPase（SecA）和伴侶蛋白（SecB）組成。當(dāng)前第18頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)

細(xì)菌細(xì)胞壁G+細(xì)菌：磷壁酸由甘油磷酸或核糖醇磷酸以磷酸二酯鍵連接組成，磷壁酸與肽聚糖或膜磷脂共價(jià)連接。肽聚糖結(jié)構(gòu)當(dāng)前第19頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)G-細(xì)菌：肽聚糖較少，二氨基庚二酸代替賴氨酸與丙氨酸相連。脂質(zhì)A為糖磷脂，由氨基葡萄糖雙糖組成的基本骨架，雙糖骨架的游離羥基和氨基可攜帶多種長(zhǎng)鏈脂肪酸和磷酸基團(tuán)。當(dāng)前第20頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào)當(dāng)前第21頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào)當(dāng)前第22頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào)當(dāng)前第23頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌與革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要區(qū)別比較項(xiàng)目G+細(xì)菌G-細(xì)菌

內(nèi)壁層:外壁層細(xì)胞壁厚度(nm)肽聚糖結(jié)構(gòu)

鞭毛結(jié)構(gòu)

肽聚糖成分

磷壁酸

脂多糖脂蛋白

對(duì)青霉素、溶菌酶20～80厚層，75%亞單位交聯(lián)，網(wǎng)格緊密堅(jiān)固基體上著生兩個(gè)環(huán)占細(xì)胞壁干重的40～90%多數(shù)含有無無敏感2～3:8薄層，30%亞單位交聯(lián)，網(wǎng)格較疏松基體上著生四個(gè)環(huán)5%～10%:無無無:11%～22%有或無:有不夠敏感當(dāng)前第24頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)

細(xì)菌鞭毛細(xì)菌鞭毛絲是由許多直徑為4.5nm的鞭毛蛋白（flagellin）亞基沿著中央孔道（直徑為20nm）螺旋狀排列而成，每周為8～10個(gè)亞基。鞭毛蛋白是一種呈球狀或卵圓狀蛋白，分子量為3萬～6萬，它在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成，由鞭毛基部通過中央孔道輸送到鞭毛游離的頂部進(jìn)行自裝配。因此，鞭毛的生長(zhǎng)方式是在其頂部延伸而非基部延伸。真核細(xì)胞鞭毛軸纖絲由微管按9+2式排列,即中心有一對(duì)由中央鞘包裹著的微管，外圍環(huán)繞以兩兩連接在一起的微管A和B組成的二聯(lián)體,共有9組。革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌與革蘭氏陰性細(xì)菌鞭毛真核細(xì)胞鞭毛當(dāng)前第25頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)

細(xì)菌核區(qū)外DNA——質(zhì)粒如：F因子、R因子等，環(huán)狀雙鏈DNA，編碼少量基因，如性撒毛、抗性因子、大腸桿菌素、毒蛋白、植物致瘤因子等。細(xì)菌質(zhì)粒所能控制的性狀

細(xì)菌質(zhì)粒性狀

大腸桿菌中的F因子使宿主產(chǎn)生性纖毛，決定細(xì)菌的“性別”大腸桿菌中的Col因子

產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)類殺菌素—大腸桿菌素大腸桿菌中的Ent因子產(chǎn)生腸毒素大腸桿菌中的Hty因子決定溶血素的產(chǎn)生大腸桿菌中的RYB質(zhì)粒可使宿主產(chǎn)生限制性內(nèi)切酶與甲基化酶許多G-細(xì)菌中的R因子抗磺胺藥與多種抗生素金黃色葡萄球菌中的P1258因子抗Cd++、Hg++等重金屬離子金黃色葡萄球菌中的PZA10產(chǎn)生內(nèi)毒素B假單胞菌中的質(zhì)粒能降解某些復(fù)雜的有機(jī)物根癌病農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒能使感染植株產(chǎn)生根癌病當(dāng)前第26頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)大腸桿菌質(zhì)粒pBR322

上開環(huán)構(gòu)型

下超螺旋質(zhì)粒當(dāng)前第27頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)

細(xì)菌核糖體沉降系數(shù)：70S。細(xì)菌的70S核糖體由50S和30S兩個(gè)亞基組成。50S大亞基由23SrRNA、5SrRNA與30多種r蛋白組成，小亞基由16SrRNA和20多種r蛋白組成。細(xì)菌與抗生素當(dāng)前第28頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.3藍(lán)細(xì)菌—較大的原核生物地皮菜異型胞顫藻當(dāng)前第29頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)藍(lán)藻細(xì)胞（）cytoplasm細(xì)胞質(zhì)，thylakoids類囊體，CPG貯藏顆粒當(dāng)前第30頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.3.1中心質(zhì)（centroplasm）——核區(qū)藍(lán)藻細(xì)胞沒有核膜，DNA裸露，含量較細(xì)菌大。藍(lán)藻細(xì)胞：Typicalcellofcyanobacteria.Mucilaginoussheath粘液鞘（）有些藍(lán)藻中心質(zhì)有多個(gè)環(huán)狀DNA。呈現(xiàn)多倍性。Indeedcyanobacteriaarehosttoarangeofsmall,circularDNAmoleculescalledplasmids（）球形藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞分裂。（）當(dāng)前第31頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.3.2光合片層類囊體

(thylakoid)

是藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中存在的囊狀體，由單位膜組成，上面分布有葉綠素（葉綠素a）、藻膽色素、類胡蘿卜素等光合色素和有關(guān)酶類，是光合作用的場(chǎng)所。不含葉綠素b。藍(lán)細(xì)菌的類囊體和藻膽體同心環(huán)樣排列的類囊體藍(lán)細(xì)菌（Synechococcus）光合電子傳遞鏈、磷酸化酶在類囊體上的分布當(dāng)前第32頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)類囊體膜穿孔為運(yùn)輸通道：Photosyntheticmembranesoftwodistantlyrelatedcyanobacterialspeciescontainmultipleperforations.Theseperforations,whicharefilledwithparticlesofdifferentsizesincludingribosomes,glycogengranulesandlipidbodies,allowfortrafficthroughoutthecell.Inaddition,differentlayersofthephotosyntheticmembranesarejoinedtogetherbyinternalbridgesformedbybranchingandfusionofthemembranes.Notably,weobservedintracellularmembrane-boundedvesicles,whichwerefrequentlyfusedtothephotosyntheticmembranesandmayplayaroleintransporttothesemembranes.T,thylakoidmembranes;Redarrowheads,perforations穿孔;CW,cellwall;R,ribosomes;G,polysaccharide多糖(glycogen糖原)granules顆粒;C,carboxysomes羧酶體;P,extracellularpolysaccharides.Scalebars,200nm(A);500nm(B).（ReinatNevo，2007，）當(dāng)前第33頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)藍(lán)細(xì)菌中類囊體膜可能連為一個(gè)整體：Thylakoidmembranesareinterconnected(redarrowheads).Scalebars,100nm.（ReinatNevo，2007，）當(dāng)前第34頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)藍(lán)細(xì)菌類囊體結(jié)構(gòu)模型。（ReinatNevo，2007，）當(dāng)前第35頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)小泡與類囊體融合可能有向類囊體運(yùn)送物質(zhì)的能力：VesiclesinMicrocoleusspcells.Vesiclesconnectedtoeachotherandtothethylakoidmembranenetworkbyprotrudinglamella(D).Scalebars,200nm(A);500nm(B);300nm(C,D).藍(lán)細(xì)菌內(nèi)類囊體膜數(shù)量隨光強(qiáng)減小而減少。

當(dāng)前第36頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.3.3細(xì)胞壁藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與G-細(xì)菌十分相似,分為內(nèi)外兩層，外層為脂多糖，內(nèi)層為肽聚糖,另外藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞壁也含有纖維素。在細(xì)胞內(nèi)含有與細(xì)菌相同的70S核糖體。藍(lán)細(xì)菌膠質(zhì)鞘當(dāng)前第37頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)2.3.4內(nèi)含物藍(lán)藻淀粉、脂滴、多角體（羧化酶體）、多聚磷酸鹽顆粒、藍(lán)藻顆粒體（藻青素顆粒）、氣泡等。藍(lán)藻淀粉與糖原類似，不產(chǎn)生碘藍(lán)反應(yīng)。多角體是一種類似病毒的等徑多面體蛋白顆粒，外層是一層蛋白衣殼，內(nèi)部含有排列整齊的Rubp羧化酶，是CO2固定場(chǎng)所。藍(lán)藻顆粒體是天冬氨酸、精氨酸的聚合物，是細(xì)胞儲(chǔ)存的氮源。許多浮游藍(lán)藻含有氣泡。藍(lán)藻顆粒體：CyanophycinparticlesinthecyanobacteriumOscillatoria(darkbluetoviolet);centroplasmlightblue;stainingbyLoeffler'smethyleneblue,1000xbrightfield.(http://www.jochemnet.de)多角體（羧化酶體）當(dāng)前第38頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)多角體（羧化酶體）結(jié)構(gòu)和在菌體內(nèi)分布：Carboxysomesunderthemicroscopeincellsthatwerestillalive，Carboxysomesinlivecellsarealllinedup,evenlyspaced,downthecentralaxisoftherod-shapedbacteria.Itseemsthatallbacteriahavea"skeleton,"ameshofproteinsthatmaintainstheirshape,helpsthemdivide,andcanholdchromosomesandothercellularpartsinplace.Whenoneofthesemeshproteinswasdeletedoutofthegenomeofthephotosyntheticbacteria,thecellswouldbecomerounder,notabletoholdtheirshapeaswell,andthatthecarboxysomesweren'tevenlyspacedanymore(figureB).Whenadifferentskeleton-associatedprotein,parA,wasknockedoutitseemedtoexertspecialcontroloverthecarboxysomes.Deletingthisgeneallowedthecellstostayrod-shaped,butthecarboxysomesweren'tlinedupanymore(figureC).(DaveandBruno,)當(dāng)前第39頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)3古核細(xì)胞——（古細(xì)菌）古細(xì)菌(archaeobacteria)（古生菌、原細(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)；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對(duì)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；此外還具有既不同于原核細(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，有的無細(xì)胞壁。由于古細(xì)菌所棲息的環(huán)境和地球生命起源的早期有相似之處，如：高溫、缺氧，而且由于古細(xì)菌在結(jié)構(gòu)和代謝上的特殊性，它們可能代表最古老的細(xì)菌。它們保持了古老的形態(tài)，很早就和其它細(xì)菌分手了。所以人們提出將古細(xì)菌從原核生物中分出，成為與原核生物、真核生物并列的一類。一些人認(rèn)為真核生物起源于一個(gè)古菌和細(xì)菌的融合。生命的三界劃分和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系：真核生物、細(xì)菌、古細(xì)菌當(dāng)前第40頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)生活在黃鐵礦酸性排水中的化能自養(yǎng)生物：Ferroplasmaacidophilum嗜酸鐵原質(zhì)體古菌，可利用氧氧化亞鐵獲取能量。詹氏甲烷球菌（Methanococcusjannaschii，UCBerkeleyElectronMicroscopeLab）：Methanococcusjannaschiiisfoundata“whitesmoker”,2600mhydrothermalvent熱泉口（WoodsHoleOceanographicInstitution）（）古細(xì)菌膜脂成分十分特殊，磷脂甘油以醚鍵而不是酯鍵與長(zhǎng)鏈烷醇相連，不可皂化，與生活環(huán)境相適應(yīng)。此種磷脂在其他細(xì)胞中含量很少。Membranestructures.Top:anarchaealphospholipid,1isoprenesidechain,2etherlinkage,3L-glycerol,4phosphatemoieties.Middle:abacterialandeukaryoticphospholipid:5fattyacid,6esterlinkage,7D-glycerol,8phosphatemoieties.Bottom:9lipidbilayerofbacteriaandeukaryotes,10lipidmonolayerofsomearchaea.Etherbondsarechemicallymoreresistantthanesterbonds.Thisstabilitymighthelparchaeatosurviveextremetemperaturesandveryacidicoralkalineenvironments.Bacteriaandeukaryotesdocontainsomeetherlipids,butincontrasttoarchaeatheselipidsarenotamajorpartoftheirmembranes.()當(dāng)前第41頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)3.1古細(xì)菌的細(xì)胞壁和表面

古細(xì)菌細(xì)胞壁的物質(zhì)極為多樣，從類似肽聚糖的物質(zhì)、假肽聚糖（假胞壁質(zhì)），到多糖、蛋白質(zhì)和糖蛋白等。有的古細(xì)菌細(xì)胞壁含假肽聚糖（假胞壁質(zhì)），而有的古細(xì)菌則是由兩個(gè)雙向的、不完全結(jié)晶的蛋白質(zhì)或糖蛋白在細(xì)胞表面排列而成的表層，有些古細(xì)菌在原生質(zhì)膜外有厚的多糖的細(xì)胞壁。個(gè)別古細(xì)菌沒有細(xì)胞壁（熱原質(zhì)體）。Ferroplasmaacidiphilum

無細(xì)胞壁（左圖）：Ultrastructureofvegetativecells.(a)Longitudinalultrathinsectionshowingahomogeneouscytoplasmicmatrix;buddingprocessesareindicatedbyarrows.(b)Detailedviewsofbuddingprocessasinitialtip-formation(opendoublearrows)andalmost-completeseparationofvesicularoffspring(filleddoublearrows);

asterisksindicatethecondensedbacterialchromosome.(c)High-magnificationviewofthecytoplasmicmembrane,asindicatedbyopposingarrows.右圖：古細(xì)菌的蛋白質(zhì)細(xì)胞壁（表層）Electronmicrographofafreeze-etchedpreparationshowingawholecellwithahexagonallyorderedS-layerlattice.Bar,100

nm.（GolyshinaOV，）當(dāng)前第42頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)3.2古細(xì)菌的DNA與真細(xì)菌的遺傳物質(zhì)相似由不含核膜的單個(gè)環(huán)狀DNA分子構(gòu)成，但大小通常小于大腸桿菌的DNA，多數(shù)古細(xì)菌基因組與真核細(xì)胞一樣有內(nèi)含子，基因組編碼組蛋白，可與DNA結(jié)合形成核小體，但與真核生物核小體有差別。古細(xì)菌tDNA轉(zhuǎn)錄物中的內(nèi)含子：Examplesofsplicingmotifspresentinarchaealpre-tRNAsbearingintrons

atpositions37/38andothers.(A,B,C)ThecloverleafsequencesofthreecharacteristictDNAsharboringanintronbetweennt37and38.(D,E)Intronslocatedatunconventionalpositions.Smallarrowsshowtheintronsplicingposition,alwayslocatedtwobasesdownstreamoftheH1andH2strandsofthecentralHhelix.當(dāng)前第43頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)3.3古細(xì)菌的核糖體古細(xì)菌核糖體和真細(xì)菌的核糖體同樣大小，但在某些特性上，它們與真核生物的核糖體相似，如核糖體30S亞單位的形狀，對(duì)抗生素鏈霉素和氯霉素的抗性及對(duì)白喉毒素的敏感性等。古細(xì)菌的16SrRNA和5SrRNA序列更類似于真核生物而與原核生物相差較大。生命三域的16SrRNA、18SrRNA的特征核苷酸序列特征核苷酸序列序列位置在三域的

16SrRNA、

18SrRNA中的出現(xiàn)概率（

%）細(xì)菌域古菌域真核生物域CACYYG315>9500CYAAYUNYG510>9500AAACUCAAA91010030AAACUUAAAG9100100100NUUAAUUCG960>9500YUYAAUUG960<1100100CAACCYYCR1110>9500UUCCCG1380>9500UCCCUG13800>95100CUCCUUG13900>950UACACACCG1400>990100CACACACCG140001000Y：任一嘧啶，

R：任一嘌呤，

N：任一嘌呤或嘧啶（

引自

MadiganM.T.etal.:Brock'sBiologyofMicroorganisms.9thedition.PrenticeHallInternational,Inc.2000）當(dāng)前第44頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)3.4轉(zhuǎn)錄和翻譯體系古細(xì)菌的RNA聚合酶在亞基組成和亞基序列上類同于真核生物的RNA聚合酶II和III,而不同于細(xì)菌的RNA聚合酶。不受利福平等抗生素抑制。相應(yīng)的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)也類同于真核生物，TATA-box序列都位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游25-30核苷酸處，與細(xì)菌啟動(dòng)子的典型結(jié)構(gòu)（-10和-35）不一樣。古菌的翻譯延長(zhǎng)因子是EF-Ia和EF-2，而細(xì)菌中分別為EF-Tu和EF-G，氨酰tRNA合成酶基因，翻譯起始因子等均與真核生物相似。tRNA結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)合成的起始氨基酸等都不同于細(xì)菌而類似于真核生物。當(dāng)前第45頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)古核細(xì)胞RNA聚合酶與真核細(xì)胞RNA聚合酶II結(jié)構(gòu)相似。Structureandfunctionofmulti-subunitRNAPs：TheoverallstructureofRNAPresemblingacrabclawisconservedinEukarya(A),Archaea(B)andBacteria(C).RNAPsubunitscanbedividedintothreegroupsconcernedwithcatalysis(D),assemblyofthecatalyticsubunits催化亞基組裝平臺(tái)

(F)andauxiliaryfunctions輔助功能(G).TheinsetgivesanoverviewoftheRNAPsubunitcompositioninthethreedomainsoflife(columnsforthebacterialandarchaealRNAPandeukaryoticRNAPII)accordingtosequence,structuralandfunctionalhomology(rows)withthecolourcodeof(D)–(G)indicated.(DinaGrohmann,)當(dāng)前第46頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4真核細(xì)胞真核細(xì)胞生物膜進(jìn)一步分化，在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建許多更為精細(xì)地具有專門功能的結(jié)構(gòu)單位，這些結(jié)構(gòu)單位可劃分為三個(gè)體系。4.1真核細(xì)胞三大結(jié)構(gòu)體系4.1.1生物膜結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)的酶定位在生物膜上，絕大多數(shù)生化反應(yīng)在膜上進(jìn)行。在進(jìn)化過程中可能由細(xì)胞膜和膜內(nèi)陷分化成的細(xì)胞器：質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、原球體、運(yùn)輸泡、分泌泡、胞吞泡、細(xì)胞核等。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模式圖真核細(xì)胞膜系統(tǒng)——膜類細(xì)胞器在功能上的聯(lián)系當(dāng)前第47頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)在植物、真菌等高等生物細(xì)胞內(nèi)的液泡具有類似動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)溶酶體的功能。細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，核膜常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，外層膜外表面象內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外表面一樣附著核糖體。當(dāng)前第48頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)在進(jìn)化過程中可能由吞噬其他細(xì)胞演化形成的細(xì)胞器。有質(zhì)體（包括葉綠體）、線粒體、過氧化物酶體等。葉綠體結(jié)構(gòu)線粒體結(jié)構(gòu)煙草葉肉細(xì)胞的過氧化物酶體（中央具有催化嘌呤代謝產(chǎn)物尿酸的尿酸氧化酶形成的晶體狀核心）：它與葉綠體、線粒體一起參與光呼吸。當(dāng)前第49頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4.1.2遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)真核生物遺傳信息載體在細(xì)胞核中與組蛋白結(jié)合逐級(jí)組裝成染色質(zhì)或染色體。真核生物DNA組裝當(dāng)前第50頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)核仁是rRNA轉(zhuǎn)錄、核糖體亞基組裝的區(qū)域。真核生物轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中。核仁：NE，核膜；NO，核仁組織區(qū)（纖維中心）；PF，纖維組分（致密纖維組分）；PG，顆粒組分。（）核仁中rDNA轉(zhuǎn)錄：OnecanstudysynthesisofribosomalRNAwiththeelectronmicroscope.Apreparationofnucleoli（核仁）isdissociated（解離）andspreadonaliquidsurface(inamannersimilartothespreadingofchromatin).Then,thesynthesisofribosomalRNAisstimulatedandafteraperiodoftime,theDNAfromthenucleolarorganizingregion（核仁組織區(qū)）beginstolooklikeaChristmastree.Thetopofthetreeisthestartsite.Asyoumovedownthe"tree",thebranchesappearlonger.EachbranchisagrowingstrandofribosomalRNA.當(dāng)前第51頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)真核生物蛋白質(zhì)翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。真核生物核糖體沉降系數(shù)為80S，由60S大亞基和40S小亞基組成。核糖體附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上翻譯蛋白質(zhì)，翻譯的蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔成凝絮狀。多聚核糖體翻譯蛋白質(zhì)。當(dāng)前第52頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4.1.3細(xì)胞骨架系統(tǒng)由蛋白質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)架系統(tǒng)。在維持細(xì)胞形態(tài)，胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和細(xì)胞器位移，細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，信息傳遞，核酸蛋白合成，細(xì)胞分裂和分化，細(xì)胞連接等有重要作用。微管：支架，鞭毛，細(xì)胞分裂，運(yùn)輸?shù)?。微絲：支架，連接，運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞分裂，信息傳遞等。中間絲：支架，連接等。微管，微絲，中間纖維。）當(dāng)前第53頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)微絲功能。（）核纖層結(jié)構(gòu)：核纖層蛋白在細(xì)胞分裂時(shí)磷酸化使核纖層解體。細(xì)胞骨架。微絲與細(xì)胞黏合帶相連，通過細(xì)胞間錨定連接穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)。微管在細(xì)胞器移位、物質(zhì)運(yùn)輸中起軌道作用。（）當(dāng)前第54頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4.2真核細(xì)胞大小及其影響因素細(xì)胞類型直徑/μm最小的病毒0.02支原體細(xì)胞0.1－0.3細(xì)菌1－2高等動(dòng)植物細(xì)胞20－30原生動(dòng)物數(shù)百－數(shù)千各類細(xì)胞直徑比較

細(xì)胞體積守恒定律：在高等動(dòng)植物中，同一器官、組織細(xì)胞的大小相似，都在一個(gè)恒定的范圍之內(nèi)。器官、組織體積的差別與構(gòu)成其的細(xì)胞數(shù)量有關(guān)。合適的細(xì)胞體積可保證細(xì)胞與周圍環(huán)境正常的物質(zhì)和信息交換，保證胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和信號(hào)傳遞的正常進(jìn)行。當(dāng)前第55頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞最大體積（直徑）的極限受什么因素控制？1）細(xì)胞表面積與體積比——細(xì)胞與外界物質(zhì)交換能力。2）細(xì)胞核質(zhì)比——細(xì)胞核是細(xì)胞代謝調(diào)控的中心。各種細(xì)胞細(xì)胞核體積相差不大。作為調(diào)控中心，他所能控制的范圍是有限的。3）物質(zhì)運(yùn)輸效率與細(xì)胞體積比。細(xì)胞體積大使得物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)達(dá)的時(shí)間延長(zhǎng)，不利于代謝的精密調(diào)控。肌細(xì)胞由成肌細(xì)胞融合形成多核結(jié)構(gòu)適應(yīng)狹長(zhǎng)體積和大量物質(zhì)合成原生動(dòng)物細(xì)胞很大，細(xì)胞出現(xiàn)大小核分工來適應(yīng)細(xì)胞大體積。人工試管受精：卵細(xì)胞儲(chǔ)存有mRNA、功能蛋白和大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，與外部環(huán)境物質(zhì)交換少當(dāng)前第56頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)能被雷帕霉素抑制的蛋白激酶mTOR在細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控中處于中心位置：mTOR、S6K、rpS6基因缺陷可導(dǎo)致細(xì)胞體積變小。細(xì)胞的體積具體是受細(xì)胞的什么因素控制呢？主要由細(xì)胞所含蛋白質(zhì)和rRNA量決定，即細(xì)胞核糖體活性和數(shù)量或蛋白質(zhì)的合成能力決定的。除此之外還和DNA含量有關(guān)，植物細(xì)胞大小與液泡膨脹有關(guān)。當(dāng)前第57頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4.3原核細(xì)胞和真核細(xì)胞比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞兩大根本區(qū)別：（1）真核細(xì)胞膜系統(tǒng)分化和演變。

核與細(xì)胞質(zhì)分隔，各種細(xì)胞器出現(xiàn)，細(xì)胞區(qū)域分工更細(xì)。進(jìn)而產(chǎn)生細(xì)胞骨架系統(tǒng)以合理布局細(xì)胞區(qū)域或細(xì)胞器。（2）遺傳信息量與遺傳裝置擴(kuò)增與復(fù)雜化。

細(xì)胞區(qū)域分隔使細(xì)胞體積增大，代謝復(fù)雜，導(dǎo)致遺傳信息量增加，如遺傳物質(zhì)出現(xiàn)重復(fù)序列、內(nèi)含子、多倍性等?；虮磉_(dá)裝置復(fù)雜化，基因表達(dá)呈現(xiàn)階段性和區(qū)域性。光合細(xì)菌（Rhodopseudomonas）的膜內(nèi)陷形成光合膜片層:(A)

SectionofR.sphaeroidesaftersemi-aerobic（半需氧）cultureinthedark.

Notetheabsence

ofdistinguishablechromatophores（載色體）andpresenceofnumerouspoly-beta-hydroxybutyrategranules（多聚β羥基丁酸顆粒）.

(B)SectionofR.sphaeroidesgrownaerobically（需氧）atmoderatelightintensity.

Theproliferatingvesicles

（增生囊泡）withinandalongthecytoplasmicmembraneindicateareasofchromatophorecontinuity.（）當(dāng)前第58頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)原核細(xì)胞、真核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)特征的比較特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核無有細(xì)胞質(zhì)膜有（多功能性）有核膜無有染色體單條、環(huán)狀、裸露DNA有，DNA線型，與組蛋白結(jié)合，通常二倍性。核仁無有線粒體無有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無有高爾基體無有溶酶體無有核糖體有，70S，包括50S和30S亞基有，80S，包括60S和40S亞基光合作用結(jié)構(gòu)藍(lán)藻有疏松的光合膜片層結(jié)構(gòu)，含藻膽素，葉綠素b；細(xì)菌膜內(nèi)陷形成片狀、泡狀、管狀等結(jié)構(gòu)，含菌綠素葉綠體，含有葉綠素a,b中心粒無動(dòng)物細(xì)胞有細(xì)胞骨架無有核外DNA質(zhì)粒線粒體、葉綠體DNA細(xì)胞壁氨基糖組成的肽聚糖，胞壁酸動(dòng)物細(xì)胞無壁，植物細(xì)胞壁為纖維素、果膠等組成，真菌為幾丁質(zhì)細(xì)胞連接無有通訊連接方式無間隙連接細(xì)胞分裂方式直接分裂有絲分裂，有細(xì)胞間期和分裂期之分當(dāng)前第59頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞DNA含量（遺傳信息量）少多DNA分子數(shù)12個(gè)以上DNA分子結(jié)構(gòu)環(huán)狀線型基因組數(shù)單倍二至多倍基因數(shù)少，幾千個(gè)多，幾萬個(gè)重復(fù)序列，多余DNA序列罕見大量存在內(nèi)含子無有DNA與組蛋白結(jié)合不與或與少量類組蛋白結(jié)合與5種組蛋白結(jié)合核小體－染色質(zhì)－染色體無有DNA復(fù)制明顯的周期性無有基因表達(dá)調(diào)控主要為操縱子復(fù)雜性，多層次轉(zhuǎn)錄與翻譯時(shí)空關(guān)系同時(shí)同地進(jìn)行核內(nèi)轉(zhuǎn)錄核外翻譯，時(shí)序性和區(qū)域性轉(zhuǎn)錄及翻譯后加工修飾無有當(dāng)前第60頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)真核細(xì)胞這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，促成真核細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄前水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平及翻譯后水平對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行多種層次上的調(diào)控。原核細(xì)胞的調(diào)控方式比較簡(jiǎn)單，使其能適應(yīng)多種不利環(huán)境，進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。而真核細(xì)胞基因表達(dá)的復(fù)雜性及多層次性能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。原核生物與真核生物基因表達(dá)原核生物色氨酸操縱子多順販子結(jié)構(gòu)與真核生物基因結(jié)構(gòu)當(dāng)前第61頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)4.4真核細(xì)胞的兩種主要類型——?jiǎng)游锛?xì)胞和植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞模式圖植物細(xì)胞模式圖當(dāng)前第62頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較

細(xì)胞器動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞壁無有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有有線粒體有有中心粒有無高爾基體有有細(xì)胞核有有葉綠體無有質(zhì)體無有核糖體有有液泡無有溶酶體有無圓球體無有乙醛酸循環(huán)體無有過氧化物酶體有有細(xì)胞連接有有細(xì)胞骨架有有居間纖維有無通訊連接方式間隙連接胞間連絲胞質(zhì)分裂方式收縮環(huán)細(xì)胞板當(dāng)前第63頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)Assessmentafterclass64當(dāng)前第64頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)選擇：關(guān)于古細(xì)菌的描述，不正確的觀點(diǎn)是（）A古細(xì)菌常常發(fā)現(xiàn)于極端的特殊環(huán)境中B古細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成，類似于真核細(xì)胞C古細(xì)菌的遺傳裝置結(jié)構(gòu)介于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞之間D古細(xì)菌細(xì)胞壁沒有胞壁酸判斷：細(xì)菌DNA復(fù)制受細(xì)胞分裂周期的限制，只能在S期進(jìn)行復(fù)制。原核細(xì)胞中只含有一個(gè)環(huán)裝DNA分子。所有能進(jìn)行光合作用的原核生物都能放出氧氣。當(dāng)前第65頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)5非細(xì)胞生命體——病毒病毒是迄今發(fā)現(xiàn)的最小的生命體，只有在活細(xì)胞中才能表現(xiàn)其生命活性。5.1病毒的種類病毒的種類。（田波）當(dāng)前第66頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)真病毒——有蛋白質(zhì)外殼和核酸，絕大多數(shù)病毒屬于此類。類病毒——僅由一條感染性的RNA組成。RNA單鏈環(huán)狀，部分區(qū)域配對(duì)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。比真病毒小的多。僅在植物中發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒(PSTV)，椰子死亡病等。無蛋白外殼，不能主動(dòng)識(shí)別攻擊。在植物受到機(jī)械外傷時(shí)侵入，花粉和種子可能傳毒。類病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制酶為依賴DNA的RNA聚合酶，以類病毒RNA為模板復(fù)制，可能是RNA聚合酶II。類病毒RNA不編碼蛋白質(zhì)。治病原因可能是激活宿主細(xì)胞中依賴RNA的蛋白激酶（PKR，可磷酸化蛋白合成中的起始因子2，抑制蛋白合成。），導(dǎo)致蛋白合成能力下降。朊病毒——僅由感染性蛋白質(zhì)組成，是一種疏水性糖蛋白。危害神經(jīng)，特別是腦組織，引起羊瘙癢病、瘋牛病、人克雅氏癥、庫(kù)魯癥。通過食物鏈等傳染。衛(wèi)星病毒（擬病毒）——依賴于病毒的病毒。衛(wèi)星病毒一般包裹在植物病毒粒子中。它是一些必須依賴輔助病毒才能復(fù)制的小分子單鏈環(huán)狀RNA片段,大小與類病毒相似。復(fù)制方式與類病毒相似。當(dāng)前第67頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)5.2亞病毒類病毒馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒（田波）電子顯微鏡下的蘋果銹果類病毒（田波）蘋果銹果類病毒危害的蘋果果實(shí)（田波）類病毒感染的番茄表現(xiàn)矮化當(dāng)前第68頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)

類病毒的復(fù)制植物類病毒（A類復(fù)制：滾環(huán)復(fù)制，如桃潛隱花葉類病毒peachlatentmosaicviroid）和衛(wèi)星病毒的復(fù)制與自我剪切。B類類病毒如馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒potatospindletuberviroid復(fù)制（右圖）可能先由正鏈滾環(huán)復(fù)制多聚負(fù)鏈，再由多聚負(fù)鏈合成多聚正鏈，由核酸內(nèi)切酶切為單體正鏈，再由連接酶連接成環(huán)。當(dāng)前第69頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)衛(wèi)星病毒（擬病毒）：本身對(duì)于輔助病毒的復(fù)制不是必需的,而且它與輔助病毒的基因組無明顯的同源性。衛(wèi)星病毒利用輔助病毒的復(fù)制酶進(jìn)行復(fù)制，猶如病毒利用宿主細(xì)胞的能量、原料及酶進(jìn)行復(fù)制一樣。衛(wèi)星病毒的存在可以影響輔助病毒的產(chǎn)量和改變輔助病毒在宿主上的癥狀及反應(yīng)的程度。當(dāng)前第70頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)朊病毒前體（PrPc）和朊病毒（PrPsc）：prion的兩種形式，正常（左）和變異（右）。動(dòng)物、人存在朊病毒前體蛋白基因表達(dá)正常的蛋白，如感染了變異的朊病毒后該病毒可催化正常的朊病毒前體蛋白轉(zhuǎn)化為朊病毒。朊病毒在腦中積累結(jié)晶引起病變。瘋牛病源侵染人類的幾種途徑

當(dāng)前第71頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)5.3真病毒真病毒由蛋白和核酸組成，有的病毒有囊膜（囊膜）。蛋白主要是衣殼蛋白，有的病毒衣殼內(nèi)有酶蛋白。有的病毒核酸和蛋白共同組裝成核衣殼（如TMV）。病毒只含有一種核酸，RNA或DNA。有的病毒核酸分子在衣殼內(nèi)不止一個(gè)（如HIV）。囊膜是在病毒從宿主細(xì)胞內(nèi)出芽被宿主細(xì)胞膜系統(tǒng)包裹形成，囊膜由質(zhì)膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體膜等形成。脂質(zhì)成分與宿主細(xì)胞膜成分相似，但帶有病毒的宿主細(xì)胞識(shí)別蛋白等。當(dāng)前第72頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)動(dòng)物病毒（）煙花葉病毒（TMV）核衣殼中的RNA和蛋白亞基（田波）當(dāng)前第73頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)植物病毒（TMV，左；CMV，右）噬菌體（）當(dāng)前第74頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)若干代表性病毒的核酸類型核酸類型病毒種類動(dòng)物病毒植物病毒微生物病毒DNAss

DNA

線

狀細(xì)小DNA病毒(如鼠細(xì)小病毒,腺聯(lián)病毒,大蠟螟濃核癥病毒)雙生病毒(如玉米條紋病毒,木薯潛隱病毒,菜豆夏枯病毒)

環(huán)

狀

E.coli的ΦX174、M13、fd和fl噬菌體等ds

DNA線

狀各種腺病毒、皰疹病毒、虹彩病毒和痘病毒（天花病毒）

E.coli的T系、P1、P2和Mu,枯草桿菌的PBSX、SP01,沙門氏菌的P22噬菌體等環(huán)

狀乳多孔病毒(如猴、SV40病毒,鼠多瘤病毒等)花椰菜花葉病毒組(如大麗菊花葉病毒,香石竹蝕環(huán)病毒等12種)E.coli的λ、銅綠假單胞菌的PM2噬菌體等RNAssRNA線狀細(xì)小RNA病毒(如脊髓灰質(zhì)炎病毒,?？谔阋卟《?,披蓋病毒(黃熱病毒,登革熱病毒),彈狀病毒(如狂犬病毒,水皰性口膜炎病毒),副粘病毒(如麻疹病毒,腮腺炎病毒,新城疫病毒),正粘病毒(如流感病毒、H5N1禽流感病毒),逆轉(zhuǎn)錄病毒(如勞氏肉瘤病毒、艾滋病毒)，冠狀病毒(SARS病毒)煙草花葉病毒,煙草脆裂病毒,馬鈴薯X(Y、S)病毒;雀麥花葉病毒,豇豆斑駁病毒,黃瓜花葉病毒,大麥黃化病毒,煙草環(huán)斑病毒,番茄叢矮病毒,蕪菁黃花葉病毒;馬鈴薯黃矮病毒;苜蓿花葉病毒;甜菜黃花病毒;球葉萵苣壞死黃化病毒各種RNA噬菌體(如E.coli的MS2、Qβ、f2、R17)dsRNA

線狀呼腸孤病毒,質(zhì)型多角體病毒傷瘤病毒(如玉米矮縮病毒,水稻矮化病毒)各種真菌病毒,假單胞菌的Φ6噬菌體由上表可知,病毒的核酸類型極其多樣?？偟恼f來,動(dòng)物病毒以線狀的dsDNA和ssRNA為多,[dsDNA、ssDNA中ds表示雙鏈(doublestrand),ss表示單鏈(singlestrand)]植物病毒以ssRNA為主,噬菌體以線狀的dsDNA居多,而至今發(fā)現(xiàn)的真菌病毒都是dsRNA,藻類病毒則都是dsDNA。（）當(dāng)前第75頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)SARS病毒：冠病毒科(Coronaviridae)，屬于單鏈+RNA病毒[(+)sense,ssRNAVirus]。非典病毒細(xì)胞內(nèi)出芽：UltrastructuralanalysisofVerocellsinfectedwithsevereacuterespiratorysyndrome–associatedcoronavirus(SARS-CoV)strainHSR1.A,intracellularbuddingofSARS-CoVin

largevesiclescontainingCoVvirions(病毒粒子);

B,clustersofextracellularvirionsadjacent（靠近）totheplasmamembrane;CandD,intracellularbuddingofSARS-CoVvirions.（）當(dāng)前第76頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)禽流感病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒HIV結(jié)構(gòu)（+ssRNA）當(dāng)前第77頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)病毒侵入細(xì)胞：注射式侵入、細(xì)胞內(nèi)吞、膜融合、直接侵入（傷口侵入、胞間連絲侵入）。病毒侵入具有物種和組織特異性。囊膜病毒和非囊膜病毒不同侵入方式：1直接侵入；2注射式侵入；3，4受體介導(dǎo)的胞吞侵入；5膜融合侵入。（）艾滋病毒通過受體介導(dǎo)的膜融合侵入具有CD4抗原的T淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞（）當(dāng)前第78頁(yè)\共有84頁(yè)\編于星期四\21點(diǎn)病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制：大多數(shù)DNA病毒在細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制，大多數(shù)RNA病毒在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)復(fù)制。就目前所知,病毒復(fù)制共有7種方式。親代病毒的生物學(xué)特性遺傳給子代病毒的關(guān)鍵,是如何把不同類型核酸中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到病毒的mRNA中。不同類型病毒復(fù)制。I:Double-strandedDNA(Adenoviruses;Herpesviruses;Poxviruses,etc);II:Single-stranded(+)senseDNA(Parvoviruses);III:Double-strandedRNA(Reoviruses;Birnaviruses);IV:Single-stranded(+)senseRNA(Picornaviruses;Togaviruses,etc);V:Single-stranded(-)senseRNA(Orthomyxoviruses,Rhabdoviruses,etc);VI:S