細胞的統(tǒng)一性和多樣性.ppt

1、細胞的統(tǒng)一性和多樣性,The dynamic cell,Chapter 2,2.1細胞是生命活動的基本單元 2.2 原核細胞 prokaryotic cell 2.3 真核細胞 eukaryotic cell 2. 4古核細胞以及三類細胞的關系 2.5 細胞大小以及細胞形態(tài)結構一致性 2.6. 由細胞到組織 2.7 非細胞形態(tài)的生命病毒,2.1細胞是生命活動的基本單元,一切有機體都由細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位。 細胞是獨立的，有序的自控代謝體系，是代謝與功能的基本單位。 細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎。 細胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性。 沒有細胞就沒有完整的生命。,細胞 (ce

2、ll)的基本概念,是有膜包圍的能獨立進行繁殖的原生質團。細胞是生物體最基本的結構和功能單位，它具有進行生命活動的最基本的要素：即 具有一套基因組； 具有一層質膜，通過質膜與周圍環(huán)境進行物質和信息交流； 具有一套完整的代謝機構。,細胞概念的新思考,細胞是多層次非線性的復雜結構體系。 細胞是物質，能量與信息過程精巧結合的綜合體。 細胞是高度有序的，具有自裝配與自組織能力的體系。,細胞的基本共性,組成細胞的基本元素是相同的。 所有的細胞表面都由細胞膜。 所有的細胞均有兩種核酸。 所有的細胞均含有合成蛋白質的核糖體。 所有的細胞均以一分為二的方式進行增殖。,Non-cellular,prokaryot

3、ic cell 原核細胞,virus,Life,2.2 原核細胞 prokaryotic cell,無核膜，DNA游離在細胞質中 缺少內膜系統(tǒng)，至少不發(fā)達 無細胞骨架 單倍體，染色體為環(huán)狀，一條 細胞小，多在1-10微米,一、 最小最簡單的細胞支原體,是目前發(fā)現(xiàn)的最小，最簡單的細胞，具備了細胞的基本形態(tài)結構，并具有作為生命活動基本單位存在的主要特征。 具有細胞生存所需要的最低數(shù)量的蛋白，約700多種。 以一分為二的方式進行繁殖。 維持細胞基本生命活動細胞直徑最小的極限不能小于100納米，支原體已經接近該極,二、 原核細胞的代表細菌和藍藻,（一 ） 細菌 1. 細菌細胞的核區(qū)與基因組 沒有典型的

4、核結構，只有類核，核區(qū)不表現(xiàn)Feulgen的正反應。 2. 細菌細胞的表面結構 表面結構包含細胞膜，中膜體，細胞壁，莢膜，鞭毛。 3. 細菌細胞的核糖體 核糖體沉降系數(shù)為70S。部分為附著核糖體，大部分為游離核糖體。 4. 細菌細胞核外DNA 細菌中除了核區(qū)DNA外，還存在可自主復制的遺傳因子，稱為質粒。質粒DNA常用作基因重組與基因基因轉移的載體。 5. 細菌細胞內生孢子 是不良條件下的休眠體，是單細胞特殊的分化方式。,根據其形態(tài)分為：球菌(球形或橢圓形）;桿菌（桿狀或圓柱形）;螺 旋菌（螺 旋形) 在進化上又分為：原細菌（古細菌）真細菌,藍藻又稱藍細菌（Cyanobacteria）,（二）

5、藍藻,遺傳物質的所在部位為中心質，DNA含量比原核生物大。 最簡單的光能自養(yǎng)生物之一，僅有十分簡單的光合作用裝置。 光合作用片層上附有藻膽蛋白體，將光能傳遞給葉綠素。僅含葉綠素a，屬于原始低效的光合作用，可放出氧氣，不同于光合細菌。 細胞內有豐富的內含物。 細胞脂膜外有細胞壁和一層角膠質層，膠質層也稱鞽。 細胞體積較其他原核細胞大，常以單細胞，群體，絲狀體等形式存在。依靠分裂進行繁,2.3 真核細胞 eukaryotic cell,生物膜的分化，使細胞內部結構和功能更復雜和高級，內膜系統(tǒng)的出現(xiàn)，形成核和質兩大區(qū)域，并形成多種細胞器，保證各種物質代謝過程互不干擾，有序進行，各區(qū)域分工明確精細，功

6、能專一； 遺傳物質和遺傳結構裝置的增多和復雜化，使遺傳信息更加穩(wěn)定，基因轉錄轉錄和翻譯有嚴格的階段性和區(qū)域性，基因表達調控有多層次性； 具有龐大復雜的細胞骨架系統(tǒng)，對維持細胞形態(tài)和多種生理功能有重要的作用。,真核細胞的主要結構,細胞質膜 cytoplasm membrane 細胞核 nucleolus 內質網 endoplasmic reticutum 高爾基體 golgi apparatus 溶酶體 lysosome 過氧物酶體 peroxisome 線粒體 mitochondrion 細胞骨架 cytoskeleton 核糖體 ribosome,Animal Cell,動、植物細胞的比較,

7、要點 動物細胞 植物細胞 中心體 有 無 葉綠體 無 有 細胞壁 無 有 大液泡 無 有 胞質分裂方式 縊縮 形成細胞板,真核細胞的共生起源,線粒體的來源 葉綠體的來源,內共生學說 線粒體和葉綠體是由被吞噬的細菌和藍 藻演化來的,半自主性,2. 4古核細胞以及三類細胞的關系,古細菌 Archaeobacteria 真細菌 Eubacteria) 真核細胞 Eukaryotic cell,原核細胞,古核生物,生長在極端特殊環(huán)境中的細菌，可能代表了原始地球環(huán)境中生命存在與繁衍的特定形式，也許在細胞起源和進化中扮演重要角色。古核生物細胞的形態(tài)結構和遺傳裝置與原核細胞相似，有些分子進化特征更接近于真核

8、細胞。最早發(fā)現(xiàn)的古細菌是產甲烷類細菌。,古細菌與真細菌、真核細胞的關系,跟哪一種也不更近，認為是另一大類 盡管屬于原核類，但與真細菌有明顯差別 細胞壁成分不同，對抗菌素的反應不同 核糖體對抗菌素的反應更類似于真核細胞的 5SrRNA與真核細胞更接近,2.5 細胞大小以及細胞形態(tài)結構一致性,Why are Cells Small,細胞體積守恒定律,不論物種間的差異有多大，同一器官與組織的細胞，其大小更傾向在一個恒定的范圍之內。 細胞的體積與相對表面積成反比關系。相對較大的表面積，有利于物質的交換和保持新陳代謝。 細胞體積在不同物種間均相差懸殊, 而細胞核體積相差不大。 器官的大小主要取決于細胞的

9、數(shù)量，與細胞的數(shù)量成正比，而與細胞的大小無關。 細胞內物質交流的速度與細胞體積成反比關系。,細胞的形態(tài)結構與功能的關系,細胞的形態(tài)結構與功能的相關性與一致性是很多細胞的共同特點，分化程度越高的細胞表現(xiàn)越明顯。 哺乳動物的紅細胞，分泌細胞以及生殖細胞形態(tài)結構與功能的適應是很好的例證。,2.6. 由細胞到組織,Multicellularity Requires Extracellular Glues 多細胞組織需要細胞外基質 The simplest multicellular organisms are single cells embedded in a jelly of protein an

10、d polysaccharide called the extracellular matrix.,The specialized groups of differentiated cells form tissues, which are themselves the major components of organs.,Tissues Are Organized into Organs,2.7 非細胞形態(tài)的生命病毒Virus,病毒，不具有細胞形態(tài)和結構，專性寄生，一般只含有一種核酸，靠復制繁殖,噬菌體 病毒（virus） 類病毒（viroid） 朊病毒（prion,植物病毒,Single s