细胞的基本概念与分子基础.pptVIP

2009-08 细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制 第二章 细胞的基本概念与分子基础 教学基本要求 1.理解细胞是生命活动的基本单位，掌握原核细胞、真核细胞、单细胞、多细胞、生物大分子、细胞起源、细胞进化等基本概念； 2. 熟悉原核细胞与真核细胞的主要结构特征与区别； 3. 熟悉原始细胞起源的历程及生命起源过程中核酸、蛋白质及脂类的重要性； 4. 理解真核细胞某些细胞器起源的学说； 5. 熟悉生物由单细胞向多细胞进化的几个阶段； 6. 掌握多细胞生物区别于单细胞生物的特征。 7. 掌握细胞中的元素和无机化合物的种类与功能 8. 熟悉生物大分子的概念及其与有机小分子的关系 9. 掌握核酸的结构、种类与功能； 10. 熟悉蛋白质的化学组成与分子结构 11.熟悉多糖的存在形式、分布特征与功能 第一节 细胞的基本概念 一、细胞是生命活动的基本单位 （一）细胞的概念 1. 细胞是生物体的基本结构单位 2. 细胞是生物体的基本功能单位，具有完整的代谢体系 3.细胞是有机体生长与发育的基础 4.细胞是遗传的基本单位，具有完整的遗传系统和遗传的全能性 二、原核细胞 （一）特征 1. 结构简单 DNA环状、裸露、形成拟核（nucleoid） 细胞中只有核糖体，无其他细胞器 2. 体积小：直径1至数微米 （二）主要类群 1.支原体 2.衣原体 3.细菌 4.蓝藻 1.支原体：0.1~0.3?m，无细胞壁，形态多变，具有高度多形性。是肺炎、脑炎、泌尿生殖道炎的病原体。 2.衣原体： 0.3~0.5?m，有细胞壁，少数有致病性，引起泌尿生殖道炎、附睾炎、直肠炎、沙眼等。 3.细菌 大小：0.5~5 ?m 细胞壁：主要成分是肽聚糖。有的表面有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。 细胞膜：脂和蛋白质构成，某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜(capsule)，某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成中膜体(mesosome)，以扩大细胞膜的表面积，提高代谢效率，还可能与DNA复制和细胞分裂有关。 细胞质 DNA：环状、裸露、无内含子、很少有重复序列 质粒：核外DNA，环状，可自由出入细胞，独立复制 核糖体：大部分游离于细胞质中，少数附着于质膜内侧；70S（50S+30S） 三、真核细胞 （一）真核细胞的形态与大小 1.形态：多种多样，与细胞类型有关并与其功能相适应 2.大小：多在10~20?m之间，大者可达100 ?m至数cm，与细胞类型有关 （二）真核细胞的基本结构 光镜下的结构：细胞膜，细胞质，细胞核 电镜下的结构：膜相结构，非膜相结构 1.生物膜系统：质膜，内膜系统，线粒体 2.遗传系统：DNA, RNA, 核糖体，聚合酶及各种因子 3.细胞骨架系统：微管，微丝，中等纤维 4.核糖体：rRNA串联蛋白质，大小两个亚单位 5.细胞质溶胶：胞质中除细胞器外的不定型溶胶，含离子、水、中小有机分子和生物大分子 细胞上述结构体系具有严密的组织结构和功能分工，正常的生命活动依赖于结构的完整性。 表2-1 原核细胞与真核细胞的比较（教材p14） 原核细胞与真核细胞的区别表现在细胞的形态结构、基因组结构和基因表达特征几个方面。 “70S”、“80S”中的S是沉降系数 四、原核细胞与真核细胞的比较 四、非细胞生命形态——病毒 （一）特征 1.在活细胞内才能表现出生命活动 2.在电镜下才可看到 （二）成分 核酸与蛋白质构成的核蛋白复合体 （三）类别 1.DNA病毒：DNA+蛋白质 2.RNA病毒：RNA+蛋白质 类病毒（viroid）：仅有感染性的RNA构成 朊病毒（prio）：仅有感染性的蛋白质亚基构成 第二节 细胞的起源与进化 原始细胞的形成 从原核细胞向真核细胞的演化 单细胞生物向多细胞生物的进化 一、原始细胞的形成 1. 无机小分子→→→→→→→有机小分子 2. 有机小分子→→→→→→→生物大分子 3. 生物大分子→→→→→→多分子体系 4. 多分子体系→→→→→→原始生命 5. 原始生命→→→→→→→原始细胞 6. 原始细胞→→→→→→→原核细胞 二、从原核细胞向真核细胞的演化 从原核细胞到真核细胞要形成：核膜，内膜系统，线粒体，叶绿体和细胞骨架系统。 1. 核膜的起源与内质网 2. 内膜系统（包括内质网）的起源质膜内陷，即自生说（autogenesis）、分化起源说。 3. 线粒体、叶绿体起源于细菌共生。内共生说(endosymbiosis) 4. 细胞骨架的起源？分化起源？ 内共生假说的证据： （1）二者的大小形态与细菌类似； （2）二分裂法繁殖； （3）有自身的遗传系统且有原核细胞的特点； （4）核糖体和核糖体RNA与细菌的更接近 三、单细胞生物向多细胞生物的进化 1.由单细胞生物向多细胞生物进化大致经历了单细胞→单细胞群体→多细胞生物三个阶段。 2.