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第二章 细胞的概念及其结构 和组成 西北农林科技大学生命科学学院 李绍军 本章概要： 1.细胞和原生质的概念； 2.细胞的大小和形态； 3.细胞的一般结构； 4.细胞的化学组成； 5.细胞的代谢作用概述。 学习重点： 1.原核细胞、真核细胞、古细菌之间的区别和联系， 2.动物细胞和植物细胞的异同。 2.1 细胞和原生质的概念 细胞是由质膜（plasma membrane ）和其包围的、含有一个核或拟核（nucleoid）的原生质团 所组成，含有一个物种全部的遗传信息（基因组），并能利用环境营养物进行生长、复制和传递 遗传信息、进行分裂增殖的生物体的基本单位。 四个主要特征：质膜包围、含遗传信息，蛋白翻译体系、遗传信息复制和传递（分裂增殖） 原生质是指细胞质膜内含有的生活物质，包括细胞核和围在核四周的细胞质（cytoplasm ）。细 胞内除细胞核以外的原生质称为细胞质。核内所含的原生质称为核质（nucleoplasm或 karyoplasm）。核质又由核内可溶性物质、不溶性纤维状核基质（nuclear matrix）、染色质和核 仁等组成。 细胞概念的一些深度理解 细胞是多层次非线性的复杂结构体系具有高度复杂性和组织性的细胞器及结构 细胞是物质 （结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体完成各种生理活动 细胞是高度有序的自组织体系能进行自我调控以及繁殖后代 2.2 细胞的大小和形态 细胞的大小差别很大。不同类型的细胞有的用肉眼就能看到，有 的需要用电子显微镜才能看到；此外，同一生物体的相同组织中的细 胞随生理状态不同，其体积也有变动。 细胞的形状呈多样化，有球状、多面体、纺锤体（spindle ）和柱状体等。 培养的小鼠成纤维细胞 植物叶表皮细胞 植物根尖细胞 2.3 细胞的一般结构 9 Superkingdom 细菌(Bacteria) 古生菌(Archaea) 真核生物(Eukarya) 20世纪60年代细胞生物学家Ris提出，细胞分为两大类分为两大类， 即原核细胞 （prokaryotic cell）与真核细胞 （eukaryotic cell ）。前者结构简单，种类也少；后者结构 复杂。 在原核细胞与真核细胞之间，还有一种过渡类型，称为古细菌 （archaea 或 archaebacterium） 共同特征： 细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。 所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA，作为遗传信息复制与转录的载体。 都有蛋白质合成的机器─核糖体。 所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。 原核细胞 （prokaryotic cell） 基本特点： 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成； 细胞内没有形成以膜包裹的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核。 主要代表： 支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞； 细菌(bacteria) 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria ） 支原体（mycoplast） ◆是最小的原核细胞，直径为0.1～0.3 μm ◆唯一一种没有细胞壁的原核生物 肺炎支原体 支原体模式图（a ）和人工合成的支原体基因组（b） 一般认为256 个基因就足以维持细胞的基本生命活动 细菌 （bacterium ) 细菌依照细胞的形状，分为球菌、杆菌和螺旋菌3 类。细菌的大小差别也很大，大的如迂回螺 旋菌，宽1.4~1.7μm，长14~60μm。小的如考克斯氏体，宽0.2~0.4μm，长0.4~1.0μm。 细菌的结构： 内含拟核结构和核糖体， 质膜外面有一层细胞壁。 特殊细菌： 有荚膜 （capsule ）、鞭毛、 伞毛 （pilus ）、质粒 （plasmid） 淋病球菌 大肠杆菌