医学细胞生物学（中山大学）第二章 细胞的概念和分子基础（附习题）.docxVIP

第二章细胞的概念和分子基础（Cell and Molecular Basis）一、细胞是生命活动的基本单位所有的生物都是由细胞组成的，细胞是生命活动的基本单位。(一)细胞的概念1.细胞是构成有机体的基本单位。2.细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位。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，细胞具有遗传的全能性。5.没有细胞就没有完整的生命。(二)细胞的分类原核细胞（prokaryotic cell）早期细胞分为两大类真核细胞（eukaryotic cell）细菌域（bacteria）1990年，生物界被划分为三个域古菌域（archaea）真核域（eukarya）原核细胞细胞分为三大类型古核细胞真核细胞生物三域分类的系统树二、原核细胞特点：1. 结构简单DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核（nucleoid）。细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体。2.体积小直径约为1到数个微米。主要代表：支原体衣原体细菌蓝藻又称蓝细菌（一）支原体（mycoplasma）最小最简单的细胞。大小：通常为0.1～0.3μm。细胞膜：由磷脂和蛋白质构成，没有细胞壁。DNA：呈环形双链，胞质内分散存在，指导约400种蛋白合成。（二）细菌原核细胞的典型代表。细胞壁：位于细菌外表面，主要成分为肽聚糖。细胞膜：由脂质和蛋白质组成，有时可内陷形成中间体细胞质：DNA：环状分子，很少有重复序列，无内含子。质粒（plasmid）：能够独立于基因组DNA以外，自我复制的环状结构。核糖体：大部分游离于细胞质中，小部分附着在细胞膜内表面。70S细菌核糖体 50S大亚基 30S小亚基有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。细菌结构示意图（三）古细菌（archaebacteria）一类很特殊的细菌，多生活在极端环境中，如高温、高盐环境。特点：具有原核生物的某些特征：无核膜及内膜系统。具有真核生物的特征：RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白等。具有不同于原核细胞和真核细胞的特征：细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。三、真核细胞(一)真核细胞的形态大小形态：多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关。大小：差异很大，与细胞类型有关。(二)真核细胞的基本结构光镜下结构：细胞膜（cell membrane）细胞质（cytoplasm）细胞核（nucleus）电子显微镜下，在细胞质中可以看到由单位膜组成的膜性细胞器以及微丝、微管、中间纤维等骨架系统。真核细胞的基本结构特点：以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系——生物膜系统包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体及核膜等。以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系——遗传信息表达系统真核细胞储存遗传信息的DNA是以与蛋白质结合形式而存在，DNA与蛋白质的结合与包装程度决定了DNA复制和遗传信息的表达。遗传信息的流向是由DNA → RNA (mRNA) →蛋白质。核糖体（ribosome）是合成蛋白质的机器。由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系——细胞骨架系统由一系列纤维状蛋白组成的网状结构系统，包括细胞质骨架与核骨架。细胞质溶胶（cytosol）细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域，协助完成物质运输、能量传递、信息传递等细胞活动。动物细胞结构模式图原核细胞与真核细胞的比较四、病毒生物界中，病毒（virus）是惟一的非细胞形态的生命体。特点：在活细胞内才能表现出它们的基本生命活动。在电子显微镜下才能看到。结构：核酸分子与蛋白质组成的核酸-蛋白质复合体。分类：根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：DNA病毒；RNA病毒。类病毒（viroid）：仅由感染性的RNA构成。朊病毒（prion）：仅由感染性的蛋白质亚基构成。病毒的分子结构第二节细胞的分子基础细胞是由生命物质——原生质（protoplasm）组成基本元素99.9%： C、H、O、N——90%； S、P、Na、K、Ca、Cl、Mg、Fe—— 9% 。微量元素： Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I等。无机化合物水无机盐细胞的成份有机化合物有机小分子生物大分子一、生物小分子(一)水和无机盐是细胞内的无机化合物 1.水水是细胞中含量最多的成分。水在细胞中以两种形式存在：游离水。结合水，通过氢键或其他键同蛋白质结合。作用：良好溶剂，为各种代谢反应提供环境。 2.无机盐：以离子状态存在。阴离子：如Cl－、PO4－、HCO3－等阳离子：如Na+、K+、Ca2+等游离形式：维持细胞内外液的渗透压和pH。结合形式：直接与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的结合蛋白或类脂。(二)有机小分子是组成生物大分子的亚单位