细胞的统一性与多样性-高一上学期生物人教版必修1.pptx

第二节 细胞的同一性与多样性 一、细胞是生命活动的基本单位 二、细胞的基本类型 三、病毒及其与细胞的关系一、细胞是生命活动的基本单位（一）细胞的基本共性（二）细胞的大小（三）细胞是生命活动的基本单位（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位1.相似的化学组成主要组成元素：H、O、C、N、P、S氨基酸核苷酸糖类脂质（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位1.相似的化学组成主要组成元素：H、O、C、N、P、S（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位2.脂-蛋白体系的细胞质膜（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位2.脂-蛋白体系的细胞质膜相对稳定的细胞内环境质膜细胞核染色体核仁核糖体内质网高尔基体溶酶体微体线粒体叶绿体细胞骨架鞭(纤)毛细胞壁（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位3.相同的遗传装置（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位3.相同的遗传装置（一）细胞的基本共性一、细胞是生命活动的基本单位4.一分为二的分裂方式（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p支原体(0.1 0.3 m)比病毒(0.1 m）大10倍p细菌(12 m)比支原体大10倍p动植物细胞(20-30 m)比细菌大10倍p原生动物(0.1数mm)比动植物细胞大10倍细胞大小变化很大！（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位细胞维持体积的相对恒定p某些不同来源的细胞大小变化很大，如人的卵细胞直径只有0.1mm，而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cmp同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的大小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同p器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，把这种现象为“细胞体积的守恒定律”（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p 限制细胞体积大小的因素1)体积同表面积的关系细胞的体积与相对表面积成反比关系，细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞与周围环境交换物质的效力就越小。所以，细胞为了维持一个最佳的生存条件，必需维持最佳的表面积，从而限制了体积的无限增大。（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p 限制细胞体积大小的因素2)核糖体活性(IGF/PI3K/Akt/mTOR信号途径调控细胞体积)决定蛋白质的量IGF/PI3K/Akt/mTOR信号途径调控细胞体积mTOR(mammalian target of rapamycin,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白），失活细胞体积变小IGF：胰岛素样生长因子PI(4,5)P2：4,5-二磷酸磷脂酰肌醇PI3K：磷脂酰肌醇-3-羟激酶Akt：蛋白激酶BeIF4E：真核起始因子4E4E-BP：真核细胞翻译起始因子4E(elF4E)的特异性抑制物S6K：核糖体S6K蛋白激酶（突变体积变小）（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p 限制细胞体积大小的因素3)细胞内关键分子的浓度一些重要的分子在细胞内的拷贝数是很少的，当细胞体积增大时，这些分子的浓度就越来越稀释，一些重要的生化反应需要一定的浓度才能进行，所以细胞内分子浓度就成了限制细胞体积无限增大的另一个因素真核细胞的体积一般是原核细胞的 1000 倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题？（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p 限制细胞体积大小的因素1)体积同表面积的关系2)核糖体活性(IGF/PI3K/Akt/mTOR信号途径调控细胞体积)3)细胞内关键分子的浓度4)细胞分裂状态（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位p 限制细胞体积大小的因素细胞不仅对其体积的增大有限制，而且对细胞变小也有限制。为什么？生活细胞要维持正常的独立生活功能，最低限度需要5001000种不同类型的酶和蛋白质（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位最小最简单的细胞-支原体(mycoplast)最简单的原核细胞，直径0.10.3 m具有细胞质膜，但没有细胞壁环状双螺旋DNA，生殖道支原体仅580kb，约482基因每个细胞中约含有8001500个核糖体具感染性，可在培养基上培养培养细胞很容易被支原体污染，污染源主要是血清丝状支原体 Mycoplasma mycoides（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位2010 Synthia最小最简单的细胞-支原体(mycoplast)（二）细胞的大小一、细胞是生命活动的基本单位最小最简单的细胞-支原体(mycoplast)细胞生存与繁殖必须具备的结构装置：1）细胞膜2）DNA与RNA3）核糖体 10-20nm/每核糖体 4）酶 100种50nm 0.1 m因此，作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在。（三）细胞是生命活动的基本单位体现在：一、细胞是生命活动的基本单位1.细胞是构成有机体的基本单位2.细胞是代谢与功能的基本单位3.细胞是有机体生长发育的基础4.细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁5.细胞是生命起源的标志，是生物演化的起点一、细胞是生命活动的基本单位1.细胞是构成有机体的基本单位人体内的细胞大约分为200 多种不同的类型，成年人大约含有3.71013 个细胞，刚出生的婴儿约由21012 个细胞组成；人的大脑是1011 个神经元和几十倍于此的神经胶质细胞构成图 1-2 人体由200多种不同的细胞构成一、细胞是生命活动的基本单位2.细胞是代谢与功能的基本单位有机体一切代谢活动最终要靠各种细胞来完成：p单细胞生物运动、呼吸、排泄、生殖p多细胞生物细胞间协同作用，形成器官一、细胞是生命活动的基本单位3.细胞是有机体生长发育的基础有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、分化与凋亡来实现的一、细胞是生命活动的基本单位4.细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁p单细胞生物的繁殖表现为细胞一分为二p多细胞生物依靠细胞分裂形成特殊形式的生殖细胞孢子或配子p孢子萌发或配子结合为合子，是下一代生命的开始p细胞核中的遗传信息指导下一代生命的构建一、细胞是生命活动的基本单位4.细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁Figure 11 The hereditary information in the fertilized egg cell determines the nature of the whole multicellular organism.Although their starting cells look superficially similar,as indicated:a sea urchin egg gives rise to a sea urchin(海胆)(A and B).A mouse egg gives rise to a mouse(C and D).An egg of the seaweed Fucus(海藻)gives rise to a Fucus seaweed (E and F).一、细胞是生命活动的基本单位5.细胞是生命起源的标志，是生物演化的起点p生命是经过漫长的化学进化，由非生命的物质形成的p含有遗传物质的原始细胞的形成，标志着生命的出现第二节 细胞的同一性与多样性 一、细胞是生命活动的基本单位 二、细胞的基本类型 三、病毒及其与细胞的关系 二、细胞的基本类型（一）细胞的类型与生物界的类群（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻（三）古核细胞（古细菌）（四）真核细胞（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较 二、细胞的基本类型（一）细胞的类型与生物界的类群l20世纪60年代，细胞生物学家H.Ris提出把细胞分为真核细胞(eucaryotic cell)和原核细胞(procaryotic cell)原核生物和真核生物 原核生物几乎由单细胞构成 真核生物单细胞+多细胞l基因和基因组研究原核细胞中独立出古核细胞(archaea)古核生物细胞的基本类型：原核细胞、古核细胞、真核细胞 二、细胞的基本类型（一）细胞的类型与生物界的类群整个生物界最基本的类群包括：原核生物、古核生物、真核生物：原核生物、古核生物、原生生物、真菌、植物、动物 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻细菌与蓝藻 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻原核细胞(Prokaryotic cell)p没有典型核结构拟核p遗传信息量小，大部分原核细胞主要遗传物质仅为一个环状DNAp细胞内没有以膜为基础的各种细胞器，也没有细胞核膜p细胞体积一般很小，直径0.2-10 m不等p范畴：支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等（左）猪丹毒杆菌（G+)电镜照片；（右）细菌结构的模式图 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构p直径大小在0.55.0 m之间p含细胞壁、细胞质膜、核糖体和核区p除核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器p有时可观察到中膜体、荚膜与鞭毛 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构G+G-肽聚糖肽聚糖细胞壁共同成分是肽聚糖，G+菌细胞壁肽聚糖含量高，对青霉素很敏感 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构细胞质膜p具有选择性物质交换功能p膜上丰富的酶系执行多种代谢功能：有氧呼吸、蛋白质的合成与分泌及细胞壁合成p完成真核细胞中诸如线粒体、内质网和高尔基体所承担的部分功能 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构鞭毛p仅由一种鞭毛蛋白构成p具有运动功能，是细菌的“运动器官”p直径(0.010.02 m)；长度(1520 m)Microbiology.An Introduction.Pearson.13th(2019)p77单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构核糖体p沉降系数70Sp5000-50000个 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（1）细菌细胞的基本结构类 核p无核膜包围p环状DNApDNA在拟核蛋白的协助下高效包装p无真正的染色体结构 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（2）细菌基因组与遗传信息表达体系p基因组小，环状DNA，一般有一个复制起始点pDNA复制、RNA转录与蛋白质合成的结构装置在空间上没有分隔，可以同时进行p细菌细胞内存在可自主复制的环状DNA分子质粒 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻1、细菌（3）细菌的增殖p二分裂方式进行增殖，速度快快速增殖与慢速核酸复制之间的协调？p迅速增值的细胞中，上一次DNA复制尚未 完 成，下 一 次DNA复制已开始 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻2.蓝藻蓝藻又称蓝细菌(cyanobacterium)，能进行与高等植物类似的光合作用，因此被认为是最简单的植物。蓝藻没有叶绿体，仅有十分简单的光合作用结构装置。A、电镜下鱼腥藻的超微结构示意图，显示细胞壁、细胞质膜、类囊体等结构B、荧光显微镜下的丝状蓝藻鱼腥藻，红色-正常营养体细胞，蓝色-固氮作用的异形胞 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻2.蓝藻(1)蓝藻细胞的结构p体积大，直径1-10 mp质膜外有细胞壁(薄肽聚糖，含纤维素)和胶质鞘p胞质含类囊体(光和色素和电子传递链)p细胞“中央”为DNA(裸露，复制可连续进行)所在部位，称为中心质或中央体(光镜下较周围明亮)二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻2.蓝藻(1)蓝藻细胞的结构其他内含物：p脂滴p羧酶体(光合作用固定CO2)p气泡(0.21.0)m75nm，数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹调节细胞密度以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质 二、细胞的基本类型（二）两类代表性的原核细胞：细菌和蓝藻2.蓝藻(2)蓝藻细胞分裂与分化p细胞中部向内长出新横隔壁，中心质与原生质一分为二p 单细胞生物，有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在(两个子细胞在胶质鞘包围下不断分裂)p丝状蓝藻在氮源不足时，群体中有5%-10%的 细 胞 转 化 为 异 形 胞(hyterocyst)固氮酶以光系统I的ATP为能量还原N2为NH3(固氮酶对O2敏感，异形胞厚度阻止O2的进入)二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）1.古核细胞的发现2.古核细胞生存环境3.古核细胞在细胞起源与进化中的意义4.古核细胞的基本结构5.主要证据 二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）1.古核细胞的发现直系同源旁系同源 共同祖先距今越近的生物，其DNA序列越相似，亲缘关系也越近，反之亦然。因此可以通过直系同源基因序列相似性的比较确定物种的进化关系。人们赫然发现，形态结构非常相似的原核生物并不是统一的类群，而是在极早的时候就演化为两大类：古细菌(archaeobacteria)与 真细菌(eubacteria)（1）从图中可以看出来，物种1中含有a1基因，那么新物种产生后，产生了a2和a3。（2）只要涉及到新物种的产生，这两个物种中的基因就是直系同源。（3）接着，a2基因发生了复制现象，产生了a2，这时候a2和a2就是旁系同源，因为不牵涉到新物种的产生。（4）然后呢，又产生了两个物种（物种4和物种5），那我们此时就认为a2，a4，a5是直系同源，而a2,a4,a5也是直系同源。而带一撇的和不带一撇的则为旁系同源基因。二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）2.古核细胞生存环境产甲烷菌类(厌氧菌)盐细菌(高浓度盐水中)热原质体(煤堆中)硫氧化菌(硫磺温泉中)二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）3.古核细胞在细胞起源与进化中的意义 代表原始地球环境中生命存在与繁衍的特定形式，在细胞起源与进化中扮演过重要角色而非演化盲支 二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）4.古核细胞的基本结构细 胞 壁染色呈G+或G-,无胞壁酸和肽聚糖对青霉素不敏感细 胞 质 膜p脂类+蛋白质p脂肪酸与甘油通过醚键相连p特殊的中性脂质鲨烯衍生物p极端耐热菌质膜由40C的四乙醚组成“单层膜”醚键酯键 二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）4.古核细胞的基本结构DNA及其基因结构p环状p有操纵子p多数无内含子，有多顺反子pDNA和组蛋白结合成类似核小体结构p5S rRNA分子演化分析更接近于真核生物核 糖 体p70S，蛋白质数量多，介于真核和原核之间prRNA和蛋白质性质更接近于真核生物p对针对细菌核糖体的抗生素不敏感 二、细胞的基本类型（三）古核细胞（古细菌）5.主要证据 古核生物细胞的形态结构与遗传结构装置和原核细胞相似，但有些分子进化特征更接近真核细胞 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装2、植物细胞与动物细胞 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装（1）生物膜系统（2）遗传信息传递与表达系统（3）细胞骨架系统 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装（1）生物膜系统p厚度：8-10 nmp功能：1)选择性的物质跨膜运输与信号转导;2)区域分割 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装（1）生物膜系统p厚度：8-10 nmp功能：1)选择性的物质跨膜运输与信号转导;2)区域分割 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装(2)遗传信息传递与表达系统核小体(10nm)DNA+组蛋白异染色质与常染色质染色体 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装(3)细胞骨架系统p分类：胞质骨架+核骨架p胞质骨架：微管(细胞运动和信号传递)、微丝(为物质运输提供轨道；形成有丝分裂纺锤丝)、中间丝(组织特异性，支撑作用)二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装(3)细胞骨架系统p分类：胞质骨架+核骨架p核骨架：核基质、核纤层 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装蛋白质、核酸和脂质等生物分子如何逐级组装并最终形成细胞赖以进行生命活动的细胞结构体系生物大分子组装方式：自我装配、协助装配、直接装配p自我装配(self-assembly)从头发生，装配的相关信息存在于参与装配的分子本身，如中间丝p协助装配(aided-assembly)组成大分子复合物装配过程中，除需要形成最终结构的亚基之外，还需其他组分介入，但这些组分不参与最终的产物，如核糖体p直接装配(direct-assembly)某些亚基直接装配到预先形成的基础结构上，如质膜扩展 二、细胞的基本类型（四）真核细胞1、真核细胞的基本结构体系及其组装蛋白质、核酸和脂质等生物分子如何逐级组装并最终形成细胞赖以进行生命活动的细胞结构体系生物大分子组装方式：自我装配、协助装配、直接装配意义：p蛋白质复合物取代超大蛋白质，加快转录和翻译速度；减少基因突变和转录、翻译过程中发生错误的概率p装配与去装配，更易调节与控制多种生物学过程 二、细胞的基本类型（四）真核细胞2、植物细胞与动物细胞动物细胞中心体植物细胞细胞壁液泡叶绿体 二、细胞的基本类型（四）真核细胞2、植物细胞与动物细胞植物细胞细胞壁u成分：纤维素、果胶质、半纤维素与木质素u细胞之间的连接胞间连丝u尚未发现中间丝植物细胞液泡u单层脂蛋白包围的封闭系统，含无机盐、糖类、氨基酸、蛋白质、生物碱与色素u常同时存在两种不同的液泡：中性的储存蛋白质的液泡，细胞的代谢库，调节内环境酸性的裂解液泡，含水解酶，降解衰老细胞器，类似溶酶体 二、细胞的基本类型（四）真核细胞2、植物细胞与动物细胞植物细胞叶绿体u光合作用u质体(plastid)植物细胞中由双层膜包裹的一类细胞器的总称，与糖类的合成与贮藏密切相关，是绿色植物细胞特有的细胞器 二、细胞的基本类型（四）真核细胞2、植物细胞与动物细胞植物细胞其他u分裂以后普遍有一个体积增大与成熟的过程u植物天然产物(natural product)：植物细胞合成的、并不直接参与生长发育过程的次生代谢产物(secondary metabolite)药物、调味剂 二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较1、细胞膜系统的进化2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化 二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较1、细胞膜系统的进化u真核细胞以膜系统的演化为基础，首先把细胞分为两个相对独立的部分细胞核与细胞质，细胞质内又以膜系统为基础分隔为结构更精细，功能更专一的单位各种细胞器u细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志 二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化真核细胞基因组一般远大于原核细胞不同生物体类群的单倍体基因组大小的范围 二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化uDNA由原核细胞的环状单倍性转变为线状多倍性u基因数量增加u细胞核的存在使真核细胞基因表达实现多层次调控u真核生物存在基因间隔序列和内含子(表达调控，可变剪切)二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化p真核生物与原核生物长期共存，相互联系p有些原核生物是真核生物的病原体，有些相互依存由鼠疫杆菌（Yersinia pestis）引起，患者的皮肤上会出现许多黑斑，所以这种特殊瘟疫被人们叫做“黑死病”，几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人（约2500万人）死于这场灾难，在此后的80年间，这种疾病一再肆虐，实际上夺去了大约75%的欧洲人的生命（人类历史上最恐怖的疾病）欧洲黑死病(1347-1353)二、细胞的基本类型（五）原核细胞、古核细胞与真核细胞的比较2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化人体肠道菌群：宿主提供栖息地和营养物；菌群合成维生素和必需氨基酸；促进Fe、Zn吸收；对免疫系统的正常发育和维持至关重要聚类异戊二烯三类细胞基本特征比较第二节 细胞的同一性与多样性 一、细胞是生命活动的基本单位 二、细胞的基本类型 三、病毒及其与细胞的关系 三、病毒及其与细胞的关系（一）病毒的基本知识（二）病毒与细胞的区别（三）病毒及其在细胞内的增殖（四）病毒与细胞在起源与演化中的关系 三、病毒及其与细胞的关系（一）病毒的基本知识病毒(virus)p由一个或数个RNA或DNA分子构成的感染性因子，通常（但并非必须）覆盖有由一种或数种蛋白质构成的外壳，有的外壳外还有更为复杂的膜结构；p这些因子能将其核酸从一个宿主细胞传递给另一个宿主细胞，利用宿主的酶系统进行细胞内的复制；还能将其基因组整合入宿主细胞DNA，依靠这种机制，或是导致持续性感染发生，或是导致细胞转化，肿瘤形成 病毒是一类体积微小、无完整细胞结构、只含一种类型核酸(DNA或RNA)，严格活细胞内寄生，以复制方式增殖的非细胞型微生物 三、病毒及其与细胞的关系（二）病毒与细胞的区别1)不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征，故又称“分子生物”例如：一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳构成，故可把它们视为核蛋白分子2)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA病毒核酸单链DNA(ss DNA)双链DNA(ds DNA)单链RNA(ss RNA)双链RNA(ds RNA)对于病毒的单链RNA(ssRNA)p正链RNA(+RNA)：病毒RNA可作为mRNA直接进行翻译，规定为正极性(+意义)p负链RNA(-RNA)：病毒RNA核苷酸序列与其mRNA序列互补，规定为负极性(-意义)p个别病毒的RNA是双义的，即部分为正极性，部分为负极性 三、病毒及其与细胞的关系（二）病毒与细胞的区别对于病毒的单链DNA(ssDNA)p正链DNA(+DNA)：核苷酸序列与其mRNA序列相同，正极性p负链DNA(-DNA)：核苷酸序列与其mRNA互补，负极性26.23 Viruses Are Diverse Relatively small genomes and rapid evolutionary rates make it difficult to reconstruct phylogenetic relationships among some classes of viruses.Instead,viruses are classified largely by general characteristics of their genomes.The images here are computer artists reconstructions based on cryo-electron micrographs.负链单链RNA病毒流感病毒H5N1逆转录RNA病毒HIV双链DNA病毒疱疹病毒双链DNA病毒T4噬菌体正链单链RNA病毒SARS双链DNA病毒拟菌病毒APMV 三、病毒及其与细胞的关系（二）病毒与细胞的区别1)不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征，故又称“分子生物”例如：一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳构成，故可把它们视为核蛋白分子2)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA3）没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用4）严格活细胞内寄生，无自身核糖体，无个体生长，不进行二均分裂，须依赖宿主细胞进行自身核酸复制，形成子代 三、病毒及其与细胞的关系（二）病毒与细胞的区别病毒的特殊繁殖方式：复制1)感染宿主细胞2)病毒核酸复制与表达3)产生子代病毒基因组和新的蛋白质4)组分装配成子代毒粒 5)释放到细胞外6)重复上述过程；吸附 侵入 脱壳 病毒大分子的合成(病毒基因组的表达与复制)装配与释放 三、病毒及其与细胞的关系（二）病毒与细胞的区别5)个体微小(20-200nm)，在电子显微镜下才能看见6)对大多数抗生素不敏感(例外：利福平可抑制痘病毒复制)，(某些动物病毒)对干扰素敏感机体受到病毒感染时，免疫细胞通过抗病毒应答反应而产生的一组结构类似、功能接近的低分子糖蛋白(细胞因子)三、病毒及其与细胞的关系（三）病毒及其在细胞内的增殖病毒几乎可以感染所有的细胞生物，并具有宿主特异性噬菌体植物病毒动物病毒微生物植物动物烟草花叶病毒T4噬菌体冠状病毒 三、病毒及其与细胞的关系（三）病毒及其在细胞内的增殖病毒颗粒的基本结构是包围着病毒核酸的蛋白质外壳，即壳体或衣壳壳体结构类型螺旋对称二十面体对称基本结构双对称的结构=螺旋体+二十面体对称Ebola virus：埃博拉病毒哺乳动物腺病毒T7噬菌体 三、病毒及其与细胞的关系（三）病毒及其在细胞内的增殖病毒颗粒的基本结构是包围着病毒核酸的蛋白质外壳，即壳体或衣壳核壳体：病毒颗粒的蛋白质壳体与核心(核酸)一起构成的复合物，又称核衣壳裸露毒粒：仅由核衣壳构成的病毒颗粒(烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒)包膜：核衣壳外的一层脂蛋白膜，是病毒以芽出方式成熟时，由宿主细胞膜衍生而来，基本结构与生物膜相似，为脂双层膜，在包膜形成时，细胞膜蛋白被病毒的包膜糖蛋白取代作用：保护病毒核壳，启动病毒感染遗传物质蛋白质外壳 包膜核心成分部分病毒存在壳体或衣壳 三、病毒及其与细胞的关系（三）病毒及其在细胞内的增殖植物病毒通过人为地或自然的机械损伤所形成的微伤口进入细胞靠携带有病毒的媒介，主要是靠有吮吸式口器的昆虫取食将病毒带入细胞 植物病毒一旦进入细胞后，增殖产生的子代病毒或病毒核酸可通过病毒编码的运动蛋白与胞间连丝的相互作用从受染细胞进入邻近细胞病毒进入宿主细胞 三、病毒及其与细胞的关系（三）病毒及其在细胞内的增殖动物病毒病毒进入宿主细胞完整病毒颗粒或亚病毒颗粒穿过细胞膜利用细胞的胞吞作用，又称病毒入胞（病毒毒粒通过包膜与胞质小泡融合释放内部组分）毒粒包膜与细胞质膜融合病毒-抗体复合物通过与细胞表面免疫球蛋白受体进入细胞受体介导的胞吞膜融合早期mRNA合成宿主DNA降解噬菌体DNA复制晚期mRNA合成头部和尾部合成头部完成子代毒粒形成宿主细胞裂解T4噬菌体生活周期 三、病毒及其与细胞的关系（四）病毒与细胞在起源与进化中的关系u生物大分子病毒细胞半个多世纪前占优势，生物与非生物间的桥梁问题：病毒严格胞内寄生，无细胞何来病毒？病毒起源不可能先于细胞 病毒u生物大分子 细胞尚未发现病毒化石u生物大分子细胞 病毒