细胞生物学细胞基本知识.pptx
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1、第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位 所所有有有有机机体体都都由由细细胞胞构构成成,细细胞胞是是构构成成有有机机体体的的基基本本单单位位 ;细细胞胞具具有有独独立立的、有序的自控代谢体系的、有序的自控代谢体系第1页/共78页细胞是生物体形态结构的基本单位细胞是生物体形态结构的基本单位细胞是生物体代谢的基本单位细胞是生物体代谢的基本单位细胞是生物体生理功能的基本单位细胞是生物体生理功能的基本单位细细胞胞是是生生物物体体疾疾病病发发生生、发发展展的的基基本本单位单位 第2页/共78页细胞是生长发育的基本单位细胞是生长发育的基本单位细胞分裂细胞分
2、裂细胞数目增加细胞数目增加细胞生长细胞生长-细胞体积增加细胞体积增加细胞分化细胞分化-细胞种类增加细胞种类增加-发育发育生长生长第3页/共78页细胞是遗传的基本细胞是遗传的基本单位(全能性)单位(全能性)生物个体中,每个生物个体中,每个细胞都包含有全套的细胞都包含有全套的遗传信息,都有分化遗传信息,都有分化为各类细胞或发育为为各类细胞或发育为完整个体的潜能。完整个体的潜能。第4页/共78页细胞概念的一些新思考细胞概念的一些新思考 细胞是多层次非线性的复杂结构体系细胞是多层次非线性的复杂结构体系 -细胞具有高度复杂性和组织性细胞具有高度复杂性和组织性 第5页/共78页细细胞胞是是物物质质(结结构
3、构)、能能量量与与信信息息过过程程精精巧结合的综合体巧结合的综合体 -细胞完成各种化学反应细胞完成各种化学反应-细胞需要和利用能量细胞需要和利用能量-细胞参与大量机械活动细胞参与大量机械活动-细胞对刺激作出反应细胞对刺激作出反应第6页/共78页细细胞胞是是高高度度有有序序的的,具具有有自自组组装装能能力力与自组织体系与自组织体系-细胞能进行自我调控细胞能进行自我调控-繁殖和传留后代繁殖和传留后代第7页/共78页细胞的基本共性细胞的基本共性 所所有有的的细细胞胞表表面面均均有有由由磷磷脂脂双双分分子子层层与与镶镶嵌嵌蛋蛋白白质质构构成成的的生生物物膜膜,即即细细胞胞膜膜(cell membran
4、ecell membrane)。)。所有的细胞都含有两种核酸:即所有的细胞都含有两种核酸:即DNADNA与与RNARNA,与蛋白质组成遗传装置。,与蛋白质组成遗传装置。第8页/共78页细胞的基本共性细胞的基本共性 所有细胞中都有蛋白质合成的机器所有细胞中都有蛋白质合成的机器核核糖体(糖体(ribosomeribosome)。)。所有细胞的增殖都以一分为二的方式进所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。行分裂。细胞具有相似的化学组成细胞具有相似的化学组成-元素、生元素、生物小分子、生物大分子物小分子、生物大分子第9页/共78页被被质质膜膜包包裹裹在在细细胞胞内内的的所所有有生生活活物物质质称称
5、为为原生质原生质(protoplasm)(protoplasm),包括包括细胞核和细胞质细胞核和细胞质。植物细胞质膜的外面还有一层细胞壁。植物细胞质膜的外面还有一层细胞壁。在在离离体体条条件件下下细细胞胞壁壁很很容容易易被被酶酶水水解解掉掉,脱脱去去细细胞胞壁壁的的细细胞胞就就称称为为原原生生质质体体(protoplast)(protoplast)。第10页/共78页第二节第二节 原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞生物界的基本类群生物界的基本类群第11页/共78页上上 个个 世世 纪纪 6060年年 代代,H.RisH.Ris提提 出出 原原 核核 细细 胞胞(prokaryotic pro
6、karyotic cell)cell)真真核核细细胞胞(eukaryotic(eukaryotic cell)cell)的的 概概 念念。生生 物物 界界 由由 此此 分分 成成 原原 核核 生生 物物(prokaryote)prokaryote)和和真真核核生生物物(eukaryote)(eukaryote)两两大大类类群。群。近近年年,通通过过对对生生活活在在极极端端环环境境中中的的古古细细菌菌的的研研究究,发发现现了了区区别别上上述述两两类类细细胞胞的的古古核核生生物物(archaeon)archaeon)。这这样样生生物物界界就就可可分分为为三三界界-原核生物,真核生物和古核生物。原核
7、生物,真核生物和古核生物。第12页/共78页原核生物原核生物-原核细胞原核细胞古核生物古核生物-古核细胞古核细胞真核生物真核生物-真核细胞真核细胞第13页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)第14页/共78页基本特点:基本特点:遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一个环状个环状DNADNA构成构成 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜门结构与功能的细胞器和细胞核膜核糖体是其唯一的细胞器核糖体是其唯一的细胞器原核细胞(原核细胞(prokaryo
8、tic cell)prokaryotic cell)第15页/共78页主要代表:主要代表:支原体(支原体(mycoplastmycoplast)目前发现的最目前发现的最小、最简单、可独立生活的细胞小、最简单、可独立生活的细胞衣原体、立克次氏体(细胞内寄生)衣原体、立克次氏体(细胞内寄生)细菌、放线菌细菌、放线菌 蓝藻又称蓝细菌(蓝藻又称蓝细菌(CyanobacteriaCyanobacteria)原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)第16页/共78页支原体支原体可可通通过过滤滤菌菌器器,无无细细胞胞壁壁,分分裂裂增增殖殖,能能在体外生长,也能
9、寄生在细胞内在体外生长,也能寄生在细胞内原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)第17页/共78页细菌细菌可分为:球菌、杆菌和螺旋菌(弧形菌)可分为:球菌、杆菌和螺旋菌(弧形菌)直径直径0.55m0.55m之间之间。原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)第18页/共78页大大肠肠杆杆菌菌淋淋病病球球菌菌肉肉毒毒梭梭菌菌弧弧形形霍霍乱乱菌菌第19页/共78页细菌的表面结构细菌的表面结构原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)细细胞胞壁壁(cell ce
10、ll wallwall):机机械械强强度度高高,对对细细胞起保护作用胞起保护作用 革兰氏阴性菌(革兰氏阴性菌(G G-)和革兰氏阳性菌)和革兰氏阳性菌(G G+)的主要差别在细胞壁上)的主要差别在细胞壁上第20页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)革革兰兰氏氏染染色色:18841884年年由由丹丹麦麦人人革革兰兰(Christian Christian GramGram)发发明明的的,经经染染色色处处理理后后,呈呈红红色色的的是是G G-,呈呈紫紫色色的的,是是G G+。着着色色性性质质的的不不同同是是因因为为细细胞壁结构的不同。胞
11、壁结构的不同。G+G-第21页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)G G+的的细细胞胞壁壁中中壁壁酸酸含含量量高高达达90%,G90%,G -的的细细胞胞壁壁中中壁壁酸酸含含量量只只有有5%5%,青青霉霉素素的的主主要要作作用用是是抑抑制制壁酸的合成。壁酸的合成。第22页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)细菌的表面结构细菌的表面结构细细胞胞膜膜:磷磷脂脂双双分分子子层层和和蛋蛋白白质质组组成成。膜膜蛋蛋白白有有受受体体、酶酶等等,能能完完成成真真核核细细胞胞膜膜性性细细
12、胞胞器器的的大大部分功能。部分功能。中中膜膜体体(间间体体):细细胞胞膜膜内内折折形形成成,扩扩大大了了膜膜面积。面积。荚膜:保护作用荚膜:保护作用第23页/共78页细菌细胞的拟核与基因组细菌细胞的拟核与基因组拟核:拟核:DNADNA分子聚集的区域,不规则,无核膜分子聚集的区域,不规则,无核膜基基因因组组:一一条条环环状状的的DNADNA分分子子(线线状状DNADNA、多条多条DNADNA),半保留复制),半保留复制复复制制、转转录录、翻翻译译没没有有在在空空间间上上分分隔隔,可可同同时时进行。进行。原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)第24
13、页/共78页质质粒粒(plasmid)(plasmid):是是细细菌菌核核区区DNADNA外外,可可进进行行自自主主复复制制的的遗遗传传因因子子,环环状状的的双双链链DNADNA,遗遗传传信信息息量量22002200个个基基因因;常常常常赋赋予予细细胞胞对抗生素的抗性。对抗生素的抗性。质粒质粒DNADNA可以整合到核区可以整合到核区DNADNA中中 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)细菌的质粒细菌的质粒第25页/共78页约含约含500050000500050000个。个
14、。部部分分附附着着在在细细胞胞膜膜内内侧侧,大大部部分分游游离离于于细细胞质中。沉降系数为胞质中。沉降系数为70S70S。小小亚亚单单位位(30S)(30S)对对四四环环素素、链链霉霉素素敏敏感感,大大亚单位亚单位(50S)(50S)对红霉素、氯霉素敏感。对红霉素、氯霉素敏感。原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)细菌的核糖体细菌的核糖体第26页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)细菌的内生孢子细菌的内生孢子细菌的增殖细菌的增殖-直接分裂直接分裂又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠
15、体又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体分裂中的链球菌分裂中的大肠杆菌第27页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物第28页/共78页原核细胞(原核细胞(prokaryotic cell)prokaryotic cell)蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物光光合合作作用用:含含有有叶叶绿绿素素a a,藻藻胆胆素素等,光系统等,光系统以以水水为为电电子子供供体体,放出放出O O2 2第29页/共78页原核细胞(原核细胞
16、(prokaryotic cell)prokaryotic cell)蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物蓝藻(蓝细菌):产氧光合自养的原核生物类类囊囊体体是是光光合合作作用的场所用的场所核核区区含含多多个个拷拷贝贝的环状的环状DNADNA增殖是直接分裂增殖是直接分裂第30页/共78页古核细胞(古细菌古核细胞(古细菌archaeobacteriaarchaeobacteria)古古核核生生物物:又又称称古古细细菌菌(archaeobacteria),archaeobacteria),已已经经发发现现几几百百种种。如如盐盐细细菌菌,硫硫氧氧化化细细菌菌,嗜嗜热热细细菌菌,产甲烷菌类等。进化中与
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