細胞生物學(xué)細胞基本知識專業(yè)課件

第二章細胞基本知識概要Chapter2Basicknowledgeofcell1第一節(jié)細胞的基本概念細胞是生命活動的基本單位

所有有機體都由細胞構(gòu)成，細胞是構(gòu)成有機體的基本單位；細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系2●細胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的基本單位●細胞是生物體代謝的基本單位●細胞是生物體生理功能的基本單位●細胞是生物體疾病發(fā)生、發(fā)展的基本單位

3●細胞是生長發(fā)育的基本單位細胞分裂—細胞數(shù)目增加細胞生長---細胞體積增加細胞分化---細胞種類增加---發(fā)育生長4●細胞是遺傳的基本單位（全能性）生物個體中，每個細胞都包含有全套的遺傳信息，都有分化為各類細胞或發(fā)育為完整個體的潛能。5細胞概念的一些新思考★細胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系------細胞具有高度復(fù)雜性和組織性6★細胞是物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體----細胞完成各種化學(xué)反應(yīng)----細胞需要和利用能量----細胞參與大量機械活動----細胞對刺激作出反應(yīng)7★細胞是高度有序的，具有自組裝能力與自組織體系----細胞能進行自我調(diào)控----繁殖和傳留后代8細胞的基本共性

★所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細胞膜（cellmembrane）。★所有的細胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA，與蛋白質(zhì)組成遺傳裝置。9細胞的基本共性

★所有細胞中都有蛋白質(zhì)合成的機器─核糖體（ribosome）。★所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。★細胞具有相似的化學(xué)組成----元素、生物小分子、生物大分子109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:48:58PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3●被質(zhì)膜包裹在細胞內(nèi)的所有生活物質(zhì)稱為原生質(zhì)(protoplasm)，包括細胞核和細胞質(zhì)。●植物細胞質(zhì)膜的外面還有一層細胞壁。在離體條件下細胞壁很容易被酶水解掉，脫去細胞壁的細胞就稱為原生質(zhì)體(protoplast)。

129、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:48:58PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3第二節(jié)原核細胞與古核細胞生物界的基本類群14上個世紀60年代，H.Ris提出原核細胞（prokaryoticcell)真核細胞(eukaryoticcell)的概念。生物界由此分成原核生物（prokaryote)和真核生物(eukaryote)兩大類群。近年，通過對生活在極端環(huán)境中的古細菌的研究，發(fā)現(xiàn)了區(qū)別上述兩類細胞的古核生物（archaeon)。這樣生物界就可分為三界----原核生物，真核生物和古核生物。15原核生物----原核細胞古核生物----古核細胞真核生物----真核細胞16原核細胞（prokaryoticcell)17基本特點：★遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀DNA構(gòu)成★細胞內(nèi)沒有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細胞器和細胞核膜★核糖體是其唯一的細胞器原核細胞（prokaryoticcell)18主要代表：★支原體（mycoplast）——目前發(fā)現(xiàn)的最小、最簡單、可獨立生活的細胞★衣原體、立克次氏體（細胞內(nèi)寄生）★細菌、放線菌★藍藻又稱藍細菌（Cyanobacteria）原核細胞（prokaryoticcell)19支原體可通過濾菌器，無細胞壁，分裂增殖，能在體外生長，也能寄生在細胞內(nèi)原核細胞（prokaryoticcell)20細菌可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）直徑0.5~5μm之間。原核細胞（prokaryoticcell)21大腸桿菌淋病球菌肉毒梭菌弧形霍亂菌22細菌的表面結(jié)構(gòu)原核細胞（prokaryoticcell)細胞壁（cellwall）：機械強度高，對細胞起保護作用革蘭氏陰性菌（G-）和革蘭氏陽性菌（G+）的主要差別在細胞壁上23原核細胞（prokaryoticcell)革蘭氏染色：1884年由丹麥人革蘭（ChristianGram）發(fā)明的，經(jīng)染色處理后，呈紅色的是G-，呈紫色的，是G+。著色性質(zhì)的不同是因為細胞壁結(jié)構(gòu)的不同。G+G-24原核細胞（prokaryoticcell)G+的細胞壁中壁酸含量高達90%,G-的細胞壁中壁酸含量只有5%，青霉素的主要作用是抑制壁酸的合成。25原核細胞（prokaryoticcell)細菌的表面結(jié)構(gòu)細胞膜：磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)組成。膜蛋白有受體、酶等，能完成真核細胞膜性細胞器的大部分功能。中膜體（間體）：細胞膜內(nèi)折形成，擴大了膜面積。莢膜：保護作用26細菌細胞的擬核與基因組擬核：DNA分子聚集的區(qū)域，不規(guī)則，無核膜基因組：一條環(huán)狀的DNA分子（線狀DNA、多條DNA），半保留復(fù)制復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯沒有在空間上分隔，可同時進行。原核細胞（prokaryoticcell)27質(zhì)粒(plasmid)：是細菌核區(qū)DNA外，可進行自主復(fù)制的遺傳因子，環(huán)狀的雙鏈DNA，遺傳信息量2~200個基因；常常賦予細胞對抗生素的抗性。質(zhì)粒DNA可以整合到核區(qū)DNA中

質(zhì)粒常用作基因重組與基因轉(zhuǎn)移的載體。原核細胞（prokaryoticcell)細菌的質(zhì)粒28約含5000~50000個。部分附著在細胞膜內(nèi)側(cè)，大部分游離于細胞質(zhì)中。沉降系數(shù)為70S。小亞單位(30S)對四環(huán)素、鏈霉素敏感，大亞單位(50S)對紅霉素、氯霉素敏感。原核細胞（prokaryoticcell)細菌的核糖體29原核細胞（prokaryoticcell)細菌的內(nèi)生孢子細菌的增殖----直接分裂又稱芽孢，是對不良環(huán)境有強抵抗力的休眠體分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌30原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物31原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物光合作用：含有葉綠素a，藻膽素等，光系統(tǒng)Ⅱ以水為電子供體，放出O232原核細胞（prokaryoticcell)藍藻（藍細菌）：產(chǎn)氧光合自養(yǎng)的原核生物類囊體是光合作用的場所核區(qū)含多個拷貝的環(huán)狀DNA增殖是直接分裂33古核細胞（古細菌archaeobacteria）古核生物：又稱古細菌（archaeobacteria),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾百種。如鹽細菌，硫氧化細菌，嗜熱細菌，產(chǎn)甲烷菌類等。進化中與真核細胞更為密切34古核細胞（古細菌archaeobacteria）細胞壁成分：與真核細胞相同。青霉素等抗菌素不能抑制其生長。DNA與基因結(jié)構(gòu)：具有內(nèi)含子與重復(fù)序列核小體結(jié)構(gòu)：具有組蛋白和類核小體結(jié)構(gòu)核糖體：與真核細胞類似，且蛋白質(zhì)合成不受抑制原核生物的抗菌素抑制5srRNA的分子進化分析：與真核生物類似35古核細胞（古細菌archaeobacteria）目前的研究證據(jù)顯示：古細菌與真核細胞在進化關(guān)系上較原核細胞更為密切。古細菌包括3類不同的細菌:、極端嗜鹽細菌，嗜酸嗜熱細菌和產(chǎn)甲烷細菌。PCR（多聚酶鏈反應(yīng)）中所使用的Taq酶就是從T.aquaticus嗜熱細菌中分離到的。36第三節(jié)真核細胞真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系生物膜系統(tǒng)細胞骨架系統(tǒng)遺傳信息表達的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)37生物膜結(jié)構(gòu)體系真核細胞(eukaryoticcell)38●生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（面）成分：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)★以生物膜為基本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)建各種相對獨立的細胞器★完成各種化學(xué)反應(yīng)★完成物質(zhì)的跨膜運輸★信息與能量的傳遞39細胞骨架系統(tǒng)真核細胞(eukaryoticcell)40●細胞骨架系統(tǒng)（線）成分：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)：由特異的結(jié)構(gòu)蛋白裝配成的網(wǎng)架系統(tǒng)★對細胞形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理排布起支架作用★與細胞內(nèi)大分子的運輸、細胞的運動、細胞器的位移有關(guān)★參與細胞信息的傳遞、基因表達、蛋白質(zhì)合成、細胞的分裂、分化等重要的細胞活動41■遺傳信息表達結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(圖1-22)遺傳信息表達結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

真核細胞(eukaryoticcell)42●遺傳信息表達系統(tǒng)（點）以核酸（DNA、RNA）及蛋白質(zhì)為主要成分，包括細胞核和核糖體。①通過遺傳物質(zhì)的復(fù)制，使細胞分裂時保持遺傳物質(zhì)的連續(xù)傳遞②通過基因的選擇性表達，控制細胞的活動43細胞的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)代謝網(wǎng)絡(luò)（metabolicnetwork）運輸網(wǎng)絡(luò)（transportnetwork）生物膜網(wǎng)絡(luò)（biomembranenetwork）細胞骨架網(wǎng)絡(luò)（cytoskeletonnetwork）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)（signaltransductionnetwork）真核細胞(eukaryoticcell)44真核細胞(eukaryoticcell)45真核細胞(eukaryoticcell)46真核細胞(eukaryoticcell)47真核細胞(eukaryoticcell)48真核細胞與原核細胞的比較49真核細胞與原核細胞的比較細胞大小與結(jié)構(gòu)特征：細胞核，細胞器，細胞骨架，細胞壁，核糖體，細胞大小遺傳裝置：DNA形狀與大小,核小體，DNA重復(fù)序列，內(nèi)含子50真核細胞與原核細胞的比較基因及其表達調(diào)控：調(diào)控方式，時空關(guān)系，加工與修飾細胞周期與分裂方式：無絲分裂、有絲分裂進化中的地位：出現(xiàn)年代51植物細胞與動物細胞的比較52植物細胞與動物細胞的比較53植物細胞與動物細胞的比較★細胞壁★液泡★葉綠體★其他54第四節(jié)非細胞形態(tài)的生命體----病毒病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體------非細胞的生命體引起鼻咽癌的eb病毒5556①個體微小，20~200nm之間，可通過濾菌器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能看見；②結(jié)構(gòu)簡單：核酸+蛋白質(zhì)衣殼③含DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；專營細胞內(nèi)寄生生活----分子水平的寄生；5758596061★病毒的結(jié)構(gòu)----由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)衣殼(capsid)構(gòu)成，稱核衣殼(nucleocapsid)。----基因組小，少的只含有3個基因，多可達300個。62衣殼：蛋白質(zhì)外殼，保護核酸，決定抗原性。某些種類的病毒衣殼內(nèi)含有少數(shù)幾種酶分子，主要與病毒核酸的復(fù)制有關(guān)。囊膜：主要成分為脂類與蛋白質(zhì)。脂類通常來自于宿主細胞的核膜或質(zhì)膜。包膜蛋白通常由病毒基因編碼，幫助病毒識別宿主細胞。63★病毒只有在侵入細胞以后才表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，生活周期可分為兩個階段：----細胞外階段，以成熟的病毒粒子形式存在----細胞內(nèi)階段，即感染階段，進行復(fù)制和組裝64656667★病毒在細胞內(nèi)增殖（復(fù)制）----病毒侵入細胞，病毒核酸的侵染----病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成----病毒的裝配、成熟與釋放686970★病毒的基本類型:真病毒（euvirus)---核酸與蛋白組成亞病毒（subvirus)--僅由核酸或蛋白組成類病毒（viroid）--小分子環(huán)狀RNA朊病毒（prion)–感染性蛋白質(zhì)71真病毒的分類：根據(jù)寄生的宿主不同，病毒可分為：動物病毒、植物病毒、細菌病毒(即噬菌體)。煙草花葉病毒72根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：DNA病毒與RNA病毒（反轉(zhuǎn)錄病毒）73類病毒----僅為一裸露的RNA分子，無衣殼蛋白。----不能像病毒那樣感染細胞，只有當(dāng)植物細胞受到損傷，失去膜屏障，才能在供體植株與受體植株間傳染。74蛋白質(zhì)感染因子----僅由感染性的蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成Prusiner1982年發(fā)現(xiàn)于患羊瘙癢病（scrapie）的倉鼠，命名為prion。因此獲1997年諾貝爾獎。75prion(PrP)由Prnp基因編碼，位于人20號、小鼠2號染色體。這種蛋白質(zhì)存在于神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞表面，可能起信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。正常Prnp基因產(chǎn)物為PrPc蛋白，對蛋白酶很敏感，具有致病作用的是PrPSc蛋白。7677PRIONPrPCPrPSC

PrPSc與PrPc一級結(jié)構(gòu)相同，PrPc具有43%的α螺旋，3%的β折疊，而PrPsc具有34%α螺旋，43%的β折疊。動物被感染后，PrPSc蛋白堆積在腦組織中，形成不溶的淀粉樣蛋白沉淀，無法被蛋白酶分解，引起神經(jīng)細胞凋亡（apoptosis）。78目前已知的人類PRION疾病主要有：克-雅二氏病（CJD）：自身PrP變異；變異型克-雅氏病（vCJD）：PRION感染；GSS綜合征：由Prnp基因缺陷；克魯病（Kuru）：PRION感染；致死性家族性失眠癥（FFI）：Prnp基因變異。79★病毒與細胞在起源上的關(guān)系，目前存在3種主要觀點：生物大分子→病毒→細胞生物大分子→生物大分子→細胞→病毒病毒細胞809、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:48:58PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別