细胞的起源与进化

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T4噬菌体
病毒衣壳的排列方式
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第2章 细胞的起源与进化
(Origin and Evolution of the Cell)
杨保胜 教授 Tel:3029960(O) 2008.3
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生命进化里程 Medical Cell Biology
0.2~0.3μm， 细胞膜中胆固醇含量 较多，占36%，凡能 作用于胆固醇的物质 (如二性霉素B、皂素 等)均可引起支原体膜 破坏而使支原体死亡。
肺炎支原体
肺炎支原体的一端有一种特殊的末端结构(terminal structure)，能使支原体粘附于呼吸道粘膜上皮细胞表面，与 致病性有关。
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一、地球上原始生命的诞生
⒈由无机小分子演变为原始有机小分子物质 ⒉由有机小分子物质形成生物大分子物质 ⒊从生物大分子到多分子体系 团聚体 ⒋从多分子体系演变为原始生命
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依据1970年 L. Margulis提出 细胞内共生假说 (endosymbiosis hypothesis)，认 为真核细胞是来 自原核细胞纳入 另一个细菌后的 产物。
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⒉根据病毒的核酸类型可以将其分 为DNA病毒与RNA病毒两大类。
⒊类病毒(viroid):仅由感染性的RNA 构成。
⒋朊病毒(prion):仅由感染性的蛋白 质亚基构成。
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§1 细胞的起源
所有生物体的各种生命现象都是通过细胞的功能 来实现的。关于细胞的起源和进化的知识对认识这些 现象和利用是必要的。
目前的观点一致认为：地球上所有生物的细 胞是来源于同一个祖先细胞。
特征 原核细胞
真核细胞
细胞大小 细胞核 细胞器 核糖体 染色体
内膜系统 细胞骨架 细胞壁
转录和翻译
细胞分裂
较小(1~10µm) 无核仁和核膜 无(除核糖体外) 70S(50S+30S)
只有一条DNA，DNA裸露 不与组蛋白和酸性蛋白结 合，染色体为单数。
简单 无 主要组分为肽聚糖
出现在同一时间和地点 (细胞质中)
⒉直径0.1-0.3μm
⒊很多支原体能 寄生在细胞内繁殖
⒋ 衣原体和立克 次氏体不能在简单的 培养基上生长
一个细胞体积应为直径不小于100nm的球体(至
少需要100种酶及其底物,以及DNA和RAN,再加上核
糖体及膜)。
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四、从原核生物演化为真核生物
⒈原核生物(prokaryotes) 和真核生物(eukaryotes) ⒉分化起源说 逐步分化出内膜系统、胞核系 统和能量转化系统，形成真核细胞。 ⒊内共生起源说(endosymbiosis hypothesis) 认为 真核细胞内的细胞器不是进化产物，而是突然地由 内共生结果产生的。认为线粒体与叶绿体分别由现 代细胞的祖先体内过共生生活的古蓝藻和好氧细菌 演化来。中心体和鞭毛则源自螺旋菌样的内共生体。
4.概述 Prion与疾病的关系。
5. P19-20 思考题。
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无丝分裂
较大(10~100 µm) 有核仁和核膜 有各种细胞器
80S(60S+40S)
有几条DNA，DNA与组蛋白 和酸性蛋白结合，有若干对 染色体。
复杂 有微管，微丝 主要组分为纤维素
出现在不同时间和地点(转录 在核内，翻译在细胞质中)
有丝分裂和减数分裂
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作业与思考
1.名词解释:原核细胞(prokaryotic cell) ；真核细胞 (eukaryotic cell) ；细胞内共生假说(endosymbiosis hypothesis)，
2.比较原核细胞与真核细胞的差异。
3.简述真核细胞的基本结构体系。
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细菌模式图
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大肠杆菌
淋病球细菌
大肠杆菌分裂
弧形霍乱菌
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(二)真核细胞的基本结构体系
1.真核细胞(eukaryotic cell) 以脂质及蛋白质成分为基础 的生物膜结构系统。
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三、从原核细胞到真核细胞
(一)原核细胞基本特点
⒈ 原核细胞(prokaryotic cell) 遗传的信息量小，一个环状 DNA构成。
⒉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。
⒊主要代表：支原体 (mycoplast)是；细菌；蓝藻 又称蓝细菌(cyanobacteria)。
多细胞生物
团 球形原胞 聚 体
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§2 细胞的进化
原始细胞，原核细胞，真核细胞
一、病毒是非细胞形态的有机体
⒈病毒(virus):由核酸分子(DNA或RNA, 只有一种)与蛋白质构成的核酸-蛋白 质复合体。
2.以核酸(DNA或RNA) 与蛋白质为主要成 分的遗 传信息表达系统。
3.由特异蛋白分子装配 构成的细胞骨架系统。
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原核细胞与真核细胞的比M较edical Cell Biology
比喻：
元月1日宇宙产生； 5月1 日银河系产生；9月9日太阳系 出现； 9月14日地球产生；9 月24日原是生命； 11月12日 绿色植物；12月26日哺乳动物； 31日22：30原始人；
23:46北京猿人； 23:59’56”古罗马(春秋)； 23:59’58”雅马文化(宋代)； 23:59’59”欧洲文艺复兴(1416世纪,元明清)。
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二、支原体是最小最简单的细胞
⒈最小最简单的 独立生存的细胞
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二、细胞的发生
⒈多聚体的形成 ⒉膜的出现是细胞形成的关键 ⒊原始细胞的诞生
无 机 物
有多 机聚 物体
生 物 大 分
子
原 始
原核细胞
细 胞
真核细胞
单细胞生物