第二章细胞的基本知识概要优秀课件
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03第二章细胞的基本知识概要
第二章 细胞基本知识概要
第一节 细胞的基本概念 第二节 细胞的形态、大小 第三节 细胞的分类及类型 第四节 真核细胞的基本结构体系 n 思考题
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细胞的概念：
细胞（ cell) ：
细胞是生命活动的基本单位 。
为什么这样说呢?
由于已经证实： 一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机
病毒是19世纪末通过对疾病的研究发现的， 无法用光学显微镜观察。病毒没有细胞结构，不 能在体外独立生活。
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病毒的形态各异，有正二十面体、有柱形、也有丝状。
常见病毒的形态和结构
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病毒的生活方式
病毒虽然没 有细胞结构， 但它必须在 细胞中才能 表现出生命 活动。所以
↓ 结构单位： 核苷酸，氨基酸，单糖，脂肪酸、甘油
↓ 中间代谢物：磷酸五碳糖、尿素，а－酮酸，磷酸丙酮酸，醋酸
↓ 环境前体： 二氧化碳，水，氨，氮等
（２）化学组成
水、无机盐和离子，蛋白质，上酶，页核酸，脂下类页，糖类。返（生回物化学结中讲束）
生物大分子
构成细胞的基本结构，并且执行细胞基本功能的巨大的、高度组织起 来的、具有特定的空间构型和特殊生物学功能的生物分子称为生物大分 子。
● 第四级由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能 的细胞器，如细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基 复合体、溶酶体、微体等。
最后再由细胞器组成细胞上。页 下页 返回 结束
细胞的分子组成层次:
细胞 →细胞器→ 超分子复合物→生物大分子 →结构单位→ 中间代谢物→环境前体
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组装的机制 各种生物大分子到底如何组装成有功能的细胞结构 和组织是当前细胞生物学所要研究的基本问题。曾经对 组装的机制提出过一些假说： ● 模板组装(template assembly) ● 酶效应组装(enzymatic assembly) ● 自体组装(self assembly)
第一节 细胞的基本概念 第二节 细胞的形态、大小 第三节 细胞的分类及类型 第四节 真核细胞的基本结构体系 n 思考题
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细胞的概念：
细胞（ cell) ：
细胞是生命活动的基本单位 。
为什么这样说呢?
由于已经证实： 一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机
病毒是19世纪末通过对疾病的研究发现的， 无法用光学显微镜观察。病毒没有细胞结构，不 能在体外独立生活。
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病毒的形态各异，有正二十面体、有柱形、也有丝状。
常见病毒的形态和结构
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病毒的生活方式
病毒虽然没 有细胞结构， 但它必须在 细胞中才能 表现出生命 活动。所以
↓ 结构单位： 核苷酸，氨基酸，单糖，脂肪酸、甘油
↓ 中间代谢物：磷酸五碳糖、尿素，а－酮酸，磷酸丙酮酸，醋酸
↓ 环境前体： 二氧化碳，水，氨，氮等
（２）化学组成
水、无机盐和离子，蛋白质，上酶，页核酸，脂下类页，糖类。返（生回物化学结中讲束）
生物大分子
构成细胞的基本结构，并且执行细胞基本功能的巨大的、高度组织起 来的、具有特定的空间构型和特殊生物学功能的生物分子称为生物大分 子。
● 第四级由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能 的细胞器，如细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基 复合体、溶酶体、微体等。
最后再由细胞器组成细胞上。页 下页 返回 结束
细胞的分子组成层次:
细胞 →细胞器→ 超分子复合物→生物大分子 →结构单位→ 中间代谢物→环境前体
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组装的机制 各种生物大分子到底如何组装成有功能的细胞结构 和组织是当前细胞生物学所要研究的基本问题。曾经对 组装的机制提出过一些假说： ● 模板组装(template assembly) ● 酶效应组装(enzymatic assembly) ● 自体组装(self assembly)
第二章细胞基本知识概要(修改
细胞体积与表面积的关系 细胞核质比 胞内物质交换运输与细胞体积的关系
真核细胞
真核细胞的基本结构体系 细胞的大小及其分析 原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成
真核生物同属一类
第三节 病毒及其与细胞的关系
1 病毒的基本知识 2 病毒在细胞内增殖（复制） 3 病毒与细胞的关系 4 病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒的基本知识
1 病毒（virus）的结构 核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体 类病毒（构成viroid）——仅由感染性的RNA； 朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质亚基构成；
2 病毒的类型 根据病毒的核酸类型分为： DNA病毒与RNA病毒 宿主分为：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）
3 病毒的多样性（结构、形态）
病毒类型
DNA病毒 (双链DNA病毒，单链DNA病毒）：乙肝病毒 RNA病毒(双链RNA病毒，单链RNA病毒）：艾滋病病毒，SARS病毒
第三节 病毒及其与细胞的关系
体，DNA 不与或很少与蛋白质结合
核仁
无
有
线粒体
无
有
内质网
无
有
高尔基体
无
有
溶酶体
无
有
核糖体
70S（包括 50S 与 30S 的大小亚单位） 80S（包括 60S 与 40S 的大小亚单位）
真核细胞
真核细胞的基本结构体系 细胞的大小及其分析 原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成
真核生物同属一类
第三节 病毒及其与细胞的关系
1 病毒的基本知识 2 病毒在细胞内增殖（复制） 3 病毒与细胞的关系 4 病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒的基本知识
1 病毒（virus）的结构 核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体 类病毒（构成viroid）——仅由感染性的RNA； 朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质亚基构成；
2 病毒的类型 根据病毒的核酸类型分为： DNA病毒与RNA病毒 宿主分为：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）
3 病毒的多样性（结构、形态）
病毒类型
DNA病毒 (双链DNA病毒，单链DNA病毒）：乙肝病毒 RNA病毒(双链RNA病毒，单链RNA病毒）：艾滋病病毒，SARS病毒
第三节 病毒及其与细胞的关系
体，DNA 不与或很少与蛋白质结合
核仁
无
有
线粒体
无
有
内质网
无
有
高尔基体
无
有
溶酶体
无
有
核糖体
70S（包括 50S 与 30S 的大小亚单位） 80S（包括 60S 与 40S 的大小亚单位）
第二章细胞的基本知识概要42页PPT
各类细胞直径的比较
细胞类型 最小的病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞
直径大小/um 0.02 0.1－0.3 1－2 20－30(10－50) 数百至数千
大多数动植物细胞直径在20~30μm间。一般真核细胞 的体积大于原核细胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵 黄直径可达5cm；支原体只有0.1μm；人的坐骨神经 细胞可长达1m。
基
无机、有机化合物
本
蛋白质＋脂类 生物膜
元
素
生物小分子 生物大分子 蛋白质＋核酸 遗传信息
特异蛋白质 细胞骨架
1.3 细胞的基本共性
细胞表面都有细胞膜(磷脂双分子层与蛋白质) 细胞都含有两种核酸(DNA与RNA) 细胞蛋白质合成的机器─核糖体 细胞增殖的方式
病毒一、病毒的基本特征
是一类非细胞形态的微生物，特征：
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
细胞是物质(结构)、能量与信息过程精巧结合的综合体 细胞完成各种化学反应 细胞需要和利用能量 细胞参与大量机械活动 细胞对刺激作出反应
细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系 细胞能进行自我调控 繁殖和传留后代
三、 细胞的基本共性
• 由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质衣壳所构成，称核衣壳。
• 各种病毒所含的遗传信息量不同，少的只含有3个基因， 多的可达300个基因。
• 有的病毒衣壳外面尚有一层被膜(envelope)，这层被膜是 病毒粒子脱离细胞时，包被上的宿主细胞的质膜，被膜中 含有病毒融合蛋白，如流感病毒。病毒融合蛋白在病毒进 入宿主细胞时起着关键作用。
具备细胞的基本形态结构，并具生命活动基本单位存在的主要特征。 能在培养基上生长，具典型的细胞膜环状DNA，核糖体。
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90%） 荚膜：细菌细胞特有 鞭毛：鞭毛蛋白（flagellin）构成
细菌细胞的核糖体
（二）蓝藻细胞 与细菌细胞有相同之处。 特点：
具有光合作用片层，能进行光合作用，但 不同于叶绿体。
（三）古核细胞（古细菌） 又称“真细菌” 列为“参考内容”
二、原核细胞的基本特点
遗传信息少（仅环状DNA）； 没有区域和功能的分化。
二、细胞概念的一些新思考
物质（结构） 、能量与信息过程精巧结合的综 合体；
多层次、非线形、多层面的复杂结构体系； 高度有序的、具有自装配与自组织能力的体系。
三、细胞的基本共性
细胞的共性表现在以下四个方面：
1、相似的化学组成 2、相同成分的生物膜 2、相同成分的装置（DNA、RNA） 3、相同的蛋白合成机器（核糖体） 4、一分为二的细胞分裂方式
二、细胞的大小
人眼和各种观察工具的分辨范围
细胞体积守恒定律：不论生物种的差异多大， 同一器官与组织的细胞，其大小总是趋向于 一个恒定的范围内。器官的大小决定于细胞 的数量，而不是细胞大小。
细胞核质比：细胞核体积/细胞质体积。
根本的区别：
结构和功能的区域化； 遗传信息及装置的复杂化。
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜 核膜 染色体
核仁 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 核糖体 光 合 作 用结 构
核 外 DNA 细胞壁
有 （ 多 功能 性 ） 无
由 一 个 环 状 DNA 分 子 构 成 的 单 个 染 色 体 ， DNA 不 与 或 很 少 与 蛋 白 质 结 合
无 无 无 无 无 70S（ 包 括 50S 与 30S 的 大 小 亚 单 位 ） 蓝藻含有叶绿素 a 的膜层结 构，细 菌 具 有 菌 色素 细 菌 具 有 裸 露 的 质 粒 DNA 主 要 成 分是 氨 基糖 与 壁酸
细菌细胞的核糖体
（二）蓝藻细胞 与细菌细胞有相同之处。 特点：
具有光合作用片层，能进行光合作用，但 不同于叶绿体。
（三）古核细胞（古细菌） 又称“真细菌” 列为“参考内容”
二、原核细胞的基本特点
遗传信息少（仅环状DNA）； 没有区域和功能的分化。
二、细胞概念的一些新思考
物质（结构） 、能量与信息过程精巧结合的综 合体；
多层次、非线形、多层面的复杂结构体系； 高度有序的、具有自装配与自组织能力的体系。
三、细胞的基本共性
细胞的共性表现在以下四个方面：
1、相似的化学组成 2、相同成分的生物膜 2、相同成分的装置（DNA、RNA） 3、相同的蛋白合成机器（核糖体） 4、一分为二的细胞分裂方式
二、细胞的大小
人眼和各种观察工具的分辨范围
细胞体积守恒定律：不论生物种的差异多大， 同一器官与组织的细胞，其大小总是趋向于 一个恒定的范围内。器官的大小决定于细胞 的数量，而不是细胞大小。
细胞核质比：细胞核体积/细胞质体积。
根本的区别：
结构和功能的区域化； 遗传信息及装置的复杂化。
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜 核膜 染色体
核仁 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 核糖体 光 合 作 用结 构
核 外 DNA 细胞壁
有 （ 多 功能 性 ） 无
由 一 个 环 状 DNA 分 子 构 成 的 单 个 染 色 体 ， DNA 不 与 或 很 少 与 蛋 白 质 结 合
无 无 无 无 无 70S（ 包 括 50S 与 30S 的 大 小 亚 单 位 ） 蓝藻含有叶绿素 a 的膜层结 构，细 菌 具 有 菌 色素 细 菌 具 有 裸 露 的 质 粒 DNA 主 要 成 分是 氨 基糖 与 壁酸
第二章 细胞基本知识概要_PPT课件
组成细胞的化合物
所有的细胞都是由水、无机盐等无机物和蛋白 质、糖类、脂类、核酸等有机物所组成。
（7-10%）
（70%～80%） 细胞的主要化学成份
2.3.1 水 水是细胞中最主要的成份；细胞中水的含量最高。
水是极性
分子，相邻水 分子间可以形 成氢键。
● 水的功能 细胞中的所有反应都是在水中进行的；水在细胞中既是 反应物也是溶剂。
作为酶反应的辅助因子。
2.3.3. 生物大分子
一、生物大分子的功能分类
●定义
构成细胞的基本结构，并且执行细胞基本功能的巨大 的、高度组织起来的生物分子称为生物大分子。
●类型
细胞内有四种类型的生物大分子:多糖、核酸、蛋白 质以及脂类，前三种是由单体构成的多聚体。
生物大分子的功能取决于构成它们亚单位的种类和排 列顺序。
质 分 裂 方
式
动物 细胞
无
无
无
无
无
有
有
间隙 连接
收 缩 环
植物 细胞
有
有
有
有
有
无
无
胞间 连丝
细 胞 板
第三节 细胞的分子基础
组成细胞的元素
植物生活必需的元素目前已知的是16种:
C、H、O，N、P、K，Ca、Mg、S，Fe、Mn、Zn， Cu、B、Mo，Cl。
从生物界的角度看,一般认为,必须的元素是26 种(除上述16种外,还有Na、I、Cr、Si、F、V、 Ni、Se、Sn、Co）。
2.2.3 真核细胞 一、真核细胞的基本结构体系 分为三大系统: 生物膜结构体系 遗传信息表达结构体系 细胞骨架结构体系
（一） 生物膜结构体系 细胞内具有膜包被结构的总称。
第二章细胞基本概念1[可修改版ppt]
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线粒体
中心体 高尔基 体
细胞膜 细细胞胞质核
粗面内 质 光网 面内 质网
第三节 原核细胞与古核细胞
Prokaryotic cell and Archaeon
原核细胞的特征：
• 没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的 低电子密度区，称为拟核(nucleoid)。
• DNA为裸露的环状双螺旋分子，通常没有结合蛋 白，没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。
• 2、细胞膜：厚约8~10nm，外侧紧贴细胞壁，通常不形成 内膜系统。一些行光合作用的原核生物，质膜具有与捕光 反应有关的内褶。一些革兰氏阳性菌质膜内褶形成小管状 结构，称为间体(mesosome) ，因其与DNA有联系，推测 可能起DNA复制的支点作用。
• 3、拟核：没有核膜，DNA分子裸露，所含的遗传信息量 可编码2000~3000种蛋白质，空间构建十分精简。
• 原核细胞构成的生物称为原核生物，均为单细胞 生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢 子。
一、支原体 mycoplasma
• 支原体是最小,最简单的细胞. • 大小通常为0.1~0.3μm，可通过滤菌器; • 具有细胞膜和核糖体; • 能在培养基上生长; • 有700多种蛋白质(细胞生存所必须的最低数量的
• 6、荚膜：细菌最外表的一 层多糖类物质。
• 功能：抵御不良环境；保护 自身不受吞噬；选择性的粘 附到特定细胞的表面上。
Negative stained bacteria
• 7、鞭毛：是某些细菌的运动器官， 由一种称为鞭毛蛋白的弹性蛋白 构成，结构上不同于真核生物的 鞭毛。
• 8、菌毛：是菌体表面极其的蛋白纤细，须用电镜观察。 与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，分为普通菌毛 和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关，后者为 中空管子，与传递遗传物质有关。
《细胞的基本知识》PPT课件
•细胞壁对细胞起保护作用，其成分与抗原性、致病性及 对病毒的敏感性均有关系
（4）荚膜 某些细菌表面的一层松散的粘液物质，主要成分 为多糖，也有的含多肽与脂质。
•保护细菌免受干燥影响和免疫细胞的吞噬
•在营养缺乏时可作为营养物质被细菌所利用
（5）鞭毛 某些细菌的运动结构，由鞭毛蛋白构成。
3.细菌的核糖体
（2）中膜体 又称间体或质膜体，由细胞膜内陷形成，细 胞内有一个或数个中膜体。
中膜体与DNA有联系，作为DNA复制支点。细胞 分列时，先形成两个中膜体，然后遗传物质和胞质再 一分为二。
（3）细胞壁
•细胞壁的共同成分是肽聚糖（由乙酰氨基葡萄糖和乙酰 胞壁酸等聚合而成） •革兰氏阳性菌壁酸含量高达90%，阴性菌壁酸仅占5% （青霉素可抑制壁酸的合成）
（二）细胞学说的建立
A. 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并 由细胞和细胞产物构成。
B. 每个细胞相对独立，一个生物体细胞之间协同配合； C. 新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
二、细胞的基本概念
（一）细胞的共性
– 所有细胞有相似的化学组成（化学元素、生物小分子及大分子） – 脂—蛋白体系的生物膜 – DNA—RNA的遗传装置 – 蛋白质合成的机器—核糖体 – 一分为二的分裂方式
四、真核细胞
（一）真核细胞的三大结构体系
❖ 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统 ❖ 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信 息表达系统 ❖ 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统
（二）细胞大小
各类细胞直径的比较
细胞类型 最小的病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞
直径大小（μm） 0.02 0.1～0.3 1～2 20～30（10～50） 数百至数千
（4）荚膜 某些细菌表面的一层松散的粘液物质，主要成分 为多糖，也有的含多肽与脂质。
•保护细菌免受干燥影响和免疫细胞的吞噬
•在营养缺乏时可作为营养物质被细菌所利用
（5）鞭毛 某些细菌的运动结构，由鞭毛蛋白构成。
3.细菌的核糖体
（2）中膜体 又称间体或质膜体，由细胞膜内陷形成，细 胞内有一个或数个中膜体。
中膜体与DNA有联系，作为DNA复制支点。细胞 分列时，先形成两个中膜体，然后遗传物质和胞质再 一分为二。
（3）细胞壁
•细胞壁的共同成分是肽聚糖（由乙酰氨基葡萄糖和乙酰 胞壁酸等聚合而成） •革兰氏阳性菌壁酸含量高达90%，阴性菌壁酸仅占5% （青霉素可抑制壁酸的合成）
（二）细胞学说的建立
A. 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并 由细胞和细胞产物构成。
B. 每个细胞相对独立，一个生物体细胞之间协同配合； C. 新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
二、细胞的基本概念
（一）细胞的共性
– 所有细胞有相似的化学组成（化学元素、生物小分子及大分子） – 脂—蛋白体系的生物膜 – DNA—RNA的遗传装置 – 蛋白质合成的机器—核糖体 – 一分为二的分裂方式
四、真核细胞
（一）真核细胞的三大结构体系
❖ 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统 ❖ 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信 息表达系统 ❖ 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统
（二）细胞大小
各类细胞直径的比较
细胞类型 最小的病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞
直径大小（μm） 0.02 0.1～0.3 1～2 20～30（10～50） 数百至数千
《细胞生物学》第二章细胞基本知识ppt课件
植物细胞模式图
是代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和 调节体系，不同的细胞执行不同的功能；
是遗传的基本单位，具有发育的全能性
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
细胞是物质（结构）、能量与信息过程 精巧结合的综合体
细胞是高度有序的，具有自装配与自组 织能力的体系
组成细胞的化学元素
元素 C、H、O、N、P、S、Ca、 K、Fe、Na、Cl、Mg 化合物 无机物（水、无机盐）
弹形：形似子弹头，如狂犬病病毒等，其他 多为植物病毒;
砖形：如痘病毒、天花病毒等； 蝌蚪形：由一卵圆形的头及一条细长的尾组
成，如噬菌体
疱疹病毒 腺 病 毒
人类天花病毒
骨髓灰质炎病毒
病毒衣壳的排列
蛋白质感染因子
• S. B. Prusiner 1982年发现于患羊瘙痒病的仓鼠， 命名为prion。Prusiner因此于1997年获得诺贝尔 奖
• 克-雅二氏病：1913, 德国 不知名物质危害人
类脑细胞
• 克鲁病：1950，新几内亚发现 “笑死病” 相识 • 羊搔痒症：1959，伦敦发现羊的疾病与克鲁病 • 疯牛病：1985，英国发现，人类被感染
PRION感染
第三节 原核细胞与古核细胞
一、支原体(mycoplast)（最小、最简单的细胞） 膜，环状双螺旋DNA，多聚合糖体，700多种蛋 白；细菌的1/10，在培养基上生长
第二章 细胞基本知识概要
第一节 细胞基本概念 第二节细胞形态的生命体
- 病毒及其与细胞关系 第三节 原核细胞与古核细胞 第四节 真核细胞基本知识概要
第一节 细胞基本概念
细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位
细胞是由膜包围的原生质团，通过质膜与周围 环境进行物质和信息交流；
细胞基本知识概要PPT课件
8、举例说明近年来细胞生物学领域的研究热点。
9、细胞生物学和分子生物学研究对象的异同及其相互 关系。
10、试论从细胞学发展到细胞生物学的理论基础和物质 基础。
第二章 细胞的统一性与多样性
细胞是生命活动的基本单位
一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位； 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能
核糖体结构。 代谢机制相同（如糖酵解和TCA循环） 具有相同的化学能储能机制，如ATP合成酶。 光合作用机制相同（蓝细菌和植物相比较） 膜蛋白的合成和插入机制相同
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞的遗传结构装置、基因表达及其调控的比较
病毒的基本知识
病毒是非细胞形态的生命体，是迄今发现的最小最 简单的有机体。
蛋白质感染子的增殖方式 是通过一个PrPSc分子与一个 PrPc分子相结合，前者诱使 后者转变成PrPSc，形成了 PrPSc 二聚体， PrPSc 起类似 分子伴侣(molecular chaperone)的作用。PrPSc蛋白 在构象上不同于PrPc之处在 于肽链中α螺旋减少，而β折 叠增加。
细胞生物学学科的形成与发展
Cytology—1892年德国人O. Hertwig出版了《细胞与组织》一 书，使细胞学成为生物科学的一个独立分支；
Molecular Biology—1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结 构模型标志分子生物学的诞生；
Cell Biology—1965年，D．P．Derobetis将其《普通细胞学 》改为《细胞生物学》，标志着细胞生物学的诞生；
二、简答题（每题10分，共40分）
1．为什么载体蛋白与通道蛋白对物质运输的速度有 很大的差别？
2．细胞自噬对细胞的生命活动有何意义？ 3．比较着丝粒与动粒的区别与联系。 4．简述3种不同类型的有被小泡的构成和在物质运输
9、细胞生物学和分子生物学研究对象的异同及其相互 关系。
10、试论从细胞学发展到细胞生物学的理论基础和物质 基础。
第二章 细胞的统一性与多样性
细胞是生命活动的基本单位
一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位； 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能
核糖体结构。 代谢机制相同（如糖酵解和TCA循环） 具有相同的化学能储能机制，如ATP合成酶。 光合作用机制相同（蓝细菌和植物相比较） 膜蛋白的合成和插入机制相同
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞的遗传结构装置、基因表达及其调控的比较
病毒的基本知识
病毒是非细胞形态的生命体，是迄今发现的最小最 简单的有机体。
蛋白质感染子的增殖方式 是通过一个PrPSc分子与一个 PrPc分子相结合，前者诱使 后者转变成PrPSc，形成了 PrPSc 二聚体， PrPSc 起类似 分子伴侣(molecular chaperone)的作用。PrPSc蛋白 在构象上不同于PrPc之处在 于肽链中α螺旋减少，而β折 叠增加。
细胞生物学学科的形成与发展
Cytology—1892年德国人O. Hertwig出版了《细胞与组织》一 书，使细胞学成为生物科学的一个独立分支；
Molecular Biology—1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结 构模型标志分子生物学的诞生；
Cell Biology—1965年，D．P．Derobetis将其《普通细胞学 》改为《细胞生物学》，标志着细胞生物学的诞生；
二、简答题（每题10分，共40分）
1．为什么载体蛋白与通道蛋白对物质运输的速度有 很大的差别？
2．细胞自噬对细胞的生命活动有何意义？ 3．比较着丝粒与动粒的区别与联系。 4．简述3种不同类型的有被小泡的构成和在物质运输
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• 细胞质基质的功能： a. 为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离
子环境。 b. 许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合
成；②核苷酸的合成；③脂肪酸合成；④糖酵解；⑤磷 酸戊糖途径；⑥糖原代谢；⑦信号转导。 c. 供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。 d. 控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化。 e. 参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。
• 四、蓝藻 • 五、古细菌
• 第四节 细胞的化学成分
• 细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。 1. 细胞是由膜包围的原生质团，通过质膜与周围环境进 行物质和信息交流； 2. 是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是 有机体生长发育的基础； 3. 是代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体 系，不同的细胞执行不同的功能； 4. 是遗传的基本单位，具有发育的全能性。
第一节、真核细胞 Eukaryotic cell
一、基本结构
• 具有质膜，由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、 高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等在结构上形成了 一个连续的体系，称为内膜系统。
• 内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化 (compartmentalization)。区隔化使细胞内表面积增加 了数十倍，代谢能力增强。
限制细胞体积大小的因素
• 细胞内关键分子的浓度
• 酶蛋白质种类的限制
– 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。
问题与思考 :真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，
• 高等动物的细胞离开有机体分散存在时，形状往往发生变 化。如平滑肌细胞在体内成梭形，而在离体培养时则可成 多角形。
草 履 虫
眼虫
钟形虫
植 物 气 孔 细 胞
植 物 薄 壁 细 胞木 材 Nhomakorabea中 的 导 管
人 类 红 细 胞
巨 噬 细 胞
神 经 元 细 胞
人 类 卵 子 和 精 子 细 胞
endoplasmic reticulum、Golgi body、lysosome、mitochondrion、 chloroplast、cytoskeleton、centriole、microbody。 • 6、细胞质基质（cytoplasmic matrix） • 细胞质中除细胞器以外的部分。又称为胞质溶胶（cytosol），其体积 约占细胞质的一半。
成的核被膜（nuclear envelope），核内包含有由DNA和蛋白质构成 的染色体（chromosome）。核内1至数个小球形结构，称为核仁 （nucleolus）。细胞核中的原生质称为核质。
• 4、细胞质（cytoplasm）： • 质膜与核被膜之间的原生质。 • 5、细胞器(organelle)： • 具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器，如：
•大多数动植物细胞直径在20~30μm间。一般真核细胞的体积大于原核细
胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄直径可达5cm；支原体只有0.1μm； 人
人的坐骨神经细胞可长达1m。
卵
与
•但是， 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精或
子
缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。因此，
• 1、原生质(protoplasm)： • 1839 Purkinje用原生质一词指细胞的全部活性物质，从现代概念来
说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。 • 2、质膜（plasma membrane）： • 是细胞表面的单位膜。 • 3、细胞核： • 细胞核（nucleus） 是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构
限制细胞体积大小的因素
• 体积同表面积的关系
– 以球形细胞为例(体内的细胞并 非都是球形)，计算体积同表面 积的关系。结果表明，球形细 胞增大，其体积增加的比例要 比表面积增加得多。这样，当 细胞增大到一定程度时，质膜 的表面积就不适应细胞进行内 外物质的交换，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。
真
核
细
胞
的
结
构
体
系
生物膜结构体系
真核细胞的结构体系
遗传信息表达体系
中国生物学名人简介
贝时璋
• 贝时璋，1903年10月出生于浙江镇海。1921年同济医预科毕业后，赴德求学。1928年获德国土 滨根大学自然科学博士学位，留校任助教。1929年秋回国。20年代起一直从事实验生物学的研究 工作，在动物个体发育、细胞常数、再生、中间性、性转变、生殖细胞的重建、染色体结构、昆 虫内分泌腺、甲壳类动物激素等方面进行了研究。
Animal cell
Plant cell
二、细胞的形状和大小
• 单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有 关，如硅藻呈各种奇异的形态、草履虫像鞋底。
• 高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。 如肌肉细胞呈梭形；红细胞为圆盘状；植物叶表皮的保卫 细胞成半月形，2个细胞围成一个气孔，以利于呼吸和蒸 腾。
第二章细胞的基本知识概要
内容提要
• 第一节 真核细胞
• 第三节 病毒与PRION
• 一、基本结构
• 一、病毒的基本特征
• 二、细胞的形状和大小 • 第二节 原核与古核细胞 • 一、细菌 • 二、支原体
• 二、病毒的形态和结构 • 三、病毒在细胞内的活动 • 四、类病毒
• 三、衣原体与立克次氏体 • 五、蛋白质感染因
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，把这种现象称之为"细胞体积的守恒定律"。
几种细胞的大小
名称 μm
人卵
口腔上 皮细胞
120 75
肝细胞 20
红细胞 7
变形虫 100
海胆卵 70
伤寒菌 2.4x0.5
肺炎球菌 0.2x0.1
细胞 大小
典型的原核、真核、病毒和分子的大小
真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?
– 细胞不仅对体积的增大有限制，而且 对体积的减少也有限制。一个生活细 胞要维持正常的独立生活功能，最低 限度需要500～1000种不同类型的酶和 蛋白质，这是目前在支原体 (mycoplasma)中所发现的酶和蛋白质 的量。而支原体是目前所知最小原核 细胞，很显然，细胞体积最小化受制 于维持细胞生命活动所需的酶和蛋白 质种类的最低限度。