细胞概述ppt课件

二、古核细胞（古细菌archaeobacteria）
原核生物在极早时候演化为两大类：古细菌 （ archaeobacteria）与真细菌（ eubacteria）. 古细菌可能是细胞生存的更为原始的类型。
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• 古细菌称为古核生物，古核生物细胞的形态结构与遗传结构 装置与原核细胞相似，但有些分子进化特征更接近真核细胞。
原核生物、古核生物和真核生物
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一、原 核 细 胞
基本特点：
遗传的信息量小，一个环状DNA构成；
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。
主要代表：
• 支原体（Mycoplasma）
• 细菌(Bacteria)
• 蓝藻又称蓝细菌（C可y编a辑n课o件bPPaTcteria）
真核细胞
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原核细胞
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20世纪60年代，H.Ris
根据细胞进化地位、结构的复杂程度、遗传装置 的类型与主要生命活动的方式等，分为原核细胞 （procaryotic cell)与真核细胞（eukaryotic cell) 两大类。
There were two basic classes of cells—prokaryotic and eukaryotic— distinguished by their size and the types of internal structure , or organelles, they contain.
除了核糖体，没有类似真核细胞的细胞器。
细菌增殖方式极为简单，迅速，一分为二。
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链球菌
大肠杆菌，沙门氏菌
梅毒密螺旋体
Figure1.10 Bacterial shapes and sizes. Drawing showing typical spherical, rodlike, and spiral-shaped bacteria drawn to scale.
-细胞体积比表面积增大速度快
As cell size increases th可e编辑vo课l件uPmPTe increases much fast2e5r than the surface area.
细胞内物质的交流运输与细胞体积有关，细胞内的物 质从一端向另一端运输或扩散是有时间与空间关系的。 The distance between the cell surface and interior becomes too great for the cell’s need to be met by simple diffusion.
内含子。
（3）核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体
结构。
（4）核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以
上蛋白。
（5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物
同属一类，5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。
古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。
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进化系统树
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三、真核细胞
真核细胞都含有核糖体并有质膜包裹，比原核 细胞复杂的多。
有一个由核膜包围的典型的细胞核，这样在细 胞内部就分为细胞核和细胞质两大部分，细胞 核直径约5 μm，DNA分子呈线状，包含着细胞 的遗传信息。
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第二节 原核细胞与真核细胞
原核细胞 （Prokaryotic cell） 古核细胞 （Archaebacteria） 真核细胞 （Eukaryotic cell）
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Two Fundamentally Different Classes of Cells
细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组织体系。 细胞能进行自我调控；
繁殖和传留后代；
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二、细胞的形状、大小和数量
1. 细胞的形状
细胞的形态有球形、星形、扁平、立方形、长柱形、 梭形等。
细胞形态结构与功能的相关性与一致性是很多细 胞的共同特点，在分化程度较高的细胞中更为明显， 这是生物漫长进化过程的产物。
DNA分子，但遗传信息量很大。
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蓝藻
Figure Cyanobacteria. Electron micrograph of a cyanobacterium showing the cytoplasmic m可e编m辑课b件raPPnTes that carry out photosynthesis. 43
核细胞的直径平均为3～30 μm，一般为10～20 μm。大 多数动植物细胞在20~30μm；
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各类细胞直径的比较
直径大小（μm）
细胞类型
0.02~0.3 0.1～0.3
1～2 20～30（10～50）
数百至数千
病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞
b) 测量单位 micrometers: 1um=10-6 meter nanometers: 1nm=10-9 meter
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细胞的表面积限制了细 胞的大小
The surface area becomes limiting as a cell increases in size
-细胞体积相对细胞表面积呈 反比关系,体积越大,表面积 就越小 Surface area relative to the volume decreases as size of cell increases.
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The size & shape of a cell relates to its function.
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2. 细胞的大小
细胞最为典型的特点是在一个极小的体积中形成 极为复杂而又高度组织化的结构。
a) 细胞的大小 典型的原核细胞直径平均大小在1～10μm之间，真
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1. 最小最简单的细胞——支原体(Mycoplasma)
最小最简单的细胞； 直径一般是0.1~0.3μm，是介于病毒和细菌之间的单细
胞生物，营寄生生活； 可通过滤菌器，无细胞壁； 以一分为二的方式分裂繁殖。
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支原体（A）及其模式图（B）
肺炎支原体侵染仓鼠气管组织的TEM照片
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大细 小胞
和 细 胞 组 分 的 相 对
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几种细胞的大小
名 称
人卵
口腔上 皮细胞
肝细胞
红细胞
变形虫
海胆卵
伤寒菌
肺炎球菌
μm 120 75
20
7
100
70
2.4x0.5 0.2x0.1
子人 卵 与 精
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细胞的体积受什么因素控制？ Why are cells small?
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可以从3个方面进行探讨：
Cell are microscopic in size for a number of reasons:
不论细胞体积相差多大，各种细胞核的大小相 差不大。
Their nuclei posses a limited number of copies of each gene;
2. 原核细胞的两个代表—细菌和蓝藻
（1） 细菌细胞(Bacteria)
原核生物的主要代表，分布最广、个体数量最多、与人类 关系极为密切的有机体。
根据外形可分为3种形态：球菌、杆菌和螺旋菌（弧形菌）. 绝大多数细菌的直径在0.5~5μm之间。
没有典型的核结构，有明显的核区或称类核，主要由一个 环状DNA分子盘绕而成，核区四周是较浓密的胞质物质。
4. 细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁。
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5. 细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点 6. 关于细胞概念的一些新思考
细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系
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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；
• 古细菌是一些生长在极端特殊环境中的细菌，它们可能代表 了原始地球环境中生命存在与繁衍的特定形式。 “extremophiles”（嗜极菌）,including methanogens（产烷 生物） ，halophiles （嗜盐生物）， acidophiles （嗜酸细 菌），thermophiles （嗜热生物），hyperthermophiles（超 嗜热菌）
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3. 细胞是有机体生长与发育的基础
Human fetal development. (a)At 5 weeks, limb buds, eyes, the heart, the liver and rudiments of all other organs have started to develop in the embryo, which is only about 1cm long. (b)Growth and development of the offspring, now called a fetus, continue during the second trimester. This fetus is 14 weeks old and about 6c可m编辑l课o件nPgPT. (c)The fetus in this photograph i7s 20 weeks old. Now the fetus grows to about 30cm in length.
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• 古细菌形态多样，具有细胞壁，细胞大小在0.1-15 μm 不等，分裂方式有二分分裂、出芽等。
• 古核细胞与真核细胞曾在进化上有过共同历程 ➢ 主要证据 ➢ 进化系统树
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主要证据
（1）细胞壁成分：与真核细胞相似，而非由含壁酸的肽聚糖构成。
（2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在，基因组中存在
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ30
Figure The structure of cells. Schematic
diagrams of a “generalized” bacterial (a), plant (b), and animal (c) cell.
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整个生物界最基本的类群包括3个域：
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三、细胞的基本共性 Basic properties of cells
1. 所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成 的生物膜，即细胞膜。
2. 所有的细胞都有两种核酸，即DNA与RNA。 3. 蛋白质的合成场所都是核糖体存在于一切细胞内。 4. 所有细胞的增殖都是以一分为二的分裂方式进行分裂。
细菌有不同的形状和大小。图中画的分别是典型的球状、杆状和螺旋状细 菌。其中螺旋状的细胞是一种能引起梅毒的细菌。
大 肠 杆 菌
肉 毒 梭 菌
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淋 病 球 菌
弧 形 霍 乱 菌
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（2）蓝藻细胞（Cyanobacteria)
又称蓝细菌，是最简单的光能自养型生物之一。 直径一般在1~10 μm。 蓝藻细胞仅有十分简单的光合作用结构装置。 遗传信息载体与其他原核细胞一样，是一个或数个环状
第一章 细胞概述
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第一节 细胞的基本构造
一、细胞是生命活动的基本单位 二、细胞的形状、大小和数量 三、细胞的基本共性
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一、细胞是生命活动的基本单位
1. 一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机 体的基本单位.
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2. 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细 胞是代谢与功能的基本单位。
- A cell depends to a large degree on the random movement of molecules (diffusion).
-The time required for diffusion is proportional to the square of the distance to be traversed.