第二章 细胞基本知识概要

支原体(mycoplast)——目前发现的最小最简单的
细胞； 细菌 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）
第三节
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
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
真核细胞的基本结构体系
细 胞 生 物 学
第一节 细胞的基本概念
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
细胞是生命活动的基本单位
细胞概念的一些新思考
细胞的基本共性
第四节 非细胞形态的生命体 —病毒及其与细胞的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒的基本知识
病毒在细胞内增殖（复制）
病毒与细胞在起源与进化中的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
第二章 细胞 基本知识概要Leabharlann 第二章 细胞的统一性与多样性
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基 本单位；没有细胞就没有完整的生命；对细胞的理 解和认识是一切生命科学的基础。
细胞的基本概念 原核细胞与古细胞 真核细胞 非细胞形态的生命体 ——病毒及其与细胞的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒在细胞内增殖（复制）
病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成
病毒的装配、成熟与释放
病毒与细胞在起源与进化中的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在
第二节 原核细胞与真核细胞
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
原核细胞（Prokaryotic cell）
真核细胞（Eukaryotic cell）
古细菌 （Archaebacteria）
细胞是生命活动的基本单位
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本
细胞内实现。
病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点： 生物大分子→病毒→细胞
病毒
生物大分子
细胞
生物大分子 →细胞→病毒
原核细胞
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
基本特点：
遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状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：
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征 细胞膜 核膜 原核细胞 有（多功能性） 无 真核细胞 有 有
染色体
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 无 无丝分裂(直接分裂)
RNA
支原体(mycoplasma) 又称霉形体，是最简单的 原核细胞，支原体的大小 介于细菌与病毒之间,直 径为0.1～0.3 um, 约为细 菌的十分之一, 能够通过 滤菌器。支原体形态多变 ,有圆形、丝状或梨形， 光镜下难以看清其结构。 支原体具有细胞膜，但没 有细胞壁。它有一环状双 螺旋DNA，没有类似细菌 的核区(拟核), 能指导合成 700多种蛋白质。支原体 细胞中惟一可见的细胞器 是核糖体，每个细胞中约 有800～1500个。支原体 可以在培养基上培养，也 能在寄主细胞中繁殖。 支原体没有鞭毛,无活动 能力,可以通过分裂法繁 殖，也有进行出芽增殖的 。
植物细胞与动物细胞的比较
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
细胞壁
液泡
叶绿体
溶酶体
中心体
古细菌
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
古细菌(archaebacteria)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
主要证据
细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁 酸合成的链霉素，抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青 霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细 胞却无作用。 DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多数古核细胞 的基因组中存在内含子。 有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体 结构。 有类似真核细胞的核糖体：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，介于真核细胞（70～84）与真细菌（55）之间。抗 生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。 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，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古 细菌与真核生物相似。 除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用， 起始氨基酰tRNA 与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明 古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。因此近年来，真 核细胞起源于古细菌的观点得到了加强。
原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较
特征 原核细胞 真核细胞 多 2个以上 线状 2n，多n 大于几万，十万 十 十 与5种组蛋白结合 十 十 复杂性，多层次性 核内转录，细胞质内翻译严 格的阶段性与区域性 十 有丝分裂，减数分裂 DNA量（信息量） 少 1 DNA分子数 DNA分子结构 环状 1n 基因组数 基因数 几千 — 大量“多余”的“重复”的DNA序列 — 基因中插入内含子 DNA与组蛋白结合 不与或与少量类组蛋白结合 DNA与组蛋白以核小体及各级高级结构构 成 — 染色质与染色体 DNA复制的明显周期性 — 基因表达的调控 主要以操纵子方式 转录与翻译同时同地进行 转录与翻译的时空关系 — 转录后与翻译后大分子的加工与修饰 细胞复制与分裂(DNA传递与分配) 无丝分裂
细胞的基本共性
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
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。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA
作为遗传信息复制与转录的载体。 作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地 存在于一切细胞内。 所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
单链+DNA→±DNA→+RNA→蛋白质。
双链±RNA→+mRNA→蛋白质，如呼肠孤病毒。 单链+RNA→－RNA→+RNA→蛋白质脊髓灰质炎病毒。 单链-RNA→+RNA→+蛋白质，如流感病毒、副流感病 毒、狂 犬病毒。
单链+RNA→DNA→±DNA→+mRNA→蛋白质，即逆转录病毒
细菌细胞
动植物细胞 原生动物细胞
1～2
20～30（10～50） 数百至数千
细胞和细胞组分的相对大小
细胞的形状与功能
原核细胞与真核细胞的比较
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
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和基因表达的 比较 植物细胞与动物细胞的比较
动物细胞亚显微结构示意图
植物细胞亚显微结构示意图
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒分类(核酸)
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
双链±DNA→+mRNA→蛋白质，如天花病毒、T-偶数噬菌体。
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
衣原体(Chlamydia)
衣原体(Chlamydia)：介乎于立克次氏体与病毒之间，具有细胞壁， 只能生活在活的细胞内，不能在人工培养基上培养微微生物.
原核细胞图 蓝藻细胞 模型
结构特点（与真核细胞比较）： 蓝细菌是能进行光合作用的原核微生物。蓝细菌亦称 1.没有核膜包围的典型的细胞核，核物质集中在 篮藻,过去作为藻类的一群。蓝细菌常常生长在土壤、 核区，无染色体, 有裸露的DNA； 岩石上,在树皮上也成片生长,亦有许多种类生长在池 2.细胞质内无高尔基体、线粒体、内质网、叶绿 塘、湖泊和海洋中。其个体形态为单细胞球状、园柱 体，但有分散的核糖体； 状、丝状或分枝状串生,群体形态有多样，肉眼可见， 3.细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似； 如块状,球状,丝状体。蓝细菌存在共生现象，如蓝细 4.细胞壁的主要成分是肽聚糖； 菌与真菌共生形成地衣，与满江红共生形成鱼腥藻等。 5.细胞较小。
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
类病毒
各类病毒的形态结构及其 发生过程的观察
噬菌体是很有名 的一大类病毒 类病毒不含蛋白质成分，也没有自己的酶， 不能独立进行代谢，但仍具有某些生物活性。
朊病毒的蛋白构象
病 毒 复 制 示 意 图
本章到此结束
请继续学习下一章内容
生 物 与 食 品 工 程 学 院
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。
细胞的大小及其分析
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
各类细胞直径的比较
细胞类型 最小的病毒 支原体细胞 直径大小（μm） 0.02 0.1～0.3