细胞的概念和分子基础

早期分为两大类：
原核细胞（prokaryotic cell） 真核细胞（eukaryotic cell） 近20年研究,原核生物分为二大类型： 古细菌（archaeobacteria) 真细菌（eubacteria）
生物三域分类的系统树
Cell and Molecular Basis
二、原核细胞
在美国黄石公园的温泉中存在一种嗜热的古细菌
美国加州金矿毒液中的耐酸细菌
红海盐滩上的耐盐细菌
三、 真核细胞
（一）真核细胞的形态与大小
形 态：多种多样，常与细胞所处的部 位及功能相关。 大 小：差异很大，与细胞类型有关 。
细胞的形态多种多样：
球形、椭圆形、 立方形、扁平形、梭形、 星形、多角形等。
（一）支原体（mycoplasma）是最 小最简单的细胞
大 小：通常为0.1～0.3μm。 细胞膜：由磷脂和蛋白质构成，没有细胞壁 。
DNA：呈环形双链，胞质内分散存在，指导约 400种蛋白合成。
支原体模型
肺炎支原体
（二）细菌 原核细胞的典型代表
细胞壁：位于细菌外表面，主要成分为肽聚糖。 细胞膜：由脂质和蛋白质组成，有时可内陷形成中间
体。 细胞质： ➢ DNA：环状分子，很少有重复序列，无内含子 。 ➢ 质粒（plasmid）：能够独立于基因组DNA以外，自
我复制的环状结构。
核糖体：大部分游离于细胞质中，小部分附着 在细胞膜内表面。
70S细菌核糖体 50S大亚基 30S小亚基
有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。
Cell and Molecular Basis
第一节 细胞的基本概念
一、细胞是生命活动的基本单位 二、原核细胞 三、真核细胞 四、非细胞生命形态——病毒
一、细胞是生命活动的基本单位
细胞是一切生命活动的基本结 构和功能单位。
（一）细胞的概念
① 细胞是构成有机体的基本单位； ② 细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢 与功能的基本单位； ③ 细胞是有机体生长与发育的基础； ④ 细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传 的全能性 ； ⑤ 没有细胞就没有完整的生命。
☆以脂质及蛋白质成分为基础的膜 系统结构——生物膜系统；
包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、 线粒体、溶酶体、过氧化氢体及核膜等。
☆以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表 达系统结构——遗传信息表达结构系统；
真核细胞储存信息的DNA是与蛋白质结合而 存在，DNA与蛋白质结合与包装程度。决定了 DNA复制和遗传信息的表达。
细胞膜 细胞质
细胞核
糙面内质网 光面内质网
动物细胞结构模式图
Cell and Molecular Basis
电子显微镜下的两相结构
细胞膜
溶酶体
高尔基复合体
膜相结构 线粒体
过氧化氢体
电
内质网
镜
核膜
下 结 构
核糖体 核仁
染色质
核基质
非膜相结构
微丝
中等纤维 微管 中心粒 细胞质基质
真核细胞的基本结构特点：
（二）细胞的分类
早期细胞分为两大类
原核细胞（prokaryotic cell） 真核细胞（eukaryotic cell）
1990年，生物界被划分为三个域
细菌域（bacteria） 古菌域（archaea） 真核域（eukarya）
细胞分为三大类型
原核细胞 古核细胞 真核细胞
Cell and Molecular Basis
原核细胞直径平均： 1～10μm； 真核细胞直径平均： 3～30μm； 某些不同来源的细胞大小变化很大： 人卵细胞：直径0.1mm； 鸵鸟卵细胞：直径5cm;
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或缩小；
细胞的大小：
差别大： 支原体－0.1um 鸵鸟蛋－10~15cm
一般细胞：10～20μm之间（光镜）
特点：
（1）结构简单 ★DNA为裸露的环状分子，无膜包裹， 形成拟核环。 ★细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体 （70S） （2）体积小：直径约为1到数个微米。
主要代表：
❖ 支原体（mycoplasma） ❖ 衣原体（chlamydia） ❖ 细菌（bacteria） ❖ 蓝藻又称蓝细菌 （cyanobacterium）
细菌结构示意图
Cell and Molecular Basis
葡萄球菌 弧形霍乱菌
（三）古细菌（archaebacteria）
一类很特殊的细菌，多生活在极端环境中， 如高温、高盐环境。
☆具有原核生物的某些特征：无核膜及内膜 系统； ☆也有真核生物的特征：以甲硫氨酸起始蛋 白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA 聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子 并结合组蛋白。
☆还具有既不同于原核细胞也不同于真 核细胞的特征：细胞膜中的脂类是不可 皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋 白质为主，有的含杂多糖，有的类似于 肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸 和二氨基庚二酸。
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代表性古细菌：
极端嗜热菌（themophiles）：能生长在90℃以 上的高温环境。 极端嗜盐菌（extremehalophiles）：生活在高盐 度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。 极端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以 下的环境中，生活在火山地区的酸性热水中。 极端嗜碱菌（alkaliphiles）：多数生活在盐碱湖 或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上， 最适pH值8～10。
1m=102cm=103mm=106μm=109nm=1010A0
黑龙江省大庆 市全兴鸵鸟养殖场 一只8岁的鸵鸟产 下一枚2.44公斤巨 蛋，比一般的鸵鸟 蛋（1.2公斤至1.5 公斤）大出很多， 相当于40个普通鸡 蛋的重量。
（二）真核细胞的基本结构
光学显微镜下的三部结构
细胞膜（cell membrane） 细胞质（cytoplasm） 细胞核（nucleus）
细胞的概念和分子 基础
学习的目的和要求
1.掌握原核细胞与真核细胞的异同；细胞的化学 与分子组成；核酸、蛋白质的分子结构特点。
2.熟悉原核细胞和真核细胞的结构和功能特点； 核酸、蛋白质分子的种类和生物学功能。 3.了解生命的分子起源、细胞的形成和进化；核 酶和非编码调节性RNA 。
主要内容：
第一节 细胞的基本概念 第二节 细胞的分子基础 第三节 细胞的起源与进化