第二章細胞基本概念第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一內容提要掌握細胞的基本概念、生命體的三大基本類型（病毒、原核生物和真核生物）以及它們的基本結構和基本生命活動等基礎知識。第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第一節細胞的基本概念第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一一、細胞是一切生命活動的基本結構和功能單位。

由于已經證實：

細胞是構成有機體的基本單位；

細胞是代謝與功能的基本單位；

細胞是有機體生長和發育的基礎；

細胞是遺傳的基本單位。為什么這樣說呢?第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一特化的細胞分工合作，共同完成復雜的生命活動第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一二、細胞概念的各種提法細胞是有機體形態結構的基本單位;細胞是有機體形態與生理的基本單位;細胞是組成有機體結構和功能的基本單位;細胞是由細胞膜包圍的一原生質團。第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一三、細胞的基本共性1、具有相似的化學組成；2、都具有脂-蛋白體系的選擇透性膜;3、都具有遺傳物質(DNA和RNA);4、都具有核糖體；5、一分為二的分裂方式高爾基體線粒體細胞質細胞膜細胞核粗面內質網光面內質網中心體纖毛第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第三節原核細胞與古核細胞

ProkaryoticcellandArchaeon

第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一沒有核膜，遺傳物質集中在一個沒有明確界限的低電子密度區，稱為擬核(nucleoid)。DNA為裸露的環狀雙螺旋分子，通常沒有結合蛋白，沒有恒定的內膜系統，核糖體為70S型。原核細胞構成的生物稱為原核生物，均為單細胞生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的產生孢子。原核細胞的特征：第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一一、支原體mycoplasma支原體是最小,最簡單的細胞.大小通常為0.1~0.3μm，可通過濾菌器;具有細胞膜和核糖體;能在培養基上生長;有700多種蛋白質(細胞生存所必須的最低數量的蛋白;DNA均勻分布于細胞內;第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一肺炎支原體

第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一二、原核細胞的兩個代表----細菌和藍藻1細菌Bacteria是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體。可分為：球菌、桿菌和螺旋菌（弧形菌）。絕大多數細菌的直徑在0.5~5μm之間。第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一大腸桿菌淋病球菌第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一弧形霍亂菌肉毒梭菌第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一1、細胞壁：厚度一般15-30nm。主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸構成雙糖單元，以β（1-4）糖苷鍵連接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽側鏈，相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋（革蘭氏陽性菌）或肽鍵（革蘭氏陰性菌）橋接起來，形成了肽聚糖片層，像膠合板一樣，粘合成多層。革蘭氏陽性菌細胞壁厚約20～80nm，有15-50層肽聚糖片層，每層厚1nm，含20-40％的磷壁酸（teichoicacid），有的還具有少量蛋白質。革蘭氏陰性菌細胞壁厚約10nm，僅2-3層肽聚糖，另外還有脂多糖、細菌外膜和脂蛋白。第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一圖3-10細胞壁的結構

Grampositivebacterialcellwallstructurediagram

第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一2、細胞膜：厚約8~10nm，外側緊貼細胞壁，通常不形成內膜系統。一些行光合作用的原核生物，質膜具有與捕光反應有關的內褶。一些革蘭氏陽性菌質膜內褶形成小管狀結構，稱為間體(mesosome)，因其與DNA有聯系，推測可能起DNA復制的支點作用。3、擬核：沒有核膜，DNA分子裸露，所含的遺傳信息量可編碼2000~3000種蛋白質，空間構建十分精簡。白喉桿菌的間體第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一4、核糖體：約含5000~50000個。部分附著在細胞膜內側，大部分游離于細胞質中。沉降系數為70S。由大亞單位(50S)與小亞單位(30S)組成。30S的小亞單位對四環素與鏈霉素敏感，50S的大亞單位對紅霉素與氯霉素敏感。5、質粒(plasmid)

：除核區DNA外，可進行自主復制的遺傳因子，是裸露的環狀DNA分子，所含遺傳信息量為2~200個基因，能進行自我復制，有時能整合到核DNA中去。質粒常用作基因重組與基因轉移的載體。第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一6、莢膜：細菌最外表的一層多糖類物質。功能：抵御不良環境；保護自身不受吞噬；選擇性的粘附到特定細胞的表面上。Negativestainedbacteria7、鞭毛：是某些細菌的運動器官，由一種稱為鞭毛蛋白的彈性蛋白構成，結構上不同于真核生物的鞭毛。第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一8、菌毛：是菌體表面極其的蛋白纖細，須用電鏡觀察。與細菌運動無關，根據形態、結構和功能，分為普通菌毛和性菌毛兩類。前者與細菌吸附和侵染宿主有關，后者為中空管子，與傳遞遺傳物質有關。9、繁殖：以二分裂的方式繁殖，某些細菌處于不利的環境，或耗盡營養時，形成內生孢子，又稱芽孢，是對不良環境有強抵抗力的休眠體。

分裂中的鏈球菌分裂中的大腸桿菌第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一2.藍藻Cyanobacteria又稱藍細菌，是最簡單的自養生物。它的光合作用類似于高等植物，而不同于光合細菌。沒有葉綠體，但有質膜內陷形成的捕光裝置。DNA分子環狀，但遺傳信息量很大，可與高等植物相比。體積比其它原核細胞大得多，直徑約10μm左右，甚至可達70bμm(顫藻)。屬單細胞生物，但有些藍藻經常以絲狀的細胞群體存在，如：屬藍藻門念珠藻類的發菜(nostoccommunevar,flagtlliforme)就是藍藻的絲狀體。

第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Cyanobacteria第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一五、古細菌（archaebacteria）

具有原核生物的某些特征，無核膜及內膜系統；也有真核生物的特征，甲硫氨酸起始蛋白質的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有內含子并結合組蛋白。此外，細胞膜中的脂類是不可皂化的，細胞壁不含肽聚糖。生活在極端環境中(厭氧高鹽,高熱)，如：產甲烷菌、極端嗜鹽菌、嗜熱嗜酸菌。第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第四節、真核細胞Eukaryoticcell葉綠體線粒體細胞壁細胞膜液泡細胞質光面內質網細胞核粗面內質網高爾基體高爾基體線粒體細胞質細胞膜細胞核粗面內質網光面內質網中心體纖毛第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一一、基本結構具有核膜，由膜圍成的各種細胞器，如核膜、內質網、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等在結構上形成了一個連續的體系，稱為內膜系統。內膜系統將細胞質分隔成不同的區域，即所謂的區隔化(compartmentalization)。區隔化使細胞內表面積增加了數十倍，代謝能力增強。第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一1、原生質體(protoplasm)：1839Purkinje用原生質一詞指細胞的全部活性物質，從現代概念來說它包括質膜、細胞質和細胞核(或擬核)。2、質膜（plasmmembrane）：是細胞表面的單位膜。3、細胞核：細胞核（nucleus）是細胞內最重要的細胞器，核表面是由雙層膜構成的核被膜（nuclearenvelope），核內包含有由DNA和蛋白質構成的染色體（chromosome）。核內1至數個小球形結構，稱為核仁（nucleolus）。細胞核中的原生質稱為核質。第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一4、細胞質（cytoplasm）：質膜與核被膜之間的原生質。5、細胞器(organelle)：具有特定形態和功能的顯微或亞顯微結構稱為細胞器。6、細胞質基質（cytoplasmicmatrix）細胞質中除細胞器以外的部分。又稱為胞質溶膠（cytosol），其體積約占細胞質的一半。第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一真核細胞的三大結構體系1、生物膜體系以及以生物膜為基礎構建的各種獨立的細胞器。2、遺傳信息表達的結構體系。3、細胞骨架體系。第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一植物細胞與動物細胞的比較第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Prokaryoticandeukatypticcells第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

原核細胞與真核細胞的比較第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一原核細胞與真核細胞的主要區別：

原核細胞真核細胞大小細胞大小＜5m１０－１００

m細胞核無核膜、核仁有核膜、核仁DNA一條、環狀、裸露多條、線狀、與蛋白質結合核糖體７０S(30\50)８０S(40\60)內膜結構簡單復雜（有內質網、線粒體、高爾基體等）細胞骨架無有細胞增殖無絲分裂有絲分裂DNA復制無周期性有周期性轉錄和翻譯在同一時間和地點在不同時間和地點第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一主要有兩個基本差異1、真核細胞形成了復雜的內膜系統。2、遺傳結構裝置的擴增與基因表達方式的相應變化。第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一各類細胞及病毒直徑的比較二、細胞的大小及其分析第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一肉眼可見的特殊細胞雞蛋(未受精的卵細胞)大變形蟲第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一名稱人卵口腔上皮細胞肝細胞紅細胞變形蟲海膽卵傷寒菌肺炎球菌μm12075207100702.4x0.50.2x0.1大多數動植物細胞直徑在20~30μm間。一般真核細胞的體積大于原核細胞，卵細胞大于體細胞。鴕鳥的卵黃直徑可達5cm；支原體只有0.1μm；人的坐骨神經細胞可長達1m。幾種細胞的大小人卵與精子第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一想一想１cm的位置可容納多少細胞？

1滴血中可能有多少細胞？1cm=10mm1mm=1000m1m=1000nm1nm=10A10000m10000m/50=200個細胞第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一細胞體積的控制因素:1.細胞體積與相對表面積成反比關系;2.細胞內關鍵分子的濃度;3.細胞內物質交流與細胞體積的關系;4.細胞體積的最小化受制于維持細胞生命活動所需的酶和蛋白質種類的最低量.第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一三、細胞的形態結構與功能的關系單細胞生物細胞的形態通常與細胞外沉積物或細胞骨架有關，如硅藻呈各種奇異的形態、草履蟲像鞋底。高等生物細胞的形狀與細胞功能及細胞間的相互作用有關。第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一神經細胞卵細胞血細胞上皮細胞肌細胞視桿細胞動物不同功能的細胞形態不同第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一眼蟲鐘形蟲草履蟲第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一植物薄壁細胞木材中的導管植物氣孔細胞第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一神經元細胞人類紅細胞巨噬細胞第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第二節非細胞形態的生命體--病毒Virus蝌蚪形第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一是一類非細胞形態的微生物，特征：①個體微小，可通過濾菌器，大多數病毒必須用電鏡才能看見，一般在20~30nm之間；②核酸為DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；③專營細胞內寄生生活；④具有受體連結蛋白(receptorbindingprotein)，與敏感細胞表面的病毒受體連結，進而感染細胞。一、病毒的基本特征第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一