第二章细胞的概念与分子基础教程方案.ppt

第二章 细胞的概念与分子基础 主要内容 一、细胞的基本概念 二、细胞的起源与进化 三、细胞的分子基础 第一节 细胞的基本概念 一、细胞是生命活动的基本单位 有机体结构组成的基本单位 具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位 生长与发育的基础 遗传的基本单位 1990年，Woese提出生物界分3个域，细菌域，古菌域和真核域 原核细胞，古核细胞和真核细胞 二、原核细胞 1.特点 结构简单，体积小 细胞膜包裹细胞质和DNA，拟核（nucleoid） 直径1~10 μm，含核糖体，无膜性细胞器 有细胞壁（cell wall） 2.常见的原核细胞 最小最简单的细胞——支原体（mycoplasma） 直径0.1~0.3 μm 惟一细胞器是核糖体 环状DNA仅指导400种蛋白质合成 细菌（bacteria） 原核细胞的典型代表，广泛存在于自然界 1~10 μm大小，分为球菌、杆菌和螺旋菌 细胞壁主要成分是肽聚糖 有些在细胞壁外有多肽和多糖组成的荚膜 中间体是细胞膜内陷造成的，与DNA复制和细胞分裂有关 细菌核糖体沉降系数70S，大亚基50S，小亚基30S 古细菌 可在极端环境下生存，如盐杆菌，硫化叶菌，热原质体 具有原核细胞特征：无核膜及内膜系统 也有真核细胞的特征：以甲硫氨酸起始合成蛋白质、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶与真核细胞相似 特殊的特征：细胞膜中的脂类不能皂化，细胞壁不含肽聚糖、胞壁酸、D型氨基酸及二氨基庚二酸。 三、真核细胞 （一）真核细胞的形态与大小 形态 多样，球形、椭圆形、立方形、扁平形、梭形和三角形等 大小 10~20 μm，人卵细胞100 μm （二）基本结构 显微结构 memebrane，cytoplasm，nucleus， nucleolus 亚显微结构 细胞器：内质网，高尔基复合体，线粒体，溶酶体，细胞骨架等 膜性结构 生物膜 细胞膜和细胞内膜（除质膜以外的其他膜结构）的总称。 单位膜（unit membrane） 透射电镜下生物膜呈现“两暗夹一明”的三层结构，厚约8nm，称为单位膜。 细胞膜的主要功能 物质交换、信息传递、细胞识别、代谢调节 细胞骨架 细胞内纤维状蛋白组成的网状结构系统 由微管、微丝和中间纤维组成 维持细胞的形态结构，参与细胞运动，细胞内物质运输，细胞分裂和信息传递 遗传信息表达系统 DNA-蛋白质组成细胞内的染色质 RNA-蛋白质颗粒构成核仁成分 DNA与蛋白质的结合与包装程度决定了DNA复制和遗传信息的表达 核糖体 非膜性结构 RNA和蛋白质组成 60%RNA，40%蛋白质 直径15~25nm 蛋白质合成的机器 细胞质溶胶 细胞内除细胞器和细胞骨架结构以外的均质半透明液体，呈溶胶状，主要成分是蛋白质 含多糖、脂蛋白、RNA等大分子 含水和无机离子 代谢反应，物质运输、能量传递、信息传递 植物细胞、动物细胞和细菌 四、病毒（virus） 非细胞形态生命体 最小、结构最简单的生命存在形式 是核酸-蛋白质复合体 DNA病毒和RNA病毒 类病毒（viroid）——仅由RNA组成 朊病毒（prion）——仅由蛋白质组成 动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体） 病毒进入细胞的主要方式靠细胞的主动吞饮 病毒和噬菌体 噬菌体 第二节 细胞的起源与进化 无机物 有机物 原始细胞 古核细胞 原核细胞 真核细胞 细胞起源研究三方面 cell 生命进化谱系三大界 Prokaryocyte 原核生物（prokaryote） Eukaryocyte 真核生物（eukaryote） Archaeocyte 古核生物（archaeon） Archaebacteria（古细菌） 一、从分子到细胞的进化 简单有机小分子的形成 ＊H2+CH4+NH3→电离火花→氨基酸 Miller的实验证明了无机分子可自发形成有机分子 生物大分子的形成 ＊氨基酸混合加热→多肽 ＊特征：自我复制→核酸 ＊RNA被公认为最初的遗传物质 细胞的出现 兼性分子phospholipid在水中自发聚合成双层结构,包裹自我复制的RNA→指导→蛋白质合成→原始细胞 Miller’s simulated experiment 二、从原核细胞到真核细胞的演进 结构简单的原核生物