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关于细胞基本知识关于细胞基本知识第一页，本课件共有61页本章主要内容1 细胞的基本概念细胞的基本概念2非细胞形态的生命体病非细胞形态的生命体病毒及其与细胞的关系毒及其与细胞的关系3原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞4真核细胞基本知识概要真核细胞基本知识概要第二页，本课件共有61页第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念一、细胞的概念一、细胞的概念 细胞是生命活动的基本单位。细胞是生命活动的基本单位。WHY?1、组成的基本单位、组成的基本单位2、代谢与执行功能的基本单位、代谢与执行功能的基本单位3、生长与发育的基础、生长与发育的基础4、遗传的基本单位（细胞具有遗传的全能性）、遗传的基本单位（细胞具有遗传的全能性）5、没有完整的、没有完整的cell就没有完整的生命就没有完整的生命第三页，本课件共有61页二、关于细胞概念的一些新思考二、关于细胞概念的一些新思考1、细胞是物质（结构）、能量与信息过、细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体程精巧结合的综合体2、细胞是多层次、非线性与多层面的复、细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系杂结构体系3、细胞是高度有序的，具有自组装与自、细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系组织能力的体系第四页，本课件共有61页三、细胞的基本共性三、细胞的基本共性1、细胞的化学组成、细胞的化学组成基本元素：基本元素：C、H、O、N、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖单糖生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖生物大分子：核酸、蛋白质、脂类、多糖基本结构体系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、基本结构体系：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、糖脂糖脂第五页，本课件共有61页2、脂蛋白体系的生物膜、脂蛋白体系的生物膜3、DNA-RNA的遗传装置的遗传装置4、蛋白质合成的机器核糖体、蛋白质合成的机器核糖体5、一分为二的分裂方式、一分为二的分裂方式6、完整的代谢机构、完整的代谢机构第六页，本课件共有61页第二节第二节 病毒及其与细胞的关系病毒及其与细胞的关系SARS病毒模拟和电镜照片病毒模拟和电镜照片第七页，本课件共有61页甲型甲型H1N1流感病毒流感病毒第八页，本课件共有61页朊病毒朊病毒艾滋病病毒艾滋病病毒 艾滋病病毒艾滋病病毒 流感病毒流感病毒第九页，本课件共有61页一、病毒的基本知识一、病毒的基本知识1、非细胞形态的生命体、非细胞形态的生命体2、核酸分子（核酸分子（DNADNA或或RNARNA）与蛋白质）与蛋白质构成的核酸构成的核酸-蛋白质复合体（真病毒）蛋白质复合体（真病毒）类病毒：仅由一个感染性的类病毒：仅由一个感染性的RNARNA构成构成 朊病毒：仅由感染性的蛋白质构成朊病毒：仅由感染性的蛋白质构成第十页，本课件共有61页 3 3、彻底的专性寄生物、彻底的专性寄生物4 4、病毒的分类、病毒的分类1 1）寄主范围：动物、植物、细菌病）寄主范围：动物、植物、细菌病毒等毒等2 2）核酸类型：）核酸类型：DNADNA病毒、病毒、RNARNA病毒病毒5 5、病毒的形态结构多样性、病毒的形态结构多样性第十一页，本课件共有61页脊脊髓髓灰灰质质炎炎病病毒毒 球球形形病病毒毒第十二页，本课件共有61页烟烟草草花花叶叶病病毒毒 线线形形病病毒毒第十三页，本课件共有61页痘痘病病毒毒 砖砖形形病病毒毒第十四页，本课件共有61页狂狂犬犬病病毒毒 子子弹弹形形病病毒毒有被膜第十五页，本课件共有61页T T4 4噬噬菌菌体体 蝌蝌蚪蚪形形病病毒毒第十六页，本课件共有61页流流感感病病毒毒 丝丝状状有有被被膜膜的的病病毒毒第十七页，本课件共有61页DNA病毒与病毒与RNA病毒病毒第十八页，本课件共有61页二、病毒在细胞内增殖（复制）二、病毒在细胞内增殖（复制）1 1）病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染2 2）病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成3 3）病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放第十九页，本课件共有61页病病毒毒在在细细胞胞内内增增殖殖第二十页，本课件共有61页三、病毒与细胞在起源与进化中的关系三、病毒与细胞在起源与进化中的关系1、三种观点、三种观点 1）生物大分子）生物大分子病毒病毒细胞细胞 病毒病毒 2）生物大分子）生物大分子 细胞细胞 3）生物大分子）生物大分子细胞细胞病毒病毒第二十一页，本课件共有61页2、病毒是细胞的演化产物、病毒是细胞的演化产物1）寄生性）寄生性2）两者）两者DNA某些片断的碱基序列相某些片断的碱基序列相似似3）病毒与细胞内核蛋白分子相似）病毒与细胞内核蛋白分子相似4）长末端重复序列）长末端重复序列第二十二页，本课件共有61页 由此推论：病毒可能是细胞在特定条件由此推论：病毒可能是细胞在特定条件下下“扔出扔出”的一个基因组，或者是具有的一个基因组，或者是具有复制能力与转录能力的复制能力与转录能力的mRNA。这些游。这些游离的基因组，只有回到它们原来的细离的基因组，只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。胞内环境中才能进行复制与转录。第二十三页，本课件共有61页第三节第三节 原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞一、原核细胞（一、原核细胞（prokaryotic cell）基本特点：基本特点：1、遗传信息量小，载体为一个环状、遗传信息量小，载体为一个环状DNA构构成。成。2、没有细胞器和细胞核膜、没有细胞器和细胞核膜范畴范畴 支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻放线菌与蓝藻第二十四页，本课件共有61页二、细菌二、细菌细菌模式图细菌模式图第二十五页，本课件共有61页第二十六页，本课件共有61页、细菌的结构与功能、细菌的结构与功能1、形态：球菌，螺旋菌，杆菌、形态：球菌，螺旋菌，杆菌2、细菌细胞的核区与基因组、细菌细胞的核区与基因组1）有核，无核膜，无核仁，称为核区或类）有核，无核膜，无核仁，称为核区或类核核2）细菌基因组：环状）细菌基因组：环状DNA或染色体或染色体第二十七页，本课件共有61页大大肠肠杆杆菌菌第二十八页，本课件共有61页淋淋病病球球菌菌第二十九页，本课件共有61页肉肉毒毒梭梭菌菌第三十页，本课件共有61页弧弧形形霍霍乱乱菌菌第三十一页，本课件共有61页3、细菌细胞的表面结构、细菌细胞的表面结构1）细胞壁：主要成分是肽聚糖，由）细胞壁：主要成分是肽聚糖，由N-乙乙酰氨基葡糖和酰氨基葡糖和N-乙酰胞壁酸构成双糖乙酰胞壁酸构成双糖单元，以单元，以（1-4）糖苷键连接成大分子。）糖苷键连接成大分子。2）细胞膜：厚约细胞膜：厚约810nm，外侧紧贴细，外侧紧贴细胞壁。胞壁。第三十二页，本课件共有61页3）中膜体：由细胞质膜内陷）中膜体：由细胞质膜内陷形成形成4）荚膜（）荚膜（capsule）：细菌）：细菌最外表的一层多糖类物质。最外表的一层多糖类物质。主要是由葡萄糖和葡萄糖醛主要是由葡萄糖和葡萄糖醛酸组成的聚合物。酸组成的聚合物。第三十三页，本课件共有61页5）鞭毛：细菌的运动器官，由鞭）鞭毛：细菌的运动器官，由鞭毛蛋白构成毛蛋白构成 第三十四页，本课件共有61页6）菌毛：是菌体表面极其纤细）菌毛：是菌体表面极其纤细的蛋白，与细菌运动无关。的蛋白，与细菌运动无关。第三十五页，本课件共有61页4、细胞内生孢子、细胞内生孢子抵抗不良环境（处于不利环境，耗尽营养）抵抗不良环境（处于不利环境，耗尽营养）5、细菌的增殖、细菌的增殖分裂中的链球菌分裂中的链球菌分裂中的大肠杆菌分裂中的大肠杆菌第三十六页，本课件共有61页6、细菌细胞的核糖体、细菌细胞的核糖体约含约含500050000个。个。部部分分附附着着在在细细胞胞膜膜内内侧侧，大大部部分分游游离离于于细细胞质中。胞质中。沉降系数为沉降系数为70S。小小亚亚单单位位(30S)对对四四环环素素、链链霉霉素素敏敏感感，大大亚单位亚单位(50S)对红霉素、氯霉素敏感。对红霉素、氯霉素敏感。第三十七页，本课件共有61页7、细菌细胞核外、细菌细胞核外DNA【质粒质粒(plasmid)】：除核区除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子；外，可进行自主复制的遗传因子；是裸露的环状是裸露的环状DNA，遗传信息量，遗传信息量2200个基因；个基因；能进行自我复制，有时能整合到核能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去；中去；质粒常用作基因重组与基因转移的载体。质粒常用作基因重组与基因转移的载体。第三十八页，本课件共有61页三、支原体（三、支原体（mycoplast，霉形体）霉形体）最小、最简单的细胞最小、最简单的细胞1、除了必须的结构外，无任、除了必须的结构外，无任何其它复杂的装置何其它复杂的装置2、支原体的体积接近一个、支原体的体积接近一个细胞体积的最小极限直径细胞体积的最小极限直径100nm具备：具备：100种酶种酶+核糖体核糖体+细细胞膜胞膜+DNAorRNA支原体扫描电镜图片支原体扫描电镜图片第三十九页，本课件共有61页支原体模式图支原体模式图自身特点自身特点1、多态性、多态性 无细胞无细胞壁壁2、不能合成长链脂、不能合成长链脂肪酸或不饱和脂肪肪酸或不饱和脂肪酸酸3、细胞膜，多功能、细胞膜，多功能性性4、无核区、无核区5、基因组最小、基因组最小（482）为什么说支原体是最小最简单的细胞？为什么说支原体是最小最简单的细胞？第四十页，本课件共有61页四、蓝藻（蓝细菌，四、蓝藻（蓝细菌，cyanobacteria）最简单的光最简单的光能自养生物（略）能自养生物（略）模式图模式图第四十一页，本课件共有61页又称蓝细菌。它的光合作用类似于高等植物又称蓝细菌。它的光合作用类似于高等植物，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但有质，而不同于光合细菌。没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置（光合作用片层）。膜内陷形成的捕光装置（光合作用片层）。DNA分子环状、裸露，连续复制。遗传信分子环状、裸露，连续复制。遗传信息可与高等植物相比。息可与高等植物相比。体积大，直径约体积大，直径约10m左右，甚至可达左右，甚至可达70bm(颤藻颤藻)。属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的属单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在，如：发菜细胞群体存在，如：发菜 第四十二页，本课件共有61页 “发菜发菜”即蓝藻即蓝藻的丝状体因风干的的丝状体因风干的发菜形状、色泽酷发菜形状、色泽酷似妇女的头发而得似妇女的头发而得名。名。它大多生长它大多生长在干旱草原、在干旱草原、荒荒漠、平滩荒地和低漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘山小丘，我国的甘肃、陕西、肃、陕西、青海、青海、新疆均有生产，而新疆均有生产，而以宁夏最为著名。以宁夏最为著名。第四十三页，本课件共有61页五、古核细胞（古细菌五、古核细胞（古细菌 archaeobacteria）是一些生长在极端特殊环境中的细菌是一些生长在极端特殊环境中的细菌 1、产甲烷细菌（、产甲烷细菌（methanogenium）2、盐细菌（、盐细菌（halobacteria）：浓度大的）：浓度大的盐水中盐水中 3、热原生质体（、热原生质体（thermoplasma）：煤堆）：煤堆中中 4、硫氯化菌（、硫氯化菌（sulfolobus）：硫磺温泉）：硫磺温泉中中第四十四页，本课件共有61页海底烟筒附近也具有古细菌海底烟筒附近也具有古细菌第四十五页，本课件共有61页a:Aquificiales pyrophilus；b:Pyrolobus fumarii；Pyrolobus fumarii 可以生活在可以生活在 90-113，pH 4.0-6.5。其最适生存温度为其最适生存温度为106，低于，低于85和高于和高于115则不生则不生长，能在长，能在121的高温中存活的高温中存活1小时。小时。第四十六页，本课件共有61页各类生物能忍受的上限温度：各类生物能忍受的上限温度：古细菌古细菌113细菌细菌90真菌真菌60藻类藻类55-60原生动物原生动物56维管束植物维管束植物49鱼类和其他水生脊椎动物鱼类和其他水生脊椎动物38 第四十七页，本课件共有61页起源：古细菌与真核细胞的相似性起源：古细菌与真核细胞的相似性 1、细胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖、细胞壁成份：不含壁酸的肽聚糖 2、DNA与基因结构：存在重复序列与基因结构：存在重复序列 3、核小体：具有组蛋白、核小体：具有组蛋白 4、核糖体：不被抗生素抑制、核糖体：不被抗生素抑制 5、5SrRNA：二级结构相似：二级结构相似 6、其它：、其它：DNA聚合酶、氨酰聚合酶、氨酰tRNA合成合成酶、起始氨基酸酶、起始氨基酸tRNA、肽链延长因子相似、肽链延长因子相似第四十八页，本课件共有61页范畴：范畴：1.大量单细胞生物或原生生物（原生大量单细胞生物或原生生物（原生生物与单细胞藻类）生物与单细胞藻类）2.全部多细胞生物全部多细胞生物3.基本结构体系及功能基本结构体系及功能4.生物膜生物膜:细胞膜和膜构成的细胞器细胞膜和膜构成的细胞器第四节第四节 真核细胞（真核细胞（eucaryotic cell）第四十九页，本课件共有61页2、遗传、遗传信息：信息：染色质染色质核仁核仁核糖体核糖体第五十页，本课件共有61页3、细胞骨架、细胞骨架体系：体系：胞质骨架：胞质骨架：微丝、微微丝、微管、中间管、中间丝丝 核骨架：核骨架：核纤层，核纤层，核基质核基质第五十一页，本课件共有61页 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基本特征的比较第五十二页，本课件共有61页原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达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第五十三页，本课件共有61页植物细胞与动物细胞的比较植物细胞与动物细胞的比较植物细胞模式图植物细胞模式图动物细胞模式图动物细胞模式图第五十四页，本课件共有61页1、植物细胞所特有的细胞结构与细胞器、植物细胞所特有的细胞结构与细胞器 （1）细胞壁：果胶质）细胞壁：果胶质+纤维素纤维素 （2）液泡：有膜细胞器，含有水、无机盐、糖、）液泡：有膜细胞器，含有水、无机盐、糖、色素色素 作用：作用：a、储藏库；、储藏库；b、调节细胞内环境；、调节细胞内环境；c、使细、使细胞保持膨胀状态；胞保持膨胀状态；d、防御作用；、防御作用；e、收集和隔离、收集和隔离毒物毒物 （3）叶绿体：光合作用）叶绿体：光合作用 （4）其它质体：有色体、白色体、变形质体）其它质体：有色体、白色体、变形质体2、动物细胞所特有的细胞结构、动物细胞所特有的细胞结构 中心体中心体第五十五页，本课件共有61页四、四、细胞形态大小、结构与功能的关系细胞形态大小、结构与功能的关系 细胞大小细胞大小1、细胞直径的比较、细胞直径的比较细胞类型细胞类型直径大小直径大小/m最小的病毒最小的病毒0.02支原体细胞支原体细胞0.1-0.3细菌细胞细菌细胞1-2动植物细胞动植物细胞20-30（10-50）原生动物细胞原生动物细胞数百至数千数百至数千第五十六页，本课件共有61页细胞和细胞组分的相对大小细胞和细胞组分的相对大小第五十七页，本课件共有61页2、细胞体积的守恒规律：、细胞体积的守恒规律：无论其种的差异多大，同一器官无论其种的差异多大，同一器官与组织的细胞，其大小更倾向于在一个与组织的细胞，其大小更倾向于在一个恒定的范围之内；器官的大小主要决定恒定的范围之内；器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。而与细胞的大小无关。第五十八页，本课件共有61页3、细胞体积最大极限的相关因素、细胞体积最大极限的相关因素 1、细胞体积与相对表面积成反比、细胞体积与相对表面积成反比关系，卵细胞例外。关系，卵细胞例外。2、核大小与核控制细胞质的量、核大小与核控制细胞质的量 3、体积与物质交流运输、体积与物质交流运输第五十九页，本课件共有61页复习题复习题1.对对“细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位”的的理解理解2.病毒与细胞的关系病毒与细胞的关系3.为什么说支原体可能是最小最简单的为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？细胞存在形式？4.举例说明细胞形态结构与功能的关系举例说明细胞形态结构与功能的关系第六十页，本课件共有61页感感谢谢大大家家观观看看第六十一页，本课件共有61页