细胞的统一性与多样性(1).ppt

第二章第二章 细胞的统一性与多样性细胞的统一性与多样性第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征第二节第二节 原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞第三节第三节 真核细胞真核细胞第四节第四节 病毒病毒非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体1可编辑版第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位二、细胞的基本共性二、细胞的基本共性2可编辑版一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位细胞是细胞是构成有机体构成有机体的基本单位的基本单位细胞是代谢与功能的基本单位细胞是代谢与功能的基本单位细胞是有机体细胞是有机体生长与发育生长与发育的基础的基础细细胞胞是是繁繁殖殖的的基基本本单单位位：细细胞胞是是遗遗传传的的基基本本单单位位，细胞具有遗传的全能性细胞具有遗传的全能性细胞是生命的起源和归宿细胞是生命的起源和归宿3可编辑版人体由 200 多种不同的细胞组成4可编辑版二、细胞的基本共性二、细胞的基本共性所有细胞都有相似的化学组成所有细胞都有相似的化学组成脂脂-蛋白体系的生物膜蛋白体系的生物膜DNA-RNA 遗传装置遗传装置一分为二的分裂方式一分为二的分裂方式蛋白质合成机器蛋白质合成机器-核糖体核糖体5可编辑版(一)所有细胞都有相似的化学组成所有细胞都有相似的化学组成基本元素和无机组成基本元素和无机组成有机组成有机组成6可编辑版1.基本元素和无机组成基本元素和无机组成构成细胞的基本元素有：构成细胞的基本元素有：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg 等，其中前四种元素占等，其中前四种元素占 90%以上以上；细胞的无机物主要有水和无机盐；细胞的无机物主要有水和无机盐；水约占细胞重量的水约占细胞重量的 75-80，其中游离水约，其中游离水约 95，其余为结合水。其余为结合水。无机盐的含量约为无机盐的含量约为 1，主要以离子形式存在，主要以离子形式存在。7可编辑版8可编辑版2.有机组成有机组成细细胞胞的的有有机机物物主主要要有有蛋蛋白白质质、核核酸酸、脂脂类类和和糖糖，约约占占细胞干重的细胞干重的 90%以上。以上。一个细胞中约有一个细胞中约有 104 种蛋白质，分子数达种蛋白质，分子数达 1011。蛋蛋白白质质是是细细胞胞的的结结构构成成分分，也也是是细细胞胞功功能能的的实实现现者者。生化反应的催化剂生化反应的催化剂酶是蛋白质。酶是蛋白质。9可编辑版10可编辑版细胞中的糖类既有单糖，也有多糖。细胞中的糖类既有单糖，也有多糖。重要的五碳糖为核糖，重要的六碳糖为葡萄糖。重要的五碳糖为核糖，重要的六碳糖为葡萄糖。细细胞胞中中的的多多糖糖有有：营营养养储储备备多多糖糖，如如淀淀粉粉、糖糖原原；结结构多糖，如纤维素、几丁质。构多糖，如纤维素、几丁质。脂脂类类包包括括：脂脂肪肪酸酸、中中性性脂脂肪肪、类类固固醇醇、蜡蜡、磷磷酸酸甘甘油油酯酯、鞘鞘磷磷脂脂、糖糖脂脂、类类胡胡萝萝卜卜素素等等。脂脂类类参参与与组组成成细胞膜和细胞通信，也是重要的能量储备物质。细胞膜和细胞通信，也是重要的能量储备物质。11可编辑版（二）脂（二）脂-蛋白体系的生物膜蛋白体系的生物膜所所有有的的细细胞胞表表面面均均有有由由磷磷脂脂双双分分子子层层与与镶镶嵌嵌蛋蛋白白质质构成的生物膜，即细胞膜。构成的生物膜，即细胞膜。真核细胞中，细胞质膜内陷演化为细胞的内膜体系。真核细胞中，细胞质膜内陷演化为细胞的内膜体系。12可编辑版（三）（三）DNA-RNA 遗传装置遗传装置DNA 是是遗遗传传信信息息复复制制、传传递递和和基基因因转转录录的的模模板板，RNA 参参与蛋白质的合成与蛋白质的合成；基因是编码蛋白质多肽链或基因是编码蛋白质多肽链或RNA的的DNA序列。序列。生物体全部基因序列及其间隔称为基因组生物体全部基因序列及其间隔称为基因组 genome.原原核核生生物物的的基基因因组组大大小小约约 600 Kb-9.5 Mb，真真核核生生物物的的约约为为 3 Mb-140000 Mb。一个能够独立生存的细胞需要约一个能够独立生存的细胞需要约 500 个基因。个基因。RNA 参与蛋白质的合成，主要类型有：参与蛋白质的合成，主要类型有：mRNA/tRNA/rRNA。13可编辑版14可编辑版第二节第二节 原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞一、一、原核细胞原核细胞二、二、支原体支原体最小最简单的细胞最小最简单的细胞三、三、细菌和蓝藻细菌和蓝藻原核细胞的两个代表类群原核细胞的两个代表类群四、古核细胞（古细菌）四、古核细胞（古细菌）15可编辑版生物界的基本类群16可编辑版一、一、原核细胞原核细胞没没有有核核膜膜，DNA 为为裸裸露露的的环环状状分分子子，通通常常没没有有结结合合蛋白；蛋白；没没有有恒恒定定的的内内膜膜系系统统，核核糖糖体体为为 70 S 型型，通通常常称称为为细细菌（菌（bacterium）；）；细胞体积小、繁殖快；细胞体积小、繁殖快；细胞进化比较原始。细胞进化比较原始。17可编辑版二、最小最简单的细胞二、最小最简单的细胞支原体支原体基本特点基本特点结构结构最小最简单的细胞最小最简单的细胞18可编辑版1.基本特点基本特点大小：大小：0.20.3 m，可通过滤菌器、无细胞壁。，可通过滤菌器、无细胞壁。细细胞胞膜膜中中胆胆固固醇醇含含量量较较多多：约约占占 36%，凡凡能能作作用用于于胆胆固固醇醇的的物物质质（如如二二性性霉霉素素 B、皂皂素素等等）均均可引起支原体膜的破坏而使支原体死亡。可引起支原体膜的破坏而使支原体死亡。基基因因组组：为为环环状状双双链链 DNA，分分子子量量小小，合合成成与与代谢很有限，肺炎支原体寄生于细胞表面。代谢很有限，肺炎支原体寄生于细胞表面。二分裂繁殖，形态多样。二分裂繁殖，形态多样。19可编辑版支原体（A）及其模式图（B）2.结构20可编辑版3.最小最简单的细胞最小最简单的细胞一一个个细细胞胞生生存存与与增增殖殖必必须须具具备备的的结结构构装装置置与与机机能能是是：细细胞胞质质膜膜、遗遗传传信信息息载载体体 DNA 与与 RNA、进进行行蛋蛋白白质质合合成成的的一一定定数数量量的的核核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶，支原体细胞已经具备。糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶，支原体细胞已经具备。从从保保证证一一个个细细胞胞生生命命活活动动运运转转所所必必需需的的条条件件看看，估估计计完完成成细细胞胞功功能能至至少少需需要要 100 种种酶酶，这这些些分分子子进进行行酶酶促促反反应应所所必必须须占占有有的的空空间间直直径径约约 50 nm，加加上上核核糖糖体体（直直径径约约 20-30 nm），细细胞胞质质、核酸等。核酸等。一一个个细细胞胞体体积积的的最最小小极极限限直直径径不不可可能能小小于于 100 nm，而而现现在在发发现的最小支原体细胞的直径已经接近这个极限。现的最小支原体细胞的直径已经接近这个极限。21可编辑版三、三、细菌和蓝藻细菌和蓝藻原核细胞的两个原核细胞的两个代表类群代表类群22可编辑版（一）细菌（一）细菌细菌的基本结构细菌的基本结构细菌细胞的核区与基因组细菌细胞的核区与基因组细菌细胞的表面结构细菌细胞的表面结构细菌细胞的核糖体细菌细胞的核糖体细菌细胞核外细菌细胞核外 DNA细菌细胞内生孢子细菌细胞内生孢子细菌的增殖细菌的增殖菌毛菌毛23可编辑版1.细菌的基本结构细菌的基本结构分布最广、数量最多。分布最广、数量最多。分为：球菌、杆菌和螺旋菌（弧形菌）。分为：球菌、杆菌和螺旋菌（弧形菌）。直径直径 0.55 m 之间。之间。24可编辑版大肠杆菌淋球菌肉毒梭菌弧形霍乱菌25可编辑版2.细菌细胞的核区与基因组细菌细胞的核区与基因组又称核质体、原核、拟核或核基因组。又称核质体、原核、拟核或核基因组。位于细胞质内，没有核膜和核仁，没有固定形态，结构也很简单。位于细胞质内，没有核膜和核仁，没有固定形态，结构也很简单。主主要要物物质质是是一一个个大大型型的的反反复复折折叠叠高高度度缠缠绕绕的的环环状状双双链链 DNA 分分子子，长度为长度为 0.253.00 mm，另外还含有少量的，另外还含有少量的 RNA 和蛋白质。和蛋白质。功能是存储、传递和调控遗传信息。功能是存储、传递和调控遗传信息。正正常常情情况况下下，每每个个细细胞胞中中只只含含有有 1 个个核核，但但由由于于核核的的分分裂裂常常在在细细胞胞分分裂裂之之前前进进行行，加加上上细细菌菌生生长长迅迅速速，分分裂裂不不断断进进行行，故故在在一一个个菌菌体体内，经常可以看到已经分裂完成的内，经常可以看到已经分裂完成的 2 个或个或 4 个核。个核。细菌在一般情况下均为单倍体，只有在染色体复制时间内呈双倍体。细菌在一般情况下均为单倍体，只有在染色体复制时间内呈双倍体。基因的复制与表达在时间与空间上是连续进行的。基因的复制与表达在时间与空间上是连续进行的。26可编辑版革兰氏阳性菌（A）与革兰氏阴性菌27可编辑版细菌的复制、转录和翻译同时进行28可编辑版3.细菌细胞的表面结构细菌细胞的表面结构细胞质膜细胞质膜中膜体中膜体细胞壁细胞壁荚膜荚膜鞭毛鞭毛29可编辑版（二）蓝藻（二）蓝藻概述概述结构特征结构特征30可编辑版1.概概 述述又又称称蓝蓝细细菌菌，光光合合作作用用类类似似于于高高等等植植物物，不不同同于于光光合合细菌。没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置。细菌。没有叶绿体，但有质膜内陷形成的捕光装置。DNA 分子环状，遗传信息可与高等植物相比。分子环状，遗传信息可与高等植物相比。体积大，直径体积大，直径 10 m 左右，颤藻可达左右，颤藻可达 70 m。属单细胞生物，有些以丝状细胞群体存在，如：发菜。属单细胞生物，有些以丝状细胞群体存在，如：发菜。31可编辑版2.结构特征结构特征 中心质中心质光合作用片层光合作用片层细胞质内含物细胞质内含物细胞表面结构细胞表面结构细胞分裂细胞分裂32可编辑版1）中心质中心质相当于细菌的核区相当于细菌的核区胞质与中心质之间没有明确界限。胞质与中心质之间没有明确界限。DNA 裸裸露露，不不与与碱碱性性蛋蛋白白结结合合，复复制制是是连连续的，不局限于某特定时间。续的，不局限于某特定时间。DNA 含量大，变动也很大。含量大，变动也很大。33可编辑版蓝藻（图27）34可编辑版2）光合作用片层光合作用片层位位于于蓝蓝藻藻细细胞胞质质部部分分的的同同心心环环样样的的膜膜片片层层结结构构，上上面面规规则则地地排排列列着着直直径径约约 35 nm 左左右右的的小小体体，称称为为藻藻胆胆蛋蛋白白体体，它它由由几几种种藻藻胆胆蛋蛋白白构构成成，其其作作用用是是将将光光能能传传递递给给叶叶绿绿素素 a，即：，即：光能光能-藻胆蛋白藻胆蛋白-叶绿素叶绿素 a35可编辑版3）细胞质内含物细胞质内含物蓝蓝藻藻淀淀粉粉、脂脂滴滴、蓝蓝藻藻颗颗粒粒、多多磷磷酸酸酯酯体体、多多角体等。角体等。形形态态与与细细胞胞的的生生理理状状态态、细细胞胞的的发发育育、年年龄龄和和环境因素有关。环境因素有关。36可编辑版4）细胞表面结构细胞表面结构细细胞胞外外具具主主要要由由肽肽多多糖糖组组成成的的胞胞壁壁，并并往往往往有有粘质胶鞘或胶（胶质层）被包裹。粘质胶鞘或胶（胶质层）被包裹。细细胞胞壁壁：纤纤维维素素、肽肽聚聚糖糖；氨氨基基酸酸比比例例与与 G-菌类似。菌类似。胶胶质质层层：易易被被碱碱性性染染料料着着色色，可可能能是是酸酸性性粘粘多多糖和果胶。糖和果胶。鞘对于保护蓝藻抵抗不利环境很重要。鞘对于保护蓝藻抵抗不利环境很重要。37可编辑版5）细胞分裂细胞分裂细细胞胞以以直直接接分分裂裂增增殖殖。分分裂裂时时，细细胞胞中中部部的的膜膜和和内内胞壁向内增生，将细胞一隔为二。胞壁向内增生，将细胞一隔为二。三三向向分分裂裂,成成单单细细胞胞群群体体，如如微微囊囊藻藻属属，或或立立方方形形群体，如立方形藻。群体，如立方形藻。两两向向分分裂裂，成成平平板板状状群群体体如如平平列列藻藻属属，或或假假薄薄膜膜组织状，如石囊藻属。组织状，如石囊藻属。单单向向分分裂裂，成成单单细细胞胞个个体体，或或成成丝丝状状的的蓝蓝藻藻，如如念珠藻目的种类。念珠藻目的种类。38可编辑版直接分裂直接分裂39可编辑版四、古核细胞（古细菌）四、古核细胞（古细菌）基本特征基本特征与真核细胞曾在进化上有过共同历程与真核细胞曾在进化上有过共同历程40可编辑版1.基本特征基本特征无核膜及内膜系统；无核膜及内膜系统；以以甲甲硫硫氨氨酸酸起起始始蛋蛋白白质质合合成成、核核糖糖体体对对氯氯霉霉素素不不敏敏感感、RNA聚聚合合酶酶和和真真核核细细胞胞的的相相似似、具具有有内含子和组蛋白。内含子和组蛋白。细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。生生活活在在极极端端环环境境中中，如如：产产甲甲烷烷菌菌、极极端端嗜嗜盐盐菌、极端嗜热菌。菌、极端嗜热菌。41可编辑版海底烟筒附近也具有古细菌42可编辑版a:Aquificiales pyrophilus；b:Pyrolobus fumarii；Pyrolobus fumarii 可可以以生生活活在在 90-113，pH 4.0-6.5。其其最最适适生生存存温温度度为为 106 ，低低于于 85 和和高高于于 115 则则不不生生长长，能能在在 121 的的高高温温中中存存活活 1 小时。小时。43可编辑版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 44可编辑版2.与真核细胞曾在进化上有与真核细胞曾在进化上有过共同历程过共同历程主要证据主要证据进化系统树进化系统树45可编辑版1）主要证据）主要证据（1）细胞壁成分与真核细胞相似，而非由含壁酸的肽聚糖构成，）细胞壁成分与真核细胞相似，而非由含壁酸的肽聚糖构成，（2）DNA与与基基因因结结构构：古古细细菌菌DNA中中有有重重复复序序列列的的存存在在。多多数数古古核核细细胞胞的基因组中存在内含子。的基因组中存在内含子。（3）有类核小体结构：具有组蛋白，能与）有类核小体结构：具有组蛋白，能与 DNA 构成类似核小体结构。构成类似核小体结构。（4）有有类类似似真真核核细细胞胞的的核核糖糖体体：多多数数古古细细菌菌类类的的核核糖糖体体较较真真细细菌菌有有增增大大趋势，抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。趋势，抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。（5）5S rRNA：古古细细菌菌与与真真核核生生物物同同属属一一类类，5S rRNA 二二级级结结构构的的研研究究也说明很多古细菌与真核生物相似。也说明很多古细菌与真核生物相似。其其他他：氨氨基基酰酰tRNA合合成成酶酶的的作作用用，起起始始氨氨基基酰酰 tRNA，肽肽链链延延长长因因子子等等分析，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更密切。分析，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更密切。46可编辑版2）进进化化系系统统树树47可编辑版古细菌的细胞膜脂48可编辑版第三节第三节 真核细胞真核细胞一、真核细胞的基本结构体系一、真核细胞的基本结构体系二、细胞的大小及其影响因素二、细胞的大小及其影响因素三、原核细胞与真核细胞的比较三、原核细胞与真核细胞的比较四、植物细胞与动物细胞的比较四、植物细胞与动物细胞的比较49可编辑版一、真核细胞的结构体系一、真核细胞的结构体系真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系细胞器细胞器细胞质基质细胞质基质细胞的网络化结构细胞的网络化结构50可编辑版1.真核细胞的基本结构体系真核细胞的基本结构体系以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；（细胞膜和内膜）（细胞膜和内膜）以核酸（以核酸（DNA 或或 RNA）与蛋白质为主要成分的遗）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统；（细胞核）传信息表达系统；（细胞核）由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。（细由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。（细胞质）：细胞质骨架和核骨架体系。胞质）：细胞质骨架和核骨架体系。51可编辑版52可编辑版2.细胞器细胞器细胞器：细胞内特定的功能结构域，有两类，一类细胞器：细胞内特定的功能结构域，有两类，一类是膜围成的，构成内膜系统；另一类细胞器是没有是膜围成的，构成内膜系统；另一类细胞器是没有膜包围的。膜包围的。细胞内主要的细胞器有：细胞内主要的细胞器有：内质网内质网高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体胞内体胞内体线粒体线粒体叶绿体叶绿体超氧化物酶超氧化物酶体体细胞骨架细胞骨架中心体中心体核糖体核糖体53可编辑版3.细胞质基质细胞质基质 维持细胞内相对稳定的离子环境。维持细胞内相对稳定的离子环境。许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如蛋白蛋白质的合成；质的合成；核苷酸的合成；核苷酸的合成；脂肪酸合成；脂肪酸合成；糖酵解；糖酵解；磷酸戊糖途径；磷酸戊糖途径；糖原代谢；糖原代谢；信号信号转导。转导。供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化。控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化。参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。54可编辑版4.细胞的网络化结构细胞的网络化结构代谢网络（代谢网络（metabolic network）运输网络（运输网络（transport network）生物膜网络（生物膜网络（biomembrane network）细胞骨架网络（细胞骨架网络（cytoskeleton network）信号转导网络（信号转导网络（signal transduction network）55可编辑版二、细胞的大小及其影响因素二、细胞的大小及其影响因素细胞大小细胞大小细胞形态细胞形态细胞体积细胞体积 守恒定律守恒定律56可编辑版1.细胞的大小细胞的大小大多数动植物细胞在大多数动植物细胞在 2030 m间；间；一般真核细胞的体积大于原核细胞；一般真核细胞的体积大于原核细胞；卵细胞大于体细胞。卵细胞大于体细胞。57可编辑版细胞的大小及其调控58可编辑版2.细胞形态细胞形态单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。高高等等生生物物细细胞胞的的形形状状与与细细胞胞功功能能及及细细胞胞间间的的相相互作用有关。互作用有关。细胞骨架对于维持细胞形态具有重要作用。细胞骨架对于维持细胞形态具有重要作用。高高等等动动物物的的细细胞胞离离开开有有机机体体分分散散存存在在时时，形形状状往往往往发发生生变变化化。如如平平滑滑肌肌细细胞胞在在体体内内成成梭梭形形，而在离体培养时则可成多角形。而在离体培养时则可成多角形。59可编辑版草草履履虫虫眼眼虫虫钟钟形形虫虫植植物物气气孔孔细细胞胞60可编辑版细胞形态结构与功能的关系细胞形态结构与功能的关系细胞形态结构与功能的相关性是很多细胞细胞形态结构与功能的相关性是很多细胞的共同特点；的共同特点；红细胞红细胞分泌细胞分泌细胞雄性生殖细胞与雌性生殖细胞雄性生殖细胞与雌性生殖细胞61可编辑版木木材材中中的的导导管管人人类类红红细细胞胞植植物物薄薄壁壁细细胞胞巨巨噬噬细细胞胞62可编辑版神经元细胞神经元细胞人卵与精子人卵与精子63可编辑版3.细胞体积细胞体积 守恒定律守恒定律器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞数量器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞数量成正比，而与细胞的大小无关，这就是所谓的成正比，而与细胞的大小无关，这就是所谓的“细细胞体积的守恒定律胞体积的守恒定律”。细胞体积之守恒，主要受三。细胞体积之守恒，主要受三个因素的影响：个因素的影响：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；细胞的核与质之间有一定的比例关系；细胞的核与质之间有一定的比例关系；细胞内物质的交流运输与细胞体积有关。细胞内物质的交流运输与细胞体积有关。64可编辑版四、原核细胞与真核细胞的比较四、原核细胞与真核细胞的比较细胞基本特征的比较细胞基本特征的比较遗传结构装置、基因表达及其调控的比较遗传结构装置、基因表达及其调控的比较65可编辑版原核细胞与真核细胞基本特征的比较66可编辑版遗遗传传结结构构装装置置、基基因因表表达达及及其其调调控控的的比比较较特征特征原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞DNA量（信息量）量（信息量）DNA分子数分子数DNA分子结构分子结构基因组数基因组数基因数基因数“多余多余”/“重复重复”DNA 序列序列基因中插入内含子基因中插入内含子DNA与组蛋白结合与组蛋白结合核小体核小体-染色质染色质-染色体染色体DNA复制的明显周期性复制的明显周期性基因表达的调控基因表达的调控转录与翻译的时空关系转录与翻译的时空关系转录转录/翻译后大分子的加工与修饰翻译后大分子的加工与修饰细胞复制与分裂（细胞复制与分裂（DNA 传递传递/分配）分配）少少1环状环状1 n几千几千不与不与/少量类组蛋白结合少量类组蛋白结合主要以操纵子方式主要以操纵子方式转录与翻译同时同地转录与翻译同时同地无丝分裂无丝分裂多多2个以上个以上线状线状2 n，多，多 n几万几万十十十十与与 5 种组蛋白结合种组蛋白结合十十十十复杂性，多层次性复杂性，多层次性核内转录，细胞质内翻译核内转录，细胞质内翻译严格的阶段性与区域性严格的阶段性与区域性十十有丝分裂，减数分裂有丝分裂，减数分裂67可编辑版定殖于小鼠回肠末端的分节丝状菌68可编辑版四、植物细胞与动物细胞的比较四、植物细胞与动物细胞的比较69可编辑版细胞壁细胞壁液泡液泡叶绿体叶绿体70可编辑版第四节第四节 病毒病毒非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体一、病毒的基本知识一、病毒的基本知识二、病毒在细胞内增二、病毒在细胞内增三、病毒与细胞在起源于进化中的关系三、病毒与细胞在起源于进化中的关系71可编辑版一、病毒的基本知识一、病毒的基本知识病毒很小，结构简单；病毒很小，结构简单；病毒（病毒（virusvirus）核酸分子（核酸分子（DNA DNA 或或 RNA RNA）与蛋白质构）与蛋白质构成的核酸成的核酸-蛋白质复合体；蛋白质复合体；遗传载体多样性：遗传载体多样性：DNA DNA 病毒病毒/RNA/RNA 病毒；单链病毒；单链/双链病毒；双链病毒；彻底寄生性；彻底寄生性；病毒是以复制和装配的方式进行增殖；病毒是以复制和装配的方式进行增殖；亚病毒：类病毒（亚病毒：类病毒（viroidviroid）-仅由感染性的仅由感染性的 RNA RNA 构成；构成；朊病毒（朊病毒（prionprion）-仅蛋白质亚基构成；仅蛋白质亚基构成；72可编辑版73可编辑版74可编辑版病毒的基本类型75可编辑版病毒结构的示意图76可编辑版戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片77可编辑版牛传染性鼻气管炎病毒的超微结构78可编辑版类病毒的电镜照片79可编辑版二、病毒在细胞内增二、病毒在细胞内增病毒侵入细胞，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病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放80可编辑版81可编辑版82可编辑版三、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 病病毒毒是是非非细细胞胞形形态态的的生生命命体体，它它的的主主要要生生命命活活动动必必须须要要在在细细胞胞内内实实现现。病病毒毒与与细细胞胞在在起起源源上上的的关关系系，目目前前存存在在 3 种种主要观点：主要观点：生物大分子生物大分子病毒病毒细胞细胞 病毒病毒生物大分子生物大分子 细胞细胞生物大分子生物大分子细胞细胞 病毒病毒83可编辑版在细胞核内增殖的腺病毒84可编辑版病毒在细胞中的增殖过程（图218）85可编辑版电镜超微切片下的山羊痘病毒（图219）86可编辑版病毒的核酸类型及其代表科（表22）87可编辑版本章概要（一）本章概要（一）细胞是一切生命活动的基本单位，包括以下几个方面的涵义：（1）一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的形态结构单位。构成多细胞生物体的细胞虽然是“社会化”的细胞，但它们又保持着形态结构的独立性，每一个细胞具有自己完整的结构体系。（2）细胞是有机体代谢与执行功能的基本单位，在细胞内的一切生化过程与试管内的生化过程的根本不同点，是细胞有严格自动控制的代谢体系，并且有保证完成生命过程有序性的独立的结构装置。（3）有机体的生长与发育是依靠细胞增殖、分化与凋亡来实现的。细胞是研究有机体生长与发育的基础。（4）细胞是遗传的基本单位，每一个细胞都具有遗传的全能性（除少数特化细胞）。构成各种生物机体的细胞的种类繁多，结构与功能各异，但它们都具有基本共性：细胞膜，两种核酸（DNA与RNA），蛋白质合成的机器核糖体与一分为二的增殖方式，这些是细胞结构与生存不可缺少的基础。种类繁多的细胞可以分为原核细胞与真核细胞两大类。近年认为原核细胞并不是统一的一大类，建议将细胞划分为原核细胞、古核细胞与真核细胞三大类。支原体是迄今发现的最小最简单的细胞，它已具备细胞的基本结构，并且有作为生命活动基本单位存在的主要特征。作为比支原体更小更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎不大可能。88可编辑版本章概要（二）本章概要（二）细菌与蓝藻是原核细胞的两个重要代表。原核细胞的共同特征：没有核膜、遗传信息载体仅仅是一个裸露的环状DNA分子，除核糖体与细胞质膜及其特化结构外，几乎不存在其他复杂的细胞器。将原核细胞与真核细胞进行比较，从进化与动态的观点分析，主要有两个基本差异：一是以生物膜系统的分化与演变为基础，真核细胞形成了复杂的内膜系统，构建成各种具有独立功能的细胞器，双层核膜将细胞分隔为细胞核与细胞质两个基本部分；二是遗传结构装置的扩增与基因表达方式的相应变化。由于上述的根本差异，真核细胞的体积也相应增大，内部结构更趋复杂化，生命活动的时间与空间的布局更为严格，细胞内部出现精密的网架结构细胞骨架。古核细胞在形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。真核细胞的结构可以概括为三大体系：（1）生物膜体系以及以生物膜为基础构建的各种独立的细胞器；（2）遗传信息表达的结构体系；（3）细胞骨架体系。此外，细胞体积的守恒规律及其制约因素的分析，细胞的形态结构和功能的相关性与一致性，动植物细胞的差异等均是真核细胞知识的重要组成部分。病毒是非细胞形态的生命体，但所有的病毒，必须在细胞内才能表现它们的基本生命活动复制与增殖。病毒是最小、最简单的生命体，主要是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的复合结构，类病毒仅由一条有感染性的RNA构成。病毒在细胞内的复制（增殖）过程大致可分为：侵染、脱衣壳、早基因复制与表达、晚基因复制、结构蛋白合成、装配与释放等过程。89可编辑版THANKS!90可编辑版