医学细胞生物学——第二章 细胞概述
第二章 细胞基本知识概要 细胞生物学
第二章细胞基本知识概要本章内容提要:第一节细胞的基本概念第二节非细胞形态的生命体-------病毒及其与细胞的关系第三节原核细胞与古核细胞第四节真核细胞基本知识概要第一节细胞的基本概念What is a cell?Cells are structural units that make up plants and animals, also there many single cell organisms. What cells all have in common is they are small 'sacks' composed mostly of water. The 'sacks' are made from a phospholipid bilayer. The membrane is semi-permeable (allowing some things to pass in or out of the cell and blocking others), there are also other methods of transport that we will get into later.So what is in a cell? The cell as we mentioned is a fluid like membrane that surrounds the contents of the cell. Each component will be discussed in more detail later.一、细胞是生命活动的基本单位1、一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位；2、细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞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二、细胞的基本共性1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
医学细胞生物学：第二章 细胞的概念和分子基础
Cell and Molecular Basis
第一节
第二节
第三节
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第二章 细胞的概念和分子基础
第一节 细胞的基本概念
一、细胞是生命活动的基本单位 二、原核细胞 三、真核细胞 四、非细胞生命形态——病毒
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第二章 细胞的概念和分子基础
一、细胞是生命活动的基本单位
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第二章 细胞的概念和分子基础
糙面内质网 光面内质网
动物细胞结构模式图
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第二章 细胞的概念和分子基础
三、真核细胞
真核细胞的基本结构特点： ➢ 以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系——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、过氧化物酶体及核膜等。
⑵ 核糖体RNA（ribosome RNA，rRNA）
含量：占RNA总量的80%~90%。
功能：参与核糖体形成。
真核生物核糖体（80S）
大亚基60S：28S rRNA
5.8S rRNA
+49种蛋白质
5S rRNA 小亚基40S：18S rRNA +30种蛋白质
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第二章 细胞的概念和分子基础
⑹ piRNA（Piwi-interacting RNA） 组成：含29~30个核苷酸。 主要存在部位：哺乳动物睾丸的生殖细胞中 。 功能：参与基因的表达调节，发挥RNA沉默（RNA
细胞生物学名词解释
医学细胞生物学》名词解释大全1.细胞概述1. 细胞(cell)细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。
细胞能够通过分裂而增殖，是生物体个体发育和系统发育的基础。
细胞或是独立的作为生命单位，或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体；细胞还能够进行分裂和繁殖；细胞是遗传的基本单位，并具有遗传的全能性。
2. 细胞质(cell plasma)是细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分，包括透明的粘液状的胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。
3. 原生质(protoplasm)生活细胞中所有的生活物质，包括细胞核和细胞质。
4. 原生质体(potoplast)脱去细胞壁的细胞叫原生质体，是一生物工程学的概念。
如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。
动物细胞就相当于原生质体。
5. 细胞生物学(cell biology)细胞生物学是以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点，研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。
细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。
从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。
6. 细胞学说(cell theory)细胞学说是1838—1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出，直到1858年才较完善。
它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有：①细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；②所有细胞在结构和组成上基本相似；③新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
7. 原生质理论（protoplasm theory） 1861年由舒尔策(Max Schultze)提出，认为有机体的组织单位是一小团原生质，这种物质在一般有机体中是相似的，并把细胞明确地定义为：“细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质”。
细胞基本知识概要
根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：
病毒的多样性）
1.病毒的基本知识
病毒（Virus）
病毒（Virus）是一类非细胞形态的介于生命与非生命形式之间的物质。有以下主要特征：①个体微小，可通过除滤菌器，大多数必须用电镜才能看见；②仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；③专营细胞内寄生生活；④具有受体连结蛋白（receptor binding protein），与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。
脊髓灰质炎病毒
烟草花叶病毒
疱疹性口炎病毒
人类天花病毒（图中深染的颗粒）
T4噬菌体
丝状有被膜的病毒（流感病毒）
类病毒
仅由一个有感染性的RNA构成，它们不能像病毒那样感染细胞，只有当植物细胞受到损伤，失去了膜屏障，它们才能在供体植株与受体植株间传染。例如，马铃薯锤管类病毒仅由一个含359个核苷酸的单链环状RNA分子组成，链内有一些互补序列。分子长约40~50nm，不能制造衣壳蛋白。
目前已知的人类PRION疾病
1. 克-雅二氏病（CJD）： 1920年发现于六例患者，大多发生于60岁以上的人，是自身PrP蛋白发生变异引起的。 2. 变异型克-雅氏病（vCJD）：患者都处于以往CJD未曾出现的年龄段，为十几岁至三十岁的年轻人，是由于取食病牛产品而感染。患者首先出现忧郁症的病状，继而不能行走，并呈现精神障碍等痴呆症状，最后死亡。 3. GSS综合征 ：是一种遗传的的慢性脑病，由Prnp基因缺陷引起，PrP蛋白的102位亮氨酸被脯氨酸取代或117位的缬氨酸被丙氨酸取代。 4. 克鲁病（Kuru）：发现于新几内亚一个叫Fore的部落，当地人称作kuru，意即颤抖。病人大多数是妇女及小孩，病症有言语含糊及无意识地狂笑，最后不省人事并死亡。一名美国医生D. C. Gajdusek到了当地，发现那里的妇女及小孩具有吃死者尸体的习惯，结果受到感染。 5. 致死性家族性失眠症（ FFI）：也是一种遗传性疾病，Prnp基因变异，PrP蛋白178位的天冬酰胺被天冬氨酸取代。患者的主要症状是失眠，并有CJD的症状。 对于蛋白质感染因子引起的疾病，目前尚没有有效的治疗措施。这类蛋白具有很强的抵抗力，对抗生素和消毒剂不敏感，134-138℃持续1h的病牛脑组织匀浆，以及10%福尔马林固定过的病羊脑组织，仍有感染性。 据报道，自1996年以来，共有106人得了疯牛病，其中仅有七人还活着。
细胞生物学：第2章 细胞
细胞器
细胞核 染色体
DNA
无核膜和核仁 一个细胞只有一条 双链DNA, DNA不与或 双链DNA, DNA不与或 很少与组蛋白结合 环状， 环状，存在于细胞质
很长的线状分子， 很长的线状分子，含有 很多非编码区， 很多非编码区，并被核 膜所包裹。 膜所包裹。 21
§3.真核细胞基本知识概要
◆基本结构体系 ◆细胞的大小与分析 ◆细胞形态结构与功能的关系 ◆植物细胞与动物细胞的比较
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病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必 须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系， 目前存在3种主要观点： 生物大分子→病毒→细胞 病毒 生物大分子 细胞 生物大分子→细胞→病毒
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§3.原核细胞
（Prokaryotic Cells） ）
◆没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和 没有明显可见的细胞核, 核仁,只有拟核，进化地位较低。 核仁,只有拟核，进化地位较低。 ◆原核细胞的基本特点: 原核细胞的基本特点: 遗传信息量少; ■遗传信息量少; 内部结构简单, ■内部结构简单,特别是没有分化为以 膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细 胞核膜。 胞核膜。
遗传信息表达系统
该系统又称为颗粒纤维结构系统， 该系统又称为颗粒纤维结构系统， 该系统包括细胞核和核糖体。 该系统包括细胞核和核糖体。
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纤 维 结 构
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颗 粒 结 构
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细胞骨架系统
细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 包括细胞质骨架和细胞核骨架。 包括细胞质骨架和细胞核骨架。 细胞骨架系统首要作用是维持细胞的一 定形态； 定形态； 细胞内物质运输的动脉； 细胞内物质运输的动脉； 细胞内基质区域化； 细胞内基质区域化； 帮助细胞移动或行走； 帮助细胞移动或行走； 主要成分:微管、微丝和中间纤维 主要成分:微管、微丝和中间纤维。
医学细胞生物学复习资料全
目录索引第一章细胞生物学概述第二章细胞概述第三章细胞的分子基础第四章细胞膜第五章细胞连接与细胞外基质第六章内膜系统第七章线粒体第八章核糖体第九章细胞骨架第十章细胞核第十一章细胞的分裂第十二章细胞周期第十三章细胞分化第十四章细胞的衰老和死亡第十五章个体发育中的细胞附录名词解释第一章细胞生物学概述一、现代细胞生物学研究的三个层次显微水平、亚显微水平、分子水平二、细胞的发现胡克最早发现细胞并对其进行命名三、细胞学说创始人：施莱登施旺内容：①细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；②所有细胞在结构和组成上基本相似；③新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
⑤.细胞是生物体结构和功能的基本单位。
⑥.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。
四、分子生物学的出现20世纪50年代开始，人们逐步开展分子水平探讨细胞的各种生命活动的研究。
随着分子水平对细胞生命活动机制的探讨愈受重视，并积累一定实验成果，“分子生物学”应运而生。
分子生物学是研究生物大分子，特别是核酸和蛋白质结构与功能的学科。
20世纪60年代形成从分子水平、亚显微水平和细胞整体水平探讨细胞生命活动的学科，即细胞生物学。
也有人将细胞生物学称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。
第二章细胞概述第一节细胞的基本知识一、细胞的基本共性•所有细胞表面都有脂质双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜。
•所有细胞都具有DNA和RNA两种核酸，作为遗传信息储存、复制与转录的载体。
•所有细胞都有核糖体。
•所有细胞都是以一分为二的方式进行分裂增殖的。
二、细胞的大小、形态和数目（自学）四、细胞的一般结构•亚微结构（电镜）：膜相结构非膜相结构•膜相结构：由单位膜参加形成的所有结构。
包括：一网两膜四体•意义：区域化作用•非膜相结构•单位膜：电镜下观察，膜相结构的膜由两侧致密深色带（各2nm)和中间一层疏松浅色带(3.5nm)构成，把这三层结构形式作为一个单位，称为单位膜。
第二章细胞基本知识概要细胞生物学
第二章细胞基本知识概要细胞生物学第二章细胞基本知识概要本章内容提要:第一节细胞的基本概念第二节非细胞形态的生命体-------病毒及其与细胞的关系第三节原核细胞与古核细胞第四节真核细胞基本知识概要第一节细胞的基本概念What is a cell?Cells are structural units that make up plants and animals, also there many single cell organisms. What cells all have in common is they are small 'sacks' composed mostly of water. The 'sacks' are made from a phospholipid bilayer. The membrane is semi-permeable (allowing some things to pass in or out of the cell and blocking others), there are also other methods of transport that we will get into later.So what is in a cell? The cell as we mentioned is a fluid like membrane that surrounds the contents of the cell. Each component will be discussed in more detail later.一、细胞是生命活动的基本单位1、一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位；2、细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞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二、细胞的基本共性1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
细胞生物学第二章：细胞的概念与分子基础
• U-snRNA的5‘端含甲基化稀有碱基，形成特有的帽子结构，常见为
2,2,7-三甲基三磷酸鸟苷（m32,2,7Gppp） • 主要功能：参与基因转录产物的加工
细胞的分子基础
(5) miRNA
• microRNA(微小RNA)，长21~25nt的非编码 RNA，其前体 70~90nt，具有发夹结构
合成蛋白质的模板
细胞的分子基础
• mRNA指导特定蛋白质合成的过程称为翻译（translation）
• 原核细胞的mRNA是 多顺反子(polycistron) —— 每分子RNA可携 带几种蛋白质遗传信息，指导几种蛋白质合成 • 真核细胞的mRNA是 单顺反子(monocistron) —— 每分子RNA只 携带一种蛋白质信息 • 两种细胞的mRNA的5' 端和 3' 端，各有 30至几百个核 苷酸的非翻译区(UTR)，是 翻译调控的靶点
细胞的分子基础
(2) rRNA
• 占RNA总量的80％～90％，分子量在RNA 中最大 • 单链结构，主要功能参与构成核糖体 • 真核细胞核糖体（80S）含5S、5.8S、28S
和18S四种rRNA
• 原核细胞核糖体（70S）含5S、23S和16S 三种rRNA
• 核糖体是细胞合成蛋白质的机器，rRNA占
• 最先在秀丽隐杆线虫发现，随后在哺乳动物中
不断发现新miRNA，哺乳动物基因的近1%可 能编码miRNA。
• miRNA普遍存在于生物界，具有高度保守性，
参与细胞分化与发育的基因表达调控
miRNA的形成与作用机制
Dicer酶 是 双链RNA专一性RNA内切酶； Dicer酶可将外源双链RNA 也加工成 22nt (nucleotide)左右的siRNA (small interference RNA)。
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与其功能相适应
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第二章 细胞概述
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• (二)细胞大小
第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
epidermis Fat cells
第二章 细胞概述
第二章 细胞概述
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STRUCTURES OF THE CELL
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第二章 细胞概述
第二章 细胞概述
• 第一节 细胞的形态和大小 • 第二节 原核细胞与真核细胞
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第二章 细胞概述
细胞的发现 :1665年英国物理学家Robert
Hooke用自制的显微镜观察软木切片时，发现 其中有许多蜂窝状的小格—细胞(cell)。
第二章 细胞概述
细胞学说
• （1）细胞是动植物有机体的基本组成成分，
也是有机体生命活动的基本单位，各种生
物的基本构造和生命过程是有共同性的。
• （2）细胞有它的发生、发展过程，各种生 物的发育规律也是有共同性的。
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第二章 细胞概述
第一节 细胞的形态和大小
• 一、形态： • • 细胞间的排列有关 受相邻细胞的制约
第二章 细胞概述
大多数很大(10~100um) 核有膜包围 成对的染色体,DNA与碱性组蛋白 结合,线粒体、叶绿体的DNA为裸 露
内膜系统
一般无独立的内膜系统,或为暂 时的
分化成细胞器,如内质网、线粒体 等
在细胞增殖周期的一定时期进行 DNA复制、转录在核中,翻译在细 胞质中
DNA的复制 周期性不明显 转录和翻译 同时同地进行
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其它有关生命活动的代谢过程等。
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第二章 细胞概述
• 电镜下: • • • • • • 细 胞 膜 内 质 网 高尔基复合体 核 膜 线 粒 体 溶 酶 体 核糖体 中 心体 微 管 微 丝 胞质基质 核
膜 相 结 构 仁
非 膜 相 结 构
•
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过氧化物酶体
染 色 28 质
第二章 细胞概述
（一）真核细胞的亚微结构
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第二章 细胞概述
目前所知的最小细胞，能独立生活的最小单 目前所知的最小细胞，能独立生活的最小单 位，直径0.1-0.3µ m 位，直径0.1~0.3μm
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肺炎支原体
第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
• 与病毒相似的特征： • 1.能通过细菌滤器 • 2.无细胞壁 • 3.形态是可变的.
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第二章 细胞概述
1838-M.Schleiden
• 主要贡献 • 证实植物体是由细 胞所组成
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第二章 细胞概述
1839-T.Schwann
• 主要贡献 • 证明动物体是由细胞 所组成，并总结出了 一切生物是由细胞所 组成的“细胞学说”。
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Smooth muscle
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Cardial
muscle
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第二章 细胞概述
Red blood smear
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第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
• 细胞体积守恒定律： 一定的细胞类型其体积是恒定的，机
体的大小、器官的大小与细胞的数量成
• 1.生物膜系统: • 核膜、内质网、高尔基复合体、线立体、 溶酶体、过氧化物酶体、叶绿体等。 • 2.颗粒与纤维结构: • (1).染色质 (2)核仁 (3)核糖体
• 3.细胞骨架系统: 微管、微丝、中间纤维
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（二）原核细胞与真核细胞之间 的比较
• 区别:
原核细胞 大小 细胞核 染色体 大多数很小(1~10um) 无膜包围的拟核 环状的DNA分子,DNA分子裸露 或结 合少量蛋白质 真核细胞
• 1.拟核 • 2.细胞膜
• 3.细胞质 • 4.细胞壁
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第二章 细胞概述
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二、真核细胞(eukaryotes)
动 物 细 胞
第二章 细胞概述
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第二章 细胞概述
真核细胞的结构
• 光镜下：细胞膜(质膜) • 线粒体 • 高尔基体 • 细胞质 中心体 • 细胞质基质 • • 核仁 • 细胞核 染色质(体) • 核基质 2013-5-17 •
细胞增殖方 无丝分裂 式
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有丝分裂
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第二章 细胞概述
（二）原核细胞虽然没有成行的核结构,但它们与 真核细胞都存在着核物质,能够进行增殖. • 2.二者都具有典型的细胞膜. • 3.都有核糖体。 • 4.它们都具有独立进行生命活动的能力, 如:DNA的复制，RNA的转录，蛋白质的合成及
正比，而与细胞的大小没有相关性。
• 如：大象与小鼠
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第二章 细胞概述
• 测量细胞的单位： • 微米(u)、纳米(n)、埃(Å) • 1µm=1000nm=10000Å
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第二章 细胞概述
第二节 原核细胞和真核细胞
• 一、原核细胞（prokaryotes）
• （一）支原体（mycoplasma） 支原体是最小、最简单的细胞，它是 介于病毒和细菌之间的单细胞生物。
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第二章 细胞概述
• 与细菌相似的特征:
• 1.具有进行基本生命活动需要的极限体 积 • • •
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2.有磷脂和蛋白质构成的细胞膜 3.有DNA和RNA 4.可以独立进行生命活动和繁殖,也可以 在培养基中生活和繁殖
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第二章 细胞概述
(二)细菌(bacteria)