第2章.细胞的统一性与多样性

Features of eukaryotic cells not found in prokaryotes
• Division of cells into nucleus and cytoplasm, separated by a nuclear envelop containing complex pore structures • Complex chromosomes composed of DNA and associated proteins that are capable of compacting into mitotic structures • Complex membranous cytoplasmic organells, including endoplasmic reticulum, Golgi complex, lysosomes, endosomes, peroxisomes, and so on
23
2.3 非细胞形态的生命体 —病毒及其与细胞的关系 病毒及其与细胞的关系
24
2.3.1 基本知识
核酸分子（ 真病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）与蛋 病毒（virus） 核酸分子 DNA或RNA） 白质构成的核酸-蛋白质复合体； 白质构成的核酸-蛋白质复合体； 根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：DNA病 根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：DNA病 单链、双链） RNA病毒 单链、双链） 病毒（ 毒（单链、双链）与RNA病毒（单链、双链） 类病毒（viroid） 仅由感染性的RNA构成； 类病毒（viroid）——仅由感染性的RNA构成； 仅由感染性的RNA构成 朊病毒（prion） 仅由感染性的蛋白质构成； 朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质构成； 仅由感染性的蛋白质构成
Animal Cells
Plant CellS
间隙连接 收缩环
胞间连丝 细胞板
20
2.2.4 细胞维持体积的相对恒定
◆大小比较：病毒－>支原体－>细菌－>动植物细胞； 大小比较：病毒－ 支原体－ 细菌－ 动植物细胞； 同类型细胞的体积一般是相近的， ◆ 同类型细胞的体积一般是相近的 ， 不依生物个体的 大小而增大或缩小。如人、 象的肾细胞、 大小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、 肝细胞的大小基本相同； 肝细胞的大小基本相同； ◆ 某些特殊细胞大小变化很大 。 如人的卵细胞直径只 某些特殊细胞大小变化很大。 mm，鸡的卵细胞2 cm， 有0.2mm，鸡的卵细胞2-3cm，鸵鸟的卵细胞的直径则 cm； 有5cm； ？鸡的卵细胞＝鸡蛋 鸡的卵细胞＝ 器官的大小与细胞的数量成正比， ◆ 器官的大小与细胞的数量成正比 ， 而与细胞的大小 无关，把这种现象为“细胞体积的守恒定律” 无关，把这种现象为“细胞体积的守恒定律”。
30
细胞生物学
Cell Biology
Chapter 2
Basic properties of cells
• Cells are highly complex and organized • Cells possess a genetic program and use it • Cells are capable of producing more of themselves • Cells acquire and utilize energy • Cells carry out a variety of chemical reactions • Cells engage in numerous mechanical activities • Cells are able to respond to stimuli • Sells are capable of self-regulation
都是生命的基本结构单位； 都有细胞膜； 都是生命的基本结构单位； 都有细胞膜； 都能进行分裂； 都能进行分裂； 都能遗传。 都能遗传。 都有DNA和RNA； 都有DNA和RNA； DNA 都有核糖体。 都有核糖体。
17
原核细胞与真核细胞差异简单比较
原核细胞
代表生物 细胞核 细胞器 核糖体 DNA结构 DNA结构 基因表达调控 核外DNA 核外DNA 细胞骨架 细胞分裂
25
26
狂犬病毒
人类天花病毒
27
2.3.2 Viruses Reproduce ◆adsorption ◆penetration ◆replication ◆maturation ◆release
28
29
2.3.3 病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒－ 细胞－ ？病毒－>细胞 、细胞－>病毒 病毒离不开细胞 某些病毒核酸序列与细胞DNA片段相似 某些病毒核酸序列与细胞DNA片段相似 DNA 其它分子生物学上的证据
7
支原体( 支原体(Mycoplast)
肺炎支原体
◆是最小的原核细胞，直径为0.1～ 是最小的原核细胞，直径为0 0.3 μm ◆唯一一种没有细胞壁的原核生物 唯一一种没有细胞壁的原核生物
？细胞的大小受什么限制
8
细菌 Bacteria
淋病球菌
大肠杆菌
弧形霍乱菌
9
蓝藻Cyanobacteria 蓝藻
◆又称蓝细菌，光能自氧型生物 又称蓝细菌， 蓝细菌 ◆核区称为“中心质” 核区称为“中心质” ◆没有叶绿体，有质膜内陷形成的“光合片层” 没有叶绿体，有质膜内陷形成的“光合片层” ◆遗传信息量大 ◆经常以细胞群体存在
10
2.2.2 古核细胞（古细菌） 古核细胞（古细菌）
一些生长在极端特殊环境中的细菌（甲烷菌、 一些生长在极端特殊环境中的细菌（甲烷菌、 嗜热菌），近年来普遍认为是真核细胞的起源 ），近年来普遍认为是真核细胞的起源。 嗜热菌），近年来普遍认为是真核细胞的起源。 细胞壁的成分与原核细胞不一样 ◆细胞壁的成分与原核细胞不一样 ◆DNA中有重复序列和内含子的存在 DNA中有重复序列和内含子的存在 中有重复序列 DNA与蛋白结合为类核小体结构 与蛋白结合为类核小体 ◆DNA与蛋白结合为类核小体结构 有类似真核细胞的核糖体 ◆有类似真核细胞的核糖体 rRNA的分子证明 ◆5S rRNA的分子证明
重点和难点： 重点和难点：
原核细胞的主要区别。 1. 真、原核细胞的主要区别。
2
2.1 Basic Conceptions
• 细胞的重要性 • 细胞的共性
3
2.1.1 The Importance of cells
from Structures from Functions from Genetics from Growth & Development others
4
2.1.2 细胞的四点基本共性
Membrane Barriers Genetics Program Ribosomes Producing Themselves
5
2.2 细胞的类型
20世纪60年代细胞生物学家Ris提出， 20世纪60年代细胞生物学家Ris提出， 世纪60年代细胞生物学家Ris提出 细胞分为两大类： 细胞分为两大类： 原核细胞(prokaryotic 原核细胞(prokaryotic cell) 真核细胞(eukaryotic 真核细胞(eukaryotic cell)
14
Gene Expression System
又称为颗粒纤维结构系统 又称为颗粒纤维结构系统 包括细胞核和核糖体
15
Cytoskeletal System
包括微管、 包括微管、微丝和中间纤维 微管 维持细胞形态 物质运输 帮助细胞移动或行走
16
2.2.3.2 Comparison of Some Properties of Prokaryotic and Eukaryotic Cells 功能上的共同点： 功能上的共同点： 结构上的共同点: 结构上的共同点:
Features of eukaryotic cells not found in prokaryotes
• Specialised cytoplasmic organells for aerobic respiration (mitochondria) and photosynthesis (chloroplasts) • Complex cytoskeletal system (including microfilaments, intermediate filaments, and microtubules) • Complex flagela and cilia • Capable of ingesting fluid and particulate material by enclosure within plasma membrane vesicales ( endocytosis and phagocytosis)
Features of eukaryotic cells not found in prokaryotes
11
2.2.3 Eukaryotic Cells
12
2.2.3.1 Structural Systems
13
Biological Membrane System（8-10nm） （ ）
◆Membranes Define Boundaries and Serve as Permeability（渗透） Barriers （渗透） ◆Membrane Are Sites of Specific Functions ◆Membrane Regulate the Transport of Solutes ◆Membrane Detect and Transmit Electrical and Chemical Signals
CHAPTER 2
Unity and Diversity of Cells