3.2《细胞的类型和结构》(1)

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1、第二节细胞的类型和结构3-2-1原核细胞和真核细胞细胞分原核细胞和真核细胞两大类。　　细菌、蓝藻属于原核细胞，它们的结构简单，种类不多。原核细胞的外部由质膜包围，质膜外有一层坚固的细胞壁保护。原核细胞内脱氧核糖核酸（DNA）的区域没有被膜包围，只有一条DNA。这就是说，它没有一个像样的细胞核。原核细胞因此而命名。　　真核细胞里具有真正的细胞核，核内有染色质、核仁和核液。真核细胞的细胞质里有核糖体、内质网、叶绿体、高尔基体等细胞器。　　从原生动物到人类，从低等植物到高等植物，绝大多数动植物都是由真核细胞构成的。动物细胞和植物细胞既相似又稍有区别。3-2-2原核细胞向真核细胞的转变

2、原核细胞与真核细胞的差别如此巨大，以至于过去人们认为原核细胞是由真核细胞退化而来的。解决由原核细胞向真核细胞的演化问题是细胞演化的关键。人们在这个问题上争论颇多，较具代表性的是以下两个观点：(1)细胞内共生学说这个学说认为，真核细胞是通过若干不同种类的原核细胞生物结合共生而造成的，这些共生的原核生物与宿主细胞建立了紧密的相互依存的关系，同时在复制和遗传上建立了统一的协调的体系，这样的共生的组合就成为真核生物的祖先。最早提出内生说的是A.F.Schimper，他在1883年发现绿藻和高等植物的叶绿体能够自行繁殖分裂，并发现它们在形态上与自由生活的蓝藻很相似，从而提出质体来自寄生的

3、蓝藻的假说。这时的共生说还没有受到多少重视，主要是由于证据太少。20世纪60年代以后，随着细胞超微结构和细胞生物化学研究的发展，共生说又逐渐流行起来。在电子显微镜下，植物的叶绿体与蓝藻（蓝菌）极其相似，叶绿体本身也含有DNA的核质（nucleoid）区，都有片层状结构。人们还发现细胞器与细胞整体的关系与自然界的内共生现象非常相似。共生现象在自然界很普遍。　(2)直接演化学说3-2-3蓝藻蓝藻（图3-20）又称蓝细菌，能进行与高等植物类似的光合作用（以水为电子供体，放出O２），与光合细菌的光合作用的机制不一样，因此被认为是最简单的植物。蓝藻没有叶绿体，仅有十分简单的光合作用结构装

4、置。蓝藻细胞遗传信息载体与其它原核细胞一样，是一个环状DNA分子，但遗传信息量很大，可与高等植物相比。蓝藻细胞的体积比其它原核细胞大得多，直径一般在士10um，甚至可达70μm（颤藻）。蓝藻属单细胞生物，有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在，如：属蓝藻门念珠藻类的发菜就是蓝藻的丝状体；做绿肥的红萍实际上是一种固氮蓝藻与水生蕨类满江红的共生体。第8页共8页图项圈藻图片3-2-4原核细胞与真核细胞的比较原核细胞真核细胞大小较小较大细胞核没有核膜没有成型的细胞核,遗传物质集中在核区有成形的真正的细胞核,有核膜核仁细胞器有分散的核糖体,无其它细胞器有复杂细胞器细胞壁不含纤维素主要成分是肽聚

5、糖主要成分是纤维素和果胶细胞分裂无有丝分裂能进行有丝分裂转录和翻译出现在同一时间与地点转录在核内,翻译在细胞质内,转录在前翻译在后举例细菌、蓝藻等真菌绝大多数动植物的细胞 3-2-5细胞膜与信道包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。早在100多年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多"城门"，它们只允许特定的分子或离子出入。2003年诺贝尔化学奖表彰的就是有关这些"城门"的研究成果。瑞典皇家科学家10月8日宣布，将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别表彰

6、他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。生物体的主要组成部分是水溶液，水溶液占人体重量的70％。生物体内的水溶液主要由水分子和各种离子组成。它们在细胞膜通道中进进出出以实现细胞的多种功能。20世纪50年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着一种只允许水分子出入的水通道。因为水对于生命至关重要，所以水通道是细胞膜的一种重要通道。尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。第8页共8页20世纪80年代中期，美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发

7、现，阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验，结果前者能够吸水，后者不能。为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。2000年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片。照片揭示了只允许水分子通过的蛋白的特殊结构。水通道的发现开辟了一个新的研究领