生命与进化课程内容3

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1、第三章细胞3.1细胞的基本概念一、细胞学说•1838年，德国植物学家Schleideno•1839年，德国动物学家Schwanno•1858年，德国细胞病理学家Virchow,细胞来自细胞。•细胞学说：•1所有生物都由细胞和细胞的产物组成。2新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。3每一个细胞可以是独立的生命单位，许多细胞又可以共同形成生物体或组织。幻灯片5二、为什么说细胞是生命的基本单位？•除病毒外，一切生物都是由细胞构成的。•细胞是独立有序、能够进行代谢自我调控的结构与功能体系。•不同组织细胞之间存在着广泛的联系和通讯联络，表现出分工合作的相互关系。•细胞是生物

2、体生长发育的基础。•细胞是生物繁殖和遗传的基础。•细胞的形成是生物进化的起点。三、细胞的形态与大小•最小的细胞型生物是支原体，直径只有lOOnmo•最大的细胞是鸟类的卵细胞，如鸵鸟蛋直径150mm。•最长的细胞是神经细胞，直径0.1mm,但从细胞体伸出的神经纤维可长达lm以上（也是寿命最长的细胞）。细胞的数目◊大象与小鼠的身体体积相差悬殊，是体内的细胞数目多，还是细胞体积大？为什么大多数细胞都非常小呢？人的体细胞表面积/体积比为1,大肠杆菌是300,000为什么会有细胞分裂？大型生物的细胞不一定大，而是由于细胞数目多而已。细胞是生物体与环境进行信息、能量与物质交换的

3、基本单位，细胞靠表面接受外界信息及与外界进行物质交换。随着细胞生长，细胞体积增大，而表面积/体积比却在变小。活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。表面积/体积比值的下降，意味着代谢速率的受限和下降。所以，细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。（老鼠的代谢速率大于大象）。幻灯片163.2原始细胞的起源与演化最简单和最复杂细胞的化学分子之间差异巨大，细胞生命出现之前是化学演化，而细胞生命出现以后的进化是生物进化。细胞生命是真正的生命。原细胞的形成是生命起源中最基本的事件。原细胞形成后，生命第一次具有独立的、自治的

4、特征，个体单元具有了多样性的可能，生存和繁殖能力增强，为自然选择提供了可能性。幻灯片17有包被膜的原细胞在进化上有优势吗？•包被式取代开放式。有利于细胞的自治，如物质、能量、信息的交换、稳定内环境:•包被膜通过电子传递体，利用质子动势回收能量。•胞内拥有构建自身所需的各种酶和装配系统，能够表现出细胞特有的功能。拥有DNA片段，串联在一起构成环状染色体。幻灯片18关于原始细胞的起源，已经提出了多种假说：(-)超循环组织模式(-)阶梯式过渡模式3.3原核细胞-真细菌与古细菌3.3.1原核细胞的出现地球上出现的最早生命实体是原始的原核生物，大约出现在35亿年的几亿年时间里

5、。•最早出现的原始原核细胞：具有原始染色体，厌气性的光合自养、化能自养和异氧等。近几十年的研究表明，现在的原核生物并不是统一的一大类，极早的时候就已经分化为两大类：真细菌(eubacteria)和古细菌(archaeobacteria)真细菌：包括几乎所有的细菌和蓝藻、放线菌、螺旋体、衣原体和支原体等，即大部分的原核生物。古细菌：生长在地球上特殊环境中的细菌，包括甲烷细菌、盐细菌、热原质体及硫氧化菌等。幻灯片243.3.2真细菌的结构与功能进化幻灯片251•真细菌的细胞结构基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物。特殊结构包括：荚膜、鞭

6、毛、纤毛、芽砲。幻灯片26(1)细胞壁革兰氏染色法是细细胞的复合染色法,由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立。基本步骤:涂片固定红复染min结果：结晶紫初染1min碘液媒染1min——5%乙醇脱色0.5min——番革兰氏阳性紫色;革兰氏阴性红色。幻灯片29•革兰氏染色原理：•第一步：结晶紫使菌体着紫色；•第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，能被细胞壁阻留在细胞内;•第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应：•G+菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能

7、被酒精脱色，仍呈紫色。G—菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。幻灯片30（2）间体由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。（3）拟核（或核质体、核区）拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。（4）质粒质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子组成。•可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复制与染色体分开，但同步进行。•不同质粒携带不同遗传信息。•无质粒细