细胞概念与分子基础

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1、第二章细胞的概念与分子基础第一节细胞的基本概念细胞是构成有机体的基本单位细胞具有独立完整的代谢体系,是代谢与功能的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位,具有遗传的全能性没有细胞就没有完整的生命（一）结构的基本单位（二）功能与代谢的基本单位神经细胞红细胞（三）生长与发育的基本单位对于大多多细胞生物，生命起始于一个受精卵细胞受精卵细胞分裂细胞数量细胞生长细胞分化细胞体积细胞种类人的生长与发育（四）遗传的基本单位低等生物直接分裂产生下一代，高等生物形成生殖细胞进行遗传。大肠杆菌的无丝分裂精子

2、和卵子（五）没有细胞就没有完整的生命细胞的分类早期分为原核细胞(prokaryoticcell)和真核细胞(eukaryoticcell)两大类1990年生物界被分三个域:细菌域(bacteria),古菌域(archaea),真菌域(eukarya)细胞分类:原核(古核),真核一结构简单一条裸露环状DNA,无膜包裹,形成拟核(nucleoid)细胞质中无膜性细胞器,含核糖体,有细胞壁二体积小主要代表:支原体,衣原体,细菌,蓝藻等二.原核细胞(prokaryoticcell)支原体(mycoplasma)最

3、小的细胞体积小细胞膜由磷脂和蛋白构成,无细胞壁DNA环状双链,指导约400种蛋白合成细胞膜RNA核糖体DNA细菌(bacteria)细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等构成，有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构（右图）。绝大多数细菌直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类，即：球菌、杆菌和螺旋菌（包括弧形菌）。也可分为G+，G-。细胞壁:位于细菌外表面,主要成分为肽聚糖细胞膜:脂质和蛋白构成,有时可内陷形成中间体细胞质:DNA:环状,重复序列少,无

4、内含子质粒:能独立于基因组DNA外,自我复制的环状结构细菌的特有结构细菌的鞭毛大肠杆菌的菌毛细菌荚膜质粒质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的双链闭合环状分子，大小为1-300Kb，能独立于染色体外进行自我复制。其表型效应主要有决定抗药性，合成抗菌素，编码限制或修饰酶等。杆菌(大肠杆菌)螺旋菌(弧形霍乱菌)球菌(淋病球菌)1.原核生物的某些特征:如无核膜及内膜系统；2.真核生物的特征:如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；3

5、.既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征:如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。如：嗜热细菌;嗜盐菌;产甲烷菌.是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。古细菌(archaebacteria):一类特殊细菌,多生活在极端环境中,如高温,高盐三.真核细胞(eukaryoticcell)光镜下结构细胞膜细胞质细胞核电镜下结构膜相结构非膜相结构细胞膜内质网高尔基复合体线粒体溶酶体过氧化氢体核膜核糖体中心粒

6、微管微丝中等纤维细胞质基质核仁染色质核基质真核细胞的基本结构(一)真核细胞形态与大小高等生物的细胞直径大多在10-20µm之间，人体内最大的为卵细胞，直径100µm。细胞的不同形态结构与功能状态密切相关。各种细胞直径的比较原核细胞与真核细胞的比较真核细胞与原核细胞的共同点:1.都有细胞膜(磷脂双分子层与蛋白质)；2.都含有两类核酸(DNA和RNA)；3.都有蛋白质合成工厂(核糖体)。沉降系数S：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。四病毒特点:在活细胞内才能表现出基本生命活动在电镜下才能看到结构:核酸与蛋白

7、组成的复合体分类:DNA病毒,RNA病毒类病毒:仅由RNA组成朊病毒:仅由蛋白质亚基组成噢，一只倒霉的大肠杆菌遇了细菌病毒朊病毒Prusiner1982年发现于患羊瘙痒病（scrapie）的仓鼠，命名为prion。Prusiner因此于1997年获得诺贝尔奖。prion(PrP)由Prnp基因编码，位于人20号染色体，小鼠2号染色体。这种蛋白质存在于神经元和神经胶质细胞表面，可能起信号转导作用。正常Prnp基因产物为PrPc蛋白，对蛋白酶很敏感，具有致病作用的是PrPSc蛋白。PRIONPrPCPrPSC

8、PrPSc与PrPc均由253-4个氨基酸组成，PrPc具有43%的α螺旋，3%的β折叠，而PrPsc具有34%α螺旋，43%的β折叠。动物被感染后，PrPSc蛋白堆积在脑组织中，形成不溶的淀粉样蛋白沉淀，无法被蛋白酶分解，引起神经细胞凋亡（apoptosis）。PrPsc的增殖病羊神经组织的海绵状损伤vCJD病人大脑组织切片，左、海绵状病变及周围的沉淀斑，右、淀粉样蛋白沉淀，短线表示50um。引自StanleyB.Prusi