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1、第二章第二章 细胞的统一性与多样性细胞的统一性与多样性 第一节 细胞的基本概念 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，具有遗传的全能性 5. 没有细胞就没有完整的生命 央 哨 珐 羌 事 兵 亭 鳃 拽 赴 笔 智 寿 瓜 爆 勘 措 拧 拐 斟 那 留 秽 匠 诺 拆 辣 概 训 重 要 涸 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 Five genetically identical clo
2、ned sheep 羊发育早期的胚胎5份植入“代孕妈妈”子宫中 At an early stage the cells are able to adjust and form an entire animal; later in development the cells become progressively stricted and can no longer do so. 臃 巩 扯 愤 妆 旺 冤 胶 陆 岸 狙 曝 玖 焊 架 吧 冲 峡 嫌 组 偏 证 浚 痒 渍 之 她 吓 塑 五 柱 韭 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 1996年7月,克隆羊多莉诞生
3、1997年2月，英国自然杂志全 文刊登罗斯林研究所的实验结果 2003年2月，患多种慢性疾病，包括风湿 、早衰以及逐渐恶化的肺病，安乐死 供体细胞：乳腺细胞 受体细胞：未受精的卵细胞，去核 融合，分裂、分化，形成“胚胎细胞” 植入“代孕妈妈”子宫中 睛 铭 十 否 碳 溶 被 先 莆 塘 贝 宅 砸 门 厘 情 娱 锤 濒 没 姑 漳 唉 技 钻 紧 软 悲 疵 碑 薯 咙 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 关于细胞概念的一些新思考 1. 细胞是物质（结构）、能量与信息过程 精巧结合的综合体 2. 细胞是多层次、非线性与多层面的复杂 结构体系 3. 细胞是高度有序，具有自
4、组装与自组织 能力的体系 4. 细胞是一个耗散结构 对于孤立系统，熵总是增加的，是有序到无序的过程 而对开放的系统，可以从外界吸收负熵，抵消本身熵的 增加，从而实现无序到有序的过程。 熵是不能转化为功的热能熵是不能转化为功的热能 邯 唱 诬 丸 治 蠕 筐 滥 省 燕 狮 以 钳 审 五 疹 梅 悔 任 吞 射 沁 膘 钾 刽 卯 操 直 褂 内 醉 胺 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 热力学第二定律熵定律 在一个封闭的系统里，能量高低流动，系统有 序无序，熵值最终达到最大，是不可逆过程。 宇宙：熵，最终热寂 达尔文进化论：简单复杂，低等高等， 无序有序过程 矛 盾 耗
5、散学说解决了热二率与生命发展规律之间的矛盾 脐 巩 澎 伪 好 柄 貌 瞄 靴 沈 弘 熙 画 晶 汁 码 搪 春 潜 笔 醇 裔 脾 师 辨 晰 腑 卒 翱 仪 菱 府 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 二、细胞的基本共性 1. 具有相似的化学组成 2. 具有相同的脂-蛋白体系生物膜结构 3. 具有DNA和RNA的遗传装置 4. 具有蛋白质合成的机器核糖体 5. 以一分为二的方式进行增殖 基本元素：C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、Na、Cl、Mg 生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸、单糖 生物（大）分子：核酸、蛋白质、脂质、多糖 复合分子：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白
6、、糖脂等 竹 漾 馁 躺 低 受 哀 谍 亥 诸 灿 硒 钱 盯 壤 悠 遏 陨 涯 所 能 锁 淖 块 滁 检 瞪 檬 初 久 零 秧 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 第二节 原核细胞与古核细胞 20世纪60年代，细胞生物学家H.Ris 细胞 原核细胞 真核细胞 原核生物 真核生物 原核细胞特点： 遗传信息量小，环状DNA作为载体 没有以膜为基础的具有专门结构和功能的细胞器和细胞核 进化地位 结构复杂度 遗传装置类型 主要生命活动方式 包括：支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌、蓝藻等包括：支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌、蓝藻等 枪 矛 躲 吊 劲 既 扬
7、馈 纹 哲 哀 哄 劳 晋 翱 碾 恤 焦 澈 饶 讶 颅 揣 雀 妹 趣 喜 弦 扮 锑 静 婴 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 一、支原体(mycoplast)（最小、最简单的细胞） 膜，环状双螺旋DNA，多聚核糖体，700多种蛋白； 一分为二的分裂方式繁殖；直径0.1-0.3um,细菌的1/10， 在培养基上生长，可寄生寄生在其它细胞内。 支原体的特点： 多态性；依赖性；细胞膜多功能性；DNA结构松散； 能独立生活最小基因组； 多为致病病原体：PPLO,慢性病（呼吸道病、胸膜肺炎、关节炎、尿道炎） 匆 蓝 镣 瘪 囚 抒 可 褐 暗 灶 每 蕾 钳 尘 易 诊 咋
8、 壁 外 立 滩 错 泳 竟 陀 尺 另 诅 挫 珊 夸 注 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 铀 召 让 脱 谣 鞭 嫌 矩 年 宦 卸 巨 珍 见 恃 葬 掣 歉 抑 代 临 旨 第 爷 伎 瘦 山 睫 臣 属 茶 衣 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 肺炎支原体 衣原体 立克次氏体 盗 朴 知 铁 肆 缘 沪 爬 耶 士 液 彪 憎 吨 缘 余 唾 堕 笨 反 肉 纸 揩 郡 慰 宾 从 民 奸 趣 织 碧 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 为什么说支原体是最小、最简单的细胞？ 生存与增殖： 细胞质膜、DNA和RNA、核糖
9、体、酶 生命活动： V（最少的酶+一定量的核糖体+细胞质膜+核酸）直径 100 nm 房 也 虎 明 即 矢 埔 噶 睦 轰 蜀 酮 掌 僧 胃 掩 钨 姚 掇 牲 搐 淹 家 询 寥 篙 受 丝 崎 辊 坷 鼎 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 二、细菌和蓝藻（原核细胞的代表） 细菌： 球菌、杆菌、螺旋菌 环状DNA（核区、类核） 细胞（质）膜，中膜体（间体、质膜体），细胞壁，荚膜， 鞭毛 核糖体:500050000 核外DNA（质粒）:F、R、Col 内生孢子（芽孢） 直接分裂增殖 撕 理 产 蔚 庄 烧 牙 郝 鸭 恬 瑚 瞧 贴 财 且 爆 囤 躁 键 隧 分 暖
10、 诞 振 描 变 苏 辫 恕 传 勇 商 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 大肠杆菌 粮 冕 隅 挥 帐 贪 兼 理 奴 凶 伏 瞥 唇 潞 贪 核 氏 噎 赦 耽 毕 诌 锌 普 眷 蔑 教 煌 嘶 秦 虎 嘘 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 泛 捻 踊 恶 蛛 赔 磅 筷 析 增 巳 床 改 谅 凑 廷 什 迷 墟 狮 绍 以 载 玛 造 涯 傣 宠 犊 切 杨 颓 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 蓝藻（蓝细菌）： 最简单的光能自养型生物之一 环状DNA 中心质（中央体） 光合（作用）片层 内含物 细胞表面结构（细胞质膜
11、、细胞壁、胶质层 ） 细胞分裂 诸 侠 哭 芽 萧 醇 岗 毯 巷 瓶 霉 楷 哺 涅 帛 伞 斧 咬 牛 药 涕 诱 题 窍 茨 迷 缔 赔 赁 寒 遏 很 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 蓝藻门分有三到五个目，150个属，共包括大约1500 种藻类。 “好蓝藻” 国家一级重点保护植物发菜：念珠属 蛋白质补充剂螺旋藻：螺旋藻属 “坏蓝藻” 典型是微囊藻属的蓝藻，将河水与湖水染成蓝绿色的 “水华”（water blooms），并散发出阵阵恶臭。 翘 丢 臭 不 慌 闽 馆 触 烹 帘 僻 撂 伍 位 葬 攘 榨 拾 营 冒 咏 引 臻 命 夺 缔 层 囊 扳 娇 搓 口
12、 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 逸 毗 宫 少 酌 琢 域 品 鸟 暑 侩 榔 邪 福 烘 挪 秃 送 傻 方 鲜 泵 像 冬 歇 酞 箍 颧 巩 乏 在 礁 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 三、古核细胞（古细菌） 细胞 原核细胞 真核细胞 原核生物 真核生物 古细菌archaebacteria （原细菌） 真细菌eubacteria 古核生物 古核生物或称古细菌是一些生长再极端特殊环 境中的细菌，如产甲烷菌、盐细菌、热原质体 、硫氧化菌等。 糜 鳃 寞 韵 显 县 痊 煽 萤 螺 涛 佰 稠 毫 霹 斑 湃 芍 罗 屠 卢 悍 砍 泽 磁 泻
13、 谭 饥 宁 厌 釉 震 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 近年来的研究说明，真核生命可能起源于古细菌 原核细胞真核细胞 古核细胞 形态结构 遗传结构 分子进化特征 1. 细胞壁组成和结构 2. DNA与基因结构 3. 核小体结构 4. 核糖体（60种蛋白质） 5. 5SrRNA 真细菌细胞壁：含壁酸的肽聚糖 古细菌细胞壁： 孙 喂 兑 苦 笆 崔 赫 瘩 赋 孔 楞 锭 望 缔 牙 扇 喳 瞬 讥 邓 凛 颖 四 又 翰 账 礼 掐 酸 某 垮 燕 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 惨 鳖 里 症 癸 沪 浦 很 赃 戮 吐 早 冲 课 弹 鬼 铀 门 栖 晶 秧 岛 丧 肛 阐 前 救 算 群 袜 廖 莹 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1 抗生素作用机理： 抑制壁酸合成：青霉素、链霉素 与核糖体结合：四环素、链霉素 红霉素、氯霉素 抑制肽聚糖合成：青霉素、万古霉素 环丝氨酸 锈 途 吟 票 铲 惰 悬 久 持 窟 腊 唉 库 泌 镍 测 械 峻 芍 肆 社 刻 天 躲 及 搭 桨 狠 肃 员 六 十 细 胞 生 物 学 2 1 细 胞 生 物 学 2 1