第三章 细胞基本知识概要 细胞的基本概念 非细胞形态的生命体 ——病毒及其与细胞的关系 原核细胞与真核细胞

第一节 细胞的基本概念 细胞是生命活动的基本单位 细胞概念的一些新思考 细胞的基本共性

第二节 非细胞形态的生命体 —病毒及其与细胞的关系 第二节 非细胞形态的生命体 —病毒及其与细胞的关系 病毒的基本知识 病毒在细胞内增殖（复制） 病毒与细胞在起源与进化中的关系

第三节 原核细胞与真核细胞  原核细胞（Prokaryotic cell）  古核细胞（Archaebacteria）  真核细胞（Eukaryotic cell）

一、细胞是生命活动的基本单位 1、如何认识和理解这一概念  一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位  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  细胞是有机体生长与发育的基础  细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性  没有细胞就没有完整的生命

2、细胞是生命活动的基本单位的概念 是否适合于病毒，为什么？ 2、细胞是生命活动的基本单位的概念 是否适合于病毒，为什么？

二、细胞概念的一些新思考  细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 细胞完成各种化学反应； 细胞需要和利用能量； 细胞信号的转导及其调控过程  细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系 细胞具有高度复杂性和组织性  细胞是高度有序的，具有自组装能力与自组织体系。 细胞能进行自我调控； 繁殖和传留后代；

有 机 物 无机化合物 基 本元 素 C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、 Na、Cl、Mg 三、细胞的基本共性 细 胞 生命活动的基本单位 生物膜体系 细胞的基本结构体系 遗传信息的复制与表达体系 细胞的结构层次 复 合 分子 核蛋白 脂蛋白 糖蛋白 糖脂 生物大分子 核 酸 蛋白质 脂 类 多糖 生物小分子 核苷酸 氨基酸 脂肪酸 单糖 有 机 物 无机化合物 基 本元 素 C、H、O、N、P、S、Ca、K、Fe、 Na、Cl、Mg

三、细胞的基本共性  所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌 蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。  所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA 作为遗传信息复制与转录的载体。  作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地 存在于一切细胞内。  所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。

一、病毒的基本知识 病毒（virus）：核酸分子（DNA或RNA）与 蛋白质构成的核酸-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病毒与RNA病毒  病毒的多样性 类病毒（viroid）：仅由感染性的RNA构成。 朊病毒（prion） ：仅由感染性的蛋白质亚 基构成。

二、病毒在细胞内增殖（复制） 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染 病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成 病毒的装配、成熟与释放

三、病毒与细胞在起源与进化中的关系 1、病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点： 生物大分子→病毒→细胞 病毒 生物大分子 细胞 生物大分子→细胞→病毒

2、病毒是细胞的演化产物的观点的主要依据与论点 由于病毒的彻底寄生性，所有病毒毫无例外，必须要在细胞内复制与增殖，才能表现其基本生命现象，没有细胞的存在也就没有病毒繁殖。因此病毒决不可能起源在细胞之前，只能是先有细胞后有病毒。

已经证明，有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。癌基因的发现及其研究的深入加强了这种观点。因为细胞癌基因与病毒癌基因具有相似的同源序列，从而普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因。

病毒可以看作是DNA与蛋白质或RNA与蛋白质形成的的复合大分子，与细胞内核蛋白分子有相似之处。 真核生物中，第二类反转录转座子的两端含有长末端重复序列，其结构与整合于基因组上的反转录病毒十分相似。

由此推断：病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组，或者是具有复制与转录能力的mRNA。这些游离的基因组，只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。

细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能 一、原核细胞 基本特点： 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成； 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能 的细胞器和细胞核膜。 主要代表： 支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞； 细菌 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）

（一）最小、最简单的细胞—支原体 1、支原体的基本形态结构及主要特征 2、为什么说支原体是最小最简单的细胞

（二）细菌细胞 1、细菌细胞的核区与基因组 2、细菌细胞的表面结构 （1）细胞膜：具有多功能性 （2）中膜体：可能起DNA复制的支点作用 （3）细胞壁：肽聚糖 3、核糖体 大亚基50S：对红霉素、氯霉素敏感 70S 小亚基30S：对四环素、链霉素敏感 4、核外DNA 5、内生孢子

（三）蓝藻细胞 光合作用片层 形态：同心圆样的膜片层结构 藻胆蛋白体 功能：原始的光合作用，放出O2 藻蓝蛋白 类型 异藻蓝蛋白 藻红蛋白 结构：α、β两个亚基，1-4个色素团 作用：光能 藻胆蛋白 叶绿素a 功能：原始的光合作用，放出O2

二、真核细胞  真核细胞的基本结构体系  细胞的大小及其分析  细胞形态结构与功能的关系  原核细胞与真核细胞的比较  植物细胞与动物细胞的比较

（一）真核细胞的基本结构体系 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。

（二）细胞的大小及其分析 各类细胞直径的比较 细胞和细胞组分的相对大小

1、细胞体积的守恒定律 器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，

2、细胞体积的最小极限 支原体是世界上最小、最简单的细胞 一个细胞体积的最小极限直径不可能小于100nm

3、细胞体积的最大极限值 （1）限制细胞体积的因素 之间的关系 细胞的体积与相对表面之间的关系 细胞的核质之间有一定的比例关系 细胞内的物质交流运输与细胞体积 之间的关系 （2）由于上述种种因素的影响，细胞作为 生命活动的基本单位，其体积必然要适应其代谢的要求，应有一定的限度，因此，细胞体积的最大极限值应为数百微米

4、为什么卵细胞不受此限制？ 这是因为早期的胚胎发育是受贮存在卵细胞质内mRNA与功能蛋白调控的并利用预先储存在卵细胞内的养料。因此细胞质内储存了大量的mRNA、蛋白质与养料， 同时卵细胞一般与外界交换物质较少，卵细胞体积增大主要是因细胞质扩增所致。

原核细胞与真核细胞的比较 原核细胞与真核细胞基本特征的比较 原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较 植物细胞与动物细胞的比较

原核细胞与真核细胞基本特征的比较

原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较

植物细胞与动物细胞的比较 细胞壁 液泡 叶绿体

三、古细菌 古细菌（archaebacteria）与真核细胞曾在进化上有过共同历程 主要证据 进化系统树

主要证据 （1）细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素， 抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。 （2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多数古核细胞的基因组中存在内含子。 （3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。 （4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（70～84）与真细菌（55）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。 （5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA 与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。因此近年来，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加强。

乙酰氨基葡萄糖 青霉素的抑菌作用主要是通过抑制胞壁酸 的合成从而抑制细胞壁的形成而实现的 肽聚糖 4、5个氨基酸短肽   乙酰氨基葡萄糖 肽聚糖 4、5个氨基酸短肽 革兰氏阳性菌：含高达90﹪的壁酸 乙酰胞壁酸 对青霉素敏感 革兰氏阴性菌：含5﹪的壁酸 对青霉素不敏感 青霉素的抑菌作用主要是通过抑制胞壁酸 的合成从而抑制细胞壁的形成而实现的