第二章 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
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）
真核细胞 （ Eukaryotic cell）
古细菌 （ Archaebacteria）
细胞是生命活动的基本单位
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细胞概念的一些新思考
细胞是多层次非线性的复杂 结构体系
细胞具有高度复杂性和组织性
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 ；
细胞参与大量机械活动；
细胞对刺激作出反应；
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 ；
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 。
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；
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、成熟与释放病毒与细胞在起源与进化中的关系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 → 病毒基本特点,
遗传的信息量小，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） —— 最小最简单的细胞；
细菌
蓝藻又称蓝细菌（ Cyanobacteria）
原 核 细 胞真核细胞
真核细胞的基本结构体系
细胞的大小及其分析
原核细胞与真核细胞的比较真核细胞的 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。
细胞的大小及其分析各类细胞直径的比较细胞类型 直径大小 （ μ m ）
最小的病毒支原体细胞细菌细胞动植物细胞原生动物细胞
0.02
0.1 ～ 0,3
1 ～ 2
20 ～ 30 （ 10 ～ 50 ）
数百至数千细胞和细胞组分的相对大小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特 征 原核细胞 真核细胞细胞膜核膜染色体核仁线粒体内质网高尔基体溶酶体核糖体光合作用结构核外 D N A
细胞壁细胞骨架细胞增殖 （分裂）方式有 （ 多功能性 ）
无由一个环状 D N A 分子构成的单个染色体,DNA 不与或很少与蛋白质结合无无无无无
70 S （包括 50 S 与 30S 的大小亚单位）
蓝藻含有叶绿素 a 的膜层结构，细菌具有菌色素细菌具有裸露的质粒 DNA
主要成分是氨基糖与壁酸无无丝分裂 （直接分裂）
有有
2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成有有有有有
80 S （包括 60 S 与 40S 的大小亚单位）
植物叶绿体具有叶绿素 a 与 b
线粒体 DNA,叶绿体 D N A
动物细胞无细胞壁，植物细胞壁的主要成分为纤维素与果胶有以有丝分裂 （间接分裂）为主特征 原核细胞 真核细胞
DNA 量 （信息量）
DNA 分子数
DNA 分子结构基因组数基因数大量,多余”的,重复”的
DNA 序列基因中插入内含子
DNA 与组蛋白结合
DNA 与组蛋白以核小体及各级高级结构构成染色质与染色体
DNA 复制的明显周期性基因表达的调控转录与翻译的时空关系转录后与翻译后大分子的加工与修饰细胞复制与分裂 （ DNA 传递与分配）
少
1
环状
1 n
几千
—
—
不与或与少量类组蛋白结合
—
—
主要以操纵子方式转录与翻译同时同地进行
—
无丝分裂多
2 个以上线状
2 n,多 n
大于几万，十万十十与 5 种组蛋白结合十十复杂性，多层次性核内转录，细胞质内翻译严格的阶段性与区域性十有丝分裂，减数分裂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） 细胞壁成分与真核细胞相似,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古细菌与真核细胞无作用 。
（ 2） DNA与基因结构：古细菌 DNA中有重复序列的存在。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 。
贾第鞭毛虫
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
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）
真核细胞 （ Eukaryotic cell）
古细菌 （ Archaebacteria）
细胞是生命活动的基本单位
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细胞概念的一些新思考
细胞是多层次非线性的复杂 结构体系
细胞具有高度复杂性和组织性
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 ；
细胞参与大量机械活动；
细胞对刺激作出反应；
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 ；
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 。
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；
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、成熟与释放病毒与细胞在起源与进化中的关系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 → 病毒基本特点,
遗传的信息量小，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） —— 最小最简单的细胞；
细菌
蓝藻又称蓝细菌（ Cyanobacteria）
原 核 细 胞真核细胞
真核细胞的基本结构体系
细胞的大小及其分析
原核细胞与真核细胞的比较真核细胞的 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。
细胞的大小及其分析各类细胞直径的比较细胞类型 直径大小 （ μ m ）
最小的病毒支原体细胞细菌细胞动植物细胞原生动物细胞
0.02
0.1 ～ 0,3
1 ～ 2
20 ～ 30 （ 10 ～ 50 ）
数百至数千细胞和细胞组分的相对大小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特 征 原核细胞 真核细胞细胞膜核膜染色体核仁线粒体内质网高尔基体溶酶体核糖体光合作用结构核外 D N A
细胞壁细胞骨架细胞增殖 （分裂）方式有 （ 多功能性 ）
无由一个环状 D N A 分子构成的单个染色体,DNA 不与或很少与蛋白质结合无无无无无
70 S （包括 50 S 与 30S 的大小亚单位）
蓝藻含有叶绿素 a 的膜层结构，细菌具有菌色素细菌具有裸露的质粒 DNA
主要成分是氨基糖与壁酸无无丝分裂 （直接分裂）
有有
2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成有有有有有
80 S （包括 60 S 与 40S 的大小亚单位）
植物叶绿体具有叶绿素 a 与 b
线粒体 DNA,叶绿体 D N A
动物细胞无细胞壁，植物细胞壁的主要成分为纤维素与果胶有以有丝分裂 （间接分裂）为主特征 原核细胞 真核细胞
DNA 量 （信息量）
DNA 分子数
DNA 分子结构基因组数基因数大量,多余”的,重复”的
DNA 序列基因中插入内含子
DNA 与组蛋白结合
DNA 与组蛋白以核小体及各级高级结构构成染色质与染色体
DNA 复制的明显周期性基因表达的调控转录与翻译的时空关系转录后与翻译后大分子的加工与修饰细胞复制与分裂 （ DNA 传递与分配）
少
1
环状
1 n
几千
—
—
不与或与少量类组蛋白结合
—
—
主要以操纵子方式转录与翻译同时同地进行
—
无丝分裂多
2 个以上线状
2 n,多 n
大于几万，十万十十与 5 种组蛋白结合十十复杂性，多层次性核内转录，细胞质内翻译严格的阶段性与区域性十有丝分裂，减数分裂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） 细胞壁成分与真核细胞相似,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古细菌与真核细胞无作用 。
（ 2） DNA与基因结构：古细菌 DNA中有重复序列的存在。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 。
贾第鞭毛虫
