1、第二 章 生命的细胞基础,主讲 杨春蕾,第一节 细胞的基本概念,一、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。,二、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（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；朊毒体（朊病
2、毒，prion） 仅由感染性的蛋白质亚基构成。,类病毒,类病毒仅为一裸露的RNA分子，无衣壳蛋白。是当今所知道的一种核酸的最小的，专一的细胞内寄生的分子生物。它的基因组为单股闭合环状的RNA分子，仅含330380核苷酸。迄今已发现的类病毒已有18种.类病毒能耐受紫外线和作用于蛋白质的各种理化因素，对蛋白酶，胰蛋白酶，尿素等都不敏感,在90下仍能存活。类病毒现仅在高等植物中发现，例如番茄簇顶病，柑桔裂皮病，黄瓜白果病，椰子死亡病等，危害很大。只有当植物细胞受到损伤，失去膜屏障，才能在供体植株与受体植株间传染。防治的方法主要选择无感的种子和繁殖体，以及防止机械传播。,朊毒体,蛋白质性质的感染颗粒。
3、 由美国加利福尼亚大学的斯坦利B布鲁辛纳（Stanley B. Prusiner）于1982年发现的朊毒体。并获1997年度诺贝尔生理学或医学奖。这种蛋白质粒子缺乏核酸，称为病毒并不妥当，故现在称为朊毒体。 研究表明，朊毒体是蛋白质在特定条件下发生突变或构型上的变化，由良性变为恶性，即变为具有传染性的蛋白质颗粒。,利用分子探针技术证明正常人PrP基因位于第20对染色体的短臂上，并证明PrPC是人类及动物细胞内的正常成分。 PrPSC是致病特异性重要成分。 序列测定表明PrPC与PrPSC之间并无差别，同属一种蛋白质却有两种构型。PrPC -螺旋高达42%，-片层(-sheet)仅3%，而PrP
4、SC的蛋白骨架却完全伸展，形成的-片层高达43%，螺旋仅30%。PrPC是可溶的， PrPSC是不溶的，在细胞内沉积形成淀粉样斑块。,临床变化都局限于中枢神经系统。朊毒体的致病过程是：经一定传播途径（如进食患病动物的肉和内脏）侵入机体并进入脑组织， PrPC向PrPSC的转变其PrPSC沉积于不同的神经元内，产生细胞毒性，导致被感染的脑细胞受损、坏死，释出的朊毒体又侵犯其它脑细胞，使病变不断发展；病变的神经细胞死亡后，脑组织中留下大量小孔呈海绵状，并出现相应的临床症状，这就是众所周知的海绵状脑病。,由朊病毒引起的疾病发生在人和动物身上，人的朊病毒病已发现有4种：库鲁病（Ku-rmm）、克雅氏综
5、合症（CJD，疯牛病）、格斯特曼综合症（GSS）及致死性家庭性失眠症（FFI）。,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、.细胞的形态,四. 细胞的大小,1m=102cm=103mm=106um=109nm,五、细胞的基本结构,真核细胞的基本结构,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,微管,微丝,中等纤维,细胞质基质,核仁,染色质,核基质,原核细胞(prokaryotic cell)的基本结构,（一）支原体(
6、mycoplasma),六、原核细胞与真核细胞,（二）细菌(bacteria),质粒,间体,真核细胞(eukaryotic cell)的基本结构,原核细胞与真核细胞的比较,特征,原核细胞,真核细胞,细胞大小,较小（110m）,较大（10100 m）,细胞核,无核仁和核膜,有核仁和核膜,细胞器,无（除核糖体外）,有各种细胞器,核糖体,70S（50S+30S）,80S（60S+40S）,DNA,只有一条DNA，DNA裸露不与组蛋白和酸性蛋白结合。,有几条DNA，DNA与组蛋白和酸性蛋白结合，有若干对染色体。,内膜系统,无,复杂,细胞骨架,无,有微管，微丝,细胞壁,主要组分为肽聚糖,主要组分为纤维素
7、,转录和翻译,出现在同一时间和地点（细胞质中）,出现在不同时间和地点（转录在核内，翻译在细胞质中）,细胞分裂,无丝分裂,无丝分裂.有丝分裂和减数分裂,七、古核生物（archaeon）,古核生物 最初被命名为古细菌,又称原细菌(archaebacteria),现称为古核生物,并被确认为不同于真核生物和细菌的第三类生物,是原始大气缺氧时代生存下来的活化石。是一些生长在极端特殊环境中（高温或高盐）的细菌。最早发现的是产甲烷细菌类。,1.古核生物的特征,具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；有真核生物的特征，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
8、具有内含子并结合组蛋白；化学组成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。,2.古核生物的类型,极端嗜热菌（themophiles）：能生长在90以上的高温环境。如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100，80以下即失活德国的斯梯特（K. Stetter）研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110以上高温中，最适生长温度为98，降至84即停止生长美国的J. A. Baross发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250的环境中。极端嗜盐
9、菌（extremehalophiles）：生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。极端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。,古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但 基本分子生物学特点又与真核细胞接近。现有更多的论据说明真核生物可能起源于古核生物,论据如下：（1）古细菌的细胞壁成分与真核细胞一样；（2）古核细胞DNA中有重复序列的存在；（3）具有组蛋白；（4）古核细胞的核糖体与真细菌的差异很大，从对抗生素的反应看，应更类似真核细胞的核糖体；（5）根据对5SrRNA的分子进化分析和二级结构的研究，认为古细菌与真核生物同属一类。而真细菌却与之差别甚远。,思考题,根据你所掌握的指示，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？请你在阅读了本章以后对原核细胞与真核细胞的比较提出新的补充。,参考文献,翟中和等，细胞生物学（第四版），高等教育出版社。Gerald Karp. Cell and Molecular Biology: concepts and experiments, 6nd Edition.,流感病毒,噬菌体,脊髓灰质炎病毒,疱疹性口炎病毒,人类天花病毒,
