第二章 细胞的基本概念
掌握细胞的概念；熟悉细胞的基本特征，原核细胞、真核细胞结构特点， 动、植物细胞结构异同点；了解细胞的形态结构和大小。
一. 细胞的基本特征
细胞的概念：细胞是能进行独立繁殖的有膜包围的 最小原生质团。The cell is the smallest protoplast bounded of membrane and independent of replication. 细胞结构的有序性
质膜外结构
质膜(plasma membrane,plasmalemma)
细胞质 (cytoplasm)
细胞核(nucleus)（或类核(nucleoid)）
◆原生质（protoplasm) ：
被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质。
◆原生质体（Protoplast ）
◆细胞质（Cell Plasma）:是指细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分。
Cells Have Membrane Barriers
Cells Possess a Genetics Program
◆Genetic Information Flow ★
生命是细胞活动的属性
Cells Have Ribosomes
细胞功能的体现者是蛋白质(包括酶) ，
蛋白质是在核糖体上合成的。
Cells Are Capable of Producing More of Themselves
细胞能够用一分为二的分裂方式进行增殖，动、植物细胞、细菌细胞都是如此。
细胞进行生命活动的基本条件：一套基因组（genome ）、一层细胞膜（membrane ）、一套完整的代谢机构（metabolized machinery）
细胞区别于无机界最主要的特性
在结构上具有自我装配的能力；
在生理活动中具有自我调节的能力；
在增殖上具有自我复制的能力。
二、细胞的进化演变
原核细胞和真核细胞概念的确立 60年代H.Ris
原核细胞（procaryotic cell） 真核细胞（eucaryotic cell）
原核生物（prokaryote ） 真核生物（eukaryote ）
（一） 原核细胞（procaryotic cell）
Φ1～10μm 最小最简单的支原体(mycoplasma) Φ0.1～0.3μm
两个主要代表：细菌(bacterium) 蓝细菌(cyanobacterium, blue-green algae)
◆原核细胞的基本特点:
◆没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。
■遗传信息量少;
■内部结构简单, 特别是没有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。 ★mycoplasma
◆是最简单的原核细胞，直径为0.1～0.3μm;
◆具有细胞质膜，但没有细胞壁;
◆环状双螺旋DNA ，没有拟核, 能指导合成750多种蛋白质;
◆唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800～1500个;
◆具感染性, 可在培养基上培养;
◆培养细胞很容易被支原体污染, 污染源主要是血清。
★Bacteria
◆细菌细胞质膜的多功能性
◆mesosome 中膜体又称间体或质膜体, 质膜内陷入细胞形成的小管状结构，每个细胞有一个或数个;
■其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶, 为细胞提供呼吸酶;
■具有类似线粒体的作用, 故称为拟线粒体；
■与细胞分裂有关。
原核细胞主要特征：
1. 类核（nucleoid ）遗传物质集中处，无膜包围; 裸露的环状DNA 分子; 遗传的信息量少
2. 细胞质（cytoplasm ）细胞器只有核糖体; 无膜隔开的特化区域
3. 细胞膜（cell membrane）光合色素、光合作用所需的酶、氧化磷酸化的酶、电子载体; 间体（mesosome ） 呼吸和分裂
4. 细胞壁（cell wall）肽聚糖性质
（二）Eukarytic Cells（真核细胞）and Their Functions
★Function of Biological Membrane
◆Membrane Are Sites of Specific Serve as Permeability Barriers
Membranes Define Boundaries and Function
◆Membrane Regulates the Transport of Solutes
◆Membrane Detects and Transmits Electrical and Chemical Signals
★Gene Expression System
该系统又称为颗粒纤维结构系统，该系统包括细胞核和核糖体。
★Cytoskeletal System
细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 包括细胞质骨架和细胞核骨架。
细胞骨架系统首要作用是维持细胞的一定形态；
细胞内结构区域化；
细胞内物质运输的动脉；
帮助细胞移动或行走。
主要成分:微管、微丝和中间纤维。
真核细胞主要特征：
1. 细胞核（nucleus ）核膜-- 双层单位膜; 遗传物质-- 染色质，遗传的信息量大; 核仁--染色质特化区域，球形; 核基质或核骨架
2. 细胞质（cytoplasm ）内膜系统; 细胞器：线粒体、叶绿体; 功能分区化
细胞质骨架
3. 细胞膜（cell membrane） 单位膜 与环境进行物质交换
4. 质膜外结构 植：细胞壁（cell wall） 动：细胞外基质（cell extracellullar matrix） ★Comparison of Some Properties of Prokaryotic and Eukaryotic Cells
结构上的共同点: 功能上的共同点∶
都有细胞膜； 都是生命的基本结构单位；
都有DNA 和RNA ； 都能进行分裂；
都有核糖体。 都能遗传。
若是从进化上进行比较，你能说些什么？
原核细胞与真核细胞的主要区别
特征 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小，1~10µm 较大，10~100 µm
内膜系统 无 有
细胞骨架 无 有
细胞核 拟核（无核膜核仁） 有核膜核仁
染色体 单数 ，非组蛋白 多个，组蛋白及非组与单个 DNA组成
原核生物 真核生物
染色体数目 单条（单倍体） 多条（多数为二倍体）
染色体组分 DNA和非组蛋白 DNA 组蛋白 非组蛋白
DNA 存在形式 双链环状 双螺旋
基因组大小 小 庞大
基因的结构特点 连续编码 断裂基因
碱基序列重复程度 单拷贝 含大量重复序列
功能相关基因表达时间 同时 差次
结构基因转录产物 多顺反子mRNA 单顺反子mRNA
真核细胞共有结构：
细胞膜（cell membrane） 、细胞核（nucleus ） 、线粒体(mitochondrion)、
内质网(endoplasmic reticulum)、高尔基复合体(Golgi complax)
植物细胞：质体(plastid)、液泡(vacuole)、细胞壁(cell wall)
动物细胞：中心粒(centriole)
三、非细胞性的细胞感染体
病毒（virus ）
真病毒（euvirus ）
类病毒（viroid ）
朊病毒（prion ） 蛋白质感染子
What Are Virus
★Viruses Are Infectious Agents That Are Smaller Than Cells
Viruses Reproduce inside Living Cells
◆adsorption ◆penetration
◆replication ◆maturation
◆release
四、细胞的形状和大小
形态结构与功能相适应
“细胞体积的守恒定律”
◆细胞维持体积的相对恒定
■典型的原核细胞直径平均在1～10μm 之间，而真核细
胞的直径平均为3～30μm;
■某些不同来源的细胞大小变化很大, 如人的卵细胞直
径只有0.1mm, 而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm;
■同类型细胞的体积一般是相近的, 不依生物个体的大
小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细
胞的大小基本相同;
■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, 把这种现象称为“细胞体积的守恒
定律”。
■细胞维持体积相对恒定的两个因素是:
●Relationship Between Cells Volume And Cell Surface Area
●Concentration of Some Important Molecules
一些重要的分子在细胞内的拷贝数很少，当细胞体积增大时，这些分子的浓度就越来越稀释，一些重要的生化反应需要一定的浓度才能进行，所以细胞内分子浓度就成了细胞体积无限增大的一个限制因素。
真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?
■细胞不仅对其体积的增大有限制，而且对细胞变小也有限制。为什么？
●一个生活细胞要维持正常的独立生命活动，最低限度需要500～1000种不同类型的酶和蛋白质。 思考题
什么叫细胞？
细胞进行生命活动的基本条件有哪些？ 如何理解细胞是生命活动的基本单位？ 细胞有哪些基本特征?
真核细胞可分为哪几大结构体系?
原核细胞和真核细胞有何主要区别？
动物细胞和植物细胞有何主要区别？
何谓细胞体积的守恒定律？
如何理解细胞的形态结构与功能相适应？
为什么说支原体是最小最简单的细胞？ 何谓朊病毒?
第二章 细胞的基本概念
掌握细胞的概念；熟悉细胞的基本特征，原核细胞、真核细胞结构特点， 动、植物细胞结构异同点；了解细胞的形态结构和大小。
一. 细胞的基本特征
细胞的概念：细胞是能进行独立繁殖的有膜包围的 最小原生质团。The cell is the smallest protoplast bounded of membrane and independent of replication. 细胞结构的有序性
质膜外结构
质膜(plasma membrane,plasmalemma)
细胞质 (cytoplasm)
细胞核(nucleus)（或类核(nucleoid)）
◆原生质（protoplasm) ：
被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质。
◆原生质体（Protoplast ）
◆细胞质（Cell Plasma）:是指细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分。
Cells Have Membrane Barriers
Cells Possess a Genetics Program
◆Genetic Information Flow ★
生命是细胞活动的属性
Cells Have Ribosomes
细胞功能的体现者是蛋白质(包括酶) ，
蛋白质是在核糖体上合成的。
Cells Are Capable of Producing More of Themselves
细胞能够用一分为二的分裂方式进行增殖，动、植物细胞、细菌细胞都是如此。
细胞进行生命活动的基本条件：一套基因组（genome ）、一层细胞膜（membrane ）、一套完整的代谢机构（metabolized machinery）
细胞区别于无机界最主要的特性
在结构上具有自我装配的能力；
在生理活动中具有自我调节的能力；
在增殖上具有自我复制的能力。
二、细胞的进化演变
原核细胞和真核细胞概念的确立 60年代H.Ris
原核细胞（procaryotic cell） 真核细胞（eucaryotic cell）
原核生物（prokaryote ） 真核生物（eukaryote ）
（一） 原核细胞（procaryotic cell）
Φ1～10μm 最小最简单的支原体(mycoplasma) Φ0.1～0.3μm
两个主要代表：细菌(bacterium) 蓝细菌(cyanobacterium, blue-green algae)
◆原核细胞的基本特点:
◆没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。
■遗传信息量少;
■内部结构简单, 特别是没有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。 ★mycoplasma
◆是最简单的原核细胞，直径为0.1～0.3μm;
◆具有细胞质膜，但没有细胞壁;
◆环状双螺旋DNA ，没有拟核, 能指导合成750多种蛋白质;
◆唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800～1500个;
◆具感染性, 可在培养基上培养;
◆培养细胞很容易被支原体污染, 污染源主要是血清。
★Bacteria
◆细菌细胞质膜的多功能性
◆mesosome 中膜体又称间体或质膜体, 质膜内陷入细胞形成的小管状结构，每个细胞有一个或数个;
■其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶, 为细胞提供呼吸酶;
■具有类似线粒体的作用, 故称为拟线粒体；
■与细胞分裂有关。
原核细胞主要特征：
1. 类核（nucleoid ）遗传物质集中处，无膜包围; 裸露的环状DNA 分子; 遗传的信息量少
2. 细胞质（cytoplasm ）细胞器只有核糖体; 无膜隔开的特化区域
3. 细胞膜（cell membrane）光合色素、光合作用所需的酶、氧化磷酸化的酶、电子载体; 间体（mesosome ） 呼吸和分裂
4. 细胞壁（cell wall）肽聚糖性质
（二）Eukarytic Cells（真核细胞）and Their Functions
★Function of Biological Membrane
◆Membrane Are Sites of Specific Serve as Permeability Barriers
Membranes Define Boundaries and Function
◆Membrane Regulates the Transport of Solutes
◆Membrane Detects and Transmits Electrical and Chemical Signals
★Gene Expression System
该系统又称为颗粒纤维结构系统，该系统包括细胞核和核糖体。
★Cytoskeletal System
细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 包括细胞质骨架和细胞核骨架。
细胞骨架系统首要作用是维持细胞的一定形态；
细胞内结构区域化；
细胞内物质运输的动脉；
帮助细胞移动或行走。
主要成分:微管、微丝和中间纤维。
真核细胞主要特征：
1. 细胞核（nucleus ）核膜-- 双层单位膜; 遗传物质-- 染色质，遗传的信息量大; 核仁--染色质特化区域，球形; 核基质或核骨架
2. 细胞质（cytoplasm ）内膜系统; 细胞器：线粒体、叶绿体; 功能分区化
细胞质骨架
3. 细胞膜（cell membrane） 单位膜 与环境进行物质交换
4. 质膜外结构 植：细胞壁（cell wall） 动：细胞外基质（cell extracellullar matrix） ★Comparison of Some Properties of Prokaryotic and Eukaryotic Cells
结构上的共同点: 功能上的共同点∶
都有细胞膜； 都是生命的基本结构单位；
都有DNA 和RNA ； 都能进行分裂；
都有核糖体。 都能遗传。
若是从进化上进行比较，你能说些什么？
原核细胞与真核细胞的主要区别
特征 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小，1~10µm 较大，10~100 µm
内膜系统 无 有
细胞骨架 无 有
细胞核 拟核（无核膜核仁） 有核膜核仁
染色体 单数 ，非组蛋白 多个，组蛋白及非组与单个 DNA组成
原核生物 真核生物
染色体数目 单条（单倍体） 多条（多数为二倍体）
染色体组分 DNA和非组蛋白 DNA 组蛋白 非组蛋白
DNA 存在形式 双链环状 双螺旋
基因组大小 小 庞大
基因的结构特点 连续编码 断裂基因
碱基序列重复程度 单拷贝 含大量重复序列
功能相关基因表达时间 同时 差次
结构基因转录产物 多顺反子mRNA 单顺反子mRNA
真核细胞共有结构：
细胞膜（cell membrane） 、细胞核（nucleus ） 、线粒体(mitochondrion)、
内质网(endoplasmic reticulum)、高尔基复合体(Golgi complax)
植物细胞：质体(plastid)、液泡(vacuole)、细胞壁(cell wall)
动物细胞：中心粒(centriole)
三、非细胞性的细胞感染体
病毒（virus ）
真病毒（euvirus ）
类病毒（viroid ）
朊病毒（prion ） 蛋白质感染子
What Are Virus
★Viruses Are Infectious Agents That Are Smaller Than Cells
Viruses Reproduce inside Living Cells
◆adsorption ◆penetration
◆replication ◆maturation
◆release
四、细胞的形状和大小
形态结构与功能相适应
“细胞体积的守恒定律”
◆细胞维持体积的相对恒定
■典型的原核细胞直径平均在1～10μm 之间，而真核细
胞的直径平均为3～30μm;
■某些不同来源的细胞大小变化很大, 如人的卵细胞直
径只有0.1mm, 而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm;
■同类型细胞的体积一般是相近的, 不依生物个体的大
小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细
胞的大小基本相同;
■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, 把这种现象称为“细胞体积的守恒
定律”。
■细胞维持体积相对恒定的两个因素是:
●Relationship Between Cells Volume And Cell Surface Area
●Concentration of Some Important Molecules
一些重要的分子在细胞内的拷贝数很少，当细胞体积增大时，这些分子的浓度就越来越稀释，一些重要的生化反应需要一定的浓度才能进行，所以细胞内分子浓度就成了细胞体积无限增大的一个限制因素。
真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?
■细胞不仅对其体积的增大有限制，而且对细胞变小也有限制。为什么？
●一个生活细胞要维持正常的独立生命活动，最低限度需要500～1000种不同类型的酶和蛋白质。 思考题
什么叫细胞？
细胞进行生命活动的基本条件有哪些？ 如何理解细胞是生命活动的基本单位？ 细胞有哪些基本特征?
真核细胞可分为哪几大结构体系?
原核细胞和真核细胞有何主要区别？
动物细胞和植物细胞有何主要区别？
何谓细胞体积的守恒定律？
如何理解细胞的形态结构与功能相适应？
为什么说支原体是最小最简单的细胞？ 何谓朊病毒?