第二章：细胞的统一性与多样性

细胞生物学第二章细胞的统一性与多样性核心内容整理，包括细胞的基本特征、原核细胞与古核细胞、真核细胞、病毒等内容。

细胞的统一性与多样性

• 细胞的基本概念
  • 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
  • 细胞的基本共性
    • 所有细胞都有相似的化学组成
      • 最基础的生物小分子是核苷酸，氨基酸，脂肪酸与单糖，他们构成核酸，蛋白质，脂质与多糖
    • 脂-蛋白体系的生物膜
    • DNA-RNA的遗传装置
    • 蛋白质合成的机器--核糖体
    • 一分为二的分裂方式
• 原核细胞与古核细胞
  • 原核细胞：没有典型的核结构，遗传信息量少，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成，细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核
  • 原核细胞：没有典型的核结构，遗传信息量少，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成，细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核
  • 最小最简单的细胞---支原体
    • 没有细胞壁，具有多形态性
    • 细胞质膜与动物细胞质膜类似，但不能合成长链 脂肪酸或不饱和脂肪酸，具有原核细胞膜的多功能性
    • 环状双螺旋DNA较均匀分散在细胞内，没有像细菌一样的核区
  • 原核细胞的两个代表--细菌和蓝藻
    • 细菌细胞
      • 细菌细胞的核区与基因组
      • 细菌细胞的表面结构
        • 细胞质膜
        • 中膜体
        • 细胞壁
          • 氨基糖与壁酸
        • 荚膜
        • 鞭毛
      • 细菌细胞的核糖体
        • 由大亚基和小亚基组成
      • 细菌细胞核外DNA
        • 质粒
          • 在细菌细胞内除上述的核区DNA外，还存在可进行自主复制的遗传因子，称为质粒，是裸露的环状DNA分子
      • 细菌细胞内生孢子
        • 芽孢
          • 某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，就容易形成内生孢子，又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。
      • 细菌的增殖
        • 无丝分裂
    • 蓝藻细胞
      • 中心质
        • 是遗传物质DNA所在部位，它相当于细菌的核区，称为中心质或中央体
      • 光合片层
      • 细胞质内含物
      • 细胞表面结构
      • 细胞分裂
  • 古核细胞
    • 细胞壁的成分
      • 不含壁酸
    • DNA与基因结构
      • 有重复序列存在
    • 核小体结构
      • 类似核小体，与真核生物核小体有差距
    • 核糖体
      • 介于真核细胞和真细菌之间
    • 5srrna
      • 与真核细胞类似
• 真核细胞
  • 真核细胞的基本结构体系
    • 生物膜系统
    • 遗传信息表达结构系统
    • 细胞骨架系统
  • 细胞的大小
  • 细胞形态结构与功能的关系
  • 原核细胞与真核细胞的比较
    • 原核细胞与真核细胞结构与功能的比较
    • 原核细胞与真核细胞遗传装置与基因表达方式的比较
      • 基因表达的调控
        • 原核生物主要以操纵子的形式进行
        • 真核生物表现出复杂性，多层次性，多层次性表现在转录前水平，转录水平，转录后水平，翻译水平，翻译后水平
      • 转录与翻译的时空关系
        • 原核生物转录翻译同时进行
        • 真核生物细胞核内转录，细胞质中翻译，严格的阶段性与区域性
  • 植物细胞与动物细胞的比较
    • 细胞壁
      • 纤维素与果胶
    • 液泡
    • 叶绿体
• 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
    • 核酸和蛋白质组成的复合体，必须依赖宿主细胞才能增殖
    • 特例
      • 仅由核酸（rna）构成的病毒，类病毒
      • 仅由蛋白质构成的病毒，朊病毒
  • 病毒在细胞内增殖（复制）
    • 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
      • 动物病毒：主动胞饮作用
      • 有包膜的病毒：包膜与细胞质膜融合
      • 噬菌体：仅将核酸注入细胞，壳体不进入细胞
    • 病毒核酸的复制，转录与蛋白质的合成
      • DNA病毒
        • 在脱衣酶的作用下，蛋白质壳体裂解，释放出DNA。在病毒DNA的指导下，利用宿主细胞的代谢系统首先翻译出早期蛋白。DNA--mrna--蛋白质
      • 单链rna病毒
        • rna-rna-mrna-蛋白质
      • 反转录病毒
        • rna-DNA-rna和mrna-蛋白质
    • 病毒的组装、成熟、与释放
      • 无包膜的病毒，组装就是成熟
      • 有包膜的病毒穿过细胞膜释放
  • 病毒与细胞在起源与进化中的关系
    • 病毒是细胞的演化产物
      • （1）由于病毒的彻底寄生性，必须要在细胞内复制与增殖，才能表达其基本生命现象，没有细胞的存在也就没有病毒繁殖，因此，病毒绝不可能起源在细胞之前，只能先有细胞后有病毒 （2）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，因为细胞癌基因与反转录病毒的病毒癌基因具有同源序列，从而普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因 （3）病毒可以看做核酸与蛋白质组建成的复合大分子，与细胞内核蛋白分子有相似之处 （4）真核生物中，尤其是脊椎动物中普遍存在的第二类反转录转座子的两端含有长末端重复序列。 由此推论：病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个病毒基因组，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。

细胞的统一性与多样性

• 细胞的基本概念
  • 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
  • 细胞的基本共性
    • 所有细胞都有相似的化学组成
      • 最基础的生物小分子是核苷酸，氨基酸，脂肪酸与单糖，他们构成核酸，蛋白质，脂质与多糖
    • 脂-蛋白体系的生物膜
    • DNA-RNA的遗传装置
    • 蛋白质合成的机器--核糖体
    • 一分为二的分裂方式
• 原核细胞与古核细胞
  • 原核细胞：没有典型的核结构，遗传信息量少，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成，细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核
  • 原核细胞：没有典型的核结构，遗传信息量少，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成，细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核
  • 最小最简单的细胞---支原体
    • 没有细胞壁，具有多形态性
    • 细胞质膜与动物细胞质膜类似，但不能合成长链 脂肪酸或不饱和脂肪酸，具有原核细胞膜的多功能性
    • 环状双螺旋DNA较均匀分散在细胞内，没有像细菌一样的核区
  • 原核细胞的两个代表--细菌和蓝藻
    • 细菌细胞
      • 细菌细胞的核区与基因组
      • 细菌细胞的表面结构
        • 细胞质膜
        • 中膜体
        • 细胞壁
          • 氨基糖与壁酸
        • 荚膜
        • 鞭毛
      • 细菌细胞的核糖体
        • 由大亚基和小亚基组成
      • 细菌细胞核外DNA
        • 质粒
          • 在细菌细胞内除上述的核区DNA外，还存在可进行自主复制的遗传因子，称为质粒，是裸露的环状DNA分子
      • 细菌细胞内生孢子
        • 芽孢
          • 某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，就容易形成内生孢子，又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。
      • 细菌的增殖
        • 无丝分裂
    • 蓝藻细胞
      • 中心质
        • 是遗传物质DNA所在部位，它相当于细菌的核区，称为中心质或中央体
      • 光合片层
      • 细胞质内含物
      • 细胞表面结构
      • 细胞分裂
  • 古核细胞
    • 细胞壁的成分
      • 不含壁酸
    • DNA与基因结构
      • 有重复序列存在
    • 核小体结构
      • 类似核小体，与真核生物核小体有差距
    • 核糖体
      • 介于真核细胞和真细菌之间
    • 5srrna
      • 与真核细胞类似
• 真核细胞
  • 真核细胞的基本结构体系
    • 生物膜系统
    • 遗传信息表达结构系统
    • 细胞骨架系统
  • 细胞的大小
  • 细胞形态结构与功能的关系
  • 原核细胞与真核细胞的比较
    • 原核细胞与真核细胞结构与功能的比较
    • 原核细胞与真核细胞遗传装置与基因表达方式的比较
      • 基因表达的调控
        • 原核生物主要以操纵子的形式进行
        • 真核生物表现出复杂性，多层次性，多层次性表现在转录前水平，转录水平，转录后水平，翻译水平，翻译后水平
      • 转录与翻译的时空关系
        • 原核生物转录翻译同时进行
        • 真核生物细胞核内转录，细胞质中翻译，严格的阶段性与区域性
  • 植物细胞与动物细胞的比较
    • 细胞壁
      • 纤维素与果胶
    • 液泡
    • 叶绿体
• 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
    • 核酸和蛋白质组成的复合体，必须依赖宿主细胞才能增殖
    • 特例
      • 仅由核酸（rna）构成的病毒，类病毒
      • 仅由蛋白质构成的病毒，朊病毒
  • 病毒在细胞内增殖（复制）
    • 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
      • 动物病毒：主动胞饮作用
      • 有包膜的病毒：包膜与细胞质膜融合
      • 噬菌体：仅将核酸注入细胞，壳体不进入细胞
    • 病毒核酸的复制，转录与蛋白质的合成
      • DNA病毒
        • 在脱衣酶的作用下，蛋白质壳体裂解，释放出DNA。在病毒DNA的指导下，利用宿主细胞的代谢系统首先翻译出早期蛋白。DNA--mrna--蛋白质
      • 单链rna病毒
        • rna-rna-mrna-蛋白质
      • 反转录病毒
        • rna-DNA-rna和mrna-蛋白质
    • 病毒的组装、成熟、与释放
      • 无包膜的病毒，组装就是成熟
      • 有包膜的病毒穿过细胞膜释放
  • 病毒与细胞在起源与进化中的关系
    • 病毒是细胞的演化产物
      • （1）由于病毒的彻底寄生性，必须要在细胞内复制与增殖，才能表达其基本生命现象，没有细胞的存在也就没有病毒繁殖，因此，病毒绝不可能起源在细胞之前，只能先有细胞后有病毒 （2）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，因为细胞癌基因与反转录病毒的病毒癌基因具有同源序列，从而普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因 （3）病毒可以看做核酸与蛋白质组建成的复合大分子，与细胞内核蛋白分子有相似之处 （4）真核生物中，尤其是脊椎动物中普遍存在的第二类反转录转座子的两端含有长末端重复序列。 由此推论：病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个病毒基因组，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。