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1、翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学胞生物学第第2章章 细胞的胞的统一性与多一性与多样性性 Chapter 2 The Universal Features and Diversity of Cells本章主要内容本章主要内容细胞的基本特征（重点）细胞的基本特征（重点）原核细胞与古核细胞原核细胞与古核细胞真核细胞（重点、难点）真核细胞（重点、难点）非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体病毒病毒人人们喜喜欢用用“生、老、病、死生、老、病、死”这四个字来四个字来形容人的生命形容人的生命历程。程。这是生命运行的基本是生命运行的基本规律。律。 细胞的胞的发现The cell theory state
2、s: 1. All living things or organisms are made of cells and their products. 2. New cells are created by old cells dividing into two. 3. Cells are the basic building units of life.Cell theory第一节第一节 细胞的基本特征细胞的基本特征一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位（一）（一）细胞是构成有机体的基本胞是构成有机体的基本单位位人体内的人体内的细胞大胞大约分分为200 多种不同的多种不同的类
3、型型，成年人大成年人大约含有含有1014 个个细胞，胞，刚出生的出生的婴儿儿约由由21012 个个细胞胞组成；成；人的大人的大脑是由是由1012 个个细胞构成的复胞构成的复杂体系体系Cell is the basic unit of life（二）（二）细胞是代胞是代谢与功能的基本与功能的基本单位位细胞的生命活胞的生命活动：以物以物质代代谢为基基础以能量代以能量代谢（ATPATP）为动力力以信息以信息调控控为机制机制有机体一切代有机体一切代谢活活动均以均以细胞胞为基基础（二）细胞是代谢与功能的基本单位（二）细胞是代谢与功能的基本单位（三）细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁（三）细胞是繁殖的基本
4、单位，是遗传的桥梁l单细胞生物的繁殖表现为细单细胞生物的繁殖表现为细胞胞一分为二一分为二l多细胞生物依靠细胞分裂形多细胞生物依靠细胞分裂形成特殊形式的成特殊形式的生殖细胞生殖细胞孢子或配子孢子或配子l孢子萌发或配子结合为合子，孢子萌发或配子结合为合子，是下一代生命的开始是下一代生命的开始l细胞核中的遗传信息指导下细胞核中的遗传信息指导下一代生命的构建一代生命的构建（三）（三）细胞是繁殖的基本胞是繁殖的基本单位，是位，是遗传的的桥梁梁鲸和人和人SRYSRY基因基因序列高度相似，其蛋白序列高度相似，其蛋白质组成差异很小成差异很小（三）（三）细胞是繁殖的基本胞是繁殖的基本单位，是位，是遗传的的桥梁梁
5、色素色素细胞表面受体胞表面受体KitKit突突变，导致色素沉致色素沉积出出现紊乱紊乱（三）（三）细胞是繁殖的基本胞是繁殖的基本单位，是位，是遗传的的桥梁梁（四）（四）细胞是有机体生胞是有机体生长与与发育的基育的基础有机体的生有机体的生长与与发育是依靠育是依靠细胞的分裂、分化与凋亡来胞的分裂、分化与凋亡来实现的的（五）（五）细胞具有全能性，可以胞具有全能性，可以产生新的同生新的同样的有机体的有机体（五）细胞具有全能性，可以产生新的同样的有机体（五）细胞具有全能性，可以产生新的同样的有机体（六）（六）细胞是生命起源的胞是生命起源的归宿，是生物宿，是生物进化的起点化的起点生命是生命是经过漫漫长的的进
6、化，由化，由非生命的物非生命的物质形成的形成的含有含有遗传物物质的原始的原始细胞的胞的形成，形成，标志着生命的出志着生命的出现（六）（六）细胞是生命起源的胞是生命起源的归宿，是生物宿，是生物进化的起点化的起点前寒武前寒武纪3434亿年前：年前：单细胞原核生物胞原核生物2020亿年前：年前：单细胞真核藻胞真核藻类8 8亿年前年前: :多多细胞生物胞生物迄今在南非迄今在南非发现的的3434亿年前微体生年前微体生物化石（行光合作用的物化石（行光合作用的蓝细菌）菌）（六）（六）细胞是生命起源的胞是生命起源的归宿，是生物宿，是生物进化的起点化的起点（七）关于细胞概念的一些新思考（七）关于细胞概念的一些新
7、思考细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组织体系细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组织体系二、细胞的基本共性 相似的化学相似的化学组成成 脂蛋白体系的生物膜脂蛋白体系的生物膜 相同的相同的遗传装置装置 蛋白蛋白质合成机器合成机器核糖体核糖体 一分一分为二的分裂方式二的分裂方式具有具有细胞壁和叶胞壁和叶绿体体对于某些生物来于某些生物来说却遇到了分却遇到了分类上的困上的困难：眼虫眼虫(Euglena)有有叶叶绿体体
8、却无却无细胞壁胞壁;细菌和真菌菌和真菌虽有有细胞壁胞壁但无但无叶叶绿体体;支原体既无支原体既无叶叶绿体体也无也无细胞壁胞壁。地球上的地球上的200万余种生物：万余种生物：一切生物一切生物动物界物界植物界植物界没有没有细胞壁和叶胞壁和叶绿体体早早期期营养方式养方式运运动能力能力细胞胞结构构细胞的胞的进化演化演变Chatton(1925年年)把把细胞胞中中无无由由膜膜包包围的的细胞胞核核的的生生物称物称为原核生物原核生物(prokaryote) 。自自从从原原核核生生物物概概念念提提出出之之后后，H. Ris则把把由由含含有有由由核核被被膜膜包包围的的核核的的细胞胞构构成成的的生生物物称称为真真核
9、核生生物物(eukaryote)。代代表表性性原原核核生生物物：支支原原体体(mycoplasma)、细菌菌(bacterium)和和蓝细菌菌(cyanobacterium)等等原核原核细胞与真核胞与真核细胞概念的确立胞概念的确立 生物界两生物界两生物界两生物界两类类分分分分类类系系系系统统的比的比的比的比较较传统传统分分分分类类系系系系统统植植植植物物物物界界界界细细菌菌菌菌蓝蓝藻藻藻藻金藻金藻金藻金藻绿绿藻藻藻藻红红藻藻藻藻褐藻褐藻褐藻褐藻粘菌粘菌粘菌粘菌真正真菌真正真菌真正真菌真正真菌苔苔苔苔藓维藓维管植物管植物管植物管植物动动物物物物界界界界原生原生原生原生动动物物物物后生后生后生后生
10、动动物物物物按按按按细细胞胞胞胞结结构的分构的分构的分构的分类类系系系系统统类类型型型型原核原核原核原核生物生物生物生物真真真真核核核核生生生生物物物物 Whittaker(1969)Whittaker(1969)原核生物界原核生物界原核生物界原核生物界(monera)(monera)细细菌菌菌菌蓝蓝藻藻藻藻( (蓝细蓝细菌菌菌菌) )原生生物界原生生物界原生生物界原生生物界(protista)(protista)金藻金藻金藻金藻原生原生原生原生动动物物物物真菌界真菌界真菌界真菌界粘菌粘菌粘菌粘菌真正真菌真正真菌真正真菌真正真菌植物界植物界植物界植物界绿绿藻藻藻藻红红藻藻藻藻褐藻褐藻褐藻褐藻苔
11、苔苔苔藓维藓维管植物管植物管植物管植物动动物界物界物界物界后生后生后生后生动动物物物物Dodson(1971)Dodson(1971)原核生原核生原核生原核生物界物界物界物界 细细菌菌菌菌 蓝蓝藻藻藻藻( (蓝细蓝细菌菌菌菌) )植物界植物界植物界植物界金藻金藻金藻金藻绿绿藻藻藻藻红红藻藻藻藻褐藻褐藻褐藻褐藻粘菌粘菌粘菌粘菌真正真菌真正真菌真正真菌真正真菌苔苔苔苔藓维藓维管植物管植物管植物管植物动动物界物界物界物界原生原生原生原生动动物物物物后生后生后生后生动动物物物物第二第二节 原核原核细胞与古核胞与古核细胞胞一、原核细胞没有典型核结构没有典型核结构包括支原体、衣原体、立克包括支原体、衣原体
12、、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等藻等大部分原核细胞主要遗传物大部分原核细胞主要遗传物质仅为一个环状质仅为一个环状DNA细胞内没有以膜为基础的各细胞内没有以膜为基础的各种细胞器，也没有细胞核膜种细胞器，也没有细胞核膜细胞体积一般很小，直径由细胞体积一般很小，直径由0.2 至至 10 m 不等不等二、最小最简单的细胞支原体最简单的原核细胞，直径为最简单的原核细胞，直径为0.10.3 m具有细胞质膜，但没有细胞壁具有细胞质膜，但没有细胞壁唯一的细胞器是核糖体唯一的细胞器是核糖体具感染性，可在培养基上培养具感染性，可在培养基上培养培养细胞很容易被支原体污染，污染源主要是血清培
13、养细胞很容易被支原体污染，污染源主要是血清三、原核细胞的两个代表类群细菌与菌与蓝藻藻大大大大肠肠杆菌杆菌杆菌杆菌淋病球菌淋病球菌淋病球菌淋病球菌肉毒梭菌肉毒梭菌肉毒梭菌肉毒梭菌霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌三、原核细胞的两个代表类群（一）细菌细胞（一）细菌细胞绝大多数细菌的直径大小在绝大多数细菌的直径大小在0.55.0 m 之间之间绝大多数细菌有明显的核区称类核（绝大多数细菌有明显的核区称类核（nucleoid），主要由一个环状），主要由一个环状DNA 分子盘绕而成分子盘绕而成除了核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器。除了核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器。（二）（二）蓝藻藻大大大大多多多多数
14、数数数原原原原核核核核细细胞胞胞胞比比比比较较小小小小，平平平平均均均均只只只只有有有有110110 mm。枝枝枝枝原原原原体体体体、立立立立克克克克次次次次体体体体和和和和鹦鹦鹉鹉热热菌菌菌菌最最最最小小小小只只只只有有有有0.10.30.10.3 mm。大大大大的的的的 原原原原 核核核核 细细 胞胞胞胞 如如如如 蓝蓝 细细 菌菌菌菌 中中中中 的的的的 颤颤 藻藻藻藻 ( (Oscilatolia Oscilatolia princepsprinceps) )，直径可达，直径可达，直径可达，直径可达6060 mm。有有有有的的的的物物物物种种种种，细细胞胞胞胞分分分分裂裂裂裂后后后后可
15、可可可连连成成成成链链或或或或丝丝，也也也也有有有有的的的的形形形形成成成成群群群群体体体体。它它它它们们的的的的繁繁繁繁殖殖殖殖方方方方式式式式一一一一般般般般为为二二二二分分分分裂裂裂裂，也也也也有有有有的的的的产产生生生生孢孢子，少数行出芽生殖。子，少数行出芽生殖。子，少数行出芽生殖。子，少数行出芽生殖。大多数原核大多数原核细胞比胞比较小、繁殖方式小、繁殖方式简单原原核核细胞胞的的质膜膜具具有有单位位膜膜的的典典型型特特征征，厚厚约10nm。某某些些原原核核生生物物的的质膜膜在在有有的的部部位位发生生内内褶褶，形成形成间体体(mesosome) (与与细胞呼吸和分裂有关胞呼吸和分裂有关)
16、。大大多多数数原原核核生生物物没没有有恒恒定定的的内内膜膜系系统，没没有有分分区化区化（原核原核细胞区胞区别于真核于真核细胞的重要特征之一胞的重要特征之一）。）。间体体质膜膜内内为细胞胞质和和拟核核，多多数数在在质膜膜外外还有有一一层硬的硬的细胞壁。胞壁。原核原核细胞的形胞的形态和和结构比构比较简单细细菌鞭毛菌鞭毛菌鞭毛菌鞭毛细细菌菌菌菌荚荚膜膜膜膜原原原原核核核核生生生生物物物物的的的的核核核核糖糖糖糖体体体体较较小小小小(70S)(70S)，直直直直径径径径约约1520nm1520nm，其其其其所含的所含的所含的所含的RNARNA和蛋白和蛋白和蛋白和蛋白质质亦不同于真核亦不同于真核亦不同于
17、真核亦不同于真核细细胞。胞。胞。胞。有有有有些些些些细细菌菌菌菌表表表表面面面面有有有有荚荚膜膜膜膜、类类似似似似荚荚膜膜膜膜物物物物质质或或或或其其其其他他他他表表表表面面面面物物物物质质等；有些等；有些等；有些等；有些还带还带有鞭毛。有鞭毛。有鞭毛。有鞭毛。细菌的菌的荚膜具有抵抗吞噬膜具有抵抗吞噬及体液中及体液中杀菌物菌物质的作用的作用细菌的鞭毛极菌的鞭毛极为纤细(1020m)(1020m)；其着生；其着生位置和数目是种的特征，位置和数目是种的特征，对细菌分菌分类具有重具有重要意要意义；鞭毛是；鞭毛是细菌的运菌的运动“器官器官”。原核原核细胞的形胞的形态和和结构比构比较简单细菌的复制、菌的
18、复制、转录和翻和翻译同同时进行行四、古核细胞（古细菌）古细菌又称为古核生物古细菌又称为古核生物（archaeon），常发现于），常发现于极端特殊环境中极端特殊环境中古细菌形态多样，具有细胞古细菌形态多样，具有细胞壁，染色为壁，染色为G或或G ；细；细胞大小在胞大小在0.115 m 不等，不等，分裂方式有二分分裂、分裂方式有二分分裂、 出出芽等多种芽等多种古核生物细胞的形态结构与古核生物细胞的形态结构与遗传结构装置和原核细胞相遗传结构装置和原核细胞相似，但有些分子进化特征更似，但有些分子进化特征更接近真核细胞接近真核细胞第三第三节 真核真核细胞胞一、真核细胞的基本结构体系1. 以脂以脂质及蛋白及
19、蛋白质成分成分为基基础的生物膜的生物膜结构系构系统一、真核细胞的基本结构体系2. 以核酸与蛋白以核酸与蛋白质为主要成分的主要成分的遗传信息信息传递与表达系与表达系统一、真核细胞的基本结构体系3. 由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统二、细胞的大小及其影响因素细胞的体积受哪些因素影响？细胞的体积受哪些因素影响？1.1.细胞的体积与相对表面积成反比细胞的体积与相对表面积成反比2.2.核质比核质比3.3.细胞内物质的交流运输细胞内物质的交流运输4.4.核糖体的活性核糖体的活性数百微米是上限数百微米是上限卵细胞的体积为什么那么大？卵细胞的体积为什么那么大？不不同同细胞胞
20、的的形形态千千差差万万别：呈呈圆形形、椭圆形形、柱柱形、方形、多角形、扁形、梭形形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至，甚至不定形不定形。一、一、细胞的形状胞的形状各各各各类细类细胞胞胞胞结构、功能和所构、功能和所处环境不同境不同形状和大小形状和大小形状和大小形状和大小千差万千差万千差万千差万别别细胞的形胞的形态 单细胞胞原原核核生生物物往往往往是是单个个细胞胞独独立立生生活活（即即使使成成群群体体存存在在，细胞胞间的的关关系系也也不不密密切切），每每种种生生物物的的细胞往往有自己特有的形状：胞往往有自己特有的形状：如杆菌如杆菌杆状杆状 球菌球菌球状球状 弧菌弧菌圆弧状；弧状； 螺旋体螺旋体螺旋状
21、螺旋状细胞的形胞的形态 单细胞胞动物或植物物或植物的的细胞形状更复胞形状更复杂：如如草履虫草履虫鞋底状；鞋底状；眼虫眼虫梭形且有梭形且有长鞭毛；鞭毛；游扑虫游扑虫和和钟形虫形虫袋状；袋状； 阿米巴阿米巴不定形等不定形等细胞的形胞的形态高高等等生生物物是是多多细胞胞有有机机体体，其其细胞胞多多构构成成了了组织，各各种种细胞胞发生生了了结构构和和功功能能上上的的分分化化：细胞胞的的形形状状往往往往与与细胞胞执行的功能及存在的位置有一定的关系。行的功能及存在的位置有一定的关系。高等高等动物：物：肌肉肌肉细胞：胞：长条形或条形或长梭形梭形红细胞：双面凹胞：双面凹圆盘状状有利于有利于O2和和CO2气体的
22、交气体的交换利于收利于收缩功能功能细胞的形胞的形态高等植物：高等植物：高等植物：高等植物：筛筛管管管管细细胞：条形胞：条形胞：条形胞：条形叶表皮保叶表皮保叶表皮保叶表皮保卫细卫细胞：半月形胞：半月形胞：半月形胞：半月形. . . .以利于呼吸和蒸以利于呼吸和蒸以利于呼吸和蒸以利于呼吸和蒸腾腾2 2 2 2个个个个保保卫细胞胞围围成一个气孔成一个气孔成一个气孔成一个气孔于植物茎部起支持和于植物茎部起支持和于植物茎部起支持和于植物茎部起支持和输导输导作用作用作用作用细胞的形胞的形态细胞形胞形态结构和功能的关系构和功能的关系骨骨骨骨细细胞胞胞胞成成成成纤维细纤维细胞胞胞胞软软骨骨骨骨细细胞胞胞胞脂肪
23、脂肪脂肪脂肪细细胞胞胞胞平滑肌平滑肌平滑肌平滑肌细细胞胞胞胞结缔组织中的几种中的几种细胞胞类型型活活活活细细胞的形状并不是固定不胞的形状并不是固定不胞的形状并不是固定不胞的形状并不是固定不变变的的的的 形形态结构与功能的构与功能的统一是生物体一是生物体细胞的一个重要特征胞的一个重要特征!上上述述细胞胞形形状状是是指指活活细胞胞在在体体内内时的的形形态，一一旦旦细胞离开了有机体分散存在，形状就要胞离开了有机体分散存在，形状就要发生很大的生很大的变化。化。如平滑肌如平滑肌细胞：胞：离体培养离体培养在体内呈梭形在体内呈梭形离体培养离体培养时则呈多角形呈多角形细胞的形胞的形态HbS细胞胞发生病生病变后
24、，会后，会发生形生形态结构上的构上的变化：化：三、原核细胞与真核细胞的比较原核原核细胞与真核胞与真核细胞的共存胞的共存定殖于小鼠回定殖于小鼠回肠末端的分末端的分节丝状菌与状菌与肠上上皮皮细胞的相互作用，胞的相互作用，维持宿主的免疫功能持宿主的免疫功能四、植物细胞与动物细胞的比较植物细胞细胞壁胞壁液泡液泡叶叶绿体体动物细胞溶溶酶体体中心体中心体四、植物细胞与动物细胞的比较 尽管尽管病毒不是细胞病毒不是细胞，然而，然而 1. 病毒的某些属性与细胞又有一定的共同病毒的某些属性与细胞又有一定的共同性（共同的遗传基础），研究病毒活动有性（共同的遗传基础），研究病毒活动有助于对细胞活动机制的理解助于对细胞
25、活动机制的理解 2. 病毒是寄生性感染物，其宿主是细胞，病毒是寄生性感染物，其宿主是细胞，病毒的活动与细胞有密切的关系病毒的活动与细胞有密切的关系第四节第四节 非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体病毒病毒第四节第四节 非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体病毒病毒类病毒的电镜图片类病毒的电镜图片牛传染性鼻气管炎病毒的超微结构牛传染性鼻气管炎病毒的超微结构一、病毒的基本知识病毒很小，病毒很小，结构极其构极其简单。绝大部分病毒的大小只有大部分病毒的大小只有20200 nm，可以通，可以通过细菌菌滤器。因此必器。因此必须在在电子子显微微镜下下才能清楚地看到才能清楚地看到不同种不同种类的病毒的病毒遗传载
26、体多体多样性：不性：不仅有有DNA 病毒，病毒，还有有RNA 病毒。病毒。这两种病毒均有双两种病毒均有双链和和单链之分。但每一之分。但每一种病毒粒子中种病毒粒子中只含有只含有 DNA 或或RNA，而非二者兼有，而非二者兼有彻底的底的寄生性寄生性。必。必须要在要在细胞内才能胞内才能进行繁殖并表行繁殖并表现出它出它们的基本生命活的基本生命活动病毒是以病毒是以复制和装配的方式复制和装配的方式进行增殖行增殖动动物病毒物病毒物病毒物病毒植物病毒植物病毒植物病毒植物病毒细细菌病毒菌病毒菌病毒菌病毒噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体双双双双链链 DNADNA病毒病毒病毒病毒单链单链 DNADNA病毒病毒病毒病毒双双双
27、双链链 RNARNA病毒病毒病毒病毒单链单链 RNARNA病毒病毒病毒病毒单链单链 RNARNA病毒病毒病毒病毒据宿主分据宿主分据宿主分据宿主分据据据据结结构分构分构分构分据据据据遗传遗传物物物物质质分分分分病毒的分病毒的分病毒的分病毒的分类类真病毒真病毒真病毒真病毒类类病毒病毒病毒病毒蛋白蛋白蛋白蛋白质质感染子感染子感染子感染子蛋白外壳蛋白外壳蛋白外壳蛋白外壳核酸芯子核酸芯子核酸芯子核酸芯子( (核酸核酸核酸核酸) )( (蛋白蛋白蛋白蛋白) )病毒的基本病毒的基本类型型病毒结构示意图病毒结构示意图 A.腺病毒呈腺病毒呈20 面体立体对面体立体对称，由称，由DNA 核心和衣壳核心和衣壳组成组
28、成B.疱疹病毒的衣壳呈疱疹病毒的衣壳呈20 面面体对称，衣壳外包被一层体对称，衣壳外包被一层脂双层囊膜脂双层囊膜C.烟草花叶病毒的衣壳蛋白烟草花叶病毒的衣壳蛋白与内部的基因组与内部的基因组RNA 相相结合，病毒呈螺旋对称结合，病毒呈螺旋对称戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片 A. 病毒表面的衣壳蛋白病毒表面的衣壳蛋白 B. 病毒的内剖图病毒的内剖图病毒结构示例病毒结构示例1982年年S.B. Prusiner在在患患羊羊搔搔痒痒病病(scrapie)的的羊羊体体内内发现了了一一种种蛋蛋白白质因因子子，是是羊羊搔搔痒痒病病的的致致病病因因 子子 ， 它它 将将 其其 命命 名名
29、 为 prion(pr, protein; i, infectious; on, 基基本本单位位,蛋蛋白白质感感染染因因子子) )，也也有有人人译为朊病毒病毒。蛋白蛋白质感染因子感染因子1. 1. 1. 发现发现发现: : :PrusinerPrusiner因此因此因此因此获获得得得得19971997年年年年诺贝尔奖诺贝尔奖！蛋蛋白白质感感染染子子蛋蛋白白(prion protein，PrP)由由prp基基因因编码（人：第（人：第20号染色体，小鼠：第号染色体，小鼠：第2号染色体）。号染色体）。这种种蛋蛋白白存存在在于于神神经元元和和神神经胶胶质细胞胞表表面面上上，其其作作用用尚尚未未查清清，
30、破破坏坏小小鼠鼠的的prp基基因因，小小鼠鼠的的发育育和和行行为未未发现异常异常变化。化。2. 2. 蛋白蛋白蛋白蛋白质质感染子蛋白感染子蛋白感染子蛋白感染子蛋白prp基基因因正正常常的的表表达达产物物并并无无致致病病作作用用，这种种正正常蛋白称常蛋白称为PrPC蛋白蛋白，对蛋白蛋白酶很敏感。很敏感。一一旦旦基基因因突突变，有有一一个个氨氨基基酸酸发生生改改变，PrPC蛋蛋白白发生生了了构构象象变化化，就就变成成了了具具有有致致病病作作用用的的PrPSc蛋白蛋白。基因突基因突变产生生PrPSc所引起的疾病是可以所引起的疾病是可以遗传的。的。PrPPrPScSc蛋白蛋白蛋白蛋白在构象上与正常蛋白
31、在构象上与正常蛋白在构象上与正常蛋白在构象上与正常蛋白PrPPrPC C不同：不同：不同：不同：PrPPrPC C向向向向PrPPrPScSc转变实质转变实质上是上是上是上是 螺旋向螺旋向螺旋向螺旋向 折叠的迁移折叠的迁移折叠的迁移折叠的迁移转变转变PrPScPrPSc的的的的肽链肽链中中中中 螺旋减少螺旋减少螺旋减少螺旋减少，而，而，而，而 折叠增加折叠增加折叠增加折叠增加！现已已查明明，羊羊搔搔痒痒病病、疯牛牛病病、人人的的纹状状体体脊脊髓髓变性性病病和和脑软化化病病都都是是由由这种种PrPSc蛋蛋白白引引起起的。的。PrPSc蛋蛋白白对蛋蛋白白质水水解解酶具具有有很很强的的抗抗性性和和高
32、高热稳定定性性，且且紫紫外外线和和电离离辐射射不不能能使使其其丧失活性。失活性。增增殖殖方方式式一个一个一个一个PrPScPrPSc分子分子分子分子一个一个一个一个PrPCPrPC分子分子分子分子+ +四个四个四个四个PrPScPrPSc分子分子分子分子如此倍增不已如此倍增不已如此倍增不已如此倍增不已PrPScPrPSc诱导诱导一个模板一个模板一个模板一个模板分子伴分子伴分子伴分子伴侣侣(molecular chaperone)(molecular chaperone)当当当当PrPScPrPSc分子分子分子分子积积累到一定累到一定累到一定累到一定浓浓度度度度时时，就会就会就会就会损伤损伤神神
33、神神经经元而元而元而元而发发病病病病3. 3. 3. 蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白质质质感染因子的复制和繁殖机制感染因子的复制和繁殖机制感染因子的复制和繁殖机制感染因子的复制和繁殖机制感染因子的复制和繁殖机制感染因子的复制和繁殖机制PrPScPrPSc二聚体二聚体二聚体二聚体蛋白蛋白质感染子本身不能复制感染子本身不能复制二、病毒在细胞内增殖病毒识别和侵入细胞病毒识别和侵入细胞病毒核酸的复制、转录与病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放病毒的装配、成熟与释放在细胞核内增殖的腺病毒在细胞核内增殖的腺病毒病毒在病毒在细胞内的增殖胞内的增殖过程程电镜超薄切片下的山羊痘病毒电镜
34、超薄切片下的山羊痘病毒病毒在细胞内的增殖病毒在细胞内的增殖三、病毒与细胞在起源与进化中的关系本章小结本章小结细胞是一切生命活动的基本单位（涵义）细胞是一切生命活动的基本单位（涵义）细胞的基本共性细胞的基本共性细胞膜，两种核酸（细胞膜，两种核酸（DNA与与RNA），蛋白质合成机器），蛋白质合成机器核糖体与一分为二的增殖方式核糖体与一分为二的增殖方式细胞分为原核细胞、古核细胞与真核细胞三大类细胞分为原核细胞、古核细胞与真核细胞三大类支原体是迄今发现的最小最简单的细胞支原体是迄今发现的最小最简单的细胞细菌与蓝藻是原核细胞的两个重要代表细菌与蓝藻是原核细胞的两个重要代表真核细胞的三大结构体系真核细胞的
35、三大结构体系病毒是非细胞形态的生命体病毒是非细胞形态的生命体 1. 为什么什么说支原体可能是最小最支原体可能是最小最简单的的细胞存胞存在形式？在形式？ 2. Your next-door neighbor has donated $100 in support of cancer research and is horrified to learn that her money is being spent on studying brewers yeast.How could you put her mind at ease? 思考题为什么什么说支原体可能是最小最支原体可能是最小最简单的的细
36、胞存在形式？胞存在形式？1 1）支原体是支原体是细胞胞，具，具备细胞的特性：有典型的胞的特性：有典型的细胞胞质膜、膜、DNA-RNADNA-RNA的的遗传装置、核糖体，以一分装置、核糖体，以一分为二的方二的方式分裂增殖；式分裂增殖；2 2）支原体）支原体体体积小小，直径一般是，直径一般是0.1-0.3 0.1-0.3 m ，结构构简单，其基因其基因组是迄今是迄今为止止发现的能独立生活的生物中最小的能独立生活的生物中最小的，核糖体是唯一可的，核糖体是唯一可见的的细胞内胞内结构；构；3 3）从保）从保证一个一个细胞生命活胞生命活动运运转所必需的条件看，我所必需的条件看，我们推算一个推算一个细胞体胞
37、体积的的最小极限直径不可能小于最小极限直径不可能小于100nm100nm，而支原体的直径已接近，而支原体的直径已接近这个极限。个极限。因此，支原体可能是最小最因此，支原体可能是最小最简单的的细胞存在形式。胞存在形式。Your next-door neighbor has donated $100 in support of cancer research and is horrified to learn that her money is being spent on studying brewers yeast. How could you put her mind at ease? 1 1）肿瘤是指由一群生瘤是指由一群生长失去正常失去正常调控的控的细胞形成的新生物胞形成的新生物2 2）对肿瘤的研究很瘤的研究很难以人以人为实验对象，必象，必须依靠模式生物依靠模式生物3 3）酵母是真核）酵母是真核细胞，具有和人胞，具有和人类细胞相似的胞相似的细胞胞结构、构、遗传特点，同特点，同时又是非常又是非常简单的的单细胞生物，个体小，生胞生物，个体小，生长迅速且易于迅速且易于实验操作，是研究操作，是研究肿瘤瘤细胞增殖、胞增殖、细胞周期胞周期调控的理想模式生物。控的理想模式生物。
