《医学课件真核细胞起源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学课件真核细胞起源（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章第三章 真核细胞的起源真核细胞的起源凑杠樟韦拥竣葵沾蟹鬃密小眷艳很溯首堕诅咕蔗辽党躁掺炉处滴未涵墨细真核细胞起源真核细胞起源 一般认为原始的原核细胞是一般认为原始的原核细胞是地球上最早的生命实体。根据生地球上最早的生命实体。根据生物化石研究推断，原核细胞很可物化石研究推断，原核细胞很可能起源于能起源于3535亿年前的几亿年中。亿年前的几亿年中。 厌厌氧性性光合自养原核生物对地球环境的改变产生巨大的自养原核生物对地球环境的改变产生巨大的作用，对以后生物的进化有着深远的意义。通过光合作用，作用，对以后生物的进化有着深远的意义。通过光合作用，不但将太阳的辐射能（光能）转化为丰富的化学能，同时也
2、不但将太阳的辐射能（光能）转化为丰富的化学能，同时也放出了分子氧，改变了原始大气的成分。放出了分子氧，改变了原始大气的成分。丝状蓝绿藻微化石丝状蓝绿藻微化石1. 原核细胞原核细胞v厌氧性的光合自养v化能自养v异养堡渣询煌胺拳悦促獭古纹暖铁惠讼傣镊庐呜垫庙拢综于噬脯胀雄瞄乎虞闲真核细胞起源真核细胞起源 给生命世界带来了第一次大繁荣：出现了多给生命世界带来了第一次大繁荣：出现了多细胞生物，动物，植物细胞生物，动物，植物 有氧呼吸的产生是生命进化的一大飞跃有氧呼吸的产生是生命进化的一大飞跃 极大地提高了生物从食物中获取能量的效率极大地提高了生物从食物中获取能量的效率 原始光合微生物最主要的是蓝菌类。
3、在元古代长达原始光合微生物最主要的是蓝菌类。在元古代长达1010亿亿多年的时期里，蓝菌一直是生物圈中的优势类群，元古代多年的时期里，蓝菌一直是生物圈中的优势类群，元古代又称又称“蓝菌时代蓝菌时代”。 原核生物出现约原核生物出现约1818亿年后才出现真核生物，在整个生命亿年后才出现真核生物，在整个生命史的前史的前3/43/4的时间里，原核生物是地球生物圈主要的成员。的时间里，原核生物是地球生物圈主要的成员。沛眷习涪纵穗改野应敲兑刨箩伴墨酗员悠勋尊适度坷幻将故娜场烽姜凳聂真核细胞起源真核细胞起源 近年来，细胞生物学与分子生物学的大量研究工作说明，近年来，细胞生物学与分子生物学的大量研究工作说明，原
4、核生物在极早的时侯就已经分化为两大类：原核生物在极早的时侯就已经分化为两大类： 真细菌真细菌(eubacteria)(eubacteria) 古细菌古细菌(archaeobacteria)(archaeobacteria)2. 原核生物的分类原核生物的分类 真细菌包括我们所知的绝大部分原核生物，如所有的细菌真细菌包括我们所知的绝大部分原核生物，如所有的细菌和蓝藻、放线菌、螺旋体、衣原体及支原体等。和蓝藻、放线菌、螺旋体、衣原体及支原体等。 古细菌是一些生长在地球上特殊环境中的细菌。最早发现古细菌是一些生长在地球上特殊环境中的细菌。最早发现的古细菌是产甲烷细菌类，后来又陆续发现较多的其它古细菌，
5、的古细菌是产甲烷细菌类，后来又陆续发现较多的其它古细菌，如极嗜盐菌、热原质体、硫氧化菌等，现在已将其分类为目、如极嗜盐菌、热原质体、硫氧化菌等，现在已将其分类为目、科、属、种。科、属、种。 碘绳愈熏倚扎找顶策止积证仇漱礁绎冰咏濒啼迁菏乞他鹊训恃府拓鹰火馅真核细胞起源真核细胞起源2. 古细菌是真核生物的祖先古细菌是真核生物的祖先真细菌真细菌古细菌古细菌真核生物真核生物DNA结构结构很少含有重复序列，很少含有重复序列，内含子和可转移成内含子和可转移成分分含有重复序列，含有重复序列，内含子和可转移内含子和可转移成分成分含有大量重复序列，含有大量重复序列，内含子和可转移成内含子和可转移成分分核糖体核糖
6、体55种蛋白质种蛋白质60种以上蛋白质种以上蛋白质70-84种蛋白质种蛋白质起始起始tRNA甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰tRNA甲硫氨酰甲硫氨酰tRNA甲硫氨酰甲硫氨酰tRNA5S tRNA结构结构有有4个螺旋区个螺旋区有有5个螺旋区个螺旋区有有5个螺旋区个螺旋区细胞壁成分细胞壁成分肽聚糖层肽聚糖层蛋白质蛋白质纤维素，果胶纤维素，果胶蛋白合成抑制剂蛋白合成抑制剂氯霉素，链霉素氯霉素，链霉素环己亚胺环己亚胺,放线菌酮放线菌酮环己亚胺环己亚胺,放线菌酮放线菌酮RNA聚合酶聚合酶较为简单，抑制剂较为简单，抑制剂为利福平为利福平多亚基组成，抑多亚基组成，抑制剂为鹅膏蕈碱制剂为鹅膏蕈碱多亚基组成，抑制多亚基
7、组成，抑制剂为鹅膏蕈碱剂为鹅膏蕈碱核膜核膜无无无无有有细胞器细胞器无无无无有有DNA环状环状环状环状与蛋白形成染色体与蛋白形成染色体羽樱锰疥层虽粳斧垒燎勇枷臭甫昔投蘸庞赂芋嗡快堂扫品诵癌把钠召汉辈真核细胞起源真核细胞起源源真核生物是古细菌和真核生物之间的过渡类型源真核生物是古细菌和真核生物之间的过渡类型 双滴虫类中的兰氏贾第虫是古细菌和真核生物之间的过双滴虫类中的兰氏贾第虫是古细菌和真核生物之间的过渡类型，它已有成形的核，但核膜不完整，有大缺口，且分渡类型，它已有成形的核，但核膜不完整，有大缺口，且分裂中无纺锤体出现，其基因无内含子，称其为裂中无纺锤体出现，其基因无内含子，称其为源真核生物。源
8、真核生物。桨雄厅破革趁终绥刹势碳且抖稠歹歉驾街邻砰钮玄赐陛角堪浚茎墙挛藻唤真核细胞起源真核细胞起源最原始真核生物最原始真核生物贾第虫（贾第虫（Giardia）不完整的核被膜的发现不完整的核被膜的发现,支持了关于核被膜起源于真核细胞的支持了关于核被膜起源于真核细胞的原核祖先体内已经具有的原始性内质网的假说原核祖先体内已经具有的原始性内质网的假说;品郴温音斤澳排趟恭汞唾汐鲸且酪砒惠玲专廉亡苔坟毕张号酞牲聋锗慰马真核细胞起源真核细胞起源1)内共生说内共生说3. 真核细胞起源的途径真核细胞起源的途径 19811981年年 美美 国国 生生物物 学学 家家 MargulisMargulis在在其其专专著
9、著细细胞胞进进化化中中的的共共生生中中，整整理理并并详详细细论论证证了了“真真核核细细胞胞起起源源于于细细胞胞内共生的假内共生的假说说”。 吞噬吞噬内共生内共生紫细菌紫细菌痔烯青石卧缮紫五弓囊犯格海唉蓟刃敛压钦皿怯吞伦毗纱经涡奏锅姓寿淹真核细胞起源真核细胞起源v在膜形态结构上，线粒体和紫细菌相似，叶绿体和蓝藻（蓝在膜形态结构上，线粒体和紫细菌相似，叶绿体和蓝藻（蓝细菌）相似。在化学成份和物理特性上，内外膜不一致，线细菌）相似。在化学成份和物理特性上，内外膜不一致，线粒体和叶绿体的外膜与真核细胞的质膜相似（如胆固醇含量）粒体和叶绿体的外膜与真核细胞的质膜相似（如胆固醇含量）, ,而它们的内膜则与
10、原核细胞的质膜相似（如双磷脂酰甘油的而它们的内膜则与原核细胞的质膜相似（如双磷脂酰甘油的含量）。含量）。v线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体都都是是半半自自主主性性细细胞胞器器，它它们们像像细细菌菌一一样样，以以直直接接分分裂裂的的方方式式进进行行繁繁殖殖，这这些些特特征征说说明明它它们们具具有有曾曾经经是是独独立立生生存存的的生生物物性性质质。它它们们所所含含的的DNADNA均均为为裸裸露露的的环环状状分分子子，也也像原核生物。像原核生物。v线粒粒体体、叶叶绿体体的的核核糖糖体体在在大大小小和和对蛋蛋白白质合合成成抑抑制制剂的的反反应性性质上与原核生物的相似。上与原核生物的相似。 核核糖糖体体根根
11、据据沉沉降降系系数数的的不不同同分分为为70S和和80S两两种种类类型型，70S核核糖糖体体存存在在于细菌，线粒体和叶绿体中，于细菌，线粒体和叶绿体中，80S核糖体存在于真核生物的细胞质中。核糖体存在于真核生物的细胞质中。 扫轧神氨崭实桃枚垛揩垒堆顽剖总伶晦贤粥界高喝隐来催迂锣贰云候恢泛真核细胞起源真核细胞起源v现现今今的的生生物物中中，有有些些真真核核细细胞胞存存在在有有内内共共生生现现象象。例例如如，有有的的蓝蓝细细菌菌是是变变形形虫虫、硅硅藻藻、鞭鞭毛毛原原生生生生物物和和无无叶叶绿绿体体的的绿绿藻藻的的内内共共生生体体，使使宿宿主主获获得得了了进进行行光光合合作作用用的的能能力力。另另
12、外外，在在白白蚁蚁的的消消化化道道中中有有一一种种鞭鞭毛毛虫虫，它它的的运运动动就就是是靠靠身身体体表表面面上上的的一一种种螺螺旋旋体体来来推推动动，这这被被用用来来作作为为鞭鞭毛毛是是共共生生起起源源的的例例证证之一。之一。 v分分子子生生物物学学方方面面，根根据据16S 16S rRNArRNA序序列列的的比比较较分分析析，红红藻藻的的叶叶绿绿体体毫毫无无疑疑问问是是从从蓝蓝藻藻演演变变而而来来的的。对对23S 23S rRNArRNA，4.5S 4.5S rRNArRNA，5S 5S rRNArRNA序序列列及及其其同同源源性性的的分分析析都都说说明明叶叶绿绿体体与与蓝蓝藻藻类类或或其其
13、它它真真细细菌菌更更为为接接近近。对对tRNAtRNA序序列列的的分分析析也也得得到到了了以以上上类类似的似的结结果。果。 v同工同工酶酶与代与代谢谢途径研究的途径研究的证证据也支持内共生学据也支持内共生学说说。 内共生内共生的最大不足的最大不足是关于核的起源是关于核的起源还还不能很好地不能很好地说说明。明。绪乍汀何拒早炬叔矫娇巷毁玛普捞萝谩萨擦陋科癸问杀陀碰柜谬衫鳃龄初真核细胞起源真核细胞起源2)渐进说渐进说v19741974年年尤尤泽泽尔尔(Uzzell)(Uzzell)等等提提出出一一个个模模型型，认认为为细细胞胞内内的的细细胞胞器器和和细细胞胞核核的的形形成成是是由由原原始始的的原原核
14、核细细胞胞，通通过过一一系系列列DNADNA复复制制和和质质膜膜的的内内陷陷，形形成成了了双双层层膜膜的的结结构构，即即用用内内胞胞形形成成和和细细胞胞内内间间隔隔作作用用的的渐渐进进发发展展来来解解释释细细胞胞核核与与细细胞胞器的起源。器的起源。窄半诵掂绍蛰苗酷芒联韵枉番斑往更撕趴擎棘测沫屏赶怒草锋派卡钦梦蔗真核细胞起源真核细胞起源 细胞核的由来细胞核的由来 核膜不是直接起源于细胞膜，而是起源于由细胞膜形成核膜不是直接起源于细胞膜，而是起源于由细胞膜形成的原始内质网的原始内质网 贾第虫不完整的核被膜的发现贾第虫不完整的核被膜的发现,支持了关于核被膜起支持了关于核被膜起源于真核细胞的原核祖先体
15、内已经具有的原始性内质网的源于真核细胞的原核祖先体内已经具有的原始性内质网的假说假说;桂簿斧饥婶燕秘棱飞骡纳一患赚鼎翼涡喂冷炼趁南丰讫予惶嘿响族兵床邑真核细胞起源真核细胞起源真真核核生生物物综综合合说说 (德德迪迪韦韦)利侄抚存探倍字攫砸第抑宣太障佃韶雾特傀惶翱阵炭领嚏墅究旭二墨第蛆真核细胞起源真核细胞起源 三、真核细胞起源的意义三、真核细胞起源的意义为生物性分化和有性生殖打下基础为生物性分化和有性生殖打下基础 有丝分裂是真核生物和原核生物的主要区别之一，减数有丝分裂是真核生物和原核生物的主要区别之一，减数分裂是在有丝分裂基础上产生的。减数分裂的出现使生物界分裂是在有丝分裂基础上产生的。减数分
16、裂的出现使生物界出现有性生殖。在有性生殖方式下，个体具有两套基因，使出现有性生殖。在有性生殖方式下，个体具有两套基因，使基因重组产生新的遗传变异成为可能。这样不但提高了物种基因重组产生新的遗传变异成为可能。这样不但提高了物种的变异性，而且增大了变异量，从而大大推进了进化的速度。的变异性，而且增大了变异量，从而大大推进了进化的速度。 在在生生物物进进化化的的无无性性生生物物时时代代中中，生生命命长长期期处处在在单单细细胞胞阶阶段段，进进化化极极其其缓缓慢慢。自自从从出出现现有有性性生生殖殖后后，生生物物进进化化速速度度才才明明显显加加快快。今今天天地地球球上上发发现现的的近近200200万万种种
17、生生物物中中，进进行行有有性性生生殖殖种种类类占占98%98%以以上上，原原始始的的无无性性生生物物物物种种只只占占极极少少数数，说说明明有有性生殖性生殖对对于生物于生物进进化有极其重要的作用。化有极其重要的作用。适卤娱瞒惯窃洒蛊尸掀脆股膀榔冒记汀负液赠绘提凸狗酮立汛妖筏盯渐括真核细胞起源真核细胞起源推动生物向多细胞化方向发展推动生物向多细胞化方向发展 真核细胞的出现使多细胞化成为可能，最终发展出具有真核细胞的出现使多细胞化成为可能，最终发展出具有高度分化的组织、器官的复杂生物，进而导致了动、植物的高度分化的组织、器官的复杂生物，进而导致了动、植物的分化，不但使生物的体型实现了向高级方向发展，而且，地分化，不但使生物的体型实现了向高级方向发展，而且，地球上整个生态系统也由原来的二极变为三极。从此，生物进球上整个生态系统也由原来的二极变为三极。从此，生物进化的水平进入了一个崭新的阶段。化的水平进入了一个崭新的阶段。痘好垫数佣掌仁癣赌洋照寇袍诲鸵梳伎宋豆炳以啊炸敬秘夕哟重虞蜒蛮耗真核细胞起源真核细胞起源
