七年級生物下冊 第四單元 環(huán)境中生物的統(tǒng)一性 細胞生物學細胞的統(tǒng)一性與多樣性素材 （新版）蘇科版（通用）

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1、細胞生物學細胞的統(tǒng)一性與多樣性 第一節(jié) 細胞的基本特征 一、細胞是生命活動的基本單位 （一）一切有機體都是由細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位 （二）細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的基本單位 （三）細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎 （四）細胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁 （五）細胞是生命起源的歸宿，是生物進化的起點 二、細胞的基本共性 1．具有相似的化學組成 2．具有脂—蛋白體系的生物膜 3．具有相同的遺傳裝置，以DNA儲存遺傳信息，以RNA轉錄遺傳信息，以核糖體翻譯遺傳信息。 4．采取一分為二的分裂方式 第二節(jié) 原核細胞與古核細胞 原核

2、細胞 → 原核生物（原核生物界） 細胞 古核細胞 → 古核生物（古核生物界） 真核細胞 → 真核生物（原生生物界、真菌界、植物界、動物界） 整個生物界有3類細胞，3類生物，6個生物界。 一、原核細胞 原核細胞的基本特點 （1）沒有細胞核，基因組小，為一“裸露”的環(huán)狀DNA，基因表達調控簡單，無細胞分化，為單細胞生物。 （2）細胞內沒有分化為以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核膜。 （3）沒有細胞骨架體系。 主要代表： 支原體（mycoplast）——最小最簡單的細胞； 細菌 藍藻/藍細菌（Cyanobacteria

3、） （一）支原體（mycoplast， 霉形體） 無細胞壁，細胞形態(tài)可變。 支原體是目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡單的細胞。 （二）細菌 細菌主要由細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體等部分構成。 有的細菌還有夾膜、鞭毛、菌毛等特殊結構。 1．細胞壁 共同成分是肽聚糖。 2．細胞質膜/細胞膜 是典型的單位膜結構，某些革蘭氏陰性菌還具有細胞外膜。 通常不形成內膜系統(tǒng)。 3．細胞質與核質體 細菌和其它原核生物一樣，沒有核膜，DNA集中在細胞質中的低電子密度區(qū)，稱為核區(qū)或核質體（nuclear body），與真核細胞典型的細胞核相區(qū)分，又稱為擬核或類核。 核質體是環(huán)狀的雙鏈DNA分子，所含

4、的遺傳信息量可編碼2000～3000種蛋白質，空間構建十分精簡，沒有內含子。 由于沒有核膜，因此，DNA的復制、RNA的轉錄與蛋白的質合成可同時進行，而不像真核細胞那樣這些生化反應在時間和空間上是嚴格分隔開來的。 每個細菌細胞質中約含核糖體。 30S的小亞單位對四環(huán)素與鏈霉素很敏感，50S的大亞單位對紅霉素與氯霉素很敏感。 這些抗生素通過干擾多肽翻譯起抑菌作用。 有的細菌核區(qū)DNA以外的細胞質中，存在可進行自主復制的遺傳因子，稱為質粒（plasmid）。如F因子、R質粒。 4．其他結構 莢膜和粘液層： 鞭毛： 是某些細菌的運動器官，由一種稱為鞭毛蛋白（flagellin）的彈

5、性蛋白構成，結構上不同于真核生物的鞭毛。細菌可以通過調整鞭毛旋轉的方向（順和逆時針）來改變運動狀態(tài)。 菌毛： 可分為普通菌毛和性菌毛兩類。 前者與細菌吸附和侵染宿主有關，后者為中空管子，與傳遞遺傳物質有關。 （三）藍藻 藍藻又稱藍細菌（cyanobacterium），能進行與高等植物類似的光合作用，因此被認為是最簡單的植物。 二、古細菌（archaebacteria） 是一類很持殊的細菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。 產甲烷菌（metnanogens）：是最早發(fā)現(xiàn)的古細菌。 具有原核生物的某些特征，如無核膜及內膜系統(tǒng)，DNA為環(huán)狀，有操縱子結構； 也有真核生物的特征，如以甲硫

6、氨酸起始蛋白質的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶為復雜多聚體、DNA具有內含子并結合組蛋白形成類似核小體結構； 此外，還具有既不同于原核細胞也不同于真核細胞的特征，如：細胞膜中的脂類是不可皂化的。 現(xiàn)在已有更多的證據說明，真核細胞與古核細胞親緣關系更近，可能起源于古核細胞，或者說古核生物與真核生物曾在進化上有過共同歷程。 第三節(jié) 真核細胞 一、真核細胞的基本結構體系 1．生物膜系統(tǒng) 2．遺傳信息傳遞與表達系統(tǒng) 3．細胞骨架系統(tǒng) 二、細胞的大小及其影響因素 細胞體積守恒定律：高等動植物，不論其種的差異多大，同一器官與組織的細胞，其大小總在一個恒定的范圍之內；

7、因此器官的大小主要決定于細胞的數量，與細胞的數量成正比，而與細胞的大小無關。 蛋白質和核糖體的量是決定細胞大小的主要因素 植物成熟細胞大小主要由中央液泡的膨脹程度決定。 三、細胞的形態(tài)結構與功能的關系 總之，細胞的形態(tài)結構與其機能相適應。 四、原核細胞與真核細胞的比較 真核細胞與原核細胞最根本的區(qū)別有三： 1．細胞膜系統(tǒng)的分化與演變 真核細胞以內膜系統(tǒng)的特化為基礎，首先分化出2個獨立的部分——細胞核和細胞質，細胞質內又以內膜系統(tǒng)為基礎分隔為結構更精細、功能更專一的單位——各種細胞器。 2．遺傳信息量與遺傳信息裝置的擴增與復雜化 3．真核細胞內有骨架系統(tǒng)。 膜系統(tǒng)的分化→核

8、和質的區(qū)分，各種細胞器→遺傳信息量與遺傳信息裝置的擴增與復雜化→細胞體積增大、細胞內部結構和代謝復雜化→需要合理的空間布局←細胞骨架系統(tǒng) 原核細胞與真核細胞遺傳信息和遺傳裝置與基因表達方式的比較 （1）與原核細胞相比，真核細胞遺傳信息量擴增 遺傳信息載體DNA分子數量增加，由單倍性變?yōu)槎啾缎裕驍涤蓴蛋俚綌登г黾拥綌等f，真核細胞基因組中出現(xiàn)了內含子和大量重復序列。 遺傳信息量的擴增，為性狀表現(xiàn)的多樣化和復雜化提供了物質基礎，為細胞進行復雜的生命活動奠定了物質基礎。 （2）與原核細胞相比，真核細胞遺傳裝置復雜化 遺傳物質DNA分子的組織結構變得復雜化，由

9、環(huán)狀變成線狀，基因組中出現(xiàn)內含子和大量重復序列，與組蛋白結合，形成核小體，并以核小體為基本單位進一步與非組蛋白組織成為染色質和染色體，存在于細胞核中，在細胞周期中發(fā)生有規(guī)律的組織結構狀態(tài)的變化。 真核細胞遺傳裝置的復雜化為遺傳物質的傳遞、為基因表達的多層次調控提供了結構基礎。 （3）與原核細胞相比，真核細胞基因表達調控多層次化 原核細胞遺傳信息量少，遺傳物質組織結構簡單，其基因表達調控也比較簡單，主要為操縱子調控模式，這種簡單的基因內表達調控模式與原核細胞對環(huán)境條件變化作出快速反應是適應的，但難以完成復雜的細胞分化等生命活動。 真核細胞遺傳信息擴增和遺傳裝置復雜

10、化，使基因表達具有嚴格的階段性與區(qū)域性（時空性），基因表達調控的方式更加豐富，具有多層次性。 真核細胞基因表達調控可以發(fā)生在轉錄前水平（如DNA重排，基因擴增，DNA修飾和染色質結構重建等）、轉錄水平（如增強子、沉默子的調控等）、轉錄后水平（如mRNA選擇性拼接等）、翻譯水平以翻譯后水平等。 真核細胞基因表達的復雜性和多層次性與遺傳信息傳遞的準確性和穩(wěn)定性相適應，與完成細胞分化等復雜的生命活動相適應。 五、植物細胞與動物細胞的比較 植物和動物細胞有共同細胞器和細胞結構。 動物細胞有植物細胞不具有的細胞結構：中心體（植物細胞不常見）。 植物細胞有動物細胞不

11、具有的結構：細胞壁、液泡、葉綠體和其它質體 第四節(jié) 非細胞形態(tài)的生命體——病毒 一、病毒的基本知識 l 病毒（Virus）是一類非細胞形態(tài)的介于生命與非生命形式之間的核酸——蛋白質復合體。 與細胞相比，有以下主要特點： ① 個體微小，結構簡單 ② 遺傳載體具多樣性 僅具有一種類型的核酸，或DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒，有單鏈DNA、雙鏈DNA、部分雙鏈DNA、雙鏈RNA、正鏈RNA、負鏈RNA、反轉錄正鏈RNA7種類型的病毒。 ③ 徹底的寄生性 只有在寄主細胞內才能表現(xiàn)增殖與遺傳的生命特征。 ④ 以復制和裝配的方式增殖 病毒感染寄主細胞后，利用寄主細胞的代謝機器復制遺傳物質、合成病毒蛋白，最后裝配出子代病毒顆粒。 而細胞以分裂方式增殖。