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生物竞赛辅导1-细胞生物学


第一章:细胞生物学

教师:周瑜

细胞生物学部分竞赛考试纲要细目
?1、化学成分
??????单糖、双糖、多糖 脂类 蛋白质: 酶类:化学结构、酶作用的模型、变性、命名 核酸:DNA, RNA 其他重要化合物:ADP和ATP、NAD+和NADH、NADP+和NADPH

?2、细胞器
<

br />? 细胞核 :核膜、核基质(核透明质)、染色体、核仁 ? 细胞质 :细胞膜、透明质、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、 溶酶体、液泡、微体、质体(叶绿体·有色体·白色体) ? 细胞壁 ? 细胞骨架

?

3、细胞代谢 ? 碳水化合物的异化 ? 无氧呼吸:糖酵解 ? 有氧呼吸:糖酵解 柠檬酸循环 氧化磷酸化 ? 脂肪和蛋白质的异化 ? 同化作用:光合作用(光反应 暗反应/卡尔 文循环) ?4、DNA、RNA和蛋白质合成(转录、转译、遗传密码) ?5、通过膜的转运(扩散、渗透,质壁分离、主动转运) ?6、有丝分裂和减数分裂 ?7、微生物学和生物工程学

第一节 细胞的化学成分
糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶等

糖类概述
一、糖类的结构与功能
最初,糖类化合物用Cn(H2O)m表示,统称碳水化合物。

二、糖的分类
单糖 :不能水解的最简单糖类,是多羟基的 醛或酮的衍生物(醛糖或酮糖)

寡糖 :有2~20个分子单糖缩合而成,水解 后产生单糖 同多糖 多糖 :由多分子单糖或其衍生物所组成,水 杂多糖 解后产生原来的单糖或其衍生物。 糖缀合物

(二)寡糖
自然界中最常见的寡糖是双糖。麦芽糖、 蔗糖、乳糖、纤维二糖

α-1,4-糖苷键

β-1,4-糖苷键

α-1,2-糖苷键

α-1,4-糖苷键

(三)多糖
多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。
多糖没有还原性和变旋现象,无甜味,大多不 溶于水。

多糖的功能: 1.贮藏和结构支持物质。 2.抗原性(荚膜多糖)。 3.抗凝血作用(肝素)。 4.为细胞间粘合剂(透明质酸)。 5.携带生物信息(糖链)。

几种常见的多糖:
(一)淀粉与糖原
淀粉与碘的呈色反应与淀粉糖苷链的长度有关: 链长小于6个葡萄糖基,不能呈色。 链长为20个葡萄糖基,呈红色。 链长大于60个葡萄糖基,呈蓝色。 糖原又称动物淀粉,与支链淀粉相似,与碘反应呈红紫色。

(二)纤维素与半纤维素

(三)壳多糖(几丁质)

脂类概述
是一类不溶于水,但能溶于非极性有机溶剂 的生物有机分子。大多数脂质的化学本质是脂肪 酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
(一)脂肪(三酰甘油) 1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。 饱和脂肪酸:软脂酸(16C)、硬脂酸(18C) 脂肪酸

固态

含1个双键(油酸) 含2个双键(亚油酸)

不饱和脂肪酸 液态 含3个双键(亚麻酸) 含4个双键(花生四烯酸)

(二)甘油磷酸酯类
非极 性尾

CH2OCOR1
非极性尾

R2OCOCH

CH2OCOR3
极性头

磷脂在水相中自发 形成脂质双分子层。

(三)鞘脂类
——由1分子脂肪酸,1分子鞘氨醇或其衍生物,以及1分 子极性头基团组成。

鞘磷脂类

鞘脂类

脑苷脂类(糖鞘脂)

神经节苷脂类

(四)固醇(甾醇)类
固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。

D

五、萜类:

由不同数目的异戊二烯连接而成的分子。维 生素A(视黄醇)、维生素E、维生素K、类 胡萝卜素都是萜类。β-类胡萝卜素裂解就成 2个维生素A,维生素A可氧化成视黄醛,对 动物感光活动有重要作用。

六、蜡: 由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂,它存在 于皮肤、毛皮、羽毛、树叶、昆虫外骨骼中,起保 护作用。

蛋白质

是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列通过酰胺 键(肽键)缩合而成的,具有较稳定的构象并具有一定生物 功能的大分子。

蛋白质的理化性质
? ? ? ? ? ? ? 1.胶体性质 2.两性电解质 3.沉淀反应 4.变性 5.紫外吸收(280nm) 6.变构作用 7.呈色反应(双缩脲反应)



一、酶的概念

酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。 定义:酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种 因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。 酶具有一般催化剂的特征:1.只能进行热力学上允许进行 的反应;2.可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变 反应的平衡点;3.通过降低活化能加快化学反应速度。

二、酶的催化特点
1.高效性:通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。 2.专一性:酶对底物具有严格的选择性。 3.敏感性:对环境条件极为敏感。 4.可调性:酶活性的调节和酶合成速度的调节。

三、酶的作用机理
(一)酶的催化作用与分子活化能
酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能, 从而使活化分子数增多,反应速度加快。 (二)中间产物学说 (三)诱导嵌合学说 “锁钥学说”(Fischer,1890):酶的活性中心结构与 底物的结构互相吻合,紧密结合成中间络合物。 E+S ES E +P

四、影响酶促反应速度的因素
酶浓度对酶作用的影响 抑制剂对酶作用的影响

底物浓度对酶作用的影响
温度对酶作用的影响

pH对酶作用的影响
激活剂对酶作用的影响

核酸的化学

核酸的性质
(一)一般理化性质 1.为两性电解质,通常表现为酸性。 2.DNA为白色纤维状固体,RNA为白色粉末,不溶于有 机溶剂。 3.DNA溶液的粘度极高,而RNA溶液要小得多。 4.RNA能在室温条件下被稀碱水解而DNA对碱稳定。 5.利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。 (二)核酸的紫外吸收性质 核酸的碱基具有共扼双键,因而有紫外吸收性质,吸收 峰在260nm(蛋白质的紫外吸收峰在280nm)。

一、细胞质

1.细胞膜

(1)化学组成:主要由脂类和蛋白质组成,多糖主要以糖蛋白和糖脂存在。

(2)分子结构模型:流动镶嵌模型
(3)细胞膜与细胞连接:在多细胞生物体内,细胞与细胞之间通过细胞膜相 互联系,形成一个密切相关,彼此协调一致的统一体,称为细胞连接。 动物细胞间的连接方式有紧密连接、桥粒、粘合带以及间隙连接等(见下 图)。

? 植物细胞间则通过胞间连丝连接。 ① 紧密连接:亦称结合小带,这是指两个相邻细胞的质股紧靠在一起,中间没有 空隙,而且两个质膜的外侧电子密度高的部分互相融合,成一单层,这类连接 多见于胃肠道上皮细胞之间的连接部位。 ② 间隙连接:是两个细胞的质膜之间有20?~40?的间隙的一种连接方式。在间隙 与两层质腹中含有许多颗粒。这些颗粒的直径大约有80?左右,它们互相以90? 的距离规则排列。间隙连接的区域比连接大得多,以断面看长得多。间隙连接 为细胞间的物质交换。化学信息的传递提供了直接通道。间隙连接主要分布于 上皮、平滑肌及心肌等组织细胞间。 ③ 粘合带:是相邻细胞膜之间有较大间隙的一种连接方式,连接处相邻细胞膜间 存在着15nm~20nm的间隙。在这部分细胞膜下方的细胞质增浓,由肌动蛋白组 成的环形微丝穿行其中。粘合带一般位于紧密连接的下方,又称中间连接,具 有机械支持作用。见于上皮细胞间。 ④ 桥粒:格相邻细胞间的纽扣样连接方式。在桥位处两个细胞质腹之间隔有宽约 250?的间隙,其中有一层电子密度稍高的接触层,将间隙等分为二。在桥粒处 内侧的细胞质呈板样结构,汇集很多微丝。这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。 桥拉多见于上皮,尤以皮肤、口腔、食管、阴道等处的复层扁平上皮细胞间较 多。桥粒能被胰蛋白酶、胶原酶及透明质酸酶所破坏,故其化学成分中可能含 有很多蛋白质。 ⑤ 胞间连丝:植物细胞间特有的连接方式,在胞间连丝连接处的细胞壁不连续, 相邻细胞的细胞膜形成直径约20nm~40nm的管状结构,使相邻细胞的细胞质互 相连通。胞间连丝是植物细胞物质与信息交流的通道,对于调节植物体的生长 与发育具有重要作用。 ? 总的来讲,细胞间连接的主要作用在于加强细胞间的机械连接。此外对细胞间 的物质交换起重要作用。一般认为,间隙连接在细胞间物质交换中起明显的作 用;中间连接部分也是相邻细胞间易于物质交流的场所;紧密连接是不易进行 细胞间物质交换的部分;桥粒的作用看来也只是在于细胞间的粘着。

2.细胞质
真核细胞质膜以内核膜以外的结构称为细胞质。细胞质主 要包括细胞质基质和细胞器。 (1)细胞质的基质 ? 细胞质基质亦称透明质,是细胞质中除去所有细胞器和各 种颗粒以外的部分。其中包含了许多物质,如小分子的水、 无机离子,中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸,大分子的 蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。 ? 细胞质的基质主要有两个方面的功能:一是含有大量的酶, 生物代谢的中间代谢过程大多是在细胞质基质中完成,如 糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成等;二是细胞质 基质作为细胞器的微环境,为维护细胞器正常结构和生理 活动提供所需的环境,也为细胞器的功能活动提供底物。

(2)细胞器 ①线粒体 “动力工厂”。(半自主细胞器) 在细胞进化过程中,最早的线粒体是如何形成的?这就 是线粒体的起源问题。目前,有两种不同的假说,即内共生 假说和分化假说。内共生假说认为线粒体是来源于细菌,是 被原始的前真核生物吞噬的细菌。这种细菌与前真核生物共 生,在长期的共生过程中通过演化变成了线粒体。另一种假 说,即分化假说则认为线粒体在进化过程中的发生是由于质 膜的内陷,再经过分化后形成的。 ②质体,植物细胞所特有的。它可分为具色素的叶绿体、有 色体(如西红柿含番茄红素的有色体)和不具色素的白色体 (造粉体,造油体等)。 叶绿体(半自主细胞器)是绿色植物进行光合作用的场所。 ?关于叶绿体的起源和线粒体一样也有两种互相对立的假说, 即内共生说和分化说。按内共生假说,叶绿体的祖先是兰藻 或光合细菌。

③内质网
? 粗面内质网(外侧有核糖体附着)与各种分泌蛋白质(如 血浆蛋白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)合成有 关。 ? 滑面内质网(无核糖体颗粒附着)主要存在于类固醇合成 旺盛的细胞中。 ? 功能包括以下几点: *蛋白质的合成与转运(粗面内质网); *蛋白质的加工(如糖基化); *脂类代谢与糖类代谢(滑面内质网); *解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。

④核糖体 ? 核糖体是无膜的细胞器,主要成分是蛋白质与RNA。 核糖体是蛋白质合成的场所。

⑤高尔基复合体 ? 其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。其标志酶为糖基转 移酶。 ? 典型的高尔基体表现一定的极性。它的形状犹如一个圆盘,盘底 向着核膜或内质网一侧凸出,而凹面向着质膜一侧。凸面称形成 面,凹面称成熟面。形成面的膜较薄,与内质网膜相似,成熟面 的膜较厚,与质膜相似。 ? 功能:运输系统; ? 能合成和运输多糖,与植物细胞壁的形成有关; ? 糖基化作用:加工、修饰蛋白质和脂类物质。 ?

⑥溶酶体 ? 溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。酸性磷酸酶为溶酶体 的标志酶。 ? 溶酶体可分成两种类型:一是初级溶酶体,它是由高尔基囊 的边缘膨大而出来的泡状结构,因此它本质上是分泌泡的一 种,其中含有多种水解酶。这些酶是在租面内质网的核糖体 上合成并转运到高尔基囊的。初级溶酶体的各种酶还没有开 始消化作用,处于潜伏状态。二是次级溶酶体,它是吞噬泡 和初级溶酶体融合的产物,是正在进行或已经进行消化作用 的液泡。有时亦称消化泡。在次级溶酶体中把吞噬泡中的物 质消化后剩余物质排出细胞外。吞噬泡有两种,异体吞噬泡 和自体吞噬泡,前者吞噬的是外源物质,后者吞噬的是细胞 本身的成分。 ? 溶酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。第二 个方面的作用是自体吞噬作用,可以消化细胞内衰老的细胞 器。第三个作用是自溶作用,如无尾两栖类尾巴的消失等。

⑧微体 ? 微体也是一种由单位膜围成的细胞器。它呈圆球状、椭圆形、 卵圆形或哑铃形。根据酶活性的差别可分为两种类型:

? 过氧化物酶体:是具有过氧化氢酶活性的小体,内含许多氧
化酶、过氧化氢酶,能将对细胞有害的的H2O2转化为H2O和O2。

在植物叶肉细胞中,过氧化物酶体执行光呼吸的功能。
? 乙醛酸循环体:除含过氧化物酶体有关的酶系外,还含有乙 醛酸循环有关的酶系,如异柠檬酸裂合酶、苹果酸合成酶等。 乙醛酸循环体除了具有分解过氧化物的作用,还参与糖异生 作用等过程

⑨液泡与液泡系 ? 占细胞体积的90%,它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中的液 泡较小,差别也不显著。 ? 液泡的功能是多方面的,强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。 其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖就是贮藏在液泡中,而许 多种花的颜色就是由于色素在花瓣细胞的液泡中浓缩的结果。第三, 液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。最后,液 泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的细胞 通过自溶被消化掉。这时液泡破坏,其中的水解酶被释放出来,导 致细胞成分的分解和细胞的死亡。例如蚕豆子叶中约80%的RNA是在 种子萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏,其中的 核糖核酸酶释放出来的话,可在几小时内使核糖体RNA分解完。这 说明一旦液泡破坏,水解酶释放出来,可以很快使细胞自溶。

二、细胞核
?在电镜下真核细胞的核主要包括核膜、染色质、核仁和核基质 四部分。 (1)核膜:两层膜,内膜平滑,内外两膜在很多地方愈合形成 小孔,称为核膜孔。 (2)染色质

(3)核仁:1个或多个,核仁是核糖体RNA(tRNA)合成及核糖 体亚单位前体组装的场所 (4)核基质:间期核内非染色或染色很淡的基质称核内基质。 染色质和核仁悬浮于其中,它含有蛋白质、RNA、酶等。核内基 质亦称核液。

三.细胞骨架
包括细胞膜骨架、细胞质骨架和细胞核骨架三部分。细胞骨架 对于细胞形态的维持、细胞运动、物质运输、细胞增殖及分 化等具有重要作用。 (1)细胞膜骨架:膜骨架直接与膜蛋白结合又能与细胞质骨 架相连,主要参与维持细胞质膜的形态,并协助细胞膜完成 某些生理功能。 (2)细胞质骨架 指存在于细胞质中的三类成分:微管、微丝和中间纤维。 它们都是与细胞运动有关的结构。 (3)细胞核骨架 (4)鞭毛和纤毛:具有运动功能。

第三节、细胞代谢

新陈代谢的概念
生物小分子合成为 生物大分子
需要能量 新陈代谢

合成代谢 (同化作用)

释放能量

能量 代谢

物质代谢

分解代谢 (异化作用) 生物大分子分解为 生物小分子

糖代谢

细胞呼吸

? ①糖酵解:己糖分解成丙酮酸的过程,细 胞质中进行,不需要氧气参与,特定的酶 催化
? ②丙酮酸氧化脱羧 ? ③柠檬酸循环(TCA循环、三羧酸循环) ? ④电子传递链

糖酵解(EMP途 径)

(一)糖的无氧酵解:生成乳酸或乙醇。
COOH C=O + NADH + H+ CH3 Pyr COOH C=O
丙酮酸脱羧酶

乳酸脱氢酶

COOH CHOH + NAD+ CH3 Lac

CHO

CH3
CHO + NADH + H+

CH3
乙醇脱氢酶

+ CO2

CH3

CH2OH + NAD+ CH3

起点

己糖激酶、 磷酸果糖激 酶、丙酮酸 激酶具有调 节糖酵解的 作用。

(二)糖的有氧分解
Cytosol G→→→ Pyr → Lac ) (—————— (—————————————————————)
有氧分解
②丙酮酸氧化脱羧

Mitochondria →Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O

酵解

③柠檬酸循环(TCA循环、三羧酸循环) ④电子传递链

TCA的总反应式 CH3COSCoA + 2H2O + 3NAD+ + FAD + ADP + Pi 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + CoASH + ATP TCA的生物学意义: 1. 是生物利用糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。 2. 是三大有机物质(糖类、脂类、蛋白质)转化的枢纽。 3. 提供多种化合物的碳骨架。

一、脂肪的分解代谢

脂类代谢

1.脂肪的水解 ? 乳化 脂肪的消化主要在肠中进行,胰液 和胆汁经胰管和胆管分泌到十二指肠,水 解部分脂肪成为甘油及游离脂肪酸。

2. 脂肪酸的氧化分解(β-氧化) ? 脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 长链脂肪酸氧化前必须进行活化,活 化在线粒体外进行。内质网和线粒体外膜 上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存 在条件下,催化脂肪酸活化,生成脂酰CoA。

二、脂肪的生物合成
1. 脂肪酸的生物合成 生物机体内脂类的合成是十分活跃的, 特别是在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳 腺中占优势。脂肪酸合成的碳源主要来自 糖酵解产生的乙酰CoA。脂肪酸合成步骤 与氧化降解步骤完全不同。脂肪酸的生物 合成是在细胞液中进行,需要CO2和柠檬 酸参加;而氧化降解是在线粒体中进行的。

光合作用

第四节:DNA、RNA和蛋白质的生 物合成

第5节、物质通过膜的转运

① 自由扩散 指物质顺浓度梯度直接穿过脂双层进行运输
的方式。既不需要细胞提供能量也不需要膜蛋白协助。 ② 促进扩散(协助) 这也是一种顺浓度梯度的运动,但扩 散是通过镶嵌在质膜上的蛋白质的协助来进行的。葡萄 糖过红细胞膜进入细胞的过程也是以这种促进扩散的方 式进行的。但葡萄糖通过膜进入细胞的过程,特别是在 小肠上皮细胞,往往是以主动运输方式进行的。 ③ 主动运输 物质由低浓度向高浓度(逆浓度梯度)进行 的物质运输。主动运输过程中,需要细胞提供能量。 ④ 伴随运输 也是物质逆浓度梯度进入细胞的过程,又 叫协同运输。并不直接需要ATP,而是借助其他物质的浓 度梯度为动力进行的。后一种物质是通过载体和前一种 物质相伴随运动的。比如动物细胞对氨基酸和葡萄糖的 主动运输,就是伴随Na+的协同运输。

⑤ 内吞作用和外排作用

第6节 有丝分裂和减数分裂

1.有丝分裂
(1)分裂间期

?G1期:细胞生长、体积扩大,细胞器增殖。 ?S期:从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的 特征是DNA的合成。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。 通常只要DNA的合成一开始,细胞增殖活动就会进行下去, 直到分成两个子细胞。 ?G2期:这个时期又叫做“有丝分裂准备期”,还有RNA和蛋 白质的合成,为分裂期纺锤体微管的组装提供原料。
(2)分裂期(M期) ?可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。

2.减数分裂
? 减数分裂是一种特殊的有丝分裂,细胞连续分裂两次,而染色体只复制 一次,形成的四个子细胞中的染色体数目比母细胞减少一半。 ? 在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期,称为减数分 裂前间期,也包括G1、S、G2三个时期。但S期较长。 (1)第一次分裂 ? 减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中,特别是前期Ⅰ。 ①前期Ⅰ:时间较长,又分为五个时期。

? 细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复制,一条染 色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条染色单体。
? 偶线期 是同源染色体配对的时期。

? 粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合,同源染色 体的非姊妹染色单体间发生局部交换。
? 双线期 联会的两条同源染色体开始分离,但在交叉点上它们还保持连 在一起,所以两条染色体并不完全分开。 ? 终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。

②中期Ⅰ ? 配对的同源染色体(二价体)排列于赤道面中,形成赤道板。这时二价 体因长短的不同和交叉数目的多少和有无而呈不同形态,比如环状、棒 状、C字型、十字型等。 ③后期Ⅰ ? 二价体中两条同源染色体分开,分别向两极移动。但这时的每条染色体 是由两条染色单体组成的。应当强调的是,二价体由哪条染色体移向哪 一极完全是随机的。 ④末期Ⅰ ? 染色体到达两极后开始末期过程。部分细胞进入末期后染色体解螺旋, 核膜、核仁重现,通过胞质分裂形成两个子细胞。但也有的细胞只形成 两个子核,不进行胞质分裂。 ? 减数分裂间期:在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间的间期很短,且并不进 行DNA合成。因而也不进行染色体的复制。在有些生物甚至没有这个间 期,而由末期Ⅰ直接转为前期Ⅱ。 (2)第二次分裂 ? 第二次减数分裂基本上与普通有丝分裂相同

3.无丝分裂 ? 无丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式,早在1841年就在鸡 胚的血细胞中看到了。因为分裂时没有纺锤丝出现,所以叫做 无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂, 所以又叫做直接分裂。 ? 关于无丝分裂,有不同的看法:有人认为无丝分裂不是正常细 胞的增殖方式,而是一种异常分裂现象;另一些人则主张无丝 分裂是正常细胞的增殖方式之一,主要见于高度分化的细胞, 如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等。 ? 无丝分裂的早期,球形的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进 一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。最后细胞核分裂,这时细 胞质也随着分裂,并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。 在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体的出现,当 然也就看不到染色体的规律性变化。但是,这并不说明染色质 没有变化,实际上染色质也要进行复制,并且细胞要增大。当 细胞核体积增大一倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质 就分配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如何分配的, 还待进一步研究。

第7节 微生物学和生物技术

一、微生物的类型
细菌 蓝藻 原绿藻 放线菌 衣原体 支原体 立克次氏体 等 G+ G-

(真)细菌
原核微生物 古生菌

细胞型微生物
真核微生物

酵母菌 霉菌 真核藻类(绿藻、硅藻等) 蘑菇 原生动物
真病毒 亚病毒因子

非细胞型微生物——病毒

二、原核细胞型微生物
? 细菌的形态学分类
球菌 杆菌 螺旋菌(包括弧菌)

淋病球菌

大肠杆菌
弧形霍乱菌

共同特征:细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核。 特殊结构:夹膜、鞭毛、芽孢等。

支原体

衣原体

立克次氏体

三、 真 核 微 生 物

霉菌

变形虫

原生动物

酵母菌

四、病毒的基本特征
? 毒粒的结构——T4噬菌体 核酸

核 衣 壳

二十面 体对称

衣壳
螺旋对称

?

病毒的复制——周期及步骤

1. 2. 3. 4. 5.

吸附 侵入 脱壳 病毒大分子合成 装配与释放

病毒复制的一步生长曲线

? HIV(人类免疫缺陷病毒)与 AIDS(获得性免疫缺陷综合症)

? SARS冠状病毒

五、微生物的营养
? 微生物的营养类型——划分依据
划分依据 碳源 营养类型 自养型 异养型 特点 以CO2为唯一或主要碳源 以有机物为碳源

能源

光能营养型
化能营养型

以光为能源
通过氧化释放的化学能为能源 以还原性无机物为电子供体 以有机物为电子供体

电子供体 无机营养型 有机营养型

营养类型 光能无机自养型

能源 光能

电子供体 H 2 、H 2 S S、H2O

碳源 CO2

举例 蓝藻、藻类 紫(绿)硫细菌

光能有机异养型
化能无机自养型 化能有机异养型

光能
化学能 (无机) 化学能 (有机)

有机物
H 2 、H 2 S Fe2+、NO2有机物

有机物
CO2 有机物

红螺细菌
氢细菌、硫杆菌 硝化细菌 大肠杆菌、真菌

六、微生物的生长繁殖
? 真菌的生长繁殖
– 裂殖和芽殖:菌丝延长和酵母繁殖的主要方式

– 无性孢子繁殖:营养细胞分化出新个体(孢子)

– 有性孢子繁殖:不同的性细胞结合而产生新个体

生物技术:通过技术手段,利用生物有机体或其
他组成成为制造生物制品的技术。现在生物技术包 括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程

基因工程的操作工具
①基因“剪刀”— 限制酶 ②基因“针线”—DNA连接酶 ③基因“运载体”— 质粒、噬菌体、动植物病毒等

基因工程操作“四步曲”
① ② ③ ④ 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定


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