一、独立的生命单位细胞是包含了全部生命信息和体现所有基本特点的独立的生命单位。
细胞包含3个体系：●遗传信息的复制、维持和表达体系●新陈代谢体系●构成维持生命结构有序性体系，如细胞骨架系统真核细胞是如何进化来的？共生假说：认为真核细胞是一种复合体,它是若干原核细胞与真核细胞祖先的胞质共生的结果渐进式进化：认为原核细胞到真核细胞是一种渐进、直接进化的过程。
根据分子分类研究结果，却认为真核细胞、原核细胞和古细菌细胞同属于由共同祖先平行进化而来的种类。
二、限制细胞大小的自然规律● Relationship Between Cells Volume(细胞体积）一个生活细胞要维持正常的独立生活功能，最低限度需要容纳下为自身生存和繁殖所必须的足够的DNA、蛋白质分子以及其他内部结构的空间(最低限度需要500～1000种不同类型的酶和蛋白质)。
● Cell Surface Area（表面积）细胞必须有足够的表面积才能从环境中获得充足的营养和水分。
◆细胞维持体积的相对恒定1～10μm之间，而真核细胞的直径平均为3～30μm;,如人的卵细胞直径只有0.1mm,而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm;,不依生物个体的大小而增大或缩小。
如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同;,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,把这种现象为“细胞体积的守恒定律”。
细胞化学成分水:85% 无机盐:1.5% 蛋白质:10% 脂质:2% 糖类:0.4% DNA: 0.4% RNA : 0.7%三、原核细胞主要特点1.遗传物质仅一个环状DNA2.无核膜，有细胞壁3.无细胞器, 无细胞骨架4.以无丝分裂或出芽繁殖代表生物：支原体、细菌、蓝藻四、真核细胞三大结构体系生物膜系统质膜、内膜系统（细胞器）遗传信息表达系统染色质(体)、核糖体、mRNA、tRNA等等细胞骨架系统胞质骨架、核骨架植物细胞特有的结构●细胞壁（cell wall)●叶绿体（chloroplast)●大液泡（vacuole)●胞间连丝（plasmodesmata)（一）生物膜系统●质膜（plasma membrane)●内质网(endoplasmic reticulum)●高尔基体（Golgi body)●溶酶体（lysosome)●线粒体（mitochondria)●叶绿体（chloroplast)1.质膜膜蛋白●膜蛋白：与磷脂双分子层结合，执行各种功能，分为：●运输载体●酶●受体蛋白●连接蛋白流动镶嵌模型糖萼脂双层蛋白质流动镶嵌模型的特征●不对称性膜蛋白分布不对称●流动性膜蛋白的运动●流动性膜脂的运动膜脂的运动方式2.内质网内质网基本类型●糙面内质网光面内质网粗面内质网的功能●合成蛋白质分泌性蛋白质膜蛋白内质网、高尔基体、溶酶体中的蛋白质●合成蛋白质的糖基化修饰●合成蛋白质的折叠与装配由于光面内质网与粗面内质网是相通的，因此前者合成的脂类和后者合成的蛋白质能够相遇而产生脂蛋白。
光面内质网的功能●合成脂类内质网的功能●蛋白质的合成●蛋白质的修饰●新生多肽的折叠与组装●脂质的合成内质网的信号假说●分泌蛋白的形成●膜蛋白的形成(P49图2-21、2-22)●新生肽链的折叠参与新生肽链折叠的蛋白有两大类：●分子伴侣（molecular chaperone）①定义：分子伴侣是指可以帮助内质网上合成的多肽转运、折叠与装配，而本身并不参与最终产物形成的一类蛋白质。
②分子伴侣的作用（p49）Integral Proteins膜内在蛋白Peripheral Proteins膜周边蛋白催化与折叠直接有关的化学反应的酶①蛋白质二硫键异构酶●存在部位：在内质网管腔内含量极高●作用：该酶能催化形成二硫键，二硫键与新生肽的折叠密切相关，因此该酶对维系蛋白质分子空间结构的稳定性和功能发挥重要的作用。
催化与折叠直接有关的化学反应的酶②肽基辅氨酸顺反异构酶●存在部位：在内质网管腔内含量极高●作用：该酶能催化辅氨酸的肽键由反式到顺式有活性Pr的空间结构中该肽键应为顺式因此，分子伴侣和这两种酶使肽链能够通过正确的折叠而形成具有生理活性的空间结构。
3.高尔基体形态结构功能高尔基体的形态结构高尔基体的功能●蛋白质修饰与加工（糖基化等）●蛋白质的分选●蛋白质和脂质的运输●蛋白质分泌等4.溶酶体●溶酶体（lysome）是胞质中一类包着多种水解酶（60多种）的小泡溶酶体的类型根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：●初级溶酶体（primary lysosome)●次级溶酶体（secondary lysosome)●残余小体（residual body)溶酶体的功能溶酶体的标志酶是酸性水解酶●消化细胞内吞的食物，为细胞提供营养●清除衰老的细胞器●防御功能例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化2.哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等内质网、高尔基体、溶酶体的功能衔接内吞小泡→溶酶体➝质膜➝细胞核➝内质网➝运输小泡➝高尔基体➝分泌小泡5.线粒体—能量转换器●形态结构功能半自主性线粒体的形态结构线粒体的主要功能线粒体是细胞进行氧化呼吸，产生能量的地方，在线粒体中进行的代谢途径主要有：●三羧酸循环●氧化磷酸化●参与脂肪酸代谢6.叶绿体—能量转换器叶绿体基本结构叶绿体的光合作用光合作用绿色植物和光合细菌摄取太阳光，使二氧化碳固定成为有机物光合作用是一切生命得以生存的基础光合作用的光反应光反应光合色素吸收、传递光能，并将光能转化成化学能，形成ATP的过程● (1) 原初反应● (2) 电子传递● (3) 光合磷酸化光合作用的暗反应暗反应利用光反应产生的ATP ，使CO2还原并合成糖，分为三步● (1) CO2的固定● (2) 还原反应● (3)二磷酸核酮糖的再生（二）遗传信息表达系统核被膜染色质和染色体核仁核糖体核被膜●核外膜面向胞质，表面附有核糖体颗粒，与内质网相连●核内膜面向核质，表面无核糖体颗粒，有核纤层的结合位点●核孔复合体核膜上的选择性双向亲水通道染色质与染色体●染色质 (chromatin) 间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构●染色体（chromosome）细胞在分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构染色质的分类●常染色质低度折叠压缩的染色质，处于常染色质状态是基因转录的必要条件。
●异染色质压缩程度高,处于凝集状态，碱性染料染色时着色深的染色质.染色质的基本结构单位—核小体染色体短臂着丝粒DNA长臂染色单体中期染色体中期染色体的两条姐妹染色单体以着丝粒相连。
由着丝粒在染色体上的位置可分为: ●中着丝粒染色体●近中着丝粒染色体●近端着丝粒染色体●端着丝粒染色体染色体DNA的关键序列●复制起点确保染色体能够自我复制●着丝粒使复制了的染色体能够平均分配到子细胞中●端粒使DNA能够完成复制，保持染色体的独立性与稳定性核糖体核糖体是合成蛋白质的细胞器主要成分——蛋白质RNA功能按照mRNA 的指令合成多肽链（三）细胞骨架系统●首要作用是维持细胞的一定形态细胞质骨架：微丝微管中间纤维微丝微丝是指真核细胞中由肌动蛋白单体组成的骨架纤维微丝的装配●微丝的装配肌动蛋白（G-actin）单体形成蛋白（F-actin)多聚体●装配的条件在含ATP和Ca2+及低浓度Na+、K+溶液中，F 解聚成G。
在Mg2+和高浓度的Na+、K+中,G则装配成F。
●微丝马达蛋白——肌球蛋白（肌肉收缩）微管的成分微管由α、β微管蛋白亚基组成，二者形成二聚体，是微管装配的基本单位（P53）。
微管的形态微管的自装配和去装配自装配r-微管蛋白首先聚合到微管组织（MTOC）上异二聚体中的β-微管蛋白结合到 r-微管蛋白上微管原纤维β-微管蛋白GTP帽子的丢失就会使原纤维变为不稳定结构，导致微管逐渐破裂，最终原纤维就解聚为游离的微管蛋白二聚体去装配68幻灯片71微管马达蛋白微管马达蛋白是指能使微管运动，或者使细胞质中颗粒沿着微管运输的一类蛋白质。
目前发现的微管马达蛋白有三类：动蛋白力蛋白动力蛋白他们是机械化学酶，或ATP酶，或GTP酶69幻灯片72微管运动示意图由于微管的动态装配而带动小泡的运动70幻灯片73中间纤维中间纤维具有组织特异性，且在不同发育时期有不同的中间纤维蛋白表达。
特性●角蛋白纤维●波形纤维●结蛋白纤维●神经元纤维●神经胶质纤维分类71幻灯片74中间纤维装配每两条中间纤维蛋白多态链双链超螺旋二聚体中间纤维解聚的最小亚单位反向平行半交叠四聚体（原纤维）八聚体中间纤维（4个八聚体）72幻灯片75中间纤维73幻灯片76五、纳米生物大分子复合体1.概念●在真核细胞中，由生物大分子构成的基本结构单位，其直径或厚度一般都稳定在5-20nm范围内，当它们装配成一级结构时，具有十分规整的几何图形。
这些纳米量级的基本结构单位，称为纳米生物大分子复合物。
●在物理学上把直径或长度在10nm以下视为微观●把直径或长度在1000nm以上视为宏观74幻灯片77由于纳米生物大分子复合物基本介于微观和宏观之间，因而也就具有了特殊的量子力学和量子化学特点，如：超级可塑性、具有滑动性、坚固性、稳定性以及自装配-去装配等特性。
●在纳米水平上进行的生物学研究，称为纳米生物学（nanobiology），它是介于细胞生物学和分子生物学之间的学科。
75幻灯片78六、细胞连接（一）动物细胞间的连接●紧密连接（tight junctions）76幻灯片79六、细胞连接（一）动物细胞间的连接●桥粒（desmomosomes）：77幻灯片80六、细胞连接（一）动物细胞间的连接●间隙连接（gap junctions）78幻灯片81六、细胞连接（二）植物细胞间的连接●胞间连丝（plasmodesmate）79幻灯片82六、细胞连接（二）植物细胞间的连接●胞间连丝（plasmodesmate）的功能①可以使水和其他小分子物质，如营养成分和化学信使等从一个细胞进入另一个细胞；②可以对其运输的物质进行调节；③传递电刺激信号；④控制细胞分化80幻灯片83七癌细胞cancer）mRNA转录谱系的改变81幻灯片84癌转移与扩散82幻灯片85癌症是由携带遗传信息的DNA的病理变化引起的疾病与遗传病不同的是，癌症主要是体细胞DNA突变，而不是生殖细胞DNA突变癌基因（oncogenes）是控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变细胞正常增殖通过增殖相关基因和抑制增殖相关基因的协同作用；肿瘤细胞是这两类基因的突变导致增殖失控83幻灯片86oncogenes）：v-onc and c-oncRous(1910)发现鸡的致癌RNA病毒它携带Src基因（v-oncogene），该基因对病毒繁殖是不必要的，但当病毒感染鸡后可引起细胞癌变。