神奇的进化精密的分工.ppt
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1、神奇的进化神奇的进化, ,精密的分工精密的分工 真核细胞生物膜系统真核细胞生物膜系统 生物有机体的进化生物有机体的进化 生物有机体并非是用各种不同的有机的和无机的分子生物有机体并非是用各种不同的有机的和无机的分子 随机堆积而成的,而是有着严整有序的结构。生物体随机堆积而成的,而是有着严整有序的结构。生物体 的的结构结构基础就是细胞,已知的所有生物除了病毒之外基础就是细胞,已知的所有生物除了病毒之外 都是由细胞组成的。细胞不仅是生物体的结构单位,都是由细胞组成的。细胞不仅是生物体的结构单位, 更是其功能单位。更是其功能单位。有了细胞,就如同将有机体进行了有了细胞,就如同将有机体进行了 功能分区,
2、不同类型的组织中的细胞执行不同功能。功能分区,不同类型的组织中的细胞执行不同功能。 而细胞中的细胞器而细胞中的细胞器( (如内质网、高尔基体、线粒体、如内质网、高尔基体、线粒体、 叶绿体等叶绿体等) )又用生物膜进一步地将细胞分为功能亚区又用生物膜进一步地将细胞分为功能亚区 。功能分区使得生命活动能够有序地进行,失去了这。功能分区使得生命活动能够有序地进行,失去了这 种有序性生命就将完结。种有序性生命就将完结。执行同一功能的细胞组成了执行同一功能的细胞组成了 组织,由不同组织又构成器官,再由器官组成个体。组织,由不同组织又构成器官,再由器官组成个体。 自然界中每一物种的个体并非单独存在的,在个
3、体之自然界中每一物种的个体并非单独存在的,在个体之 上还有种群、群落等不同层次的生命结构形式上还有种群、群落等不同层次的生命结构形式. . 由多分子体系进化为原始生命由多分子体系进化为原始生命 生命起源最关键的一步。有两个重要问题生命起源最关键的一步。有两个重要问题 要解决:要解决: 生物膜的产生生物膜的产生 遗传器的起源遗传器的起源 生物膜的产生生物膜的产生 只有界膜变成了生物膜,多分子体系才有可能演只有界膜变成了生物膜,多分子体系才有可能演 变为原始细胞。生物膜的基本结构就是磷脂分子双层变为原始细胞。生物膜的基本结构就是磷脂分子双层 上镶嵌着动态的功能蛋白质分子。一般认为,脂质体上镶嵌着动
4、态的功能蛋白质分子。一般认为,脂质体 可能是原始生物膜的模型。脂质体是一种人工制造的可能是原始生物膜的模型。脂质体是一种人工制造的 细胞样结构,由脂质分子双层包围着一个含水的小室细胞样结构,由脂质分子双层包围着一个含水的小室 构成。通常将磷脂放在水中进行超声处理就能得到脂构成。通常将磷脂放在水中进行超声处理就能得到脂 质体。一般认为原始海洋中肯定有磷脂形成,有磷脂质体。一般认为原始海洋中肯定有磷脂形成,有磷脂 就易形成脂质体。脂质体嵌入糖蛋白等功能蛋白质,就易形成脂质体。脂质体嵌入糖蛋白等功能蛋白质, 经过长期演变就可能发展为原始的生物膜。经过长期演变就可能发展为原始的生物膜。 生物膜和生物膜
5、系统生物膜和生物膜系统 1 1、生物膜、生物膜 指细胞内的化学组成相似、基本结构大致指细胞内的化学组成相似、基本结构大致 相同的膜的统称。包括细胞膜、核膜及细胞相同的膜的统称。包括细胞膜、核膜及细胞 器的膜。器的膜。 2 2、生物膜系统、生物膜系统 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线 粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功 能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结 构体系,叫做细胞的生物膜系统。构体系,叫做细胞的生物膜系统。 生物膜系统生物膜系统 ( (1 1)质膜:指包围在细胞外
6、面的)质膜:指包围在细胞外面的 细胞膜细胞膜 ( (2 2)内膜系统:指真核细胞中,)内膜系统:指真核细胞中, 在结构、功能或发生上相关的,由膜围在结构、功能或发生上相关的,由膜围 绕而成的细胞器或细胞结构,如核膜、绕而成的细胞器或细胞结构,如核膜、 内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、 溶酶体等。溶酶体等。 内膜系统和膜运输内膜系统和膜运输 真核真核细细胞在胞在进进化上一个化上一个显显著著 特点就是形成了特点就是形成了发发达的达的细细胞胞 质质膜系膜系统统, , 将将细细胞分成胞分成许许多多 膜膜结结合的区室合的区室, ,包括包括细细胞核、胞核、 内内质质网、
7、高网、高尔尔基体、溶基体、溶酶酶体体 、内体和分泌泡等。、内体和分泌泡等。虽虽然然这这 些区室具有各自独立的些区室具有各自独立的结结构构 和功能,但它和功能,但它们们又是又是紧紧密相密相 关的,尤其是它关的,尤其是它们们的膜的膜结结构构 是相互是相互转换转换 的,的,这这种种转换转换 的的 机制机制则则是通是通过过蛋白蛋白质质分分选选 ( (protein sorting)protein sorting)和膜运和膜运输实输实 现现的的。 膜结合细胞器的进化膜结合细胞器的进化 原核细胞没有膜结合细胞器原核细胞没有膜结合细胞器, , 真核细胞真核细胞 是由原核细胞进化而来是由原核细胞进化而来, ,
8、 那么那么, , 膜结合膜结合 细胞器是如何进化的呢细胞器是如何进化的呢? ? 内膜系统的进化内膜系统的进化 真核细胞的膜结合细胞器的进化有两种途径真核细胞的膜结合细胞器的进化有两种途径 ,一种是线粒体和叶绿体的进化模式,即内,一种是线粒体和叶绿体的进化模式,即内 共生途径。对于内膜系统来说,则是通过细共生途径。对于内膜系统来说,则是通过细 胞质膜的内陷分化途径形成的。胞质膜的内陷分化途径形成的。 内膜系统的形成对于细胞的生命活动具有十内膜系统的形成对于细胞的生命活动具有十 分重要的意义。内膜系统的形成分重要的意义。内膜系统的形成, , 使得真核使得真核 细胞内部结构复杂化了细胞内部结构复杂化
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