鴕鳥皮膚型禽痘流行特點(diǎn)有哪些？

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禽痘病毒通常存在于禽落下的皮屑、糞便等排泄物及噴 嚏或咳嗽噴出的霧氣中，主要通過皮膚或黏膜的傷口傳染， 某些吸血昆蟲，特別是蚊子能夠攜帶病毒，這可能是夏秋造 成幼鴕發(fā)生禽痘的一個(gè)原因。

真核細(xì)胞詳細(xì)資料大全

真核細(xì)胞 eukaryotic cell 指含有真核（被核膜包圍的核）的細(xì)胞。其染色體數(shù)在一個(gè)以上，能進(jìn)行有絲分裂。還能進(jìn)行原生質(zhì)流動(dòng)和變形運(yùn)動(dòng)。而光合作用和氧化磷酸化作用則分別由葉綠體和線粒體進(jìn)行。除細(xì)菌和藍(lán)藻的細(xì)胞以外，所有的動(dòng)物細(xì)胞以及植物細(xì)胞都屬于真核細(xì)胞。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生物。原始真核細(xì)胞大約在12～16億年前出現(xiàn)，現(xiàn)存的種類繁多，有些真核細(xì)胞極為原始，如渦鞭毛蟲（甲藻），真核生物包括大量的單細(xì)胞生物或原生生物，全部多細(xì)胞生物。凡是真核細(xì)胞構(gòu)成的有機(jī)體現(xiàn)在統(tǒng)稱為真核生物。

2018年8月，中國科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)多家單位合作，在國際上首次人工創(chuàng)建了單染色體的真核細(xì)胞，取得了合成生物學(xué)領(lǐng)域上具有里程碑意義的重大突破。這一成果于2018年8月2日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

基本介紹

中文名 ：真核細(xì)胞 外文名 ：Eukaryotic cell 相對(duì) ：原核細(xì)胞 術(shù)語 ：生物術(shù)語 形態(tài)結(jié)構(gòu),形狀,大小,組成,結(jié)構(gòu)和功能,基本結(jié)構(gòu),內(nèi)膜系統(tǒng),細(xì)胞膜,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),區(qū)別,原核細(xì)胞,真核細(xì)胞,起源,發(fā)展, 形態(tài)結(jié)構(gòu) 形狀 細(xì)胞一般比較微小，需要用顯微鏡才能看見，通常以μm計(jì)算其大小。但也有少數(shù)例外，如一些鳥卵（不包括蛋清），直徑可達(dá)幾個(gè)cm。細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與機(jī)能也是多種多樣的（圖1―1）。游離的細(xì)胞多為圓形或橢圓形，如血細(xì)胞和卵；緊密連線的細(xì)胞有扁平、方形、柱形等；具有收縮機(jī)能的肌細(xì)胞多為紡錘形或纖維形；具有傳導(dǎo)機(jī)能的神經(jīng)細(xì)胞則為星形，多具長的突起。細(xì)胞雖然形形 *** ，但是它們?cè)谛螒B(tài)結(jié)構(gòu)與機(jī)能上又有共同的特征。 由于結(jié)構(gòu)、功能和所處的環(huán)境不同，各類細(xì)胞形態(tài)千差萬別，有圓形、橢圓形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至不定形。 原核細(xì)胞的形狀常與細(xì)胞外沉積物（如細(xì)胞壁）有關(guān)，如細(xì)菌細(xì)胞呈棒形，球形，弧形、螺旋形等不同形狀。單細(xì)胞的動(dòng)物或植物形狀更復(fù)雜一些，如草履蟲像鞋底狀，眼蟲呈梭形且?guī)в虚L鞭毛，鐘形蟲呈袋狀。 高等生物的細(xì)胞形狀與細(xì)胞功能和細(xì)胞間的相互關(guān)系有關(guān)。如動(dòng)物體內(nèi)具有收縮功能的肌肉細(xì)胞呈長條形或長梭形；紅細(xì)胞為圓盤狀，有利于O2和CO2的氣體交換。植物葉表皮的保衛(wèi)細(xì)胞成半月形，2個(gè)細(xì)胞圍成一個(gè)氣孔，以利于呼吸和蒸騰。細(xì)胞離開了有機(jī)體分散存在時(shí)，形狀往往發(fā)生變化，如平滑肌細(xì)胞在體內(nèi)成梭形，而在離體培養(yǎng)時(shí)則可成多角形。 大小 一般說來，真核細(xì)胞的體積大于原核細(xì)胞，卵細(xì)胞大于體細(xì)胞。大多數(shù)動(dòng)植物細(xì)胞直徑一般在20~30μm間。鴕鳥的卵黃直徑可達(dá)5cm，支原體僅0.1μm，人的坐骨神經(jīng)細(xì)胞可長達(dá)1m。 組成 在真核細(xì)胞的核中，DNA與組蛋白等蛋白質(zhì)共同組成染色體結(jié)構(gòu)，在核內(nèi)可看到核仁。在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)很發(fā)達(dá)，存在著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和溶酶體等細(xì)胞器，分別行使特異的功能。 真核生物包括我們熟悉的動(dòng)植物以及微小的原生動(dòng)物、單細(xì)胞海藻、真菌、苔蘚等。真核細(xì)胞具有一個(gè)或多個(gè)由雙膜包裹的細(xì)胞核，遺傳物質(zhì)包含于核中，并以染色體的形式存在。染色體由少量的組蛋白及某些富含精氨酸和賴氨酸的堿性蛋白質(zhì)構(gòu)成。真核生物進(jìn)行有性繁殖，并進(jìn)行有絲分裂。也有些真核生物的細(xì)胞也能進(jìn)行無絲分裂，如蛙的紅細(xì)胞，人的肝臟細(xì)胞。 結(jié)構(gòu)和功能 在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面，一般細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)（包括各種細(xì)胞器）和細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)。少數(shù)單細(xì)胞有機(jī)體不具核膜（核物質(zhì)存在于細(xì)胞質(zhì)中的一定區(qū)域），稱為原核細(xì)胞（prokaryotic cell），如藍(lán)細(xì)菌。具核膜的細(xì)胞就是細(xì)胞有真正的細(xì)胞核，稱為真核細(xì)胞（eu-karyotic cell）。 真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖 在機(jī)能方面：1.細(xì)胞能夠利用能量和轉(zhuǎn)變能量。例如細(xì)胞能將化學(xué)鍵能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蜋C(jī)械能等，以維持細(xì)胞各種生命活動(dòng)；2.具有生物合成的能力，能把小分子的簡單物質(zhì)合成大分子的復(fù)雜物質(zhì)，如合成蛋白質(zhì)、核酸等；3.具有自我復(fù)制和分裂繁殖的能力，如遺傳物質(zhì)的復(fù)制，通過細(xì)胞分裂將細(xì)胞的特性遺傳給下一代細(xì)胞。此外，還具有協(xié)調(diào)細(xì)胞機(jī)體整體生命的能力等。 基本結(jié)構(gòu) 細(xì)胞是一團(tuán)原生質(zhì)（prola *** ），由它分化出細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和各種細(xì)胞器等（圖1―4）。原生質(zhì)這個(gè)概念一直在沿用著，有人認(rèn)為從分子水平看，原生質(zhì)這個(gè)名稱是籠統(tǒng)的不明確的。 （一）細(xì)胞膜或質(zhì)膜（cell membrane或 pla *** a membrane， pla *** olemma）包圍在細(xì)胞的表面，為極薄的膜。一般在光學(xué)顯微鏡下看不見。不過，在顯微解剖鏡下，如用微針輕輕地壓細(xì)胞的表面，可見細(xì)胞有明顯的皺紋。如果把不能透過細(xì)胞膜的染料用微吸管注入細(xì)胞，結(jié)果細(xì)胞就變得有顏色，而且只限在質(zhì)膜以內(nèi)。用電子顯微鏡觀察，大部分細(xì)胞膜為3層（內(nèi)外兩層為致密層，中間夾著不太致密的一層），稱為單位膜（unit membrane），厚度一般為 7nm―10nm，主要由蛋白質(zhì)和脂類構(gòu)成。一般認(rèn)為2層致密層相當(dāng)于蛋白質(zhì)成分，中間的一層由2層磷脂分子所組成（不同種膜的脂類和蛋白質(zhì)的化學(xué)組成不同），蛋白質(zhì)排列很不規(guī)則，在磷脂雙分子層的內(nèi)外表面，并以不同的深度伸進(jìn)脂類雙分子層中，有的從膜內(nèi)伸到膜外（圖1―5）。對(duì)膜的分子結(jié)構(gòu)存在著不同的看法。20世紀(jì)70年代以來，不少科學(xué)家用各種物理化學(xué)新技術(shù)研究膜的結(jié)構(gòu)，提出膜不是靜止的，而是動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)。主要認(rèn)為質(zhì)膜是由球形蛋白分子和連續(xù)的脂類雙分子層構(gòu)成的流體。由于膜脂具有流動(dòng)性，所以質(zhì)膜也有流動(dòng)性。現(xiàn)對(duì)膜的分子結(jié)構(gòu)已有較為一致的看法（圖1―5）。細(xì)胞膜有維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境恒定的作用，通過細(xì)胞膜有選擇地從周圍環(huán)境吸收養(yǎng)分，并將代謝產(chǎn)物排出細(xì)胞外。已有大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)說明，細(xì)胞膜上的各種蛋白質(zhì)，特別是酶，對(duì)多種物質(zhì)出入細(xì)胞膜起著關(guān)鍵性作用。同時(shí)細(xì)胞膜還有信息傳遞、代謝調(diào)控、細(xì)胞識(shí)別與免疫等作用。正確認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與機(jī)能，對(duì)深入了解有關(guān)人和動(dòng)物的一些生理機(jī)能的作用機(jī)理、對(duì)控制動(dòng)物和醫(yī)學(xué)實(shí)踐都有重要意義。 （二）細(xì)胞質(zhì)（cyla *** ）在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的部分為細(xì)胞質(zhì)。用光學(xué)顯微鏡觀察活的細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞），可見細(xì)胞質(zhì)呈半透明、均質(zhì)的狀態(tài)，粘滯性較低。若用微針刺細(xì)胞膜時(shí)感到有阻力，但穿過細(xì)胞膜到細(xì)胞質(zhì)中則不感到有阻力，微針能自由活動(dòng)。在細(xì)胞質(zhì)中還可見不同大小的折光顆粒，這是細(xì)胞器和內(nèi)含物等。細(xì)胞器（organelle）又稱“細(xì)胞器官”，簡稱“胞器”，是細(xì)胞生命活動(dòng)所不可缺少的，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能。內(nèi)含物（inclusions）是細(xì)胞代謝的產(chǎn)物或是進(jìn)入細(xì)胞的外來物，不具代謝活性。除去細(xì)胞器和內(nèi)含物，剩下的均質(zhì)、半透明的似無什么結(jié)構(gòu)的膠體物質(zhì)，稱為基本細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（fundamental or basic or ground cyto-pla *** 或 cyla *** ic matrix）。雖然它在光學(xué)顯微鏡下看來沒什么結(jié)構(gòu)，但在電子顯微鏡下卻呈現(xiàn)出很復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)，是為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。因此細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的概念受電子顯微鏡檢的影響很大，不過有條件的理解，基質(zhì)的含義仍然不變，即在細(xì)胞中除了可見的結(jié)構(gòu)外，均質(zhì)透明的部分為基質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)中包含下列各重要的細(xì)胞器： 1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endopla *** ic reticulum，簡寫 ER）首次在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)這種膜系統(tǒng)是在細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)中（K.R.Porter和A.D.Claude，1945），因此稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（圖1－4）。它是由膜形成的一些小管、小囊和膜層（扁平的囊）構(gòu)成的。普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中（哺乳動(dòng)物的紅血細(xì)胞除外），形狀差異較大，在不同類的細(xì)胞中，其形狀、排列、數(shù)量、分布不同，即使在同種細(xì)胞，不同發(fā)育時(shí)期也不同。但在各類型的成熟細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有一定的形態(tài)特征。根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)的不同可分為幾種，主要的是糙面型或顆粒型（rough ER或 granular ER）及滑面型或無顆粒型（ *** ooth ER或 agranular ER）。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要特點(diǎn)，是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外面附有顆粒，這些顆粒叫做核（糖核）蛋白體（ribosome）或稱核糖體。核蛋白體由2個(gè)亞單位構(gòu)成，它們相互吻合構(gòu)成直徑約20nm的完整單位。核蛋白體含有豐富的核糖核酸和蛋白質(zhì)，是蛋白質(zhì)合成的主要部位。這種類型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)常呈扁平囊狀，有時(shí)也膨大成網(wǎng)內(nèi)池（cisterna）。滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特點(diǎn)是膜上無顆粒，膜系常呈管狀，小管彼此連線成網(wǎng)。這兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可認(rèn)為是一個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谝粋€(gè)細(xì)胞內(nèi)常是彼此連線的，而且糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)又與核膜相連。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不僅能在其核蛋白體上合成蛋白質(zhì)，而且也參加蛋白質(zhì)的修飾、加工和運(yùn)輸?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂類物質(zhì)的合成、與糖原和其他糖類的代謝有關(guān)，也參與細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸。整個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)提供了大量的膜表面，有利于酶的分布和細(xì)胞的生命活動(dòng)。 2.高爾基器（Golgi apparatus）或稱高爾基體（Golgi body）、高爾基復(fù)合體（Golgi complex）。用一定的固定、染色技術(shù)處理高等動(dòng)物的細(xì)胞，高爾基器呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大多數(shù)無脊椎動(dòng)物則呈現(xiàn)分散的圓形或凹盤形結(jié)構(gòu)。但在電子顯微鏡下觀察，高爾基器也是一種膜結(jié)構(gòu)（圖1―6）。它是由一些表面光滑的大扁囊（或稱網(wǎng)內(nèi)池）和小囊構(gòu)成的。幾個(gè)大扁囊平行重疊在一起，小囊分散于大扁囊的周圍。高爾基器參與細(xì)胞分泌過程，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核蛋白體上合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，或再加上高爾基器合成的糖類物質(zhì)形成糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞，供細(xì)胞外使用，同時(shí)也將加工分類后的蛋白質(zhì)及由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的一部分脂類加工后，按類分送到細(xì)胞的特定部位。高爾基器也進(jìn)行糖的生物合成。 3.溶酶體（lysosome）這種細(xì)胞器是1955年才發(fā)現(xiàn)的。套用生化和電子顯微鏡技術(shù)的研究已經(jīng)證明，溶酶體是一些顆粒狀結(jié)構(gòu)，大小一般在0.25μm～0.8μm之間，實(shí)際界于光學(xué)顯微鏡的分辨范圍。表面圍有一單層膜（一個(gè)單位膜），其大小、形態(tài)有很大變化。其中含有多種水解酶，因此稱為溶酶體，就是能消化或溶解物質(zhì)的小體。現(xiàn)至少已鑒定出60多種水解酶，特征性的酶是酸性磷酸酶。這些酶能把一些大分子（如蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類等大分子）分解為較小的分子，供細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成或供線粒體的氧化需要。溶酶體主要有溶解和消化的作用。它對(duì)排除生活機(jī)體內(nèi)的死亡細(xì)胞、排除異物保護(hù)機(jī)體，以及胚胎形成和發(fā)育都有重要作用。對(duì)病理研究也有重要意義。比如當(dāng)細(xì)胞突然缺乏氧氣或受某種毒素作用時(shí)，溶酶體膜可在細(xì)胞內(nèi)破裂，釋放出酶，消化了細(xì)胞本身，同時(shí)也向細(xì)胞外擴(kuò)散損傷其他結(jié)構(gòu)。又如過量的維生素A可使溶酶體膜破裂，造成自發(fā)性骨折等。根據(jù)上述對(duì)溶酶體作用的了解，可以考慮以藥物來控制溶酶體膜的破裂。比如對(duì)溶酶體膜有穩(wěn)定作用的藥物，可在臨危條件下，用來保護(hù)細(xì)胞；或?qū)δび刑禺愋韵魅踝饔玫乃幬?，可以用來清除不需要的甚至是?duì)機(jī)體有害的細(xì)胞（如癌細(xì)胞等）。已制成人工溶酶體，它在試管中的作用與在機(jī)體內(nèi)的作用相同。 4.線粒體（mitochondrium）線粒體是一些線狀、小桿狀或顆粒狀的結(jié)構(gòu)。在活細(xì)胞中可用占納司綠（Janus green）染成藍(lán)綠色。在電子顯微鏡下觀察，線粒體表面是由雙層膜構(gòu)成的。內(nèi)膜向內(nèi)形成一些隔，稱為線粒體嵴（cristae）。線上粒體內(nèi)有豐富的酶系統(tǒng)。線粒體是細(xì)胞呼吸的中心，它是生物有機(jī)體借氧化作用產(chǎn)生能量的一個(gè)主要機(jī)構(gòu)，它能將營養(yǎng)物質(zhì)（如葡萄糖、脂肪酸、胺基酸等）氧化產(chǎn)生能量，儲(chǔ)存在ATP（腺苷三磷酸）的高能磷酸鍵上，供給細(xì)胞其他生理活動(dòng)的需要，因此有人說線粒體是細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”。根據(jù)對(duì)線粒體機(jī)能的了解，近些年來試驗(yàn)用“線粒體互補(bǔ)法”進(jìn)行育種工作，即將兩個(gè)親本的線粒體從細(xì)胞中分離出來并加以混合，如果測出混合后呼吸率比兩親本的都高，證明雜交后代的雜種優(yōu)勢強(qiáng)，套用這種育種方法，能增強(qiáng)育種工作的預(yù)見性，縮短育種年限。 5.中心粒（centriole）這種細(xì)胞器的位置是固定的，具有極性的結(jié)構(gòu)。在間期細(xì)胞中，經(jīng)固定、染色后所顯示的中心粒僅僅是1或2個(gè)小顆粒。而在電子顯微鏡下觀察，中心粒是一個(gè)柱狀體，長度約為0.3μm～0.5μm，直徑約為0.15μm，它是由9組小管狀的亞單位組成的，每個(gè)亞單位一般由3個(gè)微管構(gòu)成。這些管的排列方向與柱狀體的縱軸平行。中心粒通常是成對(duì)存在，2個(gè)中心粒的位置常成直角。中心粒在有絲分裂時(shí)有重要作用。 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除上述結(jié)構(gòu)外，還有微絲（microfilament）和微管（microtubule）等結(jié)構(gòu)，它們的主要機(jī)能不只是對(duì)細(xì)胞起骨架支持作用，以維持細(xì)胞的形狀，如在紅血細(xì)胞微管成束平行排列于盤形細(xì)胞的周緣，又如上皮細(xì)胞微絨毛中的微絲；它們也參加細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，如有絲分裂的紡錘絲，以及纖毛、鞭毛的微管。此外，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)還有各種內(nèi)含物，如糖原、脂類、結(jié)晶、色素等。 （三）細(xì)胞核（nucleus）是細(xì)胞的重要組成部分。細(xì)胞核的形狀多種多樣，一般與細(xì)胞的形狀有關(guān)。如在球形、立方形、多角形的細(xì)胞中，核常為球形；在柱形的細(xì)胞中，核常為橢圓形，但也有不少例外。通常每一個(gè)細(xì)胞有一個(gè)核，也有雙核或多核的。在核的外面包圍一層極薄的膜，稱為核膜或核被膜（nuclear membrane或 nuclear envelope）。在活細(xì)胞核膜的里邊，在暗視野下呈光學(xué)“空洞”，只可見其中有一、二個(gè)核仁（nucleolus）。經(jīng)固定、染色后，一般可分辨出核膜、核仁、核基質(zhì)（或稱核骨架，nuclear matrix或nuclear skeleton）和染色質(zhì)（chromatin）。 在電子顯微鏡下，可見核膜是由雙層膜（2個(gè)單位膜）構(gòu)成的，內(nèi)外兩層膜大致是平行的。外層與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。核膜上有許多孔，稱為核孔（nuclear pore），是由內(nèi)、外層的單位膜融合而成的，直徑約50nm，它們約占哺乳動(dòng)物細(xì)胞核總表面積的10%。核膜對(duì)控制核內(nèi)外物質(zhì)的出入，維持核內(nèi)環(huán)境的恒定有重要作用。核仁是由核仁絲（nucleolonema）、顆粒和基質(zhì)構(gòu)成的，核仁絲與顆粒是由核糖核酸和蛋白質(zhì)結(jié)合而成的，基質(zhì)主要由蛋白質(zhì)組成。沒有界膜包圍核仁。核仁的主要機(jī)能是合成核蛋白體RNA（rRNA）、并能組合成核蛋白體亞單位的前體顆粒。在核基質(zhì)中進(jìn)行很多代謝過程，提供戊糖、能量和酶等。染色質(zhì)是一種嗜堿性的物質(zhì)，能用堿性染料染色，因而得名。染色質(zhì)主要由DNA和組蛋白結(jié)合而成的絲狀結(jié)構(gòu)――染色質(zhì)絲（chromatin filament）。染色質(zhì)絲在間期核內(nèi)是分散的，因此在光學(xué)顯微鏡下一般看不見絲狀結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞分裂時(shí)，由于染色質(zhì)絲螺旋化，盤繞摺疊，形成明顯可見的染色體（chromosome）。在染色體內(nèi)不僅有DNA和組蛋白，還有大量的非組蛋白和少量的RNA。染色體上具有大量控制遺傳性狀的基因（gene）?；蚴沁z傳的常用單位，從分子水平看，基因相當(dāng)于DNA（有些病毒為RNA）分子的一段，也就是決定某種蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的一段DNA。我們認(rèn)為生物體各種性狀的控制，都是以遺傳密碼（geic code）的形式編碼在核酸分子上，通過核酸復(fù)制把遺傳信息（geic information）傳到后代去。遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄（由DNA密碼轉(zhuǎn)錄為mRNA密碼）和翻譯（由mRNA密碼翻譯為蛋白質(zhì)的過程）（圖1―7），把上一代的遺傳特性遺傳到后代去?，F(xiàn)今人們正在深入研究、利用遺傳工程技術(shù)，并將其套用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐和定向地控制、改造生物。在這方面已獲得了有價(jià)值的重大突破。 細(xì)胞核的機(jī)能是保存遺傳物質(zhì)，控制生化合成和細(xì)胞代謝，決定細(xì)胞或機(jī)體的性狀表現(xiàn)，把遺傳物質(zhì)從細(xì)胞（或個(gè)體）一代一代傳下去。但細(xì)胞核不是孤立的起作用，而是和細(xì)胞質(zhì)相互作用、相互依存而表現(xiàn)出細(xì)胞統(tǒng)一的生命過程。細(xì)胞核控制細(xì)胞質(zhì)；細(xì)胞質(zhì)對(duì)細(xì)胞的分化、發(fā)育和遺傳也有重要的作用。 內(nèi)膜系統(tǒng) 真核生物是以生物膜的進(jìn)一步分化為基礎(chǔ)，使細(xì)胞內(nèi)部構(gòu)建成許多更為精細(xì)的具有專門功能的結(jié)構(gòu)單位。真核細(xì)胞雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是可以在亞顯微結(jié)構(gòu)水平劃分為3大基本結(jié)構(gòu)體系：①以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu);②以核酸-蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);③由特異蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的細(xì)胞骨架體系。這些由生物大分子構(gòu)成的基本結(jié)構(gòu)均是在5～10nm的較為穩(wěn)定的范圍之內(nèi)。這三種基本結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，分工明確、智慧型專一的各種細(xì)胞器，并以此為基礎(chǔ)而保證了細(xì)胞生命活動(dòng)具有高度程式化與高度自控性。 細(xì)胞膜 細(xì)胞表面的一層單位膜，稱細(xì)胞膜（或質(zhì)膜）（cell membrane; pla *** a membrane）。真核細(xì)胞除了具有質(zhì)膜、核膜外，發(fā)達(dá)的細(xì)胞內(nèi)膜形成了許多功能區(qū)隔。由膜圍成的各種細(xì)胞器，如核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等。在結(jié)構(gòu)上形成了一個(gè)連續(xù)的體系，稱為內(nèi)膜系統(tǒng)（endomembranesystem）。內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞質(zhì)分隔成不同的區(qū)域，即所謂的區(qū)隔化（compartmentalization）。區(qū)隔化是細(xì)胞的高等性狀，它不僅使細(xì)胞內(nèi)表面積增加了數(shù)十倍，各種生化反應(yīng)能夠有條不紊地進(jìn)行，而且細(xì)胞代謝能力也比原核細(xì)胞大為提高。 細(xì)胞核 細(xì)胞核（nucleus）是細(xì)胞內(nèi)最重要的細(xì)胞器，核表面是由雙層膜構(gòu)成的核被膜（nuclearenvelope），核內(nèi)包含有由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的染色體（chromosome）。間期染色體結(jié)構(gòu)疏松，稱為染色質(zhì)（chromatin）；有絲分裂過程中染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，稱為染色體。其實(shí)染色質(zhì)與染色體只是同一物質(zhì)在不同細(xì)胞周期的表現(xiàn)。染色體的數(shù)目因物種而異，有的如蕨類植物Ophioglossumreticulum的染色體數(shù)多達(dá)1260個(gè)；有的如馬蛔蟲Ascari *** egalocephala只有兩條染色體。核內(nèi)1至數(shù)個(gè)小球形結(jié)構(gòu)，稱為核仁（nucleolus）。 細(xì)胞質(zhì) 存在于質(zhì)膜與核被膜之間的原生質(zhì)稱為細(xì)胞質(zhì)（cyla *** ），細(xì)胞之中具有可辨認(rèn)形態(tài)和能夠完成特定功能的結(jié)構(gòu)叫做細(xì)胞器（organelles）。除細(xì)胞器外，細(xì)胞質(zhì)的其余部分稱為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（cyla *** icmatrix）或胞質(zhì)溶膠（cytosol），其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)并不是均一的溶膠結(jié)構(gòu)，其中還含有由微管、微絲和中間纖維組成的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)。 一細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能： 1）具有較大的緩沖容量，為細(xì)胞內(nèi)各類生化反應(yīng)的正常進(jìn)行提供了相對(duì)穩(wěn)定的離子環(huán)境。 2）許多代謝過程是在細(xì)胞基質(zhì)中完成的，如①蛋白質(zhì)的合成、②mRNA的合成、③脂肪酸合成、④糖酵解、⑤磷酸戊糖途徑、⑥糖原代謝、⑦信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。 3）供給細(xì)胞器行使其功能所需要的一切底物。 4）細(xì)胞骨架參與維持細(xì)胞形態(tài)，做為細(xì)胞器和酶的附著點(diǎn)，并與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。 5）控制基因的表達(dá)與細(xì)胞核一起參與細(xì)胞的分化，如卵母細(xì)胞中不同的mRNA定位于細(xì)胞質(zhì)不同部位，卵裂是不均等的。 6）參與蛋白質(zhì)的合成、加工、運(yùn)輸、選擇性降解。 二主要細(xì)胞器 ⒈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endopla *** icreticulum）：由膜圍成一個(gè)連續(xù)的管道系統(tǒng)。；粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（roughendopla *** icreticulum，RER），表面附有核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成和加工；光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ *** oothendopla *** icreticulum，SER）表面沒有核糖體，參與脂類合成。 ⒉高爾基體（Golgibody；Golgiapparatus;Golgi）：由成摞的扁囊和小泡組成，與細(xì)胞的分泌活動(dòng)和溶酶體的形成以及植物有絲分裂末期形成細(xì)胞壁有關(guān)。 ⒊溶酶體（lysosome）：動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)消化作用的細(xì)胞器，含有多種酸性水解酶。 ⒋線粒體（mitochondrion）：由雙層膜圍成的與能量代謝有關(guān)的細(xì)胞器，主要作用是通過氧化磷酸化合成ATP。 ⒌葉綠體（chloroplast）：植物細(xì)胞中與光合作用有關(guān)的細(xì)胞器，由雙層膜圍成。 ⒍細(xì)胞骨架（cytoskeleton）：是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，分裂，分化和物質(zhì)運(yùn)輸，能量轉(zhuǎn)換，信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。 ⒎中心粒（centriole）：位于動(dòng)物細(xì)胞的中心部位，故名，由相互垂直的兩組9+0三聯(lián)微管組成。中心粒加中心粒周物質(zhì)稱為中心體（centrosome）。 ⒏微體（microbody）：由單層單位膜圍成的小泡狀結(jié)構(gòu)，含有多種氧化酶，與分解過氧化氫和乙醛酸循環(huán)有關(guān)。 ⒐微管（microtubule）：微管是一種具有極性的細(xì)胞骨架。它是由13 條原纖維（protofilament）構(gòu)成的中空管狀結(jié)構(gòu)，直徑22―25納米。 ⒑核糖體（Ribosome）：為橢球形的粒狀小體，核糖體無膜結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)（histone)(40%）和rRNA(60%）構(gòu)成，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的場所。 區(qū)別 原核細(xì)胞 核區(qū)（類核體、擬核）：染色體只由環(huán)狀DNA組成，不含組蛋白。 細(xì)胞器：僅有核糖體，70S。 細(xì)胞壁：主要成分為含乙酰胞壁酸的肽聚糖。 真核細(xì)胞 細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。 質(zhì)膜（細(xì)胞膜）：生活細(xì)胞的外表，都有一層薄膜包圍，將細(xì)胞與外界分開，這層薄膜稱為細(xì)胞膜或質(zhì)膜。細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)的所有膜統(tǒng)稱為生物膜，是一種半透性膜，對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有很強(qiáng)的選擇透性，其物質(zhì)組成和基本結(jié)構(gòu)非常相似。 （二）原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的統(tǒng)一性表現(xiàn)在： 原核細(xì)胞具有與真核細(xì)胞相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，雖然沒有核膜包被的細(xì)胞核，也沒有染色體，但有一個(gè)環(huán)狀DNA分子，位于無明顯邊界的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域叫做擬核。真核細(xì)胞染色體的主要成分也是DNA。DNA與細(xì)胞的遺傳和代謝關(guān)系十分緊密。 起源 關(guān)于細(xì)胞核起源的學(xué)說主要有：共營模型、自演化模型、病毒性真核生物起源模型、外膜假說、壓縮和結(jié)構(gòu)化假說，等等。 共營模型 共營模型（syntrophic model）認(rèn)為，古菌與細(xì)菌共生導(dǎo)致了含細(xì)胞核的真核細(xì)胞的誕生，但是，古菌與細(xì)菌均無細(xì)胞核（Hogan 2010）。共營模型認(rèn)為，與現(xiàn)代產(chǎn)甲烷古菌類似的某些古老的古菌，侵入并生活在類似于現(xiàn)代粘細(xì)菌的細(xì)菌體內(nèi)，形成了早期的細(xì)胞核。古菌與真核生物在特定蛋白質(zhì)（如組蛋白）基因的相似性被認(rèn)為是支持以古菌為基礎(chǔ)的細(xì)胞核起源理論的證據(jù)。但共營模型并不能回答核是如何產(chǎn)生的問題。 自演化模型 自演化模型（autogenous model）認(rèn)為原真核（proto-eukaryotic）細(xì)胞直接自細(xì)菌演化而來，需要通過內(nèi)共生。證據(jù)來自一類專性好氧菌――浮霉菌（Planctomycete），它們具有清晰的胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，其中，有一種稱之為 Gemmata obscuriglobus 的出芽菌，其染色質(zhì)被雙層的核膜所包裹，類似于真核生物的核的結(jié)構(gòu)，而斯氏小梨形菌（ Pirellula staleyi ）的核被單層的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜ICM所包裹（Fuerst 2005）。但是，這一模型并未進(jìn)一步解釋核實(shí)如何形成的。 病毒性真核生物起源模型 病毒性真核生物起源模型（viral eukaryogenesis model）認(rèn)為，病毒感染原核生物導(dǎo)致了膜結(jié)合的細(xì)胞核與其他真核生物特征的產(chǎn)生。證據(jù)是真核生物和病毒在大分子結(jié)構(gòu)上存在一定相似性，譬如，線性DNA鏈、mRNA的加帽，以及與蛋白質(zhì)的緊密結(jié)合（病毒的外套膜類似于組蛋白）。該假說的其中一種觀點(diǎn)認(rèn)為，吞噬作用形成了早期的細(xì)胞“捕食者”，并隨之演化出細(xì)胞核（Bell 2001）。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，真核生物起源于受到痘病毒感染的古菌，因?yàn)楝F(xiàn)代痘病毒與真核生物的DNA聚合酶具相似性（Villarreal and DeFilippis 2000，Takemura 2001）。 外膜假說 外膜假說（exomembrane hypothesis）認(rèn)為，細(xì)胞核是起源自演化出第二層外細(xì)胞膜的單個(gè)早期細(xì)胞，而包裹原來細(xì)胞的內(nèi)膜則轉(zhuǎn)變成了核膜，并逐漸演化出精巧的核孔結(jié)構(gòu)，以便于將內(nèi)部（如核糖體亞基）合成的物質(zhì)送出核外（de Roos 2006）。 壓縮和結(jié)構(gòu)化假說 染色體結(jié)合有兩種蛋白質(zhì)：組蛋白和酸性蛋白質(zhì)。在真核細(xì)胞的有絲分裂過程中，與組蛋白耦聯(lián)的DNA分子的壓縮能力是十分驚人的（DNA分子被壓縮了8400倍）。細(xì)菌和古菌的C值（單位pg）的中位值約在10 -3 C10 -2 之間，而真核生物約在1-10之間，高約3.5個(gè)數(shù)量級(jí)。 壓縮與結(jié)構(gòu)化假說認(rèn)為，細(xì)胞核源自原核細(xì)胞基因組的大型化（包括DNA的復(fù)制錯(cuò)誤或多倍化、側(cè)向基因轉(zhuǎn)移方式、內(nèi)共生融合等）。核的成型及有絲分裂的出現(xiàn)主要是為了滿足將巨大的DNA分子準(zhǔn)確地分配到子代中去的需求，因此，如何將長鏈DNA有效地壓縮（借助組蛋白）成若干染色體以及如何將多個(gè)染色體同時(shí)分離（借助紡錘體）是核演化的關(guān)鍵。從原核生物到真核生物，基因組的DNA總量大約增加了3.5個(gè)數(shù)量級(jí)，這與現(xiàn)代真核生物的DNA壓縮比（packing ratio）驚人地一致。包括核膜在內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜生化系統(tǒng)進(jìn)行秩序化管控，或者說，秩序化是通過細(xì)胞內(nèi)部的模組化得以實(shí)現(xiàn)的。 發(fā)展 2018年8月，中國科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)多家單位合作，在國際上首次人工創(chuàng)建了單染色體的真核細(xì)胞，取得了合成生物學(xué)領(lǐng)域上具有里程碑意義的重大突破。這一成果于2018年8月2日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。