2.6 原核细胞内无成形的细胞核-2023-2024学年高一上学期生物浙科版必修一

第六节 原核细胞无成形细胞核 原核细胞与真核细胞比较 与真核细胞相比，原核细胞个体微小、结构简单。原核生物由单个原核细胞构成。细菌和蓝细菌属于原核生物。在生命的进化历程中，真核生物与原核生物哪个先出现?真核生物是否起源于原核生物? 导语： 一、原核细胞 原核生物发生（35亿年前即存在）早于真核生物（10亿～8亿年前）。 没有典型核结构 包括细菌、放线菌、蓝藻、支原体、衣原体、立克次氏体等 原核细胞遗传物质一般为一个环状DNA 细胞内没有以膜为基础的各种细胞器，也没有核膜，有核糖体 细胞体积一般很小，直径由0.2 至 10 μm 不等 整个生命进化史的前3/4时间里，原核生物是地球上唯一或主要的成员。 小资料：马古利斯和她的“内共生学说” “当我还是个本科生的时候，有两个理论经常被拿出来做反例，以显示科学上的假说可以牵强到何种地步--一个是大陆漂移学说，还有一个就是内共生学说。”一位植物学家回忆说。然而在今天，这两个学说早已被科学界所接受，内共生学说更被看作是对达尔文进化论的重要补充。美国科学家琳恩·马古利斯(LynnMargulis，1938-2011)倡导的内共生学说，是关于早期生命演化中细胞如何从简单到复杂的学说。马古利斯认为，真核细胞中线粒体、叶绿体等结构起源于早期的原核生物，某些细菌被原始的真核生物吞噬后，经过长期共生成为线粒体;而蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体。越来越多的证据表明内共生学说是正确的，例如，线粒体和叶绿体内的结构更接近原核生物而不是真核生物等。共生现象在自然界是善遍存在的，如双小核草履虫(Paramecium aurelia)内的某种结构实际上是一种细菌，一些海洋动物如造礁珊瑚与能进行光合作用的虫黄(Symmbiodinium)共生。 在地球的生命进化历程中，原核细胞远比真核细胞出现得早。35亿年前的地层中，就发现了早期蓝细菌的化石。通过对地质岩石分析，可靠的、大量的真核生物化石于10亿~8亿年前才出现。因此，在整个生命进化史前3/4的时间里，原核生物是地球上唯一或主要的成员。 早期地球没有臭氧层，紫外线很强，大气中CO,含量很高，导致地表温度比现在高得多。诸多因素导致早期地球环境并不适合生命生存。地球大气环境的改变，离不开一种结构简单的原核生物--蓝细菌，旧称蓝藻。蓝细菌出现在35亿多年前，是最早出现的能进行光合作用的生物。蓝细菌在其出现后的10多亿年时间里，一直是地球的主要生物类群。在如此长的时间里，蓝细菌光合作用释放的氧气逐渐在大气圈积累，为真核生物的起源创造了条件，同时促进了臭氧层的形成，阻挡了大量对生物有害的紫外线;蓝细菌的光合作用促使大气圈中CO,含量下降，将碳元素转移至岩石圈中形成碳酸盐;CO,含量的下降逐渐降低了地球表面的平均温度，为陆生生物的出现创造了条件。随着地球环境的改变，逐渐出现原始单细胞真核生物。随着真核生物的繁盛、演化，蓝细菌逐渐衰落，真核生物逐渐占据了生态系统。 二、原核细胞的两个代表类群 细菌与蓝细菌（蓝藻） 图片来源：http://ict-science-to-society.org/Pathogenomics/bacteria.htm http://www.tutorvista.com/content/biology/biology-iii/kingdoms-living-world/cyanobacteria.php 6 （一）细菌 绝大多数细菌的直径大小在0.5～5.0 μm 之间 绝大多数细菌有明显的核区或称类核，主要由一个环状DNA 分子盘绕而成 除了核糖体外，没有类似真核细胞的细胞器。 1.细菌的细胞壁 主要成分：肽聚糖 功能：保护，维持形态 青霉素等抗生素可以破坏细菌细胞壁的合成 2、细胞膜：好氧型细菌膜上含有与需氧呼吸有关的酶 3、拟核/拟核区：没有核膜包被的细胞核（与真核最显著的区别）， DNA分子裸露，不以染色质或染色体的形式存在。 4、核糖体：唯一细胞器 6、鞭毛：参与运动 7、菌毛 5、荚膜（capsule）：细菌最外表的一层多糖类物质。 功能：保护、黏附 （二）蓝藻 1.出现于35亿年前，一直是地球的主要生物类群； 为真核生物起源创造了条件，促进臭氧层的形成。 2.与需氧呼吸有关的酶分布于细胞膜和细胞质基质 。 3.细胞质含有附着光合色素的光合膜可以进行光合作用。 图2-7 蓝藻 A. 蓝细菌的细胞结构，类囊体组成同心环绕的囊膜，是光合作用光反应的场所。核区常常含有多个拷贝的环状DNA，所以蓝藻中的许多株 系是多倍体（polyploid）。细胞中有许多内含物，如脂滴、聚磷酸盐颗粒、羧酶体（光合作用固定CO2 的酶）、蓝藻素（天冬氨酸和精氨酸的多 聚体，储存N 元素）和气泡（