忘记密码?
站内搜索:
 
首页 关于学会 会员中心 新闻通告 科普教育 学术交流 联系我们
 
详述单细胞生物各种有关知识和解析
 

     生物可以根据构成的细胞数目分为单细胞生物和多细胞生物。单细胞生物只由单个细胞组成,而且经常会聚集成为细胞集落。地球上最早的生物大约在距今35亿年前至41亿年前形成,原核生物是最原始的生物,如细菌和蓝绿藻且是在温暖的水中发生。单细胞生物包括所有古细菌和真细菌和很多原生生物。根据旧的分类法有很多动物,植物和真菌多是单细胞生物。变形虫算作单细胞动物,它的一些种类却算作粘菌,带鞭毛的鞭毛虫如眼虫有时被归为单细胞藻类或者是单细胞动物。
 
     第一个单细胞生物出现在35亿年前。单细胞生物在整个动物界中属最低等最原始的动物。包括所有古细菌和真细菌和很多原生生物。根据旧的分类法有很多动物,植物和真菌多是单细胞生物。变形虫算作单细胞动物,它的一些种类却算作黏菌,带鞭毛的鞭毛虫如眼虫有时被归为单细胞藻类或者是单细胞动物。新的分类法中,所有的真核单细胞生物都算作原生生物。
 
     粘菌根据最近的研究认为可以独立成界 (生物),虽然他们正常情况下为单细胞,但其直径大小可达80厘米。它还可以勉强被归到真菌中,因为它们也会呈现出变形虫样的状态。
 
     单或多细胞生物的分类只是描述性的,并不能提供任何亲缘,新陈代谢,构造和习性方面的信息。
 
     植物单细胞生物一个特殊的形式是它们有被膜。
 
     单细胞生物虽然只由一个细胞构成,但也能完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动。
 
     分类介绍:
 
     概括
 
     单细胞生物主要分有核和无核的单细胞。
 
     有核的如草履虫就是典型的有核单细胞生物。有核单细胞生物主要有细胞核、细胞质、还有细胞器。
 
     它包括:线粒体、高尔基体、核糖体、细胞膜--这是动物型单细胞。如果是植物型单细胞比如红藻,组成就是细胞壁、细胞核、细胞质,它的细胞器就包括线粒体、高尔基体、核糖体、叶绿体、细胞膜。
 
     无核的单细胞生物,虽称无核细胞,但并不是把核除掉了的细胞,而是E.H.Haeckel(1866)假定的在进化道路发展过程中存在的一种无核细胞质团,称为无核原生质团(monera)。以后P.J.vanBeneden(1875)把极体出现前一如在胚胞消失的(卵母)细胞,以及L.Auerbach(1876)对一般细胞分裂对细胞核消失的细胞团,也都应用了这一名称。
 
     草履虫
 
     草履虫草履虫
 
     一种身体很小、圆筒形的原生动物,体长只有80~300微米。 因为它身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履虫。草履虫全身由一个细胞组成,身体表面包着一层膜,膜上密密地长着许多纤毛,靠纤毛的划动在水里运动。它身体的一侧有一条凹入的小沟,叫“口沟”,相当于草履虫的“嘴巴”。口沟内的密长的纤毛摆动时,能把水里的细菌和有机碎屑作为食物摆进口沟,再进入草履虫体内,供其慢慢消化吸收。残渣由一个叫肛门点的小孔排出。草履虫靠身体的外膜吸收水里的氧气,排出二氧化碳。常见的草履虫具有两个细胞核:大核主要对营养代谢起重要作用,小核主要与生殖作用有关。
 
     酵母菌
 
     单细胞真菌,因为能发酵糖类,也叫糖真菌。具有圆形、卵圆形、长形、矩形、哑铃状等各种形状。一般长2~3μm,宽1~10μm。营出芽生殖时,大小酵母菌连在一起,而成株状。酵母菌可以在固体和液体培养基中生长,在固体培养基上的酵母菌菌落,多数不透明,光滑、湿润、黏稠,易被挑起。啤酒酵母是常见的酵母菌,多用于研究有关酵母菌形态、结构、繁殖特点和代谢途径,也是发酵糖类产生乙醇和许多有机酸、酶制剂的材料。酵母菌也可在缺氧环境中生存。目前已知有1000多种酵母,根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”(类酵母)。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,而在酿酒中,它也十分重要。而且猫吃了还会胀大,非常的危险。
 
     变形虫
 
     单细胞动物,分布很广。生活在清水池塘或在水流缓慢藻类较多的浅水中。它体表的任何部位都可形成临时性的细胞质突起,称为伪足。伪足是变形虫的临时运动器,也可以包围住食物,完成摄食的作用。痢疾类变形虫是寄生在人肠道里的变形虫,营寄生生活,能够溶解肠壁组织引起痢疾。
 
     衣藻
 
     单细胞藻类,生活在淡水中。细胞呈卵形或球形,有细胞壁、细胞质和细胞核;细胞质里有一个杯状的叶绿体。细胞前部偏在一侧的地方有一个红色的眼点,眼点对光的强弱很敏感。衣藻细胞的前端有两根鞭毛,能够摆动,因而衣藻可以在水中自由游动。衣藻的全身都能够吸收溶解在水中的二氧化碳和无机盐,并且能够依靠眼点的感光和鞭毛的摆动,游到光照和其他条件都适宜的地方,进行光合作用,利用空气中的二氧化碳制造有机物维持自己的生活。
 
     眼虫
 
     单细胞动物,细胞质内含有大量卵圆形叶绿体,其中含有叶绿素,有光时可以进行光合作用,自己制造有机物。在无光的条件下,眼虫也可以通过体表吸收溶解于水中的有机物质。身体前端有储蓄泡,鞭毛从储蓄泡孔伸出体外。在鞭毛基部有一红色眼点,紧贴着眼点有一膨大部分,是能接受光线的光感受器,所以眼虫在运动中有趋光性。
 
     疟原虫
 
     单细胞动物,分布极广,遍及全世界,主要以寄生生活。寄生在人体的疟原虫主要有四种:间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。疟原虫能引起疟疾。在我国以间日疟原虫、恶性疟原虫最为常见,由疟蚊(按蚊类)叮咬而传播,即疟原虫由寄生于疟蚊的消化道而进入人的血液,寄生于人的肝细胞、红细胞中。疟原虫对人的危害很大,它能破坏的红细胞,使血液中的血红蛋白严重减少而造成贫血,使肝脾肿大,也能伤害脑组织,严重地影响人们的健康甚至造成死亡。
 
     主要特征
 
     单细胞蛋白质是单细胞或具有简单构造的多细胞生物的菌体蛋白的统称。单细胞蛋白质曾被称为发酵蛋白、生物合成蛋白、生物蛋白、石油蛋白、工业蛋白及菌体蛋白等。目前可供作饲料用的单细胞蛋白质微生物主要有酵母、真菌、藻类及非病原性细菌4大类。
 
     生态环境
 
     单细胞生物虽然个体微小,但是与人类的生活有着密切的关系。多数单细胞生物是浮游生物的组成部分,是鱼类的天然饵料。草履虫对污水净化有一定的作用,据统计,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43000个细菌。但是单细胞生物也有对人类有害的一面,如疟原虫,痢疾类变形虫等人体内寄生虫危害人类健康;海水中的某些单细胞生物大量繁殖可能造成赤潮。
 
     简单地说,单细胞生物与人类的关系可以分为有利和有害两个方面,有利:鱼类饵料、净化污水等,有害:危害健康,造成赤潮等。
 
     科技应用
 
     单细胞分析
 
     衣藻
 
     单细胞分析是分析化学、生物学和医学多学科相互渗透发展形成的跨学科前沿领域。单细胞分析的各种方法,包括毛细管电泳、微流控芯片、多种光学显微镜(荧光显微镜、聚焦荧光显微镜、全内反射荧光显微镜、多光子荧光显微镜、荧光相关显微镜、近场扫描光学显微镜等)、扫描电化学显微镜、质谱成像、原子力显微镜、扫描隧道显微镜图像分析、阿达玛变换显微光谱及成像、肿瘤电化学及免疫分析、动力学分析、荧光及发光探针、纳米技术以及实时动态检测等新技术和新方法。
 
     科学家第一次利用单细胞培育出人类胚胎干细胞
 
     在2008年7月9日举行的欧洲人类繁殖及胚胎学协会第24届会议上,科学家称人类第一次成功的通过单细胞(处于四细胞阶段的胚叶细胞)培育出了人类胚胎干细胞(hESC)。来自布鲁塞尔大学的维尔德博士称这次研究的成功意味着未来将有可能在不破坏胚胎细胞的更早阶段进行人体胚胎干细胞系的培养。据报道,胚叶细胞是在胚胎发育的很早阶段形成的。而至今胚叶细胞在胚胎早期发育的什么阶段失去形成人体所有细胞特性的问题,仍有待研究。
 
     裸小鼠移植瘤单细胞分离培养
 
     无菌条件下取出小鼠移植瘤组织,剪成1mm3小块,用0.5%胶原酶室温消化30分钟到1小时,再加等体积0.2%胰酶消化5~8分钟,在消化过程中用吸管吹打组织块或用自制装置(分别作为加样和收集器的两注射器中间加一小滤器连接而成,滤器中间垫两层丝质材料以隔断组织块与单细胞)来回推动注射器吹打组
 
     与单细胞海藻共生的珊瑚
 
     织以分离单细胞,终止酶消化方法同上。常规方法接种培养收获细胞。
 
     全球变暖对珊瑚与单细胞海藻的共生关系形成威胁
 
     珊瑚的存活离不开氧气及碳水化合物,而它借助与单细胞海藻的共生,二者各取所需,相互提供食物。奇特的安排是自然界最精美也最复杂的合作,但现在,面对气候变化,两种生物间的共生关系正面临着严重挑战。珊瑚是海洋里的低级动物,虫黄藻则是一种珊瑚体内的单细胞藻,它们之间的共生现象形成了地球上最大的活珊瑚体———大堡礁,很多热带沿海国家居民还可以在珊瑚礁体上种植食物,作为生活和食品来源。同时,珊瑚礁上优美的环境也是人们旅游观光的好去处,旅游业为当地居民提供了重要的经济来源。但珊瑚和单细胞藻类之间的共生是否牢固到足以抵挡全球气候变化带来的影响和挑战?这个问题促使全世界范围内的科学家正努力研究和破解珊瑚与单细胞藻类之间的共生关系。
 
     单细胞凝胶电泳技术的改良方法探
 
     单细胞凝胶电泳技术,又名彗星试验,是近年来发展起来的在单细胞水平上检测DNA损伤的新方法。Singh氏法为经典的彗星试验方法,为国内外常用 [1] ,但步骤较多,且受多因素的影响 [2] 。本人经过多次试验,发现如在常规彗星试验基础上稍做修改,将可使实验步骤简单,省时,且不会影响试验结果。下面为常规彗星试验和改良彗星试验分别检测大鼠外周血淋巴细胞体外H 2 O 2 染毒后DNA损伤情况比较。
 
     单细胞测序
 
     单细胞测序,即以单个细胞作为模板进行下游二代测序研究。目前,最常见的单细胞测序的应用是在肿瘤研究上。
 
     虽然第二代测序技术的发展使人类对疾病相关的基因组变异的认识越来越深刻,但是由于多种疾病尤其是肿瘤性疾病发生多是在单克隆水平发生的,使对单个细胞核苷酸水平变异的检测成为必要。此外,对于植入前产前筛查的胚胎、循环肿瘤细胞、穿刺取样等比较珍贵稀少的样本,对其进行宏观组学研究(基因组或者转录组)可以更加全面的分析其遗传变异信息。
 
     单细胞测序主要涉及单细胞基因组测序和转录组测序两方面,分别针对单个细胞的DNA和RNA进行序列分析和比较,进而揭示基因组和转录组的变化。常用的方法是基于随机引物的连置换反应,但该方法用于扩增偏倚较大使得测序结果往往不准确。2012年12月21日,哈佛大学谢晓亮院士在《Science》发表一篇关于MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles)的方法论文章[2-3],该方法解决了单细胞微量初始模板进行基因组扩增时过大的扩增偏倚,使扩增更加均匀一致,且使基因组测序的模板需求量从?g级降至单细胞水平。该技术已经在人类精子重组方面、植入前产前筛查、胚胎发育方面进行了广泛应用,为单细胞生物研究提供了新思路。
 

 

本新闻已有 人浏览
 
Copyright 2017 贵州省细胞生物学学会 版权所有
黔ICP备15013926号