教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件

1、教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)Welcome Each of Youto My Medical Cell Biology Class2Welcome 2郭凱 博士 講師 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)細(xì)胞及遺傳學(xué)教研室畢業(yè)于廈門大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院研究方向：微生物藥物學(xué) 化學(xué)生物學(xué)授課：醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)3郭凱 博士 講師 3本課程分為理論和實(shí)驗(yàn)兩部分，按教學(xué)進(jìn)度表的安排進(jìn)行。課程共54學(xué)時(shí)，理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。成績評定：期末考試80%實(shí)驗(yàn)成績20%。實(shí)驗(yàn)課：鴻文樓三樓形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。（第7周開始,注意單雙周。要求課前

2、預(yù)習(xí)熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟，上課攜帶實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙、鉛筆、直尺，并穿工作服。）課程要求4本課程分為理論和實(shí)驗(yàn)兩部分，按教學(xué)進(jìn)度表的安排進(jìn)行。課程共5理論教材：陳元曉. 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué).北京：科學(xué)出版社，2013實(shí)驗(yàn)教材：龍漢安,稅青林,郭勇.醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)分冊.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)大綱選用教材5理論教材：陳元曉. 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué).北京：科學(xué)出版社，201精品課程網(wǎng)站 歡迎同學(xué)們登錄就學(xué)習(xí)中遇到的問題及老師進(jìn)行交流！6精品課程網(wǎng)站6課程內(nèi)容1.緒論細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)6.細(xì)胞核2.細(xì)胞的分子基礎(chǔ)細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和特性7.細(xì)胞增殖3.細(xì)胞膜及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)8.細(xì)胞分化4.

3、核糖體內(nèi)膜系統(tǒng)9.細(xì)胞衰老及細(xì)胞死亡5.線粒體細(xì)胞骨架10.干細(xì)胞7課程內(nèi)容1.緒論6.細(xì)胞核2.細(xì)胞的分子基礎(chǔ)7.細(xì)胞增殖3.緒論Introduction8緒論Introduction8What?For why?How to study?What we know How we know.9What?9紅細(xì)胞10紅細(xì)胞10神經(jīng)細(xì)胞11神經(jīng)細(xì)胞11精子12精子121925,生物學(xué)大師E.B.Wilson說：“許久以來，大家就明確，一切生物學(xué)問題的答案最終都要到細(xì)胞中去尋找。因?yàn)樗猩矬w都是，或曾經(jīng)是，一個(gè)細(xì)胞?！倍鞲袼梗涸谡麄€(gè)有機(jī)界里，所看到的最簡單的類型，是細(xì)胞，它確實(shí)是高級有機(jī)體的基礎(chǔ)。1

4、31925,生物學(xué)大師E.B.Wilson說：“許久以來，大家一、細(xì)胞生物學(xué)及其研究對象及目的細(xì)胞（cell）是有機(jī)體結(jié)構(gòu)及生命活動(dòng)的基本單位。 細(xì)胞生物學(xué)(cell biology)是運(yùn)用近現(xiàn)代物理、化學(xué)技術(shù)和分子生物學(xué)方法，從不同層次研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。（細(xì)胞整體亞微結(jié)構(gòu)分子水平）14一、細(xì)胞生物學(xué)及其研究對象及目的細(xì)胞（cell）是有機(jī)體結(jié)構(gòu)以細(xì)胞作為生命活動(dòng)的基本單位的思想為出發(fā)點(diǎn)，探索生命活動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科，其核心問題是將遺傳及發(fā)育在分子水平上結(jié)合起來。 闡明細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)闡明生物生命活動(dòng)的基本規(guī)律研究的主要任務(wù)15以細(xì)胞作為生命活動(dòng)的基本單位的思想為

5、出發(fā)點(diǎn)，探索生命活動(dòng)基本在不同層次(顯微、亞顯微及分子水平)上研究細(xì)胞的起源及進(jìn)化細(xì)胞膜和細(xì)胞器細(xì)胞骨架體系細(xì)胞核、染色體及基因表達(dá)細(xì)胞增殖及其調(diào)控細(xì)胞分化及其調(diào)控細(xì)胞衰老及細(xì)胞死亡細(xì)胞工程研究內(nèi)容16在不同層次(顯微、亞顯微及分子水平)上研究研究內(nèi)容16細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞免疫及細(xì)胞工程等是近年細(xì)胞生物學(xué)中新發(fā)展的領(lǐng)域，細(xì)胞分子生物學(xué)是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的主要方向。 在我國的基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃中，細(xì)胞生物學(xué)及分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。17細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞免疫及細(xì)胞工程等是近年細(xì)胞生物學(xué)中新發(fā)展的領(lǐng)進(jìn)化觀點(diǎn)形態(tài)及功能相結(jié)合的觀點(diǎn)整體和局部的觀點(diǎn)研究觀點(diǎn)18進(jìn)化觀點(diǎn)研

6、究觀點(diǎn)18從細(xì)胞的表型特征入手，探索隱藏在其背后的分子機(jī)制；從基因或蛋白質(zhì)等生物大分子入手，了解其對細(xì)胞功能或行為的影響。細(xì)胞生物學(xué)的研究方式19從細(xì)胞的表型特征入手，探索隱藏在其背后的分子機(jī)制；細(xì)胞生物學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域的三大頂級學(xué)術(shù)期刊20生命科學(xué)領(lǐng)域的三大頂級學(xué)術(shù)期刊20二、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史（ A Brief History of Cell Biology ）（一）細(xì)胞的發(fā)現(xiàn) 從顯微鏡的發(fā)明到十九世紀(jì)初葉，開始了細(xì)胞學(xué)的研究。1665 Robert HookCell概念1677 Leeuwenhoek觀察到纖毛蟲、人和哺乳動(dòng)物的精子、細(xì)菌等。21二、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史（ A Brief

7、 History In 1665, Robert Hooke saw a network of tiny boxlike compartments that reminded him of a honeycomb. He called these little compartments “cellulae”, a Latin term meaning little room. It is from this word we get our present-day term, cell. The microscope used by Robert Hooke and the honeycomb-

8、like network of “cell” he drawed in 1665The discovery of cells followed from the invention of the microscope22In 1665, Robert Hooke saw a ne 從十九世紀(jì)初葉到十九世紀(jì)中葉，這一階段創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說。1838-1839 Schleiden，Schwan細(xì)胞學(xué)說1855 Virchow細(xì)胞只能來自細(xì)胞（二）細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立23 從十九世紀(jì)初葉到十九世紀(jì)中葉，這一階段創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)Cell theory has three basic tenets1. All org

9、anisms are composed of one or more cells.2.The cell is basic unit of structure and function for all organisms.3.All cells arise only from preexisting cells by division.24Cell theory has three basic te 從十九世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初葉，這一階段細(xì)胞學(xué)有了蓬勃的發(fā)展。原生質(zhì)理論的提出1861 Max Schultze原生質(zhì)細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)1883 Van Beneden，Boveri中心體1898 Bend

10、a線粒體1898 Golgi高爾基復(fù)合體（三）經(jīng)典細(xì)胞學(xué)階段25 從十九世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初葉，這一階段細(xì)胞學(xué)有了細(xì)胞分裂研究1841 Remark雞胚血細(xì)胞直接分裂1880 Flemming無絲分裂 Strasburger有絲分裂1883 Van Beneden； 1886 Strasburger減數(shù)分裂26細(xì)胞分裂研究26 從二十世紀(jì)初葉到二十世紀(jì)中葉。細(xì)胞生理學(xué)研究1909 Harrison組織培養(yǎng)1943 Cloude高速離心提取細(xì)胞器細(xì)胞遺傳學(xué)研究1902 Boveri，Sutton遺傳的染色體學(xué)說1909 Johannsen命名gene（基因）1910 Morgen基因染色體學(xué)說（

11、四）實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段27 從二十世紀(jì)初葉到二十世紀(jì)中葉。（四）實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段2細(xì)胞化學(xué)研究1924 FeulgenFeulgen染色測定DNA1940 BrachetUnna染色測定RNA1940 Casperson紫外分光光度法檢測DNA28細(xì)胞化學(xué)研究281944 AveryDNA是遺傳物質(zhì)1953 Watson，CrickDNA雙螺旋模型1958 Meselson，Matthaei半保留復(fù)制1958 Crick中心法則1955 Gamov三聯(lián)體密碼1961 Nirengerg， Matthaei確定密碼現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的形成及發(fā)展291944 AveryDNA是遺傳物質(zhì)現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的形成六

12、十年代細(xì)胞生物學(xué)建立九十年代四大前沿學(xué)科（細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)）30六十年代細(xì)胞生物學(xué)建立303131三、細(xì)胞生物學(xué)及醫(yī)學(xué)（ Cell Biology and Medicine ）細(xì)胞是人體正常結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是病理發(fā)生的基本單位，細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能的異常是疾病發(fā)生的基本原因或結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。細(xì)胞生物學(xué)及多門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程密切相關(guān)，也是臨床醫(yī)學(xué)有關(guān)學(xué)科的重要基礎(chǔ)之一。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)運(yùn)用到醫(yī)學(xué)研究中，引起廣大學(xué)者的普遍關(guān)注。32三、細(xì)胞生物學(xué)及醫(yī)學(xué)（ Cell Biology and M細(xì)胞生物學(xué)的主要熱點(diǎn)領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)中的意義細(xì)胞凋亡（apoptosis）細(xì)胞分化（diffe

13、rentiation）細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）腫瘤發(fā)生（tumorigenesis）（細(xì)胞增殖-mTORC1-雷帕霉素）干細(xì)胞研究（stem cell）33細(xì)胞生物學(xué)的主要熱點(diǎn)領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)中的意義細(xì)胞凋亡（apopto復(fù)活節(jié)島神藥-雷帕霉素34復(fù)活節(jié)島神藥-雷帕霉素34抗真菌-免疫抑制劑-抗腫瘤細(xì)胞增殖-延緩衰老35抗真菌-免疫抑制劑-抗腫瘤細(xì)胞增殖-延緩衰老35Nobel Prize in Physiology or Medicine Winners2001201536Nobel Prize in Physiology or Mfor their discover

14、ies of key regulators of the cell cycle37for their discoveries of key for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death38for their discoveries concern2003年，美國科學(xué)家保羅勞特布爾和英國科學(xué)家彼得曼斯菲爾德。他們在核磁共振成像技術(shù)上獲得關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致核磁共振成像儀的出現(xiàn)。 2004年，美國科學(xué)家理查德阿克塞爾和琳達(dá)巴克。他們在氣味受

15、體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出貢獻(xiàn)，揭示了人類嗅覺系統(tǒng)的奧秘。 392003年，美國科學(xué)家保羅勞特布爾和英國科學(xué)家彼得曼斯菲for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease40for their discovery of the bafor their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA41for their discovery

16、 of RNA infor their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells42for their discoveries of prin“ for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer”“ for their discovery of human immunodeficiency virus”43“ for his

17、discovery of human pfor the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase44for the discovery of how chrofor the development of in vitro fertilization45for the development of in vitfor the development of in vitro fertilizationfor their discoveries concerning the ac

18、tivation of innate immunity“ for his discovery of the dendritic cell and its role in adaptive immunity46for the development of in vit4747for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent48for the discovery that maturefor their discoveries of machinery regulating vesicle t

19、raffic, a major transport system in our cells49for their discoveries of machfor their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain50for their discoveries of cell for their discoveries concerning a novel therapy against infections caused by roundworm parasitesfor her discove

20、ries concerning a novel therapy against Malaria 威廉坎貝爾和大村智發(fā)明了一種新藥阿維菌素(Avermectin)，這種藥物的衍生品已經(jīng)極大地幫助降低了盤尾絲蟲病以及淋巴絲蟲病的發(fā)生率，并且已經(jīng)顯示出對其他類型寄生蟲感染的有效性。 屠呦呦制成了青蒿素，這種藥物顯著降低了瘧疾患者的死亡率。51 for their discoveries concerfor mechanistic studies of DNA repair52for mechanistic studies of DN汪德耀先生1903.02.08 - 2000.10.12貝時(shí)璋先生1

21、903.10.10-2009.10.29鄭集先生1900.5.6-2010.7.29我國細(xì)胞生物學(xué)的先驅(qū)53汪德耀先生貝時(shí)璋先生鄭集先生我國細(xì)胞生物學(xué)的先驅(qū)53Pharmacological targeting of kinases MST1 and MST2augments tissue repair and regeneration54Pharmacological targeting of kHigh-throughput screening identifies small molecules thatinhibit kinases MST1 and MST2Cocrystal str

22、ucture and SAR reveal that XMU-MP-1 ison-target to MST2XMU-MP-1 displayed excellent in vitro cell lines and in vivopharmacokinetics inboth acute and chronic liver injury mouse models鄧賢明課題組云彩紅課題組周大旺課題組55High-throughput screening iden癌癥免疫療法：CAR-T（chimeric antigen receptor T-cell immunothrapy）和immune c

23、heckpoint （免疫檢驗(yàn)點(diǎn)） 基因編輯技術(shù)：CRISPR/Cas9和NgAgo-g張鋒老師韓春雨老師56癌癥免疫療法：CAR-T（chimeric antigen 細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)方法從顯微、超微和分子三個(gè)層次來認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能。將分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)等課程知識(shí)及細(xì)胞生物學(xué)課程中講到的內(nèi)容關(guān)聯(lián)起來。 堅(jiān)持知識(shí)的真知來源于實(shí)驗(yàn)室。時(shí)刻注意培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、利用各種學(xué)習(xí)資源的能力、提高學(xué)習(xí)效率和利用時(shí)間的能力。提高英文水平，緊跟世界學(xué)科發(fā)展。57細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)方法從顯微、超微和分子三個(gè)層次來認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)一、認(rèn)識(shí)細(xì)胞生物學(xué)課程的重要性(思想上重視）。二、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)相結(jié)合（行

24、動(dòng)上重視）。三、將所學(xué)過的知識(shí)關(guān)聯(lián)起來，多問幾個(gè)為什么。（方法上要正確）。 58一、認(rèn)識(shí)細(xì)胞生物學(xué)課程的重要性(思想上重視）。58小 結(jié)一、細(xì)胞生物學(xué)的概念及研究內(nèi)容 1、細(xì)胞生物學(xué)的概念 2、細(xì)胞生物學(xué)研究的主要內(nèi)容 3、細(xì)胞生物學(xué)的分支學(xué)科二、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史五階段三、細(xì)胞生物學(xué)及醫(yī)學(xué)的關(guān)系密切重點(diǎn)：細(xì)胞生物學(xué)的概念和主要研究內(nèi)容。 59小 結(jié)一、細(xì)胞生物學(xué)的概念及研究內(nèi)容59復(fù)習(xí)思考題什么是細(xì)胞生物學(xué)？它及醫(yī)學(xué)科學(xué)的關(guān)系如何？細(xì)胞生物學(xué)的歷史發(fā)展對我們有什么啟示？打開下面網(wǎng)址或鏈接，了解最近十年諾貝爾獎(jiǎng)生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，并針對其中一項(xiàng)給予你的評價(jià)。60復(fù)習(xí)思考題什么是細(xì)胞生物學(xué)？它及醫(yī)

25、學(xué)科學(xué)的關(guān)系如何？60細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)Basic Structure of Cell61細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)Basic Structure of CellWhy are cells the basic units of life?The cell is the structural unit of life, All organisms is make up of cells.62Why are cells the basic units The cell is the functional unit of organisms. All metabolic activity is based on c

26、ells. 63The cell is the functional uniThe cell is the foundation of reproduce, and the bridge of inheritance. 64The cell is the foundation of The cell is the growing and developing basis of life.65The cell is the growing and deCell (nucleus) is totipotent, which can create a new organism of the same

27、 type.Is there any practical value to such technology?66Cell (nucleus) is totipotent, 細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一般特征General Feature of Cell Structure67細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一般特征General Feature of Ce一、細(xì)胞的基本共性（The basic common cell）所有細(xì)胞表面都有脂質(zhì)雙分子層及鑲嵌蛋白構(gòu)成的生物膜。所有細(xì)胞都具有DNA和RNA兩種核酸，作為遺傳信息儲(chǔ)存、復(fù)制及轉(zhuǎn)錄的載體。所有細(xì)胞都有核糖體。所有細(xì)胞都是以一分為二的方式進(jìn)行分裂增殖的。68一、細(xì)胞的基本共性（T

28、he basic common cel二、細(xì)胞的大小和形態(tài)（Cell size and shape）（一）細(xì)胞的大小（The Size of Cells）A. Diameter B. Measured in units of micrometers:1um=10-6 meternanometers:1nm=10-9 meter69二、細(xì)胞的大小和形態(tài)（Cell size and shape7070C. Cell size is limited:nucleus/cytoplasm ratio;surface area/volume ratio;substances can efficiently

29、 travel through the cytoplasm via diffusion.71C. Cell size is limited:71（二）細(xì)胞的形態(tài)（The shape of cells）72（二）細(xì)胞的形態(tài)（The shape of cells）72神經(jīng)元細(xì)胞73神經(jīng)元細(xì)胞73紅細(xì)胞植物氣孔細(xì)胞74紅細(xì)胞植物氣孔細(xì)胞74卵細(xì)胞和精子平滑肌細(xì)胞75卵細(xì)胞和精子平滑肌細(xì)胞75三、細(xì)胞的數(shù)目（ Cell Quantity）生物體或某一器官的細(xì)胞數(shù)目是根據(jù)細(xì)胞的體積和生物體的體積或某一器官的體積估計(jì)得到的。有機(jī)體細(xì)胞的數(shù)目不是固定不變的，而是處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。細(xì)胞體積守恒定律：各類細(xì)胞體積恒定，器官的大小及細(xì)胞的數(shù)量成正比，及細(xì)胞體積的大小無關(guān)。76三、細(xì)胞的數(shù)目（ Cell Quantity）生物體或某一器四、細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)（The general structure of the cell）顯微結(jié)構(gòu)（光鏡）：核、質(zhì)、膜三部分。77四、細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)（The gener