細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)

1、細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)緒論緒論一、細(xì)胞生物學(xué)(cell biology)細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)前沿學(xué)科細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展總趨勢細(xì)胞生物學(xué)研究的重點領(lǐng)域細(xì)胞生物學(xué)的主要參考書一、細(xì)胞生物學(xué)(cell biology)細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)，它從顯微、亞顯微與分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞增殖、分化、代謝、運(yùn)動、衰老、死亡，以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控、細(xì)胞起源與進(jìn)化等為重大生命過程。細(xì)胞工程及其相關(guān)的組織工程和再生醫(yī)學(xué)是21世紀(jì)生物工程發(fā)展的重要組成部分。細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)，它從

2、顯微、細(xì)胞生物學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代物理學(xué)與化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的概念和方法，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和細(xì)胞生命活動的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代物理學(xué)與化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的概念細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能生物膜與細(xì)胞器細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)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)胞分化及干細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞死亡細(xì)胞衰老細(xì)胞工程細(xì)胞的起源與進(jìn)化細(xì)胞重要生命活動細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞重大生命活動及其相互關(guān)系細(xì)胞重大生命活動及其相互關(guān)系細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)（包括分子遺傳學(xué)和生物化學(xué)）相互滲透與交融是細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢。細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢細(xì)

3、胞生物學(xué)與分子生物學(xué)（包括分子遺傳學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究的重點領(lǐng)域染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系主要是非組蛋白對基因組的作用細(xì)胞增殖、分化、凋亡（編程性死亡）的相互關(guān)系及其調(diào)控細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配由蛋白與核酸構(gòu)建的遺傳信息結(jié)構(gòu)體系（染色體、核仁、核糖體）由蛋白與脂質(zhì)構(gòu)建的膜的結(jié)構(gòu)體系（細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜）由蛋白與蛋白構(gòu)成的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)體系 細(xì)胞生物學(xué)研究的重點領(lǐng)域染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系主美國科學(xué)情報研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學(xué)研究中論文發(fā)表最集中的三個領(lǐng)域分別是：細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（sig

4、nal transduction）；細(xì)胞凋亡（cell apoptosis）；基因組與后基因組學(xué)研究（genome and post-genomic analysis）。美國科學(xué)情報研究所（ISI）1997年SCI（Science美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）在1998年底發(fā)表的一份題為什么是當(dāng)今科研領(lǐng)域的熱門話題？（“What is popular in research today？”）的調(diào)查報告中指出，目前全球最熱門的研究方向是：細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞衰老、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、DNA的損傷修復(fù)美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）在1998年底發(fā)表的一份題為什主要參考書Alberts B et al.

5、Essential Cell Biology , 3rd ed. New York：Garland publishing，Inc., 2009Alberts B et al. Molecuar Biology of the Cell, 5th ed. New York：Garland Publishing，Inc. , 2008Becker W.M. et al. The World of the Cell. 7th ed. San Francisco: Benjamin Cummings, 2009Gerald Karp. Cell and Molecular Biology：Concept

6、s and experiments，6th ed. New York: John Wiley & Sons, Inc. , 2009Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. 6th ed. New York: W.H. Freeman and Company, 2008主要參考書Alberts B et al. Essentia二、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)（1665年）細(xì)胞學(xué)說的建立（1665 1875）細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期（1875 1900）實驗細(xì)胞學(xué)時期（1887 1953）細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展（1953 至今）二、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史細(xì)胞

7、的發(fā)現(xiàn)（1665年）1、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年，英國學(xué)者胡克（Robert Hooke）用自制的顯微鏡（40 140倍）觀察軟木，第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造，并首次借用拉丁文（cellar）來稱呼他所看到的類似蜂巢的極小的封閉狀小室。1665年發(fā)表顯微圖譜。荷蘭學(xué)者列文虎克（Leeuwen Hoek）觀察了許多動植物的活細(xì)胞與原生動物，并于1674年觀察魚的紅細(xì)胞時描述了細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)。意大利Malpighi與英國Grew注意到了植物細(xì)胞中細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)的區(qū)別。1、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年，英國學(xué)者胡克（Robert Hoo2、細(xì)胞學(xué)說的建立1838-1839年，德國植物學(xué)家施萊登（Schleiden

8、）和動物學(xué)家施旺（Schwann）提出“一切植物、動物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動植物的基本單位” 細(xì)胞學(xué)說。1858年，魏爾肖（Virchow）提出“一切細(xì)胞來自細(xì)胞”的著名論斷，進(jìn)一步指明了細(xì)胞作為一個相對獨立的生命活動基本單位的性質(zhì) 細(xì)胞學(xué)說的重要補(bǔ)充。2、細(xì)胞學(xué)說的建立1838-1839年，德國植物學(xué)家施萊登（細(xì)胞學(xué)說的基本內(nèi)容細(xì)胞是有機(jī)體，一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。每個細(xì)胞作為一個相對獨立的單位，既是它“自己的”生命，又對與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命有所助益。新的細(xì)胞通過已存在的細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。 細(xì)胞學(xué)說的基本內(nèi)容細(xì)胞是有機(jī)體，一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育

9、而來細(xì)胞學(xué)說的意義恩格斯：有了這個發(fā)現(xiàn)（Cell theory）以后，對有機(jī)的有生命的自然產(chǎn)物的研究-比較解剖學(xué)、生理學(xué)和解剖學(xué)才得到了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，于是有機(jī)體產(chǎn)生、成長和結(jié)構(gòu)的過程的秘密被揭穿了，從前神妙莫測的奇跡，現(xiàn)在卻表現(xiàn)為依據(jù)一切有機(jī)體本質(zhì)上所共同的規(guī)律而進(jìn)行的過程了。細(xì)胞學(xué)說的意義恩格斯：有了這個發(fā)現(xiàn)（Cell theory）19世紀(jì)自然科學(xué)的“三大發(fā)現(xiàn)”細(xì)胞學(xué)說能量轉(zhuǎn)化與守恒定律達(dá)爾文進(jìn)化論現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石1838-1839年施旺與施萊登確立的細(xì)胞學(xué)說1859年達(dá)爾文確立的進(jìn)化論1866年孟德爾確立的遺傳學(xué)19世紀(jì)自然科學(xué)的“三大發(fā)現(xiàn)”3、細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期原生質(zhì)理論的提出1840

10、年普金耶（Pukinje）和1846年馮莫爾（Von Mohl）：原生質(zhì)1861年舒爾策（Max Schultze）：原生質(zhì)理論1880年Hanstein：原生質(zhì)體3、細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期原生質(zhì)理論的提出細(xì)胞分裂的研究1841年Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細(xì)胞的直接分裂Flemming和Strasburger分別在動植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有絲分裂Van Beneden（1883）和Strasburger（1886）分別在動植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂細(xì)胞分裂的研究重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)1883年Van Beneden和Boveri發(fā)現(xiàn)中心體1894年Altmann發(fā)現(xiàn)線粒體Golgi發(fā)現(xiàn)高爾基體重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)4、實驗細(xì)胞學(xué)

11、時期1876年Hertwig以海膽、蛔蟲的卵為材料，研究細(xì)胞卵的受精作用。細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展：染色體 基因?qū)W說細(xì)胞生理學(xué)研究細(xì)胞化學(xué)4、實驗細(xì)胞學(xué)時期1876年Hertwig以海膽、蛔蟲的卵為細(xì)胞生理學(xué)活細(xì)胞的研究：主要是Fischer和Hardy的工作。19世紀(jì)末，Overton提出細(xì)胞膜是類脂膜的理論。Michaelis制成膜的模型來研究物質(zhì)的通透性，并對線粒體做了最早的活體染色。1909年，Harrison和Carrel創(chuàng)立組織培養(yǎng)技術(shù)。1943年，Claude用高速離心機(jī)從活細(xì)胞內(nèi)分離核和各種細(xì)胞器，分別研究其生理活性。細(xì)胞生理學(xué)活細(xì)胞的研究：主要是Fischer和Hardy的工細(xì)胞化學(xué)

12、1924年，福爾根（Feulgen）等首先用Feulgen反應(yīng)法專門作為DNA的定性方法。1940年，Brachet用甲基綠-派洛寧染色方法測定細(xì)胞中的DNA和RNA。1936和1940年，Casperson用紫外光顯微分光光度法測定細(xì)胞中DNA含量。細(xì)胞組分分離技術(shù)、放射自顯影技術(shù)和超微量分析等方法的廣泛應(yīng)用。細(xì)胞化學(xué)1924年，福爾根（Feulgen）等首先用Feul5、細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展1953年由Waston和Crick提出DNA雙螺旋的分子結(jié)構(gòu)模型。1956年科恩伯格（Kornberg）在體外首次合成DNA片段的互補(bǔ)鏈。1958年梅塞爾森（Meselson）證明了DNA的半保

13、留復(fù)制。80年代以來細(xì)胞生物學(xué)的主要發(fā)展方向是分子細(xì)胞生物學(xué)。5、細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展1953年由Waston和Cr 英國科學(xué)家胡克（R.Hook，1635-1703），27歲成為英國皇家 學(xué) 會領(lǐng)導(dǎo)成員, 發(fā)表對木栓的觀察,命名Cell。荷蘭人列文虎克（Antoni von Leeuwenhoek，1623-1723）用自磨鏡片做成顯微鏡第一次觀察了活的細(xì)菌和原生動物。 英國科學(xué)家胡克（R.Hook，1635-1703），27歲細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)小 結(jié)細(xì)胞生物學(xué)及其研究內(nèi)容細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史小 結(jié)細(xì)胞生物學(xué)及其研究內(nèi)容細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性

14、細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性細(xì)胞基本知識概要細(xì)胞的基本概念病毒及其與細(xì)胞的關(guān)系原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、古核細(xì)胞的比較細(xì)胞基本知識概要細(xì)胞的基本概念一、細(xì)胞的基本特征細(xì)胞是生命活動的基本單位關(guān)于細(xì)胞概念的一些新思考細(xì)胞的基本共性一、細(xì)胞的基本特征細(xì)胞是生命活動的基本單位1、細(xì)胞是生命活動的基本單位細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位細(xì)胞是代謝與功能的基本單位細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁1、細(xì)胞是生命活動的基本單位細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點沒有細(xì)胞就沒有完整的生命細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)2、細(xì)胞概念的新思考細(xì)胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞是

15、物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體細(xì)胞是高度有序的、具有自裝配與自組織能力的體系2、細(xì)胞概念的新思考細(xì)胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系3、細(xì)胞的基本共性相似的化學(xué)組成脂蛋白體系的生物膜相同的遺傳裝置一分為二的分裂方式3、細(xì)胞的基本共性相似的化學(xué)組成二、非細(xì)胞形態(tài)的生命體 病毒病毒的基本知識病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖（復(fù)制）病毒與細(xì)胞在起源和進(jìn)化中的關(guān)系二、非細(xì)胞形態(tài)的生命體 病毒病毒的基本知識1、病毒的基本知識真病毒（virus） 核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體。病毒自身沒有獨立的代謝與能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，必須利用宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)、“原料”、能量與酶系統(tǒng)進(jìn)行增殖，是專性寄生物

16、。1、病毒的基本知識真病毒（virus） 核酸分子（DNA類病毒（viroid）僅由一個感染性的RNA構(gòu)成朊病毒（prion） 僅由感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成根據(jù)核酸類型，病毒可分為：DNA病毒和RNA病毒類病毒（viroid）僅由一個感染性的RNA構(gòu)成 2. 病毒的增殖病毒侵入細(xì)胞，病毒核酸的侵染病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì) 的合成病毒的裝配、成熟與釋放 2. 病毒的增殖病毒侵入細(xì)胞，病毒核酸的侵染細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)3、病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系3種主要觀點：生物大分子病毒細(xì)胞 病毒生物大分子 細(xì)胞生物大分子細(xì)胞病毒第三種觀點越來越具有說服力 3、病毒與細(xì)胞在起源與進(jìn)化中的關(guān)系3種

17、主要觀點：三、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞原核細(xì)胞（ procaryotic cell） 真核細(xì)胞（eucaryotic cell） 古細(xì)菌（Archaeobacteria ）三、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞原核細(xì)胞（ procaryotic c1、原核細(xì)胞真細(xì)菌基本特點無核膜，DNA游離在細(xì)胞質(zhì)中除核糖體與細(xì)胞膜及其特化結(jié)構(gòu)外，幾乎不存在其他復(fù)雜的細(xì)胞器無細(xì)胞骨架遺傳信息量小，遺傳信息載體僅由一個裸露的環(huán)狀DNA構(gòu)成細(xì)胞體積小，直徑多在0.2-10微米1、原核細(xì)胞真細(xì)菌基本特點主要代表支原體（Mycoplast）最小最簡單的細(xì)胞；藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）細(xì)菌（Bacteria）主要代表2、真

18、核細(xì)胞真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系細(xì)胞的大小比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較2、真核細(xì)胞真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)由脂蛋白體系構(gòu)成的生物膜系統(tǒng)由核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成的遺傳信息傳遞與表達(dá)系統(tǒng)由特異的結(jié)構(gòu)蛋白分子裝配而成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)由脂蛋白體系構(gòu)成的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞大小及其調(diào)控細(xì)胞大小及其調(diào)控原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞遺傳結(jié)構(gòu)裝置與基因表達(dá)的比較植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基本特征的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞遺傳結(jié)構(gòu)裝置與基因表達(dá)

19、的比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞遺傳結(jié)構(gòu)裝置與基因表達(dá)的比較植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的比較植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的比較3、古核細(xì)胞古細(xì)菌一些生長在極端環(huán)境中的細(xì)菌3、古核細(xì)胞古細(xì)菌一些生長在極端環(huán)境中的細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)與遺傳結(jié)構(gòu)裝置和原核細(xì)胞相似，但有些分子進(jìn)化特征更接近真核細(xì)胞細(xì)胞壁的成分：不含肽聚糖DNA與基因結(jié)構(gòu)：DNA中存在重復(fù)序列和內(nèi)含子核小體結(jié)構(gòu)：具有組蛋白核糖體：含有60種以上蛋白，介于真核細(xì)胞與真細(xì)菌之間。5S rRNA：根據(jù)對5S rRNA的分子進(jìn)化分析，認(rèn)為古細(xì)菌與真核生物同屬一類。形態(tài)結(jié)構(gòu)與遺傳結(jié)構(gòu)裝置和原核細(xì)胞相似，但有些分子進(jìn)化特征更接小 結(jié)“細(xì)胞是生命活動的基本單位”的涵義。原核細(xì)胞與真

20、核細(xì)胞的比較。病毒的基本知識。小 結(jié)“細(xì)胞是生命活動的基本單位”的涵義。細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)The cell is the structural unit of life, All organisms is make up of cells.The cell is the structural uniThe cell is the functional unit of organisms. All metabolic activity is based on cells.The cell is the functional uniThe cell is the foundation

21、 of reproduce, and the bridge of inheritance.七對雙生子The cell is the foundation of The cell is the growing and developing basis of lifeHuman fetal development. (a)At 5 weeks, limb buds, eyes, the heart, the liver and rudiments of all other organs have started to develop in the embryo, which is only abo

22、ut 1cm long. (b)Growth and development of the offspring, now called a fetus, continue during the second trimester. This fetus is 14 weeks old and about 6cm long. (c)The fetus in this photograph is 20 weeks old. Now the fetus grows to about 30cm in length.The cell is the growing and de 精子穿卵受精卵6周胚胎11周

23、胚胎12周胚胎4月胚胎 精子穿卵受精卵6周胚胎11周胚胎12周胚胎4細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)DNA病毒與RNA病毒DNA病毒與RNA病毒病毒的多樣性病毒的多樣性細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)最小最簡單的細(xì)胞支原體迄今發(fā)現(xiàn)的能獨立生活的最小基因組：482 genes, 其中minimal essential gene：256大小0.10.3m，僅為細(xì)菌的十分之一典型細(xì)胞膜，一個環(huán)狀雙螺旋DNA（482gene），mRNA與核糖體結(jié)合為多聚核糖體二分裂方式繁殖最小最簡單的細(xì)胞支原體迄今發(fā)現(xiàn)的能獨立生活的最小基因組藍(lán) 藻藍(lán) 藻

24、細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)研究方法細(xì)胞生物學(xué)研究方法細(xì)胞生物學(xué)研究方法細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法細(xì)胞組分的分析方法細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞工程與顯微操作技術(shù)細(xì)胞生物學(xué)研究方法細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法一、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法光學(xué)顯微鏡技術(shù)（Light microscopy）電子顯微鏡技術(shù)（Electron microscopy）掃描隧道顯微鏡技術(shù)（scanning tunneling microscopy

25、） 一、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法光學(xué)顯微鏡技術(shù)（Light mic（一）光學(xué)顯微鏡技術(shù)普通復(fù)式光學(xué)顯微鏡技術(shù)（Light microscopy）相差顯微鏡技術(shù)（Phase-contrast microscopy）微分干涉顯微鏡技術(shù)（Differential-interference microscopy）熒光顯微鏡技術(shù)（Fluorescence Microscopy）激光掃描共焦顯微鏡（ Laser scanning confocal Microscope ）（一）光學(xué)顯微鏡技術(shù)普通復(fù)式光學(xué)顯微鏡技術(shù)（Light mi1、普通光學(xué)顯微鏡技術(shù)結(jié)構(gòu)光學(xué)放大系統(tǒng)：物鏡和目鏡照明系統(tǒng)：光源和聚光鏡鏡架及

26、樣品調(diào)節(jié)系統(tǒng)1、普通光學(xué)顯微鏡技術(shù)結(jié)構(gòu)分辨率：指區(qū)分開兩個質(zhì)點間的最小距離。d=0.61/ NA （NA= sin） d：分辨率 ：波長 NA：數(shù)值孔徑 ：物鏡與物體間介質(zhì)折射率 ：光束進(jìn)入物鏡的半角分辨率：指區(qū)分開兩個質(zhì)點間的最小距離。2、相差顯微鏡技術(shù)相差顯微鏡與普通顯微鏡的區(qū)別：添加“環(huán)狀光闌”和在物鏡后焦面上的“相差板”，偏轉(zhuǎn)的光線分別通過相差板的不同區(qū)域，由于相差板上部分區(qū)域有吸光物質(zhì)，使兩組光線之間增添了新的光程差，從而對樣品不同密度造成的相位差起“夸大”作用。最后這兩組光線經(jīng)過透鏡又會聚成一束，發(fā)生互相疊加或抵消的干涉現(xiàn)象，表現(xiàn)出肉眼可見的明暗區(qū)別。2、相差顯微鏡技術(shù)相差顯微鏡與

27、普通顯微鏡的區(qū)別：相差顯微鏡將光程差或相位差轉(zhuǎn)換為振幅差，即明暗差別。相差顯微鏡的樣品不需染色，可以觀察活細(xì)胞。光線通過不同密度的物質(zhì)時，其滯留程度也不同，密度大則光的滯留時間長，密度小則滯留時間短。相差顯微鏡將光程差或相位差轉(zhuǎn)換為振幅差，即明暗差別。相差顯微3、微分干涉顯微鏡技術(shù)以平面偏振光為光源。光線經(jīng)棱鏡折射后分為兩束，在不同時間經(jīng)過樣品的相鄰部位，然后再經(jīng)過另一棱鏡將這兩束光匯合，使樣品中厚度上的微小區(qū)別轉(zhuǎn)化成明暗區(qū)別，增加了樣品反差且具有立體感。適于研究活細(xì)胞。3、微分干涉顯微鏡技術(shù)以平面偏振光為光源。光線經(jīng)棱鏡折射后分4、熒光顯微鏡技術(shù)原理：熒光物質(zhì)，激發(fā)光，發(fā)射光儀器：點光源（高

28、壓汞燈），濾色系統(tǒng)熒光：自發(fā)熒光：如葉綠素、維生素A誘發(fā)熒光：甲醛蒸汽處理誘發(fā)細(xì)胞和組織中的生物單胺類產(chǎn)生熒光熒光染料染色熒光應(yīng)用4、熒光顯微鏡技術(shù)原理：熒光物質(zhì)，激發(fā)光，發(fā)射光5、激光掃描共焦顯微鏡5、激光掃描共焦顯微鏡細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)（二）電子顯微鏡技術(shù)電子顯微鏡的基本知識電鏡與光鏡的比較電子顯微鏡的基本構(gòu)造電鏡與光鏡光路圖的比較（二）電子顯微鏡技術(shù)電子顯微鏡的基本知識主要電鏡制片技術(shù)超薄切片技術(shù)負(fù)染色技術(shù)冷凍蝕刻技術(shù)電鏡三維重構(gòu)技術(shù)掃描電鏡（SEM，Scanning electron microscope）主要電鏡制片技術(shù)顯微鏡分辨本領(lǐng)光源透鏡真空成像原理LMTEM200

29、nm0.2nm可見光400-700nm 電子束0.01-0.9nm玻璃透鏡電磁透鏡不要求真空要求真空1.3310-51.3310-3Pa利用樣品對光的吸收形成明暗反差和顏色變化利用樣品對電子的散射和透射形成明暗反差電鏡與光鏡的比較顯微鏡分辨本領(lǐng)光源透鏡真空成像原理電鏡與光鏡的比較1、超薄切片技術(shù)1、超薄切片技術(shù)2、負(fù)染色技術(shù)負(fù)染色：利用電子密度比標(biāo)本高的重金屬鹽（如磷鎢酸、乙酸雙氧鈾等）將生物標(biāo)本包圍起來，增強(qiáng)背景散射電子的能力以提高反差，在暗的背景下顯示標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)。2、負(fù)染色技術(shù)負(fù)染色：利用電子密度比標(biāo)本高的重金屬鹽（如磷鎢3、冷凍蝕刻技術(shù)方法冰凍 快速低溫冷凍法將樣品在液氮或液氦中迅速

30、冷凍斷裂低溫下斷裂蝕刻復(fù)型3、冷凍蝕刻技術(shù)方法冷凍蝕刻技術(shù)主要用來觀察斷裂面的蛋白質(zhì)顆粒和膜表面形貌特征，樣品不需包埋、固定，能更好地保持樣品的真實結(jié)構(gòu)。冷凍蝕刻技術(shù)主要用來觀察斷裂面的蛋白質(zhì)顆粒和膜表面形貌特征，4、電鏡三維重構(gòu)技術(shù)電子顯微術(shù)、電子衍射與計算機(jī)圖象處理相結(jié)合而形成的具有重要應(yīng)用前景的一門新技術(shù)。電鏡三維重構(gòu)技術(shù)與X-射線晶體衍射技術(shù)及核磁共振分析技術(shù)相結(jié)合，是當(dāng)前結(jié)構(gòu)生物學(xué)（Structural Biology）主要研究生物大分子空間結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的主要實驗手段。4、電鏡三維重構(gòu)技術(shù)電子顯微術(shù)、電子衍射與計算機(jī)圖象處理相結(jié)5、掃描電子顯微鏡技術(shù)特點：景深大，提供表面結(jié)構(gòu)的立

31、體圖象， 分辨率大約為6nm (60埃)樣品制備：暴露 - 固定 - 干燥 - 鍍膜5、掃描電子顯微鏡技術(shù)特點：景深大，提供表面結(jié)構(gòu)的立體圖象，光鏡、透射電鏡、掃描電鏡的比較光鏡、透射電鏡、掃描電鏡的比較（三）掃描隧道顯微鏡技術(shù)原理：量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)裝置：掃描的壓電陶瓷，逼近裝置，電子學(xué)反饋控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集、處理、顯示系統(tǒng)。特點：分辨本領(lǐng)高，（側(cè)分辨率為0.10.2nm，縱分辨率可達(dá)0.001nm）；可在真空、大氣、液體等多種條件下工作；非破壞性測量。用途：納米生物學(xué)研究領(lǐng)域中的重要工具 （三）掃描隧道顯微鏡技術(shù)原理：量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)二、細(xì)胞組分的分析方法細(xì)胞組分的分離技術(shù)特異蛋白抗

32、原的定位與定性細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性定量細(xì)胞化學(xué)分析與細(xì)胞分選技術(shù)二、細(xì)胞組分的分析方法細(xì)胞組分的分離技術(shù)（一）細(xì)胞組分的分離技術(shù)離心分離層析分離電泳分離（一）細(xì)胞組分的分離技術(shù)離心分離1、離心分離技術(shù)原理類型差速離心密度梯度離心1、離心分離技術(shù)原理密度梯度離心將待分離細(xì)胞組分小心地鋪放在含有密度逐漸增加的、高溶解性的惰性物質(zhì)（如蔗糖）形成的密度梯度溶液表面，通過重力或離心力的作用使樣品中不同組分以不同的沉降率沉降，形成不同的沉降帶。密度梯度離心將待分離細(xì)胞組分小心地鋪放在含有密度逐漸增加的、類型速度沉降：主要用于分離密度相近而大小不一的細(xì)胞組分。（介質(zhì)：蔗糖）等密度沉降：分離不同密度的細(xì)

33、胞組分。（介質(zhì)：氯化銫）類型2、大分子分離-層析技術(shù)離子交換層析凝膠過濾層析親和層析2、大分子分離-層析技術(shù)離子交換層析3、電泳技術(shù)聚丙烯酰胺凝膠電泳雙向電泳瓊脂糖凝膠電泳（核酸）3、電泳技術(shù)聚丙烯酰胺凝膠電泳（二）特異蛋白抗原的定位與定性原理：利用免疫反應(yīng)定位組織或細(xì)胞中抗原成分分布的一類技術(shù)。類型：免疫熒光技術(shù)免疫印跡反應(yīng)免疫電鏡技術(shù)免疫鐵蛋白技術(shù)免疫酶標(biāo)技術(shù)免疫膠體金技術(shù)（二）特異蛋白抗原的定位與定性原理：利用免疫反應(yīng)定位組織或細(xì)（三）細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性原位雜交技術(shù)放射性同位素標(biāo)記：利用放射性核素所放射出來的射線作用于感光材料的AgCl晶體，從而產(chǎn)生潛影，并通過顯影過程把“像”顯

34、示出來，以研究用放射性核素標(biāo)記的物質(zhì)在生物體內(nèi)的定位和定量的一種技術(shù)。生物素標(biāo)記（三）細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性原位雜交技術(shù)（四）定量細(xì)胞化學(xué)分析與細(xì)胞分選技術(shù)細(xì)胞成分的細(xì)胞化學(xué)顯示方法福爾根反應(yīng)：測定DNA含量PAS反應(yīng)：檢測多糖蘇丹染色：檢測脂滴米倫反應(yīng)：檢測蛋白質(zhì)（四）定量細(xì)胞化學(xué)分析與細(xì)胞分選技術(shù)細(xì)胞成分的細(xì)胞化學(xué)顯示方流式細(xì)胞術(shù)可定量測定細(xì)胞中DNA、RNA或某一特異的標(biāo)記蛋白的含量，以及細(xì)胞群體中上述成分含量不同的細(xì)胞的數(shù)量；它還可以將某一特異染色的細(xì)胞從數(shù)以萬計的細(xì)胞群體中分離出來，以及將DNA含量不同的中期染色體分離出來，甚至可用于細(xì)胞的分選。流式細(xì)胞術(shù)三、細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程細(xì)

35、胞培養(yǎng)細(xì)胞工程三、細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程細(xì)胞培養(yǎng)（一）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)原代細(xì)胞培養(yǎng)傳代細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)方法：貼壁培養(yǎng)、懸浮培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)愈傷組織誘導(dǎo) 4) 細(xì)胞懸浮培養(yǎng)繼代培養(yǎng) 5) 細(xì)胞團(tuán)或愈傷組織再形成單細(xì)胞分離 6) 植株的再生（一）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)（二）細(xì)胞工程細(xì)胞融合（cell fusion）與細(xì)胞雜交（cell hybridization）技術(shù)重組DNA技術(shù)單克隆抗體（monoclone antibody）技術(shù)細(xì)胞拆合與顯微操作技術(shù)（二）細(xì)胞工程細(xì)胞融合（cell fusion）與細(xì)胞雜交（1、細(xì)胞融合技術(shù)兩種或兩種以上細(xì)胞融合在一起的技術(shù)病毒誘導(dǎo)，PEG，電擊融合植物和

36、微生物用原生質(zhì)體應(yīng)用：很廣，如雜交瘤1、細(xì)胞融合技術(shù)兩種或兩種以上細(xì)胞融合在一起的技術(shù)2、重組DNA技術(shù)傳統(tǒng)的DNA擴(kuò)增：分子克隆法聚合酶鏈反應(yīng)PCR (polymerase chain reaction) DNA順序分析2、重組DNA技術(shù)傳統(tǒng)的DNA擴(kuò)增：分子克隆法PCR1983年由美國PE-Cetus公司的Mullis等發(fā)明，1985年公開報道的一種體外核酸擴(kuò)增系統(tǒng)。原理：由引物（模板片段兩端的已知序列）介導(dǎo)，聚合酶（如Taq DNA聚合酶，依賴于模板）催化底物（4種脫氧核苷酸），在體外進(jìn)行特異DNA（目的基因等）擴(kuò)增（或合成）的一種方法。PCR1983年由美國PE-Cetus公司的Mul

37、lis等發(fā)步驟：變性：加熱使模板DNA雙鏈間的氫鍵斷裂而形成兩條單鏈；退火：突然降溫后模板與引物按堿基配對原則互補(bǔ)結(jié)合；延伸：在DNA聚合酶及鎂離子等存在的條件下，以單核苷酸為底物，從引物的3端開始合成，形成了與模板鏈互補(bǔ)的新DNA鏈。循環(huán)一次，DNA量增加一倍；經(jīng)過25-30個循環(huán)，DNA可擴(kuò)增106-109倍。優(yōu)點：快速（數(shù)小時）、靈敏（ng）、操作簡便（自動化）等。步驟：3、單克隆抗體技術(shù)1975年英國科學(xué)家Milstein和Kohler將產(chǎn)生抗體的淋巴細(xì)胞同腫瘤細(xì)胞融合，成功建立了單克隆抗體技術(shù)，獲得1984年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。 每個B淋巴細(xì)胞僅專一地產(chǎn)生、分泌一種針對某種抗原決定

38、簇的特異性抗體，而腫瘤細(xì)胞可以無限增殖，因此雜交瘤細(xì)胞可在體外培養(yǎng)或移植到體內(nèi)條件下分泌大量單克隆抗體。單克隆抗體技術(shù)的最主要優(yōu)點是可以用不純的抗原分子大量制備純一的單克隆抗體。3、單克隆抗體技術(shù)1975年英國科學(xué)家Milstein和Ko4、顯微操作技術(shù)儀器：顯微操作儀顯微操作的應(yīng)用顯微注射：標(biāo)記蛋白、外源DNA的導(dǎo)入核移植轉(zhuǎn)基因動植物動物克隆4、顯微操作技術(shù)儀器：顯微操作儀動物克隆生物繁殖后代通常是以精、卵細(xì)胞結(jié)合的有性生殖方式進(jìn)行。通過營養(yǎng)體細(xì)胞繁殖個體的方法稱為無性繁殖?？寺∈侵鸽x體條件下的無性繁殖。1981年Illmenses 率先報告用小鼠幼胚細(xì)胞核克隆出正常小鼠。隨后，1984年W

39、illadsen用未成熟羊胚細(xì)胞核克隆出一頭羊。動物克隆生物繁殖后代通常是以精、卵細(xì)胞結(jié)合的有性生殖方式進(jìn)行英國PPI生物技術(shù)的羅斯林（Roslin）研究所的維爾穆特(Wilmut)博士1997年2月27日在世界著名權(quán)威雜志Nature宣布的用乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核克隆出一只綿羊“多莉 (Dolly) ”的消息。“多莉”的誕生，既說明了體細(xì)胞核的遺傳全能性，也翻開了人類以體細(xì)胞核競相克隆哺乳動物的新篇章。此項技術(shù)因而榮登美國Science周刊評出的1997 年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的榜首。英國PPI生物技術(shù)的羅斯林（Roslin）研究所的維爾穆特(綿羊B乳腺細(xì)胞核易核卵融合卵綿羊C子宮多莉植入植入生產(chǎn)克隆多莉

40、羊示意圖取出未受精卵去核電激體外胚胎發(fā)育綿羊A綿羊B乳腺細(xì)胞核易核卵融合卵綿羊C子宮多莉植入植入生產(chǎn)克隆多“多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)；一只是芬蘭多塞特母綿羊，兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息，即提供了細(xì)胞核（稱之為供體）；一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無細(xì)胞核的卵細(xì)胞；另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境子宮，是“多莉”羊的“生”母。 “多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)；一只是芬蘭多塞特母綿羊，兩只是克隆技術(shù)將對21世紀(jì)產(chǎn)生的重大影響遺傳素質(zhì)完全一致的克隆動物將更有利于開展對動物(人)生長、發(fā)育、衰老和健康等機(jī)理的研究；有利于大量培養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的家畜; 經(jīng)轉(zhuǎn)基因的克隆哺乳動

41、物，將能為人類提供源源不斷的廉價的藥品、保健品以及較易被人體接受的移植器官； 科學(xué)家將很快地從目前的同種克隆技術(shù)推進(jìn)到異種克隆,即借腹懷胎的新領(lǐng)域,這無疑將大大促進(jìn)對瀕臨滅種的哺乳動物的保護(hù)工作。 倫理與社會問題克隆技術(shù)將對21世紀(jì)產(chǎn)生的重大影響遺傳素質(zhì)完全一致的克隆動細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)光鏡樣品制備光鏡樣品制備細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)Phase-contrast microscope andDifferential-interference microscopePhase-co

42、ntrast microscope andA comparison of yeast cells that were growing on the vaginal epithelium seen with different types of LM.a)under bright-field;b)phase-contrast;c)DICA comparison of yeast cells th細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)電子顯微鏡的基本構(gòu)造電子顯微鏡的基本構(gòu)造細(xì)胞

43、生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)S=(dx/dt)/2x =110-13sec.S=(dx/dt)/2x細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)差速離心差速離心細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞

44、生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)等電聚焦電泳等電聚焦電泳細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)直接免疫熒光標(biāo)記與間接免疫熒光標(biāo)記技術(shù)直接免疫熒光標(biāo)記與間接免疫熒光標(biāo)記技術(shù)免疫印跡（westernblotting）SDS（或雙向電泳）轉(zhuǎn)移到膜上免疫顯色免疫印跡（westernblotting）SDS細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047

45、張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)多莉克隆猴多莉克

46、隆猴細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜 細(xì)胞膜（質(zhì)膜） 真核細(xì)胞：構(gòu)成細(xì)胞器的膜 原核細(xì)胞：間體 生物膜細(xì)胞內(nèi)膜 細(xì)胞膜（質(zhì)膜）生物細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型細(xì)胞質(zhì)膜的成分細(xì)胞質(zhì)膜的特征細(xì)胞質(zhì)膜的功能膜骨架細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型研究簡史生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的結(jié)構(gòu)特征一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型研究簡史1、細(xì)胞膜的研究簡史1925年E.Gorter and F.Grendel：質(zhì)膜由雙層脂分子構(gòu)成30年代，Danielli and Davison： “蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三明治式的結(jié)構(gòu)模型1959年，J.D.

47、Robertson提出單位膜模型(unit membrane model) 電鏡下見“兩暗一明”的結(jié)構(gòu)1972年，S.J.Singer and G. Nicolson 提出流動鑲嵌模型(fluid mosaic model) 脂筏模型（lipid rafts model）1、細(xì)胞膜的研究簡史1925年E.Gorter and F.2、流動鑲嵌模型2、流動鑲嵌模型3、生物膜的結(jié)構(gòu)特征磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分；蛋白質(zhì)：生物膜功能的主要決定者；流動性 ：生物膜的基本特征之一， 細(xì)胞進(jìn)行生命活動的必要條件；不對稱性液晶態(tài)3、生物膜的結(jié)構(gòu)特征磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分；流動性膜

48、脂流動性：主要指脂分子的側(cè)向運(yùn)動脂分子本身的性質(zhì)；溫度的影響；在動物細(xì)胞中，膽固醇起雙向調(diào)節(jié)作用。 流動性膜脂流動性：主要指脂分子的側(cè)向運(yùn)動膜蛋白流動性熒光抗體免疫標(biāo)記實驗成斑現(xiàn)象(patching)或成帽現(xiàn)象(capping) 影響膜流動性的因素細(xì)胞骨架膜蛋白與膜脂分子的相互作用膜蛋白流動性2、不對稱性膜脂與糖脂的不對稱性糖脂僅存在于質(zhì)膜的ES面，是完成其生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。膜蛋白與糖蛋白的不對稱性膜蛋白的不對稱性；糖蛋白糖殘基均分布在質(zhì)膜的ES面。2、不對稱性膜脂與糖脂的不對稱性二、細(xì)胞膜的化學(xué)組成二、細(xì)胞膜的化學(xué)組成細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)1、 組成細(xì)胞膜的脂類膜脂類型磷脂糖脂膽

49、固醇1、 組成細(xì)胞膜的脂類膜脂類型膜脂的熱運(yùn)動方式沿膜平面的側(cè)向運(yùn)動脂分子圍繞軸心的自旋運(yùn)動脂分子尾部的擺動雙層脂分子之間的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動脂質(zhì)體膜脂的熱運(yùn)動方式三種類型的膜脂磷脂：膜脂的基本成分（50以上）分類甘油磷脂：由甘油、脂肪酸、磷酸、膽堿或膽胺組成。鞘氨醇磷脂：由神經(jīng)鞘氨醇、脂肪酸、磷酸、膽堿或膽胺組成。主要特點具有一個極性頭和兩個非極性的尾(脂肪酸鏈)（心磷脂除外）；脂肪酸碳鏈碳原子為偶數(shù),多數(shù)碳鏈由16,18或20個組成；飽和脂肪酸(如軟脂酸)及不飽和脂肪酸(如油酸)。三種類型的膜脂磷脂：膜脂的基本成分（50以上）糖脂含量5神經(jīng)細(xì)胞糖脂含量較高膽固醇真核細(xì)胞膜含量30%糖脂細(xì)胞生物學(xué)(全

50、套1047張課件)磷脂磷脂細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)脂質(zhì)體（Liposome）脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。脂質(zhì)體的類型脂質(zhì)體的應(yīng)用研究膜脂與膜蛋白及其生物學(xué)性質(zhì)；脂質(zhì)體中裹入DNA可用于基因轉(zhuǎn)移；在臨床治療中，脂質(zhì)體作為藥物或酶等載體。脂質(zhì)體（Liposome）脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成2、膜蛋白類型膜內(nèi)在蛋白與膜脂結(jié)合的方式功能去垢劑2、膜蛋白類型膜蛋白類型外周膜蛋白（外在膜蛋白）(extrinsic/peripheral membrane proteins ) 水溶性蛋白離子鍵或其它弱鍵容易分離膜蛋白類

51、型外周膜蛋白（外在膜蛋白）(extrinsic/pe內(nèi)在蛋白（整合膜蛋白）(intrinsic/ integral membrane proteins) 水不溶性蛋白形成跨膜螺旋去垢劑脂錨定膜蛋白(lipid anchored protein)與脂肪酸結(jié)合質(zhì)膜內(nèi)側(cè)與糖脂結(jié)合質(zhì)膜外側(cè)內(nèi)在蛋白（整合膜蛋白）(intrinsic/ integra膜內(nèi)在蛋白與膜脂結(jié)合的方式膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域與脂雙層分子的疏水核心的相互作用?？缒そY(jié)構(gòu)域兩端攜帶正電荷的氨基酸殘基與磷脂分子帶負(fù)電的極性頭形成離子鍵，或帶負(fù)電的氨基酸殘基通過Ca2+、Mg2+等陽離子與帶負(fù)電的磷脂極性頭相互作用。某些膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)的

52、半胱氨酸殘基上共價結(jié)合脂肪酸分子,插入脂雙層之間,進(jìn)一步加強(qiáng)膜蛋白與脂雙層的結(jié)合力,還有少數(shù)蛋白與糖脂共價結(jié)合。膜內(nèi)在蛋白與膜脂結(jié)合的方式膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域與脂雙層分子的疏細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)去垢劑去垢劑是一端親水一端疏水的兩性小分子,是分離與研究膜蛋白的常用試劑。類型離子型去垢劑：如SDS非離子型去垢劑：如Triton X - 100去垢劑去垢劑是一端親水一端疏水的兩性小分子,是分離與研究膜蛋3、膜糖類糖蛋白：N乙酰葡萄糖胺與蛋白質(zhì)特定部位的絲氨酸或天冬酰胺殘基以糖苷鍵相連。糖脂甘油醇糖脂（植物、細(xì)菌）：由甘油二酯和己糖（半乳糖、甘露糖）或脫氧葡萄糖組成。鞘氨醇糖酯：由神經(jīng)鞘氨醇

53、、脂肪酸、糖類組成。3、膜糖類糖蛋白：N乙酰葡萄糖胺與蛋白質(zhì)特定部位的絲氨酸或三、細(xì)胞膜的功能為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸；提供細(xì)胞識別位點，完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞；為多種酶提供結(jié)合位點；介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接；參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)；很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標(biāo)。三、細(xì)胞膜的功能為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；四、膜骨架膜骨架細(xì)胞膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；參與維持細(xì)胞膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。四、膜骨架膜骨架紅細(xì)胞的生物學(xué)特性膜骨架賦予紅細(xì)胞質(zhì)膜既有很好的彈性又具有較高強(qiáng)度。 紅細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及膜

54、骨架紅細(xì)胞的生物學(xué)特性細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)膜脂流動性膜脂流動性膜蛋白流動性膜蛋白流動性膜脂與糖脂的不對稱性膜脂與糖脂的不對稱性膜蛋白與糖蛋白的不對稱性膜蛋白與糖蛋白的不對稱性三種類型的膜脂三種類型的膜脂細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)脂質(zhì)體的類型 (a)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；(b)球形脂質(zhì)體；(c)平面脂質(zhì)體膜；(d)用于疾病治療的脂質(zhì)體的示意圖脂質(zhì)體的類型 (a)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生

55、物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)糖脂糖脂細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸跨膜運(yùn)輸小分子物質(zhì)被動運(yùn)輸（passive transport）簡單擴(kuò)散（simple diffusion）協(xié)助擴(kuò)散（facilitated diffusion）主動運(yùn)輸（active

56、transport）基團(tuán)轉(zhuǎn)位運(yùn)輸跨膜運(yùn)輸小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)：膜泡運(yùn)輸，批量運(yùn)輸胞吞作用（endocytosis）胞吐作用（exocytosis）屬于主動運(yùn)輸大分子和顆粒物質(zhì)：膜泡運(yùn)輸，批量運(yùn)輸屬于主動運(yùn)輸一、簡單擴(kuò)散特點沒有膜載體的參與；不消耗能量；物質(zhì)運(yùn)輸速率與被運(yùn)輸物質(zhì)在膜兩側(cè)濃度梯度成正比，還與它們在水相和油相中的分配系數(shù)、電離度、分子大小等因素有關(guān)。一、簡單擴(kuò)散特點細(xì)胞膜的通透性可通透：疏水小分子： O2，N2， CO2，苯小的不帶電荷的極性分子：H2O，尿素，甘油不可通透：大的不帶電荷的極性分子：葡萄糖、蔗糖帶電荷的離子： H+，Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Cl-，HC

57、O3-細(xì)胞膜的通透性可通透：影響通透性的因素分子的大小、分子的極性、分子的帶電性影響通透性的因素二、協(xié)助擴(kuò)散特點不消耗能量；有膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與載體蛋白（carrier proteins）通透酶，介導(dǎo)被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸，擴(kuò)散速率有飽和現(xiàn)象；通道蛋白（channel proteins）：只介導(dǎo)被動運(yùn)輸具離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高離子通道是門控的二、協(xié)助擴(kuò)散特點對被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度選擇性；運(yùn)輸物質(zhì)：各種極性分子和無機(jī)離子，如糖、氨基酸、核苷酸、細(xì)胞代謝物等細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)三、主動運(yùn)輸特點消耗能量，能量來自ATP水解（原始主動運(yùn)輸）、光能驅(qū)動、另一種物質(zhì)順電化學(xué)梯度運(yùn)輸所釋放的能量（協(xié)同主

58、動運(yùn)輸）；電化學(xué)梯度=濃度梯度+電勢梯度主動運(yùn)輸能逆電化學(xué)梯度進(jìn)行；主動運(yùn)輸需要載體蛋白的參與。三、主動運(yùn)輸特點1. 原始主動運(yùn)輸 鈉鉀泵1. 原始主動運(yùn)輸 鈉鉀泵Na+-K+-ATP酶的作用原理Na+-K+-ATP酶的作用原理細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)鈉鉀泵對維持滲透平衡的意義鈉鉀泵對維持滲透平衡的意義細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)2. 協(xié)同主動運(yùn)輸（cotransport)動物細(xì)胞：Na+- 葡萄糖運(yùn)輸，Na+- 氨基酸運(yùn)輸植物細(xì)胞和細(xì)菌：H+- 糖、 H+-氨基酸的運(yùn)輸方式同向轉(zhuǎn)運(yùn)（symport）：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同反向轉(zhuǎn)運(yùn)（antiport）：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)

59、移方向相反2. 協(xié)同主動運(yùn)輸（cotransport)動物細(xì)胞：Na+四、基團(tuán)轉(zhuǎn)位運(yùn)輸PEP: 磷酸烯醇丙酮酸四、基團(tuán)轉(zhuǎn)位運(yùn)輸PEP: 磷酸烯醇丙酮酸五、胞吞作用（內(nèi)吞作用）原蟲類的營養(yǎng)方式人體的防御系統(tǒng) 均與溶酶體融合五、胞吞作用（內(nèi)吞作用）原蟲類的營養(yǎng)方式兩種方式吞噬作用（phagocytosis） ：胞吞物為大的顆粒性物質(zhì)（微生物和細(xì)胞碎片），形成的囊泡較大。胞飲作用（pinocytosis） ：胞吞物為溶液，形成的囊泡較小。受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用兩種方式六、胞吐作用（外排作用）組成型外排途徑（constitutive exocytosis pathway）所有真核細(xì)胞；連續(xù)分泌過程；用于質(zhì)

60、膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基質(zhì)組分、營養(yǎng)或信號分子）。途徑：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌泡細(xì)胞表面 六、胞吐作用（外排作用）組成型外排途徑（constituti調(diào)節(jié)型外排途徑（regulated exocytosis pathway）特化的分泌細(xì)胞；產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）；具有共同的分選機(jī)制，分選信號存在于蛋白本身，分選主要由高爾基體TGN上的受體類蛋白來決定。調(diào)節(jié)型外排途徑（regulated exocytosis p膜流：動態(tài)過程，對質(zhì)膜更新和維持細(xì)胞的生存和生長是必要的。膜流：動態(tài)過程，對質(zhì)膜更新和維持細(xì)胞的生存和生長是必要的。細(xì)胞生物學(xué)(全套1047張課件)細(xì)胞生物學(xué)(全套10