細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)

細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)2023/11/8細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)分子生物學(xué)基礎(chǔ)普通生物學(xué)基礎(chǔ)細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)除病毒外，一切生物均由細(xì)胞組成。單細(xì)胞生物（一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)個(gè)體）多細(xì)胞生物（由許多各種各樣的細(xì)胞組成）

細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)英國(guó)人RobterHooke（1665）用自制的顯微鏡觀察軟木片，發(fā)現(xiàn)有許多狀如蜂窩的小孔，稱之為cell（原意是小房間）。實(shí)際上只是細(xì)胞壁。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)RobertBrown

（1831）從蘭科植物葉片表皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核。F.Dujardin（1835）在低等動(dòng)物根足、多孔蟲的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)（二）細(xì)胞大小和形態(tài)1.大小:多數(shù)φ10~100μm，低倍顯微鏡可見，小的φ0.1μm，高倍顯微鏡可見。2.形狀：球體、多面體、紡綞體、柱狀體（細(xì)胞的形狀和功能之間有密切關(guān)系）。nervecell

細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)（三）細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞的組成主要元素：C、H、O

其他元素：鈣、鈉、鉀、氯、鎂、鐵、銅、鋅、硼、 鉬、碘、錳、鈷、鉻、鎢、鋇、鎳 無機(jī)物：水（65~70%） 無機(jī)鹽（占干重2~5%） 有機(jī)物：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)2.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（1）原核細(xì)胞：（2）真核細(xì)胞：細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核液胞溶酶體高爾基體葉綠體線粒體光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體核膜孔細(xì)胞壁、質(zhì)體、液泡三部分是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，動(dòng)物細(xì)胞沒有。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)二、染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)：細(xì)胞分裂間期由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu)。染色體：細(xì)胞有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，由染色質(zhì)聚成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體：同一種物質(zhì)在細(xì)胞周期不同時(shí)間的不同形式。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)染色體的形狀（據(jù)：著絲粒位置不同） 中著絲粒 亞中著絲粒近端著絲粒 遠(yuǎn)端著絲粒細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)三、細(xì)胞周期概念：細(xì)胞由一次分裂末期到下一次分裂末期要經(jīng)歷相同的變化階段，周而復(fù)始。細(xì)胞的這種生長(zhǎng)、分裂循環(huán)的 歷程稱為細(xì)胞周期。細(xì)胞周期各階段： G1期分裂間期S期G2期有絲分裂期（M期）靜止期（G0期）細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)四、細(xì)胞分裂方式1.無絲分裂：低等生物的分裂方式（橫裂、縱裂）2.有絲分裂（主要形式）：染色體經(jīng)復(fù)制變成雙份，隨著核、質(zhì)分裂平均分配，形成兩個(gè)完整的子細(xì)胞。3.減數(shù)分裂（生殖細(xì)胞的特有分裂方式）：在染色質(zhì)復(fù)制一次后，經(jīng)過兩次分裂，結(jié)果子細(xì)胞的染色體數(shù)目比親代細(xì)胞減少了一半。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)有絲分裂的過程細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)1.有絲分裂間期核膜核仁染色質(zhì)中心粒細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)1.前期①染色質(zhì)凝縮，②分裂極確立與紡錘體開始形成，③核仁解體，④核膜消失。前期細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)Twocentrosomes,andtheirformingradialarraysofastralmicrotubulesseparatingonthesurfaceofanearlyprophasenewtlungcellnucleus.細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)2.中期染色體排列到在細(xì)胞的赤道面上。赤道板中期細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)3.后期姐妹染色體單體分離并移向細(xì)胞兩極。后期細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)4.末期從子染色體到達(dá)兩極，至形成兩個(gè)新細(xì)胞的時(shí)期。兩個(gè)出現(xiàn)：核膜出現(xiàn)、核仁出現(xiàn)兩個(gè)消失：染色體消失、紡錘絲消失中間小體細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)從子染色體到達(dá)兩極，至形成兩個(gè)新細(xì)胞的時(shí)期。主要標(biāo)志是子核的形成和胞質(zhì)分裂。中間小體細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)DividingMuscleMyoblast(primativemusclecell)(SEMx8,000)細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)（三）減數(shù)分裂與有絲分裂區(qū)別：1.生殖細(xì)胞（性染色體XX/XY）特有的分裂方式；2.染色質(zhì)復(fù)制一次，分裂兩次，子細(xì)胞染色體數(shù)減少一半；3.兩條性染色體各分配到兩個(gè)子細(xì)胞，最終產(chǎn)生子代個(gè)體性別差異精原細(xì)胞精子的形成卵細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子(變形)卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞卵細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)分裂的過程細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)分子生物學(xué)基礎(chǔ)（略）一、基因的概念與基因的復(fù)制（一）DNA是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)基因:染色體上包含遺傳信息的一段DNA片段。DNA基本單位：脫氧核苷酸；四種堿基（A、G、C、T）細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)（二）生命的遺傳是染色體自我復(fù)制的結(jié)果DNA的半保留復(fù)制：親代DNA分子的單鏈為模板，合成兩條子代DNA鏈，最終成為兩個(gè)拷貝分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。轉(zhuǎn)錄和翻譯：基因的遺傳信息由DNA通過轉(zhuǎn)錄傳遞給RNA，再通過翻譯合成蛋白質(zhì)，實(shí)現(xiàn)基因的表達(dá)。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)二、轉(zhuǎn)基因技術(shù)（一）概念：指將外源基因整合到生物體內(nèi)，得到穩(wěn)定表達(dá)，并使該基因能穩(wěn)定地遺傳給后代的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

（二）意義：改變了傳統(tǒng)生物科技的被動(dòng)狀態(tài)，使得人們可以克服物種間的遺傳障礙，定向培養(yǎng)創(chuàng)造出自然界所沒有的新的生命形態(tài)，以滿足人類社會(huì)的需要。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)（三）制備1.目的基因的獲得:使用限制性內(nèi)切酶，將目的基因從供體DNA長(zhǎng)鏈中剪切下來;2.構(gòu)建重組DNA:使用DNA連接酶，將兩個(gè)DNA片段連接起來;3.重組DNA引入細(xì)胞:通過載體（質(zhì)粒），將“拼接”好的DNA分子運(yùn)送到受體細(xì)胞中；4.表達(dá)目的基因的受體細(xì)胞的挑選：通過特定的標(biāo)志和方法，檢測(cè)基因轉(zhuǎn)入是否成功。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)普通生物學(xué)基礎(chǔ)（略）一、組織、器官形成：多細(xì)胞生物的受精卵分裂、分化而產(chǎn)生形態(tài)和功能不同的各類細(xì)胞，這些細(xì)胞組合成執(zhí)行不同功能的組織。各種組織以一定形式交織而組成各類器官和系統(tǒng)。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)2.植物組織（1）分生組織和永久組織永久組織：在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)胞陸續(xù)分化而失去分裂能力，成為有特定功能的細(xì)胞組織，即永久組織。分生組織：在成長(zhǎng)的植物體內(nèi)總保留一部分不分化的細(xì)胞，它們能繼續(xù)分裂、分化以補(bǔ)充新的細(xì)胞。由這些細(xì)胞構(gòu)成的組織稱為分生組織。

（2）植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)的材料——分生組織。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)3.動(dòng)物組織（1）上皮組織：細(xì)胞排列緊密，細(xì)胞間質(zhì)少。覆蓋在身體表面和體各種囊、管、腔的內(nèi)表面；（2）結(jié)締組織：有發(fā)達(dá)的細(xì)胞間質(zhì)，細(xì)胞分散于細(xì)胞間質(zhì)中。包括：血液和淋巴組織、疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、彈性組織、網(wǎng)狀結(jié)締組織、脂肪組織、軟骨、硬骨等；（3）肌肉組織：由長(zhǎng)纖維狀的肌肉細(xì)胞組成。包括橫紋肌、平滑肌、心肌三種；（4）神經(jīng)組織：由神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)二、生殖和發(fā)育（一）無性生殖與有性生殖1.無性生殖——不涉及性別、無配子參與、無受精過程的生殖（1）裂殖：通過細(xì)胞分裂進(jìn)行生長(zhǎng)(單細(xì)胞最簡(jiǎn)單的生長(zhǎng)方式)（2）出芽：細(xì)胞核分裂時(shí)，一個(gè)子核進(jìn)入細(xì)胞表面凸出的“芽”中，形成一個(gè)小的子細(xì)胞，如酵母菌。（3）孢子生殖：許多真菌和藻類能產(chǎn)生大量孢子，隨風(fēng)飄散，遇到適宜的環(huán)境即可發(fā)育成新的菌體。（4）再生作用：生物自身修復(fù)損傷的一種生理過程。通過再生可以產(chǎn)生新的個(gè)體。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)有性生殖：精子和卵子兩個(gè)性細(xì)胞（即配子）融合為一，成為合子或受精卵，再發(fā)育成為新一代個(gè)體。主要通過有絲分裂和減數(shù)分裂完成。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)3.受精和發(fā)育：花粉粒成熟后破囊散出花粉，到達(dá)柱頭，使胚珠中的卵受精；然后子房和胚珠繼續(xù)發(fā)育，成為果實(shí)和種子；通過不同的途徑被散播到遠(yuǎn)處，在合適條件下萌發(fā)為新植株。（三）高等動(dòng)物的生殖和發(fā)育1.卵裂：即受精卵的分裂，卵裂形成的細(xì)胞稱為分裂球。卵裂在開始時(shí)是同步的，即一個(gè)受精