細(xì)胞與細(xì)胞生物學(xué)

細(xì)胞與細(xì)胞生物學(xué)教材2生命活動(dòng)細(xì)胞通訊細(xì)胞增殖細(xì)胞分化細(xì)胞衰老細(xì)胞死亡細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)核糖體內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞骨架線粒體細(xì)胞核醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)

內(nèi)容設(shè)置緒論細(xì)胞概述45第一章細(xì)胞與細(xì)胞生物學(xué)6什么是細(xì)胞生物學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)？7

細(xì)胞生物學(xué)（CellBiology）：以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)、系統(tǒng)的觀點(diǎn)和結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的觀點(diǎn)，從顯微水平，到超微水平和分子水平等不同層次，研究細(xì)胞的生命活動(dòng)規(guī)律以及整合功能，闡明其生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

研究的是細(xì)胞的共性8細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)（膜系統(tǒng)、細(xì)胞骨架、細(xì)胞核）細(xì)胞的代謝（能量代謝-線粒體）細(xì)胞的增殖和分化細(xì)胞的遺傳和變異細(xì)胞的衰老和死亡細(xì)胞的起源與進(jìn)化細(xì)胞的興奮與運(yùn)動(dòng)細(xì)胞的信息傳遞（信號(hào)傳導(dǎo)）細(xì)胞生物學(xué)研究?jī)?nèi)容：9生物膜與細(xì)胞器的研究10生物膜與細(xì)胞器的研究11

光鏡下顯示細(xì)胞骨架：紅色顯示微絲，綠色顯示微管

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細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究13細(xì)胞增殖及其調(diào)控14151617細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次18第一節(jié)

細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史191）1665-1677，細(xì)胞發(fā)現(xiàn)（簡(jiǎn)陋顯微鏡）1830s-1855，細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立2）1830s-20世紀(jì)初，經(jīng)典細(xì)胞學(xué)階段3）20世紀(jì)初至中葉，電鏡發(fā)明及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)研究4）1953年以來(lái)，分子細(xì)胞生物學(xué)時(shí)代細(xì)胞生物學(xué)的四個(gè)主要發(fā)展階段20各種觀察儀器的分辨力和觀察對(duì)象21一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

顯微鏡之于生物學(xué)，猶如望遠(yuǎn)鏡之于天文學(xué)。1590年荷蘭眼鏡制造商J.和Z.Janssen父子制作第一臺(tái)復(fù)式顯微鏡，放大倍數(shù)不超過(guò)10倍。1665年英國(guó)人RobertHooke（胡克）出版《顯微圖譜》。觀察了軟木，并首次用cells來(lái)描述“細(xì)胞”。1680年A.vanLeeuwenhoek（列文虎克）當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，他一生中制作了200多臺(tái)顯微鏡和400多個(gè)鏡頭。他觀察過(guò)植物、原生動(dòng)物、水、鮭魚(yú)的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌、唾液、血液、精液等等。之后的160多年里，對(duì)細(xì)胞的研究沒(méi)有實(shí)質(zhì)進(jìn)展。

22第一階段細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1590年荷蘭眼鏡制造商J.和Z.Janssen父子制作第一臺(tái)復(fù)式顯微鏡，放大倍數(shù)不超過(guò)10倍。231665年英國(guó)人RobertHooke（胡克）出版《顯微圖譜》。觀察了軟木，并首次用cells來(lái)描述“細(xì)胞”。24RobertHooke’smicroscope251680年A.vanLeeuwenhoek（列文虎克）當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，他一生中制作了200多臺(tái)顯微鏡和400多個(gè)鏡頭。他觀察過(guò)植物、原生動(dòng)物、水、鮭魚(yú)的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌、唾液、精液等等。26二、細(xì)胞學(xué)的發(fā)展

1、1864年，Von.Mohl提出原生質(zhì)理論。

2、1879年，德國(guó)人W.Flemming觀察了蠑螈細(xì)胞的有絲分裂，于1882年提出了mitosis這一術(shù)語(yǔ)。德國(guó)人E.Strasburger在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有絲分裂，并分期。

3、1905年，J.Farmer和J.More把進(jìn)行有性生殖的生物體的生殖細(xì)胞使染色體數(shù)目減半的分裂方式稱(chēng)為減數(shù)分裂。第二階段27第三階段，實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段1879年，德國(guó)人W.Flemming觀察了蠑螈細(xì)胞的有絲分裂，于1882年提出了mitosis這一術(shù)語(yǔ)。德國(guó)人E.Strasburger在植物細(xì)胞發(fā)現(xiàn)有絲分裂，并分期。1905年，J.Farmer和J.More把進(jìn)行有性生殖的生物體的生殖細(xì)胞使染色體數(shù)目減半的分裂方式稱(chēng)為減數(shù)分裂。中心體、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)281933年德國(guó)人E.Ruska和M.Knoll發(fā)明透射電鏡，人類(lèi)視野進(jìn)入超微領(lǐng)域。1939年Siemens公司生產(chǎn)商品電鏡29第四階段，分子細(xì)胞生物學(xué)時(shí)代1944年，美國(guó)人O.Avery，C.Macleod和M.McCarthy等人通過(guò)肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。1953年，美國(guó)人J.D.Watson和英國(guó)人F.H.C.Crick提出DNA雙螺旋模型。1956年，蔣有興（美籍華人）利用徐道覺(jué)發(fā)明的低滲處理技術(shù)證實(shí)了人的2n為46條，而不是48條。1961-64年，美國(guó)人M.W.Nirenberg破譯DNA遺傳密碼。3031

1953年，JD.Watson(沃森)和FHC.Crick（克里克）提出DNA雙螺旋模型。

1962年獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。3234第二節(jié)

細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立35細(xì)胞學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)說(shuō)（CellTheory）是19世紀(jì)的重大發(fā)現(xiàn)之一，其基本內(nèi)容有三條：①一切生命均由單細(xì)胞或多細(xì)胞構(gòu)成；②細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位；③一切細(xì)胞只能來(lái)自原來(lái)的細(xì)胞其中①②是由德國(guó)植物學(xué)家施萊登（MJ.Schleiden）和動(dòng)物學(xué)家施旺（T.Schwann）提出的而③是1855年由德國(guó)病理學(xué)家魯?shù)婪颍≧udolfVirchow）提出36MatthiasJacobSchleidenTheodarSchwann37RudolfVirchow

38第三節(jié)

細(xì)胞的化學(xué)組成

（自學(xué)）39第四節(jié)

生物體由細(xì)胞組成40414243大?。翰町惡艽蟆Ｐ螤睿憾鄻?，但同種細(xì)胞的形狀一般是固定的。44

細(xì)胞（cell）：有機(jī)體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位（除了病毒），是一切生命活動(dòng)的基本單位。一切生命均由單細(xì)胞或多細(xì)胞構(gòu)成45細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位46非細(xì)胞的生命形態(tài)——病毒例外4748原始細(xì)胞古細(xì)菌真細(xì)菌等原核細(xì)胞真核細(xì)胞環(huán)境不變環(huán)境變化原核細(xì)胞（原核）細(xì)胞多樣性-結(jié)構(gòu)和分類(lèi)49一類(lèi)沒(méi)有明顯細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物包括：細(xì)菌、藍(lán)藻（即藍(lán)綠藻）、支原體、放線菌、立克次體原核細(xì)胞（prokaryoticcell）不是“綠藻”50掃描電鏡法，附于細(xì)胞表面眾多的圓形顆粒為支原體51細(xì)菌支原體藍(lán)藻放線菌52真核細(xì)胞（eukaryoticcell）種類(lèi)：基本特點(diǎn)：有細(xì)胞核有內(nèi)膜系統(tǒng)有細(xì)胞骨架系統(tǒng)具有有氧代謝體系（線粒體）……53高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體細(xì)胞骨架54原核細(xì)胞真核細(xì)胞55特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小(1～10μm)較大(10～100μm)細(xì)胞核及核結(jié)構(gòu)內(nèi)膜系統(tǒng)有氧代謝系統(tǒng)（線粒體）★核糖體★細(xì)胞骨架無(wú)，只有擬核無(wú)無(wú)有無(wú)有，由核膜和核仁組成有有有有遺傳信息編碼規(guī)則相同DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程相同，時(shí)間、地點(diǎn)不同ATP能量轉(zhuǎn)化方式相同代謝過(guò)程相同代表生物放線菌、支原體、衣原體、細(xì)菌、藍(lán)藻真菌、植物、動(dòng)物真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的異同56真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的比較共性：主要集中在細(xì)胞功能方面差異：主要反映在細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面57第五節(jié)

細(xì)胞生物學(xué)的研究進(jìn)展58細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)59那么，醫(yī)學(xué)和生物學(xué)，哪個(gè)先出現(xiàn)在歷史上？？60生物學(xué)和醫(yī)學(xué)對(duì)應(yīng)發(fā)展史時(shí)間生物學(xué)醫(yī)學(xué)原始社會(huì)狩獵（動(dòng)物學(xué)？）畜牧（動(dòng)物學(xué)？）種植（植物學(xué)？）狩獵->創(chuàng)傷、骨折、脫臼的基本處理畜牧->植物對(duì)動(dòng)物的療效，本草種植->本草奴隸社會(huì)↓封建社會(huì)醫(yī)學(xué)混雜了明顯原始宗教色彩《詩(shī)經(jīng)》？前2800年，埃及木乃伊，內(nèi)臟處置周朝，《周禮》把生物分成了動(dòng)物、植物兩大類(lèi)前6世紀(jì)，古希臘，簡(jiǎn)單人體解剖，確認(rèn)腦是思維感覺(jué)的器官前5世紀(jì)，古希臘，希波克拉底，“四體液病理學(xué)說(shuō)”及留意環(huán)境對(duì)疾病的影響前384-322，古希臘，亞里士多德，《動(dòng)物自然史》等，促進(jìn)生物分類(lèi)學(xué)前4世紀(jì)，戰(zhàn)國(guó)，扁鵲用針灸、按摩、湯藥等治療，《扁鵲難經(jīng)》介紹解剖、生理病理，診斷治療等前372，古希臘，《植物志》《植物起源》

《五十二病方》腹股溝疝簡(jiǎn)單手術(shù)修補(bǔ)術(shù)61生物學(xué)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)分類(lèi)群體進(jìn)化細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)人也是動(dòng)物共同發(fā)展植物學(xué)動(dòng)物學(xué)用藥解剖病理生理顯微鏡重要基礎(chǔ)62醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的研究目的：揭示各種疾病的發(fā)病機(jī)制，并提出更實(shí)用有效的診療手段。63大腸桿菌釀酒酵母細(xì)胞研究的模型-模式生物64擬南芥海膽65斑馬魚(yú)小鼠66熱點(diǎn)問(wèn)題：干細(xì)胞組織工程人類(lèi)基因組計(jì)劃基因診斷基因治療生物制藥67干細(xì)胞（stemcell）干細(xì)胞（stemcell）：一類(lèi)未分化的細(xì)胞群，具有自我更新和多向分化的特點(diǎn)。胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞

68干細(xì)胞的分化潛能受精卵胚胎干細(xì)胞（胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）全能性干細(xì)胞多能性干細(xì)胞成體干細(xì)胞相應(yīng)組織的細(xì)胞分化潛能最低的干細(xì)胞精原干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、表皮干細(xì)胞、腸干細(xì)胞、肝干細(xì)胞69應(yīng)用前景定向培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞→各種人體組織、器官成體干細(xì)胞植入體內(nèi)直接修復(fù)各種組織、器官成果：神經(jīng)干細(xì)胞已用于治療帕金森癥，并取得一定療效已有實(shí)驗(yàn)室在體外建立了胚胎干細(xì)胞系70組織工程(TissueEngineering)：應(yīng)用生命科學(xué)與工程學(xué)的原理與技術(shù)，研究、開(kāi)發(fā)用于修復(fù)、維護(hù)、促進(jìn)人體各種組織或器官損傷后的功能和形態(tài)的生物替代物的一門(mén)新興學(xué)科。三個(gè)要素：種子細(xì)胞、生物材料（支架）、組織構(gòu)建

組織工程71上海第二醫(yī)科大學(xué)曹誼林教授，1998年，一只背上長(zhǎng)著人耳朵的老鼠震撼了全世界；2001年，一個(gè)顱骨破損達(dá)6×6厘米的男孩在上海被利用組織化人工顱骨修補(bǔ)成功。72人類(lèi)基因組計(jì)劃（HGP）人類(lèi)基因組計(jì)劃

1990-2001年初完成，包括中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家的科學(xué)家完成了30億堿基對(duì)序列的測(cè)定.后基因組計(jì)劃即蛋白質(zhì)組學(xué)計(jì)劃,目標(biāo)是闡述體內(nèi)所具有功能性蛋白的空間構(gòu)型、作用特點(diǎn)、折疊規(guī)律等。73基因診斷基因診斷（genediagnosis）:通過(guò)檢測(cè)特定基因序列來(lái)診斷疾病的方法。遺傳疾病腫瘤感染性疾病，傳染性流行病器官移植組織配型法醫(yī)學(xué)中個(gè)體識(shí)別、親子鑒定74基因治療基因治療（genetherapy）:將功能正常的基因?qū)肽切┗蚪Y(jié)構(gòu)或功能發(fā)生紊亂的細(xì)胞內(nèi)，從而使患者基因型發(fā)生改變的操作過(guò)程。75生物制藥轉(zhuǎn)基因動(dòng)物人血清蛋白、人凝血因子Ⅸ和Ⅷ