細(xì)胞生物學(xué)緒論課件

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳與細(xì)胞生物學(xué)教研室李翔細(xì)胞生物學(xué)緒論本次課主要內(nèi)容：第一篇細(xì)胞生物學(xué)概論第一章緒論第二章細(xì)胞概念與分子基礎(chǔ)參考書：宋今丹主編《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》，人衛(wèi)出版社翟中和主編《細(xì)胞生物學(xué)》，高等教育出版社細(xì)胞生物學(xué)緒論第一章緒論第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)概述細(xì)胞生物學(xué)緒論細(xì)胞生物學(xué)緒論人體內(nèi)不同細(xì)胞的模式圖細(xì)胞生物學(xué)緒論小鼠舌肌橫切微管復(fù)雜的大腦小鼠內(nèi)耳毛細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)緒論一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究內(nèi)容細(xì)胞生物學(xué)（cellbiology）：是以細(xì)胞為研究對(duì)象，應(yīng)用近代物理學(xué)、化學(xué)、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)及分子生物學(xué)的技術(shù)和方法，從細(xì)胞整體水平、亞顯微水平和分子水平三個(gè)層次以研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)緒論特點(diǎn)：將結(jié)構(gòu)與功能結(jié)合起來，關(guān)注細(xì)胞間的相互關(guān)系，了解生物體的生長、發(fā)育、分化、繁殖、運(yùn)動(dòng)、遺傳、變異、衰老、死亡等基本生命現(xiàn)象的機(jī)制和規(guī)律。細(xì)胞生物學(xué)緒論→細(xì)胞生物學(xué)cellbiology（結(jié)構(gòu)和功能）→細(xì)胞分子生物學(xué)cellandmolecularbiology細(xì)胞學(xué)cytology(形態(tài)）細(xì)胞生物學(xué)緒論分支細(xì)胞形態(tài)學(xué)

cytomorphology細(xì)胞生理學(xué)

cytophysiology細(xì)胞遺傳學(xué)

cytogenetics細(xì)胞社會(huì)學(xué)

cytosociology分子細(xì)胞學(xué)

molecularcytology基因組學(xué)

genomics蛋白質(zhì)組學(xué)

proteomics細(xì)胞生物學(xué)的主要分支:細(xì)胞組學(xué)cytomics細(xì)胞生物學(xué)緒論醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)（medicalcellbiology）：

是以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，研究和探討人體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生、發(fā)展、成長、衰老、死亡的生命活動(dòng)規(guī)律及其發(fā)病機(jī)理和防治的科學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)緒論二、細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位

細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要分支學(xué)科。它既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，也是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一。細(xì)胞生物學(xué)緒論

如細(xì)胞工程，基因（遺傳）工程，蛋白質(zhì)（酶）工程。大腸桿菌生產(chǎn)激素細(xì)胞生物學(xué)緒論1997，世界第一頭體細(xì)胞克隆動(dòng)物綿羊多利

克隆貓小尼基細(xì)胞生物學(xué)緒論1999，中國第一批克隆山羊

在羊之后，已出現(xiàn)了猴、豬、牛、貓、鼠、兔等13位成員。選育優(yōu)良品種、生產(chǎn)藥物、食品等。細(xì)胞生物學(xué)緒論第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的幾個(gè)主要階段細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展過程（四個(gè)時(shí)期）細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究（經(jīng)典時(shí)期）實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平的細(xì)胞生物學(xué)（興起）細(xì)胞生物學(xué)緒論1６65年-英國-物理學(xué)家-胡克（RobertHooke）軟木（櫟樹皮）——細(xì)胞（cell）一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立細(xì)胞生物學(xué)緒論1675年-列文胡克（A.V.LeeuwenHoek）-300倍放大鏡:細(xì)胞生物學(xué)緒論1838~1839年德國:植物學(xué)家M.J.Schleiden，動(dòng)物學(xué)家T.Schwann

——

細(xì)胞學(xué)說(celltheory)

細(xì)胞生物學(xué)緒論細(xì)胞學(xué)說(celltheory)：一切生物從單細(xì)胞生物到高等動(dòng)、植物均由細(xì)胞組成；細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位。細(xì)胞學(xué)細(xì)胞生物學(xué)緒論19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)細(xì)胞學(xué)說達(dá)爾文進(jìn)化論能量轉(zhuǎn)化與守恒定律現(xiàn)代生物學(xué)三大基石細(xì)胞學(xué)說達(dá)爾文進(jìn)化論孟德爾遺傳學(xué)細(xì)胞生物學(xué)緒論二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究(經(jīng)典時(shí)期)

從19世紀(jì)中葉-20世紀(jì)初：應(yīng)用固定和染色技術(shù)，顯微鏡下的形態(tài)描述。細(xì)胞生物學(xué)緒論1835年，E.Dujardin把神經(jīng)細(xì)胞中膠質(zhì)描述為“肉樣質(zhì)”。

1864年，H.VonMohl提出原生質(zhì)理論。之后又明確將細(xì)胞核周圍的原生質(zhì)稱為“細(xì)胞質(zhì)”，核內(nèi)的原生質(zhì)叫“核質(zhì)”。細(xì)胞生物學(xué)緒論1841年，R.Remak觀察雞胚血球細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)直接分裂。1880年，W.Flemming發(fā)現(xiàn)有絲分裂。1883、1886年，VanBeneden,E.Straburger分別在動(dòng)植物細(xì)胞中看到減數(shù)分裂。細(xì)胞生物學(xué)緒論1883年，Beneden發(fā)現(xiàn)中心粒。1898年，Benda發(fā)現(xiàn)線粒體。1898年，C.Golgi發(fā)現(xiàn)高爾基體。細(xì)胞生物學(xué)緒論三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段20世紀(jì)初—20世紀(jì)中葉:

采用多種實(shí)驗(yàn)手段，細(xì)胞學(xué)的研究從形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察深入到生理功能、生物化學(xué)、遺傳發(fā)育機(jī)理的研究,并逐漸形成一些分支學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)緒論1900年,孟德爾遺傳法則重新發(fā)現(xiàn)；1887年，O.Hertwig用實(shí)驗(yàn)方法研究海膽卵的受精作用及蛔蟲卵發(fā)育中的核質(zhì)關(guān)系，發(fā)展了實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué);細(xì)胞遺傳學(xué)：細(xì)胞生物學(xué)緒論1902年，T.Boveri等把染色體的行為與孟德爾的遺傳因子聯(lián)系起來，提出“染色體遺傳理論”；

1909年,W.Johannsen把遺傳因子命名為gene；

1910年,T.H.Morgan根據(jù)他的大量實(shí)驗(yàn)，建立“基因?qū)W說”，證明基因是遺傳性狀的基本單位，并直線排列在染色體上成連鎖群。------細(xì)胞學(xué)＋遺傳學(xué)：細(xì)胞遺傳學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)緒論細(xì)胞生理學(xué)：1909年，Harrison創(chuàng)建組織培養(yǎng)技術(shù)。細(xì)胞化學(xué)：1924年，F(xiàn)eulgen

首創(chuàng)核染色反應(yīng):Feulgen染色法（DNA）1904年，Brachet用Unna染液測(cè)定細(xì)胞中RNA。細(xì)胞生物學(xué)緒論

從20世紀(jì)40年代開始，由于電鏡的發(fā)明，使研究深入到亞顯微水平。1943年，Cloude使用高速離心機(jī)分離了細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、微粒體。細(xì)胞生物學(xué)緒論四、亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平的細(xì)胞生物學(xué)20世紀(jì)50年代開始：在亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平上研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。（一）電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞生物學(xué)研究深入到亞顯微水平細(xì)胞生物學(xué)緒論細(xì)胞生物學(xué)緒論（二）分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成和發(fā)展1953年J.Watson和F.Crick提出:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。1958年M.Meselson提出:DNA半保留復(fù)制。1958年Crick提出：中心法則。細(xì)胞生物學(xué)緒論1961年，馬泰、雅各布確定每種氨基酸的遺傳密碼。上世紀(jì)70年代后，細(xì)胞生物學(xué)在分子水平的研究獲得快速發(fā)展：膜的分子結(jié)構(gòu)、信號(hào)肽的研究、線粒體能量轉(zhuǎn)換研究、細(xì)胞骨架研究、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞分化研究、細(xì)胞凋亡……細(xì)胞生物學(xué)緒論

綿羊多利的成功克隆，證明細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；

1981年G．R．Martin等率先建立的小鼠胚胎干細(xì)胞系，促進(jìn)了細(xì)胞分化與發(fā)育及人類疾病的研究。

1990年人類基因組計(jì)劃（HGP），功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)。人類胚胎干細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)緒論細(xì)胞學(xué)cytology→細(xì)胞生物學(xué)cellbiology→

細(xì)胞分子生物學(xué)cellandmolecularbiology細(xì)胞生物學(xué)緒論四個(gè)階段：細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究（經(jīng)典時(shí)期）實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平的細(xì)胞生物學(xué)（興起）細(xì)胞生物學(xué)緒論第三節(jié)細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和支柱學(xué)科?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)各科都是以細(xì)胞為研究基礎(chǔ)，以細(xì)胞生物學(xué)為理論指導(dǎo)。細(xì)胞生物學(xué)緒論

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重要課題的研究將依賴于細(xì)胞生物學(xué)的更深入發(fā)展：癌癥遺傳病醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)（Medicalcellbiology）的研究內(nèi)容：不斷加深和醫(yī)學(xué)科學(xué)的結(jié)合，期望對(duì)人體各種疾病的發(fā)病機(jī)制予以深入闡明，以試圖在診斷和治療上提出有效的技術(shù)手段。細(xì)胞生物學(xué)緒論二、細(xì)胞生物學(xué)的某些主要研究領(lǐng)域與醫(yī)學(xué)意義細(xì)胞生物學(xué)中許多領(lǐng)域的研究進(jìn)展很快，這可能會(huì)成為推動(dòng)醫(yī)學(xué)向前發(fā)展的一個(gè)新的基礎(chǔ)。（一）細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各種生命活動(dòng)：神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)。外界信號(hào)→與受體結(jié)合→引起胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)幾乎涵蓋了細(xì)胞所有的生命現(xiàn)象。細(xì)胞生物學(xué)緒論（二）細(xì)胞分化與干細(xì)胞研究細(xì)胞分化(celldifferentiation)是指在個(gè)體發(fā)育中，由單個(gè)受精卵產(chǎn)生的細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化組成和功能等方面形成明顯的穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。處于發(fā)育相應(yīng)階段的細(xì)胞被分別稱為全能性干細(xì)胞→多能性干細(xì)胞→單能或?qū)Ｄ苄愿杉?xì)胞。對(duì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的研究將有助于對(duì)發(fā)育和細(xì)胞分化機(jī)制的認(rèn)識(shí)。細(xì)胞生物學(xué)緒論人骨髓干細(xì)胞培養(yǎng)增殖治療急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞生物學(xué)緒論（三）細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期調(diào)控細(xì)胞增殖是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要特征,是個(gè)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞周期（Cellcycle）：細(xì)胞周期性的復(fù)制和分裂過程。主要內(nèi)容：細(xì)胞是如何知道何時(shí)分裂，何時(shí)停止分裂，以及細(xì)胞不對(duì)稱分裂的機(jī)制等細(xì)胞的增殖失控與某些疾病，如腫瘤的發(fā)生等密切相關(guān)細(xì)胞生物學(xué)緒論（四）細(xì)胞衰老與細(xì)胞死亡細(xì)胞衰老(cellularaging)是指細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸衰退的現(xiàn)象。細(xì)胞衰老是機(jī)體的衰老和老年病發(fā)病的基礎(chǔ)。已在線蟲中發(fā)現(xiàn)衰老基因和抗衰老基因；Werner早老綜合征是由于DNA復(fù)制解旋障礙引起的。細(xì)胞生物學(xué)緒論

細(xì)胞死亡(celldeath)是指細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)束，通常可分為壞死與凋亡兩大類。細(xì)胞凋亡異常，將引起發(fā)育畸形，如并指(趾)、肛門閉鎖、兩性畸形和神經(jīng)管發(fā)育缺陷等；一些神經(jīng)退行性疾病，如帕金森(Parkinson)病、阿爾茨海默(Alzheimei)病等與神經(jīng)元凋亡密切相關(guān)。細(xì)胞生物學(xué)緒論（五）細(xì)胞的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)基因組(genome)：是指細(xì)胞或生物體的一套完整的單倍體遺傳物質(zhì)，是所有不同染色體上全部基因和基因間的DNA的總和?；蚪M學(xué)：是研究生物基因的組成，組內(nèi)各基因的精確結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及表達(dá)調(diào)控的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)緒論蛋白質(zhì)組(proteome)：是指由一個(gè)細(xì)胞，一個(gè)組織或生物的基因組所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)組學(xué)：以細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)的存在及其活動(dòng)方式為研究對(duì)象，從整體角度分析細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的蛋白質(zhì)組成成分、表達(dá)水平與修飾狀態(tài)，進(jìn)而了解蛋白質(zhì)之間的相互作用與聯(lián)系，揭示蛋白質(zhì)功能與細(xì)胞生命活動(dòng)的規(guī)律。

細(xì)胞生物學(xué)緒論

基于亞細(xì)胞成分(如細(xì)胞膜、線粒體、溶酶體、內(nèi)