细胞生物学第一讲细胞学与细胞生物学发展简史
细胞生物学发展简史
细胞生物学发展简史细胞生物学是研究细胞的结构、功能和机制的学科。
它是生物学的一个重要分支，涉及到从基本的细胞结构到分子水平的研究。
细胞生物学的研究对于人们理解生物体的基本单位，以及生命的起源和演化具有重要意义。
本文将介绍细胞生物学的发展历程。
细胞生物学的起源可以追溯到17世纪初，当时英国科学家罗伯特·亨利特使用精心设计的显微镜首次观察到细胞。
他发现薄片植物组织由许多小的箱子组成，后来被称为细胞。
这个发现引发了科学界对细胞的兴趣，并为细胞生物学的发展奠定了基础。
18世纪末至19世纪初，德国科学家马蒂斯·舍莱登在显微镜下观察到活细胞的运动，发现细胞是独立的生命体，并具有自主运动的能力。
他的发现为细胞生物学的研究提供了新的方向。
20世纪初，细胞生物学进入了一个全新的阶段，因为发现了细胞核和染色体的存在。
奥地利科学家恩斯特·鲍尔发现了细胞核，并将其命名为“核”。
他还发现细胞内存在染色体，这些染色体被认为是传递基因信息的载体。
这个发现引发了对遗传学和基因组学的兴趣。
20世纪20年代，美国生物学家托马斯·亨特摄得了第一张活细胞的电子显微照片。
这标志着细胞生物学进入了电子显微镜时代。
随后，美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA双螺旋结构的模型，他们因此获得了诺贝尔奖。
这项发现揭示了DNA在遗传信息传递中的重要性，推动了分子生物学的发展。
20世纪后半叶，细胞生物学进入了分子水平的研究。
美国科学家约翰·吉弗斯和克雷格·莫洛比发展了原位杂交技术，使得研究人员能够直接观察到细胞内特定基因的表达。
这项技术为研究基因调控提供了有力工具。
到了21世纪，细胞生物学进入了一个全新的时代。
高通量测序技术的出现，使得研究人员能够对细胞中的基因组进行大规模测序，揭示了更深层次的基因调控网络。
细胞成像技术的革新，使得科学家能够实时观察细胞的活动过程。
细胞生物学发展简史
细胞生物学发展简史公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-细胞生物学发展简史一细胞的发现和细胞学说的建立1665年，英国学者Robert Hooke用自制的显微镜观察栎树软木塞的薄切片，发现了其中有许多蜂窝状的小室，并将这些小室命名为cell。
实际上当时看到的是植物细胞的细胞壁。
此后，生物学家用cell一词描述生物体的基本结构单位，中文翻译为细胞。
Hooke对有关细胞的首次描述见于1665年他的《显微图谱》中，因此人们认为细胞的发现是在1665年。
真正观察活细胞的是荷兰科学家Antony von Leeuwenhoek，他用设计较好的显微镜观察池塘水中的原生动物、蛙肠道内的原生动物、人类和哺乳动物的精子，并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。
由以上可见，细胞生物学的基础建立于17世纪，并且Hooke和Leeuwenhoek两位科学家为此做出了重要贡献。
在Hooke发现细胞后的近170年中，人们用光学显微镜相继发现了一些不同类型的细胞，但对细胞的认识基本上没什么新的进展。
直到19世纪30年代，显微镜制造技术有了明显的改进，分辨率提高到1μm以内；同时还由于切片机的制造成功，从而对细胞的观察有了许多新的进展，细胞核、核仁、细胞的原生质等被揭示，人们才真正认识到细胞的生物学意义。
1838~1839年，德国植物学家Scheleiden（1838年）和动物学家Schwann （1839年）总结前人的工作，综合了植物和动物组织中细胞的结构，提出了“细胞学说（cell theory）”，指出“一切生物，从单细胞生物到高等动、植物都是由细胞组成的；细胞是生物体结构和功能的基本单位”。
后来德国科学家Rudolf Virchow(1855年)明确提出“一切细胞只能来自原来的细胞”的论点。
此外，他还指出机体的一切病理现象都是基于细胞的损伤，从而论证了生物界的统一性和共同起源。
《细胞生物学》笔记
《细胞生物学》笔记●第一章绪论●一、细胞学与细胞生物学发展简史●1 生物科学3个阶段以及细胞的发现●（1）三个阶段：形态描述阶段、实验室生物阶段、现代生物学阶段。
●（2）1665年胡克第一次发现植物细胞；1674年列文虎克发现红细胞。
●2 细胞学说的建立及意义●细胞学说的建立●第一阶段●1838~ 1839年，施莱登(德国)和施旺(德国)提出“细胞学说”●①所有生物都是由细胞构成的:●②每个细胞都是相对独立的单位●③已存在的细胞繁殖产生新细胞●第二阶段●1858年，德国医生和病理学家魏尔肖一细胞来自于细胞●细胞学说的意义●推进了人类对于生命的认识，推动科学的发展，与进化论和遗传学共称为生物学三大基石●二、细胞的统一性与多样性●1 细胞的基本特征●细胞的基本共性●①化学组成相似●②细胞质为膜脂-蛋白体系●③遗传装置相同●④分裂方式为一分为二●细胞是生命活动的基本单位●①构成有机体的基本单位●②代谢与功能的基本单位●③有机体生长与发育的基础●④繁殖的基本单位，遗传的桥梁●⑤生命起源的归宿，生物进化的起点●细胞的大小及其影响因素●细胞大小●高等动植物，同一器官与组织的细胞大小在一个恒定的范围之内，与物种差异无关●细胞内蛋白质与核糖体RNA的量决定细胞的大小●影响因素●信号通路中心的蛋白激酶一mTOR●细胞所处的时期●细胞核DNA的含量●2 原核细胞与真核细胞●（1）原核细胞●特点●①体积小，繁殖快，适应环境能力强●②没有生物膜系统●③基因组很小，主要遗传物质仅为一个环状DNA●④基因表达简单，没有复杂的细胞分化●⑤进化地位低●举例●支原体（最小最简单的细胞）●细菌●蓝藻●（2）真核细胞●3大基本结构系统●生物膜结构系统●①选择性物质跨膜运输与信号转导:●②双层核膜将细胞分成细胞质与细胞核，使基因精确表达:●③各细胞器相互独立,协调功能行使:●④膜上附着大量酶，催化大部分化学反应●遗传信息传递与表达系统●组分: DNA. RNA和蛋白质。
丁明孝《细胞生物学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第一章 绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章 细胞生物学研究方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章 细胞质膜3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章 物质的跨膜运输4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章 细胞质基质与内膜系统5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章 蛋白质分选与膜泡运输6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第七章 线粒体和叶绿体7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章 细胞骨架8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章 细胞核与染色质9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章 核糖体10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章 细胞信号转导11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章 细胞周期与细胞分裂12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第十三章 细胞增殖调控与癌细胞13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章 细胞分化与干细胞14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章 细胞衰老与细胞程序性死亡15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章 细胞的社会联系16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第一章 绪论1.1 复习笔记【本章概述】本章为绪论部分，主要对细胞生物学的研究内容与现状、细胞学发展简史、原核细胞、古核细胞、真核细胞等内容做了简单的介绍，考点较细，需要理解掌握。
【重点难点归纳】一、细胞学与细胞生物学发展简史1生物科学3个阶段以及细胞的发现（1）三个阶段：形态描述阶段、实验室生物阶段、现代生物学阶段。
细胞生物学发展简史
细胞⽣物学发展简史细胞⽣物学发展简史⼈类第⼀次发现细胞到现在已有三百多年的历史.随着科学技术和实验⼿段的进步,⼈们对细胞的认识由浅⼊深、由表及⾥,导致了当今细胞⽣物学的兴起与发展.根据其发展过程,可分为四个时期,即细胞学说的创⽴、细胞学的经典时期、实验细胞学的发展和细胞⽣物学的兴起.(⼀) 细胞学说的创⽴1665 年,英国的物理学家胡克(R. Hooke) ⽤⾃制的显微镜观察了软⽊( 栎树⽪) 和其他植物组织,发表了《显微图谱》(micrographia) ⼀书,描述了软⽊是由许多⼩室组成,状如蜂窝,称之为“细胞” (cell 原意为⼩室) .实际上,胡克在软⽊组织中所看到的仅是植物死细胞的细胞壁.这是⼈类第⼀次看到细胞轮廓,⼈们对⽣物体形态的认识⾸次进⼊了细胞这个微观世界. 1675 年(A.V.Leeuwenhoekia) ⽤⾃制的⾼倍放⼤镜先后观察了池塘⽔中的原⽣动物、动物的精⼦,在蛙鱼的⾎液中发现了红细胞；1683 年,他⼜在⽛垢中看到了细菌. 1831 年,布朗(R. Brown) 在兰科植物的叶⽚表⽪细胞中发现了细胞核. 1835 年,迪雅尔丹(E.Dujardin) 在低等动物根⾜⾍和多孔⾍的细胞内⾸次发现了透明的胶状物质的内含物,称之为“⾁样质” (sarcoide) . 1836 年,⽡朗丁(Valentin) 在结缔组织细胞核内发现了核仁.⾄此,细胞的基本结构都被发现了.在19 世纪以前,许多学者的⼯作,都着眼于细胞的显微结构⽅⾯,主要从事于形态上的描述,⽽对各种有机体中出现细胞的意义,均未作出理论上的阐述和概括. 1838-1839 年,德国植物学家施莱登(M.J.Schleiden) 和动物学家施旺(T ·Schwann) 根据⾃⼰研究和总结前⼈的⼯作,⾸次提也了细胞学说(cell theory) .他们认为“⼀切⽣物从单细胞到⾼等动、植物都是由细胞组成的；细胞是⽣物形态结构和功能活动的基本单位”.由此论证了⽣物界的统⼀性和共同起源.恩格斯曾对细胞学说的建⽴给予了⾼度的评价,认为它是19 世纪⾃然科学上的三⼤发现之⼀( 细胞学说、达尔⽂进化论、能量转化与守恒定律) .他指出,⾸先是三⼤发现,使我们对⾃然过程的相互联系的认识⼤踏步地前进了：第⼀次发现了细胞,发现细胞是这样⼀个单位,整个植物体和动物体都是从它的繁殖和分化中发育起来的.由于这⼀发现,我们不仅知道⼀切⾼等有机体都是按照⼀个共同规律发育和⽣长的,⽽且通过细胞的变异能⼒指出有有机体能改变⾃⼰物种并从⽽能实现⼀个⽐个体发育更⾼的发育道路.由此可见,只有在细胞学说建⽴之后,才能明确提出细胞是⽣物有机体的结构和⽣命活动的单位,⼜是⽣物个体发育和系统发育的基础.显然,细胞学说的创⽴是细胞学发展史上的⼀个重要⾥程碑,此后细胞学很快发展成为⼀门新的独⽴学科,并成为细胞⽣物学发展的起点.细胞学说⼀经创⽴,很快深⼊到各个领域中去.在1885 年,德国病理学家魏尔啸(R.Virchow) 把细胞理论应⽤于病理学,证明病理过程在细胞和组织中进⾏,提出了“疾病为外⼒引起细胞间内战”的著名论断,发展了细胞病理学,⽀持与丰富了细胞学说.(⼆) 细胞学的经典时期从19 世纪中叶到20 世纪初叶,这⼀时期细胞学得到蓬勃发展,研究⽅法主要是显微镜⼀的形态描述,称为细胞学的经典时期.这⼀时期,⾸先是实验技术的⾰新.研究的主要特点是应⽤固定和染⾊技术,在光学显微镜下观察细胞的形态结构和细胞的分裂活动. Corti(1851 年) 和Hartig(1854 年) 等使⽤洋红、B ō hm(1865 年) 使⽤苏⽊精,对细胞进⾏染⾊；Oschatz 设计出第⼀台切⽚机,⽽Ernest Abbe ' (1887 年) 设计出⼀台复式显微镜并具有消⾊差物镜、载物台下聚光器和照明,这些技术和仪器观察细胞形态和微观结构都起到了重要的推动作⽤.1841 年,雷马克(Remak) 在观察鸡胚的⾎球细胞时,发现了细胞的直接分裂.其后,费勒明(Flemming) 在动物细胞中以及施特拉斯布格(Strasburger) 在植物细胞中发现了间接分裂. 1882 年,费勒明⼜把直接分裂称为⽆丝分裂(amitosis) ,间接分裂称为有丝分裂(mitosis) . 1883 年范·贝内登(Van Beneden) 、1886 年,施特拉斯布格⼜分别在动、植物细胞中发现了减数分裂(meiosis) .此外,赫特维希(O ·Hertwig) 发现卵的受精和精卵两亲本核的融合. 1888 年,沃尔德耶(Waldeyer) 把分裂细胞核内的染⾊⼩体命名为染⾊体(chromosome) .19 世纪末叶,⼈们对细胞质的形态观察也较注意,相继观察到⼏种重要的细胞器. 1883 年范·贝内登和博费⾥(Boveri) 发现了中⼼体, 1897 年,斑达(Banda) 发现了线粒体, 1898 年,⾼尔基(Golgi) 发现了⾼尔基体.由于诸多发现,使⼤家对细胞结构的复杂性有了较为深⼊的理解.(三) 实验细胞学的发展从20 世纪初叶到中叶,为实验细胞学的发展时期.此期间,细胞学的研究从形态结构的观察深⼊到⽣理功能、⽣物化学、遗传发育机制的研究.利⽤20 世纪的新技术、新⽅法,在相邻学科的渗透下采⽤了实验⼿段,使细胞学与有关学科相互渗透,从⽽逐渐形成⼀些分⽀学科.特别是这⼀阶段后期,由于体外培养技术的应⽤,使实验细胞学得到迅速发展.1887 年,赫特维希克弟(O.Hertwig 和R.H) ⽤实验⽅法研究海胆卵的受精作⽤和蛔⾍卵发育中核质关系,将细胞学与实验胚胎学紧密结合起来,发展了实验细胞学.此后,⼈们⼴泛应⽤实验⼿段与分析的⽅法来研究细胞学中的⼀些基本问题,为细胞学的研究开拓了⼀条新途径.从1900 年孟德尔(Mendel) 遗传法则被重新发现, 1902 年博韦⾥(T.Boveri) 和萨顿(W.S.Sutton) 提出“染⾊体遗传理论”,到1926 年摩尔根(Morgan) 的《基因论》⼀书的出版,使细胞学与遗传学相结合,形成了细胞遗传学. 1943 年, Cloude 应⽤⾼速离⼼机从活细胞中把细胞核和各种细胞器( 如线粒体、叶绿体、微粒体等) 分离出来,分别研究它们的⽣理活性,这对了解各种细胞器的⽣理功能和酶的分布,起了很⼤作⽤.在细胞化学⽅⾯, 1924 年,孚尔根(Feulgen) ⾸创核染⾊反应,即Feulgen 染⾊法,测定了细胞核内的DNA .其后, 1940 年,布勒歇(Brachet) 应⽤昂纳(Unna) 染液染⾊,测定了细胞中的RNA .与此同时,卡斯柏尔森(Casperson) ⽤紫外光显微分光光度法测定细胞中DNA 的含量.还有实验说明,蛋⽩质的合成可能与RNA 有关.从20 世纪40 年代开始,电⼦显微镜的应⽤,使细胞形态学的研究深⼊到亚显微⽔平. 1933 年, Ruska 设计制造了第⼀台电⼦显微镜,其性能远远超过了光学显微镜.电⼦显微镜的分辨率由最初的500nm 改进到现在的⼏个? 魡,放⼤倍数可达到⼏⼗万倍以上. 1949 年, Soverdlow 发明了异丁烯酸定理, 1952 年, Palade 使⽤锇酸固定法, 1953 年,设计了超薄切⽚⽤的切⽚⽤的切⽚机.由此,许多学者⽤电镜技术观察了细胞内各种细胞器的亚微结构,如内质⽹、⾼尔基体、线粒体、溶酶体等.因⽽,对细胞质的结构和功能的认? 览识⼜深⼊了⼀步,使细胞学的研究得到全⾯的发展.(四) 细胞⽣物学的兴起从20 世纪50 年代开始,逐步开展了在分⼦⽔平上研究细胞的结构和功能,这⽅⾯的研究成果以及分⼦⽣物学取得的巨⼤成就,⼤⼤促进了细胞⽣物学的兴起和发展.20 世纪40 年代,随着⽣物化学、微⽣物学与遗传学的相互渗透和结合,分⼦⽣物学开始萌芽. 1941 年,⽐德尔(Beadle) 和塔特姆(Tatum) 提出了“⼀个基因⼀个酶”的理论. 1944 年,艾弗⾥(Avery) 等在⽣物的转化实验中证明了DNA 是遗传物质, 1948 年,博伊⽂(Boivin) 等从测定⽣殖细胞和各种体细胞中DNA 的含量,提出了DNA 含量恒定理论. 1953 年沃森(Watson) 和克⾥克(Crick)⽤X 射线衍射法得出了DNA 双螺旋分⼦结构模型,这⼀划时代的成就,奠定了分⼦⽣物学的基础. 1956 年科恩伯格(Kornberg) 从⼤肠杆菌提取液中获得了DNA 聚合酶,并以该菌的DNA 单链⽚段为引物,在离体条件下第⼀次成功地合成了DNA ⽚段的互补链. 1958 年,梅塞尔森(Meselson) 等利⽤放射性同位素与梯度离⼼法,分析了DNA 的复制过程,证明了DNA 复制是“半保留复制”.同年,克⾥克⼜创⽴了遗传信息传递的“中⼼法则”. 1961 年,尼伦堡(Nirenberg) 和马泰(Matthaei) 等通过对核糖核酸的研究,确定了每⼀种氨基酸的“密码”.同年,雅各布(Jacob) 和莫诺(Monod) ⼜提出了操纵⼦学说.由于这些分⼦⽣物学的新成就、新概念、新技术渗⼊到细胞学各个领域,于是从分⼦⽔平、亚细胞⽔平和细胞整体⽔平来研究细胞各种⽣命活动,如⽣长、发育、遗传、变异、代谢、免疫、起源与进化,就形成了⽣物学的⼀门新的分⽀学科——细胞⽣物学,即细胞学发展到细胞⽣物学阶段.⾃1965 年 E.D.P.Derobetis 将原著《普通细胞学》更名为《细胞⽣物学》,到1976 年,在美国波⼠顿召开的第⼀次国际细胞⽣物学会议为界标,⾄今细胞⽣物学在分⼦⽔平上的研究⼯作⼜取得了迅速的发展,细胞⽣物学则进步发展为细胞分⼦⽣物学(cell and molecular biology) .。
第一节 细胞生物学简史
第一节细胞生物学简史从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次，即：显微水平、超微水平和分子水平。
从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：从16世纪后期到19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积累阶段。
通过对大量动植物的观察，人们逐渐意识到不同的生物都是由形形色色的细胞构成的。
第二阶段：从19世纪30年代到20世纪初期，细胞学说形成后，开辟了一个新的研究领域，在显微水平研究细胞的结构与功能是这一时期的主要特点。
形态学、胚胎学和染色体知识的积累，使人们认识了细胞在生命活动中的重要作用。
1893年Hertwig的专著《细胞与组织》（Die Zelle und die Gewebe）出版，标志着细胞学的诞生。
其后1896年哥伦比亚大学Wilson编著的The Cell in Development and Heredity、1920年墨尔本大学Agar编著的Cytology 都是这一领域最早的教科书。
第三阶段：从20世纪30年代到70年代，电子显微镜技术出现后，把细胞学带入了第三大发展时期，这短短40年间不仅发现了细胞的各类超微结构，而且也认识了细胞膜、线粒体、叶绿体等不同结构的功能，使细胞学发展为细胞生物学。
De Robertis等人1924出版的普通细胞学（General Cytology）在1965年第四版的时候定名为细胞生物学（Cell Biology），这是最早的细胞生物学教材之一。
第四阶段：从20世纪70年代基因重组技术的出现到当前，细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密，研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用成为主要任务，基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热点。
一、显微镜的发明与细胞的发现没有显微镜就不可能有细胞学诞生。
1. 1590 荷兰眼镜制造商J.Janssen和Z.Janssen父子制作了第一台复式显微镜，尽管其放大倍数不超过10倍，但具有划时代的意义。
第一章 细胞生物学发展历史
第一章细胞生物学发展历史1. 大纲要求：1.1. 了解细胞的发现，细胞学说的创立及其内容要点和意义1.2. 了解细胞学经典发展时期：原生质理论的提出，细胞分裂和细胞器的发现，细胞学的建立1.3. 了解实验细胞学时期：细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学1.4. 了解细胞生物学的形成和当前与今后的发展方向--分子细胞生物学2. 大纲详解2.1. 了解细胞的发现，细胞学说的创立及其内容要点和意义2.1.1. 细胞的发现英国学者胡克（Robert Hooke）于1665年用自制显微镜发现并描述了细胞的构造。
1674年荷兰学者列文虎克（Leeuwenhoek）观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。
2.1.2. 细胞学说19世纪30年代，M.J.Schleiden和T. Schwann 共同提出著名的细胞学说（cell theory）：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物体的基本单位。
1858年德国医生和病理学家魏尔肖（Virchow）指出，“细胞只能来自于细胞”进一步指明了细胞作为一个相对独立的生命活动的基本单位的性质，是细胞学说的一个重要补充。
其基本内容是：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
④细胞不仅是机体的结构单位，也是功能单位。
细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义，人们通常称细胞学说、进化论和孟德尔的遗传学为现代生物学的三大基石，而细胞学说又是后两者的基石。
对细胞结构的了解是其他一切生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。
恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文的进化论并列称为19世纪自然科学的“三大发现”。
2.2. 了解细胞学经典发展时期：原生质理论的提出，细胞分裂和细胞器的发现，细胞学的建立细胞学的经典时期主要是指19世纪的最后25年。
细胞生物学细胞生物学发展简史
细胞生物学细胞生物学发展简史细胞生物学是研究细胞结构、功能和生物学特性的学科领域。
在探索细胞的过程中，科学家们经历了漫长而曲折的道路，揭示了细胞的奥秘。
本文将为您介绍细胞生物学的发展历程。
1. 前细胞观念的产生在17世纪，罗伯特·胡克使用显微镜观察植物组织，发现了类似蜂巢的细小结构，称之为“细胞”。
这一发现奠定了细胞生物学的基础。
随后，马蒂亚斯·舒莱登和西奥多·施旺尼茨等科学家发表了一系列关于细胞构造和功能的研究成果，推动了细胞学的发展。
2. 细胞理论的提出19世纪初，邓尼斯·戈特利布·普罗斯特和约翰·雅各布·贝尔挑战了早期的前细胞观念，推行了细胞理论。
他们认为所有生物都由细胞组成，并且细胞是生命的基本单位。
这一理论得到了广泛的认可，成为细胞生物学的支柱。
3. 细胞器的发现在19世纪后期，卡尔·科尔贝等科学家利用染色技术和显微技术研究细胞，发现了细胞内存在着各种细胞器。
举例来说，罗宾·赖克发现了线粒体，认为其是细胞内的能量合成中心。
爱德华·奥弗顿研究了细胞核，并提出了核酸的结构和功能。
4. 遗传学与细胞生物学的结合20世纪初，格雷戈尔·孟德尔的遗传学实验证明了遗传物质的存在和遗传规律，这使得细胞生物学与遗传学产生了紧密的联系。
托马斯·亨特·摩尔顿的转座子理论和克里克、沃森以及威尔金斯的DNA双螺旋结构模型为细胞遗传学的研究奠定了基础。
5. 细胞信号传导的发现20世纪后期，细胞信号传导的研究成为细胞生物学的一个重要分支。
加奥尔·帕尔蒂丹等科学家发现了第二信使分子，比如cAMP，并揭示了信号转导通路。
这一研究推动了细胞信号传导机制的深入了解，为细胞治疗和药物研发提供了理论基础。
6. 细胞分裂与发育细胞生物学的另一个重要领域是细胞分裂和发育的研究。
随着显微镜技术的进步，科学家们观察到了细胞在分裂和发育过程中的细节。
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4.细胞的分类
–早期分类：原核细胞、 真核细胞
–新分类：原核细胞、古细菌（古核细胞） 、真核 细胞
细胞的进化系统
原核细胞 古细菌（古核细胞） 真核细胞
三者的不同表现在:
•细胞壁成分 •DNA与基因结构 •核小体结构 •核糖体
• 质粒DNA在遗传遗传工程研究中很重要，常用作基因 重组与基因转移的载体
细菌的核糖体
• 每个细菌细胞约含5000－50 000个核糖体，部分附 着在细胞膜内侧，大部分游离于细胞质中。
• 核糖体与mRNA形成多聚核糖体，是翻译蛋白质的 结构。细菌核糖体的数量与细胞生理状态的关系极 为密切
• 细菌核糖体的沉降系数为70S，由大亚基单位 （50S）与小亚基单位（30S组成），大亚基单位含 有23S rRNA、5S rRNA与30多种蛋白质，小亚基 单位含有16S rRNA与20多种蛋白质。
的相互作用和集体活动的总和。
现代生物学的三大基石：细胞学说，达尔文进化论， 孟德尔遗传学
二、细胞基本知识概要
1.细胞是生命活动的基本单位
（1）一切有机体都由细胞构成，细胞是构成 有机体的基本单位 （2）细胞具有地理的、有序的自控代谢体系， 细胞是代谢与功能的基本单位 （3）细胞是有机体生长与发育的基础 （4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传 的全能性 （5）没有细胞就没有完整的生命（如病毒）
真核细胞基本知识概要
（1）真核细胞的基本结构体系 真核细胞结构复杂，在显微结构水平上划
分为三大结构体系： 第一，以脂质及蛋白质成分为基础的生物
膜结构系统 第二，以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为
主要成分的遗传信息表达系统 第三，由特异蛋白分子装配构成的细胞骨
架系统
（2）细胞的大小及其分析
• 细胞最大体积的极限与什么因素有关？细胞的体积受 什么因素控制？
2。细胞的基本共性
（1）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质 构成的生物膜，即细胞膜
（2）所有的细胞都有两种核酸，即DNA与RNA，作为 遗传信息复制与转录的载体。而非细胞形态生命体病 毒只有一种核酸，即DNA或RNA作为遗传信息的载体
（3）作为蛋白质合成的机器――核糖体存在于一切细胞 内，是细胞不可缺少的基本结构
•5SrRNA
原核细胞
• 原核细胞没有典型的细胞核（称为拟核），即 没有核膜将它的遗传物质与细胞质分隔开
• 原核细胞最基本的特点可以概括为： 第一，遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一 个环状DNA构成 第二，细胞内没有分化为以膜为基础的具有专 门结构与功能的细胞器和细胞核膜 第三，唯一细胞器：核糖体
立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原 核生物.是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一 类原核生物。一般呈球状或杆状,是专性细胞内寄 生物，主要寄生于节肢动物。
放线菌：因菌落呈放线状而的得名。它是一个原核生 物类群，在自然界中分布很广，主要以孢子繁殖，其 次是断裂生殖。与人类的生产和生活关系极为密切。
③复制：利用宿主细胞提供的整套装 置复制其基因组，合成蛋白质；
④装配：基因组和衣壳蛋白自发地 组装成病毒粒子；
⑤释放：细胞会被裂解，释放出子 代病毒，继续新的感染周期。
侵染
• 多数动物病毒进入细胞的主要方式：胞 吞作用
• 具有包膜的病毒进入细胞的主要方式： 包膜与细胞膜融合后进入
• 噬菌体：核酸注入细胞，而蛋白质外壳 留在外面
• 一般把病毒的增殖称为复制。主要是以病毒的核酸为 模板进行复制、转录，并翻译成病毒的蛋白质，由这 些物质组装成子代病毒
• 病毒在宿主细胞内的增殖（复制）是病毒生命活动与 遗传的具体表现
病毒在细胞内的增殖（复制）
①吸附：病毒通过表面的蛋白与细 胞表面的特异的受体分子结合；
②侵染：病毒基因组进入宿主细胞， 方式各有不同（胞吞，膜融合， 核酸注入）；
古核细胞（古细菌）
古核生物（古细菌）是一些生长在极端特殊环境中的细 菌。
例如， • 产甲烷细菌 • 盐细菌（生长在浓度大的盐水中） • 热原质体（生长在煤堆中） • 硫氧细菌（生长在硫磺温泉中）
古细菌是与人类生活关系不大的一类原核生物，尤其是 因为它们生存在极度特殊的、非一般生物能生存的高 温或高盐的环境中
• ①细胞的体积与相对表面积成反比关系，即细胞体积 越大，其相对表面积就越小，细胞与周围环境交换物 质的速度就越小
• ②一个细胞核内所含的遗传信息量是有一定限度的， 能控制细胞质的活动也是有限的，因此一个核控制细 胞质的量也必有一定限度，细胞质的体积不能无限增 大
• ③细胞内物质的交流运输与细胞体积的关系。
细菌核外DNA
• 在细菌细胞内除上述的核区DNA外，还存在可进行自 主复制的遗传因子，称为质粒。质粒是裸露的小型环 状的DNA分子，所含遗传信息量为2－200个基因，能 进行自我复制，控制的性状对细胞的基本生命活动无 影响
• 细菌的抗药性是由质粒基因编码的
• 细菌可以失去质粒DNA而无妨碍正常代谢活动
• 根据动物病毒的形态主要可分为：立体对称型和螺旋对 称型
c.每个病毒仅含有一种核酸分子，即DNA或RNA，在一种 病毒内两种核酸不能兼得；根据核酸类型的不同，所有 病毒又可以分为DNA病毒（双链DNA病毒、单链DNA病 毒）与RNA病毒（双链RNA病毒、单链RNA病毒）
②病毒结构：核衣壳：蛋白质外壳（抗原） 衣壳粒：核酸 包膜（囊膜）：刺突
• 小亚基单位（30S）对四环素与链霉素敏感，大亚 基单位（50S）对红霉素与氯霉素敏感，这些抗生 素会抑制细菌蛋白质的合成
细胞内生孢子（芽孢）
• 某些细菌处于不利的环境或耗尽营养时， 就容易形成内生孢子，又称芽孢
• 芽孢是对不良环境有强抵抗力的休眠体。 细菌形成芽孢时，细菌细胞内的重要物 质如DNA积聚在细胞的一端，形成一种 含水量较丰富的致密体，外被很厚的壁
细胞生物学
一、细胞学与细胞生物学发展简史
1、细胞的发现： 2、细胞学说的建立与意义 3、细胞学的经典时期 （1）原生质理论 （2）细胞分裂的研究 （3）重要细胞器的发现 4、实验细胞学时期 5、细胞生物学学科的形成与奋战
1.细胞的发现
◆第一个发现细胞的是英国学者罗伯特·胡克 1665年 胡克发表了 《显微制图》一书, 报道用自制 的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cella”— 死细胞（细胞壁）。
（4）增殖方式：分裂 （一分为二）：有丝、无丝和减数 分裂
3.细胞的计量单位
细胞大小的计量单位，一般都用微米计算。 自使用电子显微镜后又提出埃(Angstrom, .) 为超显微结构计量单位。 现在常用的国际单位是纳米(nanometre)。
1毫米=1000微米(μm) 1微米=10000埃(.)
◆1674
列文虎克自制了高倍显微镜
(300倍左右)观察到池塘水滴中的原生动物、人类和
哺乳类动物的精子—活细胞。
胡 克 自 制 的 显 微 镜
2.细胞学说的建立过程
1838年, 德国植物学家施来登(Mathias Schleiden) 发表论文指出∶植物是由细胞构成的;1839年,德 国动物学家施旺(Theodor Schwan 首次提出细胞 学这个名称, 并提出了细胞学说的前两条原理∶ ◆细胞是生命的基本单位,所有的生物都是由一个 或多个细胞组成的 ◆所有细胞在结构上都是类似的
1858年,德国医生和病理学家魏尔肖 (Rudolf Virchow)对细胞学说进行了重要补充并提 出∶★一切细胞来源于细胞。
细胞学说主要内容：
1、所有生物都是由细胞和细胞产物所构成（病毒除外） 2、新细胞只能由原来的细胞分裂而来。 3、所有细胞都具有基本上的化学组成和代谢活性 4、生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞
3、核小体结构 • 古核细胞具有组蛋白，能与DNA构建成类似核小体的结构 4、核糖体 • 真核细胞的核糖体为80S，含有70－84种蛋白；大部分真细菌的
核糖体为70S，而古核细胞的核糖体介于真核细胞与真细菌之间 5、5S rRNA • 根据对序列的分析，可以鉴定物种进化亲缘关系。古核细胞、细
菌与真核细胞都有，它们仅含约120个核苷酸。Husysman与 Wachter根据对的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一 类，而与真细菌差距甚远
原核细胞的主要代表
支原体mycoplast 细 菌Bacteria 蓝藻又称蓝细菌Cyanobacteria
最小、最简单的细胞――支原体
支原体
◆是最简单的原核细胞，体积小，直径为0.1~0.3 μm; ◆具有细胞质膜，但没有细胞壁; ◆环状双螺旋DNA，没有拟核,能指导合成750多种
蛋白质; ◆惟一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800~1500个; ◆可在体外生长，也能寄生在细胞内繁殖。 ◆具感染性,培养细胞很容易被支原体污染,污染源主要
病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成
☆DNA病毒核酸的复制、转录与蛋白质合成 进入宿主细胞的细胞核，合成“早期蛋白” 在酶催化作用下，以病毒DNA为模板复制新的DNA，并转录带有 病毒遗传信息的mRNA，mRNA与宿主细胞的核糖体相结合，按病 毒的遗传信息翻译病毒的蛋白质
3、非细胞形态的生命体――病毒及其与细 胞的关系
（1）病毒是非细胞形态的生命体，是迄今 发现的最小、最简单的有机体
（2）病毒的基本知识
①种类： a.病毒：主要是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白 质构成的核酸蛋白质复合体 亚病毒：朊病毒,仅有感染性的蛋白质 类病毒：仅有感染性的RNA
b.根据病毒的宿主范围，可以分为动物病毒、植物病毒、细 菌病毒（噬菌体）
植物细胞与动物细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
1、细胞壁 • 细菌的细胞壁主要由含乙酰胞壁酸的肽聚糖构成，古细菌也有细