细胞分子生物学第1章生命源于细胞
分子生物学第一章绪 论
Avery 在1944年更精密的实验设计
• 提取可能的转化因子：DNA、RNA、蛋白质、荚膜进行试 验
• 分别用降解DNA、RNA、蛋白质的酶作用于S型菌细胞抽 提物
• 组分提纯试验结果：DNA组分纯度越高，转化效率越高。
结论：使R型菌变为S型菌的物质是S型菌的DNA
• Avery在1944年的报告中这样写道：当溶 液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物 质析出；如稍加搅动，这种物质便会像棉 线绕在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的 其他成分则以颗粒状沉淀留在下面。溶解 纤维状物质并重复沉淀数次，可提高其纯 度。这一物质具有很强的生物学活性，初 步实验证实它很可能就是DNA。
4．假基因 不能合成出功能蛋白质的失活基因 。
5．重叠基因 不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的 即重叠 的。
1983年，McClintock由于在50年代提出并发 现了可移动遗传因子（jumping gene或称 mobile element）而获得Nobel奖。
Barbra McClintock
• 阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生 物学的主要任务。
一、基因的发展
1. Mendel的遗传因子阶段 2. 摩尔根的基因阶段 3. 顺反子阶段 4. 现代基因阶段
Mendel的遗传因子阶段
• Mendel提出：生物的某种 性状是由遗传因子负责传 递的。是颗粒性的，体细 胞内成双存在，生殖细胞 内成单存在。遗传因子是 决定性状的抽象符号。
T2噬菌体感染试验 （1952年，Hershey & Chase）
病毒重建试验
杂种病毒的感染 特征和蛋白质外 壳的特性是由其 中的RNA决定的， 而不是蛋白质决
定的
结论
《细胞分子生物学》PPT课件
信号转导途径
信号转导途径的组成
信号转导途径通常由受体、信号转导分子和效应分子三个部分组 成。
常见的信号转导途径
包括MAPK途径、PI3K/Akt途径、JAK/STAT途径等。
信号转导途径的特点
各种信号转导途径具有不同的特点，如选择性、级联反应、可调节 性等。
信号转导与疾病
1 2
信号转导与肿瘤
许多肿瘤的发生和发展与信号转导异常有关，如 EGFR、K-Ras等基因突变引起的信号转导异常。
细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受外界信号 刺激，进而将信息传递至细胞内，引起细胞功能改变的过 程。
信号转导的分类
根据信号分子的性质，信号转导可分为亲缘性信号转导和 远缘性信号转导。
信号转导的生物学意义
信号转导是细胞Leabharlann 应环境变化，维持正常生理功能的重要 方式，对细胞的生长、发育、代谢和分化等过程具有重要 调控作用。
细胞衰老是指细胞在生 理和生化方面发生一系 列改变，导致其功能逐 渐衰退的过程。
细胞衰老的特征
细胞衰老时，细胞周期 停滞，细胞体积减小， 细胞器减少，细胞内色 素沉积，细胞膜通透性 改变等。
细胞衰老的机制
细胞衰老涉及多种机制 ，包括基因组不稳定、 端粒缩短、表观遗传改 变、线粒体功能障碍等 。
细胞凋亡
细胞器的相互关系
各种细胞器在结构上相互连接，功能 上相互配合，共同完成细胞的各项生 理功能。同时，它们之间也存在动态 的联系和互动，如物质的合成、加工 、运输和降解等过程都需要各种细胞 器的协同作用。
03
基因与蛋白质
基因结构与功能
01
02
03
基因组成
基因由DNA组成，具有编 码遗传信息的特性。
第1章 分子生物学发展简史
分子生物学授课专业：生物技术、生物科学玉林师范学院生命科学与技术学院王小敏（***************）2013.9•授课对象：生物技术、生物科学•授课学时：42学时•教学办法：•1.教师主讲•2.学生参与•考核形式：考试80%+平时20%Reference•1 . 分子克隆实验指南•2. 精编分子生物学实验指南•3. PCR技术实验指南•4. 分子生物学实验基础•5. 现代分子生物学实验技术•6. 分子生物学实验技术•7. 分子生物学基础技术•生物技术各网站论坛：小木虫、生物谷、螺旋网、丁香园等第一章分子生物学发展简史1.1 分子生物学的起源分子生物学侧重于从分子水平研究遗传信息的传递、表达和调控，是在遗传学和生物化学基础上发展起来的学科。
分子生物学起源可以追溯到经典遗传学或称传递遗传学。
传递遗传学侧重于研究遗传性状从亲本向子代传递的规律。
1.1.1 传递遗传学(transmission genetics)1858~1865年间，孟德尔研究了植物遗传现象，发现了分离定律和自由组合定律。
提出了遗传因子(后改称基因)的概念。
孟德尔是经典遗传学或传递遗传学的奠基人。
1910年，摩尔根利用果蝇进行试验，发现了连锁遗传规律，证实了染色体遗传学说，首次将遗细胞学说、进化论和遗传学三定律是现代生物学的三大基石。
孟德尔Gregor Mendel (1822-1884),奥地利科学家，经典遗传学的奠基人1857-1864的7年中，进行了豌豆的杂交研究，1865年发表了他的划时代的论文《植物杂交试验》在论文中提出了“遗传因子”的概念，并得出了三条规律：●显性规律(The Law of Dominance)●分离规律(The Law of Segregation)●自由组合规律(The Law of Independent Assortment)1.1.2 分子遗传学(molecular genetics)1869年，Miescher分离出核酸。
第2节 细胞的多样性和统一性2
必修一分子与细胞第1章走近细胞第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主要承担者——蛋白质第3节遗传信息的携带者——核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的无机物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分工合作第3节细胞核——系统的控制中心第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2节细胞的能量“通货”——ATP第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量之源——光和光合作用第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老与凋亡第4节细胞的癌变探索生物大分子的奥秘一、教学目标：【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系了解中国合成牛胰岛素事件。
【技能】；培养分析分析资料的能力。
【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感；初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标；阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。
二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。
三、教学用具：ppt幻灯片四、教学准备五、教学过程：（一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。
师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。
就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。
只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。
医学细胞生物学复习资料全
目录索引第一章细胞生物学概述第二章细胞概述第三章细胞的分子基础第四章细胞膜第五章细胞连接与细胞外基质第六章内膜系统第七章线粒体第八章核糖体第九章细胞骨架第十章细胞核第十一章细胞的分裂第十二章细胞周期第十三章细胞分化第十四章细胞的衰老和死亡第十五章个体发育中的细胞附录名词解释第一章细胞生物学概述一、现代细胞生物学研究的三个层次显微水平、亚显微水平、分子水平二、细胞的发现胡克最早发现细胞并对其进行命名三、细胞学说创始人：施莱登施旺内容：①细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；②所有细胞在结构和组成上基本相似；③新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
⑤.细胞是生物体结构和功能的基本单位。
⑥.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。
四、分子生物学的出现20世纪50年代开始，人们逐步开展分子水平探讨细胞的各种生命活动的研究。
随着分子水平对细胞生命活动机制的探讨愈受重视，并积累一定实验成果，“分子生物学”应运而生。
分子生物学是研究生物大分子，特别是核酸和蛋白质结构与功能的学科。
20世纪60年代形成从分子水平、亚显微水平和细胞整体水平探讨细胞生命活动的学科，即细胞生物学。
也有人将细胞生物学称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。
第二章细胞概述第一节细胞的基本知识一、细胞的基本共性•所有细胞表面都有脂质双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜。
•所有细胞都具有DNA和RNA两种核酸，作为遗传信息储存、复制与转录的载体。
•所有细胞都有核糖体。
•所有细胞都是以一分为二的方式进行分裂增殖的。
二、细胞的大小、形态和数目（自学）四、细胞的一般结构•亚微结构（电镜）：膜相结构非膜相结构•膜相结构：由单位膜参加形成的所有结构。
包括：一网两膜四体•意义：区域化作用•非膜相结构•单位膜：电镜下观察，膜相结构的膜由两侧致密深色带（各2nm)和中间一层疏松浅色带(3.5nm)构成，把这三层结构形式作为一个单位，称为单位膜。
高一上册生物知识点第一章
高一上册生物知识点第一章细胞是生命的基本单位生物学作为一门探索生命的科学，研究的核心是生物体的构成和功能。
而生物体的基本组成单位就是细胞。
细胞的发现与研究，伴随着科学的不断进步，为人们揭开了生命的奥秘。
一、细胞的发现细胞学的创始人可以追溯到17世纪的英国科学家罗伯特·胡克。
他通过显微镜观察植物组织发现了细胞这个微小的构成单位。
而德国科学家施莱登则在动物组织中也观察到了类似的结构，为细胞理论提供了有力的证据。
二、细胞的基本构造细胞是一个复杂的有机体，主要由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外部边界，具有选择性透过性；细胞质是包裹在细胞膜内的物质，其中包含了各种细胞器；细胞核则可以被视为细胞的控制中心，包含了遗传信息。
三、细胞的生物学功能细胞具有多种生物学功能，例如物质的进出、新陈代谢、生长分裂等。
其中，物质的进出是维持细胞生命活动的基础，通过细胞膜的选择性透过性来实现。
细胞内外的物质交换，包括氧气、营养物质的摄取和废物的排泄，都直接依赖于细胞膜。
细胞的新陈代谢是指细胞内发生的一系列化学反应，包括能量的产生和物质的合成。
其中，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内能量的主要储存和释放形式，同时细胞通过各种酶的参与合成蛋白质、核酸和其他重要的有机分子。
细胞的生长分裂是细胞生命周期中最为重要的事件之一。
在生长阶段，细胞通过摄取营养物质和依靠新陈代谢合成新的细胞质实现细胞的增大。
而在分裂阶段，细胞的遗传物质在细胞核中复制，并通过细胞分裂的过程将遗传物质平均分配到两个新细胞中。
四、细胞的多样性尽管细胞是生物体的基本构成单位，但不同生物体的细胞具有很大的多样性。
早在19世纪，科学家就发现了植物细胞和动物细胞之间的差异。
后来，随着技术的进步，人们还发现了原核细胞和真核细胞的区别。
原核细胞是早期生命的细胞形式，其主要特征是没有包裹细胞内物质的细胞核。
事实上，人类体内的细菌就是原核细胞的例子。
相比之下，真核细胞有明确的细胞核，并由多种细胞器组成，例如线粒体、高尔基体和内质网等。
【重庆医科大学】细胞生物学---第一章-绪论
5 细胞分化及调控 一个受精卵如何发育为完 整个体的问题。（细胞全能性，克隆技术） 6 细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7 细胞的起源与进化。 8 细胞工程 改造利用细胞的技术。生物技术 是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又 是生物技术的一大领域。目前已利用该技术 取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体 等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体 现在细胞工程方面。
三、细胞学的诞生（细胞学的经典时期和实验细胞学时期） 1 原生质理论的提出 2 关于细胞分裂的研究 3 重要细胞器的发现 4 遗传学方面的成就
1）原生质理论的提出
1835年，杜雅丁（E.Dujardin）发现了动物细胞中的粘 液质，并称其为“肉样质”（sarcode）；
1839年，蒲肯野（Purkinje）发现了植物细胞中的物质， 称为“原生质”(protoplasm)；
转导”、“细胞周期调控”、“细胞凋
亡”、“细胞分化”、“肿瘤生物学”、 “干细胞”等。
细胞生物学学科（2006年度自然科学基金项目指南） 细胞生物学是生命科学领域中的基础性学科， 它主要研究细胞生命活动过程中各种生命现象、规 律和机制。当今细胞生物学主要以功能或机理性问 题研究为主导，充分利用各种有效手段，在分子、 细胞甚至在个体水平上，揭示与细胞活动有关的各 种奥秘。 细胞生物学研究领域的主要资助范围是：细胞 与亚细胞的结构、细胞的增殖与生长、细胞分化、 细胞衰老、细胞死亡（包括凋亡）、细胞迁移、细 胞外基质与胞间通讯、细胞信号转导、细胞与组织 工程、细胞间相互作用、物质运输（穿膜运输与膜 泡运输）、细胞学方面的新技术和新方法等。
物质的吸收与分泌、合成与分解、增殖与分化、 衰老与死亡、信息传递与转导以及遗传与变异等 等。
二、细胞生物学的主要研究内容 1 细胞核、染色体及基因表达 基因表达与调控 是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细 胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2 生物膜与细胞器的研究 膜及细胞器的结构与 功能问题（“膜学”）。 3 细胞骨架体系的研究 胞质骨架、核骨架的装 配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。 4 细胞增殖及调控 、细胞控制生物生长和发育 的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径。
新人教版高中生物必修1《分子与细胞》教材介绍及说明-
科学家访谈
科学家访谈
科学家访谈
科学家访谈
科学家访谈
生命观念 结构与功能 观
科学家访谈
科学思维 科学探究
科学家访谈
科学家访谈
社会责任 家国情怀
科学家访谈
总结
• 科学家要有学术地位和影响力 • 科学家有正能量，是学生学习的榜样 • 与模块教材的内容密切相关 • 访谈集中体现生物学科核心素养 • 给学生以鼓励，以希望，以寄语
第1节 被动运输
5.
6.
注意：如果把“探究植物 细胞的吸水和失水”上成 了“质壁分离与复原实验” 则失去了探究的价值，与 本节的主题“被动运输” 不相符合
第1节 被动运输
转运蛋白与载体蛋白
✓ 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 ✓ 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而
“蛋白质是生命活动的主要承担者”
第2章 组成细胞的分子
第2章 组成细胞的分子
第2章 组成细胞的分子
肽键Leabharlann 组成人体的氨基酸有21种新修订的教材介绍，组成人体蛋白质的 氨基酸有21种，其中8种为必需氨基酸，13种 为非必需氨基酸。与原教材相比，构成人体 蛋白质的氨基酸多了1种，这种氨基酸就是硒 代半胱氨酸，属于非必需氨基酸。
第5章 细胞的能量供应和利用
第5章 细胞的能量供应和利用
认知逻辑 节的呈现顺序体现了
第5章 细胞的能量供应和利用
1.知识体系的呈现顺序不变 2.探究实践设计的思想体现了认知规律 3.增加中华优秀传统文化的内容 4.设置问题串来学习酶的特征 5.增加酶的专一性实验
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2章 组成细胞的分子
第2章 组成细胞的分子
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人类许多药物的研究得益于对其它 生物的研究
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读书破万卷，下笔如有神--杜甫
• 人类许多药物的 研究得益于对其 它生物的研究
类似基因
• Development of the large compound eyes in fruit flies requires a gene called eyeless Flies with inactivated eyeless genes lack eyes.
• Proteins Give Cells Structure and Perform Most Cellular Tasks • Nucleic Acids Carry Coded Information for Making Proteins at the Right Time
and Place
• Normal human eyes require the human gene, called Pax6, that corresponds to eyeless.
• People lacking adequate Pax6 function have the genetic disease aniridia(无 虹膜)
1 生命源于细胞
1.1 细胞共性与多样 性 1.2 细胞内分子 1.3 细胞的作用 1.4 基因的进化
A single ~200 micrometer (µm) cell, the human egg, with sperm, which are also single cells. From the union of an egg and sperm will arise the 10 trillion cells of a human body. [Photo Researchers, Inc.]
1.1 细胞的共性和多样性
不同生物的尺寸
Prokaryotic cells have a simpler internal organization than eukaryotic cells
1.2 细胞内分子
• Small Molecules Carry Energy (ATP), Transmit Signals (hormone), and Are Linked into Macromolecules (polysaccharides)
Nucleic Acids Carry Coded Information for Making Proteins at the Right Time and Place
• DNA consists of two complementary strands wound around each other to form a double helix.
1.3 细胞的作用
• 胞内分子的生产和调节 • 细胞感应和传递信息 • 细胞调节基因表达 • 细胞的生长和分裂 • 细胞死亡
细胞感应和传递信息
细胞的生长和分裂
细胞死亡
• 破坏性损伤 • 细胞自然凋亡
1.4பைடு நூலகம்基因的进化
• 人类和其他动物 控制发育的很多 基因是非常相似 的
• 达尔文有关生物 进化的观点都与 基因有关