医学细胞生物学 2014年最新最完整的课件 第一章 绪论
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第一章 绪 论
细胞生物学的研究对象和研究任务 细胞生物学与医学的关系 细胞生物学发展简史
第三节 细胞生物学发展简史
细胞学说的创立 细胞学的经典时期 实验细胞学时期 细胞生物学的兴起
第一阶段 细胞学说的创立 ⑴
1665年，英国胡克（Hooke）首先发现“细 胞”，并将其命名为“Cell”。
其后，Flemming和Strasburger分别在动 物、植物细胞中发现间接分裂（有丝分 裂）。
1861年，Max Schultze提出原生质理 论——有机体的组织单位是一小团原生 质，这种物质在一般有机体中是相似的。
第二阶段 细胞学的经典时期 ⑶
1883年和1886年，Van Beneden和Strasburger分 别在动物与植物细胞中发现减数分裂。
第一章 绪 论
细胞生物学的研究对象和研究任务 细胞生物学与医学的关系 细胞生物学发展简史
第一节 细胞生物学的研究对象和任务
细胞生物学的研究对象
细胞生物学的研究任务
一 . 细胞生物学的研究对象 ⑴
细胞（cell）—生物体形态结构和生命活动的 基本单位。（病毒除外）
细胞学（cytology）—研究细胞的结构、功 能和生活史的科学。 细胞学对细胞的研究 形态 功能
1838~1839年，德国施莱登（Schleiden）和施 旺（Schwann）提出了著名的细胞学说。
第一阶段 细胞学说的创立 ⑶
细胞学说基本内容： 1. 细胞是动、植物有机体的基本组成部分，也
是有机体生命活动的基本单位。各种生物的 基本构造和生命活动是有共性的。 2. 细胞有其发生、发育过程。各种生物的发育 规律也是有共性的。
1675年，列文虎克（Leeuwenhoek)首次发现 活细胞。
医学细胞生物学全册课件
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz •John E. Sulston
细胞学与化学的结合
四、亚显微结构与分子生物学形成阶段
亚显微水平
20世纪50年代开始
1933年：RusKa制造第一台透射电镜
( 扫描电镜）
扫描电子显微镜
人类精子
人类红细胞
分子生物学的形成与发展
1944 Avery-DNA是遗传物质
1953 Watson，Crick-DNA双螺旋模型
1953 Meselson，Matthaei-半保留复制 1953 Crick-中心法则 1955 Gamov-三联子密码
H. Robert Horvitz •John E. Sulston
2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别 因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化 学奖。
Peter Agre
Roderick MacKinnon
2007年，美国科学家马里奥-卡佩奇和奥利弗-史密西斯、 英国科学家马丁-埃文斯，因他们在在涉及胚胎干细胞和 哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现获诺贝尔诺贝 尔生理学或医学奖。
学》等
2. 杂志：细胞生物学、遗传、生命科学等 3. 网络：细胞生物学精品课程网站
第二节 细胞生物学发展的几个 主要阶段与发展趋势
四个阶段：
第一阶段：细胞的发现和细胞学说的创立
第二阶段：光学显微镜下的细胞学研究 (细胞学的经 典时期）
第三阶段：实验细胞学阶段
第四阶段：亚显微结构与分子水平的细胞生物学
三、实验细胞学阶段
20世纪初叶—20世纪中叶
1910年Morgan建立基因学说：基因是 遗传性状的基本单位，且直线排列在染 色体上，并成为连锁群.
细胞生物学第四版(1-7)PPT课件
1. 电子显微镜与光学显微镜的基本区别 2. 电子显微镜的分辨本领与有效放大倍数 3. 电子显微镜的基本构造
2021
电子显微镜的基本结构（A）和成像原 理（B）（图3-10）
2021
电子显微镜与普通光学显微镜的基本区 别（表3-1）
2021
（二）、主要电镜制样技术
1. 超薄切片技术：切片厚度一般仅为40~50nm 2. 负染色技术：用重金属盐对电镜样品进行染色的技术，使
普通光学显微镜成像示意图（图3-2 ）
2021
决定光学显微镜的分辨率的要素（图3-3 ）
D ＝ 0.61 λ∕［N ·sin(α/2)］ • D: 分辨率 • λ：入射光的波长 • N：介质的折射率（1或1.5） • α：物镜的镜口角
2021
石蜡切片的制备程序（图3-4）
2021
（二）、相差显微镜和微分干涉显微镜
2021
第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
一、细胞的发现 二、细胞学的建立及其意义 三、细胞学的经典时期 四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展 五、细胞生物学学科的形成与发展
2021
重要概念与学说
• 原生质体 （protoplast ）：去掉细胞壁的植物细胞或其他 去壁细胞。
• 细胞学说（cell theory ）：生物科学的重要学说之一，包 括三个基本内容：所有生命体均由单个或多个细胞组成； 细胞是生命的结构基础和功能单位；细胞只能由原有细胞 分裂产生。
2021
病毒的基本类型（图2-14）
2021
病毒结构的示意图（图2-15）
2021
戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片（图216）
2021
在细胞核内增殖的腺病毒（图2-17）
2021
2021
电子显微镜的基本结构（A）和成像原 理（B）（图3-10）
2021
电子显微镜与普通光学显微镜的基本区 别（表3-1）
2021
（二）、主要电镜制样技术
1. 超薄切片技术：切片厚度一般仅为40~50nm 2. 负染色技术：用重金属盐对电镜样品进行染色的技术，使
普通光学显微镜成像示意图（图3-2 ）
2021
决定光学显微镜的分辨率的要素（图3-3 ）
D ＝ 0.61 λ∕［N ·sin(α/2)］ • D: 分辨率 • λ：入射光的波长 • N：介质的折射率（1或1.5） • α：物镜的镜口角
2021
石蜡切片的制备程序（图3-4）
2021
（二）、相差显微镜和微分干涉显微镜
2021
第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
一、细胞的发现 二、细胞学的建立及其意义 三、细胞学的经典时期 四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展 五、细胞生物学学科的形成与发展
2021
重要概念与学说
• 原生质体 （protoplast ）：去掉细胞壁的植物细胞或其他 去壁细胞。
• 细胞学说（cell theory ）：生物科学的重要学说之一，包 括三个基本内容：所有生命体均由单个或多个细胞组成； 细胞是生命的结构基础和功能单位；细胞只能由原有细胞 分裂产生。
2021
病毒的基本类型（图2-14）
2021
病毒结构的示意图（图2-15）
2021
戊型肝炎病毒的冷冻电镜图片（图216）
2021
在细胞核内增殖的腺病毒（图2-17）
2021
《医学细胞生物学》课件：细 胞 生 物 学 (第一章和第二章)
碱基有五种：
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 尿嘧啶（U） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）
戊糖有两种： 核糖 脱氧核糖
OH H
细胞生物大分子：
核酸、蛋白质、多糖、脂肪等称生物 大分子。
核酸－遗传信息的载体
细胞内贮存、复制和传递遗传信息的大分子 物质，又称遗传物质。
细胞中核酸分两大类： 核糖核酸（ RNA ） 脱氧核糖核酸（ DNA ）
Anabaena spp. - Gram-negative, oxygenic, photosynthetic, filamentous cyanobacterium (prokaryote). Note the larger cells in the filament called heterocysts which are involved in nitrogen fixing.
有机小分子
单糖：如葡萄糖是细胞的能源物质； 五碳糖中的核糖和脱氧核糖是核酸的组
成成分； 多形成糖蛋白和糖酯。
脂肪酸：重要的营养物质、组成细胞膜的重 要成分
核苷酸：核酸的组成单位 氨基酸：蛋白质的组成单位
蛋白质的组成单位：氨基酸 H |
H2N — C — COOH | R
细胞内有20种氨基酸，主细胞
神经细胞
肌细胞
卵细胞
血细胞
视杆细胞
2.原核细胞与真核细胞
原核细胞 （prokaryotic cell） 真核细胞 （eucaryotic cell） 原核生物 （prokaryote）
真核生物 （eukaryote）
原核细胞包括支原体、衣原体、立克次 氏体、细菌、放线菌与蓝藻等多种庞大 的家族 。
细胞的生物小分子：
• 无机物：水、 无机盐 • 有机物：
1绪论 医学细胞生物学PPT课件
cells may exist as independent units of life (as in monads) or may form colonies or tissues as in higher plants and animals.
细胞是由质膜包裹构成完整的功能单位， 能自我调节和独立生存，同时它也不断的 同外界进行物质、能量、信息的交换。
细胞的发现是和显微镜的发明分不开的。
1604年荷兰人Z. Jansen发明第一台显 微镜。Robert Hooke则利用显微镜对 物质世界进行了显微观察。
最早于1665年由Robert Hooke发现，
荷兰人列文·虎克(Antonie van Leeuwenhoek, 1632～1723) 第一次观察 到完整的活细胞。
细胞内遗传信息的流动
教学形式
课堂主讲 课堂讨论 小习题
考试复习
课本、复习题集 英文词汇
绪论
-- 生命是如此的精彩 -- 生命是多么的辉煌
什么是细胞生物学？ 为什么要学习细胞生物学？ 如何学习细胞生物学？
什么是细胞生物学？
细胞（cell）-- The basic structure and functional unit of all organisms;
施旺（Theodor Schwann,1810～1882）
魏尔肖(Rudolf Ludwig Karl Virchow, 1821～1902)
1831年Remark发现无丝分裂
1880年Flemming发现染色质和有丝分裂
1892年Hertwig的《细胞与组织》标志着细 胞学的创立
细胞生物学（cell biology）
(1.4)细胞衰老 （cell aging）
细胞是由质膜包裹构成完整的功能单位， 能自我调节和独立生存，同时它也不断的 同外界进行物质、能量、信息的交换。
细胞的发现是和显微镜的发明分不开的。
1604年荷兰人Z. Jansen发明第一台显 微镜。Robert Hooke则利用显微镜对 物质世界进行了显微观察。
最早于1665年由Robert Hooke发现，
荷兰人列文·虎克(Antonie van Leeuwenhoek, 1632～1723) 第一次观察 到完整的活细胞。
细胞内遗传信息的流动
教学形式
课堂主讲 课堂讨论 小习题
考试复习
课本、复习题集 英文词汇
绪论
-- 生命是如此的精彩 -- 生命是多么的辉煌
什么是细胞生物学？ 为什么要学习细胞生物学？ 如何学习细胞生物学？
什么是细胞生物学？
细胞（cell）-- The basic structure and functional unit of all organisms;
施旺（Theodor Schwann,1810～1882）
魏尔肖(Rudolf Ludwig Karl Virchow, 1821～1902)
1831年Remark发现无丝分裂
1880年Flemming发现染色质和有丝分裂
1892年Hertwig的《细胞与组织》标志着细 胞学的创立
细胞生物学（cell biology）
(1.4)细胞衰老 （cell aging）
最新医学细胞生物学教学讲义PPT
第一章 绪 论
细胞生物学的研究对象和研究任务 细胞生物学与医学的关系 细胞生物学发展简史
第二节 细胞生物学与医学的关系⑴
医学细胞生物学 (medical cell biology) —以细胞生物学和分子生物学为基础，探索
研究人体细胞发生、发展、衰老、死亡的生命 活动规律及疾病发生机理及防治的科学。
实验方法研究海胆卵的受精作用和蛔虫卵 发育中的核质关系，从而把细胞学和实验 胚胎学结合起来，发展了实验细胞学。
第三阶段 实验细胞学 ⑶
细胞学说基本内容： 1. 细胞是动、植物有机体的基本组成部分，也
是有机体生命活动的基本单位。各种生物的 基本构造和生命活动是有共性的。 2. 细胞有其发生、发育过程。各种生物的发育 规律也是有共性的。
第一阶段 细胞学说的创立 ⑷
细胞学说的提出是细胞生物学发 展的起点，对现代生物学的发展具有重 大意义。恩格斯把细胞学说、能量转化 与守恒定律和进化论并列为19世纪自然 科学的“三大发现”。
第三节 细胞生物学发展简史
细胞学说的创立 细胞学的经典时期 实验细胞学时期 细胞生物学的兴起
第三阶段 实验细胞学 ⑴
时间：20世纪初~中叶 研究特点：从形态结构的观察深入到生理
功能、生化、遗传发育机理的研究。 研究方法：使用了现代物理、化学的新技
术、新方法。
第三阶段 实验细胞学 ⑵
1887年～1900年 1887年，O.Hertwig和R. Hertwig用
第二节 细胞生物学与医学的关系⑶
二. 临床上新课题的研究依赖于细胞生物学的 更深入发展。（如恶性肿瘤、染色体病 的研究）
三. 细胞生物学技术广泛应用于医学研究。 （一）生物工程技术 （二）细胞杂交瘤技术
第一章 绪 论
医学细胞生物学课件下载-绪论PPT课件
(二)兴奋性 (excitability)
机体、组织或细胞对刺激产生反应的能力，称为兴奋性。 机体、组织、细胞等
电、温度、压力、 化学刺激
可感受的内、外环境变化 刺激(stimulus)
机体内部代谢过程及 外部活动的改变
反应(reaction)
反应的两种表现形式二种 兴奋(excitation) 抑制(inhibition)
• 外环境 : 机体直接接触和生活的环境(大气环 境)。
（二）稳态(homeostasis)： 1.含义：指内环境的理、化性质保持相对稳定的状态。 2.实现 :神经、体液调节 3.意义 :维持正常功能及生命活动的必要条件。
五、人体生理功能的调节
调节方式有神经调节
体液调节
自身调节三种。
（一）神经调节 ：最主要的调节方式
②有些条件反射也可认为是一种前馈控 制（如看到食物就唾液分泌）。
前馈控制系统
负反馈控制系统
1．活动具有预见性， 提前作出适应性反
应防止干扰 2．不存在振荡，但会 发生预见失误
3．发挥作用比较迅速 4．可能预见失灵，而 发生偏差
1．仅能在受到干扰Байду номын сангаас，恢 复到原先的稳定水
平作出反应
２．存在振荡，即在恢复 过程中不可能立即达
六、人体功能活动的自动控制原理
（一）反馈控制系统
闭环系统，即受控部分的活动会反过来影响控制
部分的活动。
控制方式 1、正反馈控制系统
2、负反馈控制系统
控制部分 指 令 受控部分
机能活动
正 反 馈 信 息（活动加强）
控制部分 指 令 受控部分
机能活动
负 反 馈 信 息（活动减弱）
作用：
医学细胞生物学01 第一章 绪论
1983 年 ， 美 国 人 K.B.Mullis发明PCR仪， 于 1993 年 获 诺 贝 尔 化 学 奖 。 1988 年 美 国 Cetus公司获PCR技术 专 利 ， 1990 年 其 诊 断 试剂盒和仪器的销售额 达2600万美元。
研究内容-----（三个水平） 细胞水平（显微水平）----光学显微镜技术 亚细胞水平（亚显微水平）----电子显微镜技术 分子水平----生物物理学方法及分子生物学技术 研究方式
从细胞的表型特征入手，探索隐藏在其背后 的分子机制。
从基因或蛋白质等生物大分子入手，了解其 对细胞功能或行为的影响，因此细胞生物学也 被称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。
四、亚显微结构与分子生物学形成阶段 ---细胞和分子生物学形成和发展时期
1933年：RusKa制造第一台透射电镜
1940年，美、德制造出分辨力为0.2nm的商品电镜。
TEM
( 扫描电பைடு நூலகம்）
电子显微镜的应用使细胞的形态学研究深入到亚显微 水平。
➢ 发现了过去在光镜下看不到的细胞器，如内质网、 溶酶体等。
细胞生物学的主要分支
细胞社会学 膜生物学 细胞生理学 细胞遗传学
细胞生物学的新兴领域
基因组学 蛋白质组学 细胞组学
二、细胞生物学在生命科学中的地位
➢ 细胞生物学是生命科学重要的分支学科和基础学科。 ➢ 细胞生物学是生命科学中的前沿学科之一以及最为
活跃的研究领域之一。
第二节 细胞生物学发展的几个主要阶段
第一章 绪论
Introduction
第一节 细胞生物学概述
一、细胞生物学（cell biology)：
概念：从细胞的显微、亚显微和分子水平来 研究细胞结构和生命活动规律的科学。
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②细胞是代谢与功能的基本单位。 在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中，细 胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独 立代谢体系。
③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。
生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、 细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。
④细胞是遗传的基本单位。
在生物遗传过程中，上下代之间通过生殖细胞
三、细胞生物学的主要分支学科
细胞形态学 细胞化学 cytomorphology cytochemistry
细胞生理学
细胞遗传学
cytophysiology
cytogenetics
分子细胞学
细胞社会学
molecular cytology
cytosociology
㈠细胞形态学（cytomorphology） 是研究细胞形态和结构及其在生命活动中动态 变化的科学。 ㈡细胞化学（cytochemistry）
Magnification ranges at 50-275x.
5. 1838～1839年，Schleiden 和 Schwann 分别
论证植物和动物都是由细胞组成，首次提出细胞
学说（cell theory）。证明了生物界的统一性。
完整的细胞学说包括三个要点： ① 所有生物都是由细胞组成的。
② 生活细胞在结构上都是类似的。
组织克隆。
组织或器官体外生长的细胞来源：
组织的活体碎片
人的ES细胞
成功的范例： 利用组织工程方法已成功地使膀胱在实验室 生长，植入狗后证明可获得正常膀胱的95%的生理
功能，排尿正常，在移植11个月后检查，膀胱完全
由尿上皮和肌肉组织覆盖，并有神经和血管生成。
制作过程
从狗膀胱 活检一小 片组织 分离尿上 皮组织和 肌肉组织 培养 扩增
癌细胞的特征：
恶性生长和无休止的分裂
去分化
脱离了细胞间接触抑制的控制
因此，研究细胞生长、分裂和分化，也是与癌 症防治密切联系的一些重大的细胞学问题。
㈡医学细胞生物学的发展推动了现代医学的 发展
如癌基因理论、细胞分裂、分化、衰老、死
亡等方面的研究进展，不仅揭示了细胞生物学的
重大理论问题，同时阐明了多种疾病的发病机制。
一、细胞的发现和细胞学说的创立
（1665～1875）
1.1590年，荷兰眼镜制造商Janssen兄弟试制 成功第一架复式显微镜（不超过10倍）。
2.1610年Galileo Galilei用显微镜观察昆虫。
3. 英国人Hooke第一个发现了细胞(cell) (cellulae， 小室）。 1665年，他发表了 《Micrographia》一书。
㈢医学细胞生物学的研究成果应用于人类疾
病的诊断和治疗
1．细胞诊断 如单克隆抗体技术
2．细胞治疗 是将体外培养的、具有正常功
能的细胞植入病人体内（或直接导入病变部位）， 以代偿病变细胞所丧失的功能。 细胞治疗可分为：体细胞治疗和干细胞治疗。 而目前主要应用的是干细胞治疗。如用造血干细胞 治疗白血病。
一、医学细胞生物学与医学 医学：是以人体为对象，主要研究人体生老病
死的机制，研究疾病的发生、发展以及转归的规律，
从而对疾病进行诊断、治疗和预防，以达到增强人
体健康，使人延年益寿的目的。
人体的结构基础是细胞。 即细胞→组织→器官→ 系统→机体
人体
系统
器 官
组 织
细
胞
细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学 科，因此与医学的理论和实践密切相关。
角度，研究细胞内基因组的结构及其表达的调控。 ㈥细胞社会学（cytosociology） 是从系统论的观点出发，研究整体和细胞群中 细胞间的社会行为。
第二节 细胞生物学的发展简史
大致划分为四个时期： 一、细胞的发现和细胞学说的创立（1665~1875） 二、经典细胞学发展阶段（1875~1900） 三、实验细胞学发展阶段（l900 ~ 1943） 四、分子生物学发展阶段（1944～）
二、研究任务
㈠研究理论问题 形态方面： ⑴显微水平：光镜下可见的结构。
⑵超微水平：电镜下可见的结构。
⑶分子水平：细胞结构的分子组成，及其在生
命活动中的作用。
功能方面： 既要研究细胞内各部分的化学组成和新陈代谢 活动，又要探索彼此间的关系及相互作用。
㈡研究实际问题
如组织工程、干细胞、治疗性复制人类胚胎、
5周后
新的 膀胱
移至模型 或支架
近年来，已成功地在体外培养了如组织工程 皮肤、结缔组织、血管、子宫及肠等。
组织工程与“人耳鼠”
2001年，我国举办了“863计划十 五周年成就展” ，其中展出的“人 耳鼠”受到了广泛地关注。 “人耳鼠”的制作关键在“人 耳”，先用一种高分子化学材料聚 羟基乙酸做成人耳的模型支架，让 细胞在这个支架上繁殖生长，然后， 在裸鼠的背上割开一个口子，将已 经培养好的“人耳”植入后缝合。 “人耳”支架最后会自己降解消失， 于是，“人耳”便与老鼠浑然成为 一体。
DNA双螺旋结构的阐释
1953年沃森、克里克建成的 DNA分子双螺旋结构模型
此后的一系列新发现：DNA分子的半保留复制
（Meselson和Stah1，1958），信息流的“中心法则”
（Crick， 1958），三联体遗传密码（Nirenberg和
Matthaei，1961）等。
20世纪70年代后，DNA重组技术的问世、基因
来传递遗传信息。细胞具有遗传的全能性。
细胞学与细胞生物学： 细胞学（cytology）：是研究细胞的结构、功 能及其生活史的科学。 其研究范围包括：细胞的形态结构和功能、分 裂和分化、遗传和变异以及衰老和病变等等。
细胞生物学（cell biology）： 从时间上讲，细胞生物学的形成以1965年， De Robertis EDP率先将其编著的《普通细胞学》 更名为《细胞生物学》，到1976年在美国波士顿 召开的第一届国际细胞生物学会议为标志。
医学细胞生物学
Medical Cell Biology
目录
第一章 绪论 第二章 细胞的分子基础、起源和进化 第三章 细胞膜与细胞表面 第四章 细胞外基质 第五章 内膜系统 第六章 线粒体 第七章 核糖体 第八章 细胞骨架 第九章 细胞核 第十章 细胞分裂与细胞周期 第十一章 细胞的信号转导 第十二章 细胞分化 第十三章 干细胞 第十四章 细胞衰老和死亡
1861年，Schultze提出原生质理论：有机体的组织单
位是一小团原生质。
的概念，把细 胞概念演变成由细胞膜包围着的原生质，原生质分化 为细胞核和细胞质。
1880年，Hanstain提出“原生质体”
2．细胞受精和分裂的研究
1875年，O.
Hertwig发现受精卵中两个亲本核的
融合。
1880年，Flemming发现了动物细胞间接分裂（有
丝分裂）。
1883年van
Beneden、1886年Strasburger分别在
动、植物中发现了减数分裂现象。
3. 一些重要细胞器的发现
染色体（Waldyer，1888）、中心体（Boveri，
1888）、线粒体（Altmann，1894）和高尔基体
（Golgi，1898）。
经典细胞学研究的：主要是细胞的形态与生理。
Robert Hooke’s microscope
Robert Hooke and his “cells”
Micrographia
4. 1674年，荷兰布商Leeuwenhoek观察到血细
胞、池塘水滴中的原生动物（纤毛虫）、细菌和精
子等活细胞。
Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).
2000年6月28日，人类基因组工作草图完成。
2001年2月12日，人类基因组全序列测序基本完成，
从而进入功能基因组学和蛋白质组学的后基因组时期。
1996年7月5日，世界上第一只克隆羊Dolly在英 国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。
Dolly with her first born lamb
第三节 医学细胞生物学 在医学教育中的地位
干细胞治疗疾病的最显著特点：它可以治疗 许多疾病，例如制造脑部神经元来治疗Alzheimer
克隆、DNA核苷酸序列测定等实验使分子生物学成
为生命科学的领先学科。
80年代中期，聚合酶链反应（PCR）技术问世，
使DNA片段可在体外快速扩增。
1995年其发明者 Mulis获得 Nobel prize
1990年，美国遗传学界提出人类基因组计划。
我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，
即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。
三、实验细胞学发展阶段（l900 ～1943）
1. 1887年，Hertwig兄弟用实验方法研究海胆
（sea-urchin）卵的受精作用，发展了实验细胞学。 2. 1900年，Mendel的《植物杂交实验》被重新 发现。 3. 1910年，Morgan通过果蝇（Drosophila）杂 交试验，确立了染色体遗传理论。 4. 1928年，英国细菌学家Griffith发现肺炎球菌 可由外来物质引起转化（transformation）。
是研究细胞结构化学成分的定位、分布及其生
是研究细胞的生命活动规律的科学。
㈣细胞遗传学（cytogenetics） 是从染色体结构、功能以及染色体与其他细胞
器的关系来研究遗传和变异的规律的学科。
㈤分子细胞学（molecular cytology）
是从细胞遗传信息流(DNA→RNA→蛋白质）的
四、分子生物学发展时期（1944年~） 20世纪40年代，生物科学包括细胞生物学全部进 入了分子水平。 1944年，Avery等证明肺炎球菌转化因子是DNA 分子。 1952年，Hershey等在噬菌体中证明遗传物质是 DNA。 1953年，Watson和Crick提出DNA分子双螺旋结构 模型。与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学与医学奖。 分子生物学进入了成年。
③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。
生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、 细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。
④细胞是遗传的基本单位。
在生物遗传过程中，上下代之间通过生殖细胞
三、细胞生物学的主要分支学科
细胞形态学 细胞化学 cytomorphology cytochemistry
细胞生理学
细胞遗传学
cytophysiology
cytogenetics
分子细胞学
细胞社会学
molecular cytology
cytosociology
㈠细胞形态学（cytomorphology） 是研究细胞形态和结构及其在生命活动中动态 变化的科学。 ㈡细胞化学（cytochemistry）
Magnification ranges at 50-275x.
5. 1838～1839年，Schleiden 和 Schwann 分别
论证植物和动物都是由细胞组成，首次提出细胞
学说（cell theory）。证明了生物界的统一性。
完整的细胞学说包括三个要点： ① 所有生物都是由细胞组成的。
② 生活细胞在结构上都是类似的。
组织克隆。
组织或器官体外生长的细胞来源：
组织的活体碎片
人的ES细胞
成功的范例： 利用组织工程方法已成功地使膀胱在实验室 生长，植入狗后证明可获得正常膀胱的95%的生理
功能，排尿正常，在移植11个月后检查，膀胱完全
由尿上皮和肌肉组织覆盖，并有神经和血管生成。
制作过程
从狗膀胱 活检一小 片组织 分离尿上 皮组织和 肌肉组织 培养 扩增
癌细胞的特征：
恶性生长和无休止的分裂
去分化
脱离了细胞间接触抑制的控制
因此，研究细胞生长、分裂和分化，也是与癌 症防治密切联系的一些重大的细胞学问题。
㈡医学细胞生物学的发展推动了现代医学的 发展
如癌基因理论、细胞分裂、分化、衰老、死
亡等方面的研究进展，不仅揭示了细胞生物学的
重大理论问题，同时阐明了多种疾病的发病机制。
一、细胞的发现和细胞学说的创立
（1665～1875）
1.1590年，荷兰眼镜制造商Janssen兄弟试制 成功第一架复式显微镜（不超过10倍）。
2.1610年Galileo Galilei用显微镜观察昆虫。
3. 英国人Hooke第一个发现了细胞(cell) (cellulae， 小室）。 1665年，他发表了 《Micrographia》一书。
㈢医学细胞生物学的研究成果应用于人类疾
病的诊断和治疗
1．细胞诊断 如单克隆抗体技术
2．细胞治疗 是将体外培养的、具有正常功
能的细胞植入病人体内（或直接导入病变部位）， 以代偿病变细胞所丧失的功能。 细胞治疗可分为：体细胞治疗和干细胞治疗。 而目前主要应用的是干细胞治疗。如用造血干细胞 治疗白血病。
一、医学细胞生物学与医学 医学：是以人体为对象，主要研究人体生老病
死的机制，研究疾病的发生、发展以及转归的规律，
从而对疾病进行诊断、治疗和预防，以达到增强人
体健康，使人延年益寿的目的。
人体的结构基础是细胞。 即细胞→组织→器官→ 系统→机体
人体
系统
器 官
组 织
细
胞
细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学 科，因此与医学的理论和实践密切相关。
角度，研究细胞内基因组的结构及其表达的调控。 ㈥细胞社会学（cytosociology） 是从系统论的观点出发，研究整体和细胞群中 细胞间的社会行为。
第二节 细胞生物学的发展简史
大致划分为四个时期： 一、细胞的发现和细胞学说的创立（1665~1875） 二、经典细胞学发展阶段（1875~1900） 三、实验细胞学发展阶段（l900 ~ 1943） 四、分子生物学发展阶段（1944～）
二、研究任务
㈠研究理论问题 形态方面： ⑴显微水平：光镜下可见的结构。
⑵超微水平：电镜下可见的结构。
⑶分子水平：细胞结构的分子组成，及其在生
命活动中的作用。
功能方面： 既要研究细胞内各部分的化学组成和新陈代谢 活动，又要探索彼此间的关系及相互作用。
㈡研究实际问题
如组织工程、干细胞、治疗性复制人类胚胎、
5周后
新的 膀胱
移至模型 或支架
近年来，已成功地在体外培养了如组织工程 皮肤、结缔组织、血管、子宫及肠等。
组织工程与“人耳鼠”
2001年，我国举办了“863计划十 五周年成就展” ，其中展出的“人 耳鼠”受到了广泛地关注。 “人耳鼠”的制作关键在“人 耳”，先用一种高分子化学材料聚 羟基乙酸做成人耳的模型支架，让 细胞在这个支架上繁殖生长，然后， 在裸鼠的背上割开一个口子，将已 经培养好的“人耳”植入后缝合。 “人耳”支架最后会自己降解消失， 于是，“人耳”便与老鼠浑然成为 一体。
DNA双螺旋结构的阐释
1953年沃森、克里克建成的 DNA分子双螺旋结构模型
此后的一系列新发现：DNA分子的半保留复制
（Meselson和Stah1，1958），信息流的“中心法则”
（Crick， 1958），三联体遗传密码（Nirenberg和
Matthaei，1961）等。
20世纪70年代后，DNA重组技术的问世、基因
来传递遗传信息。细胞具有遗传的全能性。
细胞学与细胞生物学： 细胞学（cytology）：是研究细胞的结构、功 能及其生活史的科学。 其研究范围包括：细胞的形态结构和功能、分 裂和分化、遗传和变异以及衰老和病变等等。
细胞生物学（cell biology）： 从时间上讲，细胞生物学的形成以1965年， De Robertis EDP率先将其编著的《普通细胞学》 更名为《细胞生物学》，到1976年在美国波士顿 召开的第一届国际细胞生物学会议为标志。
医学细胞生物学
Medical Cell Biology
目录
第一章 绪论 第二章 细胞的分子基础、起源和进化 第三章 细胞膜与细胞表面 第四章 细胞外基质 第五章 内膜系统 第六章 线粒体 第七章 核糖体 第八章 细胞骨架 第九章 细胞核 第十章 细胞分裂与细胞周期 第十一章 细胞的信号转导 第十二章 细胞分化 第十三章 干细胞 第十四章 细胞衰老和死亡
1861年，Schultze提出原生质理论：有机体的组织单
位是一小团原生质。
的概念，把细 胞概念演变成由细胞膜包围着的原生质，原生质分化 为细胞核和细胞质。
1880年，Hanstain提出“原生质体”
2．细胞受精和分裂的研究
1875年，O.
Hertwig发现受精卵中两个亲本核的
融合。
1880年，Flemming发现了动物细胞间接分裂（有
丝分裂）。
1883年van
Beneden、1886年Strasburger分别在
动、植物中发现了减数分裂现象。
3. 一些重要细胞器的发现
染色体（Waldyer，1888）、中心体（Boveri，
1888）、线粒体（Altmann，1894）和高尔基体
（Golgi，1898）。
经典细胞学研究的：主要是细胞的形态与生理。
Robert Hooke’s microscope
Robert Hooke and his “cells”
Micrographia
4. 1674年，荷兰布商Leeuwenhoek观察到血细
胞、池塘水滴中的原生动物（纤毛虫）、细菌和精
子等活细胞。
Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).
2000年6月28日，人类基因组工作草图完成。
2001年2月12日，人类基因组全序列测序基本完成，
从而进入功能基因组学和蛋白质组学的后基因组时期。
1996年7月5日，世界上第一只克隆羊Dolly在英 国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。
Dolly with her first born lamb
第三节 医学细胞生物学 在医学教育中的地位
干细胞治疗疾病的最显著特点：它可以治疗 许多疾病，例如制造脑部神经元来治疗Alzheimer
克隆、DNA核苷酸序列测定等实验使分子生物学成
为生命科学的领先学科。
80年代中期，聚合酶链反应（PCR）技术问世，
使DNA片段可在体外快速扩增。
1995年其发明者 Mulis获得 Nobel prize
1990年，美国遗传学界提出人类基因组计划。
我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，
即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。
三、实验细胞学发展阶段（l900 ～1943）
1. 1887年，Hertwig兄弟用实验方法研究海胆
（sea-urchin）卵的受精作用，发展了实验细胞学。 2. 1900年，Mendel的《植物杂交实验》被重新 发现。 3. 1910年，Morgan通过果蝇（Drosophila）杂 交试验，确立了染色体遗传理论。 4. 1928年，英国细菌学家Griffith发现肺炎球菌 可由外来物质引起转化（transformation）。
是研究细胞结构化学成分的定位、分布及其生
是研究细胞的生命活动规律的科学。
㈣细胞遗传学（cytogenetics） 是从染色体结构、功能以及染色体与其他细胞
器的关系来研究遗传和变异的规律的学科。
㈤分子细胞学（molecular cytology）
是从细胞遗传信息流(DNA→RNA→蛋白质）的
四、分子生物学发展时期（1944年~） 20世纪40年代，生物科学包括细胞生物学全部进 入了分子水平。 1944年，Avery等证明肺炎球菌转化因子是DNA 分子。 1952年，Hershey等在噬菌体中证明遗传物质是 DNA。 1953年，Watson和Crick提出DNA分子双螺旋结构 模型。与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学与医学奖。 分子生物学进入了成年。