细胞生物学(翟中和第四版)第1章 绪论PPT课件
细胞生物学翟中和编-第章细胞的统一性与多样性资料PPT课件
细胞的进化演变
地球上的200万余种生物：
早
一切生物 期
营养方式 运动能力 细胞结构
动物界 植物界
没有细胞壁和叶绿体 具有细胞壁和叶绿体
对于某些生物来说却遇到了分类上的困难：
眼虫(Euglena)有叶绿体却无细胞壁; 细菌和真菌虽有细胞壁但无叶绿体; 支原体既无叶绿体也无细胞壁。
原核细胞与真核细胞概念的确立
Chatton(1925年)把细胞中无由膜包围的细胞核的生 物称为原核生物(prokaryote) 。
代 表 性 原 核 生 物 ： 支 原 体 (mycoplasma) 、 细 菌 (bacterium)和蓝细菌(cyanobacterium)等
自从原核生物概念提出之后，H. Ris则把由含有 由核被膜包围的核的细胞构成的生物称为真核生物 (eukaryote)。
二、最小最简单的细胞——支原体
• 最简单的原核细胞，直径为0.1～0.3 μm • 具有细胞质膜，但没有细胞壁 • 唯一的细胞器是核糖体 • 具感染性，可在培养基上培养 • 培养细胞很容易被支原体污染，污染源主要是血清
三、原核细胞的两个代表类群
细菌与蓝藻
三、原核细胞的两个代表类群
淋病球菌 肉毒梭菌
有的物种，细胞分裂后可连成链或丝，也有的形 成群体。它们的繁殖方式一般为二分裂，也有的产 生孢子，少数行出芽生殖。
原核细胞的形态和结构比较简单
质膜内为细胞质和拟核，多数在质膜外还有一层 硬的细胞壁。
原核细胞的质膜具有单位膜的典型特征，厚约
10nm。某些原核生物的质膜在有的部位发生内褶，
形成间体(mesosome) (与细胞呼吸和分裂有关)。
• 人体内的细胞大约分为 200 多种不同的类型， 成年人大约含有1014 个 细胞，刚出生的婴儿约 由2×1012 个细胞组成； 人的大脑是由1012 个细 胞构成的复杂体系
细胞生物学：第一章 绪论
论约20年，它、进化论及1866年孟德尔确立
的遗传学一起，奠定了现代生物学的基础，同
时也孕育细胞学的产生。细胞学说也可以认为
是两者的“基石”。
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细胞学的经典时期
1、原生质理论的提出 • 19世纪30年代后发现活细胞并不是空的而是 充满粘稠的液体。 • F. Dujardin（1835）将之称为 “sarcode”； • JE. Purkinje（1839）和von Mohl （1846）首次将动物、植物细胞的内含物称 作原生质“protoplasm” 。 • Max Schultze(1861)提出原生质理论，认 为有机体的组织单位是一小团原生质，这种物 质在一般机体中是相似的。 • 如今“原生质”一词已从生物学文献中消失了， 但在当时具有十分重要的意义。
• Schwann提出了“细胞学说”（Cell Theory) ； 1839年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显 微研究”。指出动植物都是细胞的集合物。
• 二人共同提出：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———著名的细胞学 说。
• 1855 德国人R. Virchow 提出“一切细胞来源于 细胞”（omnis cellula e cellula）的著名论断； 进一步完善了细胞学说。
• 1830s消色差显微镜出现，人们才对细胞的结构 和功能有了新的认识。
• 1831年Robert. Brown在兰科植物和其它几 种植物表皮细胞中发现了细胞核。
• 1836年GG. Valentin在动物神经细胞中发现 了细胞核与核仁。这些工作对于细胞学说的诞生 具有重要意义。
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• 通常认为施莱登（MJ. Schleiden）和施旺（T. Schwann）正式提出了细胞学说。
细胞生物学翟中和复习资料-图文
细胞生物学翟中和复习资料-图文第一章绪论一、细胞生物学定义及其主要研究内容（名词解释）细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微/超微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。
核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
二、细胞生物学的发展史（代表人物及其发现）1、细胞的发现。
胡克利用自制显微镜发现了细胞。
2、细胞学说的建立及其意义。
施莱登和施旺共同提出细胞学说3、细胞学的经典时期4、实验细胞学时期。
摩尔根建立基因学说。
5、细胞生物学学科的形成与发展第二章一、细胞是生命活动的基本单位（一）一切有机体都由细胞构成（除病毒是非细胞形态生命体外），细胞是构成有机体的基本单位（二）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。
细胞生命活动以物质代谢为基础；以能量代谢（ATP）为动力；以信息调控为机制。
（三）细胞是有机体生长与发育的基础（四）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性（五）没有细胞就没有完整的生命（病毒也适合）。
结构破坏的细胞不能生存；单独的细胞器不能长期培养。
二、细胞的基本共性1、所有的细胞都有相似的化学组成2）所有细胞表面均有细胞膜（磷脂双分子层+镶嵌蛋白质）3）均含有DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体4）均含有核糖体（合成蛋白质）5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂三、原核细胞的基本特征1、遗传的信息量小，一个环状DNA构成；2、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。
原核生物的代表：支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌、蓝藻等四、原核生物与真核生物的比较1、原核细胞与真核细胞基本特征的比较2、原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较第三章一、三种显微技术的基本用途1、光学显微镜技术：a.普通复式光学显微镜技术:b.荧光显微镜技术：在光镜水平用于特异蛋白质等生物大分子的定性定位.c.激光扫描共焦显微镜技术：显示细胞样品的立体结构d.相差显微镜：用于观察活细胞e.微分干涉显微镜：适于研究活细胞中较大的细胞器。
2024细胞生物学翟中和第四版PPT大纲
目录•细胞生物学概述•细胞的基本结构与功能•细胞的物质运输与信号转导•细胞的能量转换与代谢•细胞的生长、分裂与分化•细胞衰老、凋亡与疾病细胞生物学概述细胞生物学的定义与研究对象01定义细胞生物学是研究细胞结构、功能和生活规律的科学。
02研究对象包括所有类型的细胞，从原核生物到真核生物，从单细胞生物到多细胞生物的各种细胞。
03研究内容涉及细胞的形态结构、生理功能、遗传变异、生长发育、衰老死亡等方面。
细胞生物学的发展历史早期研究0117世纪，随着显微镜的发明，人们开始观察和研究细胞。
细胞学说的提出0219世纪，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，奠定了细胞生物学的基础。
现代细胞生物学的发展0320世纪以来，随着分子生物学、遗传学、生物化学等学科的交叉融合，细胞生物学得到了快速发展。
细胞生物学是生命科学领域的基础学科之一，对于理解生命的本质和规律具有重要意义。
基础学科细胞生物学与分子生物学、遗传学、生物化学等学科相互交叉、相互渗透，共同推动了生命科学的发展。
交叉学科细胞生物学在医学、农业、工业等领域具有广泛的应用前景，如疾病治疗、作物改良、生物制药等。
应用前景细胞生物学在现代科学中的地位细胞的基本结构与功能细胞形态多样，有球形、椭球形、柱形、扁平形等，不同形态的细胞具有不同的功能。
细胞的形态细胞的大小细胞的计量单位细胞大小因生物种类和细胞类型而异，一般细菌细胞较小，动植物细胞较大。
细胞的大小通常以微米（μm）为单位进行计量。
030201细胞的形态与大小03质膜与细胞壁的关系质膜和细胞壁共同构成了细胞的边界，维持细胞内环境的稳定。
01细胞质膜细胞质膜是包裹在细胞质外的一层薄膜，由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择透过性。
02细胞壁细胞壁是位于细胞质膜外的一层厚壁，主要成分为多糖和蛋白质，具有保护和支持细胞的作用。
细胞质膜与细胞壁细胞器细胞器是细胞内具有一定形态和功能的微小结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等，各细胞器分工合作，共同完成细胞的生命活动。
细胞生物学(翟中和第四版)
包括显微镜观察、细胞计数、细胞体积测量和生物量测定等方法。
细胞的分裂方式及过程
有丝分裂
真核细胞进行的一种分裂方式， 包括前期分离和细胞的分
裂。
无丝分裂
原核细胞和某些真核细胞进行的 分裂方式，不形成纺锤丝，直接 通过细胞膜的内陷将细胞一分为
细胞株和细胞系
通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株；当培养 超过50代时，大多数的细胞不再分裂，出现危机，但是有部分细胞可以度过危机继续传代，这些细胞称为 细胞系。
细胞融合技术及应用
细胞融合方法
包括病毒诱导融合、化 学融合法（如PEG融合 法）和电融合法等。
THANKS
感谢观看
探索生物进化机制
通过研究不同物种细胞的结构 和功能差异，可以探索生物进
化的机制和规律。
02
细胞的基本结构与功能
细胞膜的结构与功能
细胞膜的主要成分
01
脂质、蛋白质和糖类。
细胞膜的结构
02
磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子以不同方式镶嵌其中
。
细胞膜的功能
03
作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；控制物质进
杂交瘤技术
将具有分泌特异性抗体 能力的致敏B细胞和具 有无限繁殖能力的骨髓 瘤细胞融合为B细胞杂 交瘤。
单克隆抗体
由单一B细胞克隆产生 的高度均一、仅针对某 一特定抗原表位的抗体 。
干细胞技术及应用
干细胞类型
包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。
干细胞应用
可用于研究细胞发育和分化机制、建立疾病模型、进行药物筛选和基因治疗等 。如利用干细胞治疗帕金森病、糖尿病、心肌梗死等疾病。
细胞生物学 绪论
1.4
与细胞生物学相关的诺贝尔奖
2000 2001 2002 2003 2004 2005
The way you can learn better?
兴趣：发现未知，带着？来上课。 怀疑：don’t accept everything you read as being true 探索：the truth is out there 结构与功能的关系 统一性与多样性的关系
1.5
细胞生物学的主要学术组 织、学术刊物与参考书
1. 翟中和. 细胞生物学 (第三版).高等教育出版社. 2. 汪堃仁. 细胞生物学 (第二版). 北京师范大学出版社. 3. 王金发. 细胞生物学. 科学出版社 4. 韩贻仁. 分子细胞生物学 (第三版). 高等教育出版社. 5. 沈大棱. Cell biology 复旦大学出版社. 6. 辛华. 细胞生物学实验.科学出版社. 7. 徐承水. 细胞生物学学习指导.科学出版社.
cell cytology cell biology
2.3
细胞生物学的发展
中心法则（central dogma）的提出
2.4
细胞生物学与其它学科的关系
1. 细胞生物学与遗传学 2. 细胞生物学与生理学 3. 细胞生物学与生物化学
§1 细胞生物学研究的内容和现状
我国基础学科发展规划中，将细胞生物学、分子生物学、
神经生物学、生态学并列为生命科学的四大基础学科。
1.2 细胞生物学研究的主要内容
细胞的起源与进化 结 构 与 功 能 生 命 活 动 生物膜与细胞器的研究
细胞骨架体系的研究
细胞核、染色体以及基因表达的研究
细胞增殖及其调控
细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞工程 （应用）
细胞生物学第一章绪论PPT.
三、细胞学的经典时期
• 特点 • 原生质理论的提出 • 细胞分裂的研究（1841－1886） • 重要细胞器的发现
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1、特点
• 应用固定、染色技术，在显微镜下观察 细胞的形态结构和分裂活动。
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1、原生质理论的提出
• 原生质 (protoplasm) (普金耶 1840，冯-莫尔 1846)：动植物细胞的内含物;
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美国国立卫生研究院（NIH）在 1988 年底发表的 一份题为《什麽是当今科研领域的热门话题？》的调 查报告中指出，目前全球研究最热门的是 三种疾病：
癌症（cancer） 心血管病（cardiovascular diseases） 爱滋病和肝炎等传染病 infectious
diseases：AIDS，hepatitis）
• 细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的 科学，从显微、亚显微与分子水平上研究细胞的结构 与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡 ，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控、细胞起 源与进化等重大生命过程。
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二、细胞生物学主要研究的内容
• 细胞核、染色体及基因表达的研究
• 生物膜和细胞器的研究
• 2 的内容
笔记
10 分
期末考试 40 分
3
第一章 绪 论
• 细胞生物学研究的内容与现状 • 细胞学与细胞生物学的发展简史 • 目前该领域值得关注的一些研究进展
4
第一节 细胞生物学研究的内容与现状
• 现代生命科学中的一门重要的基础前沿学科 • 细胞生物学主要研究的内容
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一、现代生命科学的重要基础前沿学科
第九章 细胞信号转导（4 学时）
第十章 细胞骨架（4 学时）
细胞生物学第一章PPT课件
- 结构和功能； 主要类群中典型生物之间的演化和生态的关系
细胞生物学
Cell Biology
生物科学中细胞生物学的地位
细胞生物学 分子生物学 神经生物学
生态学
生命科学的四大基础学科
细胞基本知识概要
细胞的基本概念
非细胞形态的生命体 ——病毒及其与细胞的关系
原核细胞与真核细胞
Ⅱ.植物解剖和生理（重点是种子植物）
15% - 组织和器官的结构和功能
* 光合作用、蒸腾作用和气体交换 * 水分、矿物质和同化物的运输 * 生长和发育 * 生殖（包括蕨类和苔藓）
Ⅲ.动物解剖和生理 （重点是脊椎动物） 15%
- 组织和器官的结构和功能 * 消化和营养 * 呼吸作用 * 血液循环 * 排泄调节（神经的和激素的） * 生殖和发育 * 免疫 * 皮肤及其衍生物 * 运动器官
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
原核细胞与真核细胞的遗传结构装置 和基因表达的比较
植物细胞与动物细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成
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◆所有的生物都是由一个或多个细胞组成的 ◆细胞是生命的基本单位
• 1858年，德国医生和病理学家魏尔肖
– 对细胞学说进行了重要补充：一切细胞产自细胞。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
三、细胞学的经典时期
1. 原生质理论的提出
– 原生质(protoplasm)(普金耶1840，冯·莫尔1846)；原生 质理论(舒尔策1861)；原生质体(protoplast) (Hanstein 1880)
2. 细胞分裂的研究
– 直接分裂；有丝分裂；减数分裂(1841－1886)
3. 细胞器的发现
– 中心体(1883)；线粒体(1894)；高尔基体(1898)
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
一、细胞的发现
Antonie van Leeuwenhoek
Replica of microscope by Van Leeuwenhoek
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞学说的建立及其意义
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
四、实验细胞学与细胞ຫໍສະໝຸດ 的分支及其发展1. 细胞遗传学
– 动物受精(1876)；卵和精子染色体(1883)；植物双受精 (1888，1893)，遗传法则(孟德尔34年前，1900)，性 别与染色体有关(1905) ；基因学说(Morgan)
Matthias Jakob Schleiden
Theodor Schwann
Rudolph Carl Virchow
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
细胞学说（Cell theory）
• 1838年，德国植物学家施来登
– 发表论文指出∶植物是由细胞构成的
细胞生物学内容模块
基本知识介绍（1-3章） 细胞的基本结构与功能（4-12章） 细胞重大生命活动（13-17章） 细胞的社会联系（17章）
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
本章主要内容
• 细胞生物学研究的内容与现状 • 细胞学与细胞生物学发展简史
细胞重大生命活动及其相互关系
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
一、细胞的发现
Robert Hooke
Hooke's microscope
Cell structure of Cork by Hooke
及各种细胞器 – 基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞生物学的主要研究内容
生物膜和细胞器
细胞信号转导
细胞骨架体系
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
The inner life of the cell
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编
细胞生物学（第4版）
这 些 生 物 的 共 同 点 是 ？
Copyright © 高等教育出版社 2011
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编
细胞生物学（第4版）
Copyright © 高等教育出版社 2011
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编
细胞生物学（第4版）
第1章 绪论
Copyright © 高等教育出版社 2011
• 它是现代生命科学中的重要基础前沿学科之一
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
一、现代生命科学中重要的基础前沿学科
• 1925. Wilson：“一切生命的关键 问题都要到细胞中去寻找答案”
Edmund B. Wilson, 1856-1939
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞生物学的主要研究内容
细胞衰老
细胞工程
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞生物学的主要研究内容
Molecules Polymers
Cells Organisms 细胞的起源与进化
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
2. 细胞生理学的研究
– 组织培养技术(1909)；细胞器分离(1943)
3. 细胞化学
– 福尔根染色(1924)；紫外分光法(1930-1940)
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
五、细胞生物学学科的形成与发展
• 20世纪50年代以来，电子显微镜与超薄切片技术结合，产 生了细胞超微结构学
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
第一节 细胞生物学研究的内容与现状
• 细胞生物学(cell biology)是研究和揭示细胞基本 生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水 平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、 运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因 表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞生物学的主要研究内容
细胞核、染色体和基因表达
细胞增殖及其调控
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
二、细胞生物学的主要研究内容
细胞分化及干细胞生物学
细胞死亡
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
一、现代生命科学中重要的基础前沿学科
生理学
分子生物学
遗传学
细胞生物学
免疫学
生物化学 发育学
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
一、现代生命科学中重要的基础前沿学科
• 当前细胞生物学研究的3个根本性问题
– 基因组如何在时间和空间上有序表达 – 基因表达的产物如何主机组装成细胞的基本结构体系