南方医科大学细胞生物学 第一章 绪论
医学细胞生物学-绪论
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1855年R. Virchow提出“一切细胞 只能来自原来的细胞”，进一步完 善了细胞学说。
细胞学说创立的意义： 推动作用 19世纪自然科学的三大发现之一
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第二阶段:
细胞生物学经典发展时期（1855～1900）
细胞的固定和染色技术，显微镜的进一 步改善，发现了细胞的形态结构和分裂 活动以及各种细胞器。
学说 1961年，M.Nirenberg和Mathaei从核糖核酸实验获
得的结果,确定了每一种氨基酸的“密码”
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1952年RE. Franklin拍摄到清晰的DNA晶体的X衍射照片。 1953年她认为DNA是一种对称结构，可能是螺旋。
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1953年， Watson和Crick提出DNA双螺旋 模型。与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学 与医学奖 。
最小的细胞：
支原体 0.1－0.3um
大多数细胞：
4－10um
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问题三：我们拥有多少个细胞？
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成年人1.8×1016 新生儿：2×1012 细胞数目的增加是依靠细胞的繁殖，各
种细胞繁殖能力不同，如红细胞120天全 部更新一遍，神经细胞，终生不再繁殖， 肝、肾细胞，损伤后可再生，人的细胞 数经常处于动态平衡之中。
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三、 细胞生物学与医学
理论 实践
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细胞生物学是医学科学的重要理 论基础之一
细胞培养
细胞杂交
染色体技术
基因治疗
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细胞生物学与医学的发展相互影 响，相互促进。
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细胞生物学的热点
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基因工程
01细胞生物学第一章 绪论
•1983年， KB. Mullis发 明PCR仪， 于1993 年 获诺贝尔化 学奖。
•1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计 划” （Human Genome Project）。
- 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。
- 2000年6月28日人类基因组工作草图完成。
3.细胞生物学 王德耀 上海科学技术出版社 1998年出版 4.细胞生物学 翟中和等编 高等教育出版社 2000年8月出版 5.细胞生物学(第二版) 汪堃仁 北京师范大学出版社1998年11月出版 6.细胞生物学研究方法与技术(第二版) 刘鼎新 北医、协和医大联合 出版社1997年05月出版 7.细胞生物学实验(第二版) 杨汉民 高等教育出版社1997年07月出版 8.Molecular Biology of the Cell 4th Edition, Bruce Alberts et al., 2002 9.Molecular Cell Biology 4th Edition, Harvey Lodish et al., 1999 10. Cell and Molecular Biology 3rd Gerald Karp, 2002 11.医学细胞生物学（第六版）杨抚华 科学出版社。2011
• 煤、石油等化石能源的枯竭指日可待，替代能源 的开发涉及国家安全。
• 全球生物质能的储量为18000亿吨，相当于640亿 吨石油。开发生物乙醇、生物柴油、生物发电、生 物氢等，已经成为许多国家的能源战略。
• 植物光合作用机理研究取得重大突破，人工光解 水产生的氢气将成为继化石燃料之后主要的能源。
六、生物安全关系到国家安全 • 生物技术是一柄双刃剑。 • 转基因动植物可能对野生资源造成破坏。 • 生物工程武器将改变战争的方式与后果。 • 生物恐怖的防范必须重视。 • 外来入侵物种的危害日趋严重。
细胞生物学绪论ppt课件
HGP新的发现： • 全部人类基因组约有2.91Gbp，约有39000多个基因 • 有42%的基因尚不知道功能 • 基因数量少得惊人 • 存在“热点”和大片“荒漠” • 35.3%的基因组包含重复序列 • 人与人之间99.99%的基因密码相同
绪论----学习内容
细胞生物学发展里程碑
细胞学说创立期（1665~1875） 细胞学经典时期 (1875~1887) 实验细胞学时期 (1887~1953) 分子细胞生物学时期 (1953~ )
1996 年 7 月 5 日 ， 英 国 Roslin 研 究 所 Wilmut教授成功克隆了Dolly羊
人类三大科学计划
human genome project, HGP
人类基因组计划 曼哈顿原子弹计划
阿波罗计划
由美国于1990年启动，中国、英国、法国、德国和日本 参加。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。
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细胞分化与干细胞：了解个体发育、修复和再生人体病变器官
细胞学说创立期（1665~1875）
1831年，Robert Brown（布朗，英国）兰科植物表皮细胞细胞核
细胞结构模式图
细胞学说创立期（1665~1875）
1838年，J. Schleiden（施莱登，德国植物学家）《植物发生论》 1839年，T. Schwann（施旺，德国动物学家）《关于动植物的结构和生 长一致性的显微研究》 “细胞学说 (cell theory)” 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。 1855年，Rudolf Virchow（菲尔绍，德国病理学家）“一切细胞来自细 胞” (Omnis cellula e cellula) 1857年，Rudolph Kolliker（寇里克，德国生物学家）发现线粒体 1869年，Friedrich Miescher（米歇尔，瑞士医生）首次分离DNA
细胞生物学绪论
细胞生物学绪论第一篇：细胞生物学绪论绪论学习一、细胞生物学细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的学科，它从显微水平、亚显微水平、分子水平三个层次以及细胞间的相互作用关系研究细胞结构与功能，细胞增殖与分化，衰老与凋亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等细胞生命活动规律。
P2（这门学科概括的说，是以细胞作为一切有机体进行生命活动的基本单位这一概念为出发点，在各个层次上（主要是分子水平上）研究细胞生命活动的基本规律的学科，它是生命科学的基础。
P12）二、细胞学与细胞生物学发展的四个阶段。
（1）细胞的发现与细胞学说的建立。
（2）细胞学的经典时期。
（3）实验细胞学时期。
（4）细胞生物学学科的形成与发展。
三、细胞生物学研究的基本特点和趋势。
（1）细胞结构功能细胞生命活动。
（2）细胞中单一基因与蛋白基因组与蛋白质组及其在细胞生命活动中的协同作用，特别是复合体的相互作用。
（3）细胞信号转导途径信号调控网络。
（4）体外研究体内研究。
（5（6）计算生物学更多地介入并与之结合。
（7）细胞生物学与生物学其他学科的渗透与数理化及纳米科学等多学科的交叉。
总的特点是从静态单一过程的分析到活细胞代谢网络的动态综合。
四、名词解释（1）cell theory：细胞学说。
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。
（2）cell engineering：细胞工程。
是在细胞水平的生物工程它是应用细胞培养、细胞分化的定向诱导、细胞融合和显微注射等技术，使细胞获得新的性状以及创造新的生物品种的现代生物技术。
五、细胞生物学的主要研究内容：内容见P16提要。
六、研究细胞生物学有何重要实践意义。
（1）医学方面： 细胞生物学的基础研究对了解细胞衰老、癌变以及激素作用、免疫和病毒感染机理均有重要意义：如对溶酶体的研究，了解到细胞的变性、坏死；对癌基因、抑癌基因的发现加深了对癌症的认识。
《医学细胞生物学》读书笔记-绪论部分
《医学细胞生物学》读书笔记-绪论部分《医学细胞生物学》读书笔记整理：trichodina第一章绪论一、基本概念1、细胞生物学（cell biology）细胞生物学是一门在细胞水平上研究生物体生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科；主要从细胞整体、亚细胞结构、分子三个不同水平出发，并将这三个不同层次的研究有机地结合起来，最终揭示生命的本质。
2、细胞遗传学（cytogenetics）细胞遗传学是从染色体角度研究细胞的遗传与变异机制的学科；研究细胞遗传学有助于动植物育种理论的建立、生物进化学说的发展、揭示疾病的发生机制。
3、细胞化学（cytochemistry）细胞化学主要以化学手段或方法来研究细胞各化学组成成分、分布及其特性的学科。
4、细胞生理学（cytophysiology）细胞生物学是研究细胞的生命活动规律（包括从环境中摄取营养，经过代谢获得能量以进行细胞的生长、增殖）以及细胞如何对外界各种影响因子做出反应的学科。
5、细胞社会学（cytosociology）细胞社会学是从系统论的角度出发，是研究整体中的或细胞群中的细胞间的社会行为，包括细胞识别、细胞通讯和细胞间相互作用及其调控机制等的学科。
6、细胞形态学（cytomorphology）细胞形态学是一门研究细胞形态及亚显微结构的特点、起源、形成及功能的学科。
7、分子细胞学（molecular cytology）分子细胞学是一门从细胞遗传信息流的角度，研究细胞内遗传物质的结构、表达及其调控机制的学科。
二、相关知识的梳理1、细胞学与细胞生物学细胞学与细胞生物学之间存在着联系与差异。
在对细胞研究的过程中，细胞学是早期的细胞研究，其主要是研究细胞的结构、功能、生理功能及生活史；而细胞生物学则是现代的细胞研究，以细胞为研究对象，全面（从整体水平、亚细胞水平和分子水平出发，并将这三个水平的结果有机地结合起来）探讨生命现象的本质，同时也探讨细胞与细胞间的联系。
细胞生物学：第1章 绪论
41天
51天
人胚手掌分离过程的PCD
观赏植物龟背 竹叶片上的缺 口与空洞是叶 原基在发育过 程中，特异区 域的组织发生 PCD造成的
病原菌入侵植物 叶片所产生的病 斑也是PCD造成的
触角变大腿
大腿上长眼睛
无尾猫
植物细胞具有全能 性：暗示细胞分化 可用人为控制
动物细胞是否也具有全能性？
动物细胞的全能性
1996年7月5日，世 界上第一只克隆羊 “多利”在英国苏 格兰卢斯林研究所 的试验基地诞生。 成为世纪末的重大 新闻。
卵细胞
成年绵羊的乳 腺上皮细胞 （体细胞）
说明已分化 的上皮细胞 仍具有细胞 核全能性
（二）细胞信号转导
主要研究内容：信号分子与受体相互作用； 受体与信号跨膜转导；细胞内信号传递途径 与网络调控
（三）细胞骨架体系
• 细胞骨架体系的研究是一 个比较新的﹑发展中的研 究领域。
• 存在于真核细胞内，包括细胞质骨架和细胞 核骨架两大部分
在电子显 微镜下， 细胞骨架 是由细长 的蛋白质 纤维纵横 交错形成 的网架结 构
教学用书
翟中和 高等教育出版社 2011
王金发 科学出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ社 2003
参考书
汪堃仁 等主编 北京师范大学出版社 1998
韩贻仁主编 科学出版社 2001
郑国锠主编 高等教出版社 1992
上海科学出版社 2002
科学出版社 2003
学术期刊
http: // /PubMed
• 细胞分化是生物发育的基础，是细胞生物 学﹑发育生物学与遗传学的重要会合点。
《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：
细胞生物学[第一章绪论]课程预习
第一章绪论一、细胞生物学的主要研究内容当前细胞生物学的研究大致可分为以下几个方面：(1)细胞核、染色体以及基因表达的研究。
(2)生物膜与细胞器的研究。
(3)细胞骨架体系的研究。
(4)细胞增殖及其调控。
(5)细胞分化及其调控。
(6)细胞的衰老与程序死亡。
(7)细胞的起源进化。
(8)细胞工程。
二、当前细胞生物学研究的总体趋势与重点领域(一)当前细胞生物学研究中的三大基本问题(1)细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的。
(2)基因表达的产物是如何逐级装配成基本结构体系及各种细胞器的。
(3)基因表达的产物是如何调节细胞最重要的生命活动过程的。
(二)当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题(1)染色体DNA与蛋白质相互作用关系——主要是非组蛋白对基因组的作用。
(2)细胞增殖、分化、凋亡(程序性死亡)的相互关系及调控。
(3)细胞信号传导的研究。
(4)细胞结构体系的装配。
三、细胞学与细胞生物学发展简史细胞的发现：1665年英国学者诺波特·胡克用自制的显微镜观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的结构，并首次借用拉丁文cellar这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭小室。
荷兰的列文·虎克第一次观察到活细胞。
细胞学说的建立：1838年，德国植物学家施莱登(M．J．Schleiden)发表了《植物发生论》，指出细胞是构成植物的基本单位。
1839年，德国动物学家施旺(M．J．Schwann)发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，指出动植物都是细胞的聚合物。
两人共同提出，一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说”(cell theory)。
细胞学说的内容：(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构成。
(2)每个细胞作为一个相对独立的单位，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。
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：
(完整版)细胞生物学课后练习题及答案(最新整理)
细胞生物学第一章绪论1.细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？（一）任务：细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。
（二）范围：（1）细胞的细微结构；（2）细胞分子水平上的结构；（3）大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。
2.细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系。
（1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。
（2）关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象及其规律。
3.如何理解E.B.Wilson所说的“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。
（1）细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。
（2）所谓生命实质上即是细胞属性的体现。
生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。
（3）生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。
（4）现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。
（5）鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。
4.细胞生物学主要研究内容是什么？（1）细胞核、染色体以及基因表达；（2）生物膜与细胞器；（3）细胞骨架体系；（4）细胞增殖及其调控；（5）细胞分化及其调控；（6）细胞的衰老与凋亡；（7）细胞起源与进化；（8）细胞工程。
5.当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？研究的三个根本性问题：（1）细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题。