(完整版)第11章-细胞核与染色质(翟中和第四版)
(完整版)细胞生物学(翟中和完美版)笔记.
细胞生物学教案. 第一章绪论教学目的1 掌握本学科的研究对象及内容；2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）；3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。
教学重点本学科的研究对象及内容第一节细胞生物学研究内容与现状一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。
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（“再教育细胞”）。
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）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、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系；2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；3 .细胞信号转导的研究；4 .细胞结构体系的装配。
第二节细胞生物学发展简史一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期；2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期；3. 实验细胞学时期（1900—1953）；4. 分子细胞学时期（1953至今）。
(完整版)翟中和版-细胞生物学各章习题及解答完整修订版
《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。
要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，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的一门学科。
2、显微结构microscopic structure：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等，目前用于研究细胞显微结构的工具有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等。
3、亚显微结构submicroscopic structure：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如内质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等，目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等。
4、细胞学cytology：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从施莱登（1838）和施旺（1839）的细胞学说的提出开始的，而大部分细胞学的基础知识是在十九世纪七十年代以后得到的。
在这一时期，显微镜的观察技术有了显著的进步，详细地观察到核和其他细胞结构、有丝分裂、染色体的行为、受精时的核融合等，细胞内的渗透压和细胞膜的透性等生理学方面的知识也有了发展。
对于生殖过程中的细胞以及核的行为的研究，对于发展遗传和进化的理论起了很大作用。
5、分子细胞生物学molecular cell biology：是细胞的分子生物学，是指在分子水平上探索细胞的基本生命活动规律，主要应用物理的、化学的方法、技术，分析研究细胞各种结构中核酸和蛋白质等大分子的构造、组成的复杂结构、这些结构之间分子的相互作用及遗传性状的表现的控制等。
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《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。
要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，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的一门学科。
2、显微结构microscopic structure：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等，目前用于研究细胞显微结构的工具有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等。
3、亚显微结构submicroscopic structure：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如内质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等，目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等。
4、细胞学cytology：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从施莱登（1838）和施旺（1839）的细胞学说的提出开始的，而大部分细胞学的基础知识是在十九世纪七十年代以后得到的。
在这一时期，显微镜的观察技术有了显著的进步，详细地观察到核和其他细胞结构、有丝分裂、染色体的行为、受精时的核融合等，细胞内的渗透压和细胞膜的透性等生理学方面的知识也有了发展。
对于生殖过程中的细胞以及核的行为的研究，对于发展遗传和进化的理论起了很大作用。
5、分子细胞生物学molecular cell biology：是细胞的分子生物学，是指在分子水平上探索细胞的基本生命活动规律，主要应用物理的、化学的方法、技术，分析研究细胞各种结构中核酸和蛋白质等大分子的构造、组成的复杂结构、这些结构之间分子的相互作用及遗传性状的表现的控制等。
细胞生物学翟中和第四版教案
高效、精确、灵活，可实现多种基因编辑需求。
3
应用领域
基因治疗、基因功能研究、农作物遗传改良等。
单细胞测序技术在肿瘤研究中的应用
单细胞测序技术原理
对单个细胞进行基因组、转录组或蛋 白质组测序，揭示单细胞水平上的基
因表达和变异情况。
发现肿瘤干细胞
通过分析单细胞数据，可发现具有自 我更新和分化潜能的肿瘤干细胞，为
再生医学原理和应用前景
治疗退行性疾病
如帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病
修复损伤组织
如心肌梗塞后的心肌再生、糖尿病患者的胰 岛细胞移植等
个性化医疗
利用患者自身细胞进行再生治疗，避免免疫 排斥反应和伦理问题
现代细胞生物学研究技术与
06
方法
显微镜技术原理及应用领域
显微镜技术原理
利用光学或电子显微 镜对细胞进行高倍率 放大观察，揭示细胞
VS
细胞生物学发展现状
目前，细胞生物学已经成为生命科学领域 最活跃的研究方向之一。随着高通量测序 、蛋白质组学、代谢组学等技术的发展， 细胞生物学研究已经进入系统生物学时代 。同时，细胞生物学与医学、药学、生物 工程等领域的交叉融合也促进了相关领域 的快速发展。
本课程教学目标与要求
教学目标
本课程的目标是使学生掌握细胞生物学的基本概念和原理，了解细胞的结构、功能、代谢、遗传与发 育等方面的知识，培养学生的实验技能和科研能力，为后续的专业课程学习和科研工作打下基础。
细胞周期调控因子和信号通路
细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）和细胞周期蛋白（cy…
通过不同时相的CDK-cyclin复合物的形成和激活，推动细胞周期的进行。
检查点蛋白
监控细胞周期的关键节点，确保DNA复制和染色体分离的准确性。
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。
第11章A (PPTminimizer)
细 胞 核
如何理解细胞核
◆遗传学
◆生物化学
◆细胞生物学 ●结构 ●功能 ▲通过遗传物质的复制和细胞分裂,保持细 胞世代间的连续性(遗传); ▲通过基因的选择性表达,控制细胞的代谢 活动,以适应外界环境。
11.1 Nuclear Envelope
11.1.1 Structure of the Nuclear Envelope
◆核输出信号(nuclear export signals, NES) ◆输入蛋白(importin) ◆输出蛋白(exportin)
核定位信号
Nuclear localization signals
核蛋白的输入
◆核质蛋白(nucleoplasmin)实验 ◆核蛋白输入机理 ●输入蛋白 ●Ran蛋白 ●RCC1
核 质 蛋 白 的 标 记 与 注 射 实 验
核质 素的 核定 位信 号及 其作 用
核蛋白输入机理
核内RNA与蛋白质输出
◆mRNA的输出 ●异质核糖核蛋白 (heterogeneous ribonucleoprotein, hnRNP) ●信使RNP(messenger RNP, mRNP) ●mRNA的输出 ◆核内蛋白质输出 ◆snRNA的输出
一般结构
◆Outer nuclear membrane ◆Inner nuclear membrane ◆Perinuclear space 两层核膜之间的空隙, 宽15-30nm, 其中充满无定形物质 ◆核纤层(lamina)
核孔
◆由内外两层膜的局部融合而成
◆核孔的直径为80-120nm。
◆一个典型的哺乳动物的核膜上有30004000个核孔,相当于每平方微米的核膜上 有10-60个。 ◆合成功能旺盛的细胞,核孔的数量较多。
细胞生物学(第4版)
作者介绍
翟中和（1930年8月18日-2023年2月10日 ），男，江苏凓阳人，汉族，中共党员。1991年当选为中国科学 院生命科学和医学学部院士。
王喜忠，男，1940年生，中共党员。2006年评为第二届国家教学名师。 丁明孝，男，北京大学生命科学学院教授，中国电子显微镜学会理事长，中国细胞生物学学会副理事长。
教学资源
《细胞生物学学习指南》是与该教材相配套的辅助性教学参考书；《细胞生物学（第4版）辅导与习题集》是 集教材同步辅导与应试强化练习于一体的辅导与习题集。
《细胞生物学（第4版）》配套设有数字课程资源。
教材特色
1.鉴于细胞生物学研究的发展，对细胞重大生命活动及分子机制的研究已渐成为学科领域的重点。 2.”图文并茂“一直都是教材编者的追求目标，同时作为专业基础课教材也理应有”活泼“的面孔，可读性 强。 3.作为生物类专业基础课教材具有教学适用性。
成书过程
修订情况
出版工作
该版本修订工作始于2009年春季，历时两年多。该次修订以细胞重大生命活动为主线，以分子机制为视点， 对教材结构体系进行了调整，由第3版的15章调整为17章，对全书约1/3的内容进行了修订、改写和补充。对基本 概念、基础知识和基本理论进行了删繁就简，对学科发展前沿和研究新成果严谨引用、准确修正、及时更新，保 持教材内容的基础性、科学性和前沿性。全书共有图片370余幅，其中照片120余幅，全部插图均为作者自主设计、 绘制，全部照片源自作者科研成果或授权使用。
《细胞生物学（第4版）》共17章，内容包括绪论、细胞的统一性与多样性、细胞生物学研究方法、细胞质 膜、物质的跨膜运输、线粒体、叶绿体、细胞质基质与内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输、细胞信号转导、细胞 骨架、细胞核与染色质、核糖体、细胞周期与细胞分裂、细胞增殖调控与癌细胞、细胞分化与胚胎发育、细胞死 亡、细胞衰老、细胞的社会等。
南开大学翟中和细胞生物学考研笔记
细胞生物学考研复习笔记------------翟中和第一章绪论第二章细胞基本知识概要第三章细胞生物学研究方法第四章细胞质膜与细胞表面第五章物质的跨膜运输与信号传递第六章细胞质基质与细胞内膜系统第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome)第九章核糖体(ribosome)第十章细胞骨架(Cytoskeleton)第十一章细胞增殖及其调控第十二章细胞分化与基因表达调控第十三章细胞衰老与凋亡第一章绪论细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞生物学的主要研究内容当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域细胞重大生命活动的相互关系细胞学与细胞生物学发展简史细胞的发现细胞学说的建立其意义细胞学的经典时期实验细胞学与细胞学的分支及其发展细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书细胞生物学生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
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。
主要内容细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系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的起源与进化细胞工程总趋势细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学) 相互渗透与交融是总的发展趋势。
重点领域✧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✧细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控✧细胞信号转导的研究✧细胞结构体系的组装美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索，全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是：细胞信号转导（signal transduction）；细胞凋亡（cell apoptosis）；基因组与后基因组学研究（genome and post-genomic analysis）。