細(xì)胞生物學(xué)基本知識(shí)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁，共95頁。第1頁/共95頁第二頁，共95頁。第2頁/共95頁第三頁，共95頁。第3頁/共95頁第四頁，共95頁。第4頁/共95頁第五頁，共95頁。第5頁/共95頁第六頁，共95頁。結(jié)構(gòu)的分子組成，及其在生命結(jié)構(gòu)的分子組成，及其在生命活動(dòng)中的作用。活動(dòng)中的作用。4 4）信息（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)）信息（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)）第6頁/共95頁第七頁，共95頁。Robert Hooke and his “cells”Robert Hookes microscope第7頁/共95頁第八頁，共95頁。Micrographia 1665年英國人Robert Hooke出版(chbn)顯微圖譜第8頁/共95頁第九頁

2、，共95頁。 之后的160多年里，對(duì)細(xì)胞的研究沒有實(shí)質(zhì)(shzh)進(jìn)展。第9頁/共95頁第十頁，共95頁。第10頁/共95頁第十一頁，共95頁。Matthias Schleiden第11頁/共95頁第十二頁，共95頁。Theodor Schwann第12頁/共95頁第十三頁，共95頁。R. Virchow第13頁/共95頁第十四頁，共95頁。第14頁/共95頁第十五頁，共95頁。第15頁/共95頁第十六頁，共95頁。第16頁/共95頁第十七頁，共95頁。第17頁/共95頁第十八頁，共95頁。第18頁/共95頁第十九頁，共95頁。第19頁/共95頁第二十頁，共95頁。第20頁/共95頁第二十一頁

3、，共95頁。第21頁/共95頁第二十二頁，共95頁。第22頁/共95頁第二十三頁，共95頁。第23頁/共95頁第二十四頁，共95頁。Khorana(左) 和 Nirenberg(右)第24頁/共95頁第二十五頁，共95頁。第25頁/共95頁第二十六頁，共95頁。第26頁/共95頁第二十七頁，共95頁。第27頁/共95頁第二十八頁，共95頁。第28頁/共95頁第二十九頁，共95頁。第29頁/共95頁第三十頁，共95頁。第30頁/共95頁第三十一頁，共95頁。第31頁/共95頁第三十二頁，共95頁。第32頁/共95頁第三十三頁，共95頁。第33頁/共95頁第三十四頁，共95頁。第34頁/共95頁第

4、三十五頁，共95頁。免費(fèi)的數(shù)據(jù)庫，提供918種期刊(qkn)的全文。包括著名的JCB、PNAS、JBC等第35頁/共95頁第三十六頁，共95頁。細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)優(yōu)秀期刊(qkn)，提供1955年以來的全文。第36頁/共95頁第三十七頁，共95頁。生物化學(xué)方面的優(yōu)秀(yuxi)期刊，提供1905年以來的全文。第37頁/共95頁第三十八頁，共95頁。美國科學(xué)院學(xué)報(bào)，提供1915年以來的全文(qun wn)，一些經(jīng)典細(xì)胞生物學(xué)論文發(fā)表于該刊。第38頁/共95頁第三十九頁，共95頁。Pubmed，大名鼎鼎(d mng dng dng)的免費(fèi)數(shù)據(jù)庫，屬于美國國立醫(yī)學(xué)圖書館，可查閱生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的文摘。第39

5、頁/共95頁第四十頁，共95頁。附錄附錄(fl)：細(xì)胞生物學(xué)參考書：細(xì)胞生物學(xué)參考書：第40頁/共95頁第四十一頁，共95頁。第41頁/共95頁第四十二頁，共95頁。第42頁/共95頁第四十三頁，共95頁。第43頁/共95頁第四十四頁，共95頁。第44頁/共95頁第四十五頁，共95頁。第45頁/共95頁第四十六頁，共95頁。1. 結(jié)構(gòu)上自我裝配。2. 生理活動(dòng)上自我調(diào)節(jié) 3. 增殖上自我復(fù)制(fzh)。4. 遺傳上的自身完備。5. 生命上的完整性。一、一、 細(xì)胞是構(gòu)成細(xì)胞是構(gòu)成(guchng)生物基本結(jié)構(gòu)和功能單位生物基本結(jié)構(gòu)和功能單位第46頁/共95頁第四十七頁，共95頁。病毒除外病毒除外(

6、chwi)(chwi)單細(xì)胞生物單細(xì)胞生物(single-celled organisms)(single-celled organisms)細(xì)胞少的有機(jī)體細(xì)胞少的有機(jī)體盤藻僅有盤藻僅有4 4個(gè)、個(gè)、8 8個(gè)或幾十個(gè)或幾十個(gè)未分化的相同的細(xì)胞組成個(gè)未分化的相同的細(xì)胞組成過渡類型過渡類型多細(xì)胞生物多細(xì)胞生物(multicellular organisms)(multicellular organisms) 由數(shù)百、萬、億計(jì)的細(xì)胞構(gòu)成。由數(shù)百、萬、億計(jì)的細(xì)胞構(gòu)成。 嬰兒嬰兒2210121012個(gè)細(xì)胞個(gè)細(xì)胞第47頁/共95頁第四十八頁，共95頁。1個(gè)受精卵細(xì)胞，分裂個(gè)受精卵細(xì)胞，分裂(fnli)與分

7、化與分化嬰兒嬰兒21012個(gè)細(xì)胞（結(jié)構(gòu)、功能相異）個(gè)細(xì)胞（結(jié)構(gòu)、功能相異） 成人成人1014個(gè)細(xì)胞（約有個(gè)細(xì)胞（約有200種不同類型的細(xì)胞，種不同類型的細(xì)胞，根據(jù)其分化程度又可分為根據(jù)其分化程度又可分為600多種）多種） 構(gòu)成高等生物體的細(xì)胞構(gòu)成高等生物體的細(xì)胞“社會(huì)化社會(huì)化”與與“獨(dú)立性獨(dú)立性” 構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位第48頁/共95頁第四十九頁，共95頁。細(xì)胞呈現(xiàn)為一個(gè)獨(dú)立的、有序的、自動(dòng)控制性細(xì)胞呈現(xiàn)為一個(gè)獨(dú)立的、有序的、自動(dòng)控制性很強(qiáng)的代謝很強(qiáng)的代謝(dixi)(dixi)體系。體系。分泌細(xì)胞分泌細(xì)胞合成分泌蛋白質(zhì)或激素合成分泌蛋白質(zhì)或激素 神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞神

8、經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì) 第49頁/共95頁第五十頁，共95頁。 細(xì)胞的分裂(fnli)、細(xì)胞體積的增長(zhǎng)、細(xì)胞的分化與凋亡 。 研究生物的生長(zhǎng)與發(fā)育必須要以研究細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)、分化與凋亡為基礎(chǔ)第50頁/共95頁第五十一頁，共95頁。任何一個(gè)細(xì)胞都有全套的遺傳信息，即全套的基因，具任何一個(gè)細(xì)胞都有全套的遺傳信息，即全套的基因，具有遺傳的全能性有遺傳的全能性植物單個(gè)的生殖細(xì)胞或體細(xì)胞植物單個(gè)的生殖細(xì)胞或體細(xì)胞完整個(gè)體完整個(gè)體兩棲類動(dòng)物卵細(xì)胞兩棲類動(dòng)物卵細(xì)胞完整個(gè)體完整個(gè)體從動(dòng)物組織分離出來的單個(gè)細(xì)胞，多數(shù)可以在體外培養(yǎng)從動(dòng)物組織分離出來的單個(gè)細(xì)胞，多數(shù)可以在體外培養(yǎng)、生長(zhǎng)、增殖與傳代、生長(zhǎng)、增殖與傳代哺乳

9、動(dòng)物的哺乳動(dòng)物的“體細(xì)胞克隆體細(xì)胞克隆”每一種細(xì)胞都有發(fā)育每一種細(xì)胞都有發(fā)育(fy)為個(gè)體的潛在能力為個(gè)體的潛在能力第51頁/共95頁第五十二頁，共95頁。實(shí)驗(yàn)證明， 破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性， 不能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞完整的生命活動(dòng)。從細(xì)胞分離出的任何(rnh)結(jié)構(gòu)，細(xì)胞核或DNA、線粒體和葉綠體都不能在體外作為生命活動(dòng)的單位而存在病毒離開寄主，不能復(fù)制。第52頁/共95頁第五十三頁，共95頁。第53頁/共95頁第五十四頁，共95頁。主要(zhyo)元素：C、H、O、N、P、S、Ca，占99.35%次要元素：K、Na、Cl、Mg微量元素：Mn、Fe、Zn等等 無機(jī)化合物：H2O、無機(jī)鹽等有機(jī)化合物：蛋白質(zhì)、

10、核酸、脂類、糖類 第54頁/共95頁第五十五頁，共95頁。第55頁/共95頁第五十六頁，共95頁。第56頁/共95頁第五十七頁，共95頁。營養(yǎng)(yngyng)貯備多糖淀粉、糖元結(jié)構(gòu)(jigu)多糖纖維素第57頁/共95頁第五十八頁，共95頁。第58頁/共95頁第五十九頁，共95頁。使細(xì)胞與周圍環(huán)境保持相對(duì)的獨(dú)立性使細(xì)胞與周圍環(huán)境保持相對(duì)的獨(dú)立性 。與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換(jiohun)(jiohun)和信和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。真核細(xì)胞的內(nèi)膜體系，各種以膜為基礎(chǔ)的功能專真核細(xì)胞的內(nèi)膜體系，各種以膜為基礎(chǔ)的功能專一的細(xì)胞器一的細(xì)胞器第59頁/共95頁第六十頁，共95頁。

11、非細(xì)胞形態(tài)的生命體非細(xì)胞形態(tài)的生命體病毒，只有一種病毒，只有一種(y (y zhnzhn) )核酸。核酸。DNADNA是遺傳信息的載體是遺傳信息的載體 。RNARNA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄及指導(dǎo)翻譯蛋白質(zhì)分遺傳信息的轉(zhuǎn)錄及指導(dǎo)翻譯蛋白質(zhì)分子子第60頁/共95頁第六十一頁，共95頁。是細(xì)胞不可缺少是細(xì)胞不可缺少(qusho)的基本結(jié)構(gòu)；是蛋的基本結(jié)構(gòu)；是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所白質(zhì)合成的場(chǎng)所5 5 所有細(xì)胞的增殖所有細(xì)胞的增殖(zngzh)(zngzh)都以一分為二都以一分為二的方式進(jìn)行分裂的方式進(jìn)行分裂遺傳物質(zhì)在分裂前復(fù)制加倍，在分裂時(shí)均勻地遺傳物質(zhì)在分裂前復(fù)制加倍，在分裂時(shí)均勻地分配到兩個(gè)子細(xì)胞內(nèi)。分配到兩

12、個(gè)子細(xì)胞內(nèi)。第61頁/共95頁第六十二頁，共95頁。第62頁/共95頁第六十三頁，共95頁。單細(xì)胞生物的形態(tài)通常單細(xì)胞生物的形態(tài)通常(tngchng)與細(xì)胞外與細(xì)胞外沉積物有關(guān)。沉積物有關(guān)。眼眼 蟲蟲鐘形蟲鐘形蟲第63頁/共95頁第六十四頁，共95頁。植物植物(zhw)薄壁細(xì)薄壁細(xì)胞胞導(dǎo)管導(dǎo)管(dogun)細(xì)細(xì)胞胞高等生物細(xì)胞的形狀與細(xì)胞功高等生物細(xì)胞的形狀與細(xì)胞功能及細(xì)胞間的相互作用有關(guān)。能及細(xì)胞間的相互作用有關(guān)。第64頁/共95頁第六十五頁，共95頁。紅細(xì)胞 巨噬細(xì)胞第65頁/共95頁第六十六頁，共95頁。第66頁/共95頁第六十七頁，共95頁。第67頁/共95頁第六十八頁，共95頁。環(huán)形

13、環(huán)形DNADNA鏈存在的地方稱為擬核區(qū)鏈存在的地方稱為擬核區(qū) ；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)唯一的細(xì)胞器是核糖體；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)唯一的細(xì)胞器是核糖體； 與呼吸與呼吸(hx)(hx)有關(guān)的酶系存在于細(xì)胞膜上；有關(guān)的酶系存在于細(xì)胞膜上；細(xì)胞壁由肽聚糖與多肽組成。細(xì)胞壁由肽聚糖與多肽組成。第68頁/共95頁第六十九頁，共95頁。1. 支原體mycoplasma最小、最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，直徑一般0.10.3m，可在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)(shngzhng)，無細(xì)胞壁?；蚪M為環(huán)狀雙鏈 DNA，分子量小 ，合成與代謝很有限。致病性：呼吸道病、胸膜肺炎、關(guān)節(jié)炎等肺炎(fiyn)支原體肺炎肺炎(fiyn)支原體侵染組織的支原體侵染組織的TEM照片照

14、片第69頁/共95頁第七十頁，共95頁。nn發(fā)菜。發(fā)菜。藍(lán)藻藍(lán)藻(ln zo)第70頁/共95頁第七十一頁，共95頁。大腸桿菌(d chn n jn) 弧形霍亂菌 淋病球菌 肉毒梭菌第71頁/共95頁第七十二頁，共95頁。1 1、細(xì)胞壁：厚度一般、細(xì)胞壁：厚度一般151530nm30nm，主要成分是肽聚糖，主要成分是肽聚糖. .2 2、細(xì)胞膜：厚約、細(xì)胞膜：厚約8 810nm10nm，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁，通常不形成內(nèi)膜系統(tǒng)。，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁，通常不形成內(nèi)膜系統(tǒng)。3 3、擬核：沒有核膜，、擬核：沒有核膜， DNA DNA 分子裸露，所含的遺傳信息量可編碼分子裸露，所含的遺傳信息量可編碼(bin m)

15、 2000(bin m) 200030003000種蛋白質(zhì)，空間構(gòu)建十分精簡(jiǎn)。種蛋白質(zhì)，空間構(gòu)建十分精簡(jiǎn)。第72頁/共95頁第七十三頁，共95頁。在亞顯微結(jié)構(gòu)在亞顯微結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)水平上劃分為三大基水平上劃分為三大基本結(jié)構(gòu)本結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)體系：體系：生物膜系統(tǒng)（內(nèi)膜系統(tǒng)）生物膜系統(tǒng)（內(nèi)膜系統(tǒng)） 遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)系統(tǒng)系統(tǒng)細(xì)胞骨架系統(tǒng)細(xì)胞骨架系統(tǒng) 第73頁/共95頁第七十四頁，共95頁。細(xì)胞細(xì)胞(xbo)內(nèi)部由雙層核膜將細(xì)胞內(nèi)部由雙層核膜將細(xì)胞(xbo)分成兩大結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域分成兩大結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)以膜的分化在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)以

16、膜的分化為基礎(chǔ)形成為基礎(chǔ)形成(xngchng)(xngchng)很多重要的細(xì)胞器很多重要的細(xì)胞器 線粒體與葉綠體線粒體與葉綠體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體高爾基體 溶酶體溶酶體 細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)第74頁/共95頁第七十五頁，共95頁。 DNA 與蛋白質(zhì)結(jié)合， 存在于細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄(zhun l)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行翻譯第75頁/共95頁第七十六頁，共95頁。維持細(xì)胞形態(tài)，起支架作用；參與大分子的運(yùn)輸、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)(yndng)、信息的傳遞、基因表達(dá)、細(xì)胞分裂等；第76頁/共95頁第七十七頁，共95頁。第77頁/共95頁第七十八頁，共95頁。原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小細(xì)胞

17、大小1 11010m m3 3100100m m細(xì)胞核細(xì)胞核沒有真正的細(xì)胞核沒有真正的細(xì)胞核有完整細(xì)胞核有完整細(xì)胞核核膜核膜無無有有核仁核仁無無有有 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 主要成分是氨基糖主要成分是氨基糖和壁酸和壁酸 植物細(xì)胞和真菌有細(xì)胞壁，植物細(xì)胞和真菌有細(xì)胞壁，動(dòng)物細(xì)胞無。植物細(xì)胞主動(dòng)物細(xì)胞無。植物細(xì)胞主要成分為纖維素和果膠，要成分為纖維素和果膠，真菌為幾丁質(zhì)。真菌為幾丁質(zhì)。第78頁/共95頁第七十九頁，共95頁。原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞線粒體線粒體無無有有葉綠體葉綠體無無有有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無無有有高爾基體高爾基體無無有有 溶酶體溶酶體無無有有核糖體核糖體有有(70s)(70s)有有(80s

18、)(80s)細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架無無有有第79頁/共95頁第八十頁，共95頁。原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞染色體染色體僅有一條裸露雙鏈僅有一條裸露雙鏈DNADNA有兩條以上有兩條以上DNADNA，DNADNA與與蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合DNADNA環(huán)狀，存在于細(xì)胞質(zhì)中環(huán)狀，存在于細(xì)胞質(zhì)中線狀，存在于細(xì)胞核中線狀，存在于細(xì)胞核中核外核外DNADNA 有的細(xì)胞有質(zhì)粒有的細(xì)胞有質(zhì)粒有線粒體有線粒體DNADNA和葉綠體和葉綠體DNADNADNADNA與蛋與蛋白質(zhì)白質(zhì)合成合成沒有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄和翻譯都沒有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄和翻譯都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行有內(nèi)含子和外顯子，轉(zhuǎn)有內(nèi)含子和外顯子，轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中，翻錄

19、在細(xì)胞核中，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中譯在細(xì)胞質(zhì)中第80頁/共95頁第八十一頁，共95頁。第81頁/共95頁第八十二頁，共95頁。細(xì)胞壁細(xì)胞壁質(zhì)體質(zhì)體液泡液泡(ypo)胞間連絲胞間連絲中心體中心體第82頁/共95頁第八十三頁，共95頁。明更接近于真核生物明更接近于真核生物第83頁/共95頁第八十四頁，共95頁。第84頁/共95頁第八十五頁，共95頁。第85頁/共95頁第八十六頁，共95頁。1 1 種類種類(zhngli)(zhngli)DNADNA或或RNA + RNA + 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)= = 病毒病毒 類病毒（類病毒（ViroidViroid）朊病毒（）朊病毒（PrionPrion） 第86頁/共95頁

20、第八十七頁，共95頁。第87頁/共95頁第八十八頁，共95頁。3、病毒、病毒(bngd)的基本特征的基本特征是一類非細(xì)胞形態(tài)的微生物，特征：是一類非細(xì)胞形態(tài)的微生物，特征：個(gè)體微小，可通過濾菌器。一般在個(gè)體微小，可通過濾菌器。一般在20-30nm20-30nm之間；之間；核酸為核酸為DNADNA或或RNARNA，沒有含兩種核酸的病毒；，沒有含兩種核酸的病毒；專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；具有具有(jyu)(jyu)受體連結(jié)蛋白（受體連結(jié)蛋白（receptor binding proteinreceptor binding protein），與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞。），與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞。第88頁/共95頁第八十九頁，共95頁。4 4、病毒、病毒(bngd)(bngd)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)由核酸由核酸(DNA(DNA或或RNA)RNA)芯和蛋白質(zhì)衣殼（芯和蛋白質(zhì)衣殼（capsidc