細胞生物學歷史和展望

1、關于細胞生物學歷史與展望第一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一章 緒論HISTORY AND PERSPECTIVE第二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月本章內容提要第一節(jié) 一小段歷史 一、細胞的發(fā)現(xiàn) 二、細胞學說 三、細胞超微結構研究 四、分子細胞生物學第二節(jié) 細胞生物學學習方法第三節(jié) 對未來的展望附錄 細胞生物學參考書第三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞生物學研究細胞的結構、功能和生活史。1）顯微水平，光學顯微鏡下可見的結構。2）超微水平，電子顯微鏡下可見的結構。3）分子水平，細胞結構的分子組成，及其在生命活動中的作用。分三個層次：第四張，PPT共六十一頁

2、，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 一小段歷史第五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞生物學經(jīng)歷了四個主要發(fā)展階段：1）1665-1830s，細胞發(fā)現(xiàn)，顯微生物學。以形態(tài)描述為主。2）1830s-1930s，細胞學說，Cytology誕生。3）1930s-1970s，電鏡技術應用， Cytology發(fā)展為細胞生物學。是細胞學的經(jīng)典時期4）1970s以來，分子細胞生物學時代。第六張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞的發(fā)現(xiàn)細胞生物學的變革和顯微技術的改進息息相關。1590年J. 和Z. Janssen父子制作第一臺復式顯微鏡。1610年Galileo Galilei用顯微鏡觀察昆

3、蟲。第七張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Robert Hooke and his “cells”1665年英國人Robert Hooke出版顯微圖譜。觀察了軟木，并首次用cells來描述“細胞”。第八張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Robert Hookes microscope第九張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Micrographia 顯微圖譜 第十張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Micrographia 顯微圖譜 第十一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1680年列文虎克是第一個描述活細胞的科學家。觀察過植物、原生動物、水、鮭魚的紅細胞、牙

4、垢中的細菌、唾液、血液、精液等等。Hooke之后的160多年里，對細胞的研究沒有實質進展。直到1830s消色差顯微鏡出現(xiàn)，人們才對細胞的結構和功能有了新的認識。 第十二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).Magnification ranges at 50-275x.第十三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1831年R. Brown在蘭科植物表皮細胞內發(fā)現(xiàn)了細胞核。1836年GG. Valentin在動物神經(jīng)細胞中發(fā)現(xiàn)了細胞核與核仁。這些工作對于細胞學說的誕生具有重要意義。 第十四張，PPT共六十一頁，創(chuàng)

5、作于2022年6月二、細胞學說 Cell Theory是19世紀的重大發(fā)現(xiàn)之一，其基本內容有三條：細胞是有機體，一切動植物都是有細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成。每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對于其他細胞共同組成的整體的生命有助益；新細胞可以通過已存在的細胞繁殖產(chǎn)生。第十五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月通常認為施萊登（MJ. Schleiden）和施旺（T. Schwann）正式提出了細胞學說。實際上它是19世紀許多科學家共同努力的結果。包括:BC. Dumortier、JB. de Lamark、CB. Milbel、H. Dutrochet、R. B

6、rown、JE. Purkyne、R. Remak、R.Virchow等許多著名科學家。第十六張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Jean-Baptiste de Lamark 第十七張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1838年Schleiden發(fā)表“植物發(fā)生論” ，認為無論怎樣復雜的植物都由細胞構成。但他以free-cell formation理論來解釋細胞形成。Schwann提出了“細胞學說”（Cell Theory) ；1839年發(fā)表了“關于動植物結構和生長一致性的顯微研究”。第十八張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Matthias Jacob SchleidenT

7、heodar Schwann第十九張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Schwann提出：有機體是由細胞構成的；細胞是構成有機體的基本單位。但他也采用了的Schleiden細胞形成理論。1855年，德國人R. Virchow 提出omnis cellula e cellula（細胞只能來自細胞）的著名論斷；進一步完善了細胞學說。第二十張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Rudolf Virchow 第二十一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月19世紀30年代后發(fā)現(xiàn)活細胞并不是空的而是充滿粘稠的液體。F. Dujardin（1835）將之稱為“sarcode”；JE. Purk

8、inje（1839）和von Mohl（1846）則將之稱作原生質“protoplasm” 。如今“原生質”一詞已從生物學文獻中消失了，但在當時具有十分重要的意義。 第二十二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細胞超微結構研究1932年德國人E. Ruska和M. Knoll發(fā)明透射電鏡，人類視野進入超微領域 。1939年Siemens公司生產(chǎn)商品電鏡。1940-50s用電鏡觀察了各類細胞超微結構。并結合超速離心、電泳、無細胞體系等分析技術研究這些結構的功能。Cytology發(fā)展為Cell Biology。第二十四張，PPT共六十一頁

9、，創(chuàng)作于2022年6月四、分子細胞生物學時代1869年瑞士人F. Miescher 從膿細胞中分離出核酸，但未引起重視。1944年O. Avery等通過細菌轉化試驗，1952年M. Chase等通過噬菌體標記感染實驗肯定了核酸與遺傳的關系。第二十五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物轉化試驗第二十六張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)現(xiàn)細胞可以在培養(yǎng)基上自我生長和繁殖HeLa cells are cultured tumor cells isolated from a cancer patient named Henrietta Lacks in 1951. It is t

10、he first human cell to be kept in culture for long periods of time and is still used today.Johns Hopkins univesity,in 1951第二十七張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1952年Franklin拍攝到清晰的DNA晶體X-衍射照片。1953年她認為DNA是一種對稱結構，可能是螺旋。 第二十八張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1953年，Watson 和 Crick提出DNA雙螺旋模型。與Wilkins分享1962 年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎 。第二十九張，PPT共六十

11、一頁，創(chuàng)作于2022年6月1958 年Crick 提出分子遺傳的“中心法則”。1961-1964年Nirenberg 等破譯遺傳密碼。1972年DA. Jackson，RH. Symons和P. Berg創(chuàng)建DNA體外重組。1973年SN. Cohen和HW. Boyer將外源基因拼接在質粒中，并在大腸桿菌中表達。一系列技術和理論的提出，使細胞生物學與分子生物學的結合越來越緊密。 第三十張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1983年，Mullis發(fā)明PCR儀，于1993年獲諾貝爾化學獎。第三十一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1990年，美國國會正式批準的“人類基因組計劃” （

12、Human Genome Project）。 我國于1993年加入該計劃，承擔其中1%的任務，即人類3號染色體短臂上約30Mb的測序任務。2000年6月28日人類基因組工作草圖完成。同年，美國國立衛(wèi)生研究院給一名患有先天性重度聯(lián)合免疫缺陷病的4歲女孩實施了首例基因治療。這種疾病因腺苷脫氨酶（ADA）基因變異引起。第三十二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英國蘇格蘭盧斯林研究所的試驗基地誕生。第三十三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月EMBRYO COLONING第三十四張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2001年諾貝爾生理

13、醫(yī)學獎細胞周期調控機理Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 美國英國第三十五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2002年諾貝爾諾貝爾生理學或醫(yī)學獎器官發(fā)育的遺傳調控和細胞程序性死亡Sydney BrennerH. Robert HorvitzJohn E. Sulston 英國美國英國布雷諾爾霍維茨蘇爾斯頓第三十六張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2003年諾貝爾化學獎細胞膜水通道，離子通道結構和機理Peter AgreRoderick MacKinnon 美國彼得阿格雷羅德里克麥金農(nóng)第三十七張，P

14、PT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2004年諾貝爾生理與醫(yī)學獎氣味受體和嗅覺系統(tǒng)的組成Richard AxelLinda B. Buck美國第三十八張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2005年諾貝爾生理與醫(yī)學獎幽門螺桿菌及其在胃炎和胃潰瘍方面的作用。Barry J. MarshallJ. Robin Warren第三十九張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2006年諾貝爾生理與醫(yī)學獎RNA干擾Andrew Z. FireCraig C. Mello第四十張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2007年諾貝爾生理學醫(yī)學獎基因打靶技術Mario R. CapecchiSir M

15、artin J. EvansOliver Smithies 馬里奧卡佩奇奧利弗史密斯馬丁伊文思因美國英國第四十一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2008年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎德國科學家 人乳頭狀瘤病毒兩名法國科學家：艾滋病病毒哈拉爾德豪森弗朗索瓦絲巴爾西諾西呂克蒙塔尼第四十二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2009年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎 三位美國科學家端粒酶 伊麗莎白布蘭克波恩卡羅爾格雷德杰克紹斯塔克第四十三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2010年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎 英國生理學家羅特愛德華茲 體外受精技術又稱試管嬰兒技術 第四十四張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于

16、2022年6月美國科學家布魯斯博伊特勒、法國科學家朱爾斯霍夫曼和加拿大科學家拉爾夫斯坦曼因 2011年 解碼免疫系統(tǒng)奧秘 第四十五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十七張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十八張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2014年諾貝爾獎生理學或醫(yī)學獎發(fā)現(xiàn)了大腦中形成定位系統(tǒng)的細胞第四十九張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2014年諾貝爾獎生理學或醫(yī)學獎第五十張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月當前細胞生物學研究中三大基本問題 細胞內的基因組是如何在時間與空間上有序表達的？ 基因

17、表達產(chǎn)物產(chǎn)物主要指蛋白與核酸、脂質、多糖及其復合物，它們是逐級裝配成能行體生命活動的基本結構體系的？基因表達產(chǎn)物這些產(chǎn)物是一些活性因子與信號分子，這些因子是如何調節(jié)細胞最重要的生命過程的？ 第五十一張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月當前細胞基本生命活動研究若干重大課題 染色體DNA與蛋白質相互作用關系 細胞增殖、分化、凋亡的相互關系及其調控 細胞信號傳導的研究 細胞結構體系的裝配 第五十二張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月最集中的三個領域根據(jù)美國科學情報研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收錄及引用論文檢索說明，目前全世界自然科學研究

18、中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉導、細胞凋亡和基因組與后基因組學研究。第五十三張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月當前全球研究最熱門的是三種疾病及研究方向癌癥、心血管病、艾滋病和肝炎等傳染病5大研究方向是（1）細胞周期調控（2）細胞凋亡（3）細胞衰老（4）信號轉導（5）DNA的損傷與修復第五十四張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞生物學由細胞學（Cytology）發(fā)展而來。是當代生物技術的支撐學科。發(fā)展迅速，期刊數(shù)量最多， SCI源期刊中細胞生物學的平均影響影子為4.1。 Cell雜志的影響因子為37.297。Science為24.676。Nature為27.368。第五十五張，PPT共六十一頁，創(chuàng)作于2022年6月免費的數(shù)據(jù)庫，提供918種期刊的全文。包括著名的JCB、PNAS、JBC等第五十六張，PP