教學醫(yī)學細胞生物學課件

1、教學醫(yī)學細胞生物學教學醫(yī)學細胞生物學教學醫(yī)學細胞生物學教學醫(yī)學細胞生物學教學醫(yī)學細胞生物學教學醫(yī)學細胞生物學Welcome Each of Youto My Medical Cell Biology Class2Welcome 2郭凱 博士 講師 基礎醫(yī)學院 醫(yī)學細胞及遺傳學教研室畢業(yè)于廈門大學 生命科學學院研究方向：微生物藥物學 化學生物學授課：醫(yī)學細胞生物學 醫(yī)學遺傳學3郭凱 博士 講師 3本課程分為理論和實驗兩部分，按教學進度表的安排進行。課程共54學時，理論30學時，實驗24學時。成績評定：期末考試80%實驗成績20%。實驗課：鴻文樓三樓形態(tài)學實驗室。（第7周開始,注意單雙周。要求課前

2、預習熟悉實驗操作步驟，上課攜帶實驗指導、實驗報告紙、鉛筆、直尺，并穿工作服。）課程要求4本課程分為理論和實驗兩部分，按教學進度表的安排進行。課程共5理論教材：陳元曉. 醫(yī)學細胞生物學.北京：科學出版社，2013實驗教材：龍漢安,稅青林,郭勇.醫(yī)學形態(tài)學實驗分冊.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013醫(yī)學細胞生物學教學大綱選用教材5理論教材：陳元曉. 醫(yī)學細胞生物學.北京：科學出版社，201精品課程網(wǎng)站 歡迎同學們登錄就學習中遇到的問題及老師進行交流！6精品課程網(wǎng)站6課程內(nèi)容1.緒論細胞的基本結(jié)構(gòu)6.細胞核2.細胞的分子基礎細胞膜的分子結(jié)構(gòu)和特性7.細胞增殖3.細胞膜及物質(zhì)轉(zhuǎn)運細胞質(zhì)基質(zhì)8.細胞分化4.

3、核糖體內(nèi)膜系統(tǒng)9.細胞衰老及細胞死亡5.線粒體細胞骨架10.干細胞7課程內(nèi)容1.緒論6.細胞核2.細胞的分子基礎7.細胞增殖3.緒論Introduction8緒論Introduction8What?For why?How to study?What we know How we know.9What?9紅細胞10紅細胞10神經(jīng)細胞11神經(jīng)細胞11精子12精子121925,生物學大師E.B.Wilson說：“許久以來，大家就明確，一切生物學問題的答案最終都要到細胞中去尋找。因為所有生物體都是，或曾經(jīng)是，一個細胞。”恩格斯：在整個有機界里，所看到的最簡單的類型，是細胞，它確實是高級有機體的基礎。1

4、31925,生物學大師E.B.Wilson說：“許久以來，大家一、細胞生物學及其研究對象及目的細胞（cell）是有機體結(jié)構(gòu)及生命活動的基本單位。 細胞生物學(cell biology)是運用近現(xiàn)代物理、化學技術(shù)和分子生物學方法，從不同層次研究細胞結(jié)構(gòu)、功能及細胞生命活動規(guī)律的學科。（細胞整體亞微結(jié)構(gòu)分子水平）14一、細胞生物學及其研究對象及目的細胞（cell）是有機體結(jié)構(gòu)以細胞作為生命活動的基本單位的思想為出發(fā)點，探索生命活動基本規(guī)律的學科，其核心問題是將遺傳及發(fā)育在分子水平上結(jié)合起來。 闡明細胞生命活動的結(jié)構(gòu)基礎闡明生物生命活動的基本規(guī)律研究的主要任務15以細胞作為生命活動的基本單位的思想為

5、出發(fā)點，探索生命活動基本在不同層次(顯微、亞顯微及分子水平)上研究細胞的起源及進化細胞膜和細胞器細胞骨架體系細胞核、染色體及基因表達細胞增殖及其調(diào)控細胞分化及其調(diào)控細胞衰老及細胞死亡細胞工程研究內(nèi)容16在不同層次(顯微、亞顯微及分子水平)上研究研究內(nèi)容16細胞的識別、細胞免疫及細胞工程等是近年細胞生物學中新發(fā)展的領(lǐng)域，細胞分子生物學是當前細胞生物學發(fā)展的主要方向。 在我國的基礎學科發(fā)展規(guī)劃中，細胞生物學及分子生物學、神經(jīng)生物學和生態(tài)學并列為生命科學的四大基礎學科。17細胞的識別、細胞免疫及細胞工程等是近年細胞生物學中新發(fā)展的領(lǐng)進化觀點形態(tài)及功能相結(jié)合的觀點整體和局部的觀點研究觀點18進化觀點研

6、究觀點18從細胞的表型特征入手，探索隱藏在其背后的分子機制；從基因或蛋白質(zhì)等生物大分子入手，了解其對細胞功能或行為的影響。細胞生物學的研究方式19從細胞的表型特征入手，探索隱藏在其背后的分子機制；細胞生物學生命科學領(lǐng)域的三大頂級學術(shù)期刊20生命科學領(lǐng)域的三大頂級學術(shù)期刊20二、細胞生物學的發(fā)展歷史（ A Brief History of Cell Biology ）（一）細胞的發(fā)現(xiàn) 從顯微鏡的發(fā)明到十九世紀初葉，開始了細胞學的研究。1665 Robert HookCell概念1677 Leeuwenhoek觀察到纖毛蟲、人和哺乳動物的精子、細菌等。21二、細胞生物學的發(fā)展歷史（ A Brief

7、 History In 1665, Robert Hooke saw a network of tiny boxlike compartments that reminded him of a honeycomb. He called these little compartments “cellulae”, a Latin term meaning little room. It is from this word we get our present-day term, cell. The microscope used by Robert Hooke and the honeycomb-

8、like network of “cell” he drawed in 1665The discovery of cells followed from the invention of the microscope22In 1665, Robert Hooke saw a ne 從十九世紀初葉到十九世紀中葉，這一階段創(chuàng)立了細胞學說。1838-1839 Schleiden，Schwan細胞學說1855 Virchow細胞只能來自細胞（二）細胞學說的創(chuàng)立23 從十九世紀初葉到十九世紀中葉，這一階段創(chuàng)立了細胞學Cell theory has three basic tenets1. All org

9、anisms are composed of one or more cells.2.The cell is basic unit of structure and function for all organisms.3.All cells arise only from preexisting cells by division.24Cell theory has three basic te 從十九世紀中葉到二十世紀初葉，這一階段細胞學有了蓬勃的發(fā)展。原生質(zhì)理論的提出1861 Max Schultze原生質(zhì)細胞器的發(fā)現(xiàn)1883 Van Beneden，Boveri中心體1898 Bend

10、a線粒體1898 Golgi高爾基復合體（三）經(jīng)典細胞學階段25 從十九世紀中葉到二十世紀初葉，這一階段細胞學有了細胞分裂研究1841 Remark雞胚血細胞直接分裂1880 Flemming無絲分裂 Strasburger有絲分裂1883 Van Beneden； 1886 Strasburger減數(shù)分裂26細胞分裂研究26 從二十世紀初葉到二十世紀中葉。細胞生理學研究1909 Harrison組織培養(yǎng)1943 Cloude高速離心提取細胞器細胞遺傳學研究1902 Boveri，Sutton遺傳的染色體學說1909 Johannsen命名gene（基因）1910 Morgen基因染色體學說（

11、四）實驗細胞學階段27 從二十世紀初葉到二十世紀中葉。（四）實驗細胞學階段2細胞化學研究1924 FeulgenFeulgen染色測定DNA1940 BrachetUnna染色測定RNA1940 Casperson紫外分光光度法檢測DNA28細胞化學研究281944 AveryDNA是遺傳物質(zhì)1953 Watson，CrickDNA雙螺旋模型1958 Meselson，Matthaei半保留復制1958 Crick中心法則1955 Gamov三聯(lián)體密碼1961 Nirengerg， Matthaei確定密碼現(xiàn)代細胞生物學的形成及發(fā)展291944 AveryDNA是遺傳物質(zhì)現(xiàn)代細胞生物學的形成六

12、十年代細胞生物學建立九十年代四大前沿學科（細胞生物學、分子生物學、生態(tài)學、神經(jīng)生物學）30六十年代細胞生物學建立303131三、細胞生物學及醫(yī)學（ Cell Biology and Medicine ）細胞是人體正常結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是病理發(fā)生的基本單位，細胞結(jié)構(gòu)及功能的異常是疾病發(fā)生的基本原因或結(jié)構(gòu)基礎。細胞生物學及多門基礎醫(yī)學課程密切相關(guān)，也是臨床醫(yī)學有關(guān)學科的重要基礎之一。細胞生物學實驗技術(shù)運用到醫(yī)學研究中，引起廣大學者的普遍關(guān)注。32三、細胞生物學及醫(yī)學（ Cell Biology and M細胞生物學的主要熱點領(lǐng)域在醫(yī)學中的意義細胞凋亡（apoptosis）細胞分化（diffe

13、rentiation）細胞信號轉(zhuǎn)導（signal transduction）腫瘤發(fā)生（tumorigenesis）（細胞增殖-mTORC1-雷帕霉素）干細胞研究（stem cell）33細胞生物學的主要熱點領(lǐng)域在醫(yī)學中的意義細胞凋亡（apopto復活節(jié)島神藥-雷帕霉素34復活節(jié)島神藥-雷帕霉素34抗真菌-免疫抑制劑-抗腫瘤細胞增殖-延緩衰老35抗真菌-免疫抑制劑-抗腫瘤細胞增殖-延緩衰老35Nobel Prize in Physiology or Medicine Winners2001201536Nobel Prize in Physiology or Mfor their discover

14、ies of key regulators of the cell cycle37for their discoveries of key for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death38for their discoveries concern2003年，美國科學家保羅勞特布爾和英國科學家彼得曼斯菲爾德。他們在核磁共振成像技術(shù)上獲得關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)最終導致核磁共振成像儀的出現(xiàn)。 2004年，美國科學家理查德阿克塞爾和琳達巴克。他們在氣味受

15、體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出貢獻，揭示了人類嗅覺系統(tǒng)的奧秘。 392003年，美國科學家保羅勞特布爾和英國科學家彼得曼斯菲for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease40for their discovery of the bafor their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA41for their discovery

16、 of RNA infor their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells42for their discoveries of prin“ for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer”“ for their discovery of human immunodeficiency virus”43“ for his

17、discovery of human pfor the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase44for the discovery of how chrofor the development of in vitro fertilization45for the development of in vitfor the development of in vitro fertilizationfor their discoveries concerning the ac

18、tivation of innate immunity“ for his discovery of the dendritic cell and its role in adaptive immunity46for the development of in vit4747for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent48for the discovery that maturefor their discoveries of machinery regulating vesicle t

19、raffic, a major transport system in our cells49for their discoveries of machfor their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain50for their discoveries of cell for their discoveries concerning a novel therapy against infections caused by roundworm parasitesfor her discove

20、ries concerning a novel therapy against Malaria 威廉坎貝爾和大村智發(fā)明了一種新藥阿維菌素(Avermectin)，這種藥物的衍生品已經(jīng)極大地幫助降低了盤尾絲蟲病以及淋巴絲蟲病的發(fā)生率，并且已經(jīng)顯示出對其他類型寄生蟲感染的有效性。 屠呦呦制成了青蒿素，這種藥物顯著降低了瘧疾患者的死亡率。51 for their discoveries concerfor mechanistic studies of DNA repair52for mechanistic studies of DN汪德耀先生1903.02.08 - 2000.10.12貝時璋先生1

21、903.10.10-2009.10.29鄭集先生1900.5.6-2010.7.29我國細胞生物學的先驅(qū)53汪德耀先生貝時璋先生鄭集先生我國細胞生物學的先驅(qū)53Pharmacological targeting of kinases MST1 and MST2augments tissue repair and regeneration54Pharmacological targeting of kHigh-throughput screening identifies small molecules thatinhibit kinases MST1 and MST2Cocrystal str

22、ucture and SAR reveal that XMU-MP-1 ison-target to MST2XMU-MP-1 displayed excellent in vitro cell lines and in vivopharmacokinetics inboth acute and chronic liver injury mouse models鄧賢明課題組云彩紅課題組周大旺課題組55High-throughput screening iden癌癥免疫療法：CAR-T（chimeric antigen receptor T-cell immunothrapy）和immune c

23、heckpoint （免疫檢驗點） 基因編輯技術(shù)：CRISPR/Cas9和NgAgo-g張鋒老師韓春雨老師56癌癥免疫療法：CAR-T（chimeric antigen 細胞生物學學習方法從顯微、超微和分子三個層次來認識細胞的結(jié)構(gòu)及功能。將分子生物學、生物化學、遺傳學、生理學等課程知識及細胞生物學課程中講到的內(nèi)容關(guān)聯(lián)起來。 堅持知識的真知來源于實驗室。時刻注意培養(yǎng)自主學習能力、利用各種學習資源的能力、提高學習效率和利用時間的能力。提高英文水平，緊跟世界學科發(fā)展。57細胞生物學學習方法從顯微、超微和分子三個層次來認識細胞的結(jié)構(gòu)一、認識細胞生物學課程的重要性(思想上重視）。二、預習和復習相結(jié)合（行

24、動上重視）。三、將所學過的知識關(guān)聯(lián)起來，多問幾個為什么。（方法上要正確）。 58一、認識細胞生物學課程的重要性(思想上重視）。58小 結(jié)一、細胞生物學的概念及研究內(nèi)容 1、細胞生物學的概念 2、細胞生物學研究的主要內(nèi)容 3、細胞生物學的分支學科二、細胞生物學的發(fā)展簡史五階段三、細胞生物學及醫(yī)學的關(guān)系密切重點：細胞生物學的概念和主要研究內(nèi)容。 59小 結(jié)一、細胞生物學的概念及研究內(nèi)容59復習思考題什么是細胞生物學？它及醫(yī)學科學的關(guān)系如何？細胞生物學的歷史發(fā)展對我們有什么啟示？打開下面網(wǎng)址或鏈接，了解最近十年諾貝爾獎生理學及醫(yī)學獎，并針對其中一項給予你的評價。60復習思考題什么是細胞生物學？它及醫(yī)

25、學科學的關(guān)系如何？60細胞的基本結(jié)構(gòu)Basic Structure of Cell61細胞的基本結(jié)構(gòu)Basic Structure of CellWhy are cells the basic units of life?The cell is the structural unit of life, All organisms is make up of cells.62Why are cells the basic units The cell is the functional unit of organisms. All metabolic activity is based on c

26、ells. 63The cell is the functional uniThe cell is the foundation of reproduce, and the bridge of inheritance. 64The cell is the foundation of The cell is the growing and developing basis of life.65The cell is the growing and deCell (nucleus) is totipotent, which can create a new organism of the same

27、 type.Is there any practical value to such technology?66Cell (nucleus) is totipotent, 細胞結(jié)構(gòu)的一般特征General Feature of Cell Structure67細胞結(jié)構(gòu)的一般特征General Feature of Ce一、細胞的基本共性（The basic common cell）所有細胞表面都有脂質(zhì)雙分子層及鑲嵌蛋白構(gòu)成的生物膜。所有細胞都具有DNA和RNA兩種核酸，作為遺傳信息儲存、復制及轉(zhuǎn)錄的載體。所有細胞都有核糖體。所有細胞都是以一分為二的方式進行分裂增殖的。68一、細胞的基本共性（T

28、he basic common cel二、細胞的大小和形態(tài)（Cell size and shape）（一）細胞的大?。═he Size of Cells）A. Diameter B. Measured in units of micrometers:1um=10-6 meternanometers:1nm=10-9 meter69二、細胞的大小和形態(tài)（Cell size and shape7070C. Cell size is limited:nucleus/cytoplasm ratio;surface area/volume ratio;substances can efficiently

29、 travel through the cytoplasm via diffusion.71C. Cell size is limited:71（二）細胞的形態(tài)（The shape of cells）72（二）細胞的形態(tài)（The shape of cells）72神經(jīng)元細胞73神經(jīng)元細胞73紅細胞植物氣孔細胞74紅細胞植物氣孔細胞74卵細胞和精子平滑肌細胞75卵細胞和精子平滑肌細胞75三、細胞的數(shù)目（ Cell Quantity）生物體或某一器官的細胞數(shù)目是根據(jù)細胞的體積和生物體的體積或某一器官的體積估計得到的。有機體細胞的數(shù)目不是固定不變的，而是處于動態(tài)平衡之中的。細胞體積守恒定律：各類細胞體積恒定，器官的大小及細胞的數(shù)量成正比，及細胞體積的大小無關(guān)。76三、細胞的數(shù)目（ Cell Quantity）生物體或某一器四、細胞的一般結(jié)構(gòu)（The general structure of the cell）顯微結(jié)構(gòu)（光鏡）：核、質(zhì)、膜三部分。77四、細胞的一般結(jié)構(gòu)（The gener