細(xì)胞生物學(xué)課程第1章(細(xì)胞生物學(xué)概論)2017課件

1、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 授課人： 石松林第一篇 細(xì)胞生物學(xué)概論 了解細(xì)胞生物學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容及發(fā)展歷史了解細(xì)胞的概念、分子基礎(chǔ)、起源及進(jìn)化細(xì)胞生物學(xué)的研究方法細(xì)胞生物學(xué) 知識(shí)框架第二篇 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能 細(xì)胞膜與物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡運(yùn)輸線粒體與細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞核基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成細(xì)胞生物學(xué) 知識(shí)框架第三篇 細(xì)胞的社會(huì)性細(xì)胞連接與細(xì)胞黏附細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué) 知識(shí)框架第四篇 細(xì)胞的基本生命活動(dòng)細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期生殖細(xì)胞與受精細(xì)胞分化細(xì)胞衰老與細(xì)胞死亡細(xì)胞生物學(xué) 知識(shí)框架第一章 緒 論了解細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容了解細(xì)胞生物學(xué)的

2、發(fā)展歷史第一篇 細(xì)胞生物學(xué)概論第一節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)概述 細(xì)胞生物學(xué)（Cell Biology）： 運(yùn)用近現(xiàn)代物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)成就以及分子生物學(xué)的概念與方法，從顯微水平、亞顯微水平和分子水平三個(gè)層次上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及各種生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。1.細(xì)胞生物學(xué)的概念：2.細(xì)胞生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容細(xì)胞生物學(xué)研究可分為細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能與細(xì)胞重要生命活動(dòng)兩個(gè)基本部分 ，主要包括以下諸方面：（一）細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究（二）生物膜與細(xì)胞器的研究（三）細(xì)胞骨架體系的研究 （四）細(xì)胞增殖及其調(diào)控（五）細(xì)胞分化及其調(diào)控（六）細(xì)胞的衰老與凋亡（七）細(xì)胞的起源與進(jìn)化（八）細(xì)胞工程3.細(xì)胞生物學(xué)的分支學(xué)科分支學(xué)

3、科： 細(xì)胞遺傳學(xué)表觀遺傳學(xué) 細(xì)胞生理學(xué) 細(xì)胞社會(huì)學(xué) 膜生物學(xué) 染色體生物學(xué) 干細(xì)胞生物學(xué)新興學(xué)科： 基因組學(xué)（genomics） RNA組學(xué) 蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics） 代謝組學(xué) （metabolomics） 細(xì)胞組學(xué)（cytomics）第二節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的幾個(gè)主要階段一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞生物學(xué)研究三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞生物學(xué)階段四、亞顯微結(jié)構(gòu)和分子水平的細(xì)胞生物學(xué)一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立1665 英國(guó)人羅伯特胡克 （Robert Hook）用自己設(shè)計(jì)與制造的顯微鏡（放大倍數(shù)為40-140倍，)在他的著作顯微圖譜一書(shū)(1665)第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造

4、。因此人們也就認(rèn)為細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)是在1665年。1680 荷蘭人列文虎克（A. van Leeuwenhoek）成為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，一生中制作了491臺(tái)顯微鏡和500多個(gè)鏡頭（最大300倍）。他是第一個(gè)看到活細(xì)胞的人，觀察過(guò)原生動(dòng)物、人類(lèi)精子、鮭魚(yú)的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌等等。2.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立與意義(1) 細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出(1839)德國(guó)植物學(xué) Schleiden 和動(dòng)物學(xué)家Schwann提出： 一切植物、動(dòng)物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動(dòng)植物的基本單位 1855 德國(guó)人R. Virchow 補(bǔ)充提出了“一切細(xì)胞來(lái)源于細(xì)胞” 的著名論斷。 并指出：一切病理現(xiàn)象都基于細(xì)胞的損傷。(2) 細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的意

5、義(1839) 細(xì)胞作為生命的一般單位的概念受到了普遍的接受，對(duì)生命科學(xué)眾多領(lǐng)域的研究和發(fā)展起到了積極的推進(jìn)作用。恩格斯將細(xì)胞學(xué)說(shuō)譽(yù)為19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)之一。 二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞生物學(xué)研究(18751900年,細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時(shí)期) 主要研究?jī)?nèi)容： 應(yīng)用固定和染色技術(shù)，在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的分裂活動(dòng).代表性成就 ： 1)原生質(zhì)理論的提出 2)細(xì)胞受精和分裂的研究 3)一些重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn) (線粒體、中心體、高爾基體） 1)原生質(zhì)理論1840年P(guān)ukinje（普金耶）在動(dòng)物、1846年von Mohl（馮莫爾）在植物中分別看到了“肉樣質(zhì)”的物質(zhì)，并將其命名為“原生質(zhì)”（prot

6、oplasm）。1861年Schultze（舒爾茨）認(rèn)為動(dòng)植物細(xì)胞中的原生質(zhì)具有同樣的意義，并提出了原生質(zhì)理論：有機(jī)體的組織單位是一小團(tuán)原生質(zhì)，這種物質(zhì)在一般有機(jī)體中是相似的，并把細(xì)胞明確地定義為：“細(xì)胞是具有細(xì)胞核和細(xì)胞膜的活物質(zhì)”。1880年Hanstain提出“原生質(zhì)體”（protoplast）概念，把細(xì)胞概念演變成由細(xì)胞膜包圍著的原生質(zhì)，原生質(zhì)分化為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。 2)細(xì)胞受精和分裂的研究1875年Hertwig（赫特維希）發(fā)現(xiàn)受精卵中兩親本核的合并；1877年Strasburger發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的受精現(xiàn)象； 1883年 van Beneden（范貝內(nèi)登）在動(dòng)物、1886年Strasbur

7、ger在植物分別發(fā)現(xiàn)了減數(shù)分裂現(xiàn)象； 1880一1882年Flemming在媒蟋幼蟲(chóng)的組織細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了有絲分裂。 三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞生物學(xué)階段 (1900-1953)采用實(shí)驗(yàn)的手段研究細(xì)胞學(xué)的問(wèn)題，將這一時(shí)期稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)（experimental cytology）時(shí)期.特點(diǎn): 是從形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察深入到采用多種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行生理功能、生物化學(xué)、遺傳發(fā)育機(jī)制的研究。并形成了一些重要的分支學(xué)科 重要分支學(xué)科 : 細(xì)胞遺傳學(xué)（cytogenetics） 細(xì)胞生理學(xué)（cytophysiology） 細(xì)胞化學(xué)（cytochemistry） 四、亞顯微結(jié)構(gòu)和分子水平的細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的誕生和發(fā)展（上世紀(jì)50

8、年代至今）1.電子顯微鏡的使用使細(xì)胞學(xué)研究進(jìn)入亞顯微水平 電子顯微鏡分辨率從最初的50nm提高到零點(diǎn)幾個(gè)納米 ，發(fā)現(xiàn)了一些新的重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、溶酶體、核孔復(fù)合體與細(xì)胞骨架體系等等 。 掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡使細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀測(cè)進(jìn)入超微（大分子）結(jié)構(gòu)水平。2.分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展 1953年 Watson和 Crick提出 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，標(biāo)志著分子生物學(xué)（molecular biology）的誕生。 一般的看法是1965年，Derobetis將其編著的普通細(xì)胞學(xué)改為細(xì)胞生物學(xué)，標(biāo)志著細(xì)胞生物學(xué)的誕生。 第三節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)在醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和支柱學(xué)科。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究模式： 臨床疾病疾病相關(guān)細(xì)胞生物學(xué)問(wèn)題細(xì)胞分子水平的基礎(chǔ)研究動(dòng)物模型體內(nèi)研究回答臨床問(wèn)題轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究主要內(nèi)容： 在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究成果基礎(chǔ)上，開(kāi)展臨床應(yīng)用的成果轉(zhuǎn)化研究，如針對(duì)闡明的分子靶點(diǎn)，尋找并研制診斷試劑、靶點(diǎn)藥物等。 細(xì)胞生物學(xué)主要研究領(lǐng)域與醫(yī)學(xué)意義細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)了解疾病的發(fā)病機(jī)制（如高膽固醇血癥、重癥肌無(wú)力等）細(xì)胞分化與干細(xì)胞