緒論醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)詳解演示文稿

緒論醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有61頁\編輯于星期二（優(yōu)選）緒論醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)現(xiàn)在是2頁\一共有61頁\編輯于星期二3參考書：1.《醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)》

主編：胡以平出版社：高等教育出版社，20092.《醫(yī)學(xué)細胞與分子學(xué)基礎(chǔ)》

主編：陳仁彪出版社：上?？茖W(xué)出版社，2003現(xiàn)在是3頁\一共有61頁\編輯于星期二第1章緒論現(xiàn)在是4頁\一共有61頁\編輯于星期二5細胞生物學(xué)(cellbiology)：

從細胞水平（整體、亞微結(jié)構(gòu)、分子）探討生命活動規(guī)律的科學(xué)。第一節(jié)細胞生物學(xué)研究內(nèi)容、發(fā)展及其分科醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)(medicalcellbiology)：運用細胞生物學(xué)的理論和方法，研究人體的細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能等生命活動規(guī)律和人類疾病發(fā)生、發(fā)展及其防治的科學(xué)?，F(xiàn)在是5頁\一共有61頁\編輯于星期二6對象：細胞（cell，生命活動的基本單位）構(gòu)成生物有機體代謝與功能生物有機體生長發(fā)育遺傳（遺傳全能性）細胞是基本單位一、細胞生物學(xué)研究的內(nèi)容現(xiàn)在是6頁\一共有61頁\編輯于星期二研究水平：

細胞整體、亞微結(jié)構(gòu)、分子水平利用光鏡描述細胞的結(jié)構(gòu)利用電鏡或掃描探針探清細胞的亞微或分子結(jié)構(gòu)形態(tài)方面研究任務(wù)：現(xiàn)在是7頁\一共有61頁\編輯于星期二8化學(xué)組成新陳代謝規(guī)律相互關(guān)系和相互作用生命活動的基本規(guī)律人類疾病產(chǎn)生機制防治疾病的方法和技術(shù)功能方面現(xiàn)在是8頁\一共有61頁\編輯于星期二91.組織工程：又稱“再生醫(yī)學(xué)”，指利用生物活性物質(zhì)，通過體外培養(yǎng)或構(gòu)建的方法，再造或修復(fù)器官及組織的技術(shù)。可再造：骨、軟骨、皮膚、腎、肝、消化道、角膜、肌肉、乳腺2.干細胞(stemcell)：是來源于胚胎、胎兒或成體內(nèi)具有在一定條件下無限制自我更新與增殖分化能力的一類細胞，能夠產(chǎn)生表現(xiàn)型與基因型和自己完全相同的子細胞，也能產(chǎn)生組成機體組織、器官的已特化的細胞，同時還能分化為祖細胞。現(xiàn)在是9頁\一共有61頁\編輯于星期二3.治療性復(fù)制人類胚胎（治療性人類克隆胚胎）：利用成年人的皮膚細胞制造胚胎材料，移植入人體，代替人體的損壞或患病部分。治療：糖尿病、帕金森病、阿爾茨海默病(老年癡呆癥）2004年8月11日英國人類受精和胚胎技術(shù)管理局給英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員發(fā)放了“治療性復(fù)制人類胚胎”的執(zhí)照——成為歐洲首家允許治療性復(fù)制人類胚胎的國家。4.生物制藥與醫(yī)用生物學(xué)產(chǎn)品：應(yīng)用生物體活細胞產(chǎn)生從簡單分子到復(fù)雜蛋白質(zhì)等一系列生物制藥與醫(yī)用生物學(xué)產(chǎn)品。例如：干擾素、白介素、胰島素等現(xiàn)在是10頁\一共有61頁\編輯于星期二11二、細胞生物學(xué)的發(fā)展歷史(一)細胞的發(fā)現(xiàn)和細胞學(xué)說的創(chuàng)立(四)分子生物學(xué)的發(fā)展(二)經(jīng)典細胞學(xué)的發(fā)展(三)實驗細胞學(xué)的發(fā)展現(xiàn)在是11頁\一共有61頁\編輯于星期二12細胞學(xué)說細胞學(xué)說（celltheory）：細胞是一切生物體構(gòu)造和功能上的基本單位，整個機體是由細胞和細胞的產(chǎn)物所組成?，F(xiàn)在是12頁\一共有61頁\編輯于星期二13現(xiàn)在是13頁\一共有61頁\編輯于星期二14

WatsonJDCrickFHC

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)A-TG-CC-GA-TT-AC-G現(xiàn)在是14頁\一共有61頁\編輯于星期二15現(xiàn)在是15頁\一共有61頁\編輯于星期二163′5′Phe苯丙Leu亮Iso異亮起始密碼甲硫氨酸Val纈Ser絲Pro脯cThr蘇Ala丙Arg精Tyr酪His組Glu谷氨酰氨終止密碼終止密碼Try色Cys半光Ser絲Arg精Asp天冬酰氨Lys賴Asp天冬氨酸Glu谷Gly甘密碼子的中英文縮寫對照表

現(xiàn)在是16頁\一共有61頁\編輯于星期二17現(xiàn)在是17頁\一共有61頁\編輯于星期二18基因突變的表型效應(yīng)鐮狀細胞性貧血（AR）產(chǎn)生機制：β珠蛋白基因第一外顯子第6密碼子突變

異常血紅蛋白分子（HbS）GAG→GTG

谷氨酸

纈氨酸正常血紅蛋白分子（HbA）現(xiàn)在是18頁\一共有61頁\編輯于星期二19基因診斷：PCR-RFLP診斷鐮狀細胞貧血父母患兒正常兒胎兒13kb7.6kb5.4kb基因型HbAHbSHbSHbSHbAHbA?HbSHbS現(xiàn)在是19頁\一共有61頁\編輯于星期二20現(xiàn)在是20頁\一共有61頁\編輯于星期二21線粒體乳腺細胞核未受精卵細胞去核卵細胞細胞融合培養(yǎng)妊娠148天現(xiàn)在是21頁\一共有61頁\編輯于星期二22三、細胞生物學(xué)的主要分支學(xué)科

細胞形態(tài)學(xué)（形態(tài)和功能）

細胞化學(xué)（化學(xué)成分定位、分布及生理功能）

細胞生理學(xué)（生命活動規(guī)律）細胞遺傳學(xué)（染色體的結(jié)構(gòu)功能）分子細胞學(xué)（基因組的結(jié)構(gòu)和功能）細胞社會學(xué)（細胞識別、通訊及相互作用）現(xiàn)在是22頁\一共有61頁\編輯于星期二23一、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)研究技術(shù)（一）細胞顯微結(jié)構(gòu)研究的技術(shù)與方法第二節(jié)細胞生物學(xué)研究方法概述光學(xué)放大系統(tǒng)照明系統(tǒng)機械和支架系統(tǒng)顯微結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是23頁\一共有61頁\編輯于星期二24尼康E-600顯微鏡1.復(fù)式顯微鏡：單筒目鏡、雙瞳目鏡最常用現(xiàn)在是24頁\一共有61頁\編輯于星期二2.暗視野顯微鏡：

利用被檢物所反射或衍射的光線來觀察標(biāo)本

觀察細菌、原生動物或提純的細胞器等顆粒物質(zhì)。現(xiàn)在是25頁\一共有61頁\編輯于星期二26細胞中有些物質(zhì)，如葉綠素等，受紫外線照射后可發(fā)熒光；另有一些物質(zhì)本身雖不能發(fā)熒光，但如果用熒光染料或熒光抗體染色后，經(jīng)紫外線照射亦可發(fā)熒光，熒光顯微鏡就是對這類物質(zhì)進行定性和定量研究的工具之一。3.熒光顯微鏡尼康E800熒光DIC顯微鏡現(xiàn)在是26頁\一共有61頁\編輯于星期二27線粒體干細胞皮膚微管現(xiàn)在是27頁\一共有61頁\編輯于星期二4.相差顯微鏡：

利用光線通過不同物質(zhì)所形成的反差來觀察標(biāo)本觀察活細胞的細微結(jié)構(gòu)和變化?，F(xiàn)在是28頁\一共有61頁\編輯于星期二鏈球菌形態(tài)現(xiàn)在是29頁\一共有61頁\編輯于星期二30萊卡倒置顯微鏡組成和普通顯微鏡一樣，只不過物鏡與照明系統(tǒng)顛倒，前者在載物臺之下，后者在載物臺之上，用于觀察培養(yǎng)的活細胞，具有相差物鏡。5.倒置顯微鏡現(xiàn)在是30頁\一共有61頁\編輯于星期二316.共聚焦顯微鏡無法用眼睛直接觀察，只能用探測器收集每個像素點的信號，再通過軟件重構(gòu)圖像。分辨率比普通顯微鏡有少量提高?，F(xiàn)在是31頁\一共有61頁\編輯于星期二32電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的成像原理基本一樣，所不同的是前者用電子束作光源，用電磁場作透鏡。另外，由于電子束的穿透力很弱，因此用于電鏡的標(biāo)本須制成厚度約50nm左右的超薄切片。這種切片需要用超薄切片機制作。電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達近百萬倍，由電子照明系統(tǒng)、電磁透鏡成像系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等5部分構(gòu)成。（二）細胞超微結(jié)構(gòu)研究的技術(shù)與方法常用電子顯微鏡和X射線衍射儀?，F(xiàn)在是32頁\一共有61頁\編輯于星期二33JEM-1011透射電子顯微鏡在光學(xué)顯微鏡下無法看清小于0.2μm的細微結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu)。要想看清這些結(jié)構(gòu)，就必須選擇波長更短的光源，以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡，電子束的波長要比可見光和紫外光短得多，并且電子束的波長與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比，也就是說電壓越高波長越短。目前TEM的分辨力可達0.2nm。1.透射電子顯微鏡現(xiàn)在是33頁\一共有61頁\編輯于星期二內(nèi)質(zhì)網(wǎng)透射電鏡圖現(xiàn)在是34頁\一共有61頁\編輯于星期二35于20世紀60年代問世，用來觀察標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。其工作原理是用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關(guān)，也就是說與樣品的表面結(jié)構(gòu)有關(guān)，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，再?jīng)光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹姸?，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。為了使標(biāo)本表面發(fā)射出次級電子，標(biāo)本在固定、脫水后，要噴涂上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級電子信號。2.掃描電子顯微鏡（scanningelectronmicroscope，SEM）現(xiàn)在是35頁\一共有61頁\編輯于星期二36JEOL掃描電子顯微鏡現(xiàn)在是36頁\一共有61頁\編輯于星期二人類血細胞SEM照片現(xiàn)在是37頁\一共有61頁\編輯于星期二（1）組織分離法（2）細胞培養(yǎng)法（3）超薄切片法（4）懸滴-復(fù)染法與噴鍍法（5）冷凍蝕刻復(fù)型法（6）放射性核素電競自顯影技術(shù)3.電鏡樣品的制備現(xiàn)在是38頁\一共有61頁\編輯于星期二二、細胞培養(yǎng)及相關(guān)技術(shù)（一）體外細胞培養(yǎng)技術(shù)（二）細胞融合技術(shù)（三）細胞顯微操作技術(shù)現(xiàn)在是39頁\一共有61頁\編輯于星期二40三、細胞及亞細胞組分的分離和純化技術(shù)（一）細胞化學(xué)免疫熒光技術(shù)細胞化學(xué):

在保持細胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用某些化學(xué)物質(zhì)可與細胞內(nèi)某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在局部形成有色沉淀物的原理，以示待查物質(zhì)存在于細胞中的部位。例如：Feulgen法——顯示DNA現(xiàn)在是40頁\一共有61頁\編輯于星期二41免疫細胞化學(xué)（immunocytochemistry）:

根據(jù)免疫學(xué)原理，利用抗體同特定抗原專一結(jié)合，對抗原進行定位測定的技術(shù)?？乖捍蠓肿踊蚺c大分子相結(jié)合的小分子。抗體：由漿細胞針對特定的抗原分泌的γ球蛋白。如果將抗體結(jié)合上標(biāo)記物，再與組織中的抗原發(fā)生反應(yīng)，即可在光鏡或電鏡下顯示出該抗原存在于組織中的部位?，F(xiàn)在是41頁\一共有61頁\編輯于星期二42（二）細胞顯微分光光度測定技術(shù)根據(jù)細胞內(nèi)某些物質(zhì)對光譜吸收的原理，用以測定這些物質(zhì)如核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子在細胞內(nèi)的含量。吸收光譜的波長：230～700nmFeulgen染色后的DNA吸收的波長：546nm細胞顯微分光光度測定技術(shù)：定位和定量現(xiàn)在是42頁\一共有61頁\編輯于星期二43（三）流式細胞計量術(shù)（FCM）用氬離子激光發(fā)出的激光束為激發(fā)光，通過調(diào)節(jié)液壓，迫使懸浮的細胞排成單列，按重力方向流動，當(dāng)細胞通過激光束檢測區(qū)時，細胞被激光束照射而向各個方向發(fā)出散射光，若經(jīng)熒光染色的細胞，就會發(fā)出一定強度的熒光，儀器的檢測系統(tǒng)，就可逐個對細胞的散射光和熒光強度進行測定，并將光信號轉(zhuǎn)變成電信號，由電子控制臺放大和顯示?，F(xiàn)在是43頁\一共有61頁\編輯于星期二44測量速度：5000個細胞/s＋8個相關(guān)參數(shù)分選出細胞純度：90～99%檢測的參數(shù)：細胞大小、體積、DNA、RNA、總蛋白含量、表面抗原、受體、染色體等應(yīng)用：細胞動力學(xué)、免疫學(xué)、體細胞學(xué)、腫瘤的診斷和治療等。流式細胞儀特點現(xiàn)在是44頁\一共有61頁\編輯于星期二45現(xiàn)在是45頁\一共有61頁\編輯于星期二46現(xiàn)在是46頁\一共有61頁\編輯于星期二47現(xiàn)在是47頁\一共有61頁\編輯于星期二48（四）放射自顯影術(shù)（五）細胞器的分離與提純技術(shù)現(xiàn)在是48頁\一共有61頁\編輯于星期二49四、細胞分子生物學(xué)技術(shù)（一）細胞原位分子雜交技術(shù)分子雜交的基本原理：堿基的互補配對原位雜交（insituhybridization）：將細胞或組織切片固定在載玻片上，保持細胞中的DNA和RNA在原位置條件下，與標(biāo)記的DNA或RNA分子探針進行原位雜交，通過放射性自顯影或顯微鏡可探測到待查材料中被雜交的分子。直接進行基因定位、定量分析?，F(xiàn)在是49頁\一共有61頁\編輯于星期二50原位雜交的特點:雜交在顯微鏡載玻片上中期染色體標(biāo)本上進行。所謂原位即指標(biāo)本上DNA原位變性，在利用放射性或非放射性標(biāo)記的已知核酸探針雜交后，通過放射自顯影或非放射性檢測體系來檢測染色體上特異DNA或RNA順序，可用放射性顆粒在某條染色體的區(qū)帶出現(xiàn)的最高頻率或熒光的強弱來確定探針的位置，從而進行準(zhǔn)確的基因定位。原位雜交必須在已知探針的情況下方可進行，而在未知致病基因時，則無法進行基因定位?，F(xiàn)在是50頁\一共有61頁\編輯于星期二51熒光原位雜交（florescenceinsituhybridization,FISH）

是一種非放射性原位雜交方法。用特殊熒光素標(biāo)記核酸（DNA）探針，可在染色體、細胞和組織切片標(biāo)本上進行DNA雜交，對檢測細胞內(nèi)DNA或RNA的特定序列存在與否最為有效。探針不是放射性的而是將熒光染料與抗體蛋白結(jié)合進行檢測。它們具有高度親和力，有與放射性探針相同或更高的分辯率?，F(xiàn)在是51頁\一共有61頁\編輯于星期二52固定生物樣本并準(zhǔn)備顯微鏡涂片預(yù)先調(diào)節(jié)顯微鏡標(biāo)記探針對目標(biāo)DNA進行變性進行原位雜交和雜交后洗滌免疫細胞化學(xué)染色顯微鏡觀察熒光原位雜交（FISH）實驗程序（是一種多步驟的實驗方法）現(xiàn)在是52頁\一共有61頁\編輯于星期二53現(xiàn)已可用不同的熒光染料同時進行多重原位雜交，顯示出不同的熒光色澤。這種多色FISH技術(shù)近年來發(fā)展迅速，已成為基因定位作圖和醫(yī)學(xué)診斷的重要手段。1992年運用這種策略已能在中期染色體和間期細胞同時檢測7個探針?？茖W(xué)家們的目標(biāo)是實現(xiàn)24種不同顏色來觀察22條常染色體和X、Y染色體?，F(xiàn)在是53頁\一共有61頁\編輯于星期二54912t(9q/12q)t(9p/12p)利用FISH技術(shù)檢測染色體易位現(xiàn)在是54頁\一共有61頁\編輯于星期二55現(xiàn)在是55頁\一共有61頁\編輯于星期二56DNA探針技術(shù)1.是以已知DNA片段作為探針與待測樣品DNA或其片段進行核酸分子雜交，判斷二者同源性程度。2.根據(jù)雜交結(jié)果就可以分析待測DNA中有無該基因或該基因是否發(fā)生了變化，從而作出診斷。3.DNA探針（基因探針）是一段與目的基因相互補的核酸序列（DNA或RNA），其長度不一，可為完整基因亦可為其一部分。4.探針：單鏈，帶有容易被追蹤和檢測出來的標(biāo)記。5.寡核苷酸探針：單堿基改變的檢測?，F(xiàn)在是56頁\一共有61頁\編輯于星期二57目前可孕前診斷的單基因病

Prader-Willi綜合征(PWS)、性畸形(SRY基因診斷)、X染色體連鎖魚鱗病、Duchenne肌營養(yǎng)不良（DMD）、脆性X染色體綜合癥、α地中海貧血、β地中海貧血、脊髓性肌萎縮、肯尼迪氏綜合征及雄激素受體基因異常所致疾病、Ⅱ型粘多糖貯積癥、Marfan綜合征、血友病、視網(wǎng)膜母細胞瘤、無精子癥相關(guān)基因缺失診斷、成骨發(fā)育不全、Huntington舞蹈癥、Kallmann綜合征、遺傳性視神經(jīng)萎縮、軟骨發(fā)育不全、苯丙酮尿癥、Wil