大學專業(yè)課《細胞生物學》課件

生物與食品工程學院細胞生物學合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院范遠景

改編細胞生物學課程簡介翟中和 主編高等教育出版社主講教材：《細胞生物學》□

參考教材：《細胞生物學》汪堃仁主編北京師范大學出版社《細胞生物學》王金發(fā)主編科學出版社生物與食品《工分程子學細院胞生物學》韓貽仁主編科學出版社《分子細胞生物學》陳曄光主編清華大學出版社《細胞生物學》

鄭國锠主編高等教育出版社《細胞生物學》

魯潤龍主編中國科技大學出版社《細胞生物學》

劉凌云主編高等教育出版社《基礎細胞生物學》

B.

Alberts

主編Cell

and

Molecular

Biology

G.

Karp上海科學技術出版社John

Wiley

&

Sons.,Inc生物與食品工程學院第一章 緒論細胞生物學研究的內容和現(xiàn)狀細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的重要基礎學科細胞生物學的主要研究內容當前細胞生物學研究的總趨勢與重點領域細胞重大生命活動的相互關系細胞學與細胞生物學發(fā)展簡史細胞的發(fā)現(xiàn)細胞學說的建立其意義細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學與細胞學的分支及其發(fā)展細胞生物學學科的形成與發(fā)展細胞生物學的主要學術組織、學術刊物與教科書細胞生物學生命體是多層次、非線性、多側面的復雜結構體系，而細胞是生命體的結構與生命活動的基本單位，有了細胞才有完整的生命活動。細胞生物學是研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學，它生物與食品工是程在學不院同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細胞結構與功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調控、細胞起源與進化等為主要內容。核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結合起來。主要內容細胞結構與功能、細胞重要生命活動：細胞核、染色體以及基因表達的研究生物膜與細胞器的研究細胞骨架體系的研究生物與食品工程學院細胞增殖及其調控細胞分化及其調控細胞的衰老與凋亡細胞的起源與進化細胞工程細胞器結構與功能細胞生命活動與調控細胞生物學應用生物與食品工程學院總趨勢細胞生物學與分子生物學(包括分子遺傳學與生物化學)相互滲透與交融是總的發(fā)展趨勢。重點領域染色體DNA與蛋白質相互作用關系—主要是非組蛋白對基因組的作用生物與食品工程細學胞院增殖、分化、凋亡的相互關系及其調控細胞信號轉導的研究細胞結構體系的組裝美國科學情報研究所（ISI）1997年SCI（Science

CitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉導（signal

transduction）；生物與食品工程學院細胞凋亡（cell

apoptosis）；基因組與后基因組學研究（genome

and

post-genomicanalysis）。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）在1988年底發(fā)表的一份題為《什麼是當今科研領域的熱門話題？》（“What

is

popular

in

research

today？”）的調查報告中指出，目前全球研究最熱門的是三種疾?。喊┌Y（cancer）心血管?。╟ardiovascular

diseases）生物與食品工程愛學滋院病和肝炎等傳染?。╥nfectious

diseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：細胞周期調控（cell

cycle

control）；細胞凋亡（

cell

apoptosis）；細胞衰老（cellular

senescence）；信號轉導（signal

transduction）；DNA的損傷與修復（DNA

damage

and

repair）“細胞學說”的基本內容認為細胞是有機體，一切動植物都是由細胞發(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“自己生物與食品工的程”學院生命,又對與其它細胞共同組成的整體的生命有所助益；新的細胞可以通過老的細胞繁殖產(chǎn)生。Alberts

B

et

al.

Essential

Cell

Biology.

New

York

andLondon：Garlandpublishing，Inc.

1998Alberts

B

et

al.

Molecuar

Biology

of

the

Cell,

3rd

ed.

NewYork

andLondon：Garland

Publishing，Inc.

1994Becker

W.M.

et

al.

The

World

of

the

Cell.

Fourth

Ed.

TheBenjamin/Cummings

Publishing

Company.

2000Gerald

Karp.

Cell

and

Molecular

Biology：concepts

andexperiments，2nd

Edition.

Published

by

John

Wiley

&

Sons,Inc.

1999Lodish

H.

et

al.

Molecular

Cell

Biology.

4th

Ed.

ScientificAmerican

Books,Inc.2000.細胞學理論學科先驅Schleiden

Matthias

Jakob,Schleiden

M.J(1804-1881)，德國人植物學家，細胞學說的創(chuàng)立者之一。Schwann

Theodor

Ambrose

Hubert,

Schwann

T.A.H(1810-1882),德國生理學家，細胞學說的創(chuàng)立者之一。學習細胞生物學的注意點抽象思維與動態(tài)觀點

結構與功能統(tǒng)一的觀點同一性(unity)和多樣性(diversity)的問題生物與食品工細程胞學生院物學的主要內容：基本概念與實驗證據(jù)；細胞器的動態(tài)特征；化學能的產(chǎn)生與利用；細胞的活動及其調控等實驗科學與實驗技術——細胞真知源于實驗室——What

we

know//How

we

know.細胞學理論學科先驅Schleiden

M.J(1804-1881)出生于漢堡，他從微觀的角度研究植物并認為植物應由可被認識的被稱為細胞的單位組成。在1837年他提出，通過新細胞的生產(chǎn)可引起植物的生長，他推測這是由舊細胞的核繁殖的緣故。盡管后來在有絲分裂關于核的作用的發(fā)現(xiàn)證明他是錯誤的，但細胞是植物結構基本單位的概念對胚胎學向細胞水平發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。Schleiden發(fā)表有關植物的細胞理論論文。Schwann將該理論擴大到動物，使得動植物統(tǒng)一在細胞學說這一理論之下。細胞學理論學科先驅·

Schwann

Theodor

AmbroseHubert,

Schwann

T.A.H(1810-1882),德國生理學家，細胞學說的創(chuàng)立者之一，普遍被認為是現(xiàn)代組織學（研究動植物組織結構）的創(chuàng)始人。初為德國生理學家Johannes

Peter

Muller的助教，后擔任解剖學教授。1836年發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶。他的最重要的是1839年發(fā)表的《關于動植物的結構和生長的一致性的顯微研究》，在文中地指出動物和植物都是由細胞構成的。人類基因組結構人類基因組結構人類基因組結構人類基因組結構人類第2號染色體由2．37億個堿基對組成，包括1346個負責編碼蛋白質的基因；而第4號染色體由1．86億個堿基對組成，包括796個負責編碼蛋白質的基因。生命體的多層次3

把生命現(xiàn)象簡單地比做“力學中的機器”等等。動物不是一部簡單的“機器”，而是一個具有多層次結構的生命系統(tǒng)。從微觀到宏觀，動物是由“細胞—組織—器官—系統(tǒng)—機體”組成生命體，又與其賴以生存的外界環(huán)境組成更大的生態(tài)系統(tǒng)。生物與食品工程學院3

用生態(tài)學的基本理論來研究生命體生態(tài)營養(yǎng)學，他們把動物和環(huán)境視為一個有機統(tǒng)一整體，實行多層次、多組分和多功能的組合合理、結構有序、開放循環(huán)、內外交流。關系協(xié)調、協(xié)同發(fā)展和動態(tài)平衡的總體綜合營養(yǎng)調控，使動物生產(chǎn)體系達到高產(chǎn)、優(yōu)質和高效的目的。生命體的非線性3

人體是一個開放復雜的巨系統(tǒng)，它不斷與外界進行物質能量交換，內外環(huán)境變化都會使人體內部產(chǎn)生相應變化，其生理、病理過程也都存在著生物節(jié)律。生物與食品工程學院3

人體所具有耗散結構的特點，說明人體內生理、生化過程是一種非線性動力過程，符合具有確定性機制類隨機