醫(yī)學細胞生物學第1-2章

醫(yī)學細胞生物學第1-2章緒論細胞的基本概念與結構細胞膜與細胞表面細胞質與細胞器細胞核與遺傳信息細胞增殖與細胞周期目錄01緒論123醫(yī)學細胞生物學是研究細胞結構、功能、代謝、遺傳與發(fā)育的生物學分支學科，是醫(yī)學領域的重要基礎學科。醫(yī)學細胞生物學的定義醫(yī)學細胞生物學以人體細胞為研究對象，探討細胞的形態(tài)、結構、功能及其與疾病的關系。醫(yī)學細胞生物學的研究對象醫(yī)學細胞生物學的研究對于揭示生命現(xiàn)象的本質、探索疾病的發(fā)病機制和尋找新的治療方法具有重要意義。醫(yī)學細胞生物學的研究意義醫(yī)學細胞生物學概述研究細胞質膜、細胞質、細胞核等細胞基本結構的組成與功能，以及細胞器之間的相互關系。細胞的基本結構與功能研究細胞內的物質代謝、能量代謝以及代謝調控機制，包括糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝等。細胞的代謝與調控研究細胞的生長過程、增殖方式以及分化機制，探討細胞周期、細胞凋亡等生命現(xiàn)象。細胞的生長、增殖與分化研究細胞內外信號如何影響細胞的生理功能，以及基因在細胞內如何被調控表達。細胞信號傳導與基因表達調控醫(yī)學細胞生物學的研究內容形態(tài)學方法利用顯微鏡技術對細胞進行形態(tài)觀察和測量，如光學顯微鏡、電子顯微鏡等。分子生物學方法利用分子生物學技術研究細胞的基因結構、表達調控以及蛋白質相互作用等，如PCR、基因克隆、蛋白質組學等。生物化學方法運用化學手段分析細胞的組成成分、代謝產物以及酶活性等，如色譜法、質譜法等。細胞培養(yǎng)技術通過建立細胞培養(yǎng)體系，模擬體內環(huán)境對細胞進行體外培養(yǎng)和研究，如原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)等。醫(yī)學細胞生物學的研究方法02細胞的基本概念與結構細胞是生物體的基本結構和功能單位。01細胞的基本概念所有生物（除病毒外）都由細胞構成，細胞是生物體結構和功能的基本單位。02細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，是代謝與功能的基本單位。03細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎。04細胞具有遺傳的全能性，即細胞具有產生完整有機體的潛能。05通常以細胞的直徑表示，測量單位為微米（μm）。各種細胞的大小差別很大，一般必須在顯微鏡下才能看到。細胞的大小細胞的形態(tài)多種多樣，有球形、多面體形、紡錘形、柱形、扁平形等。細胞的形態(tài)與其功能密切相關。細胞的形態(tài)細胞的大小與形態(tài)細胞膜細胞膜是細胞表面的一層薄膜，主要成分是脂質和蛋白質，具有保護細胞、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流等功能。細胞核細胞核是細胞的控制中心，含有遺傳物質DNA，能傳遞遺傳信息，控制細胞的代謝和遺傳。細胞器細胞器是細胞內具有一定結構和功能的亞細胞結構，包括線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、溶酶體等，它們各自承擔著部分細胞功能，共同維持細胞的正常生命活動。細胞質細胞質是細胞膜內的半透明物質，主要由水、蛋白質、脂質、糖類等組成，是細胞進行新陳代謝的主要場所。細胞的結構與功能03細胞膜與細胞表面由磷脂雙分子層構成基本支架，其上鑲嵌有蛋白質分子和糖類分子，形成糖蛋白和糖脂。作為細胞的邊界，維持細胞內外環(huán)境的相對穩(wěn)定；控制物質進出細胞；進行細胞間的信息交流。細胞膜的結構與功能細胞膜的功能細胞膜的基本結構是細胞膜表面的細小突起，可增加細胞表面積，有利于細胞的吸收功能。微絨毛纖毛褶皺與微絨毛結構相似，但較長且粗，主要分布于某些上皮細胞表面，如呼吸道上皮細胞。細胞膜從表面向內凹陷形成的結構，如小腸上皮細胞的吸收面。030201細胞表面的特化結構細胞膜與物質運單純擴散脂溶性物質順濃度差通過細胞膜的過程，不需要消耗能量。易化擴散非脂溶性物質或帶電離子在膜蛋白的幫助下順濃度差通過細胞膜的過程，包括經通道易化擴散和經載體易化擴散兩種類型。主動轉運物質逆濃度差或電位差進行的跨膜轉運，需要消耗能量，包括原發(fā)性主動轉運和繼發(fā)性主動轉運兩種類型。膜泡運輸大分子和顆粒物質通過膜包裹形成的囊泡進行轉運的過程，包括出胞和入胞兩種方式。04細胞質與細胞器細胞質基質細胞質內呈透明、半流動狀態(tài)的物質，主要由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸和核苷酸等組成。內含物包括各種細胞器、細胞骨架、核糖體、內質網等結構，以及細胞代謝產物和儲存物質，如糖原、脂肪滴等。細胞質基質與內含物線粒體由外膜、內膜和基質組成，內膜向內折疊形成嵴，嵴上附有基粒。結構線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，通過氧化磷酸化作用生成ATP，為細胞提供能量。此外，線粒體還參與脂肪酸氧化、氨基酸代謝等過程。功能線粒體的結構與功能結構葉綠體由外膜、內膜和類囊體組成，類囊體上附有光合色素和光合酶。功能葉綠體是植物細胞進行光合作用的場所，通過光合作用將光能轉化為化學能，并合成有機物。此外，葉綠體還參與氮代謝、硫代謝等過程。葉綠體的結構與功能核糖體由rRNA和蛋白質組成，是蛋白質合成的場所。內質網由膜結構和核糖體附著位點組成，參與蛋白質的加工、修飾和轉運。高爾基體由扁平囊和小泡組成，參與蛋白質的進一步加工和轉運。溶酶體含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器或吞噬并殺死侵入細胞的病原體。液泡調節(jié)細胞內的環(huán)境，維持細胞的滲透壓和膨壓。中心體與細胞的有絲分裂相關，發(fā)出星射線形成紡錘體。其他細胞器的結構與功能05細胞核與遺傳信息細胞核的結構與功能細胞核的結構細胞核位于細胞中央，由核膜、核仁和染色質組成。核膜是雙層膜結構，具有選擇透過性；核仁與核糖體的形成有關；染色質主要由DNA和蛋白質組成。細胞核的功能細胞核是細胞的控制中心，儲存遺傳信息并控制細胞的代謝活動。它通過指導蛋白質的合成來控制細胞的生長、發(fā)育和分化。染色質染色質是細胞核中易被堿性染料染成深色的物質，主要是由DNA和蛋白質組成。在細胞分裂間期，染色質以細絲狀形態(tài)存在。染色體在細胞分裂期，染色質高度螺旋化形成染色體。染色體是遺傳物質的載體，具有特定的形態(tài)和結構。染色質與染色體的概念DNA的轉錄轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。在轉錄過程中，RNA聚合酶催化核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵形成，合成RNA鏈。DNA的復制DNA復制是指DNA雙鏈在細胞分裂間期進行的以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。復制過程遵循堿基互補配對原則，保證了遺傳信息的準確傳遞。DNA的翻譯翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程。在翻譯過程中，tRNA攜帶特定的氨基酸進入核糖體，根據(jù)mRNA上的遺傳密碼合成多肽鏈。多肽鏈經過加工后形成具有特定功能的蛋白質。DNA的復制、轉錄和翻譯過程06細胞增殖與細胞周期真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。細胞增殖的方式細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎，通過細胞增殖，生物體能夠保持物種的延續(xù)和進化。細胞增殖的意義細胞增殖的方式與意義細胞周期的概念與階段劃分細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞從一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂結束所經歷的整個過程。細胞周期的概念細胞周期可分為間期和分裂期兩個階段。間期包括G1期、S期和G2期，分裂期包括前期、中期、后期和末期。細胞周期的階段劃分VS有絲分裂可分為前期、中期、后期和末期四個時期。前期核仁逐漸解體，出現(xiàn)紡錘體；中期染色體排列在赤道板上；后期姐妹染色單體分開，移向兩極；末期核膜重建，形成兩個子細胞。有絲分裂的特點有絲分裂是真核細胞進行分裂的主要方式，具有周期性、連續(xù)性、同步性和遺傳穩(wěn)定性等特點。有絲分裂的過程有絲分裂的過程與特點減數(shù)分裂的過程減數(shù)分裂包括第一次減數(shù)分裂和第二次減數(shù)分裂兩個連續(xù)的過程。第一次減數(shù)分裂的前期Ⅰ分為細線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期五個時期，中期Ⅰ