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1、专题一专题一 细胞概述细胞概述问题及讨论：问题及讨论：问题问题1 1：什么是细胞？什么是细胞？问题问题2 2：你能列出的细胞种类有多少你能列出的细胞种类有多少?问题问题3 3：所有细胞的共性是什么？所有细胞的共性是什么？问题问题4 4：什么是细胞生物学？什么是细胞生物学？第一节第一节 细胞生物学研究的内容细胞生物学研究的内容 一、细胞生物学的概念一、细胞生物学的概念 细细胞胞生生物物学学是是研研究究细细胞胞基基本本生生命命活活动动规规律律的的科科学学，它它是是在在不不同同细细胞胞层层次次（显显微微、亚亚显显微微与与分分子子水水平平）上上以以研研究究细细胞胞结结构构与与功功能能、细细胞胞增增殖殖
2、、分分化化、衰衰老老与与凋凋亡亡、细细胞胞信信号号传传递递、真真核核细细胞胞基基因因表表达达与与调调控控、细细胞胞起起源源与进化等为主要内容与进化等为主要内容。二、细胞生物学研究的主要内容及任务二、细胞生物学研究的主要内容及任务 细胞结构与功能、细胞重要生命活动细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及细胞核、染色体以及基因表达基因表达的研究的研究 生物膜与细胞器的研究生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化细胞的起源与进化 细胞工程细胞工程细胞生
3、物学研究的细胞生物学研究的总趋势总趋势细胞生物学与分子生物学细胞生物学与分子生物学(包括分包括分子遗传学与生物化学子遗传学与生物化学)相互渗透与相互渗透与交融交融是总的发展趋势。是总的发展趋势。细胞生物学研究的重点领域细胞生物学研究的重点领域染色体染色体DNADNA与蛋白质相互作用关系与蛋白质相互作用关系主要是主要是 非组蛋白对基因组的作用非组蛋白对基因组的作用细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控细胞信号转导的研究细胞信号转导的研究细胞结构体系的组装细胞结构体系的组装 三、细胞生物学的分支学科三、细胞生物学的分支学科细胞遗传学细胞遗传学cytogenet
4、icscytogenetics 细胞生理学细胞生理学 cytophysiologycytophysiology 细胞化学细胞化学 cytochemistrycytochemistry 细胞社会学细胞社会学cytosociologycytosociology 细胞形态学细胞形态学 cytomorphologycytomorphology 分子细胞学分子细胞学 molecular cytologymolecular cytology第二节细胞生物学的发展简史第二节细胞生物学的发展简史一、细胞的发现一、细胞的发现细胞的发现与显微镜的发明是分不开的。细胞的发现与显微镜的发明是分不开的。15901590
5、年，荷兰眼镜制造商人年，荷兰眼镜制造商人Z.JanssenZ.Janssen兄弟试制成第兄弟试制成第一台复式显微镜。半个多世纪后，英国科学家一台复式显微镜。半个多世纪后，英国科学家R.HookeR.Hooke用自制的显微镜观察了软木及其他植物用自制的显微镜观察了软木及其他植物组织，他将在软木中看见的许多小室，称为组织，他将在软木中看见的许多小室，称为“细胞细胞”（实际上为植物死细胞的细胞壁），从（实际上为植物死细胞的细胞壁），从此，细胞一词沿用至今。此，细胞一词沿用至今。二、二、细胞学说细胞学说的的基本内容基本内容认为细胞是有机体，一切动植物都是由细认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而
6、来胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为一个相对独立的单位，既有每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它它“自己的自己的”生命生命,又对与其它细胞共同组成又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；的整体的生命有所助益；新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。德国植物学家德国植物学家 M.J.SchleidenM.J.Schleiden 1838 1838年和年和 动动物学家物学家T.SchwannT.Schwann 18391839年年 细胞学说细胞学说 (cell cell theory)theory)细胞学说细胞学说 (cel
7、l theory)cell theory)：一切生物，从单一切生物，从单细胞生物到高等动、植物都是由细胞组成；细胞是细胞生物到高等动、植物都是由细胞组成；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。被公认为生物形态结构和功能活动的基本单位。被公认为1919世纪自然科学的三大发现之一。世纪自然科学的三大发现之一。三、细胞生物学三、细胞生物学 的发展过程的发展过程v（一）、细胞学说的创立阶段一）、细胞学说的创立阶段v1665年年-英国英国-物理学家物理学家-胡克（胡克（Robert Hooke）软木（栎树皮）软木（栎树皮）-细胞（细胞（cell）细胞学说的创立阶段细胞学说的创立阶段经典细胞学阶段经典细
8、胞学阶段实验细胞学阶段实验细胞学阶段细胞生物学阶段细胞生物学阶段（二）细胞学的经典时期二）细胞学的经典时期从从1919世纪中叶世纪中叶2020世纪初叶世纪初叶显微镜下的形态显微镜下的形态描述：染色体、有丝分裂、线粒体、减数分裂。描述：染色体、有丝分裂、线粒体、减数分裂。（三）实验细胞学的发展（三）实验细胞学的发展v 1924年年 Feulgen 首创核染色反应首创核染色反应Feulgen染色法染色法DNA;1926年摩尔根年摩尔根基因论基因论一一书出版书出版。从从20世纪世纪40年代开始，年代开始，电子显微镜的应用电子显微镜的应用使细胞形态学的研究深入到亚显微层次使细胞形态学的研究深入到亚显微
9、层次。搞清。搞清了大部分细胞器的结构，而且结合细胞生化的了大部分细胞器的结构，而且结合细胞生化的成果，逐渐把结构和功能统一起来，从而对细成果，逐渐把结构和功能统一起来，从而对细胞也有更为深入的了解。胞也有更为深入的了解。（四）细胞生物学阶段（四）细胞生物学阶段从分子水平上研究细胞的结构和功能从分子水平上研究细胞的结构和功能19411941年年eadleadl和和 TaunTaun提出：提出：一个基因一个酶一个基因一个酶的理论的理论19531953年年Watson Watson 和和CrickCrick提出提出:DNADNA双结构模型双结构模型19581958年年MeselsonMeselson
10、提出提出:DNADNA半保留复制半保留复制19581958年克里克提出：年克里克提出：中心法则中心法则细胞学细胞学细胞生物学细胞生物学细胞分子生物学细胞分子生物学 四、多学科渗透与细胞生物学四、多学科渗透与细胞生物学 五、细胞超微结构与分子生物学五、细胞超微结构与分子生物学 第三节第三节 细胞生物学与医学科学细胞生物学与医学科学(临床）临床）生殖；肿瘤；细胞分化；衰老；信号转导。生殖；肿瘤；细胞分化；衰老；信号转导。问题：你现在的专业与细胞生物学的关系？问题：你现在的专业与细胞生物学的关系？19971997年年SCISCI（Science Science Citation Citation I
11、ndexIndex）收收录录及及引引用用论论文文检检索索，全全世世界界自自然然科科学学研研究究中论文发表最集中的三个领域分别是中论文发表最集中的三个领域分别是：细胞信号转导（细胞信号转导（signal transductionsignal transduction）；）；细胞凋亡（细胞凋亡（cell apoptosiscell apoptosis）；）；基基因因组组与与后后基基因因组组学学研研究究（genome genome and and post-genomic analysispost-genomic analysis）。）。五大研究方向：五大研究方向：细胞周期调控（细胞周期调控（cel
12、l cycle controlcell cycle control）；）；细胞凋亡（细胞凋亡（cell apoptosiscell apoptosis）；）；细胞衰老（细胞衰老（cellular senescencecellular senescence）；）；信号转导（信号转导（signal transductionsignal transduction）；）；DNADNA的损伤与修复（的损伤与修复（DNA damage and DNA damage and repair repair）美美国国国国立立卫卫生生研研究究院院（NIHNIH）曾曾发发表表的的一一份份题题为为什什麽麽是是当当今今科
13、科研研领领域域的的热热门门话话题题？（“What What is is popular popular in in research research todaytoday？”）的的调调查查报报告告中中指指出出，目目前前全全球球研研究究最最热门的是热门的是 三种疾病：三种疾病：癌症癌症 心血管病心血管病 爱滋病和肝炎等传染病爱滋病和肝炎等传染病细胞生物学研究热点：细胞生物学研究热点：v细胞通讯细胞通讯 ；v信号转导；信号转导；v增殖与调控；增殖与调控；v生长与分化；生长与分化；v衰老与死亡衰老与死亡 ；v干细胞干细胞 ；v细胞工程细胞工程美国美国3 3名科学家获诺贝尔生理学或医学奖名科学家获诺
14、贝尔生理学或医学奖http:/2009年10月06日v20092009年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽授予美国科学家伊丽莎白莎白布莱克本、卡萝尔布莱克本、卡萝尔格雷德和杰克格雷德和杰克绍斯塔绍斯塔克，以表彰他们克，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的色体的”。他们的研究成果揭示，端粒变短，细胞。他们的研究成果揭示，端粒变短，细胞就老化；如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得就老化；如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到保持，细胞的老化就被延缓。到保持，细胞的老化就被延缓。染色体端粒染色体端粒v简单地说，端粒变短，细胞就老化。相反，简单地说，端粒变短，细胞就老化。相反，如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到保持，细胞的老化就被延缓。保持，细胞的老化就被延缓。“染色体携有染色体携有遗传信息。端粒是细胞内染色体末端的遗传信息。端粒是细胞内染色体末端的保保护帽护帽，它能够保护染色体，而端粒酶在端，它能够保护染色体，而端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。粒受损时能够恢复其长度。”