绪论细胞生物学翟中和第三版课件.ppt

1、第一章第一章 绪论绪论 细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书细胞生物学细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构、功能与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律

2、的科学，它 是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究 细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与 进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞 水平上结合起来。主要内容主要内容 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、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程l细胞核是遗传物质DNA贮存的场所，也是mRNA、rRNA、tRNA 转录的场所。l染色体是遗传物质的载体。l基因表达是现代生物学研究的重点

3、内容之一。l细胞膜 磷脂双分子层与膜蛋白的相互关系。l细胞器 内膜系统 l细胞质骨架 维持细胞形态、保持细胞内合理布局、大分子运输、细胞器运动、细胞信息传递、基因表达l细胞核骨架 核基质、核纤层、核孔复合体l细胞增殖是个体生长的基础l恶性增殖l细胞分化是发育的基础l细胞的全能性l是研究动植物寿命的基础l细胞衰老、死亡是自然规律l35亿年前出现原始细胞l细胞改造，尤其是遗传物质改造l单克隆抗体l克隆技术总趋势总趋势 细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与 生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势。重点领域重点领域 染色体DNA与蛋白质相互作用关系 主要是非组蛋白对基因组的作用 细胞增殖、分化、凋

4、亡的相互关系及其调控 细胞信号转导的研究 细胞结构体系的组装 美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索，全世界自然科学研究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 transduction）；细胞凋亡细胞凋亡（cell apoptosis）；基因组与后基因组学研究基因组与后基因组学研究（genome and post-genomic analysis）。美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为什麽是当今科研领域的热门话题？（“What is popular in researc

5、h today？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是三种疾病三种疾病：癌症（cancer）心血管病（cardiovascular diseases）爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向五大研究方向：细胞周期调控（cell cycle control）；细胞凋亡（cell apoptosis）；细胞衰老（cellular senescence）；信号转导（signal transduction）；DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）Made by A.van Leeuwenhoek(1632

6、-1723).Magnification ranges at 50-275x.细胞学说的建立及意义细胞学说的建立及意义“细胞学说细胞学说”的基本内容的基本内容cell theorycell theory 认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞 发育而来,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，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成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。l原生质理论的提出原生质理论的提出l1840年普金耶（Pukinje）和1846年冯.莫尔（Von Mlhl）首次将动物、植物细胞的内含物称为“原生质”（protoplasm）l1861年

7、舒尔策（Max Schultze）提出原生质理论l1880年Hanstein提出“原生质体”概念（protoplast）l细胞分裂的研究细胞分裂的研究l直接分裂直接分裂l1841年，Remak发现鸡胚血细胞直接分裂。l有丝分裂有丝分裂lW.Fleming于1882年首次发现于动物，E.Strasburger（1880）年发现于植物。l减数分裂减数分裂l1883年发现于动物，1886年发现于植物。l重要细胞器的发现重要细胞器的发现l中心体l线粒体l高尔基体l实验细胞学实验细胞学l1892年，Hertwig在细胞和组织一书中，提出生物学的基础在于研究细胞的特性、结构和机能，并且在细胞的基础上对所有

8、生物学现象作一般性综合，使细胞学作为一个独立分支。l他采用实验方法研究海胆和蛔虫卵发育中的核质关系，创立了实验细胞学。l细胞遗传学细胞遗传学l从细胞学角度，特别是从染色体的结构和功能，以及染色体和其它细胞器的关系来研究遗传现象，阐明遗传和变异的机制。l核心是染色体-基因学说（摩尔根）。证明基因是决定遗传性状的基本单位，而且是线性排列在染色体上的。l细胞生理学细胞生理学l 主要是研究细胞对周围环境的反应，细胞生长与繁殖的机制，细胞从环境中摄取营养的能力，机体代谢功能与其复制方法，细胞兴奋性、收缩性、分泌和细胞活动的其它机制，生物膜的主动运输和能量传递与生物电等。l细胞化学细胞化学l 早期的研究是

9、脱离细胞的形态结构而进行的。l 近年来，由于流式分光光度检测、分子原位杂交、免疫检测、激光共聚焦扫描等技术的发展，可以在实体细胞中对细胞组分（尤其是核酸和蛋白质）进行定性、定位、定量。l20世纪50年代，电子显微镜和超薄切片技术相结合，使细胞超微结构得到认识。l50-60年代，生物化学与细胞学相互渗透结合。l70年代，分子生物学技术引入细胞学。l细胞生物学国际联盟，细胞生物学国际联盟，1976年年l中国细胞生物学学会，中国细胞生物学学会，1980年年lCell（IF 33.116，第，第16位）位）,Science（IF 31.477，第，第17位）位）,Nature（IF 42.351，第，第5位）位）lCA:A Cancer Journal for Clinicians（IF 162.500，第，第1位）位）l翟中和主编，翟中和主编，细胞生物学细胞生物学l抽象思维与动态观点l结构与功能统一的观点l同一性(unity)和多样性(diversity)的问题l细胞生物学的主要内容：基本概念与实验证据；细胞器的动态特征；化学能的产生与利用；细胞的活动及其调控等l实验科学与实验技术细胞真知源于实验室