《第一章-细胞概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章-细胞概述.ppt（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,分子细胞生物学 Molecular Cell Biology,生命科学学院 主讲：廉玉姬,2,2158809,lianyuji lianyujilytu.edu.en,13563983161,3,本门课的教学方法和形式,一、教学办法,教师主讲和学生参与相结合。1/3, 1/3, 1/3,1.教师主讲,在规定的48学时授课时间中，32学时为教师讲授。,2.学生主动参与,其余16学时设立为学生参与时间。,内容：教师的课件。,4,二、教学形式,教师与学生互动、研讨的形式。,1. 提倡学生提问题：,（1）自己没听懂的问题 （2）教师讲错的问题 （3）自己课余收集来的问题 （4）本门课相关的问题,2
2、. 提倡学生课余阅读参考资料,（1）教师推荐的参考书 （2）互联网上自己查询 （3）学术期刊上自己查询,5,本门课的考核办法,将采用卷面成绩与平时成绩相结合的办法。,一、期末考试,闭卷考试,1.形式,2.内容,以课堂讲授内容为主。,6,3. 复习答疑,不设专门的复习答疑时间。,4. 重点范围,不指点重点内容和范围。,多样化：,名词解释、填空题、选择题、判断题、简答题、实验设计题等。,题量较大，覆盖面广。,5. 出题形式,7,1. 小综述（每1学分一篇）,2. 小考（0.5学分/一次）,主要考查听课状况和对所学内容的理解。,主要考查课余阅读和综合能力。,三、总成绩计算,期末考试成绩（40%）,二
3、、平时成绩,3. 登台演讲,酌情加分。,平时成绩（30%),实验成绩（30%),8,9,分子细胞生物学教学结构图,Part :细胞概述 Part :生物膜系统: 细胞膜、细胞器膜 生物膜组成成分 细胞表面 Part III:物质合成细胞器系统 蛋白：细胞核、内质网、高尔基体 膜脂：高尔基体 糖:,10,Part 运输系统： 生物大分子的运输（蛋白、脂质) 极性的,不带电荷的小分子的运输 离子的运输 Part :骨架系统 细胞质骨架:微丝、微管、中间纤维 细胞膜骨架:血影蛋白等 细胞核骨架:核纤层、核基质,11,Part :能量转运:叶绿体、线粒体 Part :功能系统:信号传递、发育分化、 细
4、胞增殖与调控、衰老与死亡,12,Part 1 细胞概述,一、细胞概述 细胞的发现及细胞学说的创立 细胞的共性 细胞的分子基础 细胞的类型和结构体系 病毒-非细胞的生命体 细胞的生命进化 我国细胞生物学的发展战略,13,基本概念:主要分清细胞、原生质、细胞质、细胞学、细胞生物学等基本概念; 细胞的发现和细胞学说的创立 细胞的基本功能和特性 细胞生命的三个最基本的功能: 自我增殖和遗传、新陈代谢和运动性; 并对细胞结构上的同一性有基本的理解。,学习重点,14, 细胞的分子基础:充分认识细胞是由化学物质构成的, 生命是物质的，是一种特殊形式的物质运动，它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”，
5、其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍。 我国细胞生物学的发展战略:了解细胞生物学的主要研究内容和发展方向,及其在理论和应用上的意义, 以及我国在细胞生物学研究领域的现状和相应的策略, 明确努力的方向。,15,1、分子细胞生物学 (Molecular Cell Biology)?,分子细胞生物学（Cell Biology):以细胞为对象, 主要在分子水平上研究细胞生命活动的分子机制, 即研究细胞器、生物大分子与生命活动之间的变化发展过程, 研究它们之间的相互关系, 以及它们与环境之间的相互关系。,一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,16,生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂
6、结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学强调结构与功能的联系，重视细胞的整体机能。 细胞是生物体结构与功能的单位，生命活动的基本规律必须在细胞中寻找。 21世纪，细胞生物学、分子生物学、神经生物学、生态学是生命科学的四大基础学科。,一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,17,细胞生物学是各生命科学的基础,The key to every biological problem must finally be sought in the cell， - E.B. Wilson Cell Biologist,解剖学,免疫学,胚胎学,组织学,发
7、育生物学,分子生物学,遗传学,动物学,植物学,生理学,微生物学,生物化学,细胞生物学,细胞生物学的研究任务：以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。,18,二、细胞生物学的主要研究内容,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,19,三、当前细胞生物学研究总趋势与重点领域,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。,20,(一)当前细胞生物学研究中的3大基
8、本问题,1.基因在细胞内是如何在时间与空间上有序表达的?,2.基因表达产物,主要结构蛋白与核酸、脂质、多 糖及其复合物，如何逐级组装成能行使生命活动 的基本结构体系及各种细胞器？,3.基因表达产物,主要大量活性因子与信号分子,是 如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与调亡等 细胞最重要的生命活动过程？,21,(二)当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题,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,2.细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控,3.细胞信号转导的研究,4.细胞结构体系的组装,细胞结构:3个基本结构体系 1.蛋白质与核酸构建的遗传信息结构体系; 2.蛋白质与脂质构建的
9、膜结构体系; 3.蛋白质与蛋白质构建的的细胞骨架结构体系。,22,美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为什么是当今科研领域的热门话题？（“What is popular in research today？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是:,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),23,Nature Cell Biology ：揭开疾病起源只需68种分子,生命的基本分子构建模块， 包括32种聚糖（在整个细胞中发现的糖
10、链） 8种脂质（组成细胞膜 制造蛋白质20种氨基酸 组成核酸、DNA和RNA的8种核苷 绝大多数的医学研究都在跟踪人类基因组和蛋白质组以寻求答案,24,人类基因组和蛋白质组 流行病和慢性病的发病应归咎于糖组的改变， 糖组生物学是一个相当新的研究领域,25,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）,五大研究方向,26,生命科学的基本问题,27,第二节 细胞学与细胞生
11、物学发展史,细胞生物学发展简史 第一阶段:细胞的发现，16世纪末19世纪30年代 第二阶段:细胞学的提出，19世纪30年代20世纪中期 第三阶段:超微结构的研究，20世纪30年代70年代。 第四阶段:分子细胞生物学，20世纪70年代分子克隆技术出现以来。 第五阶段：信息细胞生物学的来临,28,一、细胞的发现 1604年，世界上第一架显微镜,由荷兰眼镜商Z.Jansen 创制。 1665年，英国学者胡克(Robert hooke）创造第一架有 研究价值的显微镜,。 1674年，荷兰科学家Antonie van leeuwenhoek,用自 制的显微 镜看到活细胞，观查过原生动物、 人类精子、鲑鱼
12、的红细胞、牙垢中的细菌等。 1672，1682年英国人Nehemaih Grew出版了两卷植物显微 图谱，注意到了植物细胞中细胞壁与细胞质的区 别。,29,30,二、细胞学说的创立与细胞学的形成 1.细胞学说： 1838年,德国植物学家施来登(Mathias Schleiden)提出: 尽管植物的不同组织在结构上有着很大的差异，但是植物是由细胞构成的，植物的胚是由单个细胞产生的。 1839年,德国动物学家施旺(Theodor Schwann)提出了细胞学说的两条最重要的基本原理,31,地球上的生物都是由细胞构成的; 所有的生活细胞在结构上都是类似的。 1855年,德国医生和病理学家魏尔肖(Ru
13、dolf Virchow)补充了细胞学说的第三条原理: 所有的细胞都是来自于已有细胞的分裂，即细胞来自于细胞。,32,2.细胞学的形成： 原生质理论的提出 1840年,普金耶(Pukinje)在动物“肉样质” 1846年,冯莫耳(von.Mohl)在植物中分别看到了“肉样质”的物质，并将其命名为“原生质“(protoplasm)。 1861年,舒尔策(Max Schultze)认为动植物细胞中的原生质具有同样的意义， 1892年，Hertwig,原生质理论,“细胞是有膜包围的原生质团” 细胞受精和分裂的研究 1875年,赫特维希(O.Hertwig)发现受精卵中两亲本核的合并;,33,1877
14、年,施特拉斯布格(Strasburger)发现动物的受精现象; 1883年,范贝内登(van Beneden)在动物中发现了减数分裂现象; 1886年,施特拉斯布格(Stras-burger)在植物中发现减数分裂现象; 1880-1882年,Flemming在蝾螈幼虫的组织细胞中发现了有丝分裂。,34, 一些重要细胞器的发现 1883年,范贝内登(Van Beneden)和博费里 (Boveri)在动、植物细胞中发现了中心体; 1888年,沃尔德耶(Waldeyer)提出染色体概念; 1898年,高尔基(Golgi)发现了高尔基复合体; 同年，线粒体也被正式命名。 细胞遗传学的迅速发展 188
15、3年，Rous主张，染色体是遗传单位的携带者；,35,1884年，Hertwig和E.Strasburger，细胞核含有控制遗传性的因子。 1885年，Weisman提出种质（germ plasm)学说； 1865年，G.mendel,提出有一种遗传单位控制性状的发育； 1902年，W.A.Cannon提出遗传的染色体学说； 1909年，W.L.Johannsen定名基因,36,细胞化学分析 1871年,F.Miescher从白细胞中提取核素（nuclein) 1889年,R.Altmann更名为核酸（nucleic acid) 1814年,R.Fulgen设计出DNA染色法。 细胞学的形成
16、1892年，O.Hertwing细胞与组织，标志着细胞学的开始； 1893年，E.B.Wilson细胞与发育遗传，第一部系统的细胞学著作。 1925年， E.B.Wilson，第一幅细胞模式图,37,三、超微结构的研究 1931年，Ruskav 发明电子显微镜，1939年，生产第一架商品性电子显微镜,分辩率：50nm ； 20世纪40年代后期，50年代，观查各种细胞器的超微结构 1945年，Porter, Claude and Fullan观查内质网； 1947年，Porter,Granick观查叶绿体； 1950年，Dalton and Felix Sjostrand, 观查高尔基体； 1950年，Callan and Tomlin, 核膜 1952年，de Duve,溶酶体,38,50年代初，Palade, Porter, Sjostrand, 线粒体； 1953年， Palad
