细胞生物学第一章

细胞生物学,主讲：刘芹,CELL BIOLOGY,电话-mail：,第一章 绪论,第一节 细胞生物学的发展简史,1、细胞的发现2、细胞学说的创立3、细胞学的产生4、细胞生物学的发展,（一）细胞的发现,英国物理学家罗伯特胡克（Robert Hooke，1635-1703） 研制出能够放大140倍的光学显微镜，并用它来观察软木薄片，发现了细胞。 1665年，显微图谱,命名为“cellar”。,Robert Hooke and his “cells”,荷兰人列文虎克（A.V. Leeuwen Hoek，1623-1723）,用自磨镜片做成显微镜，第一次观察到活的细菌和原生动物。,（二）细胞学说的创立（1838-1839）,1838.M.J.Schleiden植物发生论,1839.M.J.Schwann关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究,施莱登,施旺,魏尔肖（Virchow）1858年，指出“细胞只能来自细胞”。,细胞学说的主要内容,这些观点，经过后来的丰富和发展，形成公认的细胞学说（cell theroy） 【重大意义】主要内容：（1）所有的生物都是由细胞构成的（2）所有的细胞都有类似的结构（3）细胞只能来自细胞,（三）细胞学的产生,经典细胞学时期 (1875-1900),1、原生质理论的提出原生质：1840Pukinje和1846Von Mohl将动植物中的“肉样质”命名原生质protoplasm原生质理论：1861Max Schultze有机体的组织单位是一小团原生质， 这种物质在一般有机体中是相似的。细胞是细胞膜包围的一团原生质，分化为细胞核和细胞质。原生质体：1880年，Hanstein提出protoplast2、细胞分裂的研究,受精现象的发现直接分裂：1841年，Remak有丝分裂：Flemming(动物)，Strasburger(植物)减数分裂：van beneden （1883）与Strasburger（1886）3、重要细胞器的发现 中心体、线粒体、高尔基体,实验细胞学时期（1900-1953）,特点 采用实验的手段研究细胞的特征、结构和功能，取得巨大成就，同时细胞学和其他学科结合渗透，诞生了一些重要的分支学科。如细胞遗传学（染色体）、细胞生理学（代谢、繁殖等）、细胞化学 为细胞学向细胞生物学转变奠定了基础,（四）细胞生物学的兴起与发展,电子显微镜、超薄切片技术的采用1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型导致分子生物学的诞生 1958 年Crick 提出分子遗传的“中心法则”细胞生物学与细胞学的区别 1.深刻性；2.综合性分子生物学（相互促进）,1953年，JD. Watson 和FHC. Crick提出DNA双螺旋模型。与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学与医学奖。,第二节 细胞生物学研究的内容与现状,1、细胞生物学的概念,细胞生物学(cell biology)以细胞学说为依据，应用现代科学技术和方法，在各个层次上（主要指分子水平）来研究细胞生命活动的基本规律的科学。是现代生命科学重要的基础学科。 现研究与教学一般分为两大部分 细胞结构与功能 细胞重要生命活动,细胞生物学,遗传学,生物化学,发育学,生理学,分子生物学,免疫学,细胞生物学是重要基础学科,2、细胞生物学研究的重要内容 及发展的总趋势,（1）细胞核、染色体以及基因表达的研究 由蛋白质和核酸形成的遗传信息传递系统。染色体是遗传物质DNA的载体，蛋白质主要是组蛋白和非组蛋白。中心法则、染色质异染色质、组蛋白密码、转录后及转译后修饰等,（2）生物膜与细胞器的研究 生物膜是由蛋白质和脂质构成的细胞三大体系之一。并由之进一步形成各种细胞器。许多酶定位于生物膜上，因此，生物膜是生命活动的中心。如物资选择运输、信号传导、能量转化、抗性等。,（3）细胞骨架体系的研究 由蛋白质形成的又一细胞系统。可分为细胞质骨架和核骨架。,（4）细胞增殖及其调控 生物的生长发育都是通过细胞的增殖和分化来实现的。而细胞的增殖受到机体内外因子及有关基因的的调节控制。 细胞周期：,（5）细胞的分化及其调控 分化的概念： 细胞的全能性：动植物的每一细胞都具有全套的基因储备，具有发育成完整生物体的潜在能力，这是组织培养的理论基础。去（脱分化）分化：,1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。,Dolly with her first born lamb,（6）细胞衰老与凋亡 细胞具有一定的寿命，细胞的生理功能自然衰退的过程是衰老。凋亡是受基因控制的正常的细胞自然死亡现象（编程性死亡），如泌乳细胞的死亡代之以脂肪细胞。细胞不能正常凋亡也是致癌的原因之一。,（7）细胞的起源与进化 原始生命的形成，这些生命物质只有有机组织在一起，才能表现出生命运动，而这种组织形式是细胞。 原始细胞大概出现在35亿年前。 恩格思说，生命是蛋白体的运动形式。 目前，病毒是不完整的生命形式。,（8）细胞工程 细胞工程；基因工程；基因组（genome）： 单克隆抗体技术：Kohler和Milstei,（9）人类基因组计划（HGP）,1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计划” （Human Genome Project）。 我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。2000年6月28日人类基因组工作草图完成。,2001年，美国人LelandHartwell、英国人Paul Nurse、TimothyHunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。,Leland H. Hartwell,R. Timothy (Tim) Hunt,Sir Paul M. Nurse,2002年，英国人布雷诺尔、美国人霍维茨和英国人苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖。,Sydney Brenner,H. Robert Horvitz,John E. Sulston,2003年，美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。,Peter Agre,Roderick MacKinnon,2004年，美国人Richard Axel和Linda B. Buck获诺贝尔生理与医学奖，他们发现气味受体和嗅觉系统的组成。,Richard Axel,Linda B. Buck,2005年Barry J. Marshall 和J. Robin Warren 获诺贝尔生理与医学奖，他们发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡方面的作用。,Barry J. Marshall,J. Robin Warren,2006年美国人Andrew Z. Fire和Craig C. Mello因对RNA干扰的研究而获诺贝尔生理与医学奖。,Andrew Z. Fire,Craig C. Mello,2007年美国的马里奥卡佩奇、奥利弗史密斯和英国的马丁伊文思因对基因打靶技术的研究而获诺贝尔生理学医学奖。,Mario R. Capecchi,Sir Martin J. Evans,Oliver Smithies,我校的网络资源及使用,1、重庆维普（Vip）2、超星数字图书3、中国学术期刊全文数据库（CNKI）3、万方中国学位论文数据库,免费的数据库，提供918种期刊的全文。包括著名的JCB、PNAS、JBC等,细胞生物学专业优秀期刊，提供1955年以来的全文。,美国科学院学报，提供1915年以来的全文，一些经典细胞生物学论文发表于该刊。,Pubmed，大名鼎鼎的免费数据库，属于美国国立医学图书馆，可查阅生物医学领域的文摘。,41,学术期刊,参考书,43,参考书,课程安排及成绩评定,总54学时，9教学周，每周6学时；成绩构成： 平时：考勤、课堂问答、作业 （15%） 半期：课程论文及讨论 （15%） 期末：闭卷测试 （70%）,课程论文,目的 学会使用数据库等查阅文献资料；学习论文的写作方法；培养演讲能力；丰富课堂内容，了解细胞生物学的研究前沿等。 （1）每个同学一个题目（可自拟），通过查阅文献，按要求写就论文（综述）一篇。 （2）第6周提交论文电子版（包括论文、参考文献）（3）并选6-7名同学（或自荐）讨论发言。要求制作PPt，时间不超过15分钟。（4）定稿后，打印并上交纸质版（A4)。,论文要求,1）除教材外，必须阅读至少5篇参考文献（包括参考书的有关章节），反应有关领域的最新成果或研究动态。 2）文章应包括：封面、题目、作者（注明学号、班级等）、中文摘要（或英文摘要）、关键词、正文、参考文献等。3）可加小（副）标题。文章文字精练、层次清楚、连接自然、尽可能反应结论性的东西。 4）参考文献格式： 期刊：1罗通等. 异染色质及基因关闭. 生命的化学，2003，23（5）：341-343. 著作：2翟中和等. 细胞生物学.（版次）.北京：高等教育出版社，2000，1-16.5）字数2000-3000字。,细胞生物学课程论文 论文题目学生姓名班 级学 号指导教师完成时间,参考论文题目：,1、细胞生物学的发展及研究前沿2、你对细胞的认识3、DNA双螺旋结构模型的提出及意义4、基因工程技术及其对人类的影响5、病毒、细菌、蓝藻6、显微及电子显微技术7、生物膜的功能及研究进展8、生物摸结构、性质、功能9、细胞连接的结构、功能10、植物细胞壁研究进展11、物质跨膜运输的结构基础及生理功能12、G蛋白介导的细胞信号传导机制13、内质网的研究进展14、信号肽的研究15、线粒体的结构与功能16、光合作用的机理17、核孔复合体的结构与功能18、染色体与基因表达19、核糖体与蛋白质合成20、微丝和肌肉收缩,21、细胞骨架（微丝、微管）的装配22、细胞骨架和