细胞生物学第一章绪论

考试方式,出勤10分作业30分闭卷60分,2,这些生物的共同点是？,3,细胞生物学,细胞生物学内容模块,基本知识介绍（1-3章）细胞的基本结构与功能（4-12章）细胞重大生命活动（13-16章）细胞的社会联系（17章）,主要参考书,6,专业杂志cell,7,学习网点细胞生物学在线生物谷-中国生命科学论坛,8,生物城,9,细胞生物学学习方法,1明确细胞生物学的研究内容。2从显微、超微和分子层次认识细胞的结构与功能。,第1章绪论,本章主要内容,细胞生物学研究的内容与现状细胞学与细胞生物学发展简史,第一节细胞生物学研究的内容与现状,细胞生物学(cellbiology)是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程.它是现代生命科学中的重要基础前沿学科之一.,1925.Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”,EdmundB.Wilson,1856-1939,一、现代生命科学中重要的基础前沿学科,光学显微镜下对细胞形态结构、功能、生活史观察，描述,繁殖、生长、发育、分化代谢免疫运动联络衰老、死亡遗传变异、进化,现代光学显微镜,1932年，德-M.Knoll和E.A.F.Ruska发明电镜1940年，美、德制造出分辨力为0.2nm的商品电镜,二、细胞生物学的主要研究内容,生物膜和细胞器,细胞骨架体系,细胞信号转导,Theinnerlifeofthecell,二、细胞生物学的主要研究内容,细胞核、染色体和基因表达,细胞增殖及其调控,二、细胞生物学的主要研究内容,细胞分化及干细胞生物学,细胞死亡,二、细胞生物学的主要研究内容,细胞衰老,细胞工程,细胞重大生命活动及其相互关系,第二节细胞学与细胞生物学发展简史,27,1665年，英国学者胡克(RorbertHooke)发表了Micrographia一书,报道用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cella”。,胡克自制的显微镜,一、细胞的发现,28,1674年，荷兰布商列文虎克(AntonvanLeeuwenhoek)自制了高倍显微镜(300倍左右)观察到血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子。,29,二、细胞学说的创立,30,1839年,M.J.Schleiden和M.J.Schwan提出认为细胞是有机体，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。1858年,R.Virchow进行了重要补充细胞只能来自细胞。,31,1840年Pukinje和1846年V.Mohl首次将动物、植物细胞的内含物称为原生质（protoplasm）1861年Schultze提出原生质理论: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。1880年Hanstein提出原生质体（protoplast）的概念，重新确立细胞的概念。,三、细胞学的经典时期,（一）原生质理论的提出:,32,1841年Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂。19世纪70年代和80年代中期，德国植物细胞学家E.A.Strasburger和德国细胞学家W.Flemming分别在植物和动物细胞中发现了有丝分裂，并正确阐明其发生过程，证明它遵循着共同的规律。VanBeneden（1883）和Strasburger（1886）分别在动物细胞和植物细胞中发现减数分裂。,细胞分裂的研究:,33,1883年VanBeneden和Boveri在动、植物细胞中发现了中心体;1888年Waldeyer提出染色体概念;1894年Altmann发现了线粒体;1898年Golgi发现了高尔基体。,重要细胞器的发现:,1892年，Q.Hertwig出版细胞和组织，标志细胞学诞生。,34,1876年O.Hertwig发现动物受精现象。1883年VanBeneden发现蛔虫的卵和精子的染色体只有体细胞的一半。1888年Strasburger、1893年Overton等在植物也发现受精现象。1900年，G.Mendel在34年前发现的的遗传法则被重新发现。1903年Boveri同Sutton提出染色体学说.1910年Morgan建立基因学说。,四、实验细胞学时期,（一）细胞遗传学（cytogenetics）,35,1912年,Harrison和Carrel创立了组织培养技术,成功地培养了鸡胚胎成纤维细胞持续了34年之久(19121946);1943年Claude用高速离心机从活细胞内把核和各种细胞器分离出来，分别研究它们的生理活性。,（二）细胞生理学（cytophysiology）,36,1924年Feulgen发明了DNA特殊染色法Feulgen反应.1936和1940年Casperson用紫外显微分光光度法测定DNA在细胞中的含量，并认为蛋白质的合成可能与RNA有关。1940年Brachet用甲基绿-派洛宁染色法测定细胞中的DNA与RNA。,（三）细胞化学（cytochemistry）,37,电子显微镜的发明和超薄切片技术的应用导致了细胞超薄结构学的产生.20世纪50、60年代引进生物化学的方法。1965年，DPDerobetis将其普通细胞学改为细胞生物学，标志着细胞生物学的诞生；20世纪70年代引进分子生物学的概念与技术。20世纪80年代出现分子细胞生物学。,五、细胞生物学的诞生与发展,38,39,一、重点领域,（一）当前细胞生物学研究中的三大基本问题:细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的?基因表达产物主要是结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物如何装配成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器？其调控程序与调控机制是什么？基因表达产物主要是大量活性因子和信号分子如何调节细胞最重要的生命活动（细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等）过程的？,第三节细胞生物学研究现状,当前细胞生物学研究的3个根本性问题基因组如何在时间和空间上有序表达基因表达的产物如何主机组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动,41,（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。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。细胞结构体系的装配。,42,（三）美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）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（signaltransduction）；细胞凋亡（cellapoptosis）；基因组与后基因组学研究（genomeandpost-genomicanalysis）。,43,（四）美国国立卫生研究院在1988年底发表的一份题为“Whatispopularinresearchtoday？”的调查报告中指出全球研究最热门的是三种疾病：癌症（cancer）心血管病（cardiovasculardiseases）爱滋病和肝炎等传染病（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）,44,五大研究方向：细胞周期调控（cellcyclecontrol）；细胞凋亡（cellapoptosis）；细胞衰老（cellularsenescence）；信号转导（signaltransduction）；DNA的损伤与修复（DNAdamageandrepair）,45,细胞是生命的缩影，它不仅体现了生命的多样性和统一性，更体现了生命的复杂性。目前对细胞的研究主要是对其重大生命活动以及这些生命活动与人类所面临的诸多问题之间的联系的探索。,46,47,二、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。,48,细胞生物学在生命科学中占有核心地位。,与分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的基础学科；位于分子生物学和个体生物学之间，是承上启下的学科；渗透到遗传学、发育生物学、神经生物学和免疫生物学中，和农业、医学、生物高新技术的发展有密切关系，是生命科学的重要支柱之一。,三、细胞生物学在生命科学中的地位,49,细胞生物化学、细胞免疫学、细胞病理学、微生物细胞学、原生动物细胞学、细胞社会学,细胞生物学分支学科,50,学习细胞生物学的意义,有人认为人的生存意义在于两个方面，即时间和空间。生命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”，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。,认识生命,认识自我;珍惜生命，爱护生命;认识社会,服务社会。,本章小结,细胞生物学及其学科地位是从细胞整体、显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能和细胞重大生命活动规律的科学细胞生物学的主要研究内容生物膜与细胞器；细胞信号转导；细胞骨架体系；细胞核、染色体及基因表达；细胞增殖及其调控；细胞分化及干细胞；细胞死亡；细胞衰老；细胞工程；细胞的起源与