医学细胞生物学1绪论

细胞与遗传教研室,医学细胞生物学,第一章医学细胞生物学绪论,细胞,组织,器官,系统,个体,种群,群落,生态系统,生物圈,生命系统的结构层次,第一节细胞研究的历程,1）1590-1830s，普通显微镜的发明及细胞发现2）1830s-20世纪初，细胞学说的提出3）20世纪30年代至70年代，电镜发明及细胞超微结构研究4）1970年以来，分子细胞生物学时代,细胞生物学的四个主要发展阶段：,一、细胞的发现,J.和Z.Janssen父子第一台复式显微镜,RobertHooke（胡克）cells来描述“细胞”。,RobertHookesmicroscope,A.vanLeeuwenhoek（列文虎克）,细胞学说,细胞学说（CellTheory）是19世纪的重大发现之一，其基本内容有三条：一切生命均由单细胞或多细胞构成；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位；一切细胞只能来自原来的细胞,其中是由德国植物学家施莱登（MJ.Schleiden）和动物学家施旺（T.Schwann）提出的而是1855年由德国病理学家RudolfVirchow提出,第二阶段,MatthiasJacobSchleiden,TheodarSchwann,RudolfVirchow,三、细胞超微结构研究,1879年，德国人W.Flemming观察了蝾螈细胞的有丝分裂，于1882年提出了mitosis这一术语。德国人E.Strasburger在植物细胞中发现有丝分裂，并分期。1905年，J.Farmer和J.More把进行有性生殖的生物体的生殖细胞使染色体数目减半的分裂方式称为减数分裂。中心体、高尔基体、线粒体等细胞器的发现,透射电镜,四、分子细胞生物学时代,1944年，美国人O.Avery，C.Macleod和M.McCarthy等人通过肺炎球菌转化实验证明DNA是遗传物质。1953年，美国人J.D.Watson和英国人F.H.C.Crick提出DNA双螺旋模型。1956年，蒋有兴（美籍华人）利用徐道觉发明的低渗处理技术证实了人的2n为46条，而不是48条。1961-64年，美国人M.W.Nirenberg破译DNA遗传密码。,1953年，JD.Watson和FHC.Crick提出DNA双螺旋模型。,1962年获诺贝尔生理医学奖。,分子细胞生物学时代,5.1968年，瑞士人WernerArber从细菌中发现DNA限制性内切酶。6.1970年，美国人D.Baltimore、R.Dulbecco和H.Temin由于发现逆转录酶而共享诺贝尔生理医学奖。7.1973年，美国人S.Cohen和H.Boyer将外源基因拼接在质粒中，在大肠杆菌中表达，揭开基因工程的序幕。8.1975年，英国人F.Sanger设计出DNA测序的双脱氧法，1980年获诺贝尔化学奖。此外Sanger还由于1953年测定了牛胰岛素的一级结构而获得1958年诺贝尔化学奖。9.1975年，德国人G.J.F.Kohler、阿根廷人C.Milstein和丹麦科学家N.K.Jerne发展了单克隆抗体技术，荣获1984年度诺贝尔生理医学奖。10.1981年，美国首次发现艾滋病，1983年，法国巴斯德研究所的LucMontagbier发现AIDS病毒。我国于1985年发现。,分子细胞生物学时代,11.1982年，美国人S.B.Prusiner在患羊瘙痒病的羊体内发现蛋白质感染因子（prion）。更新了医学感染的概念，获1997年诺贝尔生理医学奖。12.1983年，美国人K.B.Mullis发明PCR仪，于1993年获诺贝尔化学奖。1988年美国Cetus公司获PCR技术专利，1990年其诊断试剂盒和仪器的销售额达2600万美元。13.1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计划”,计划在15年内投入30亿美元以上的资金进行人类基因组分析。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。14.1990年，美国国立卫生研究院，给一名患有先天性重度联合免疫缺陷病的4岁女孩实施了首例基因治疗。这种疾病因腺苷脱氨酶（ADA）基因变异引起。15.1991年12月，复旦大学遗传所薛京伦主持对一例血友病患者进行了基因治疗，获得成功。16.1996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。,第二节细胞研究的模型模式生物与细胞的生命意义,大肠杆菌,酿酒酵母,拟南芥,海胆,斑马鱼,小鼠,第三节细胞生物学特征,细胞生物学（CellBiology）：以细胞为研究对象，经历了从显微水平（细胞整体）到亚显微水平（细胞超微结构）和分子水平的发展过程，成为今天在分子层次上研究细胞精细结构和生命活动规律的学科。,研究的是细胞的共性,生物学,传统医学,分类,群体,进化,细胞生物学,现代医学,人也是动物,共同发展,植物学动物学,用药,解剖,病理,生理,显微镜,重要基础,医学细胞生物学的研究目的：,以细胞生物学为基础，揭示各种疾病的发病机制，并提出更实用有效的诊疗手段。,第二章细胞概述,第一节细胞的基本知识,细胞（cell）：有机体结构与功能的基本单位（除了病毒），是一切生命活动的基本单位。,一切生命均由单细胞或多细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位。细胞是代谢与功能的基本单位。细胞是有机体生长发育的基础。细胞遗传的基本单位。没有细胞就没有完整的生命。,细胞是构成有机体的基本单位,大小：差异很大。,形状：多样，但同种细胞的形状一般是固定的。,原始细胞,古细菌,真细菌等原核细胞,真核细胞,环境不变,环境变化,原核细胞,（原核）,结构和分类,一类没有明显细胞核结构的单细胞生物包括：细菌、蓝藻（即蓝绿藻）、支原体、放线菌、立克次体基本特征：没有细胞核及核膜没有特定分化的复杂结构以及内膜系统遗传信息较少，染色质为简单的环状DNA分子,原核细胞（prokaryoticcell）,不是“绿藻”,扫描电镜法，附于细胞表面众多的圆形颗粒为支原体,细菌,支原体,蓝藻,放线菌,真核细胞（eukaryoticcell）,种类：基本特点：有细胞核有内膜系统有细胞骨架系统具有有氧代谢体系（线粒体）,高尔基体内质网,线粒体,细胞骨架,原核细胞,真核细胞,真核细胞与原核细胞的异同,真核细胞与原核细胞的比较,共性：主要集中在细胞功能方面差异：主要反映在细胞结构方面,非细胞生命形态病毒,病毒（virus）核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体；类病毒仅由感染性的RNA构成；朊病毒（prion）仅由感染性蛋白质亚基构成；,第二节细胞的起源与进化,原始地球,宇宙胚种说化学演化学说,有机小分子,CO2,N2,H2H2SCO,有机大分子（eg.蛋白质、核酸）,小分子自动聚合,磷脂包裹,原始细胞,第一阶段,生命诞生,原始细胞,原核细胞,简单，拟核、无细胞骨架、无内膜系统,比较,真核细胞,复杂，细胞核、细胞骨架、内膜系统,单细胞聚集形成集落细胞不断特化、分裂,低等多细胞生物,高等多细胞生物,第二阶段,第三阶段,第四阶段,有机小分子,CO2,N2,H2H2SCO,有机大分子（eg.蛋白质、核酸）,小分子自动聚合,磷脂包裹,原始细胞,如何发生,1953年，美国芝加哥大学的研究生米勒做了一个简单但有启发意义的实验，首次用实验验证了奥巴林的假说。他根据奥巴林和英国生物学家哈尔达内在20年代提出的原始大气的成份，把甲烷、氨、水蒸汽、氢气的混合体装在封闭系统内，连续火花放电一周，合成出了有机分子氨基酸。这个实验成为生命起源研究的关键性实验。,化学演进学说证据,有机大分子细胞