细胞生物学第四版完整ppt课件

，细胞生物学教学课件，第一章 第七章，第一章介绍，细胞生物学研究内容及现状第二节细胞学及细胞生物学发展的简要历史，第一节细胞生物学研究的内容和现状，第一，现代生命科学的重要基础领域第二课细胞生物学的主要研究内容。细胞主要生命活动及其关系图(图1-1)，第二节细胞学和细胞生物学发展的简要历史，第一，细胞发现2，细胞学的建立和意义3，细胞学经典时期4，实验细胞学及其发展5，细胞生物学的形成和发展，重要的概念和理论，原生质体：除去细胞壁的植物细胞或其他脱壁细胞。细胞说：作为生物科学的重要学说之一，包含三个基本内容。所有生命都是由单个或多个细胞组成的；细胞是生命的结构基础和功能单位。细胞最初只能通过细胞分裂产生。本章摘要，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学科，是现代生命科学的基本领域之一。细胞生物学研究的主要方面包括：生物膜和细胞器；细胞信号传递；细胞骨架系统；细胞核、染色体和基因表达；细胞增殖和调节；细胞分化和干细胞；细胞凋亡；细胞老化；细胞工程；细胞的起源和进化。本章回顾了细胞学及细胞生物学发展的简要历史，阐述了细胞学说的建立及其重要性，分析了细胞生物学领域形成的基础和条件。细胞学和细胞生物学发展的历史大致可以分为以下几个阶段：细胞发现；细胞理论的建立；细胞学的古典时期；实验细胞学周期；细胞生物学的形成和发展。当今的细胞生物学以细胞是生命活动的基本单位的概念为起点，是从不同层次探讨生命现象最基本和核心问题的重要领域之一。，第二章细胞的统一性和多样性，第一节细胞的基本特性第二节原核细胞和高核细胞第三节真核细胞第四节病毒-非细胞形态的生命体。第一节细胞的基本特性，第一，细胞是生命活动的基本单位ii，细胞的基本共性。人体由200多种不同的细胞组成(图2-1)，第二节原核细胞和原核细胞，第一，原核细胞ii，支原体-最小最简单的细胞3，细菌，蓝藻-原核细胞2，原核细胞4，原核细胞(古细菌)，生物界的基本群(图2-2)，支原体及其模式(b)(图2-3)，细菌的结构(图2-4)，革兰阳性杆菌(a)和革兰阴性杆菌(b)的细胞壁(图2-5)，细菌的复制、转录和翻译同时进行(图2-6)、蓝藻(图2-7)，古菌的细胞膜脂质(图2-8)，第三节真核细胞，I，真核细胞的基本结构体系2，细胞大小及其影响因素3，原核细胞和真核细胞的比较4，植物细胞和动物细胞的大小和调节(图2-9)，原核细胞和真核细胞的基本特性比较(表2-1)，在鼠标会长末设置殖民地的分节思想细菌(图2-10)，动物细胞(a)和植物细胞(b)图案(图2-11)，iv病毒-非细胞形态的生命，1，病毒的基本知识2，细胞内3，病毒和细胞进化的关系。牛传染性支气管炎病毒的超微结构(图2-12)，这种病毒的电子显微镜照片(图2-13)，病毒的基本类型(图2-14)，病毒结构图(图2-15)，戊型肝炎病毒的冻结电镜照片(图2-16)，在细胞核内增殖的腺病毒(图2-17)，细胞内病毒的增殖过程(图2-18)，山羊痘病毒(图2-19)，根据电子显微镜超微粒子。病毒的核酸类型及其代表(表2-2)，本章摘要(a)，细胞是所有生命活动的基本单位，包括以下几个意思：(1)所有有机体由细胞构成，细胞是构成有机体的形态结构单位。构成多细胞有机体的细胞是“社会化”的细胞，但保持形态结构的独立性，每个细胞都有自己的完整结构体系。(2)细胞是有机体代谢和执行功能的基本单位，细胞内的所有生化过程与试管内的生化过程有着根本的不同，具有细胞严格自动调节的代谢体系，具有保证生命过程有序的独立结构装置。(3)有机体的生长发育依赖于细胞的增殖、分化和凋亡。细胞是研究有机体生长发育的基础。(4)细胞是遗传基本单位，每个细胞除了几个特殊细胞外，都具有遗传性全能性。构成多种生物的细胞种类多种多样，结构和功能也多种多样，但具有基本的共性。细胞膜、两个核酸(DNA和RNA)、蛋白质合成机器核糖体，以及细胞结构和生存所必需的两种增殖方法。多种细胞可分为原核细胞和真核细胞两类。近年来，原核细胞被认为不是统一的大类，因此最好将细胞分为原核细胞、高核细胞、真核细胞三大类。支原体是迄今发现的最小、最简单的细胞，它已经具有细胞的基本结构，具有作为生命活动基本单位存在的主要特征。作为比支原体小而简单的细胞，维持细胞生命活动的基本要求似乎几乎是不可能的。本章摘要(2)，细菌和蓝藻是原核细胞的两个重要代表。原核细胞的共同特征：没有核膜，遗传信息载体只是一个裸环DNA分子，除了核糖体和细胞膜及其特殊结构外，其他复杂的小器官几乎不存在。从原核细胞和真核细胞的比较进化及动态的角度来看，有两大根本差异。一种是以生物膜系统的分化和进化为基础的真核细胞，形成复杂的内膜系统，形成具有独立功能的多种小器官，双核膜将细胞分为细胞核和细胞质两个基本部分。二是基因结构装置的扩增和基因表达方式的相应变化。这一根本差异使真核细胞的体积变大，内部结构变得更加复杂，生命活动的时间和空间安排更加严格，细胞内部形成了精密的网格结构细胞骨架。古代核细胞的形态结构和遗传装置类似于原核细胞，但一些基本分子生物学上的特征再次接近真核细胞。真核细胞的结构可以概括为三大体系：(1)以生物膜系统和生物膜为基础构建的各种个别小器官；(2)遗传信息表达的结构体系；(3)细胞骨架系统。此外，细胞体积的保存规律及其制约因素分析、细胞形态和功能的相关性和一致性、动植物细胞的差异等都是真核细胞知识的重要组成部分。病毒是非细胞形态的生命，但所有病毒在细胞内必须表达基本生命活动复制和增殖。病毒是最小、最简单的生命体，由一个核酸分子(DNA或RNA)和蛋白质构成的复合结构，这种病毒只由一个感染性RNA构成。细胞内病毒的克隆(增殖)过程可分为感染、脱粘剂、早期基因克隆和表达、后期基因克隆、结构蛋白合成、组装和释放等。第三章细胞生物学研究方法，第一节细胞形态结构观察方法第二节细胞及其成分分析方法第三节细胞培养和细胞工程第四节细胞及生物大分子的动态变化第五节模型生物及功能基因组研究。第一节细胞形态结构观察方法，第一节，光学显微镜2，电镜3，扫描隧道显微镜。几种显微镜可以观察到的样本大小(箭头之间的范围)及其分辨率(向右箭头指向的位置) (图3-1)，分辨率：两个粒子之间可分离的最小距离眼睛、光学显微镜和电子显微镜的分辨率分别为0.2毫米、0.2m、0.2nm、1，光学显微镜，(a)，普通复式显微镜，(b)，相位差显微镜和差分干涉显微镜，(3)，荧光显微镜，(4)，激光扫描共聚焦显微镜，(a)，普通复式光学显微镜，普通光学显微镜图像图(图3-2)，确定光学显微镜分辨率的因素(图3-3)，D=0.61/n sian(/2)D 3360分辨率:入射光的波长n:介质的折射率(1或1.5):物镜的镜面粒状，石蜡切片准备流程(图3-4)，(2)，相位差显微镜和差分干涉显微镜，相位差显微镜：观察将相位差转换为幅度差(明暗差)的显微镜不染色的活细胞。差分干涉显微镜：将样品厚度的微小差异转换成明暗差异显微镜。两个光波之间的相互干涉(图3-5)，A:相位相同时B:相位相反时。比较用两种不同的光学显微镜拍摄的图像(图3-6)，培养的MDCK细胞的图像A:普通显微镜拍摄的b:相位差显微镜拍摄的b (3)，荧光显微镜的黑暗视野为荧光信号提供了强的逆反背景，因此也可以区分极弱的荧光信号。荧光显微镜的基本原理和应用(图3-7)，A:的基本原理b:不同路西法需要的激发波长与生成的荧光波长的比较c:在有丝分裂中间。(4)，激光扫描共聚焦显微镜，激光扫描共聚焦显微镜：聚焦优秀的激光束，在样品的单个景深级别进行快速扫描以获得“光学切片”效果的显微镜。，激光扫描共聚焦显微镜的电路图(图3-8)，荧光显微镜(a)和激光扫描共聚焦显微镜(b)观察到的图像的比较(图3-9)，2，电子显微镜，(a)，电子显微镜的基本知识1。电子显微镜和光学显微镜的基本区别2。电子显微镜的分辨率技术和有效倍率的3。电子显微镜的基本结构(2)，主要电子显微镜样品技术1。超薄切片技术2。负染色技术3。冷冻蚀刻技术4。电镜三维重建和低温电镜技术5。扫描电镜技术，基础，1 .电子显微镜和光学显微镜的基本区别2。电子显微镜的分辨率技术和有效放大3。电子显微镜的基本结构，电子显微镜的基本结构(a)和成像原理(b)(图3-10)，电子显微镜和普通光学显微镜的基本区别(表3-1)，(2)，主要电子显微镜样品技术，1 .超薄切片技术：切片厚度通常为40-50nm 2。负染色技术：用电子显微镜样品染成重金属盐的技术，在样品周围沉积重金属盐，不染色样品，突出样品的微观结构。3.冷冻蚀刻技术：样品经冷冻破碎后，在真空中暂时暴露，升华波剖面的薄冰层，显示出蚀刻面，可以用电子显微镜观察。4.电镜三维重建和低温电镜5 .扫描电子显微镜：利用电子在样品表面扫描中生成次电子图像的显微镜。几种固定剂对细胞不同成分的固定效果比较(表3-2)，电子显微镜超薄切片样品准备图(图3-11)，由超薄切片技术标记的动物细胞显微结构(图3-12)，蚕细小病毒负染色电镜照片(病毒直径20纳米) (图3-13)，冻结蚀刻技术图(图3-14)，冻结破坏复合物：样品组织冻结后，由于刀边冲击，样品沿阻力最小的面(通常是地质双层传单之间的破损)生成两个波截面，并用金属喷雾制作波面的投影副本，用于电子显微镜分析。电子扫描断层扫描技术包括细菌的鞭毛部分及其复杂的基础结构(箭头指向) (图3-15)，扫描电子显微镜(a)，扫描电子显微镜下原生动物沙漠虫表面的纤毛和口腔装置(b)(图3-16)。iii，扫描隧道显微镜，扫描隧道显微镜：利用隧道效果检测微观世界物质表面形态的显微镜。第二节细胞及其成分分析方法，第一，采用超离心技术的细胞成分2，细胞成分的细胞化学显示方法3，特定蛋白质抗原的位置和定性4，细胞中特定核酸的位置和定性5，定量细胞化学分析和细胞分类技术。一是细胞成分分离，采用超离心技术。差异离心法从细胞匀浆中分离各种细胞成分(图3-17)，密度梯度离心分离(图3-18)，用于测量蛋白质、核酸、多糖、脂质等细胞成分。第二，细胞成分的细胞化学显示方法，一般利用某些显色剂和检测的物质的一些特殊组特异性结合(反应)的特征，选择细胞内特定物质的分布和相对含量。3，特定蛋白质抗原的位置和定性，(a)，免疫荧光技术(2)，免疫电镜，直接免疫荧光标记和间接免疫荧光标记技术(图3-19)，直接免疫荧光标记技术：将联合荧光分子的抗体与细胞或细胞切片一起孵化，将抗体及其抗原结合在荧光显微镜下放置抗原的技术。间接免疫荧光标记技术：即没有荧光标记的第一抗体与该抗原孵化形成复合体后，用具有荧光标记的第二抗体识别第一抗体，以标记抗原的位置。，免疫胶体金电镜原位杂交的基本原理和应用(膀胱上皮细胞膜蛋白分布：箭头指向) (图3-20)，第四，细胞内特定核酸的位置和定性，原位杂交：通过单链RNA或DNA探针定位细胞或组织的基因或mRNA的技术。in situ杂交改良后1d斑马鱼胚胎体内部分，眼睛和松果体中Z13基因的表达(以箭头表示)，(图3-21)。5，定量细胞化学分析和细胞分类技术，流式细胞术：对核酸、蛋白质、染色体和细胞等进行量化、分离和分类的技术。流式细胞术工作原理(图3-22)，3节细胞培养和细胞工程，1，细胞培养2，细胞工程，1，细胞培养，(1)，动物细胞培养，(2)植物细胞培养初级培养：直接从生物体获得的细胞培养。继代培养：体外培养条件下细胞世代的持续培养。细胞株：起源于动物或植物细胞。体外培养过程中可以无限增殖的细胞群。体外培养的细胞(图3-23)，a:生长分裂的子宫颈肿瘤(HeLe)细胞B:是单层复盖的中国仓鼠卵巢(CHO)原代细胞，2，细胞工程，(a)，细胞融合和单克隆抗体技术(2)，微操作技术及与动物克隆细胞融合：两个细胞通过原生质膜的接触相互融合，形成一个细胞的过程。融合的细胞只有一个连续的细胞质膜。单克隆抗体：单细胞克隆分泌的抗体分子。异种交配技术：正常产生抗体的b淋巴细胞和恶性骨髓瘤细胞融合而产生的杂交细胞系。具有无限增殖和单克隆抗体生成特性。细胞分解：将核与细胞质分离，然后融合不同来源的核和胞体，形成核-质杂交细胞。单克隆抗体制造流程图(图3-24)，用于核移植的微注技术(图3-25)，第四节细胞和生物大分子的动态变化，第一，荧光漂白还原技术2，单分子技术和细胞生命活动的研究3，酵母2杂交技术4，荧光共振能量传递技术5，辐射磁现象技术，第一，荧光漂白还原技术，荧光漂白还原技术：研