绪论2细胞的概念

1、医学细胞生物学,生物教研室 xxx,第一章 绪论,第一节 细胞生物学概述,细胞生物学（Cell Biology） ： 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，成为了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,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,细胞的形态和结构 细胞的代谢（能量代谢-线粒体） 细胞的增殖和分化 细胞的衰老和死亡 细胞的遗传和变异 细胞的起源与进化 细胞的兴奋与运动 细胞的信息传递（信号传导）,细胞生物学研究内容：,第二节 细胞生物学发展的主要阶段,

2、1）1665-1677，细胞发现（简陋显微镜） 1830s-1855，细胞学说的建立 2）1850s-1905，经典细胞学阶段 3）20世纪初至中叶，实验细胞学阶段，细胞生物学 4）1953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,显微镜之于生物学，犹如望远镜之于天文学。 1590年荷兰眼镜制造商H. 和Z. Janssen兄弟制作第一台复式显微镜，放大倍数不超过10倍。 1665年英国人Robert Hooke（胡克）出版显微图谱。观察了软木，并首次用cells来描述“细胞”。 1680年A. van Leeuwenhoek（列文虎克）当选为英国皇家学会会员

3、，他一生中制作了200多台显微镜和400多个镜头。他观察过植物、原生动物、水、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌、唾液、血液、精液等等。 之后的160多年里，对细胞的研究没有实质进展。,Robert Hooke and his “cells”,Robert Hookes microscope,细胞学说,细胞学说（Cell Theory）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

4、德国病理学家Rudolf Virchow提出,Matthias Jacob Schleiden,Theodar Schwann,Rudolf Virchow,二、细胞学的发展,1、1864年，Von.Mohl提出原生质理论。 2、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。 3、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。,三、细胞生物学(实验细胞学),1.1902年，“染色体遗传理论” 2.19

5、09年，命名“基因”，1910年，细胞遗传学。 3.1924年，Feulgan染色法显示核内DNA。 5.1933年德国人E. Ruska和M. Knoll发明透射电镜，人类视野进入超微领域。1939年Siemens公司生产商品电镜。 6.1943年，超速离心分离细胞核和细胞器。,四、分子细胞生物学时代,1869年瑞士人F. Miescher 从脓细胞中分离出核酸，但未引起重视。 1.1944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。 2.1953年，美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick

6、提出DNA双螺旋模型。 3.1956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。 4.1961-64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,6.1968年，瑞士人Werner Arber从细菌中发现DNA限制性内切酶。 7.1970 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。 8.1973年，美国人S. Cohen和H. Boye

7、r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。 9.1975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。 10.1975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。 11.1981年，美国首次发现艾滋病，1983年，法国巴斯德研究所的Luc Montagbier 发现AIDS病毒。我国于1985年发现。,分子细胞生物学时代,12.1982年，美国人S.

8、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。 13.1983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。 14.1990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。 15.1990年，美国国

9、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。 16.1991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。 17.1996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。,第三节 细胞生物学与医学,那么，医学和生物学， 哪个先出现在历史上？,？,生物学和医学对应发展史,生物学,传统医学,分类,群体,进化,细胞生物学,现代医学,共同发展,植物学 动物学,用药,解剖,病理,生理,显微镜,医学细胞生物学的研究目的：,揭示各种疾病的发病机制，并提出更实用有效的诊疗

10、手段。,第二章 细胞的概念与分子基础,第一节细胞的基本概念,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。,细胞是构成有机体的基本单位,原始 细胞 （原核）,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,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 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（prokaryotic cell）,不是“绿藻”,细菌,支原体,蓝藻,放线菌,扫描电镜法，附于细胞表面众多的圆形颗粒为支原体,真核细胞

11、（eukaryotic cell）,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； 根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类： DNA病毒与RNA病毒 类病毒仅由感染性的RNA构成； 朊病毒（prion） 仅由感染性的蛋白质亚基构成；,生命起源的争议,什么才是“生命”？,第二节 细胞的起源与进化,

12、原始地球,宇宙胚种说 化学演化学说,有机小分子,CO2,N2,H2 H2S CO,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,H2 H2S CO,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