医学细胞生物学 2014年最新最完整的课件 第一章 绪论

MedicalCellBiology医学细胞生物学

目录第一章绪论第二章细胞的分子基础、起源和进化第三章细胞膜与细胞表面第四章细胞外基质

第五章内膜系统第六章线粒体

第七章核糖体

第八章

细胞骨架第九章细胞核

第十章细胞分裂与细胞周期

第十一章细胞的信号转导第十二章细胞分化

第十三章干细胞

第十四章细胞衰老和死亡

第一章

绪论

Introduction第一节细胞生物学研究内容与方法第二节细胞生物学的发展简史第三节医学细胞生物学在医学教育中的地位

细胞（cell）：是生命有机体的形态结构和功能的基本单位。

细胞生物学（cellbiology）：是从细胞整体、超微和分子水平上研究细胞的结构和生命活动规律的科学。

医学细胞生物学（medicalcellbiology）：是应用细胞生物学的理论和方法，研究人体细胞的形态结构与功能等生命活动规律和人类疾病发生、发展及其防治的科学。第一节细胞生物学研究内容与方法一、研究对象—细胞

细胞的现代概念：细胞是生命活动的基本单位。

①细胞是构成生物有机体的基本结构单位。一切有机体均由细胞构成（病毒除外）。

②细胞是代谢与功能的基本单位。

在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中，细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独立代谢体系。③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。

生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。④细胞是遗传的基本单位。在生物遗传过程中，上下代之间通过生殖细胞来传递遗传信息。细胞具有遗传的全能性。

细胞学与细胞生物学：

细胞学（cytology）：是研究细胞的结构、功能及其生活史的科学。

其研究范围包括：细胞的形态结构和功能、分裂和分化、遗传和变异以及衰老和病变等等。

细胞生物学（cellbiology）：

从时间上讲，细胞生物学的形成以1965年，DeRobertisEDP率先将其编著的《普通细胞学》更名为《细胞生物学》，到1976年在美国波士顿召开的第一届国际细胞生物学会议为标志。二、研究任务㈠研究理论问题形态方面：

⑴显微水平：光镜下可见的结构。

⑵超微水平：电镜下可见的结构。

⑶分子水平：细胞结构的分子组成，及其在生命活动中的作用。功能方面：既要研究细胞内各部分的化学组成和新陈代谢活动，又要探索彼此间的关系及相互作用。

组织工程：

目前缺损组织或器官的修复主要有三种方法：自体移植异体移植组织代用品如硅橡胶、不锈钢和镍钛合金

㈡研究实际问题如组织工程、干细胞、治疗性复制人类胚胎、生物制药和医用生物学产品等。

组织工程学（器官或组织克隆）：是选择与人体细胞相容性较好的生物材料，按缺损组织或器官的要求设计并制成模型或支架放在体外培养系统中，使ES细胞或其定向诱导分化细胞沿着模型或支架不断地生长扩增，构建成新的组织或器官。这种将细胞工程学和生物工程材料学相结合的技术学成为一门新兴的组织工程学，即人们所说的器官或组织克隆。

组织或器官体外生长的细胞来源：

组织的活体碎片人的ES细胞

成功的范例：

利用组织工程方法已成功地使膀胱在实验室生长，植入狗后证明可获得正常膀胱的95%的生理功能，排尿正常，在移植11个月后检查，膀胱完全由尿上皮和肌肉组织覆盖，并有神经和血管生成。

制作过程从狗膀胱活检一小片组织分离尿上皮组织和肌肉组织培养扩增移至模型或支架新的膀胱5周后近年来，已成功地在体外培养了如组织工程皮肤、结缔组织、血管、子宫及肠等。组织工程与“人耳鼠”2001年，我国举办了“863计划十五周年成就展”，其中展出的“人耳鼠”受到了广泛地关注。

“人耳鼠”的制作关键在“人耳”，先用一种高分子化学材料聚羟基乙酸做成人耳的模型支架，让细胞在这个支架上繁殖生长，然后，在裸鼠的背上割开一个口子，将已经培养好的“人耳”植入后缝合。“人耳”支架最后会自己降解消失，于是，“人耳”便与老鼠浑然成为一体。

三、细胞生物学的主要分支学科细胞形态学cytomorphology细胞化学cytochemistry细胞生理学cytophysiology

细胞遗传学

cytogenetics

分子细胞学molecularcytology细胞社会学cytosociology

㈠细胞形态学（cytomorphology）是研究细胞形态和结构及其在生命活动中动态变化的科学。

㈡细胞化学（cytochemistry）是研究细胞结构化学成分的定位、分布及其生理功能。

㈢细胞生理学（cytophysiology）是研究细胞的生命活动规律的科学。

㈣细胞遗传学（cytogenetics）是从染色体结构、功能以及染色体与其他细胞器的关系来研究遗传和变异的规律的学科。

㈤分子细胞学（molecularcytology）是从细胞遗传信息流(DNA→RNA→蛋白质）的角度，研究细胞内基因组的结构及其表达的调控。㈥细胞社会学（cytosociology）是从系统论的观点出发，研究整体和细胞群中细胞间的社会行为。第二节细胞生物学的发展简史

大致划分为四个时期：

一、细胞的发现和细胞学说的创立（1665~1875）二、经典细胞学发展阶段（1875~1900）三、实验细胞学发展阶段（l900~1943）四、分子生物学发展阶段（1944～）一、细胞的发现和细胞学说的创立

（1665～1875）

1.1590年，荷兰眼镜制造商Janssen兄弟试制成功第一架复式显微镜（不超过10倍）。2.1610年GalileoGalilei用显微镜观察昆虫。

3.

英国人Hooke第一个发现了细胞(cell)(cellulae，小室）。

1665年，他发表了《Micrographia》一书。RobertHooke’smicroscopeRobertHookeandhis“cells”Micrographia

4.

1674年，荷兰布商Leeuwenhoek观察到血细胞、池塘水滴中的原生动物（纤毛虫）、细菌和精子等活细胞。MadebyA.vanLeeuwenhoek(1632-1723).Magnificationrangesat50-275x.

5.1838～1839年，Schleiden

和Schwann

分别论证植物和动物都是由细胞组成，首次提出细胞学说（celltheory）。证明了生物界的统一性。

完整的细胞学说包括三个要点：

①所有生物都是由细胞组成的。

②生活细胞在结构上都是类似的。

③新细胞来源于已有细胞的分裂。（1858年，Virchow）RudolfVirchow

二、经典细胞学发展阶段（1875~1900）细胞学在l9世纪最后25年中取得了一系列重大成果。代表性的成就有如下几点：

1.原生质理论的提出1840年Pukinje、1861年vonMohl把在动物、植物中看到的“肉样质”命名为原生质。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。1880年，Hanstain提出“原生质体”的概念，把细胞概念演变成由细胞膜包围着的原生质，原生质分化为细胞核和细胞质。

2．细胞受精和分裂的研究1875年，O.Hertwig发现受精卵中两个亲本核的融合。1880年，Flemming发现了动物细胞间接分裂（有丝分裂）。1883年vanBeneden、1886年Strasburger分别在动、植物中发现了减数分裂现象。

3.一些重要细胞器的发现染色体（Waldyer，1888）、中心体（Boveri，1888）、线粒体（Altmann，1894）和高尔基体（Golgi，1898）。经典细胞学研究的：主要是细胞的形态与生理。

三、实验细胞学发展阶段（l900～1943）

1.

1887年，Hertwig兄弟用实验方法研究海胆（sea-urchin）卵的受精作用，发展了实验细胞学。

2.

1900年，Mendel的《植物杂交实验》被重新发现。

3.1910年，Morgan通过果蝇（Drosophila）杂交试验，确立了染色体遗传理论。

4.1928年，英国细菌学家Griffith发现肺炎球菌可由外来物质引起转化（transformation）。5.电镜的发明和应用把细胞学带入到超微结构发展时期。

1932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。1940-50s，用电镜观察了各类细胞超微结构，如内质网、叶绿体、高尔基体、核被膜、溶酶体、线粒体等。

四、分子生物学发展时期（1944年~）20世纪40年代，生物科学包括细胞生物学全部进入了分子水平。1944年，Avery等证明肺炎球菌转化因子是DNA分子。1952年，Hershey等在噬菌体中证明遗传物质是DNA。1953年，Watson和Crick提出DNA分子双螺旋结构模型。与Wilkins分享1962年诺贝尔生理学与医学奖。分子生物学进入了成年。DNA双螺旋结构的阐释1953年沃森、克里克建成的DNA分子双螺旋结构模型此后的一系列新发现：DNA分子的半保留复制（Meselson和Stah1，1958），信息流的“中心法则”（Crick，1958），三联体遗传密码（Nirenberg和Matthaei，1961）等。20世纪70年代后，DNA重组技术的问世、基因克隆、DNA核苷酸序列测定等实验使分子生物学成为生命科学的领先学科。80年代中期，聚合酶链反应（PCR）技术问世，使DNA片段可在体外快速扩增。Nobelprize1995年其发明者Mulis获得