1细胞生物学绪论.ppt

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1、细 胞 生 物 学主讲教师：刘士旺主讲教师：刘士旺联系方式：联系方式： 联系电话：联系电话：0571-85070369 0571-85070369 13750829378 13750829378上课时间：上课时间：117周周 周二（周二（34节）节）上课教室：图书馆上课教室：图书馆409第一章第一章 绪论绪论 细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究细胞生物学的主要研究内容内容 当前细胞生物学研究的当前细胞生物学研究的总趋势总趋势与与重点领域重点领域 细胞重大生命活动的相互关系细胞重

2、大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史细胞学与细胞生物学发展简史 细胞细胞的发现的发现 细胞学说细胞学说的建立其意义的建立其意义 细胞学的细胞学的经典时期经典时期 实验细胞学实验细胞学与细胞学的分支及其发展与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书教科书 细胞生物学学习细胞生物学学习注意问题注意问题细胞生物学细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有而细胞是生命体的结构

3、与生命活动的基本单位，有 了细胞才有完整的生命活动。了细胞才有完整的生命活动。细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它 是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究 细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与 进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞 水平上结合起来。水平上结合起来。主要内容主要内容 细

4、胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及基因表达的研究细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化细胞的起源与进化 细胞工程细胞工程总趋势总趋势 细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与 生物化学)相互渗透与交融相互渗透与交融是总的发展趋势。当前细胞生物学研究中的三大基本问题：当前细胞生物学研究中的三大基本问题：1.1.细胞内的基因组是如何在时间和空间上有序表达的？

5、细胞内的基因组是如何在时间和空间上有序表达的？2.2.基因表达的产物是如何构成细胞和各种细胞器？基因表达的产物是如何构成细胞和各种细胞器？3.3.基因表达的产物是如何调控细胞的生命活动的？基因表达的产物是如何调控细胞的生命活动的？重点领域重点领域 染色体染色体DNADNA与蛋白质相互作用关系与蛋白质相互作用关系 主要是非组蛋白对基因组的作用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信号转导的研究 细胞结构体系的组装细胞结构体系的组装 美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citati

6、on Index）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（细胞信号转导（signal transduction）；）；细胞凋亡（细胞凋亡（cell apoptosis）；）；基基因因组组与与后后基基因因组组学学研研究究（genome and post-genomic analysis）。美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为什麽是当今科研领域的热门话题？（“What is popular in research today？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是：三种疾病三种疾病：癌症（cancer）心血管病（cardiov

7、ascular diseases）爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向五大研究方向：细胞周期调控（cell cycle control）；细胞凋亡（cell apoptosis）；细胞衰老（cellular senescence）；信号转导（signal transduction）；DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）Alberts B et al.Essential Cell Biology.New York and London：Garland publishing，Inc.1998Alber

8、ts B et al.Molecuar Biology of the Cell,3rd ed.New York and London：Garland Publishing，Inc.1994Becker W.M.et al.The World of the Cell.Fourth Ed.The Benjamin/Cummings Publishing Company.2000Gerald Karp.Cell and Molecular Biology：concepts and experiments，2nd Edition.Published by John Wiley&Sons,Inc.199

9、9 Lodish H.et al.Molecular Cell Biology.4th Ed.Scientific American Books,Inc.2000.“细胞学说细胞学说”的的基本内容基本内容 认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞 发育而来发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；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，既有它每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的自己的”生命生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；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。新的细胞可以通过老的细

10、胞繁殖产生。Brief History of Cell Biology 细胞的发现及细胞学说的创立细胞的发现及细胞学说的创立 (1665-1858-1875)(1665-1858-1875)这个时期的主要事件就是上面这个时期的主要事件就是上面所述的细胞的发现、细胞学说的提所述的细胞的发现、细胞学说的提出等。出等。细胞学的经典时期细胞学的经典时期(1875-1900)(1875-1900)(1875-1900)(1875-1900)原生质原生质(protoplasm)protoplasm)理论的提出理论的提出 在在动动物物、植植物物中中发发现现“肉肉样样质质”的的物物质质,并并命名为命名为“原生

11、质原生质”;”;18611861年年舒舒尔尔策策提提出出原原生生质质理理论论:有有机机体体的的组组织织单单位位是是一一小小团团原原生生质质,这这种种物物质质在在一一般般有有机体中是相似的机体中是相似的。并把细胞明确地定义为并把细胞明确地定义为:“细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质”。重要细胞器的发现重要细胞器的发现18831883年年范范.贝贝内内登登和和博博费费里里在在动动、植植物物细胞中发现了细胞中发现了中心体中心体;18881888年沃尔德耶提出年沃尔德耶提出染色体染色体概念概念;18941894年范年范.阿尔特曼发现了阿尔特曼发现了线粒体线粒体;18981

12、898年高尔基年高尔基(GolgiGolgi)发现了发现了高尔基体高尔基体。实验细胞学时期实验细胞学时期(1900-1953)(1900-1953)experimental cytologyexperimental cytology是指采用实验的手段研究细胞学的问是指采用实验的手段研究细胞学的问题题,即从形态结构的观察深入到生理功即从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学及遗传发育机理的研究。能、生物化学及遗传发育机理的研究。cytogenetics的研究的研究 cytophysiologycytophysiology的研究的研究 19121912年年,CarrelCarrel研研制制成成Ca

13、rrelCarrel培培养养瓶瓶,采采用用严严格格的的组组织织培培养养技技术术,成成功功地地培培养养了了鸡鸡胚胚胎胎成成纤维细胞持续了纤维细胞持续了3434年之久年之久(1912-1946);(1912-1946);cytochemistrycytochemistry的研究的研究学习细胞生物学的注意点学习细胞生物学的注意点抽象思维与形态思维相结合观点；抽象思维与形态思维相结合观点；结构与功能相统一的观点；结构与功能相统一的观点；同一性同一性(unity)和多样性和多样性(diversity)相结合相结合观点；观点；细胞生物学的主要成就：细胞生物学的主要成就：基本概念与实验证据；细胞器的动态特征；基本概念与实验证据；细胞器的动态特征；化学能的产生与利用；细胞的活动及其调控等化学能的产生与利用；细胞的活动及其调控等实验科学与实验技术实验科学与实验技术细胞真知源于实验细胞真知源于实验室室 What we know/How we know.课程教学与考核方法课程教学与考核方法1.考试课程：考试课程：34学时，学时，2学分；学分；2.知识结构理论学习科技文献检索实验技能知识结构理论学习科技文献检索实验技能3.讨论（与细胞生物学相关热点领域）讨论（与细胞生物学相关热点领域）4.按照教学大纲要求：平时成绩按照教学大纲要求：平时成绩20考试考试80