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1、細胞生物學(xué) 參考教材： 細胞生物學(xué)簡明教程（黃百渠、曾憲錄主編）； 細胞生物學(xué)（翟中和、王喜忠、丁明孝主編）； 授課教師： 曾憲錄（1-7章，11章）； 朱筱娟（8-9章）； 張瑜（10章）；,授課形式：教師主講，學(xué)生報告，課后作業(yè)； 成績評價：期末考試（50%）；期中考試（20%）； 學(xué)生報告（10%）；課外作業(yè)（20%，兩次）；,第一章 細胞概述,細胞的發(fā)現(xiàn)： Robert Hooke（1665）觀察櫟樹軟木塞，看到cell； Leeuwen Hoek（1674）看到不同類型的活細胞； 細胞學(xué)說的建立： 施萊登（Schleiden, 1838），施旺（Schwann

2、, 1839）：細胞是一切植物和動物體的基本單位；（組成；相對獨立；繁殖） 細胞學(xué)說（1839）； 進化論（達爾文，1866） ； 遺傳學(xué)（孟德爾，1859） ；,1.1 細胞生物學(xué)發(fā)展史,1.1.1 細胞的發(fā)現(xiàn)和細胞學(xué)說的建立,細胞學(xué)說的內(nèi)容： （1）一切動物和植物都是由細胞構(gòu)成的；（2）細胞是構(gòu)成有機體的基本單位（一個結(jié)構(gòu)和功能單位）；（3）任何一個細胞都是從已經(jīng)存在的細胞分裂而來的。 細胞學(xué)說的科學(xué)意義： 細胞學(xué)說的提出先于進化論約20年，它與進化論一起，不但奠定了生命科學(xué)的基礎(chǔ)，同時也孕育細胞學(xué)的產(chǎn)生。 恩格斯（19世紀三大發(fā)現(xiàn)）：細胞學(xué)說、能量轉(zhuǎn)換與守恒定律、進化論。,1

3、.1.2 細胞學(xué)的經(jīng)典時期,原生質(zhì)理論的提出： 原生質(zhì)（protoplasm）（普金耶1840，馮-莫爾1846），原生質(zhì)理論（舒爾策1861），原生質(zhì)體（protoplast）（Hanstein 1880） 細胞分裂的研究： 直接分裂；有絲分裂；減數(shù)分裂 （18411886） 重要細胞器的發(fā)現(xiàn)： 中心體（1883）；線粒體，高爾基體（1894） 1880 Flemming首次對細胞的有絲分裂進行了精確的描述。首次觀察到了染色體和染色質(zhì)。并提出了有絲分裂（mitosis）、染色質(zhì)（chromatin）等一系列科學(xué)術(shù)語。,20世紀50年代以來，電鏡下超微結(jié)構(gòu)的認識；生物化學(xué)的滲透，導(dǎo)致對細

4、胞功能的進一步了解。 結(jié)構(gòu)功能（Cell Biology）,20世紀80年代以來，分子生物學(xué)的滲透，細胞分子生物學(xué)的方向發(fā)展。 細胞內(nèi)生命活動的規(guī)律和機制（Molecular Cell Biology）,,1.1.3 細胞生物學(xué)及其發(fā)展,1953年(J.Watson and F.Crick)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出和1958年生物學(xué)中心法則的建立等明確了細胞最本質(zhì)問題是自我復(fù)制，這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)把當時從細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)研究而引伸出的“細胞學(xué)”推向了一個更高的階段，“細胞生物學(xué)”應(yīng)運而生。自80年代以來又有了新的名字“細胞分子生物學(xué)”。 幾十年來、特別是近些年來，細胞生物學(xué)這門相對年輕的學(xué)科得到了迅速的發(fā)

5、展。,例如: 1998 諾貝爾獎NO氣體信號分子; 1999年諾貝爾獎蛋白質(zhì)信號學(xué)說; 2000年諾貝爾獎多巴胺神經(jīng)系統(tǒng)信號物質(zhì); 2001年諾貝爾獎細胞周期蛋白; 2002年諾貝爾獎細胞衰老和凋亡機制; 連續(xù)多年的諾貝爾獎內(nèi)容幾乎都在細胞生物學(xué)范圍內(nèi)。 作業(yè)：2000年以來諾貝爾“醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎”中與細胞生物學(xué)有關(guān)的獎勵：獲獎?wù)?，獲獎名稱，重要科學(xué)貢獻。,1.4 細胞生物學(xué)研究的趨勢和重點領(lǐng)域,1、細胞內(nèi)的基因組是如何在時間上和空間上有序 表達的。 2、基因的表達產(chǎn)物（蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸、多糖 及其復(fù)合物）是如何相互作用的。 3、細胞生命活動的復(fù)雜過程是如何調(diào)節(jié)和控制的。,細胞生物學(xué)發(fā)展的

6、軌跡：形態(tài)結(jié)構(gòu)功能調(diào)控,過去20余年細胞生物學(xué)發(fā)展的兩次大飛躍：,1、在分子水平上研究細胞學(xué)的問題:,Molecular Cell Biology Molecular Biology of the Cell,2、從分子水平研究向細胞水平回歸：,Genomics Proteomics,,,,分子機制,,功能基因組學(xué)； 蛋白質(zhì)組學(xué)； 干細胞研究； 細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)； 細胞周期調(diào)控；,細胞衰老與凋亡； 真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控； 細胞生長與分化； 細胞免疫和分子免疫； 細胞黏附與細胞通訊；,細胞生物學(xué)研究的一些熱點問題：,細胞生物學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系：,動物學(xué) 植物學(xué) 微生物學(xué) 分子生物學(xué) 生物化學(xué),生理學(xué) 遺

7、傳學(xué) 神經(jīng)生物學(xué) 醫(yī)學(xué)與人類健康 藥物篩選,細胞生物學(xué),,,,,,,,,細胞生物學(xué)的主要學(xué)術(shù)組織、學(xué)術(shù)刊物與教科書,國際細胞生物學(xué)聯(lián)盟； 亞太地區(qū)細胞生物學(xué)； 海峽兩岸細胞生物學(xué)； 中國細胞生物學(xué)會；,1, Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 5th ed. New York: garland Publishing, Inc., 2008 2, Alberts B, Bray D, Hpkin K, et al. Essential Cell Biology. 3rd ed. New Yor

8、k: garland Publishing, Inc., 2009 3, Karp G. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments. 6th ed. New York: John Wiley and Sons, Inc., 2009 4, Lodish H, Berk A, Kaiser CA, et al. Molecular Cell Biology. 6th ed. New York: W.H.Freeman and Company, 2008 5, becker WH, Kleinsmith LJ, Hardin J

9、, et al. The world of the Cell, 7th ed. San Francisco: Benjamin Cummings, 2009 6, Cassimeris L, Lingappa VR, Plopper G. Lewins Cells. 2th ed. Sulbury: Jones and Bartlett Publishers, 2010,,,1.2 細胞的基本概念,最小的病毒（0.02m）； 支原體細胞（0.1-0.3m）； 細菌細胞（1-2m）； 高等動植物細胞（20-30m）；,生命活動的基本單位：,1，有機體的組成和結(jié)構(gòu)單位； 2，代謝和功能的單位；

10、3，生長和發(fā)育的基礎(chǔ)； 4，具有遺傳的全能性；,細胞的基本共性：,1，具有生物膜結(jié)構(gòu)； 2，具有DNA和RNA兩種核酸； 3，具有蛋白質(zhì)合成的機器； 4，以一分為二的方式進行增殖；,細胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能單位 一切生命的關(guān)鍵問題都要在細胞里面尋找（1925, Wilson）。,細胞概念的一些新思考,多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系； 物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體； 高度有序的，具有自裝配與自組織能力的體系；,1.3.1 支原體(mycoplast),最小、最簡單的細胞； 膜，環(huán)狀雙螺旋DNA，多聚合糖體，700多種蛋白； 細菌的1/10，可在培養(yǎng)基中生長。,1.3 原核細胞,

11、衣原體,肺炎支原體,立克次氏體,1.3.2 細菌（Bacteria）,鞭毛，莢膜，細胞壁（肽聚糖），細胞膜; 環(huán)狀DNA， 核外DNA（質(zhì)粒），內(nèi)生孢子;,大腸桿菌,,大腸桿菌,淋病球菌,弧形霍亂菌,環(huán)狀DNA，中心質(zhì)，光合片層，內(nèi)含物，細胞分裂,1.3.3 藍藻（Cyanophyta）（藍細菌）,1.3.4 古核細胞（古細菌）,古核生物（archaeon），古細菌（archaebacteria），或原細菌。,有產(chǎn)甲烷細菌、鹽細菌、硫氧化菌等100余種。生于極端環(huán)境。,古核生物介于原核生物與真核生物之間，更近于真核生物,細胞壁組成和結(jié)構(gòu)（抑制肽聚糖合成的青霉素對古細菌沒有作用） DNA與基因結(jié)

12、構(gòu)（環(huán)狀DNA，大多數(shù)基因無內(nèi)含子） 核小體結(jié)構(gòu)（有類似核小體的結(jié)構(gòu)） 核糖體（70S核糖體，60種蛋白質(zhì)） 5S rRNA和16S rRNA序列,1.4 真核細胞,1.4.1 真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系,1）生物膜系統(tǒng) 2）遺傳信息傳遞與表達系統(tǒng) 3）細胞骨架系統(tǒng),1.4.2 真核細胞與原核細胞比較,動物細胞,植物細胞,1.4.3 動物細胞與植物細胞的比較,1.5.1 病毒的基本知識,核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體。 病毒很?。ㄒ话?0-200 nm）; 病毒（virus），類病毒（viroid），盶病毒（prion）; 動物病毒，植物病毒，細菌病毒; DNA病毒（單、雙鏈），RNA（單、雙鏈）;,1.5 非細胞形態(tài)的生命體,最早發(fā)現(xiàn)的是煙草花葉病毒，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)4000多種病毒。 牛海綿狀腦炎（瘋牛病，一種盶粒）；細菌病毒（噬菌體）； 禽流感病毒；,1.5.2 病毒在細胞內(nèi)的增殖 1，病毒侵入細胞（呑飲或膜融合） 2，病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成 3，病毒的裝配、成熟與釋放（膜融合或裂解）,皰疹病毒（DNA病毒）,腺病毒,人類天花病毒,骨髓灰質(zhì)炎病毒,病毒衣殼的排列,,,病毒的復(fù)制和裝配,病毒的感染和釋放,病毒的核酸類型及代表性病毒：,1.5.3 病毒與細胞在起源和進化中的關(guān)系,