医学细胞生物学2

医学细胞生物学刘红亮董烁Medical

CellBiology本次课主要内容－第一、二章细胞生物学的概念与研究内容细胞生物学与医学科学细胞生物学的发展简史细胞的起源与进化第一节细胞生物学的概念与研究内容细胞生物学是从不同层次（显微、亚显微、分子水平研究细胞基本生命活动规律的科学。医学细胞生物学是为了更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、运动、遗传、变异、衰老、和死亡等生命现象而进行的细胞生物学研究是以研究和探讨人体细胞的结构、功能、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机理和防治的科学。是研究细胞的结构、功能与疾病发生的关系的学科。研究内容（一）从不同水平认识构成细胞的物质、结构与功能研究内容（二）研究细胞的内外环境及细胞的运动、增殖、分化、衰老与凋亡、死亡等细胞生命现象。研究内容（三）认识在细胞的生命现象中起决定作用的细胞物质运输、能量转换、细胞信号传递、基因表达与调控、等主要内容。第二节细胞生物学与医学

一、细胞生物学是现代医学的重要基础理论细胞表面面与肿瘤瘤细胞外基基质与疾疾病细胞周期期与肿瘤瘤、衰老老和和先天天性畸形形细胞调控控与疾病病的发生生二、现代医学学重要课课题的研研究依赖细胞胞生物学学的更深深入发展展1.发育育分化与与衰老的的分子生生物学基基础（北大医医学部初初步揭开开人类细细胞衰老老之谜，，获02中国十十大科技技进展；；95、02诺贝尔尔奖）2.细胞增殖殖调控的的分子生生物学基基础(01诺诺贝尔奖奖)3.神经经、内分分泌和免免疫调控控的分子子生物学学基础（2000诺诺贝尔奖奖）1m100Å10Å生物制药药,单单抗，疫疫苗、基因转移移，疾病病诊断等等。三、细胞胞生物学学技术广泛应用用于医学学实践四、与其其他医学学学科的的关系免疫学，，生理学学，医学学遗传学学，药理理学，病理学，，病理生生理学，，儿科学学、妇产产科学，，内科学，，口腔科科学，神神经病学学，精神神病学,等等第三节节细胞生物物学发展展简史一、细胞的发发现1665年，Hooke---（死的植物细胞胞的细胞壁））1831年年，Brown---（（植物叶叶片表表皮细细胞的的胞核核）胡克先先生曾曾用显显微镜镜细胞的的发现现开创创了生生物学学研究究的新领领域，，使人人类对对自然然界包括对对人类类自身身的认认识进展到到细胞胞水平平二、细胞学学说Allorganismsarecomposedofoneormorecells,Thecellisstructuralunitoflife.SchleidenandSchwann，1838，，1839，一切生生物从从单细细胞到到高等等动、、植物物都是是由细细胞组组成；；细胞胞是生生物形形态结结构和和功能能活动动的基基本单单位。。“一切细细胞来来自于于原来来的细细胞””“机机体体的的一一切切病病理理现现象象都都基基于于细细胞胞的的损损伤伤””1855年年，，Virchow一切切生生命命的的关关键键问问题题都都要要到到细细胞中中去去寻寻找找－Wilson，，1925细胞胞学学说说、、能能量量转转化化与与守守恒恒定定律律、、达达尔尔文进进化化论论是是19世世纪纪自自然然科科学学的的三三大大发发现现－恩恩格格斯斯细胞胞学学说说、、达达尔尔文文进进化化论论、、孟孟德德尔尔遗遗传学学说说是是现现代代生生物物学学的的三三大大基基石石三、、细胞胞学学Cytology19世世纪纪中中叶叶－－二二十十世世纪纪初初二十十世世纪纪初初－－二二十十世世纪纪中中叶叶二十十世世纪纪中中叶叶－－19世世纪纪中中叶叶－－二二十十世世纪纪初初1840年年原原生生质质理理论论的的提提出出Pukinje提出出Protoplasm的概概念念；；后后提提出出Karyoplasm1841年年，，细细胞胞分分裂裂的的研研究究Remak在观观察察鸡鸡胚胚血血球球细细胞胞时时发发现现了了细细胞胞分分裂裂。。年重重要要细细胞胞器器的的发发现现1883年年Beneden中心心体体，，1894年年Altmann线粒粒体体，，Golgi高尔尔基基体体在细细胞胞生生物物学学的的早早期期，，对对细细胞胞的的研研究究主要要是是采采用用各各种种固固定定和和染染色色技技术术在在显显微镜下观观察细胞胞的形态态、内部部结构及及其分裂活活动。研研究也正正是随着着技术的的发展而不不断向前前发展的的，这一一时期被被称为细胞胞生物学学的经典典时期。。二十世纪纪初－二二十世纪纪中叶细胞的生生化代谢谢细胞的生生理功能能细胞生物物学的分分支学科科细胞遗传传学、细细胞生理理学、细细胞化学学细胞生物物学的发发展已不不在限于于细胞的的形态和和结构的的观察，，开始研研究细胞胞内的物物质及其其功能，，不同研研究方向向系统发发展，最最终形成成了细胞胞生物学学的分支支学科。。这一时时期被称称为实验验细胞生生物学时时期二十世纪纪中叶－－细胞超微微结构的的研究电子显微微镜，核核仁、染染色体、、核糖体体、核孔孔复合体体在分子水水平上研研究细胞胞生命活活动半保留复复制、中中心法则则、密码码假说分子生物物学的形形成在六十年年代，细细胞生物物学已经经形成完完整的理论体系系和技术体系系，可以从从分子水平平、亚细细胞水平平和细胞胞水平上使用物物理化学学等各种技术术方法研究细胞胞的各种种生命活活动，细细胞生物物学学科科基本形形成八十年代代以来，，细胞被被证明是是一个物质、能能量、信信息的复合体体，人们们开始从从分子水平平揭示细胞胞的物质质构成、、能量转转换、信信息传递递等各种种生命规规律，细细胞生物物学进入入细胞的的分子生生物学阶阶段，既既分子细胞胞生物学学。分子细胞胞生物学学几个研研究方向向细胞通讯讯与细胞胞信号转转导细胞增殖殖与细胞胞周期调调控细胞的生生长和分分化细胞的衰衰老与死死亡（凋亡与坏死）干细胞及及其应用用细胞工第四四节节细胞的起起源与进进化从分子到到细胞从原核细细胞到真真核细胞胞从单细胞胞生物到到多细胞胞生物无机物有机物多聚体生物大分分子原始细胞胞原核细胞胞真核细胞胞单细胞生生物多细胞生生物团聚体球形原胞胞细胞的起起源与进进化概述述一、原核核细胞的的基本结结构支原体细菌真核细胞胞的基本本结构光镜下结结构细胞膜细胞质细胞核电镜下结结构膜相结构构非膜相结结构细胞膜内质网高尔基复复合体线粒体溶酶体过氧化氢氢体核膜核糖体中心粒微管微丝中等纤维细胞质基质核仁染色质核基质Eukaryoticcell原核细胞与真真核细胞的比比较原核细胞真核细胞细胞大小较小（1~10µm）较大（10~100µµm）细胞核无核仁和核膜膜有核仁和核膜膜细胞器有各种细胞器器核糖体70S（50S+30S）80S（60S+40S）染色体只有一条DNA，DNA裸露不与组蛋蛋白和酸性蛋蛋白结合，染染色体为单数数。有几条DNA，DNA与组蛋白和酸酸性蛋白结合合，有若干对对染色体。内膜系统简单复杂细胞骨架无有微管，微丝丝细胞壁主要组分为肽肽聚糖主要组分为纤纤维素转录和翻译出现在同一时时间和地点（细胞质中））出现在不同时时间和地点（（转录在核内内，翻译在细细胞质中）细胞分裂无丝分裂有丝分裂和减减数分裂特征无（除核糖体体外）原始细胞真细菌古细菌？？？原核细胞真核细胞？单细胞真核生生物的形成细胞内物质的的积累与结构构的变化信息量的增加加功能的完善多细胞生物的的发育单细胞真核生生物的聚集表表现出多细胞胞真核生物的的起源真核细胞