第1章-绪论细胞生物学(翟中和第四版)模板课件

细胞生物学

CellBiology

生物科学与工程学院

细胞生物学

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生物科学与工程学院教学安排与考核方式讲课：32学时（单双周）实验：24学时（15-17周）考核方式：平时成绩30%（考勤、课堂表现、回答问题、课后作业）理论课考试成绩70%（闭卷）教学安排与考核方式讲课：32学时（单双周）教材教材目录第一章绪论第二章细胞的统一性与多样性第三章细胞生物学研究方法第四章细胞质膜第五章 物质跨膜运输第六章线粒体和叶绿体第七章 细胞质基质与内膜系统第八章蛋白质分选与膜泡运输第九章细胞信号转导

第十章细胞骨架第十一章细胞核与染色质第十二章核糖体第十三章细胞周期与细胞分裂第十四章细胞增殖调控与癌细胞第十五章细胞分化与胚胎发育第十六章细胞死亡与细胞衰老第十七章细胞的社会联系基本知识介绍（1-3章）细胞的基本结构与功能（4-12章）细胞重大生命活动（13-17章）目录第一章绪论第十章细胞骨架基第1章绪论第1章绪论本章主要内容第一节细胞生物学研究的内容与现状第二节细胞学与细胞生物学发展简史本章主要内容第一节细胞生物学研究的内容与现状细胞生物学(cellbiology)是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程第一节细胞生物学研究的内容与现状细胞生物学(cellb一、细胞生物学的主要研究内容生物膜和细胞器细胞骨架体系细胞核、染色体和基因表达一、细胞生物学的主要研究内容生物膜和细胞器细胞骨架体系细胞核一、细胞生物学的主要研究内容细胞增殖及其调控细胞信号转导一、细胞生物学的主要研究内容细胞增殖及其调控细胞信号转导一、细胞生物学的主要研究内容细胞分化及干细胞生物学细胞死亡一、细胞生物学的主要研究内容细胞分化及干细胞生物学细胞死亡一、细胞生物学的主要研究内容细胞衰老细胞工程一、细胞生物学的主要研究内容细胞衰老细胞工程一、细胞生物学的主要研究内容MoleculesPolymersCellsOrganisms细胞的起源与进化一、细胞生物学的主要研究内容Molecules细胞的起源与进细胞重大生命活动及其相互关系细胞重大生命活动及其相互关系TheinnerlifeofthecellTheinnerlifeofthecellTheinnerlifeofthecellTheinnerlifeofthecellTheinnerlifeofthecellTheinnerlifeofthecell二、现代生命科学中重要的基础前沿学科1925.Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”EdmundB.Wilson,1856-1939Thekeytoeverybiologicalproblemmustfinallybesoughtinthecell.二、现代生命科学中重要的基础前沿学科1925.Wilson分子水平细胞水平，相互渗透交融细胞结构功能研究为主细胞重大生命活动为主分析综合功能基因组学研究是细胞生物学研究的基础和归宿(应用)由基因治疗细胞治疗细胞生物学发展趋势二、现代生命科学中重要的基础前沿学科分子水平细胞水平，相互渗透交融细胞生物学发二、现代生命科学中重要的基础前沿学科当前细胞生物学研究的3个根本性问题基因组如何在时间和空间上有序表达基因表达的产物如何逐级组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动二、现代生命科学中重要的基础前沿学科当前细胞生物学研究的3个

美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI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（signaltransduction）；细胞凋亡（cellapoptosis）；基因组与后基因组学研究（genomeandpost-genomicanalysis）。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科 美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI收录及引用论

美国国立卫生研究院（NIH）在1998年底发表的一份题为《什么是当今科研领域的热门话题？》（“Whatispopularinresearchtoday？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是 三种疾病：

癌症（cancer）

心血管病（cardiovasculardiseases）

爱滋病和肝炎等传染病

（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：

细胞周期调控（cellcyclecontrol）；

细胞凋亡（cellapoptosis）；

细胞衰老（cellularsenescence）；

信号转导（signaltransduction）；

DNA的损伤与修复（DNAdamageandrepair）二、现代生命科学中重要的基础前沿学科 美国国立卫生研究院（NIH）在1998年底发表的一份题为2000年，瑞典科学家阿尔维德·卡尔松(ArvidCarlsson)、美国科学家保罗·格林加德(PaulGreengard)、奥地利科学家埃里克·坎德尔(EricRKandel)因在人类脑神经细胞间信号的相互传递方面获得的重要发现，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科诺贝尔奖（2000-2013）

二、现代生命科学中重要的基础前沿学科诺贝尔奖（2000-202001年，美国人Leland

Hartwell、英国人PaulNurse、Timothy

Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。LelandH.Hartwell

R.Timothy(Tim)Hunt

SirPaulM.Nurse

二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2001年，美国人Leland

Hartwell、英国人Pa2002年，英国人布雷诺尔、美国人霍维茨和英国人苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖。SydneyBrennerH.RobertHorvitzJohnE.Sulston

二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2002年，英国人布雷诺尔、美国人霍维茨和英国人苏尔斯顿，因2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。PeterAgreRoderickMacKinnon

二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因2004年，美国人RichardAxel和LindaB.Buck获诺贝尔生理与医学奖，他们发现气味受体和嗅觉系统的组成。RichardAxelLindaB.Buck二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2004年，美国人RichardAxel和LindaB.2005年BarryJ.Marshall和J.RobinWarren获诺贝尔生理与医学奖，他们发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡方面的作用。BarryJ.MarshallJ.RobinWarren二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2005年BarryJ.Marshall和J.Rob2006年美国人AndrewZ.Fire和CraigC.Mello因对RNA干扰的研究而获诺贝尔生理与医学奖。AndrewZ.Fire CraigC.Mello二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2006年美国人AndrewZ.Fire和CraigC2007年美国的马里奥·卡佩奇、奥利弗·史密斯和英国的马丁·伊文思因对基因打靶技术的研究而获诺贝尔生理学医学奖。MarioR.CapecchiSirMartinJ.EvansOliverSmithies二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2007年美国的马里奥·卡佩奇、奥利弗·史密斯和英国的马丁·二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2008年两位法国科学家西诺西和蒙塔尼因发现人类免疫缺陷病毒（HIV）,德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森因发现人类乳突淋瘤病毒（HPV）导致子宫颈癌而获诺贝尔生理学医学奖。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2008年两位法国科学家2008年日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健因发现和修饰绿色荧光蛋白（GFP)获得诺贝尔化学奖。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2008年日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔2009年万卡特拉曼-莱马克里斯南、托马斯-施泰茨和阿达-尤纳斯因对“核糖体结构和功能的研究”做出突出贡献而获得诺贝尔化学奖。

二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2009年万卡特拉曼-莱马克里斯南、托马斯-施泰茨和阿达-尤2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克2010年诺贝尔生理学或医学奖授予英国生理学家罗伯特·爱德华兹，以表彰他在体外受精技术领域做出的开创性贡献。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2010年诺贝尔生理学或医学奖授予英国生理学家罗伯特·爱德华2011美国的布鲁斯·巴特勒、卢森堡科学家朱尔斯·霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫·斯坦曼因发现了免疫系统激活的关键原理而获诺贝尔生理学医学奖。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2011美国的布鲁斯·巴特勒、卢森堡科学家朱尔斯·霍夫曼和加二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2012年诺贝尔生理学或2012年两位美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·克比尔卡因“G蛋白偶联受体研究”而获得诺贝尔化学奖。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2012年两位美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·克比尔卡2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯-E.罗斯曼和兰迪-W.谢克曼、德国科学家托马斯-C.苏德霍夫，以表彰他们发现细胞内部囊泡运输调控机制。二、现代生命科学中重要的基础前沿学科2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯-E.罗诺贝尔奖（2000-2013）

2000:神经系统中的信号传递2001:控制细胞周期的关键物质2002:细胞凋亡调节机制2003:细胞膜水通道及离子通道结构和机理2004:气味受体和嗅觉系统的组成2005:幽门螺旋杆菌2006:RNAi2007:基因敲除小鼠2008:绿色荧光蛋白（化学），HIV/HPV（生理）2009:染色体端粒酶的自然脱落物将引发衰老和癌症（生理）核糖体结构和功能的研究（化学）2010:体外受精2011:免疫系统激活的关键原理2012:体细胞重编程技术(生理），G蛋白偶联受体研究（化学）2013:细胞内部囊泡运输调控机制二、现代生命科学中重要的基础前沿学科诺贝尔奖（2000-2013）

2000:神经系统中的信号第二节细胞学与细胞生物学发展简史细胞的发现细胞学说的建立其意义细胞学的经典时期实验细胞学与细胞学的分支及其发展细胞生物学学科的形成与发展第二节细胞学与细胞生物学发展简史第二节细胞学与细胞生物学发展简史

从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次，即：显微水平、超微水平和分子水平。从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：从16世纪末—19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积累阶段。第二阶段：从19世纪30—20世纪中期，细胞学说形成后，主要进行细胞显微形态的研究。第三阶段：从20世纪30年代—70年代，以细胞超微结构、核型、带型研究为主要内容。第四阶段：从20世纪80年代分子克隆技术的成熟到当前，细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密，基因调控、信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领域成为当前的主流研究内容。第二节细胞学与细胞生物学发展简史

从研究内容来看细胞生物第二节细胞学与细胞生物学发展简史第二节细胞学与细胞生物学发展简史

1590年J.和Z.Janssen制作第一台复式显微镜。1610年GalileoGalilei用显微镜观察昆虫。1665年英国人RobertHooke出版《显微图谱》。观察了软木，并首次用cells来描述“细胞”。一、细胞的发现

1590年J.和Z.Janssen制作第一台复式显微镜一、细胞的发现RobertHookeHooke'smicroscopeCellstructureofCorkbyHooke一、细胞的发现RobertHookeHooke'smic一、细胞的发现AntonievanLeeuwenhoekReplicaofmicroscopebyVanLeeuwenhoek一、细胞的发现AntonievanLeeuwenhoek二、细胞学说的建立及其意义MatthiasJakobSchleidenTheodorSchwannRudolphCarlVirchow二、细胞学说的建立及其意义MatthiasJakobSc细胞学说（Celltheory）1838年，德国植物学家施来登

发表论文指出∶植物是由细胞构成的1839年，德国动物学家施旺首次提出细胞学这个名称，并提出了◆所有的生物都是由一个或多个细胞组成的◆细胞是生命的基本单位

1858年，德国医生和病理学家魏尔肖对细胞学说进行了重要补充：一切细胞产自细胞。细胞学说是人类在19世纪的三大发现之一细胞学说（Celltheory）1838年，德国植物学家施三、细胞学的经典时期1.原生质理论的提出原生质(protoplasm)(普金耶1840，冯·莫尔1846)；原生质理论(舒尔策1861)；原生质体(protoplast)(Hanstein1880)2.细胞分裂的研究直接分裂；有丝分裂；减数分裂(1841－1886)3.细胞器的发现中心体(1883)；线粒体(1894)；高尔基体(1898)三、细胞学的经典时期1.原生质理论的提出四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展1.细胞遗传学动物受精(1876)；卵和精子染色体(1883)；植物双受精(1888，1893)，遗传法则(孟德尔34年前，1900)，性别与染色体有关(1905)；基因学说(Morgan)2.