大学专业课《细胞生物学》课件

生物与食品工程学院细胞生物学合肥工业大学生物与食品工程学院范远景

改编细胞生物学课程简介翟中和 主编高等教育出版社主讲教材：《细胞生物学》□

参考教材：《细胞生物学》汪堃仁主编北京师范大学出版社《细胞生物学》王金发主编科学出版社生物与食品《工分程子学细院胞生物学》韩贻仁主编科学出版社《分子细胞生物学》陈晔光主编清华大学出版社《细胞生物学》

郑国锠主编高等教育出版社《细胞生物学》

鲁润龙主编中国科技大学出版社《细胞生物学》

刘凌云主编高等教育出版社《基础细胞生物学》

B.

Alberts

主编Cell

and

Molecular

Biology

G.

Karp上海科学技术出版社John

Wiley

&

Sons.,Inc生物与食品工程学院第一章 绪论细胞生物学研究的内容和现状细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞生物学的主要研究内容当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域细胞重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细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书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，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有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，它生物与食品工是程在学不院同层次（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水平上结合起来。主要内容细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系的研究生物与食品工程学院细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老与凋亡细胞的起源与进化细胞工程细胞器结构与功能细胞生命活动与调控细胞生物学应用生物与食品工程学院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)相互渗透与交融是总的发展趋势。重点领域染色体DNA与蛋白质相互作用关系—主要是非组蛋白对基因组的作用生物与食品工程细学胞院增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控细胞信号转导的研究细胞结构体系的组装美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science

CitationIndex）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（signal

transduction）；生物与食品工程学院细胞凋亡（cell

apoptosis）；基因组与后基因组学研究（genome

and

post-genomicanalysis）。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：癌症（cancer）心血管病（cardiovascular

diseases）生物与食品工程爱学滋院病和肝炎等传染病（infectious

diseases：AIDS，hepatitis）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）“细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,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“自己生物与食品工的程”学院生命,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。Alberts

B

et

al.

Essential

Cell

Biology.

New

York

andLondon：Garlandpublishing，Inc.

1998Alberts

B

et

al.

Molecuar

Biology

of

the

Cell,

3rd

ed.

NewYork

andLondon：Garland

Publishing，Inc.

1994Becker

W.M.

et

al.

The

World

of

the

Cell.

Fourth

Ed.

TheBenjamin/Cummings

Publishing

Company.

2000Gerald

Karp.

Cell

and

Molecular

Biology：concepts

andexperiments，2nd

Edition.

Published

by

John

Wiley

&

Sons,Inc.

1999Lodish

H.

et

al.

Molecular

Cell

Biology.

4th

Ed.

ScientificAmerican

Books,Inc.2000.细胞学理论学科先驱Schleiden

Matthias

Jakob,Schleiden

M.J(1804-1881)，德国人植物学家，细胞学说的创立者之一。Schwann

Theodor

Ambrose

Hubert,

Schwann

T.A.H(1810-1882),德国生理学家，细胞学说的创立者之一。学习细胞生物学的注意点抽象思维与动态观点

结构与功能统一的观点同一性(unity)和多样性(diversity)的问题生物与食品工细程胞学生院物学的主要内容：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实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室——What

we

know//How

we

know.细胞学理论学科先驱Schleiden

M.J(1804-1881)出生于汉堡，他从微观的角度研究植物并认为植物应由可被认识的被称为细胞的单位组成。在1837年他提出，通过新细胞的生产可引起植物的生长，他推测这是由旧细胞的核繁殖的缘故。尽管后来在有丝分裂关于核的作用的发现证明他是错误的，但细胞是植物结构基本单位的概念对胚胎学向细胞水平发展产生深刻影响。Schleiden发表有关植物的细胞理论论文。Schwann将该理论扩大到动物，使得动植物统一在细胞学说这一理论之下。细胞学理论学科先驱·

Schwann

Theodor

AmbroseHubert,

Schwann

T.A.H(1810-1882),德国生理学家，细胞学说的创立者之一，普遍被认为是现代组织学（研究动植物组织结构）的创始人。初为德国生理学家Johannes

Peter

Muller的助教，后担任解剖学教授。1836年发现胃蛋白酶。他的最重要的是1839年发表的《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，在文中地指出动物和植物都是由细胞构成的。人类基因组结构人类基因组结构人类基因组结构人类基因组结构人类第2号染色体由2．37亿个碱基对组成，包括1346个负责编码蛋白质的基因；而第4号染色体由1．86亿个碱基对组成，包括796个负责编码蛋白质的基因。生命体的多层次³

把生命现象简单地比做“力学中的机器”等等。动物不是一部简单的“机器”，而是一个具有多层次结构的生命系统。从微观到宏观，动物是由“细胞—组织—器官—系统—机体”组成生命体，又与其赖以生存的外界环境组成更大的生态系统。生物与食品工程学院³

用生态学的基本理论来研究生命体生态营养学，他们把动物和环境视为一个有机统一整体，实行多层次、多组分和多功能的组合合理、结构有序、开放循环、内外交流。关系协调、协同发展和动态平衡的总体综合营养调控，使动物生产体系达到高产、优质和高效的目的。生命体的非线性³

人体是一个开放复杂的巨系统，它不断与外界进行物质能量交换，内外环境变化都会使人体内部产生相应变化，其生理、病理过程也都存在着生物节律。生物与食品工程学院³

人体所具有耗散结构的特点，说明人体内生理、生化过程是一种非线性动力过程，符合具有确定性机制类随机