医学细胞生物学第1-2章

医学细胞生物学第1-2章绪论细胞的基本概念与结构细胞膜与细胞表面细胞质与细胞器细胞核与遗传信息细胞增殖与细胞周期目录01绪论123医学细胞生物学是研究细胞结构、功能、代谢、遗传与发育的生物学分支学科，是医学领域的重要基础学科。医学细胞生物学的定义医学细胞生物学以人体细胞为研究对象，探讨细胞的形态、结构、功能及其与疾病的关系。医学细胞生物学的研究对象医学细胞生物学的研究对于揭示生命现象的本质、探索疾病的发病机制和寻找新的治疗方法具有重要意义。医学细胞生物学的研究意义医学细胞生物学概述研究细胞质膜、细胞质、细胞核等细胞基本结构的组成与功能，以及细胞器之间的相互关系。细胞的基本结构与功能研究细胞内的物质代谢、能量代谢以及代谢调控机制，包括糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等。细胞的代谢与调控研究细胞的生长过程、增殖方式以及分化机制，探讨细胞周期、细胞凋亡等生命现象。细胞的生长、增殖与分化研究细胞内外信号如何影响细胞的生理功能，以及基因在细胞内如何被调控表达。细胞信号传导与基因表达调控医学细胞生物学的研究内容形态学方法利用显微镜技术对细胞进行形态观察和测量，如光学显微镜、电子显微镜等。分子生物学方法利用分子生物学技术研究细胞的基因结构、表达调控以及蛋白质相互作用等，如PCR、基因克隆、蛋白质组学等。生物化学方法运用化学手段分析细胞的组成成分、代谢产物以及酶活性等，如色谱法、质谱法等。细胞培养技术通过建立细胞培养体系，模拟体内环境对细胞进行体外培养和研究，如原代培养、传代培养等。医学细胞生物学的研究方法02细胞的基本概念与结构细胞是生物体的基本结构和功能单位。01细胞的基本概念所有生物（除病毒外）都由细胞构成，细胞是生物体结构和功能的基本单位。02细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基本单位。03细胞是有机体生长与发育的基础。04细胞具有遗传的全能性，即细胞具有产生完整有机体的潜能。05通常以细胞的直径表示，测量单位为微米（μm）。各种细胞的大小差别很大，一般必须在显微镜下才能看到。细胞的大小细胞的形态多种多样，有球形、多面体形、纺锤形、柱形、扁平形等。细胞的形态与其功能密切相关。细胞的形态细胞的大小与形态细胞膜细胞膜是细胞表面的一层薄膜，主要成分是脂质和蛋白质，具有保护细胞、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流等功能。细胞核细胞核是细胞的控制中心，含有遗传物质DNA，能传递遗传信息，控制细胞的代谢和遗传。细胞器细胞器是细胞内具有一定结构和功能的亚细胞结构，包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等，它们各自承担着部分细胞功能，共同维持细胞的正常生命活动。细胞质细胞质是细胞膜内的半透明物质，主要由水、蛋白质、脂质、糖类等组成，是细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞的结构与功能03细胞膜与细胞表面由磷脂双分子层构成基本支架，其上镶嵌有蛋白质分子和糖类分子，形成糖蛋白和糖脂。作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。细胞膜的结构与功能细胞膜的功能细胞膜的基本结构是细胞膜表面的细小突起，可增加细胞表面积，有利于细胞的吸收功能。微绒毛纤毛褶皱与微绒毛结构相似，但较长且粗，主要分布于某些上皮细胞表面，如呼吸道上皮细胞。细胞膜从表面向内凹陷形成的结构，如小肠上皮细胞的吸收面。030201细胞表面的特化结构细胞膜与物质运单纯扩散脂溶性物质顺浓度差通过细胞膜的过程，不需要消耗能量。易化扩散非脂溶性物质或带电离子在膜蛋白的帮助下顺浓度差通过细胞膜的过程，包括经通道易化扩散和经载体易化扩散两种类型。主动转运物质逆浓度差或电位差进行的跨膜转运，需要消耗能量，包括原发性主动转运和继发性主动转运两种类型。膜泡运输大分子和颗粒物质通过膜包裹形成的囊泡进行转运的过程，包括出胞和入胞两种方式。04细胞质与细胞器细胞质基质细胞质内呈透明、半流动状态的物质，主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等组成。内含物包括各种细胞器、细胞骨架、核糖体、内质网等结构，以及细胞代谢产物和储存物质，如糖原、脂肪滴等。细胞质基质与内含物线粒体由外膜、内膜和基质组成，内膜向内折叠形成嵴，嵴上附有基粒。结构线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，通过氧化磷酸化作用生成ATP，为细胞提供能量。此外，线粒体还参与脂肪酸氧化、氨基酸代谢等过程。功能线粒体的结构与功能结构叶绿体由外膜、内膜和类囊体组成，类囊体上附有光合色素和光合酶。功能叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，通过光合作用将光能转化为化学能，并合成有机物。此外，叶绿体还参与氮代谢、硫代谢等过程。叶绿体的结构与功能核糖体由rRNA和蛋白质组成，是蛋白质合成的场所。内质网由膜结构和核糖体附着位点组成，参与蛋白质的加工、修饰和转运。高尔基体由扁平囊和小泡组成，参与蛋白质的进一步加工和转运。溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器或吞噬并杀死侵入细胞的病原体。液泡调节细胞内的环境，维持细胞的渗透压和膨压。中心体与细胞的有丝分裂相关，发出星射线形成纺锤体。其他细胞器的结构与功能05细胞核与遗传信息细胞核的结构与功能细胞核的结构细胞核位于细胞中央，由核膜、核仁和染色质组成。核膜是双层膜结构，具有选择透过性；核仁与核糖体的形成有关；染色质主要由DNA和蛋白质组成。细胞核的功能细胞核是细胞的控制中心，储存遗传信息并控制细胞的代谢活动。它通过指导蛋白质的合成来控制细胞的生长、发育和分化。染色质染色质是细胞核中易被碱性染料染成深色的物质，主要是由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂间期，染色质以细丝状形态存在。染色体在细胞分裂期，染色质高度螺旋化形成染色体。染色体是遗传物质的载体，具有特定的形态和结构。染色质与染色体的概念DNA的转录转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。在转录过程中，RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键形成，合成RNA链。DNA的复制DNA复制是指DNA双链在细胞分裂间期进行的以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。复制过程遵循碱基互补配对原则，保证了遗传信息的准确传递。DNA的翻译翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。在翻译过程中，tRNA携带特定的氨基酸进入核糖体，根据mRNA上的遗传密码合成多肽链。多肽链经过加工后形成具有特定功能的蛋白质。DNA的复制、转录和翻译过程06细胞增殖与细胞周期真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。细胞增殖的方式细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，通过细胞增殖，生物体能够保持物种的延续和进化。细胞增殖的意义细胞增殖的方式与意义细胞周期的概念与阶段划分细胞周期是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。细胞周期的概念细胞周期可分为间期和分裂期两个阶段。间期包括G1期、S期和G2期，分裂期包括前期、中期、后期和末期。细胞周期的阶段划分VS有丝分裂可分为前期、中期、后期和末期四个时期。前期核仁逐渐解体，出现纺锤体；中期染色体排列在赤道板上；后期姐妹染色单体分开，移向两极；末期核膜重建，形成两个子细胞。有丝分裂的特点有丝分裂是真核细胞进行分裂的主要方式，具有周期性、连续性、同步性和遗传稳定性等特点。有丝分裂的过程有丝分裂的过程与特点减数分裂的过程减数分裂包括第一次减数分裂和第二次减数分裂两个连续的过程。第一次减数分裂的前期Ⅰ分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期五个时期，中期Ⅰ