医学细胞生物学绪论

第1章医学细胞生物学绪论熊静波副教授基础医学院细胞生物学教研室教学内容第一节细胞研究的历程-生物技术与生命科学第二节细胞研究的模型-模式生物与细胞对的生命体的意义第三节细胞的生物学特征（自学）第四节医学细胞生物学细胞最早于1665年由英国R.Hook发现，是组成人类和所有生物体的基本单位（非细胞形态的病毒除外）是生物体结构和功能的基本单位细胞共性1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质及糖被构成的生物膜，即细胞膜。2.所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA。3.作为遗传信息复制与转录的载体。4.作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。5.基本上所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。（少数不是，如蓝藻的有些种类从老细胞内产生新细胞）6.部分细胞能进行自我增殖和遗传（高度分化的细胞无法自我增殖。）7.新陈代谢。8.细胞都具有运动性，包括细胞自身的运动和细胞内部的物质运动。细胞生物学的概念细胞生物学是从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次研究细胞结构、功能及生命活动规律的一门科学。细胞生物学由细胞学Cytology发展而来，Cytology是指对细胞形态（特别是染色体形态）的观察。在我国的基础学科发展规划中，细胞生物学与分子生物学，神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。细胞生物学的特点把结构和功能结合起来，关注细胞间的相互联系，了解生物体的生长、发育、繁殖、运动、遗传、变异衰老和死亡等基本生命现象的机制和规律。第一节细胞研究的历程-生物技术与生命科学1665-1830s，普通光学显微镜发明与细胞的发现，显微生物学。1830s-1930s高分辨光学显微镜的发展与细胞学说诞生。1970s以来，分子生物学技术的应用与细胞分子结构和功能的研究1930s-1970s，电镜的发明，超微结构研究一.

1665-1830s，普通光学显微镜发明与细胞的发现，显微生物学

1.第一台显微镜是荷兰眼镜商詹森父子(H&Z.Janssen)在1604年发明的.

由2个透镜组成，光学性能不理想，未显示出实用性。1604年Janssen父子设计的放大镜10-30

只能用来观察跳蚤等一些小的昆虫镜筒长约46cm双凸透镜自然光光源——“跳蚤镜”2.1665年：RobertHooke(英国物理学家)显微镜(microscope)40~140

Hooke用自制显微镜对矿物、动物和植物标本等进行了广泛观察，并将其观察结果整理成“Micrographia”(显微图谱),并首次用cells来描述“细胞”3.1671年A.V.Leeuwenhoek（荷兰):270-500

制作了200多台显微镜和400多个镜头观察到了池塘水中的原生动物---活细胞对多种动植物活细胞进行了观察，观察到了人和哺乳动物的精子，也看到了鲑鱼红细胞的核。鉴于Leeuwenhoek在生物学上的卓越贡献，1680年他当选为英国皇家学会外籍会员!19世纪30年代，显微镜制作技术有了明显的进步,分辨率才提高到1

m以内。此外，还发明了切片机，使观察手段大为改进。二、1830s-1930s高分辨光学显微镜的发展与细胞学说诞生德国植物学教授，施莱登(MatthiasJacobSchleiden,1804-1881)，1838年发表“植物发生论”，认为无论怎样复杂的植物都由形形色色的细胞构成。他试图重建细胞发育的过程，为此他聪明地选择了胚胎细胞作为他研究的起点，他还在细胞中发现了核仁。德国解剖学教授，施旺(TheodarSchwann,1810-1882)，一开始就研究施莱登（Schleiden）的细胞形成学说，他完全接受了这个学说，并把它扩展为所有生命现象的起源和基础的一般理论。他把Schleiden在植物中的发现应用到动物中去。在19世纪30年代施莱登和施旺提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（CellTheory)”。

1855德国医生和病理学家魏尔肖（Virchow）提出“一切细胞来源于细胞”的著名论断，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。细胞学说的提出，将生物学的研究从宏观水平和大体水平引入到微观水平19世纪后期显微技术的改进，生物固定技术和染色技术的出现——细胞显微结构的认识，各种细胞器相继被发现1.原生质理论的提出

2.受精现象3.细胞分裂活动的发现（无丝、有丝和减数分裂）4.主要细胞器的发现（中心体、线粒体和高尔基体）

即细胞结构的描述时期细胞遗传学发展起来（1900年孟德尔的遗传法则重新发现，1910年摩尔根提出基因学说）细胞生理学发展起来（1909年细胞培养技术创立）细胞化学发展起来（孚尔根染色）实验细胞学阶段

（20世纪初到20世纪中叶）三、1930s-1970s，电镜的发明，超微结构研究1932年德国人E.Ruska和M.Knoll发明透射电镜，人类视野进入超微领域。1939年Siemens公司生产商品电镜。1940-50s用电镜观察了各类细胞超微结构。并结合超速离心、电泳等技术研究这些结构的功能。1965年E.D.P.Derobetis

将原著“普通生物学”更名为“细胞生物学”四、1970s以来，分子生物学技术的应用与细胞分子结构和功能的研究

1869年瑞士人F.Miescher

从脓细胞中分离出核酸，但未引起重视。1944年O.Avery等通过细菌转化试验，1952年M.Chase等通过噬菌体标记感染实验肯定了核酸与遗传的关系。1952年Franklin拍摄到清晰的DNA晶体X-衍射照片。1953年她认为DNA是一种对称结构，可能是螺旋。1953年，Watson和

Crick提出DNA双螺旋模型。与Wilkins分享1962年诺贝尔生理学与医学奖。1958年Crick提出分子遗传的“中心法则”。1961-1964年Nirenberg等破译遗传密码。1972年DA.Jackson，RH.Symons和P.Berg创建DNA体外重组。1973年SN.Cohen和HW.Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达。一系列技术和理论的提出，使细胞生物学与分子生物学的结合越来越紧密⑴深刻性：它从细胞的显微、超微和分子各个结构层次对细胞进行剖析，并把细胞的生命活动同分子水平和超分子水平的结构变化联系起来。⑵综合性：它所研究的内容极其广泛，涉及到许多领域，并同生理学、遗传学、发育生物学和生物化学相互融汇在一起。细胞生物学不同于细胞学主要有两点：细胞学与细胞生物学细胞学细胞生物学研究对象研究水平研究结构研究功能细胞光镜水平显微结构各部分的组成和代谢活动细胞电镜水平整体、亚微和分子结构各部分的联系及整体动态活动细胞生物学的新兴领域基因组学蛋白组学细胞组学第二节细胞研究的模型-模式生物与细胞对的生命体的意义模式生物（modelorganism）:指受到广泛研究，对其生物现象有深入了解的物种。根据从这些物种所得的科学研究结果，可以归纳出一些涵盖许多生物的模型，并应用在各领域的研究。大肠杆菌、酵母、拟南芥、线虫、果蝇、海胆、斑马鱼、小鼠细胞对的生命体的意义细胞是生物的基本结构单位低等和高等生物，一切生物都是由细胞构成的；细胞是具有完整生命力的最简单的物质集合形式；细胞是生物的基本功能单位细胞有完整的代谢系统，能够进行全部的生命活动。细胞是有机体生长发育的基本单位细胞的分裂、分化、运动细胞是生物体的完整遗传单位体细胞有遗传的全能性细胞是最小的生命单位只有完整的细胞结构才能保证细胞具有完整的生命特征第四节医学细胞生物学医学细胞生物学

（MedicalCellBiology）是以细胞生物学和分子生物学为基础，研究人体细胞生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等生命活动规律，以及采用细胞学技术研究疾病的诊断、预防和治疗的一门学科。是基础医学下的二级学科细胞生物学与基础医学的其他学科及临床医学的关系基础医学：组织学、胚胎学、神经生物学、生理学、寄生虫学、微生物学、免疫学、病理解剖学、病理生理学；细胞生物学是上述学科的基础，渗透到上述学科中；细胞生物学也是临床医学的基础：疾病的发生就是人体细胞的异常疾病的治疗就是去掉异常的细胞、影响或调整细胞的生物学行为细胞生物学的某些主要研究领域及其医学意义细胞的信号转导细胞分化与干细胞研究细胞增殖与细胞周期调控细胞衰老与死亡细胞基因组学与蛋白组学细胞生物学学习方法第一、认识细胞生物学课程的重要性。第二、明确细胞生物学的研究内容。第三、从显微、超微和分子三个层次来认识细胞的结构与功能。第四、将所学过的知识关联起来，多问几个为什么。第五、紧跟学科前沿，当前的热点主要有“信号转导”、“细胞周期调控”、“细胞凋亡”、“肿瘤细胞”、“干细胞”、“自噬”等。第六、学一点科技史，尤其是生物学史。医学细胞生物学（第四版）陈誉华人民卫生出版社

2008年06医学细胞生物学（MedicalcellBiology）（第三版）StevenR.Goodman科学出版社2008出版MolecularBiologyoftheCell4thEdition,BruceAlbertsetal.,2002CellandMolecularBiology3rd

GeraldKarp,2002细胞生物学参考书：TopJournalsinCellBiologyCell

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