01 第一章 细胞生物学绪论.ppt

第1页：Cell biology

Cell biology

第2页：教学学时安排师生公约写在课程前

教学学时安排师生公约写在课程前面的话

第3页：人老了后悔什么

• 人老了后悔什么？比利时《老人》杂志曾在全国范围内，对60岁以上的老人开展了一次题为“你最后悔什么”的专题调查活动，调查结果很有意思：72％的老人后悔年轻时努力不够，以致事业无成
• 67％的老人后悔年轻时错误地选择了职业
• 63％的老人后悔对子女教育不够或方法不当
• 58％的老人后悔锻炼身体不足
• 56％的老人后悔对伴侣不够忠诚
• 47％的老人后悔对双亲尽孝不够
• 41％的老人后悔选错了终身伴侣
• 36％的老人后悔自己未能周游世界
• 32％的老人后悔自己一生过于平淡，缺乏刺激
• 11％的老人后悔没有赚到更多的金钱

第4页：教学学时安排本学期教学时间共19

教学学时安排本学期教学时间共19周（05/9—06/1）细胞生物学教学计划90学时上课时间：18周，3学时/周，共计54学时实验课36学时，安排10个左右的实验，实验室：实验大楼706

第5页：教师方面：1. 恪守教师职业道德

• 教师方面：
• 1. 恪守教师职业道德，即∶爱教、爱生、为人师表；
• 2. 公平对待每位同学；
• 3. 认真备课，不断更新，脱稿讲授
• 努力做到科学性、启发性和趣味性相结合;
• 4.按时上下课，不迟到，不提前下课,不拖堂；
• 5.严肃纪律，大胆管理，注重学风培养，教书育人；
• 6.耐心解答问题，共同商讨；

第6页：学生方面：1.赋有探索精神,永不退缩;

• 学生方面：
• 1.赋有探索精神,永不退缩;
• 2.不迟到,不早退,特殊情况要请假;
• 3.认真听课,课下认真复习总结；
• 4.独立完成考卷, 诚信做人；
• 5.衣冠整洁,不得穿背心,托鞋进课室，讲公德、爱卫生，上课期间关闭呼机和手机，克制感情,文明听课；
• 6.遵守实验室纪律，努力提高动手能力和实验水平。

第7页：细胞生物学研究的内容和现状

• 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学与细胞生物学发展简史细胞生物学发展过程中的重要事件细胞生物学与其他学科的关系细胞生物学的教学参考书学习细胞生物学的意义细胞生物学的学习方法Introduction

第8页：培养兴趣明确框架

培养兴趣明确框架，补充内容每章结束后整理本章小结充分利用各种资源（图书、网络）重视实验，理论与实践相结合

第9页：认识生命, 认识自我;

• 认识生命, 认识自我;
• 珍惜生命，爱护生命;
• 认识社会, 服务社会
• 有人认为人的生存意义在于两个方面，即时间和空间
• 生命是一种特殊形式的物质运动，它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”，其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍

第10页：第一阶段：细胞的发现，1665-183

• 第一阶段：细胞的发现，1665-1838第二阶段：细胞学说提出，1838-1874第三阶段：细胞学的经典时期，1875-1900第四阶段：实验细胞学时期，1900-1953第五阶段：细胞生物学的诞生
• 细胞生物学的历史分为五个主要阶段

第11页：Cytology1892年德国人O.He

• Cytology1892年德国人O.Hertwig出版了《细胞与组织》一书，使细胞学成为生物科学的一个独立分支MolecularBiology1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结模型标志分子生物学的诞生
• CellBiology1965年，D．P．Derobetis将其《普通细胞学》改为《细胞生物学》，标志着细胞生物学的诞生
• MolecularCellBiology80年代开始出现了分子细胞生物学

第12页：实验细胞学是指采用实验的手段研

• 实验细胞学是指采用实验的手段研究细胞学的问题,即从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学及遗传发育机理的研究
• 由于实验研究不断同相邻学科结合、渗透，导致了一些重要分支学科的建立和发展
• cytogenetics的研究
• cytophysiology的研究1912年,Carrel研制成Carrel培养瓶,采用严格的组织培养技术,成功地培养了鸡胚胎成纤维细胞持续了34年之久(1912-1946);
• cytochemistry的研究

第13页：近20年细胞分子生物学相关领域

第14页：1997STANLEY B. PRUSI

1997STANLEY B. PRUSINERfor his discovery of Prions -a new biologicalprinciple of infection1996PETER C. DOHERTYand ROLF M. ZINKERNAGELfor theirdiscoveries concerning the specificity of the cell mediated immune defence.1995EDWARD B. LEWIS, CHRISTIANE N躍SLEIN-VOLHARDandERIC F. WIESCHAUSfor their discoveries concerning the geneticcontrol of early embryonic development.1994ALFRED G. GILMANand MARTIN RODBELLfor their discovery ofG-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cells.1993RICHARD J. ROBERTSand PHILLIP A. SHARPfor theirindependent discoveries of split genes.1992EDMOND H. FISCHERand EDWIN G. KREBSfor their discoveriesconcerning reversible protein phosphorylation as a biological regulatory mechanism.1991ERWIN NEHERand BERT SAKMANNfor their discoveriesconcerning the function of single ion channels in cells.

第15页：1990JOSEPH E. MURRAY

1990JOSEPH E. MURRAYand E. DONNALL THOMASfor theirdiscoveries concerning organ and cell transplantation in the treatment of human disease.1989J. MICHAEL BISHOPand HAROLD E. VARMUSfor their discoveryof the cellular origin of retroviral oncogenes.1988SIR JAMES W. BLACK, GERTRUDE B. ELIONand GEORGE H.HITCHINGSfor their discoveries of important principles for drugtreatment.1987SUSUMU TONEGAWAfor his discovery of the genetic principle forgeneration of antibody diversity.1986STANLEY COHENand RITA LEVI-MONTALCINIfor theirdiscoveries of growth factors.1985MICHAEL S. BROWNand JOSEPH L. GOLDSTEINfor theirdiscoveries concerning the regulation of cholesterol metabolism.1984NIELS K. JERNE, GEORGES J.F. KOHLERand CESARMILSTEINfor theories concerning the specificity in development andcontrol of the immune system and the discovery of the principle for production of monoclonal antibodies.

第16页：Chemistry2003PETER A

Chemistry2003PETER AGRE, for the discovery of water channels and the other half ofthe prize to RODERICK MACKINNONfor structural and mechanisticstudies of ion channels.2002JOHN B. FENN, and KOICHI TANAKA, for their development of softdesorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules and the other half toKURT WÜTHRICHforhis development of nuclear magnetic resonance spectroscopy for determining the three-dimensional structure of biological macromolecules in solution.1997PAUL D. BOYERand JOHN E. WALKERfor their elucidation of theenzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate (ATP) and with one half toJENS C. SKOUfor the first discovery of anion-transporting enzyme, Na+, K+-ATPase.

第17页：Chemistry1993KARY B.

Chemistry1993KARY B. MULLISfor his invention of the polymerase chain reaction(PCR) method. and MICHAEL SMITHfor his fundamentalcontributions to the establishment of oligonucleiotide-based, site-directed mutagenesis and its development for protein studies.1989SIDNEY ALTMANand THOMAS R. CECHfor their discovery ofcatalytic properties of RNA.1988JOHANN DEISENHOFER, ROBERT HUBERand HARTMUTMICHELfor the determination of the three-dimensional structure ofa photosynthetic reaction centre.

第18页：原生质(protoplasm)理论的提出

• 原生质(protoplasm)理论的提出
• 1840年J.E.Pukinje在动物、1846年vonMohl在植物中分别发现“肉样质”的物质,并命名为“原生质”;
• 1861年Schultze提出原生质理论:有机体的组织单位是一小团原生质,这种物质在一般有机体中是相似的
• 并把细胞明确地定义为:“细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质”
• 1880年Hanstain提出“原生质体”（protoplast）概念，把细胞概念演变成由细胞膜包围着的原生质，原生质分化为细胞核和细胞膜

第19页：重要细胞器的发现

• 重要细胞器的发现
• 1883年vanBeneden和Boveri在动、植物细胞中发现了中心体;
• 1888年Waldeyer提出染色体概念;
• 1894年Altmann发现了线粒体;
• 1898年Golgi发现了高尔基体；
• 细胞受精和分裂的研究
• 1875年Hertwig发现受精卵中两亲本核的合并；
• 1877年Strasburger发现动物的受精现象；
• 1883年van Beneden在动物、1886年Strasburger在植物分别发现了减数分裂；
• 1880-1882年Flemming在蝾螈幼虫组织细胞中发现了有丝分裂, 并提出了mitosis 这一术语。

第20页：没有显微镜就不可能有细胞学诞生

• 没有显微镜就不可能有细胞学诞生最早的光学显微镜是1590年荷兰眼镜商Z.Janssen和他的侄子H.Janssen共同研制的
• 虽然倍数不高（只能观察小昆虫），也并非用它发现了细胞，但它却有着重要的科学意义
• 第一个发现细胞的是英国学者Robert Hook
• 1665年，胡克发表了《Micrographia》一书, 描述了用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cella”
• 胡克发现的只是死细胞的细胞壁
• 1674年，荷兰布商列文虎克(Anton vanLeeuwenhoek)自制了高倍显微镜(300倍左右)观察到池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子
• 这是人类第一次观察到完整的活细胞

第21页：细胞生物学生命体是多层次

• 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，它是在不同层次（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

第22页：细胞结构与功能

• 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
• 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

第23页：总趋势细胞生物学与分子生物学

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。

第24页：重点领域：染色体DNA与蛋白质相互作用关

• 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
• 细胞增殖、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

第25页：细胞学说Matthias Jacob

• 细胞学说Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德国植物学教授，1838 年发表“植物发生论”(Beiträge zur子Phytogenesis)，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成
• Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授，一开始就研究Schleiden的细胞形成学，并于1838年提出了“细胞学说”（Cell Theory)这个术语
• 1939年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”
• 细胞学说的基本内容

第26页：“细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体

• “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“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益
• 1858年,德国医生和病理学家魏尔肖(RudolfVirchow)对细胞学说进行了重要补充并提出∶新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生
• 细胞学说的意义：它论证了生物界在结构上的统一性和生命的共同起源

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第33页：细胞质膜---是分子生物学的重要

• 细胞质膜---是分子生物学的重要内容;细胞核和染色体---是遗传学的重要内容
• 核糖体、线粒体---是生物化学的重要内容
• 细胞周期---是遗传学和分子遗传学的重要内容;叶绿体---植物生理学的重要组成部分;细胞分化---是发育生物学的重要内容;细胞免疫---是免疫学的重要组成部分;最后剩下了一块骨头：细胞骨架留给了细胞生物学
• 细胞生物学的内容已被“列强瓜分”