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    最新第1章细胞概述PPT文档.ppt

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    最新第1章细胞概述PPT文档.ppt

    第一章 细胞概述,细胞的发现:Robert Hooke(1665)观察栎树软木塞,看到cell;Leeuwen Hoek(1674)看到不同类型的活细胞;细胞学说的建立:施莱登(Schleiden,1838),施旺(Schwann,1839):细胞是一切植物和动物体的基本单位;(组成;相对独立;繁殖)细胞学说(1839);进化论(达尔文,1866);遗传学(孟德尔,1859);,1.1 细胞生物学发展史,1.1.1 细胞的发现和细胞学说的建立,细胞学说的内容:(1)一切动物和植物都是由细胞构成的;(2)细胞是构成有机体的基本单位(一个结构和功能单位);(3)任何一个细胞都是从已经存在的细胞分裂而来的。细胞学说的科学意义:细胞学说的提出先于进化论约20年,它与进化论一起,不但奠定了生命科学的基础,同时也孕育细胞学的产生。恩格斯(19世纪三大发现):细胞学说、能量转换与守恒定律、进化论。,1.1.2 细胞学的经典时期,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)(Hanstein 1880)细胞分裂的研究:直接分裂;有丝分裂;减数分裂(18411886)重要细胞器的发现:中心体(1883);线粒体,高尔基体(1894)1880 Flemming首次对细胞的有丝分裂进行了精确的描述。首次观察到了染色体和染色质。并提出了有丝分裂(mitosis)、染色质(chromatin)等一系列科学术语。,20世纪50年代以来,电镜下超微结构的认识;生物化学的渗透,导致对细胞功能的进一步了解。结构功能(Cell Biology),20世纪80年代以来,分子生物学的渗透,细胞分子生物学的方向发展。细胞内生命活动的规律和机制(Molecular Cell Biology),1.1.3 细胞生物学及其发展,1953年(J.Watson and F.Crick)DNA双螺旋结构的提出和1958年生物学中心法则的建立等明确了细胞最本质问题是自我复制,这些科学发现把当时从细胞形态结构研究而引伸出的“细胞学”推向了一个更高的阶段,“细胞生物学”应运而生。自80年代以来又有了新的名字“细胞分子生物学”。几十年来、特别是近些年来,细胞生物学这门相对年轻的学科得到了迅速的发展。,例如:1998 诺贝尔奖NO气体信号分子;1999年诺贝尔奖蛋白质信号学说;2000年诺贝尔奖多巴胺神经系统信号物质;2001年诺贝尔奖细胞周期蛋白;2002年诺贝尔奖细胞衰老和凋亡机制;连续多年的诺贝尔奖内容几乎都在细胞生物学范围内。作业:2000年以来诺贝尔“医学和生理学奖”中与细胞生物学有关的奖励:获奖者,获奖名称,重要科学贡献。,1.4 细胞生物学研究的趋势和重点领域,1、细胞内的基因组是如何在时间上和空间上有序 表达的。2、基因的表达产物(蛋白质、脂质、核酸、多糖 及其复合物)是如何相互作用的。3、细胞生命活动的复杂过程是如何调节和控制的。,细胞生物学发展的轨迹:形态结构功能调控,过去20余年细胞生物学发展的两次大飞跃:,1、在分子水平上研究细胞学的问题:,Molecular Cell BiologyMolecular Biology of the Cell,2、从分子水平研究向细胞水平回归:,GenomicsProteomics,分子机制,功能基因组学;蛋白质组学;干细胞研究;细胞的信号转导;细胞周期调控;,细胞衰老与凋亡;真核基因转录调控;细胞生长与分化;细胞免疫和分子免疫;细胞黏附与细胞通讯;,细胞生物学研究的一些热点问题:,细胞生物学与其它学科的联系:,动物学植物学微生物学分子生物学生物化学,生理学遗传学神经生物学医学与人类健康药物筛选,细胞生物学,细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书,国际细胞生物学联盟;亚太地区细胞生物学;海峡两岸细胞生物学;中国细胞生物学会;,1,Alberts B,Johnson A,Lewis J,et al.Molecular Biology of the Cell.5th ed.New York:garland Publishing,Inc.,2008 2,Alberts B,Bray D,Hpkin K,et al.Essential Cell Biology.3rd ed.New York:garland Publishing,Inc.,2009 3,Karp G.Cell and Molecular Biology:Concepts and Experiments.6th ed.New York:John Wiley and Sons,Inc.,2009 4,Lodish H,Berk A,Kaiser CA,et al.Molecular Cell Biology.6th ed.New York:W.H.Freeman and Company,2008 5,becker WH,Kleinsmith LJ,Hardin J,et al.The world of the Cell,7th ed.San Francisco:Benjamin Cummings,2009 6,Cassimeris L,Lingappa VR,Plopper G.Lewins Cells.2th ed.Sulbury:Jones and Bartlett Publishers,2010,1.2 细胞的基本概念,最小的病毒(0.02m);支原体细胞(0.1-0.3m);细菌细胞(1-2m);高等动植物细胞(20-30m);,生命活动的基本单位:,1,有机体的组成和结构单位;2,代谢和功能的单位;3,生长和发育的基础;4,具有遗传的全能性;,细胞的基本共性:,1,具有生物膜结构;2,具有DNA和RNA两种核酸;3,具有蛋白质合成的机器;4,以一分为二的方式进行增殖;,细胞是生物体的结构和功能单位 一切生命的关键问题都要在细胞里面寻找(1925,Wilson)。,细胞概念的一些新思考,多层次非线性的复杂结构体系;物质(结构)、能量与信息过程精巧结合的综合体;高度有序的,具有自装配与自组织能力的体系;,1.3.1 支原体(mycoplast),最小、最简单的细胞;膜,环状双螺旋DNA,多聚合糖体,700多种蛋白;细菌的1/10,可在培养基中生长。,1.3 原核细胞,衣原体,肺炎支原体,立克次氏体,1.3.2 细菌(Bacteria),鞭毛,荚膜,细胞壁(肽聚糖),细胞膜;环状DNA,核外DNA(质粒),内生孢子;,大肠杆菌,大肠杆菌,淋病球菌,弧形霍乱菌,环状DNA,中心质,光合片层,内含物,细胞分裂,1.3.3 蓝藻(Cyanophyta)(蓝细菌),1.3.4 古核细胞(古细菌),古核生物(archaeon),古细菌(archaebacteria),或原细菌。,有产甲烷细菌、盐细菌、硫氧化菌等100余种。生于极端环境。,古核生物介于原核生物与真核生物之间,更近于真核生物,细胞壁组成和结构(抑制肽聚糖合成的青霉素对古细菌没有作用)DNA与基因结构(环状DNA,大多数基因无内含子)核小体结构(有类似核小体的结构)核糖体(70S核糖体,60种蛋白质)5S rRNA和16S rRNA序列,1.4 真核细胞,1.4.1 真核细胞的基本结构体系,1)生物膜系统2)遗传信息传递与表达系统3)细胞骨架系统,1.4.2 真核细胞与原核细胞比较,动物细胞,植物细胞,1.4.3 动物细胞与植物细胞的比较,1.5.1 病毒的基本知识,核酸蛋白质复合体。病毒很小(一般20-200 nm);病毒(virus),类病毒(viroid),盶病毒(prion);动物病毒,植物病毒,细菌病毒;DNA病毒(单、双链),RNA(单、双链);,1.5 非细胞形态的生命体,最早发现的是烟草花叶病毒,现已发现4000多种病毒。牛海绵状脑炎(疯牛病,一种盶粒);细菌病毒(噬菌体);禽流感病毒;,1.5.2 病毒在细胞内的增殖 1,病毒侵入细胞(呑饮或膜融合)2,病毒核酸的复制、转录与蛋白质合成 3,病毒的装配、成熟与释放(膜融合或裂解),疱疹病毒(DNA病毒),腺病毒,人类天花病毒,骨髓灰质炎病毒,病毒衣壳的排列,病毒的复制和装配,病毒的感染和释放,病毒的核酸类型及代表性病毒:,1.5.3 病毒与细胞在起源和进化中的关系,

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