医学细胞生物学版1绪论.ppt

医学细胞生物学（配套教材）,第一章 绪论,第二章 细胞的概念与分子基础,第三章 细胞生物学的研究方法,第四章 细胞膜与物质的穿膜运输,第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运,第六章 线粒体与细胞的能量转换,第七章 细胞骨架与细胞的运动,第八章 细胞核,第九章 基因信息的传递与蛋白质合成,第十章 细胞连接与细胞黏附,第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用,第十二章 细胞的信号转导,第十三章 细胞分裂与细胞周期,第十四章 生殖细胞与受精,第十五章 细胞分化,第十六章 细胞衰老与细胞死亡,第十七章 干细胞与组织的维持和再生,第十八章 细胞工程,目录,退出,第一篇 细胞生物学概论,第二篇 细胞的结构与功能,第三篇 细胞的社会性,第四篇 细胞的基本生命活动,第五篇 干细胞与细胞工程,Content,推荐读物,制作团队,医学细胞生物学光盘制作人员,主 编：方瑾制 作：李家滨（中国医科大学）文 字（以姓氏笔画为序）于 敏（中国医科大学）方 瑾（中国医科大学）左 伋（复旦大学上海医学院）刘戈飞（汕头大学医学院）刘 佳（大连医科大学）刘艳平（中南大学湘雅医学院）李 丰（中国医科大学）李 刚（南昌大学医学院）李继承（浙江大学医学院）杨 恬（第三军医大学）杨 霞（中山大学中山医学院）辛 华（山东大学医学院）宋土生（西安交通大学医学院）陈誉华（中国医科大学）范礼斌（安徽医科大学）胡以平（第二军医大学）徐 晋（哈尔滨医科大学）黄东阳（汕头大学医学院）章静波（北京协和医学院）訾晓渊（第二军医大学）,返回,文字排版 于敏（中国医科大学）,第一章 绪论Introduction,学习目的和要求,掌握细胞生物学的概念熟悉细胞生物学的研究领域与研究内容了解细胞生物学的发展史与发展趋势理解细胞生物学与医学的关系,第一章 绪论,Introduction,一、细胞生物学的概念与研究内容二、细胞生物学在生命科学中的地位 及与其他学科的关系,第一节 细胞生物学概述,第一章 绪论,Introduction,一、细胞生物学的概念与研究内容,细胞生物学（cell biology）是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。,（一）细胞生物学的概念,细胞亚显微结构,第一章 绪论,Introduction,（二）细胞生物学的研究内容,研究对象：以细胞为研究对象，把细胞的结构和功能结合起来，关注细胞间的相互关系，了解生物体的生长、发育、分化、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。,第一章 绪论,Introduction,一、细胞生物学的概念与研究内容,（二）细胞生物学的研究内容,目前，细胞生物学的两种重要研究方式是：从细胞的表型特征入手，探索隐藏在其背后的分子机制。从基因或蛋白质等生物大分子入手，了解其对细胞功能或行为的影响，因此细胞生物学也被称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。,第一章 绪论,Introduction,一、细胞生物学的概念与研究内容,第一章 绪论,Introduction,二、细胞生物学在生命科学中的地位及 与其他学科的关系,细胞生物学是生命科学重要的分支学科。细胞生物学和分子生物学是现代生命科学的基础，它们广泛渗透到发育生物学、遗传学、神经生物学和免疫生物学等研究领域。,Introduction,第一章 绪论,二、细胞生物学在生命科学中的地位及 与其他学科的关系,细胞生物学既是生命科学的基础学科，也是现代生命科学中的前沿学科之一。细胞生物学是生命科学中最为活跃的研究领域之一。,Introduction,第一章 绪论,第二节 细胞生物学发展的几个主要阶段 与发展趋势,一、细胞的发现与细胞学说的创立二、光学显微镜下的细胞学研究三、实验细胞学阶段四、亚显微结构与分子水平的细胞生物学五、细胞生物学的发展趋势,Introduction,第一章 绪论,1665年，英国人R.Hook应用自制的放大倍数不太高的显微镜，在观察植物软木组织时，发现了许多蜂窝状排列的小室，称为“cell”。当时他所看到的细胞只是植物死细胞的细胞壁。,一、细胞的发现与细胞学说的创立,（一）细胞的发现,Introduction,第一章 绪论,（二）细胞学说（cell theory）的创立,德国植物学家M.J.Schleiden 和动物学家T.Schwann提出了细胞学说：“一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位”。德国科学家R.Virchow对细胞学说进行了重要补充，明确提出论点：“一切细胞只能来自原来的细胞”。,1.细胞学说的提出,Introduction,第一章 绪论,一、细胞的发现与细胞学说的创立,（二）细胞学说（cell theory）的创立,2.细胞学说建立的意义对生命科学的许多领域的研究和发展起到了积极的推动作用。恩格斯评价细胞学说为19世纪自然科学的三大发现之一。,Introduction,第一章 绪论,一、细胞的发现与细胞学说的创立,二、光学显微镜下的细胞学研究,从19世纪中叶到20世纪初期，细胞研究的主要内容是应用固定和染色技术，在光学显微镜下观察细胞的形态结构和细胞的分裂活动。这一时期相继观察到了无丝分裂、有丝分裂、减数分裂现象，中心体、线粒体、高尔基体也相继被发现。,Introduction,第一章 绪论,三、实验细胞学阶段,从20世纪初期到20世纪中叶为实验细胞学阶段主要特点：采用了多种实验手段对细胞的生化代谢和生理功能进行研究。,Introduction,第一章 绪论,三、实验细胞学阶段,从20世纪初期到20世纪中叶为实验细胞学阶段主要工作：提出了“基因学说”，证明基因（gene）是遗传性状的基本单位，且直线地排列在染色体上并成为连锁群。建立了组织培养技术及检测细胞中核酸的方法，并能从活细胞中分离出细胞核和各种细胞器，进一步研究它们的生理功能、化学组成和各种酶类在细胞器中的定位等。,Introduction,第一章 绪论,四、亚显微结构与分子水平的细胞生物学,1933年，德国E.Ruska等人研制出第一台电子显微镜（electron Microscope,EM）。电子显微镜的发明和20世纪中叶分子生物学的发展，标志着亚显微结构与分子水平相结合的细胞生物学的开端。,Introduction,第一章 绪论,（一）电子显微镜的应用使细胞学研究深入到亚显微水平,电子显微镜的应用使细胞的形态学研究深入到亚显微水平。发现了过去在光镜下看不到的细胞器，如内质网、溶酶体等。明确了过去在光镜下看到的高尔基体等细胞器及其微细结构。,Introduction,第一章 绪论,（一）电子显微镜的应用使细胞学研究深入到亚显微水平,随着电子显微镜技术的进展，对细胞的研究也逐步深入到结构与功能相结合的探索，即应用生物化学与生物物理学手段对分离出的细胞器进行化学组分分析。,Introduction,第一章 绪论,20世纪70年代，随着超高压电子显微镜的出现，相继发现了细胞质（cytoplasm）中纵横交错的网状细胞骨架结构和细胞核基质内的网状核骨架结构。,Introduction,第一章 绪论,（一）电子显微镜的应用使细胞学研究深入到亚显微水平,20世纪80年代初期，扫描隧道显微镜和原子力显微镜的发明，使细胞的亚显微结构观测深入到超微（大分子）结构层次，可用于研究DNA和蛋白质等生物大分子的表面立体结构。,Introduction,第一章 绪论,（一）电子显微镜的应用使细胞学研究深入到亚显微水平,（二）分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与发展,自20世纪50年代始，分子生物学进入一个快速的发展时期：提出DNA双螺旋结构模型。发现DNA复制为半保留复制。提出了“中心法则”（central dogma）和三联体密码假说。,Introduction,第一章 绪论,（二）分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与发展,自20世纪50年代始，分子生物学进入一个快速的发展时期：DNA重组技术、DNA序列分析技术等不断地渗透到细胞学各领域，使细胞的形态结构和生理功能研究深入到分子水平。,Introduction,第一章 绪论,（二）分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与发展,在20世纪60年代，形成了从分子水平、亚细胞水平和细胞整体水平探讨细胞各种生命活动的学科，即细胞生物学。20世纪70年代特别是80年代以后，细胞生物学在分子水平研究上获得了快速发展。,Introduction,第一章 绪论,随着2003年人类基因组计划（human genome project，HGP）的完成，逐渐发展起来的基因组学和蛋白质组学，以及新近于真核细胞内发现的控制基因信息流通的非编码RNA（noncoding RNA）和不依赖DNA序列的表观遗传（epigenetics)等新兴领域生命信息和新技术体系的引入，预示着细胞生物学又将进入一个新的快速发展时期。,Introduction,第一章 绪论,（二）分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与发展,五、细胞生物学的发展趋势,纵观细胞生物学的发展历史，可以得出结论：理论的提出和研究技术的进步是推动细胞生物学发展的原动力。我们相信，21世纪初期完成的包括人类在内的生物体基因组序列分析的完成及其相关研究技术的建立，将推动细胞生物学在以下三个方面快速发展：,Introduction,第一章 绪论,五、细胞生物学的发展趋势,以诠释基因组结构生物学意义的分子细胞生物学研究将进入一个新的快速发展时期。,Introduction,第一章 绪论,五、细胞生物学的发展趋势,基于模式动物（model animal）的个体水平的细胞结构与功能的研究、细胞间相互作用、分工协作的社会关系研究，将成为细胞生物学研究重要内容。这方面工作的有效开展，尚需要诸如活体成像技术等新的研究手段的不断进步，也包括不局限地定性描述、更多地开展定量研究等技术的建立和不断革新。,Introduction,第一章 绪论,五、细胞生物学的发展趋势,转化细胞生物学（即细胞生物学理论的转化和应用）研究，如干细胞的研究及其在医学中的应用。,Introduction,第一章 绪论,第三节 细胞生物学与医学,一、细胞生物学与医学的关系二、细胞生物学的某些主要研究领域及其医学意义,Introduction,第一章 绪论,细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科。细胞生物学的理论与技术的研究成果不断向医学领域渗透，在很大程度上促进了医学的进步。,一、细胞生物学与医学的关系,Introduction,第一章 绪论,细胞生物学的研究内容与医学科学的结合，产生了医学细胞生物学（medical cell biology）。医学细胞生物学以揭示人体各种细胞在生理和病理过程中的生命活动规律为目的，期望能对人体各种疾病的发病机制予以深入阐明，为疾病的诊断、治疗和预防提供理论依据和策略。,一、细胞生物学与医学的关系,Introduction,第一章 绪论,医学细胞生物学所要探讨的主要是与医学相关的细胞生物学问题，是转化医学（translational medicine）研究的基石。,Introduction,第一章 绪论,一、细胞生物学与医学的关系,医学细胞生物学是医学院校学生重要的基础医学课程之一。它既是临床医学的基础，也与基础医学的其他学科关系密切。,Introduction,第一章 绪论,一、细胞生物学与医学的关系,二、细胞生物学的某些主要研究领域及其医学意义,现代细胞生物学研究主要从分子水平揭示生物在生理或病理状态下细胞层面上所表现出的特征和行为。细胞生物学中许多领域的研究进展很快，这可能会成为推动医学向前发展的一个新的基础。,Introduction,第一章 绪论,二、细胞生物学的某些主要研究领域及其医学意义,（一）细胞的信号转导（二）细胞分化与干细胞研究（三）细胞增殖与细胞周期调控（四）细胞衰老与细胞死亡（五）细胞的基因组学、蛋白质组学,Introduction,第一章 绪论,中英文关键词对照,cell cell biology cell theory central dogma cytomics cytoplasm electron microscope，EMepigenetics gene genomics human genome project,HGP,细胞细胞生物学细胞学说中心法则细胞组学细胞质电子显微镜表观遗传基因基因组学人类基因组计划,Introduction,第一章 绪论,medical cell biology model animal noncoding RNAproteomics stem cell biology translational medicine,医学细胞生物学模式动物非编码RNA蛋白质组学干细胞生物学转化医学,Introduction,第一章 绪论,