1、第一章 緒論細胞生物學細胞生物學細胞生物學課程簡介主講教材： 細胞生物學 翟中和 主編 高等教育出版社 參考教材： 細胞生物學 汪堃仁 主編 北京師范大學出版社 細胞生物學 王金發 主編 科學出版社 分子細胞生物學韓貽仁 主編 科學出版社 分子細胞生物學陳曄光 主編 清華大學出版社 細胞生物學 鄭國锠 主編 高等教育出版社 細胞生物學 魯潤龍 主編 中國科技大學出版社 細胞生物學 劉凌云 主編 高等教育出版社 基礎細胞生物學 B. Alberts 主編 上海科學技術出版社 Cell and Molecular Biology G. Karp John Wiley & Sons.,Inc 第一章

2、 緒論 細胞生物學研究的內容和現狀 細胞生物學是現代生命科學的重要基礎學科 細胞生物學的主要研究內容 當前細胞生物學研究的總趨勢與重點領域 細胞重大生命活動的相互關系 細胞學與細胞生物學發展簡史 細胞的發現 細胞學說的建立其意義 細胞學的經典時期 實驗細胞學與細胞學的分支及其發展 細胞生物學學科的形成與發展 細胞生物學的主要學術組織、學術刊物與教科書細胞生物學 生命體是多層次、非線性、多側面的復雜結構體系， 而細胞是生命體的結構與生命活動的基本單位，有 了細胞才有完整的生命活動。 細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學，它 是在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究 細胞結構與功能、細

3、胞增殖、分化、衰老與凋亡、細 胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調控、細胞起源與 進化等為主要內容。核心問題是將遺傳與發育在細胞 水平上結合起來。主要內容 細胞結構與功能、細胞重要生命活動： 細胞核、染色體以及基因表達的研究 生物膜與細胞器的研究 細胞骨架體系的研究 細胞增殖及其調控 細胞分化及其調控 細胞的衰老與凋亡 細胞的起源與進化 細胞工程細胞器結構與功能細胞生命活動與調控細胞生物學應用總趨勢 細胞生物學與分子生物學(包括分子遺傳學與 生物化學) 相互滲透與交融是總的發展趨勢。重點領域 染色體DNA與蛋白質相互作用關系 主要是非組蛋白對基因組的作用 細胞增殖、分化、凋亡的相互關系及其調控 細

4、胞信號轉導的研究 細胞結構體系的組裝美國科學情報研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉導（signal transduction）；細胞凋亡（cell apoptosis）；基因組與后基因組學研究（genome and post-genomic analysis）。美國國立衛生研究院（NIH）在1988年底發表的一份題為什麼是當今科研領域的熱門話題？（“What is popular in research today？”）的調查報告中指出，目前全球研究最熱門的是三種疾病

5、：癌癥（cancer）心血管?。╟ardiovascular diseases）愛滋病和肝炎等傳染?。╥nfectious diseases：AIDS， hepatitis）五大研究方向：細胞周期調控（cell cycle control）；細胞凋亡（ cell apoptosis）；細胞衰老（cellular senescence）；信號轉導（signal transduction）；DNA的損傷與修復（DNA damage and repair）“細胞學說”的基本內容 認為細胞是有機體，一切動植物都是由細胞 發育而來,并由細胞和細胞產物所構成； 每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有它“自己

6、的” 生命,又對與其它細胞共同組成的整體的生命有所助益； 新的細胞可以通過老的細胞繁殖產生。Alberts B et al. Essential Cell Biology. New York and London：Garland publishing，Inc. 1998Alberts B et al. Molecuar Biology of the Cell, 3rd ed. New York and London：Garland Publishing，Inc. 1994Becker W.M. et al. The World of the Cell. Fourth Ed. The Benja

7、min/Cummings Publishing Company. 2000Gerald Karp. Cell and Molecular Biology：concepts and experiments，2nd Edition. Published by John Wiley & Sons,Inc. 1999Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. 4th Ed. Scientific American Books,Inc.2000.細胞學理論學科先驅Schleiden Matthias Jakob, Schleiden M.J ( 1804-1881

8、)，德國人植物學家，細胞學說的創立者之一。Schwann Theodor Ambrose Hubert, Schwann T.A.H ( 1810-1882 ),德國生理學家，細胞學說的創立者之一。學習細胞生物學的注意點抽象思維與動態觀點結構與功能統一的觀點同一性(unity)和多樣性(diversity)的問題細胞生物學的主要內容： 基本概念與實驗證據；細胞器的動態特征； 化學能的產生與利用；細胞的活動及其調控等實驗科學與實驗技術細胞真知源于實驗室 What we know/How we know.細胞學理論學科先驅Schleiden M.J ( 1804-1881 ) 出生于漢堡，他從微觀

9、的角度研究植物并認為植物應由可被認識的被稱為細胞的單位組成。在 1837年他提出，通過新細胞的生產可引起植物的生長，他推測這是由舊細胞的核繁殖的緣故。盡管后來在有絲分裂關于核的作用的發現證明他是錯誤的，但細胞是植物結構基本單位的概念對胚胎學向細胞水平發展產生深刻影響。 Schleiden 發表有關植物的細胞理論論文。Schwann 將該理論擴大到動物，使得動植物統一在細胞學說這一理論之下。 細胞學理論學科先驅Schwann Theodor Ambrose Hubert, Schwann T.A.H ( 1810-1882 ),德國生理學家，細胞學說的創立者之一，普遍被認為是現代組織學（研究動植

10、物組織結構）的創始人。初為德國生理學家Johannes Peter Muller的助教，后擔任解剖學教授。1836年發現胃蛋白酶。他的最重要的是1839年發表的關于動植物的結構和生長的一致性的顯微研究，在文中地指出動物和植物都是由細胞構成的。人類基因組結構 人類基因組結構 人類基因組結構 人類基因組結構 人類第2號染色體由237億個堿基對組成，包括1346個負責編碼蛋白質的基因；而第4號染色體由186億個堿基對組成，包括796個負責編碼蛋白質的基因。 生命體的多層次把生命現象簡單地比做“力學中的機器”等等。動物不是一部簡單的“機器”，而是一個具有多層次結構的生命系統。從微觀到宏觀，動物是由“細胞組織器官系統機體”組成生命體，又與其賴以生存的外界環境組成更大的生態系統。用生態學的基本理論來研究生命體生態營養學，他們把動物和環境視為一個有機統一整體，實行多層次、多組分和多功能的組合合理、結構有序、開放循環、內外交流。關系協調、協同發展和動態平衡的總體綜合營養調控，使動物生產體系達到高產、優質和高效的目的。生命體的非線性人體是一個開放復雜的巨系統，它不斷與外界進行物質能量交換，內外環境變化都會使人體內部產生相應變化，其生理、病理過程也都存在著生物節律。人體所具有耗散結構的特點，說明人體內生理、生化過程是一種非線性動力過程，符合具有確定性機制類隨機性的混沌特點，對