細胞生物學考核方法期末考試70分平時成績課堂提問10分作業（章節提要、文獻閱讀）

10分

期中考試10分為什么要學習細胞生物學？第一章緒論細胞生物學發展簡史細胞生物學的主要研究內容一、細胞生物學的學科概況

第一節細胞生物學的研究的內容和現狀

細胞生物學的定義學科特點

1.研究領域2.學術領域3.應用領域學科地位

（一）學科地位Nobel醫學和生理學獎（P&M）、化學獎多與細胞生物學相關（1958-2010年參考382頁附錄）。2014P&M

發現構成大腦定位系統的細胞，三人將分享800萬瑞典克朗獎金，約合人民幣678萬元。Chemistry研制出超分辨率熒光顯微

2013P&M發現了細胞囊泡交通的運行與調節機制。2012P&M生物體成熟的特化細胞可以借助“再編程”回到初始狀態，繼而改性并發育成為任何一種細胞。2011P&M免疫系統激活的關鍵原理。

1.研究領域

諾貝爾獎章用約200克黃金制成，還刻有獲獎者姓名、獎項、獲獎年月，以及贊詞“多么仁慈而偉大的人物，人們仰賴他的貢獻和發現，使得人們智慧生活更見充實”。克里克獲得的諾貝爾獎章在美國紐約以227萬美元（約合1406萬元人民幣）的價格拍賣。2014年12月10日，俄羅斯首富阿利舍爾·奧斯曼諾夫日前宣布,他把在拍賣會上花費470多萬美元拍得的諾貝爾獎獎章,歸還賣家、諾獎得主美國科學家詹姆斯·沃森（和弗朗西斯·克里克因一起發現了DNA雙螺旋結構）。2008年：M&P宮頸癌致病病毒人乳頭狀瘤病毒、艾滋病病毒。Chemistry是日本科學家下村修、美國科學家馬丁·沙爾菲和美籍華裔科學家錢永健。發現了源自深海水母的蛋白質——綠色熒光蛋白，并研究、拓展了其應用。作業：諾貝爾獎背后的故事日本科學家下村修發現野生型綠熒光水母——通過體內綠色熒光蛋白發光。線形蟲體內植入綠色熒光蛋白質馬丁·沙爾菲成功地通過基因重組的方法使得其他生物也能產生綠色熒光蛋白，建立了利用綠色熒光蛋白研究基因表達方法。美籍華人錢永健系統地研究了綠色熒光蛋白的工作原理，大大增強了它的發光效率，還發展出了紅色、藍色、黃色熒光蛋白。有了這些熒光蛋白，科學家們就好像在細胞內裝上了“攝像頭”，得以實時監測各種病毒“為非作歹”的過程。圖片是哈佛大學于2008年10月8日拍攝的。圖中是實驗室中某老鼠的腦細胞和發光的多顏色的蛋白質。美國科學情報研究所（InstituteforScienceInformation，ISI），統計目前每年SCI（ScienceCitationIndex，SCI）收錄的約100萬篇研究論文中近一半與生命科學有關。1997年SCI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（signaltransduction）；細胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學研究（genomeandpost-genomicanalysis）。日造假“學術女神”導師自殺

2014年1月，日本美女科學家小保方晴子在《自然》雜志發表兩篇諾獎級論文，聲稱發現了成年動物體細胞克隆的全新方法。笹井芳樹就是小保方晴子的上司和論文的共同作者。隨著此后論文被認定造假，遭《自然》雜志撤稿。2.學術領域----現代生命科學的重要基礎學科

美國第一位細胞生物學家Wilson提出著名論斷：“一切生物學問題的答案最終要到細胞中去尋找”。要最終闡明生命現象，必須在細胞水平上。

匯集了生命科學中各個分支學科的精髓，從細胞這個單位里揭示出多種生命現象的奧秘，發展成為生命科學的“中心學科”。？？？？分子生物學遺傳學生物化學植物生理學發育生物學免疫學它同生物化學、遺傳學形成生命科學的鼎立三足，既是當代生命科學發展的前沿，又是生命科學賴以發展的基礎。

我國基礎科學發展規劃中生命科學的四大基礎學科：

細胞生物學分子生物學神經生物學生態學

3.應用領域（實踐意義）（1）醫藥方面：

全球研究最熱門三種疾病是： 癌癥（cancer） 心血管病（cardiovasculardiseases） 愛滋病和肝炎等傳染病（AIDS，hepatitis）①對細胞的認識促進了某些疾病病理的認識。對癌基因、抑癌基因的發現加深了對癌癥的認識;

對溶酶體的研究，了解到細胞的變性、壞死，特別是風濕性關節炎、痛風、矽肺（硅肺）等疾病的發病原因。②應用細胞生物學技術對疾病的診斷、治療和醫用藥物的生產也有重要的意義。如染色技術用于遺傳病及癌癥的診斷；

好萊塢知名女星安吉麗娜·朱莉2013.5.14日在《紐約時報》上發表了“我的醫療選擇”一文，她表示自己已經接受預防性的雙側乳腺切除手術，據朱莉介紹，自己的母親曾經與癌癥作斗爭了近十年，于56歲時去世。由于媽媽給她遺傳了BRCA1基因，因此患乳腺癌和卵巢癌的幾率要比較高，分別是87%和50%。術后患上乳腺癌的機率從87%下降到5%。測試BRCA1和BRCA2的費用——在美國的的費用要3000多美元（約1.8萬元）BRCA1乳腺癌1號基因

人類乳頭瘤狀病毒(HPV)疫苗預防子宮頸癌的成功率高達七成。預防性宮頸癌疫苗一共三針，全部打完約在3000元。只是防止HPV病毒中的2種高發病毒，這兩種病毒最容易引起宮頸癌，但不是你打了疫苗就一定可以防止宮頸癌，因為可以引起宮頸癌的HPV病毒有100多種。（2）農業方面：①農作物農作物抗逆性和適應性的認識；農作物育種；轉基因植物的大面積推廣；②畜牧、水產轉基因動物的培育；克隆技術的應用可以用于繁殖優良品種家畜。含有熒光水母基因的小豬

第一種上市的轉基因動物熒光斑馬魚（二）細胞生物學的定義細胞生物學（CellBiology）運用近代物理學和化學的技術成就以及分子生物學的概念與方法，從顯微水平、亞顯微水平和分子水平三個層次上，研究細胞的結構、功能及各種生命活動規律。

1.三個層次

顯微水平（MicroscopicStructure）：即整體水平。指肉眼看不到而在普通光學顯微鏡下的可見范圍。如：染色體、線粒體、細胞核、核仁等。

亞顯微水平(SubmicroscopicStructure)：亦稱超微結構(Ultrastructure)，指普通光鏡看不到而在電鏡或其它工具看到的分子以上的結構。如：內質網膜、核膜、微管、微絲等。分子水平：細胞結構的分子組成，及其在生命活動中的作用。

（三）學科特點1.研究內容深刻（涉及生命機理的一切水平都要探討）和研究范圍廣泛（一切生命現象都要涉及到）。2.新興學科，內容更新迅速，不具備完整的學科體系，沒有明確范圍。提高英文水平，緊跟世界學科發展。3.細胞生物學與生物學許多分支學科相互滲透與交融是總的發展趨勢。二、細胞生物學的主要研究內容

細胞生物學研究歷史（第一章）細胞概要（第二章）研究方法（第三章）細胞結構和功能細胞質膜（第四章）、細胞質膜功能（第五章）細胞器線粒體和葉綠體（第六章）細胞質基質（第七章）內質網高爾基體溶酶體過氧化物酶體核糖體（第十二章）（第七章）細胞骨架（第十章）細胞核與染色體（第十一章）蛋白質分選與膜泡運輸（第八章）細胞信號轉導（第九章）細胞的增殖調控（第十四章）細胞的分化（第十五章）細胞死亡、衰老（第十六章）細胞的聯系（第十七章）生命活動

第二節細胞學與細胞生物學發展簡史

近350年的發展歷史大致可以劃分為四個主要的階段：1）1665-1830s，細胞發現和細胞知識的積累階段。

2）1830s-1930s，細胞學說建立，Cytology學科基本體系開始形成。3）1930s-1970s，電鏡技術應用，Cytology發展為Cellbiology。4）1970s以來，分子細胞生物學時代。

一、細胞的發現

1.羅伯特·胡克（Hooke英）第一架有科學研究價值的復合式顯微鏡（放大40—140倍）。1665年，發表《顯微圖譜》，觀察了軟木，并首次使用“cell”一詞。

第一個觀察到活細胞有機體的是誰？軟木塞細胞

2.列文虎克（荷蘭）單透鏡制造出了“單式顯微鏡”（放大300倍左右）。

1677年，列文虎克（Leeuwenhoek）首次用自制顯微鏡看到了活細胞，觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等等，被認為是微生物學的開山祖。

現代完整的細胞學說的內容包括3點：1.細胞是生物體的基本結構單位2.細胞是生物體最基本的代謝功能單位3.細胞只能通過細胞分裂而來。二、細胞學說的建立及其意義細胞的統一性與多樣性各種動物細胞各種植物細胞

19世紀未是細胞研究的繁盛時期，相繼發現了許多重要的細胞結構和細胞活動現象。被認為是細胞學經典時期。主要工作有：1.原生質理論的提出2.關于細胞分裂的研究3.重要細胞器的發現細胞學的經典時期1892首先由德國胚胎學家Hertiwig發表專著《Thecell&theTissue》，被認為是細胞學作為一門獨立學科的開始。隨后，德國另一胚胎學家魏爾遜(Wilson1896)發表《TheCellinDevelopment&Heredity

》被認為是第一部系統的細胞學。1925年該書第三版問世，書中Wilson繪制了一幅細胞模式圖，反映了光鏡時代對細胞結構的認識水平，作為細胞學史上第二個具有代表意義的模型，一直沿用到本世紀50年代。1933年，電子顯微鏡誕生，分辨率繼續深入至0.2納米。40年代后期，在電鏡下相繼發現了某些細胞器的超微結構。1961年，J.Brachet集40、50年之大成繪制了細胞的超微結構，反映了電鏡時代對細胞的認識水平，成為細胞學史上第三個有代表意義的細胞模式圖。三、細胞生物學的興起60年代，電鏡標本固定技術改進，人們發現基質中有微管、微絲的存在；70年代，由于使用了高壓電鏡，人們看到了細胞的立體結構，又發現基質中除了有微管、微絲外，還有網架狀的微梁網架，或稱微梁系統。至此，人們發現細胞質基質中具有一定秩序的立體空間結構──“細胞骨架”（cytoskeleton）。1976年，波特總結這些資料繪制了一幅細胞骨架模式圖，這個圖可以算是第四代細胞模型，雖然還不很完善。高壓電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡誕生今后的主要發展方向——分子細胞生物學

四.分子細胞生物學

第二節細胞學與細胞生物學發展簡史

近350年的發展歷史大致可以劃分為四個主要的階段：1）1665-1830s，細胞發現和細胞知識的積累階段。

2）1830s-1930s，細胞學說建立，Cytology學科基本體系開始形成。3）1930s-1970s，電鏡技術應用，Cytology發展為Cellbiology。4）1970s以來，分子細胞生物學時代。

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：胡適、朱徵、吳鶴齡、丁明孝、尚克剛、翟中和北京師范大學：汪堃仁、王永潮、薛紹白、柳惠圖；蘭州大學：鄭國錩、賈敬芬、鄭榮梁中山大學：王金發中國科學院上海細胞生物學研究所中國科學院遺傳與發育生物學研究所中國軍事醫學科學院2014USNews美國細胞生物學研究生排名

001哈佛大學研究生院GraduateSchool,HarvardUniversity002斯坦福大學研究生院GraduateSchool,StanfordUniversity003耶魯大學研究生院GraduateSchool,YaleUniversity004約翰·霍普金斯大學醫學院SchoolofMedicine,JohnsHopkinsUniversity004加州大學舊金山分校研究生院GraduateSchool,UniversityofCalifornia--SanFrancisco004加州大學伯克利分校研究生部GraduateDivision,UniversityofCalifornia--Berkeley2014USNews美國細胞生物學研究生排名

Division,UniversityofCalifornia--Berkeley007麻省理