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1、医学细胞生物学,MEDICAL CELL BIOLOGY,教学用书,教学参考书,参考书目,医学细胞生物学 主编：高文和 天津大学出版社 医学细胞生物学 主编：谭曾鲁 周柔丽 北京医科大学和协和医科大学联合出版社 细胞生物学 主编：翟中和 王喜忠 丁明孝 高等教育出版社,学术刊物,Cell Science Nature EMBO Journal PNAS Journal of Cell Biology,细胞生物学相关网站,中文网址,1. 在线生物细胞学词典（英文）http:/www.mblab.gla.ac.uk/dictionary/ 2. 细胞生物学网址精选 (英文) http:/ 3. C
2、urrent Opinion in Cell Biology 细胞生物学近论（英文）细胞生物学方面的所有进展综述 http:/ 4. Journal of Cell Biology细胞生物学期刊（英文）http:/www.jcb.org/ or http:/intl.jcb.org/ 5. 生物医学年报（AnnualReviews in the Biomedical Sciences）(英文) http:/biomedical.annualreviews.org/ 6. 中科院上海细胞生物学研究所 http:/,中文网址,7. 遗传 http:/ 8. 分子生物学实验方法大全简体 http:/
3、 搜集有各种分子生物学实验方法,还有中文分子生物学方法论坛。 9. 细胞学(Cell)英文 http:/ 10. 细胞/分子生物学在线英文 http:/ 11.细胞生物学在线http:/ 12.细胞生物学杂志 http:/www.cjcb.org/ 13.中国细胞生物学学会 http:/ 14.细胞生物学专业信息网 http:/www.xa- Biochemistry & Molecular Biology http:/www.kumc.edu/biochemistry/ 2. Molecular Cell and Developmental Biology study http:/www.b
4、iosci.utexas.edu/mcdb/ 3. Plant Biology Courses http:/www-plb.ucdavis.edu/courses/s00/index.html 4. Genes and disease http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/disease/ 5. Interactive Tour of the Cell http:/library.thinkquest.org/3564/,英文网址,6. Cellupedia http:/library.thinkquest.org/C004535/ 7.The Biology Project:
5、 Cell Biology http:/www.biology.arizona.edu/cell_bio/cell_bio.html 8. Cell Biology: Microscopy, Kent State University F The Genetics of Angelman Syndrome http:/chem-faculty.ucsd.edu/harvey/asgenetics2/indexsimple.html 9. Cell Biology Online http:/www.uoguelph.ca/zoology/devobio/cellbio/cbindex.htm,医
6、学细胞生物学 （Cell Biology) 第一章 绪论 第二章 细胞概述 第三章 细胞膜 第四章 核糖核蛋白体 第五章 细胞的内膜系统 第六章 线粒体 第七章 细胞核 第八章 细胞的遗传 第九章 细胞骨架 第十章 细胞的增殖 第十一章 细胞分化 第十二章 细胞的衰老与死亡,第一章 绪论,一. 细胞生物学的研究对象和任务 二. 细胞生物学与医学的关系 三. 细胞生物学发展简史,本章要求,1.掌握医学细胞生物学的概念 2.了解医学细胞生物学的研究对象和任务 3.了解医学细胞生物学与医学的关系 4.了解医学细胞生物学发展简史,一切生物都是由细胞构成的有机整体,The Earth,4106余种生物,
7、一个受精卵（1个细胞）,各种组织和器官 执行各种复杂生命活动,各种组织和器官,?,?,?,人的个体发育过程,?,一切生命现象的奥秘都 要从细胞中寻求答案 Answers to All Secrets of Life Phenomena Must Be Sought from cell,一 .细胞生物学的研究对象,细胞（cell）生物体形态结构和生命活动的基本单位。（病毒除外） 细胞学（cytology）研究细胞的结构、功能和生活史的科学。,形态方面：对光学显微镜下细胞形态结构的简单描述。 功能方面：对生理变化的纯粹描述。,细胞生物学研究范围,（1）细胞和细胞器的结构和功能 （2）细胞的各种生命
8、活动 （3）细胞与细胞之间的关系 （4）细胞的变化发展过程 （5）细胞与环境之间的相互关系,细胞生物学,（cell biology）以细胞为研究对象，应用现代科学技术和方法，从细胞显微水平、亚显微水平及分子水平三个层次来研究细胞的结构及其生命活动规律的科学,形态方面：除光学显微镜技术描述的一些简单结构之外，还采用电子显微镜和生物化学等精细手段观察和分析细胞内超微结构和分子结构。 功能方面：把代谢活动和形态结构结合起来探索生命活动的具体反应过程。,研究的内容,细胞分子生物学 （CELL MOLECULAR BIOLOGY） 在分子水平上探索细胞的基本生命规律，把细胞看成是物质、能量、信息过程的结
9、合，并在分子水平上深入探索其生命活动的规律。,细胞生物学学科的形成,细胞生物学与细胞学比较,分支学科,细胞形态学 细胞化学 细胞生理学 细胞遗传学 细胞生态学 细胞动力学,二、细胞生物学与医学的关系,医学细胞生物学 (medical cell biology) 以细胞生物学和分子生物学为基础，探索研究人体细胞发生、发展、衰老、死亡的生命活动规律及疾病发生机理及防治的科学。,（一）细胞生物学是现代医学的重要基础理论,1、基础医学各学科（解剖，组胚等）都是以细胞为研究基础，以细胞生物学为理论指导。 2、在临床医学中，细胞生物学也是一门基础理论。 （如家族性高胆固醇血症）,可用于细胞 膜构成,含15
10、00个胆固醇分子,包被小泡,无被小泡,PH 改变,（二）临床上新课题的研究依赖于细胞生物学的更深入发展。（如恶性肿瘤、染色体病的研究） （三）细胞生物学技术广泛应用于医学研究,三、细胞生物学发展简史,细胞学说的创立 细胞学的经典时期 实验细胞学时期 细胞生物学的兴起,（一）细胞学说的创立,1665-R.Hooke 主要贡献 著有显微图谱一书，首次发现木栓中有许多蜂窝状小孔，并将小孔命名为“cell”,1665 Robert Hooke,1667-A.van Leeuwenhoek,主要贡献 首先发现 细菌、原生动物、红细胞、精子等活细胞，初次观察到 鲑鱼红细胞核。,1831年，布朗（Brown
11、)发现兰科植物中细胞核。 1835年，迪雅尔丹（Dujardin)首次发现细胞内透明的胶状内含物“肉样质”。 1836年，瓦朗丁（Valentin）发现细胞核中的核仁。,1838-M.Schleiden,主要贡献 证实植物体是由细胞所组成,1839-T.Schwann,主要贡献 证明动物体是由细胞所组成，并总结出了一切生物是由细胞所组成的“细胞学说”。,M.J. Schleiden Theodor Schwann,Many scientists of the time recognised the importance of cells as building blocks of living
12、 tissue. But not until 1838-39 did the general statement of “cell theory“ receive general acceptance.,cell theory,细胞学说基本内容： 1. 细胞是动、植物有机体的基本组成部分，也是有机体生命活动的基本单位。各种生物的基本构造和生命活动是有共性的。 2. 细胞有其发生、发育过程。各种生物的发育规律也是有共性的。,细胞学说的提出是细胞生物学发展的起点，对现代生物学的发展具有重大意义。恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律和进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。,1840-J.Pur
13、kinje,主要贡献 提出组成细胞的原生质概念,1855-R.Virchow德国病理学家,主要贡献 提出细胞只能由细胞分裂而来的观点,（二） 细胞学的经典时期,时间：19世纪中期20世纪初 研究方法：显微镜下的形态描述 研究特点：应用固定和染色技术（制片技术）在光镜下观察细胞形态结构和细胞分裂活动。,原生质理论,1861年，Max Schultze认为动物细胞的“肉样质”和植物细胞的“原生质”具有同样的意义，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。,细胞分裂方面,1841年，Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂（无丝分裂）。,1873-A.Schneide
14、r,主要贡献 首先提出有丝分裂,1883年和1886年，Van Beneden和Strasburger分别在动物与植物细胞中发现减数分裂。,减数分裂图解,细线期 Leptotene stage,偶线期 Zogotene stage,粗线期 Pachytene stage,双线期 Diplotene stage,终变期 Diakinesis stage,细胞器的发现,1、1883年，Van Beneden和Boveri发 现中心体。 2、1897年，Benda发现线粒体。 3、1898年，Golgi发现高尔基体。,1888-T.Boveri,主要贡献 发现中心粒,1894年R. Altaman,
15、主要贡献 发现线粒体,1898-C.Golgi,主要贡献 发现网状体，即高尔基体,（三） 实验细胞学,时间：20世纪初中叶 研究特点：从形态结构的观察深入到生理功能、生化、遗传发育机理的研究。 研究方法：使用了现代物理、化学的新技术、新方法。,第一阶段1887年1900年,1887年，O.Hertwig和R. Hertwig用实验方法研究海胆卵的受精作用和蛔虫卵发育中的核质关系，从而把细胞学和实验胚胎学结合起来，发展了实验细胞学。,第二阶段 1900年1926年,细胞学与遗传学相结合 1. 1900年,孟德尔遗传法则（1865年） 被重新发现。 2. 1902年,Boveri和Sutton提出
16、染色体 遗传理论。 3. 1910年,Morgan研究果蝇的遗传和 变异，提出基因位于染色体上, 呈直线排列。 4. 1926年,Morgan的基因论出版。,1866-G.Mendel,主要贡献 发表植物杂交实验，总结出性状分离定律和独立分配定律。,第三阶段 1926年50年代, 细胞生化和生化细胞学方面： 1924年，孚尔根（Feulgen）染色显示DNA。 1940年，Brachet用昂纳（Unna）染色液测定RNA。, 细胞生理方面： 1943年，Cloude用快速离心机分离出线粒体，从而促进了对细胞器的作用和化学组成的研究。 其它方面： 1933年，Ruska设计制造了第一台电子显微镜
17、后，观察到许多细胞器的微细结构,1933-M.Knoll E.Ruska,主要贡献 发明电子显微镜,Transmission electron microscope,1935-F.Zernicke,主要贡献 发明相差显微镜，1953年获诺贝尔奖,（四） 细胞生物学的兴起和发展,1941年，Beadle 和Tatum提出了“一个基因一个酶”的理论。 1944年，Avery在微生物的转化实验中证明了DNA是遗传物质。,1953-J.D.Watson F.H.C.Crick,M.H.F.Wilkins,主要贡献 提出DNA双螺旋模型，1962年获诺贝尔奖,1958-F.H.C.Crick,主要贡献
18、提出DNARNA蛋白质遗传信息单向传递的“中心法则”,Crick的“中心法则”,复制 DNA,转录,RNA,翻译,蛋白质,蛋白质,复制,复制,转录,翻译,逆转录,逆翻译,DNA,RNA,1961-E.Jacob J.Monod,主要贡献 提出操纵子学说，1965年获诺贝尔奖,抑制,诱导,1961-P.Mitchell,主要贡献 提出线粒体氧化磷酸化耦联机制化学渗透学说，1978年获诺贝尔奖,1968-M.W.Nirenberg,主要贡献 阐明遗传密码在蛋白质合成中的作用，1968年获诺贝尔奖,1969-T.C.Hsu,主要贡献 发明染色体分带技术,1970-D.Baltimore,主要贡献 发
19、现反转录酶，1975年获诺贝尔奖,1971-Sutherland,主要贡献 发现了cAMP，并提出了第二信使学说，1971年获诺贝尔奖,1997-I.Wilmut et al,主要贡献 用乳腺细胞同去染色质的卵细胞融合成功克隆羊,1997-K.Luger et al,主要贡献 利用高分辨率X射线晶体分析技术显示核小体核心组蛋白八聚体的原子水平结构。,1999-G.Blobel,主要贡献 创立了细胞内蛋白质运输的信号学说，阐明内质网蛋白质合成的分子机制，1999年获诺贝尔奖,2000-美、英、日、法、德、中国,主要贡献 人类基因组草图绘制完成,人类基因组计划概况,启动时间：1990年（美国） 计
20、划耗时：约15年（19902005） 经费：30亿美元（1个碱基=1美元） 实施者：NIH和DOE(54%) 领导者：Watson J、Collins F等 主要参加国：英国(33%)、法国(2.8%)、德国(2.2%)、日本(7%)、中国(1%),HGP研究新发现(2001.2.15),碱基组成：31.647亿个碱基对 基因数：3万3.5万 与蛋白质合成有关的基因比例：约2% 人与人之间碱基的相同率：99.99% 已发现疾病基因：1778个（为未知疾病基因的40%） 重复序列：35.3%的基因组包含重复序列.,1999年7月中国科学院遗传所人类基因组中心在国际人类基因组HGSI注册，承担了其
21、中1%，即3号染色体上3000万个碱基的测序任务。,第三号染色体,HGP（1%工程）,1%的测序结果,1%的序列：识别出122个基因 目前已知的86个基因 36个为首次发现的新基因 有55个基因功能明确 8个是与肾细胞癌、肌肉萎缩、贫血等疾病直接相关的基因,2001-L.H.Hartwell,P.M.Nurse R.T.Hunt,主要贡献 发现了“细胞周期的关键调节分子”而获得2001年的诺贝尔奖。,2002-S.Brenner,H.R.Horvitz,J.E.Sulston,主要贡献 在细胞凋亡研究方面的杰出贡献而获得2002年的诺贝尔奖,细胞膜通道研究的突破,瑞典皇家科学院日宣布，将年诺贝
22、尔化学奖授予美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。,研究的热点,细胞周期调控（cell cycle control）； 细胞凋亡（ cell apoptosis）； 细胞衰老（cellular senescence）； 信号转导（signal transduction）； DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）,细胞生物学的研究方法,显微镜技术（光学显微镜和电子显微镜） 细胞组分的分级分离（差速离心和密度梯度离心） 放射自显影术 细胞培养和细胞融合 单克隆抗体技术 核酸分子杂交技术,Key terms,Cell biology Medical cell biology,思考题,细胞生物学与细胞学有何不同？ 细胞生物学研究的主要内容有哪些？ 细胞生物学发展简史包括哪几个阶段？,