细胞生物学研究的内容和现状.ppt

第一章 绪论,细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书,细胞学的经典时期：细胞学说建立以后，很自然掀起对细胞进行广泛的观察 与描述高潮，各主要的细胞器和细胞分裂活动的发现，构成了细胞学的经典时 期，主要指19世纪的最后25年。 1. 原生质理论的提出： 1840年普金耶（Pukinje）和1846年冯莫尔（Von Mohl）首次将动植物细胞的内含物称“原生质” 1861年舒尔策（Max Schultze）提出了原生质理论，认为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。1880年Hanstein提出“原生质体”的概念，认为细胞是由细胞膜包围的一小团原生质，分化为细胞核和细胞质。 2. 细胞的分裂： 1841年Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂，其后Flemming在动物细胞, Strasburger在植物细胞中发现有丝分裂（mitosis）并证明有丝分裂的实质是细胞核内的丝状物（染色体）的形成及其向两个子细胞的平均分配。Van Beneden (1883)和Strsaburger (1886) 分别在动物细胞和植物细胞中发现减数分裂。 3.重要细胞器的发现： 1883年Van Beneden 和Boveri发现中心体 1894年Altmann 发现线粒体 Golgi发现高尔基体。,实验细胞学时期 1.细胞遗传学的发展 1876年O.Hertwig发现了动物的受精现象 1883年Van Beneden 发现蛔虫的卵和精子的染色体只有体细胞的一半 1888年Strasburger,1893 年Overton等在植物中也发现受精现象，并证明生殖细胞的染色体也比体细胞少一半。 1980年孟德尔在34年前发表的遗传法则被重新发现。 1905年Wilson发现性别与染色体的关系,Weissman 推测遗传单位有序地排列在染色体上。 德国的Borveri和美国的Sutton同时提出遗传的染色体学说，把染色体行为同孟德尔的遗传因子联系起来。 1910年摩尔根（Morgen）证明基因（Gene）是决定遗传性状的基本单位，并排列在染色体上，建立基因学说。 以上大师的研究工作将细胞学与遗传学结合起来，奠定了细胞遗传学的基础。 2. 细胞生理学的研究 3.细胞生化,细胞生物学的形成与发展 1933年 第一台透射式电子显微镜的建造 1940年 Joshox在细菌中发现转化现象，Hederberg发现DNA是遗传物质 1941年 提出一个基因一个酶的理论 1950年明确亚细胞结构承担特殊的生化功能 1953年Watson Crick发现DNA双螺旋结构，1958年Crick提出中心法则 1961年Niceubery Motthad确定了每一种氨基酸的密码；Jacob Monod提出操纵子学说。 1965年第一本Cell Biology出版 1983年Alberts等编写“Molecular Biology of the Cell” 1986年 Darnell等编写了“Molecular Cell Biology” 1990年我国用自己研制的扫描隧道电子显微镜首次观察到变性的噬菌体DNA的结构 现代分子生物学的加入，神经生物学、发育生物学的渗透融合，使得细胞学的内容 更加丰富，从而使 细胞生物学诞生,细胞生物学,生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系， 而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有 了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它 是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究 细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与 进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞 水平上结合起来。,主要内容,细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程,总趋势,细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与 生物化学) 相互渗透与交融是总的发展趋势。,重点领域,染色体DNA与蛋白质相互作用关系 主要是非组蛋白对基因组的作用 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 细胞信号转导的研究 细胞结构体系的组装,美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索，全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是： 细胞信号转导（signal transduction）； 细胞凋亡（cell apoptosis）； 基因组与后基因组学研究（genome and post-genomic analysis）。,美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为什麽是当今科研领域的热门话题？（“What is popular in research today？”）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是 三种疾病： 癌症（cancer） 心血管病（cardiovascular diseases） 爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis） 五大研究方向： 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）,“细胞学说”的基本内容,认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞 发育而来,并由细胞和细胞产物所构成； 每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的” 生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益； 新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。,主要学术刊物 Cell Science Nature PNAS (Proceedings of National Academy of Science) Journal of Cell Biology Trends in Cell Biology Plant Cell Molecular Biology of the Cell Journal of Cell Science Cell Death and Differentiation Cell Growth and Differentiation Experimental Cell Research 中国科学科学通报实验生物学报细胞生物学杂志遗传学报植物学报动物学报解剖学报微生物学报Cell Research等,Alberts B et al. Essential Cell Biology. New York and London：Garland publishing，Inc. 1998 Alberts B et al. Molecuar Biology of the Cell, 3rd ed. New York and London：Garland Publishing，Inc. 1994 Becker W.M. et al. The World of the Cell. Fourth Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company. 2000 Gerald Karp. Cell and Molecular Biology：concepts and experiments，2nd Edition. Published by John Wiley & Sons,Inc. 1999 Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. 4th Ed. Scientific American Books,Inc.2000.,郑国昌 细胞生物学 高等教育出版社 翟中和 细胞生物学高等教育出版社 1995，2000 王金发主编细胞生物学 科学出版社出版，200年。 汪德耀 细胞生物学 上海科技出版社，1988 韩贻仁 分子细胞生物学高等教育出版社，200年第二版 汪 仁 等 细胞生物学 北京师范大学出版社，1990，1998 郑国昌，翟中和 细胞生物学进展，1989，1991，1994 翟中和 细胞生物学动态，北京师范大学出版社，1995，1997，1999 宋雪明医学细胞与分子生物学， 上海医科大学出版社，1995,细胞的发现,英国物理学家胡克（Robert Hooke, 1663-1703）创造了第一台有科学研 究价值的显微镜。 软木塞-小室-cell-细胞,1838年，德国植物学家Schleden发表了植物发生论，指出细胞是构成植物的基本单位；1839年德国动物学家Schwann发表了关于动植物的结构和生长一致性的显微研究论文，指出动植物都是细胞的集合物。Schleden和Schwann 两人共同提出：一切植物动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的细胞学说（Cell Theory）.,学习细胞生物学的注意点,抽象思维与动态观点 结构与功能统一的观点 同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 细胞生物学的主要内容： 基本概念与实验证据；细胞器的动态特征； 化学能的产生与利用；细胞的活动及其调控等 实验科学与实验技术细胞真知源于实验室 What we know/How we know.,