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细胞生物学讲义 细胞生物学讲义 - 1 -

第一章 绪论

1.1 细胞生物学研究的内容与现状

一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科

细胞生物学：是在显微、亚显微与分子水平等不同层次上研究细胞结构、功能及生命活动规律的科学。

细胞生物学研究的对象是细胞。

细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。 细胞生物学不同于细胞学主要表现在：

第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。

第二，综合性。这所研究的内容广泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。

二、细胞生物学的主要研究内容

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 老与程序死亡 ；细胞的起源进化； 细胞工程；

(一)细胞核、染色体以及基因表达的研究

细胞核是遗传物质DNA贮存的场所，也是遗传信息转录为mRNA、rRNA与tRNA的场所。染色质与染色体是遗传物质的载体．核仁是转录rRNA与装配核糖体亚单位的具体场所。核膜与核孔复合体是核质之间物质交

《细胞生物学》重点讲义

第1章—绪论

1、概念： 细胞生物学

2、9世纪自然科学的“三大发现”：细胞学说、能量转化与守恒定律、达尔文进化论

第2章—细胞基本知识概要

1、概念：细胞

2、如何理解细胞是生命活动的基本单位？ 3、病毒的结构及其增殖过程？

第3章—细胞生物学研究方法

略

第4章—细胞膜与细胞表面

1、概念：细胞膜、生物膜、细胞连接、胶原

2、生物膜的基本结构特点是什么？这些特征与它的生理功能有什么关系？ 3、细胞连接有哪几种类型？各有何功能？

第5章—物质的跨膜运输与信号传递

1、概念：协同运输（共运输与对向运输）、细胞通讯、细胞识别、细胞信号通路、分子开关蛋白 2、物质的跨膜运输方式与哪些？各有什么特点？ 3、Na+-K+泵的工作原理？

4、胞饮作用与吞噬作用的比较？

5、细胞有哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同?

6、细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯?

第6章—细胞质基质与细胞内膜系统

1、概念：蛋白质分选、信号肽、共转移、后转移 2、信号假说的主要内容？

第7章—细胞的能量转换—线粒体和叶绿体

1、概念：呼吸、呼吸链、光合作用、光反应中心 2、线粒体各结构上的标志酶分别是什么？ 3、光合

名词解释

原生质：原生质一词原指细胞的全部活性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。

质膜：是细胞表面的单位膜。 细胞质：质膜与核被膜之间的原生质。 细胞器：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器

细胞质基质：细胞质中除细胞器以外的部分又称为或胞质溶胶，其体积约占细胞质的一半。 细胞核：真核细胞中最大的由膜包围的最重要的细胞器。是遗传物质贮存、复制和转录的场所。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。

脂质体：是一种人工膜。在水中搅动后形成，双层或单层脂分子球体

外在/外周膜蛋白：通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白。

内在膜蛋白：又称整合蛋白、跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。

脂锚定膜蛋白：是通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上的一类膜蛋白。

膜骨架：质膜下起支撑作用的网络结构

血影：是指人的红细胞经低渗处理后，质膜破裂剩下保持原来的形态和大小的细胞膜结构。

简单扩散小分子由高浓度区向低浓度区的自行穿膜运输。不需要消耗细胞的代谢能量

第一次作业

1、简述动物细胞在禁用词语内的特性？

答：1）动物细胞在胚胎期即已高度分化，而且这种分化是不可逆转的。

2）禁用词语内的动物细胞按照分裂能力可以分为三大类：

第一类是能保持继续分裂能力的细胞；第二类细胞群是永久失去分裂能力的细胞； 第三类是静止细胞群，即所谓的Go细胞。

2、简述激素对器官分化的调控？

激素在细胞生长与个体发育中具有重要的调控作用。离体培养下的器官分化，在大多数情况下是通过外源提供适宜的植物激素而实现的。在众多的植物激素中，生长素与细胞分裂素是两类主要的植物激素，在离体器官分化调控中占有主导地位。离体培养中，外源激素在细胞内的吸收和代谢影响到激素的活性从而影响其培养效果。

3、简述单倍体植物的特点及应用潜力？

单倍体植物的特点：1）体细胞染色体数减半

2）生长发育弱，体型小，各器官明显减小

3）雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代。

单倍体的应用潜力：1）迅速获得纯合型材料，缩短育种年限

2）获得育种中间材料

3）与诱变育种相结合可提高诱变效率

4）与细胞融合相结合，使这一育种途径更具有实际应用意义

5）作为遗传工程受体更为有效

6）用作基础遗传研究的各个领域

4、举例说明按细胞分裂潜力划分的几种细胞类型？

答：1）全能性细胞：细胞具有发育成完

名词解释

原生质：原生质一词原指细胞的全部活性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。

质膜：是细胞表面的单位膜。 细胞质：质膜与核被膜之间的原生质。 细胞器：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器

细胞质基质：细胞质中除细胞器以外的部分又称为或胞质溶胶，其体积约占细胞质的一半。 细胞核：真核细胞中最大的由膜包围的最重要的细胞器。是遗传物质贮存、复制和转录的场所。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。

脂质体：是一种人工膜。在水中搅动后形成，双层或单层脂分子球体

外在/外周膜蛋白：通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白。

内在膜蛋白：又称整合蛋白、跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。

脂锚定膜蛋白：是通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上的一类膜蛋白。

膜骨架：质膜下起支撑作用的网络结构

血影：是指人的红细胞经低渗处理后，质膜破裂剩下保持原来的形态和大小的细胞膜结构。

简单扩散小分子由高浓度区向低浓度区的自行穿膜运输。不需要消耗细胞的代谢能量

名词解释

原生质：原生质一词原指细胞的全部活性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。

质膜：是细胞表面的单位膜。 细胞质：质膜与核被膜之间的原生质。 细胞器：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器

细胞质基质：细胞质中除细胞器以外的部分又称为或胞质溶胶，其体积约占细胞质的一半。 细胞核：真核细胞中最大的由膜包围的最重要的细胞器。是遗传物质贮存、复制和转录的场所。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。

脂质体：是一种人工膜。在水中搅动后形成，双层或单层脂分子球体

外在/外周膜蛋白：通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白。

内在膜蛋白：又称整合蛋白、跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。

脂锚定膜蛋白：是通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上的一类膜蛋白。

膜骨架：质膜下起支撑作用的网络结构

血影：是指人的红细胞经低渗处理后，质膜破裂剩下保持原来的形态和大小的细胞膜结构。

简单扩散小分子由高浓度区向低浓度区的自行穿膜运输。不需要消耗细胞的代谢能量

第一章 绪论

一、细胞生物学概念

? 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、细胞增殖与分化、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。 三、研究的重点领域

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 细胞凋亡?基因组与后基因组学研究

三种疾病：癌症 心血管病 爱滋病和肝炎等传染病 五大研究方向：细胞周期调控 细胞凋亡 细胞衰老 信号转导 DNA的损伤与修复

第二节 细胞学与细胞生物学发展简史 一、细胞的发现（discovery of cell）

1665年，胡克创造了第一架有科学研究价值的显微镜。放大倍数可达40—140倍，并用其做了大量观察，将结果整理成书《显微图谱》（Micrographia）发表于1665年。在书中描绘了他所见到的木栓是由许多蜂巢状小室排成，并称之为细胞（Cell源于拉丁文Cella，原意为空隙、小室、小房子),是细胞学史上第一个细胞模式图。 把综合了细胞结构特点的图解称细胞模式图。 Hooke作为世界上细胞的第一个发现

“细胞生物学”教学大纲

（2005年春季）

主讲教师：丁明孝：Tel：67047 陈建国：Tel：55786 张传茂：Tel：57173

第一章 绪论 2学时

主讲教师：丁明孝教授

第一节 细胞生物学研究的内容和现状 第二节 细胞学与细胞生物学发展简史

教学要求：

掌握细胞学与细胞生物学发展的历史，细胞学说的建立及其所起的承前启后的重要作用。 细胞学与细胞生物学发展的历史大致可以划分为以下几个阶段：（1）细胞的发现；（2）细胞学说的建立；（3）细胞学的经典时期；（4）实验细胞学时期；（5）细胞生物学学科的形成与发展。分析了细胞生物学学科形成的基础与条件。当前细胞生物学主要发展方向是细胞分子生物学，它是以细胞作为一切有机体进行生命活动的基本单位这一概念为出发点，在各层次上（主要在分子水平上）研究细胞生命活动基本规律的学科。细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学科，它是现代生命科学的基础学科之一。

热点问

浅谈溶酶体与疾病

摘要：溶酶体（lysosomes）是真核细胞中一种膜包围的异质的消化性细胞器，是细胞内大分子降解的主要场所。1955年由比利时学者C．R．de迪夫等人在鼠肝细胞中发现，其存在的完整性与动物生理病理均密切相关。溶酶体为单层膜包被的囊状结构，直径约0.025～0.8微米；新形成的初级溶酶体经过与多种其他结构反复融合，形成具有多种形态的有膜小泡，内含多种水解酶，专司分解各种外源和内源的大分子物质，具有细胞内的消化功能。 一、 前言

溶酶体于20 世纪50 年代被发现,经过半个世纪的研究, 发现其在动物大多数门中存在。植物的液泡也可被认为是一种溶酶体。单细胞的原生动物也具有与高等动物十分相似的溶酶体,其功能是作为细胞内的消化管道。只有原核生物没有溶酶体。典型的细胞中含有约数百个溶酶体, 直径介于几百纳米至几个微米之间, 在不同的细胞类型中, 其数量和形态有很大差异, 即使在同一种细胞中, 其大小、形态也不尽相同( 异质性细胞器) 。利用密度梯度离心可分离出较高纯度的溶酶体, 通过对酸性磷酸酶的组织化学染色, 可进行光镜和电镜观察, 目前还可以利用免疫亲和抗体或荧光染料进行原位观察。 二，形成过程

初级溶酶体是在高尔基体的

第一章 绪 论 一、名词解释

1、细胞生物学cell biology：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，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的一门学科。

2、显微结构microscopic structure ：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等，目前用于研究细胞显微结构的工具有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等。 3、亚3、显微结构submicroscopic structure ：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如内质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等，目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等。

4、细胞学cytology ：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从Schleiden（1838）和Schwann（1839）的细胞学说的提出开始的，