細胞生物學研究的內(nèi)容和現(xiàn)狀.ppt

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第一章緒論,細胞生物學研究的內(nèi)容和現(xiàn)狀細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的重要基礎學科細胞生物學的主要研究內(nèi)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(fā)展簡史細胞的發(fā)現(xiàn)細胞學說的建立其意義細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學與細胞學的分支及其發(fā)展細胞生物學學科的形成與發(fā)展細胞生物學的主要學術組織、學術刊物與教科書,,細胞學的經(jīng)典時期：細胞學說建立以后，很自然掀起對細胞進行廣泛的觀察與描述高潮，各主要的細胞器和細胞分裂活動的發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成了細胞學的經(jīng)典時期，主要指19世紀的最后25年。1.原生質(zhì)理論的提出：1840年普金耶（Pukinje）和1846年馮莫爾（VonMohl）首次將動植物細胞的內(nèi)含物稱“原生質(zhì)”1861年舒爾策（MaxSchultze）提出了原生質(zhì)理論，認為有機體的組織單位是一小團原生質(zhì)，這種物質(zhì)在一般有機體中是相似的。1880年Hanstein提出“原生質(zhì)體”的概念，認為細胞是由細胞膜包圍的一小團原生質(zhì)，分化為細胞核和細胞質(zhì)。2.細胞的分裂：1841年Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細胞的直接分裂，其后Flemming在動物細胞,Strasburger在植物細胞中發(fā)現(xiàn)有絲分裂（mitosis）并證明有絲分裂的實質(zhì)是細胞核內(nèi)的絲狀物（染色體）的形成及其向兩個子細胞的平均分配。VanBeneden(1883)和Strsaburger(1886)分別在動物細胞和植物細胞中發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂。3.重要細胞器的發(fā)現(xiàn)：1883年VanBeneden和Boveri發(fā)現(xiàn)中心體1894年Altmann發(fā)現(xiàn)線粒體Golgi發(fā)現(xiàn)高爾基體。,,實驗細胞學時期1.細胞遺傳學的發(fā)展1876年O.Hertwig發(fā)現(xiàn)了動物的受精現(xiàn)象1883年VanBeneden發(fā)現(xiàn)蛔蟲的卵和精子的染色體只有體細胞的一半1888年Strasburger,1893年Overton等在植物中也發(fā)現(xiàn)受精現(xiàn)象，并證明生殖細胞的染色體也比體細胞少一半。1980年孟德爾在34年前發(fā)表的遺傳法則被重新發(fā)現(xiàn)。1905年Wilson發(fā)現(xiàn)性別與染色體的關系,Weissman推測遺傳單位有序地排列在染色體上。德國的Borveri和美國的Sutton同時提出遺傳的染色體學說，把染色體行為同孟德爾的遺傳因子聯(lián)系起來。1910年摩爾根（Morgen）證明基因（Gene）是決定遺傳性狀的基本單位，并排列在染色體上，建立基因?qū)W說。以上大師的研究工作將細胞學與遺傳學結(jié)合起來，奠定了細胞遺傳學的基礎。2.細胞生理學的研究3.細胞生化,,細胞生物學的形成與發(fā)展1933年第一臺透射式電子顯微鏡的建造1940年Joshox在細菌中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，Hederberg發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)1941年提出一個基因一個酶的理論1950年明確亞細胞結(jié)構(gòu)承擔特殊的生化功能1953年WatsonCrick發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，1958年Crick提出中心法則1961年NiceuberyMotthad確定了每一種氨基酸的密碼；JacobMonod提出操縱子學說。1965年第一本CellBiology出版1983年Alberts等編寫“MolecularBiologyoftheCell”1986年Darnell等編寫了“MolecularCellBiology”1990年我國用自己研制的掃描隧道電子顯微鏡首次觀察到變性的噬菌體DNA的結(jié)構(gòu)現(xiàn)代分子生物學的加入，神經(jīng)生物學、發(fā)育生物學的滲透融合，使得細胞學的內(nèi)容更加豐富，從而使細胞生物學誕生,,細胞生物學,生命體是多層次、非線性、多側(cè)面的復雜結(jié)構(gòu)體系，而細胞是生命體的結(jié)構(gòu)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(guī)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(jié)構(gòu)與功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調(diào)控、細胞起源與進化等為主要內(nèi)容。核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結(jié)合起來。,,主要內(nèi)容,細胞結(jié)構(gòu)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(diào)控細胞分化及其調(diào)控細胞的衰老與凋亡細胞的起源與進化細胞工程,,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(fā)展趨勢。,,重點領域,?染色體DNA與蛋白質(zhì)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(diào)控?細胞信號轉(zhuǎn)導的研究?細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝,,,美國科學情報研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）；細胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學研究（genomeandpost-genomicanalysis）。,,,美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）在1988年底發(fā)表的一份題為《什麼是當今科研領域的熱門話題？》（“Whatispopularinresearchtoday？”）的調(diào)查報告中指出，目前全球研究最熱門的是三種疾病：?癌癥（cancer）?心血管?。╟ardiovasculardiseases）?愛滋病和肝炎等傳染病（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：?細胞周期調(diào)控（cellcyclecontrol）；?細胞凋亡（cellapoptosis）；?細胞衰老（cellularsenescence）；?信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）；?DNA的損傷與修復（DNAdamageandrepair）,,,“細胞學說”的基本內(nèi)容,認為細胞是有機體，一切動植物都是由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成；每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有它“自己的”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(chǎn)生。,,主要學術刊物CellScienceNaturePNAS(ProceedingsofNationalAcademyofScience)JournalofCellBiologyTrendsinCellBiologyPlantCellMolecularBiologyoftheCellJournalofCellScienceCellDeathandDifferentiationCellGrowthandDifferentiationExperimentalCellResearch《中國科學》《科學通報》《實驗生物學報》《細胞生物學雜志》《遺傳學報》《植物學報》《動物學報》《解剖學報》《微生物學報》CellResearch等,,AlbertsBetal.EssentialCellBiology.NewYorkandLondon：Garlandpublishing，Inc.1998AlbertsBetal.MolecuarBiologyoftheCell,3rded.NewYorkandLondon：GarlandPublishing，Inc.1994BeckerW.M.etal.TheWorldoftheCell.FourthEd.TheBenjamin/CummingsPublishingCompany.2000GeraldKarp.CellandMolecularBiology：conceptsandexperiments，2ndEdition.PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.1999LodishH.etal.MolecularCellBiology.4thEd.ScientificAmericanBooks,Inc.2000.,,,鄭國昌細胞生物學高等教育出版社翟中和細胞生物學高等教育出版社1995，2000王金發(fā)主編細胞生物學科學出版社出版，200３年。汪德耀細胞生物學上?？萍汲霭嫔?，1988韓貽仁分子細胞生物學高等教育出版社，200２年第二版汪仁等細胞生物學北京師范大學出版社，1990，1998鄭國昌，翟中和細胞生物學進展，1989，1991，1994翟中和細胞生物學動態(tài)，北京師范大學出版社，1995，1997，1999宋雪明醫(yī)學細胞與分子生物學，上海醫(yī)科大學出版社，1995,,,,細胞的發(fā)現(xiàn),,英國物理學家胡克（RobertHooke,1663-1703）創(chuàng)造了第一臺有科學研究價值的顯微鏡。軟木塞---小室---cell---細胞,,,1838年，德國植物學家Schleden發(fā)表了《植物發(fā)生論》，指出細胞是構(gòu)成植物的基本單位；1839年德國動物學家Schwann發(fā)表了《關于動植物的結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究》論文，指出動植物都是細胞的集合物。Schleden和Schwann兩人共同提出：一切植物動物都是由細胞組成的，細胞是一切動植物的基本單位，這就是著名的細胞學說（CellTheory）.,,,學習細胞生物學的注意點,抽象思維與動態(tài)觀點結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)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(nèi)容：基本概念與實驗證據(jù)；細胞器的動態(tài)特征；化學能的產(chǎn)生與利用；細胞的活動及其調(diào)控等實驗科學與實驗技術——細胞真知源于實驗室——Whatweknow//Howweknow.,