细胞生物学教案 （来自https://www.doczj.com/doc/c97942005.html,）目录 前言 第一章绪论 第二章细胞结构概观 第三章研究方法 第四章细胞膜 第五章物质运输与信号传递 第六章基质与内膜 第七章线粒体与叶绿体 第八章核与染色体 第九章核糖体 第十章细胞骨架 第十一章细胞增殖及调控 第十二章细胞分化 第十三章细胞衰老与凋亡
前言 依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。 一、学科本身的重要性 要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 二、学科发展特点 细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足，既是当代生命科学发展的前沿，又是生命科学赖以发展的基础。 三、欲达到的目的 通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构发展的需求，也是为考研做准备。 本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。 参考资料 1 De.Robertis，《细胞生物学》，1965年（第四版）；1980年（第七版）《细胞和分子生物学》 2 Avers，“Molecular Cell Biology”， 1986年 3 Alberts，《细胞的分子生物学》，“Molecular biology of the cell”，1989年 4 Darnell，《分子细胞生物学》，1986年（第一版）；1990年（第二版）“Molecular Cell Biology”5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版 6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社 7 翟中和，细胞生物学基础，1987年，北京大学出版社 8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；2000年由科学出版社再版 9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，北京师范大学出版社 10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，2000年再版 11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》， 12翟中和主编《细胞生物学动态》，从1997年起（1—3卷），北师大出版社 13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社 14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社 15徐承水，《细胞超微结构研究》2000，中国国际教育出版社 学术期刊、杂志 国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol. 国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等
医学细胞生物学资料整理 第三章细胞得分子基础 生物小分子: ★为掌握内容 1、无机化合物:水(游离水、结合水) 无机盐:离子状态 2、有机化合物:单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 细胞大分子:细胞得蛋白质、核酸、多糖(由小分子亚基装配而成) 蛋白质一级结构:多肽链仲氨基酸得种类、数目与排列顺序形成得线性结构,化学键主要就是肽键 蛋白质功能:①细胞得结构成分。②运输与传导。③收缩运动。④免疫保护。⑤催化作用—酶 核酸: DNA:双螺旋结构 RNA:信使RNA(Mrna)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA) 功能:1、携带与传递遗传信息。2、复制。3、转录。 第四章细胞生物学得研究技术 第一节细胞形态结构得观察 光学显微镜技术------显微结构得观察 一、普通光学显微镜---染色标本 二、荧光显微镜---(紫外线)细胞结构观察、细胞化学成分研究、DNA＆RNA含量变化 三、相差显微镜---(光得衍射与干涉效应)活细胞结构、活动观察 四、微分干涉差显微镜 ---(平面偏振光得干涉)活细胞结构观察、细胞工程显微操作(三维立体投影) 五、暗视野显微镜---(特殊得聚光器)观察活细胞外形 六、激光共聚焦扫描显微境 ---(激光作光源)立体图像,组织光学切片 ;三维图像重建 电子显微镜技术------亚微结构得观察 分:透射、扫描、高压 透射电子显微镜: 电子束穿透样品而成像,观察细胞超显微结构,荧光屏上成像 亚微结构观察---电子显微镜技术、扫描隧道显微镜 光镜与电镜得区别 第二节细胞得分离与培养 一、细胞培养 就是指在体外适宜条件下使细胞继续生长、增殖得过程。 优点: 1、容易在较短得时间内获得大量得细胞 2、有利于研究单一类型得细胞
细胞生物学复习资料 第一章绪论 一、细胞生物学定义及其主要研究内容（名词解释） 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 / 超微与分子水平）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。 二、细胞生物学的发展史（代表人物及其发现） 1、细胞的发现。胡克利用自制显微镜发现了细胞。 2、细胞学说的建立及其意义。施莱登和施旺共同提出细胞学说 3、细胞学的经典时期 4、实验细胞学时期。摩尔根建立基因学说。 5、细胞生物学学科的形成与发展 第二章 一、细胞是生命活动的基本单位 （一）一切有机体都由细胞构成（除病毒是非细胞形态生命体外），细胞是构成有机体的基本单位（二）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。细胞生命活动以物质代谢为基础；以能量代谢（ATP）为动力；以信息调控为机制。 （三）细胞是有机体生长与发育的基础 （四）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 （五）没有细胞就没有完整的生命（病毒也适合）。结构破坏的细胞不能生存；单独的细胞器不能长期培养。 二、细胞的基本共性 1、所有的细胞都有相似的化学组成 2）所有细胞表面均有细胞膜（磷脂双分子层 + 镶嵌蛋白质） 3）均含有 DNA 与 RNA 作为遗传信息复制与转录的载体 4）均含有核糖体（合成蛋白质） 5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂 三、原核细胞的基本特征 1、遗传的信息量小，一个环状 DNA 构成； 2、细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。 原核生物的代表： 支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌、蓝藻等
第一、二章绪论 一、填空 A-一-1. 细胞生物学是从细胞的分子水平、细胞水平和亚细胞水平及个体水平研究细胞生命活动的学科。 A-一-2. R.Hooke用自制的显微镜发现了细胞，并用 cell 加以命名。A-一-3. M.J.Schleiden 和 J.Schwann 创立了细胞学说。A-一-4. 在光学显微镜下观察到的细胞结构称为显微结构，用微米作为度量单位。在电子显微镜下观察的细胞结构称为亚显微结构，用纳米作为度量单位。B-一-5.请写出当今细胞生物学六大研究热点问题中的任何三个：干细胞及其应用、细胞通讯和细胞信号转导、细胞增殖和细胞周期的调控、细胞的生长及分化、细胞的衰老和死亡、基因工程。 B-一-6.请写出细胞生物学众多分支学科中的三个：基因组学、蛋白质组学、干细胞生物学、单细胞生物学。 B-一-7.细胞学说认为：细胞是生物体生物体结构和功能的基本单位，是生命的基本单位，细胞来源于已经存在的细胞。 B-一-8.细胞生物学的发展过程大致可以分为四个阶段：①细胞的发现； ②细胞学说的形成；③细胞学的建立；④其他学科的渗透。 C-一-9.《细胞学杂志》或《细胞与组织》的出版是细胞学建立的标志。C-一-10.20世纪后细胞学进入新发展期，主要进展有 ①组织培养技术的建立；②细胞膜理化特性认识的加深；③细胞中核酸与蛋白质分析技术的出现；④电子显微镜的出现与利用。 Ａ-二-11.细胞的进化过程可分为三个阶段：①原始细胞；②原核细胞
③真核细胞。 Ａ-二-12.核糖体是支原体内唯一的细胞器。 Ａ-二-13.支原体是目前已知最小、最简单的细胞 B-二-14.在原始生命进化过程中，膜的形成是关键的一步，没有它，细胞形式的生命就不存在。 B-二-15.真核细胞出现的关键是细胞核的形成。 B-二-16.原核细胞进化为真核细胞的两种假说是分化起源说 和内共生起源说。 二、选择题 （一）单项选择题 A-一-1.最早发现细胞的科学家是（ A ）。 （A） Robert Hooke （B） Leeuwenhoek （C） Flemming (D) Schwann A-一-2.（ C ）设计制造了第一台电子显微镜。 (A) Robert Hooke (B) Vichow (C) Ruska (D) Hertwig A-一-3.（ C ）最早发现了细胞的有丝分裂现象。 (A) Ruska (B) Vichow (C) Flemming (D) Hertwig A-一-4.细胞学说不包括的内容是（C）。 (A) 细胞是生命活动的基本结构单位和功能单位 (B) 多细胞生物由单细胞生物发育而来 (C) 细胞的增殖方式都是有丝分裂 (D)细胞只能来自细胞 A-一-5.对细胞学说具有突出贡献的科学家是（ B ）。 (A) Robert Hooke and Leeuwenhoek (B) Schleiden and Schwann (C) Virchow and Braun (D) Watson and Crick A-一-6.光学显微镜是由（ D ）发明的。
第一章绪论 一、名词解释 1.细胞生物学 (cell biology) 2.细胞学说(cell theory) 3.医学细胞生物学( medical cell biology) 4.蛋白质组(proteome) 5.表观遗传学(epigenetics) 6.组蛋白密码(histone code) 二、单项选择题 1.发现细胞的时间和科学家分别是 A.1665，R.Hooke B.1673，A.Van Leeuwenhoek C.1831，R.Brown D.1855，R.Virchow E.1864, H. Von Mohl 2.生物体结构和功能的基本单位是 A.细胞 B.基因组 C.蛋白质组 D.染色体 E.基因 3.细胞生物学发展过程的实验细胞学阶段的主要标志是 A.研制成功第一台光学显微镜 B.观察到活体细胞 C.利用各种实验手段研究细胞的生化代谢过程及生理功能 D.研制成功第一台电子显微镜 E.明确了遗传信息流向的“中心法则 4.发表了“中心法则”的是 A.F.Crick B. G.Gamow C. J.Watson D.M.J.Schleiden E. T.Schwan 5.细胞学说的建立发生于 A.16世纪 B.17世纪 C.18世纪 D.19世纪 E.20世纪 6.使细胞生物学研究深入到亚细胞水平的是 A.光学显微镜 B.电子显微镜技术 C.DNA重组技术 D.DNA序列分析技术 E.体细胞克隆技术 7.下列与细胞骨架网状结构的发现有关的技术是 A.光学显微镜 B.原子力显微镜 C.扫描隧道显微镜 D.分子生物学技术 E.超高压电子显微镜 8.细胞生物学学科形成于
医学细胞生物学 第一章绪论 1. 简述细胞生物学形成与发展经历的阶段（1）细胞的发现与细胞学说的建立：R.Hook最早发现细胞并命名为cell，施莱登和施旺建立细胞学说。(2)细胞学的经典时期：细胞学说的建立掀起了对多种细胞广泛的观察和描述的热潮，主要的细胞器和细胞分裂活动相继被发现。(3)实验细胞学时期：人们广泛的应用实验的手段研究细胞的特性、形态结构和功能。(4)分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生：各个学科相互渗透，人们对细胞结构与功能的研究达到了新的高度。 第二章细胞的统一性与多样性 1.比较原核细胞和真核细胞的差别
第三章细胞膜与细胞表面 1.细胞膜的流动性有什么特点，膜脂有哪些运动方式，影响膜脂流动性的因素有哪些？（1）膜脂既具有分子排列的有序性，又有液体的流动性；温度对膜的流动性有明显的影响，温度过低，膜脂转变为晶态，膜脂分子运动受到影响，温度升高，膜恢复到液晶态，此过程称为相变。（2）膜脂的运动方式有：侧向扩散、旋转运动、摆动运动、翻转运动，其中翻转运动很少发生，侧向扩散是主要运动方式。（3）影响流动性的因素：脂肪酸链的长短和饱和程度，胆固醇的双重调节作用，卵磷脂/鞘磷脂比值越大膜脂流动性越大，膜蛋白与周围脂质分子作用也会降低膜流动性。此为环境因素（如温度）也会影响膜的流动性，温度在一定范围内升高，流动性增强。 2.简述膜蛋白的种类及其各自特点，并叙述膜的不对称性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜外在蛋白、膜内在蛋白、脂锚定蛋白。膜外在蛋白属于水溶性蛋白，分布在膜的两侧，与膜的结合松散，一般占20%-30%；膜内在蛋白属于双亲性分子，嵌入、穿膜，是膜功能的主要承担者，与膜结合紧密，占70%-80%。脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合，分布在膜两侧，含量较低。(2)膜的内外两侧结构
细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。
线粒体： 1.呼吸链（电子传递链）Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。 2.化学渗透假说（氧化磷酸化偶联机制）：线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用，利用高能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外，造成内膜内外的一个H+梯度（严格地讲是离子的电化学梯度），A TP合酶再利用这个电化学梯度来合成A TP。 3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 4.阈值效应：突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例，只有突变型DNA达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。 5.导向序列：将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号，或导向序列，由于这一段序列是氨基酸组成的肽，所以又称为转运肽。 6.信号序列：将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列，将组成该序列的肽称为信号肽。 7.共翻译转运：膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网，由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。 8.蛋白质分选：在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。 核糖体： 1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。 2.核酶：将具有酶功能的RNA称为核酶。 3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征，称为半衰期(half-life)。研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规则。 4.泛素介导途径：蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化。 细胞核： 1.核内膜：有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体），膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质，即核纤层（nuclear lamina），可支持核膜。 核外膜：靠向细胞质的一层，是内质网的一部分，胞质面附有核糖体 核周隙：内、外膜之间有宽20~40nm的腔隙，与粗面内质网腔相通 核孔复合体：内、外膜融合处，物质运输的通道 核纤层：内核膜内表面的纤维网络，支持核膜，并与染色质、核骨架相连。 2.核孔复合体：是细胞核内外膜融合形成的小孔，直径约为70 nm，是细胞核与细胞质间物质交换的通道。 3.核孔蛋白：参与构成核孔的蛋白质，可能在经核孔的主动运输中发挥作用。 核运输受体：参与物质通过核孔的主动运输。 核周蛋白: 是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族，相当于受体蛋白。 5.输入蛋白：核定位信号的受体蛋白, 存在于胞质溶胶中, 可与核定位信号结合, 帮助核蛋白进入细胞核。 输出蛋白：存在于细胞核中识别并与输出信号结合的蛋白质, 帮助核内物质通过核孔复合
细胞生物学目录 第一章绪论 第二章细胞生物的研究方法和技术 第三章质膜的跨膜运输 第四章细胞与环境的相互作用 第五章细胞通讯 第六章核糖体和核酶 第七章线粒体和过氧化物酶体 第八章叶绿体和光合作用 第九章内质网，蛋白质分选，膜运输 第十章细胞骨架，细胞运动 第十一章细胞核和染色体 第十二章细胞周期和细胞分裂 第十三章胚胎发育和细胞分化 第十四章细胞衰老和死亡
第一章绪论 1.原生质体：被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质 细胞质：细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分 原生质体：除去细胞壁的细胞 2.结构域：生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域 3.装配模型：模板组装，酶效应组装，自组装 4.五级装配： 第一级,小分子有机物的形成 第二级，小分子有机物组装成生物大分子 第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构 第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器 第五级，由各种细胞器组装成完整细胞 6.支原体：目前已知的最小的细胞 第二章细胞生物的研究方法和技术 1.显微镜技术：光镜标本制备技术、 2.光镜标本制备技术步骤：样品固定、包埋与切片、染色 3.电子显微镜种类：透射电子显微镜，扫描电镜，金属投影，冷冻断裂和冷冻石刻电镜，复染技术，扫描隧道显微镜 4.细胞化学技术：酶细胞化学技术，免疫细胞化学技术，放射自显影 5.细胞分选技术：流式细胞术 6.分离技术：离心技术，层析技术，电泳技术 第三章质膜的跨膜运输 1.细胞功能：外界与通透性障碍，组织和功能定位，运输作用，细胞间通讯，信号检测 2.膜化学组成：膜脂，膜糖，膜蛋白 3.膜脂的三个种类：磷脂，糖脂，胆固醇 4.脂质体用途：用作生物膜的研究模型，作为生物大分子与药物的运载体 5.膜糖功能：细胞与环境的相互作用，接触抑制，信号转导，蛋白质分选，保护作用。 6.膜蛋白类型：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白 7.膜蛋白功能：运输蛋白，酶，连接蛋白，受体（信号接受和传递） 8.不对称性的研究方法：冰冻断裂复型，冰冻蚀刻 9.膜流动性研究方法：质膜融合，淋巴细胞的成斑成帽效应，荧光漂白恢复技术 10.膜流动性的重要性：酶活性，信号转导，物质运输，能量转换，细胞周期 11.影响膜脂流动性的因素：脂肪酸链，胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值 12.影响膜蛋白流动的因素：整合蛋白，膜骨架，细胞外基因，相邻细胞，细胞外配体、抗体、药物大分子 13.膜骨架的主要蛋白：血影蛋白，肌动蛋白和原肌球蛋白，带4.1蛋白，锚定蛋白 14.转运蛋白质包括：载体蛋白，通道蛋白 15.协同运输的方向：同向协同，反向协同
第一章绪论 第一节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 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。 研究的主要任务是以细胞作为生命活动的基本单位为出发点，探索生命活动基本规律，阐明生物生命活动的基本规律，阐明细胞生命活动的结构基础。 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、代谢、运动、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等重大生命过程。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 细胞生物学研究的课题归纳起来包括3个根本性的问题： 1.基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ 2.基因表达的产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控顺序与调控机制是什么？ 3.基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子，是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程的？ 二、细胞生物学的主要研究内容 1、生物膜与细胞器的研究 2、细胞信号转导的研究 3、细胞骨架体系的研究 4、细胞核、染色体以及基因表达的研究 5、细胞增殖及其调控 6、细胞分化及干细胞生物学 7、细胞凋亡 8、细胞衰老 9、细胞工程 10、细胞的起源与进化 第二节细胞学与细胞生物学发展简史 一、生物科学发展的三个阶段: 1.形态描述生物学时期，19世纪以前； 2.实验生物学时期，20世纪前半世纪； 3.精细定性与定量的现代生物学时期，20世纪50-60年代至今。 二、细胞生物学发展简史 1. 细胞的发现 英国学者胡克，1665年第一次描述植物细胞的构造。 荷兰学者列文虎克观察了动植物活细胞与原生动物 2. 细胞学说的建立其意义 Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德国植物学教授，1838年发表“植物发生论”(Beitr?ge zur Phytogenesis)，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成。 Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授，一开始就研究Schleiden的细胞形成学说，并于1838年提出了“细胞学说”（Cell Theory)这个术语；1939年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”
第四章、细胞生物学的研究技术 （简单了解，考试题目较简单） 一显微镜 1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察 2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞)倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动 3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)：适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各 种细胞工程中的显微操作 4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的 某些细胞，实现对某些特定细胞的保留 6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原 二．亚显微结构的观察 1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三.细胞的分离与培养 （1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散） （2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养 细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH） A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养 B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养 C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的所含细胞） D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系 四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法 五．细胞连接（cell junction）: A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction） B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中 间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒） C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝 ★第五章、细胞膜及其表面 （重点内容）、
《医学细胞生圳学》习题冊 第一章绪论 一.单选题 1.利用现代技术和手段从分子、亚细胞和整体水平等不同层次上研究细胞生命活动及其基本规律的科学称（） A.细胞遗传学 B.细胞生物学 C.细胞病理学 D.细胞生理学 E.细胞形态学 2.细胞学说的创始人是（） A.R ? Hook B.Schleiden and Schwann C.R ? Brown D.W ? Flemming E. C. Darwin 3.最早发现细胞并将其命名为“cell”的学者是（） A.R ? Hook B. A. Leeuwenhoek C.R ? Brown D.W , Flemming E. C. Darwin 4.最早观察到活细胞的学者是（） A.R ? Hook B. A. Leeuwenhoek C.R ? Brown D.W ■ Flemming E. C ? Darwin 5.最早自制显微镜并用于观察细胞的学者是（） A.Schleiden and Schwann B.R ? Hook and A ? Leeuwenhook C.Virchow D.R ? Brown E. C. Darwin 6.最早发现细胞的遗传物质DNA分子为双螺旋结构的学者是（） A.Schleiden and Schwann B.R ? Hook and A ? Leeuwenhook C.Watson and Crick D.R ? Brown E. C ? Darwin 二多疵 1.现代的细胞生物学在哪些层次上来研究细胞的生命 活动（） A.分子水平 B.亚细胞水平 C.细胞整体水平 D.组织水平 E.器官水平 2.活细胞的基本生命活动有（） A.生长发育 B.分裂增殖 C.遗传变异 D.衰老 E.死亡 3.19世纪自然科学的三大发现包括（） A.进化论 B.细胞学说 C.能量守恒定律 D.重演率 E.分离律 三. 填空题 1.细胞生物学是从、和等3个水平上研究细胞生命活动的科学。 2.细胞是人体和其他生物体与的基本单位。 3.细胞生物学的发展大致可分为、、和等几个阶段。 4.1838年，和提出了,认为细胞是一切动植物的基本单位。
第一章细胞质膜 1、被动运输 是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。 2、主动运输 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。转运的溶质分子其自由能变化为正值，因此需要与某种释放能量的过程相耦连。主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。 3、紧密连接 是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间。紧密连接有两个主要功能：一是紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要封闭作用，二是形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。 4、通讯连接 一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括间隙连接、神经元间的化学突触和植物细胞间的胞间连丝。动物与植物的通讯连接方式是不同的，动物细胞的通讯连接为间隙连接,而植物细胞的通讯连接则是胞间连丝 5、桥粒 是一种常见的细胞连接结构，位于中间连接的深部。一个细胞质内的中间丝和另一个细胞内的中间丝通过桥粒相互作用，从而将相邻细胞形成一个整体，在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝，这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。
物质跨膜运输的方式和特点 Ⅰ、被动运输 是指物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。主要分为两种类型： （1）简单扩散②不需要提供能量；③没有 （2）协助扩散②存在最大转运速率；在一定限度内运 输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度不再增加， ④不需要提供能量。属于这种运输方式的物质有某些离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质 Ⅱ、主动运输 物质从浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧方向跨膜运输的过程。此过程中需要消耗细胞生产的能量，也需要膜上载体协助。属于这种运输方式的物质有离子和一些较大的分子如葡萄糖、氨基酸等物质。主动运输根据其过程所需的能量来源不同，可将其归纳为三种主要类型： （1）ATP驱动泵：ATP酶直接利用水解ATP提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运动。 （2）耦连转运蛋白：是介导各种离子和分子的跨膜运动。这类转运蛋白包括2种基本类型：同向转运蛋白和反向转运蛋白。这两类转运蛋白使一种离子或分子逆浓度梯度的运动与一种或多种不同离子顺浓度梯度的运动耦连起来。 （3）光驱动泵：主要在细菌细胞中发现，对溶质的主动运输与光能的输入相耦连，如菌紫红质利用光能驱动氢离子的转运。 Ⅲ、膜泡运输 物质进出细胞不需穿透细胞膜，而是借助各种膜泡来达到运输的目的。运输过程中涉及膜的融合，不需要膜上载体协助，但需要消耗细胞生产的能量，是一种物质的批量运输方式，又包括胞吞作用和胞吐作用。
医用细胞生物学知识点 By 小羊，小生（修整）友情提示：知识点很多，重点加粗，书中的表格均有，有些重点需掌握绘图（请查阅书本）。主要考点：名词解释，细胞的结构与功能。建议系统总结一下内质网，高尔基复合体，溶酶体的标志酶和各自的功能。1．细胞生物学（cell biology）：细胞生物学是从细胞的显微，亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。 2．对细胞概念理解的五个角度： ①细胞是构成有机体的基本单位； ②细胞是代谢与功能的基本单位； ③细胞是有机体生长与发育的基础； ④细胞是遗传的基本单位； ⑤没有细胞就没有完整的生命。 ⑥细胞具有全能性。 3．生物界划分的三个类型：原核细胞、古核细胞和真核细胞。 4．原核细胞与真核细胞的比较：p13表2-1 5．真核细胞特点的理解： ①以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系-生物膜系统 ②以核酸，蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系-遗传信息表达系统 ③由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系-细胞骨架系统 ④细胞质溶胶 6．生物大分子：细胞内主要的大分子有核酸，蛋白质，多糖。 7．核酸（nucleic acid）的基本单位:核苷酸。 8．核苷酸：核苷酸由戊糖，碱基和磷酸三部分组成。 9．DNA分子的双螺旋结构模型（p18图2-8）：DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成，
即一条链中磷酸二酯键连接的核苷酸方向是5’→3’，另一条是3’→5’，两条链围绕着同一个中心轴以右手方向盘绕成双螺旋结构。简而言之：DNA分子是由两条反向平行的核苷酸链组成。 10．基因组：细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质称为基因组。 11．动物细胞内含有的主要RNA种类及功能：p20表2-3 12．核酶（ribozyme）:核酶是具有酶活性的RNA分子。 13．蛋白质（protein）的基本单位：氨基酸。 14．肽键：肽键是一个氨基酸分子上的羧基与另一个氨基酸分子上的氨基经脱水缩合而成的化学键。15．肽(peptide)：氨基酸通过肽键而连接成的化合物称为肽。 16．蛋白质分子的二级结构：α-螺旋，β-片层。 17．酶(enzyme)：酶是由生物体细胞产生的具有催化剂作用的蛋白质。 18．酶的特性：高催化效率，高度专一性，高度不稳定性。 19．光学显微镜的种类：普通光学显微镜，荧光显微镜，相差显微镜，暗视野显微镜，共聚焦激光扫描显微镜。 20．细胞培养：细胞培养是指细胞在体外的培养技术，即无菌条件下，从机体中取出组织或细胞，模拟机体内正常生理状态下生存的基本条件，让它在培养器皿中继续生存、生长和繁殖的方法。
第一章习题解析 1.简要说明细胞生物学的研究内容及其发展方向。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的学科，其研究的对象是各种细胞及其相关的各个方面。它不仅研究细胞各个部分的结构和功能，而且研究细胞的增殖、分化、衰老与死亡、细胞信号传递等各个方面的生命活动，以及细胞的起源和进化等各种生命现象。因此，理论上讲其研究内容涵盖了细胞的各种层次和各个方面。 目前，细胞生物学的发展方向有两个（1）是在分子水平上不断深入地解析细胞及其各个部分的结构和功能；（2）是在系统综合的向度上将细胞整体水平、亚细胞水平和分子水平三个方面的研究成果有机地结合起来，以动态的观点来考察细胞和细胞器的结构与功能，全面深入地解读细胞的各项生命活动。深刻性与综合性是当代细胞生物学及其进一步发展的特点。 2.简述细胞学与细胞生物学的发展历史。 细胞学开始孕育于细胞的发现之时。经过170多年的资料积累，特别是19世纪上半叶，随着显微镜质量的提高和切片机的发明，细胞学说于1838~1839年创立，这是细胞学的第一次飞跃。到1892年，Hertwig的《细胞与组织》一书出版，使细胞学作为一个独立的学科正式诞生。随后又经过几十年的发展，到20世纪40年代，细胞学已发展成为一门内容丰富、学科体系比较完整的学科。然而，细胞学主要是一门描述性学科。 20世纪50年代开始，电子显微镜与超薄切片技术相结合，产生了细胞超微结构学，使对细胞结构的认识得到了很大程度的更新和拓展；生物化学与细胞学的相互渗透和结合，使细胞生化得到了快速发展；70年代以来，科学家们将分子生物学的概念与技术引进了细胞学，为细胞生物学的最后形成与建立奠定了坚实的基础。目前细胞生物学与分子生物学在许多领域仍互相交汇和融合，其研究内容与范畴与生命科学的其它学科往往交错在一起，以致目前很难为细胞生物学划出一个明确范围。 3.当前细胞基本生命活动研究又那些重大问题？ 可大致分为以下几个方面（1）染色体DNA与蛋白质相互作用的关系------主要是非组蛋白对基因的作用；（2）细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；（3）细胞信号转导的研究；（4）细胞结构体系的装配；（5）蛋白质的合成、分选与跨膜转运；（6）真核细胞的起源等等。 4.纵观细胞生物学发展史，你认为该学科近百年来快速发展的主要原因是什么？ 从细胞的发展至今已有300多年的历史了。纵观细胞生物学的发展历史，其进步的主要原因有两点：一是仪器设备的改进和技术方法的进步，推动了学科的发展。科学的发展总是和工具的改进分不开的，每当有重大的工具和技术发明时，科学也就在孕育着重大的飞跃。细胞生物学也不例外，对细胞的观察、解剖和分析手段的发明和不断的进步，促使细胞生物学不断地向更高的水平发展。例如，电子显微镜的发明和超薄切片技术的发展，产生了细胞超微结构学，在短短的十多年的时间里，它所积累的资料使细胞结构的知识在很大程度上得到了更新。大大深化和拓展了对细胞的认识。二是学科间的相互渗透与促进也有一定的作用。如细胞学与生化结合产生细胞化学，解读了大量的科学事实，对细胞生物学的诞生和发展起了巨大的推动作用。 5.简述细胞学说的主要内容。 ①一切生物体，包括单细胞生物、植物和动物，都是由细胞组成的。②所有细胞在结构、组成上基本相似；③生物体通过细胞的活动反映其功能；④新细胞是由已存在的细胞分裂而来。 6.简述细胞学发展的四个主要阶段。 细胞学发展的四个主要阶段是：细胞的发现和细胞学说的创立、细胞学的经典时期、实验细胞学时期和细胞生物学阶段。 复习题 1.细胞生物学的研究内容有哪几个方面、包含哪几个层次？ 2.简述细胞学说的主要内容。 3. 纵观细胞生物学发展史，你认为该学科近百年来快速发展的主要原因是什么？
实验一细胞器的活体染色与观察 线粒体活体染色与观察 实验目的 1．掌握细胞器活体荧光标记技术。 2．观察和了解活细胞内线粒体的形态、结构与分布特点。 实验原理 对细胞的结构及功能的研究历来是细胞生物学的主要内容。活体染色是指使生活有机体的细胞或组织着色但对其又无毒害作用的一种染色方法。它的目的是显示生活细胞内的某些结构，而不影响细胞的生命活动。根据所用染色剂的性质和染色方法的不同，通常把活体染色分为体内活染与体外活染两类。体内活染是将胶体状的染料溶液注入动、植物体内，染料的胶粒固定、堆积在细胞内某些特殊结构里，使这些特殊结构易于被识别。体外活染又称超活染色，它是将活的动、植物分离出部分细胞或组织小块，用染料溶液浸染，染料被选择性地固定在活细胞的某种结构上而显色。随着细胞生物学的实验研究技术发展，对细胞的研究正经历着从简单到复杂，从静态到动态，从单维度到多维度的发展。其中，细胞器的活体荧光标记技术是现代细胞生物学研究常用的重要实验技术。这种技术可以从分子水平上动态地研究活细胞中的各种生理活动，极大地增强了人们对细胞的认识能力。这种技术能够用来分析细胞的信号转导、物质运输、能量代谢和膜电位的变化等。现在，已经有许多细胞器特异的商业化荧光染料。 Golgi-Tracker Red是一种高尔基体红色荧光探针，可以用于活细胞高尔基体特异性荧光染色。Golgi-Tracker Red为采用Molecular Probes公司的BODIPY TR进行了荧光标记的C5-ceramide。Golgi-Tracker Red可以用于活细胞的高尔基体荧光标记，但不适合用于固定细胞的标记。Golgi-Tracker Red的最大激发光波长为589 nm，最大发射光波长为617 nm。BODIPY-FL-神经酰胺是一种脂类物质，能特异地标记高尔基体。BODIPY-FL-神经酰胺的最大激发光波长是464 nm，最大发射光波长为532 nm。DiO-C6( 3)是一种短链碳酸化氰苷染料，可以标记包括内质网在内的多种膜性细胞器。但是，根据形态、结构特征，内质网很容易被识别。D10-C6(3)的最大激发光波长为484 nm，最大发射光波长为501 nm。罗丹明123是一种阳离子荧光染料。活体线粒体能够产生膜电位，可以吸引罗丹明123进入线粒体。因此，罗丹明123能够特异地标记线粒体。罗丹明123的最大激发光波长为504 nm，最大发射光波长为534 nm。Hoechst 33258是一种可以穿透细
《细胞生物学》习题及解答 第一章绪论 本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。 二、填空题 1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。1、生命活动，显微水平，亚显微水平，分子水平，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。 2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。2、1665，Robert Hooke，Leeuwen Hoek。 3、1838—1839年，和共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的。3、Schleiden、Schwann，基本单位。 4、19世纪自然科学的三大发现是、和。4、细胞学说，能量转化与守恒定律，达尔文的进化论。 5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。5、细胞来自细胞。 6、人们通常将1838—1839年和确立的；1859年确立的；1866年确立的，称为现代生物学的三大基石。
6、Schleiden、Schwann，细胞学说，达尔文，进化论，孟德尔，遗传学。 7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。7、细胞的发现，细胞学说的建立，细胞学经典时期，实验细胞学时期。 三、选择题 1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。 a、Robert Hooke b、Leeuwen Hoek c、Grew d、Virchow 2、细胞学说是由（）提出来的。 a、Robert Hooke和Leeuwen Hoek b、Crick和Watson c、Schleiden和Schwann d、Sichold和Virchow 3、细胞学的经典时期是指（）。 a、1665年以后的25年 b、1838—1858细胞学说的建立 c、19世纪的最后25年 d、20世纪50年代电子显微镜的发明 4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。 a、组织培养 b、高速离心 c、光学显微镜 d、电子显微镜 四、判断题 1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。（ x） 2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。（ x） 3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。（ y） 4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。（ x）