细胞生物学第一章 绪论

名词解释第一章绪论1.细胞生物学：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：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3、亚显微结构：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.第二章细胞基本知识概要2.细胞学：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学.3.细胞：由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。

4.病毒：迄今发现的最小的、最简单的专性活细胞内寄生的非胞生物体，是仅由一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。

5.原核细胞：没有由膜围成的明确的细胞核、体积小、结构简单、进化地位原始的细胞。

第四章细胞膜与细胞表面1.生物膜：把细胞所有膜相结构称为生物膜。

2.细胞外被：又称糖萼，细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，实际上是细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链，是膜正常的结构组分，对膜蛋白起保护作用，在细胞识别中起重要作用。

3.细胞连接：细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞膜相互联系、协同作用的重要组织方式，在结构上常包括质膜下、质膜及质膜外细胞间几个部分，对于维持组织的完整性非常重要，有的还具有细胞通讯作用。

4紧密连接：紧密连接是封闭连接的主要形式，普遍存在于脊椎动物体表及体内各种腔道和腺体上皮细胞之间。

是指相邻细胞质膜直接紧密地连接在一起，能阻止溶液中的分子特别是大分子沿着细胞间的缝隙渗入体内，维持细胞一个稳定的内环境。

5.间隙连接：是动物细胞间最普遍的细胞连接，是在相互接触的细胞之间建立的有孔道的连接结构，允许无机离子及水溶性小分子物质从中通过，从而沟通细胞达到代谢与功能的统一。

6.细胞粘附分子：细胞粘附分子是细胞表面分子，多为糖蛋白，是一类介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附作用的膜表面糖蛋白。

第一章绪论一、细胞学说1、ean-Baptiste de Lamark （1744~1829)，获得性遗传理论的创始人，法国退伍陆军中尉，50岁成为巴黎动物学教授，1809年他认为只有具有细胞的机体，才有生命。

2、Charles Brisseau Milbel（1776~1854)，法国植物学家，1802年认为植物的每一部分都有细胞存在。

3、Henri Dutrochet （1776~1847），法国生理学家，1824年进一步描述了细胞的原理。

4. Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德国植物学教授，1838年发表“植物发生论”，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成。

5. Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授，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”。

6. 德国人R. V irchow 1855年提出“一切细胞来源于细胞”（omnis cellula e cellula）的著名论断，进一步完善了细胞学说。

把细胞作为生命的一般单位，以及作为动植物界生命现象的共同基础的这种概念立即受到了普遍的接受。

恩格斯将细胞学说誉为19世纪的三大发现之一。

与其它生命科学一样，细胞的发现与细胞学说的形成依赖于技术的发展；同时，科学的发现促进技术的发明。

细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：细胞的发现，16世纪末-19世纪30年代，显微镜的发明。

第二阶段：细胞学说提出，19世纪30年代-20世纪中期。

第三阶段：超微结构研究，20世纪30年代-70年代，电子显微镜的发明。

第四阶段：分子细胞生物学，20世纪70年代至今，分子克隆等技术的发展。

二、模式生物个体生命诞生自精卵结合形成合子，经过细胞的不断分裂、迁移、分化并发生巨大形态变化，构建出未来身体的雏形。

《细胞生物学》笔记●第一章绪论●一、细胞学与细胞生物学发展简史●1 生物科学3个阶段以及细胞的发现●（1）三个阶段：形态描述阶段、实验室生物阶段、现代生物学阶段。

●（2）1665年胡克第一次发现植物细胞；1674年列文虎克发现红细胞。

●2 细胞学说的建立及意义●细胞学说的建立●第一阶段●1838~ 1839年，施莱登(德国)和施旺(德国)提出“细胞学说”●①所有生物都是由细胞构成的:●②每个细胞都是相对独立的单位●③已存在的细胞繁殖产生新细胞●第二阶段●1858年，德国医生和病理学家魏尔肖一细胞来自于细胞●细胞学说的意义●推进了人类对于生命的认识，推动科学的发展，与进化论和遗传学共称为生物学三大基石●二、细胞的统一性与多样性●1 细胞的基本特征●细胞的基本共性●①化学组成相似●②细胞质为膜脂-蛋白体系●③遗传装置相同●④分裂方式为一分为二●细胞是生命活动的基本单位●①构成有机体的基本单位●②代谢与功能的基本单位●③有机体生长与发育的基础●④繁殖的基本单位，遗传的桥梁●⑤生命起源的归宿，生物进化的起点●细胞的大小及其影响因素●细胞大小●高等动植物，同一器官与组织的细胞大小在一个恒定的范围之内，与物种差异无关●细胞内蛋白质与核糖体RNA的量决定细胞的大小●影响因素●信号通路中心的蛋白激酶一mTOR●细胞所处的时期●细胞核DNA的含量●2 原核细胞与真核细胞●（1）原核细胞●特点●①体积小，繁殖快，适应环境能力强●②没有生物膜系统●③基因组很小，主要遗传物质仅为一个环状DNA●④基因表达简单，没有复杂的细胞分化●⑤进化地位低●举例●支原体（最小最简单的细胞）●细菌●蓝藻●（2）真核细胞●3大基本结构系统●生物膜结构系统●①选择性物质跨膜运输与信号转导:●②双层核膜将细胞分成细胞质与细胞核，使基因精确表达:●③各细胞器相互独立,协调功能行使:●④膜上附着大量酶，催化大部分化学反应●遗传信息传递与表达系统●组分: DNA. RNA和蛋白质。

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，反向协同第四章细胞与环境的相互作用1.细胞表面结构：细胞外被、膜骨架、胞质溶胶2.细胞外被功能：连接，细胞保护，屏障3.糖萼：由细胞表面的碳水化合物形成的质膜保护层，又称为多糖包被。

《细胞生物学》一、第一章绪论(一)细胞生物学研究得内容及现状——主要说明细胞生物学就是研究与揭示细胞基本生命活动规律得科学。

因为细胞就是生命体结构与功能得基本单位,一切疾病与发病机制也就是以细胞病变为基础,所以细胞得研究即就是生命科学得出发点，主要研究内容可归为①生物膜与细胞器(生物膜就是细胞重要得结构基础，细胞器就是认识细胞结构与功能得重要组成部分)②细胞信号传递了解基本生命活动得分子机制与揭示生命得本质有重要得理论意义，转导基础为蛋白质与蛋白质之间得复杂得相互作用，就是通过复杂得信号转导网络系统而实现得,呈现高度得非线性关系。

③细胞骨架体系(包括细胞质骨架与核骨架)，维持细胞形态,保持细胞内部结构。

④细胞核，染色体及基因表达——细胞核为遗传物质ＤNA储存与复制得场所与RNA转录与加工得场所；染色质为遗传物质得载体，核仁转录ｒＲNA与组装核糖体亚单位。

核孔复合体为核质之间物质交换与信息交流得门控通路,ＤNA结合蛋白可分为组蛋白与非组蛋白。

⑤细胞增殖及调控—就是了解生物生长发育得基础,就是研究癌变及逆转得重要途径。

⑥细胞分化及干细胞生物学—实质在于信号介导下由组合调控引发得组织特异性基因得表达。

⑦细胞死亡—为主动过程，主要有细胞凋亡，细胞坏死，自噬性细胞死亡三个方式,以维持生物体正常得生长发育,自稳态得维持,免疫耐受得形成及肿瘤监控等过程。

⑧细胞衰老--就是研究人、动植物生命得基础⑨细胞工程—用人工方法使不同细胞基因或基因组重组形成杂交细胞或将基因或基因组由一种细胞转移至另一种细胞中,使之跨越种间障碍,产生新得遗传性状,如动物体细胞杂交实验与哺乳生物体得克隆⑩细胞得起源与进化。

（二)细胞学与细胞生物学发展简史—分为三个阶段（生物科学时期、实验生物学时期、现代生物学时期)⑴胡克、英国第一次描述了植物细胞得构造;列文虎克观察了许多动植物得活细胞与原动物，并描述了细胞核结构；M、Malpｉghｉ与Ｎ、Grew注意到了细胞壁与细胞质得区别;施旺与施莱登共同提出了细胞就是一切动植物得基本单位—为著名得“细胞学说”,使生物学科有了重大得促进与知道作用；普金耶与莫尔首次提出原生质理论;Esｔｒasbuｒgｅr在植物细胞中发现有丝分裂,并证实其实质为核内丝状物(染色体)得形成向两个子细胞得平均分配；细胞器得发现:vａn Beneden与T、Bｏveｒi发现中心体,Altmanna发现线粒体Goｌegi发现高尔基体。

第一章绪论1.细胞生物学是研究细胞基本（生命活动）规律的科学，是在（显微）、（亚显微）和（分子水平）三个不同层次上，以研究细胞的结构功能、重大生命活动等过程的一门学科。

2.细胞生物学是研究细胞基本（生命活动）规律的科学,是在（显微）、（亚显微）和（分子水平）三个不同层次上,以研究细胞的（结构与功能）、（重大生命活动规律）、细胞起源与进化和细胞工程等为主要内容的一门科学3.1838-1839年，（施莱登）和（施旺）共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的。

4.1858年德国病理学家魏尔肖提出（一切细胞来源于细胞）的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。

1.下列属于细胞学说的描述有（ABCD ）A.有机体是由细胞构成的B.细胞是构成有机体的基本单位C.细胞通过细胞分裂繁殖后代D.一切细胞来源于细胞2.美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick提出DNA双螺旋模型是（B ）年？A.1950B.1953C.1956D.19603.第一个观察到活细胞有机体的是( B )。

A.Robert HookeB.Leeuwen HoekC.GrewD.Virchow4.细胞学说是由( B )提出来A.Robert Hooke和Leeuwen HoekB.Schleiden和SchwannC.Crick和WatsonD.Sichold和Virchow5.1665年英国学者(A )第一次观察到细胞并命名为cell。

A.Robert HookeB.Leeuwen Hoek .C.GrewD.Virchow6.在1953年首先提出DNA双螺旋结构模型的学者是(B )。

A.AveryB.Waston和CrickC.BratchetD.Casperson[E]Feulgen7.细胞生物学是研究细胞基本结构的科学（A）A.正确B.错误8.细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构（B）A.正确B.错误9.细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位（A）A.正确B.错误10.细胞学说的建立构成了细胞学的经典时期（B）A.正确B.错误1.细胞学说的主要内容是什么？有何重要意义？答：细胞学说的内容：（1）有机体是由细胞构成的;（2）细胞是构成有机体的基本单位;（3）细胞通过细胞分裂繁殖后代。

细胞生物学第一章绪论一.细胞生物学研究的对象及目前研究的重要方面和进展1．什么是细胞生物学（研究对象）？细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位。

那么我们探索生物体的生命必然要深入细胞中去进行研究。

细胞学就是研究细胞的结构、功能及其生活史的科学。

早期的细胞学是以研究细胞的形态和结构为核心的。

细胞生物学与细胞学的区别是什么呢？细胞生物学是由细胞学发展而来的，但它又不同细胞学。

无论从对细胞研究的范围和深度都远远超出了早期细胞学的研究水平。

现代的细胞学，即细胞生物学是生物各门学科——特别是细胞学、生物化学和遣传学发展到分子水平而汇流到一起的产物。

它是一门综合性学科，也是一门基础学科。

在形态描述方面已远远超出光镜下可见的结构水平；在功能方面也超越了生理变化的描述时期。

随着分子生物学的发展、新方法、新技术的不断涌现，对细胞的研究已从细胞全体和超微结构深入到分子结构三个不同层次中去了，因为生物体本身就是一个多层次的实体，这也是必然的发展规律。

目前已将细胞的整体活动水平、亚细胞结构和分子水平三个方面的研究有机的结合起来，以动态的观点来观察细胞和细胞器的结构和功能以探索细胞的基本活动。

它不仅是孤立地研究一个个细胞器和生物大分子，一个个生命现象，而是研究它们之间变化过程，它们之间的相互关系，以及与环境的相互关系。

概括起来说，细胞生物学是在显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上探讨细胞生命活动及其机制与规律的学科。

在研究范围上已大大超出了过去细胞学内容，改称“细胞生物学”（cell biology）。

2．当前细胞生物学研究的几个重要方面和发展概念。

生物结构的不同层次水平：范畴①分辨力 0.1mm (100μm)以上解剖学、结构器官② 100μm → 10 μm 组织学组织(各种光镜)③ 10 μm → 0.2μm 细胞学细胞、细菌④ 200nm → 1nm 亚显微形态学、超微结构、分子生物学⑤小于1nm 分子和原子结构、原子的排列<1> 细胞超微结构及功能60—70年代中基本搞清超微结构分辨力0.4nm → 0.2μm 光镜/人眼分辨力增加500倍，电镜/光镜增加500倍。

细胞生物学第一章绪论表观遗传学epigenetics 与核苷酸序列无关的调节基因表达的可遗传控制机制。

表观遗传学是研究基因核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。

表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化（DNA methylation），基因组印记（genomic imprinting），母体效应（maternal effects），基因沉默（gene silencing），核仁显性，休眠转座子激活和RNA 编辑（RNA editing）等。

细胞凋亡apoptosis 一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是细胞接受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应。

该过程具有典型的形态学和生化特征，凋亡细胞最后以凋亡小体被吞噬消化。

细胞分化cell differentiation细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异的过程。

细胞学说由德国人施莱登施旺在1838-1839年提出，即一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。

细胞学说主要内容cell theory 生物科学的重要学说之一，包括三个基本内容：所有生命体均由单个或多个细胞组成；细胞是生命的结构基础和功能单位；细胞只能由原有细胞分裂产生。

细胞生物学Cell biology 是研究细胞基本生命活动规律的科学，是现代生命科学的重要基础学科之一，它从显微、亚显微和分子三个层次研究细胞结构和功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等。

概括的说，细胞生物学是应用现代物理化学技术成就和分子生物学的概念与方法，以细胞作为生命活动的基本单位的思维作为出发点，探索生命活动规律的学科，其核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。

分子细胞生物学以细胞为对象，主要在分子水平上研究细胞生命活动的分子机制，即研究细胞器、生物大分子与生命活动现象之间的变化发展过程，研究它们之间的相互关系，以及它们与环境之间的相互关系。

细胞生物学第一章绪论一、细胞生物学的研究对象、内容和任务1.细胞生物学的研究对象细胞生物学是研究细胞生命体活动基础规律的一门学科，是现代生命科学的基础学科之一，其研究对象是细胞。

细胞是除病毒以外的所有生物体结构和功能的基本组成单位。

细胞学是指对细胞的研究，从显微和亚显微两个结构层次对细胞的形态结构、生理功能及其生活史的研究。

概括地说，细胞生物学是以细胞为研究对象，应用现代物理学、化学、实验生物学、生物化学及分子生物学的技术和方法，从细胞整体水平、亚显微水平和分子水平三个层次上研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

其研究内容包括细胞各部分的结构和功能，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。

研究的目的不仅在于阐明细胞各种生命活动的现象和本质，而且还要利用和控制其活动现象和规律，为生产实践服务，造福于人类和社会。

2.细胞生物学的研究任务细胞生物学的研究任务是将细胞整体水平、亚显微水平和分子水平三个层次的研究有机地结合起来，以动态的观点考察细胞及细胞器的结构和功能，全面而深人地解读细胞的各项生命活动。

在理论研究方面，采取分析与综合相结合的方法，在细胞显微、亚显微和分子结构三个不同层次上，把结构与功能统一起来进行研究。

在形态方面，不仅要描述细胞的显微结构，而且要用新的工具和方法，观察与分析细胞内部的亚显微结构、分子结构以及各种结构之间的变化过程，进而阐明细胞生命活动的结构基础;在功能方面，不仅要研究细胞内各部分的化学组成和新陈代谢的动态，而且还要研究它们之间的关系和相互作用，进而揭示细胞的生长、分裂、分化、运动、衰老与死亡、遗传与变异，以及信号的传导等生命活动的现象和规律。

在实践应用方面，重视对实际问题的研究。

当今蓬勃发展的生物技术就是以细胞生物学为基础的。

现代生物技术包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等。

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或亚细胞水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门科学技术。

第一章绪论1、根据细胞生物学研究的内容与你掌握的生命科学知识，恰当的评价细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系。

1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。

应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法2）关系：细胞生物学是是一门迅速发展的前沿学科，其研究内容与范畴往往与生命科学的其他学科特别是分子生物学交错在一起，甚至目前很难为细胞生物学划出一个明确的范围2、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义？答1838-1839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为相对独立的单位，但也与其他细胞相互影响。

1858年Virchow对细胞学说做了重要的补充，强调细胞只能来自细胞。

细胞学说的提出对于生物科学的发展具有重大意义。

细胞学说、进化论、孟德尔遗传学称为现代生物学的三大基石，细胞学说提出了生物同一性.的细胞学基础，大大推进了人类对整个自然界的认识，有力的促进了自然科学和哲学的进步。

3、试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件，以及它今后发展的主要趋势。

答（1）细胞生物学学科形成的客观条件①细胞的发现（1665-1674）1665年，胡克发表了《显微图谱》（《Micrographia》）一书，描述了用自制的显微镜（30倍）观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为“cellar”。

1674年，荷兰布商列文虎克自制了高倍显微镜（300倍左右），观察到血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和其他哺乳动物的精子。

②细胞学说的建立（1838-1858）1838-1839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺两人共同提出细胞学说，1858年Virchow对细胞学说进行了补充。

③细胞学的经典时期各种主要的细胞分裂形式和细胞器被相继发现，构成了细胞学的经典时期。