细胞生物学全套ppt课件

AP到达运动神经末梢
↓
电压门控Ca2+通道打开，
Ca2+内流
↓
神经末梢释放大量ACh ↓经接头间隙弥散
ACh与终板膜上的N-ACh-R 结合
离子通道打开
↓Na+内流多（和K+外流） 终板膜产生终板电位(EPP) （局部去极化的电位，约60 mV）
↓
肌细胞膜去极化达阈电位， 电压门控通道打开，产生AP
①单向传递； ②时间延搁；
③易受环境因素和药物的影响。
影响神经-
1.影响乙酰胆碱释放的因素 动作电位；
细胞外液中Ca２＋、Mg２＋的浓度。 2.影响乙酰胆碱与受体结合的因素
筒箭毒、三碘季铵酚 3.影响胆碱酯酶活性的因素
有机磷农药
二、骨骼肌细胞的结构特点
骨骼肌细胞（肌纤维）的结构特点：：
肌细胞有多个细胞核 细胞核
（二） 有髓神经纤维上兴奋传导的机制：
跳跃式传导
特点：①传导速度快 ②节能
第三节 细胞的跨膜信号传递功能
跨膜信号传递系统：
膜通道跨膜信号传递系统 受体— G-蛋白— 第二信使跨膜信号传递系统 酪氨酸蛋白激酶跨膜信号传递系统
(一)
[过程]
本身也是通道
递质与受体结合 通道蛋白质的变构
离子通道开放 相应离子的易化扩散 完成信号的跨膜传递
二、 动作电位
（一）动作电位的发生过程 动作电位（Action Potential）：
膜受刺激后在静息电位的基础上发生一次膜电位 的快速而短暂的逆转并且可以扩布的电位变化。
0
-55 -70
极化 polarization 去极化 depolarization 超极化 hyperdepolarization 反极化 reverse polarization 复极化 repolarization

Cell organelle (Mitochondria, Chloroplasts, Endomembrane
system, nucleus etc.)
Cytoskeleton System
Cell proliferation and regulation
Cell differentiation and gene expression Cell apoptosis and cellular aging
structure
function
molecular mechanisms of the intricate activities of cells
细胞生物学是： 研究细胞基本 生命活动规律 的科学，它从 不同层次上主 要研究……
The structure of cells
第1页/共48页
The course mainly covers:
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Suggestions to Study Cell Biology
Fundamental Concepts and theories Experimental approaches and ideas (As you read this
text, think like a researcher)
Reductionist (knowledge of the parts of the whole can
explain the character of the whole) Don’t accept everything you read as being true. Remain skeptical! English is just a tool! Take notes when you listened especially what I have emphasized

细胞生物学实验ppt课件
目录
• 引言 • 细胞生物学基础知识 • 实验操作流程 • 实验结果分析 • 结论
01 引言
实验目的
01
02
03
04
掌握细胞生物学的基本 实验技能
了解细胞的结构和功能
学习细胞培养和细胞转 染技术
探究细胞信号转导的机 制
实验背景
细胞是生命的基本单位，是生物体结 构和功能的基础
能量转换
细胞中的线粒体和叶绿体 可以将光能或化学能转换 为细胞可利用的ATP等能 量形式。
信息传递
细胞通过分泌化学信号和 电信号传递信息，协调各 种生理活动。
细胞的生命活动
细胞分裂
通过有丝分裂和减数分裂，细胞 可以复制自身并产生新的子细胞。
细胞分化
在发育过程中，细胞会逐渐失去其 全能性，并获得特定的功能和形态。
定性分析
根据实验结果，对实验现象进行解释 和推理，探究可能的机制和影响因素 。
结果解读与讨论
结果解读
根据实验结果，结合理论知识，对实验结果进行解释和解读，明确实验目的和 结论。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论，探讨实验的局限性和改进方向，提出可能的假设和 研究方向。
05 结论
实验总结
实验目的
通过实验，学生能够掌握细胞生物学的基本实验技能，了 解细胞的结构和功能，以及细胞的生命活动规律。
实验步骤
实验包括细胞培养、显微观察、细胞计数等步骤，每个步 骤都有详细的操作说明和注意事项。
实验原理
实验涉及细胞培养、显微观察、细胞计数等技术，通过这 些技术，学生可以深入了解细胞的结构和功能，以及细胞 分裂、分化等生命活动过程。
实验结果
实验结果清晰，学生能够观察到细胞的形态、结构和功能 ，并得出准确的实验结论。

深，称为染色粒（chromosome）。
2.偶线期：同源染色体发生联会，形成二价体。
联会（synapsis）：同源染色体从靠近核膜的某一点开 始相互靠拢，在相同位置上的染色粒准确配对，这个过 程称为联会。
二价体（bivalent）：联会后，每对紧密相伴的同源染色 体，称二价体。
联会复合体（synaptonemal complex）：联会时，同源染色体之
3.粗线期：每个二价体含4个染色单体，称为四分体 （tetrad）。两条非姐妹染色单体之间存在交叉（chiasma）， 代表它们之间发生了DNA片段的交换（crossing-over）和重组， 产生新的等位基因的组合。交叉处的联会复合体中央区有一重 组节，是与交换有关的结构。
联会复合体的中央区有一些圆球形、椭球形或长约0.2μm的棒状， 称为重组节（recombination nodule）。重组节直径约90nm的蛋白 质集合体，重组节中含有大量与DNA重组有关的酶。
2．在减数分裂前期Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体间出现 染色体片段的交换，染色体片段上控制遗传性状的基因也随之 进行了交换，同时，非同源染色体之间随机组合进入生殖细胞， 使得配子的染色体组成多种多样，这对于生物遗传性状的变异， 进化，适应性等都具有实际意义。
3．减数分裂为经典遗传学三大定律——分离律，自由组合律， 连锁互换律提供了细胞学基础和证据。 同源染色体的配对， 分离及非姐妹染色体之间的交换，非同源染色体之间的随机组 合，合理地解释了配子形成过程中基因的行为。
胞质分裂
开始于后期；
纺锤体微管趋于瓦解， 而赤道部分的微管增 多，形成中间体；
细胞中央细胞膜下肌 动蛋白和肌球蛋白聚 集形成收缩环，通过 微丝滑动，收缩环变 小，细胞膜凹陷，产 生分裂沟。分裂沟逐 渐加深，与中间体接 触，最后收缩环处细 胞膜融合，形成两个 子细胞。

分裂期
分为前期、中期、后期和末期，主要完成染色体的分离和细胞质的分裂。
间期
细胞周期的大部分时间处于间期，包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制和相关蛋白质合成。
细胞周期
指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程，包括间期和分裂期。
细胞周期与有丝分裂
减数分裂与遗传规律
胚胎发育过程中的细胞分化
组织器官的形成
在胚胎发育过程中，各种组织器官的形成是细胞分化的结果，需要多种类型细胞的协同作用。
组织的再生与修复
当组织受到损伤时，机体可以通过再生和修复机制来恢复组织的结构和功能，其中涉及到干细胞的激活、增殖和分化等过程。
再生医学的应用
再生医学利用干细胞和其他生物技术手段来促进组织的再生和修复，为治疗多种疾病提供了新的思路和方法。
减数分裂
生物细胞中染色体数目减半的分裂方式，性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。
遗传规律
主要包括分离定律、自由组合定律和连锁互换定律，是生物遗传的基本规律。
分离定律
在杂种后代中，一对相对性状的显隐性状会分开，各自独立地遗传给后代。
自由组合定律
控制两对或两对以上相对性状的基因在遗传给下一代时，各自独立分配，互不干扰。
位于细胞膜或细胞内，能够特异性识别并结合信号分子的蛋白质或糖蛋白。
受体
信号分子通过受体介导的一系列生物化学反应，将信号从细胞外传递到细胞内，并调节细胞的功能和代谢。
信号转导途径
细胞信号转导的基本概念
参与视觉、嗅觉、味觉等多种生理功能的调节。
G蛋白偶联受体信号转导途径
通过酶促反应将信号放大并传递到细胞内，调节细胞的生长、分化和代谢。
细胞分化的意义

.
在非细胞系统中蛋白质的翻译过程与SRP、 DP和微粒体的关系（表8-1）
.
分泌性蛋白的合成与跨越内质网膜的共翻 译转运图解（图8-3）
共翻译转运（cotranslational translocation）：分泌 蛋白向rER腔内的转运是同蛋白质翻译过程偶联进行的，这 种蛋白在信号肽引导下边翻译边跨膜转运的过程称为共翻译 转运。
多次跨膜蛋白：含有多个SA和多个STA的肽链将成为多次跨 膜蛋白。
跨内质网膜肽段的取向：一般而言，带正电荷氨基酸残基多
的一端，或带正电荷氨基酸残基多的一侧，朝向细胞质基质
一侧（外侧）。
.
线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的蛋白质的信 号序列特称为导肽（leader peptide），其基本 的特征是蛋白质在细胞质基质中的游离核糖体 上合成以后再转移到这些细胞器中，因此称这 种翻译后再转运的方式为翻译后转运（posttranslational translocation）。这种转运方式 在蛋白质跨膜过程中不仅需要消耗ATP使多肽 去折叠，而且还需要跨膜后由分子伴侣帮助蛋 白质再正确折叠形成有功能的蛋白。
继信号假说提出与确证后，人们又发现一系列
蛋白质分选信号序列，统称信号序列（signal
sequence），而且有些信号序列还可形成三维
结构的信号斑（signal patch），指导蛋白的靶
向转运和定位。
.
指导蛋白质从细胞基质转运到细胞器的靶 向序列的主要特征（表8-2）
.
二、蛋白质分选转运的基本途径与类型
第八章 蛋白质分选与膜泡运输
第一节 细胞内蛋白质的分选 第二节 细胞内膜泡运输
.
第一节 细胞内蛋白质的分选
真核细胞中绝大多数蛋白质都是由核基因编码，起始合 成均发生在游离核糖体上，然后或在细胞质基质中游离核糖 体上完成翻译过程，或在粗面内质网膜结合核糖体上完成合 成。之后蛋白质各就各位并组装成结构与功能的复合体，参 与实现细胞的各种生命活动。这一过程称蛋白质分选 （protein sorting）或蛋白质寻靶（protein targeting）。 蛋白质分选主要依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合 成部位转运到其功能发挥部位的过程。

Ⅶ.生物系统学 10%
- 结构和功能； 主要类群中典型生物之间的演化和生态的关系
细胞生物学
Cell Biology
生物科学中细胞生物学的地位
细胞生物学 分子生物学 神经生物学
生态学
生命科学的四大基础学科
细胞基本知识概要
细胞的基本概念
非细胞形态的生命体 ——病毒及其与细胞的关系
原核细胞与真核细胞
Ⅱ.植物解剖和生理（重点是种子植物）
15% - 组织和器官的结构和功能
* 光合作用、蒸腾作用和气体交换 * 水分、矿物质和同化物的运输 * 生长和发育 * 生殖（包括蕨类和苔藓）
Ⅲ.动物解剖和生理 （重点是脊椎动物） 15%
- 组织和器官的结构和功能 * 消化和营养 * 呼吸作用 * 血液循环 * 排泄调节（神经的和激素的） * 生殖和发育 * 免疫 * 皮肤及其衍生物 * 运动器官
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
31
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
原核细胞与真核细胞的遗传结构装置 和基因表达的比较
植物细胞与动物细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成

7
细胞膜结构及功能
01
02
03
细胞膜组成
脂质双层、膜蛋白、糖类 等
2024/3/27
细胞膜功能
物质运输、信息传递、能 量转换等
细胞膜与疾病
细胞膜异常与多种疾病发 生发展密切相关，如癌症、 神经退行性疾病等
8
细胞质组成与功能
细胞质基质
包括水、无机盐、脂质、糖类等
细胞器
线粒体、叶绿体、内质网、高尔 基体等 2024/3/27
异种移植
通过将人类细胞与动物细胞融合，培育出具有人类细胞功能的异 种移植器官，解决器官移植供体短缺的问题。
药物研发
利用跨物种细胞融合技术创建具有特定功能的杂交细胞系，用于 药物筛选和开发。
2024/3/27
26
THANKS
感谢观看
2024/3/27
27
医学诊断和治疗的基础
细胞生物学为医学提供了诊断和治疗 的基础，如细胞培养、细胞移植、基 因编辑等技术。
疾病与细胞的关系
许多疾病的发生和发展都与细胞的结 构和功能异常有
研究方法与技术手段
01
02
03
04
显微镜技术
光学显微镜、电子显微镜等用 于观察细胞的形态和结构。
2024/3/27
20
神经退行性疾病中神经细胞损伤机制
氧化应激与线粒体功能障碍
导致神经细胞能量代谢障碍和细胞死亡。
蛋白质异常聚集与神经毒性
如阿尔茨海默病中的β-淀粉样蛋白沉积。
2024/3/27
神经炎症与胶质细胞活化
引发神经毒性反应和神经细胞损伤。
21
免疫系统中免疫细胞功能异常导致疾病
自身免疫性疾病
免疫细胞攻击自身组织， 如类风湿性关节炎、系统 性红斑狼疮。

亡
第16页/共74页
• 2002年，英国科学家悉尼·布雷诺尔、约翰·苏尔斯顿和美国科学家罗伯特·霍 维茨。他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用作出了重 大贡献。
• Sydney Brenner H. Robert Horvitz JohnE.Sulston
第17页/共74页
细胞凋亡 • 叶子的离开 • 不是风的追求 • 也不是树的不挽留 • 而是命运的安排 • 自然的选择 • 该来的会来 • 该走的会走 • 有时候离开 • 并不意味着结束 • 而是－另一种开始！
3 细胞凋亡异常可引起肿瘤和神经退行性病变等疾 病。
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（四）细胞凋亡的检测方法
◆形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察 ◆DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带 ◆TUNEL测定法:即DNA断裂的原位末端标记法 ◆彗星电泳法（comet assay） ◆流式细胞分析
根据凋亡细胞DNA断裂和丢失，采用碘化丙啶使 DNA 产生激发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体 细
第44页/共74页
功能：抑制多种凋亡诱导因素（如电离辐射、化学药物） 所引起的细胞凋亡 （ 细胞 增殖）。
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DNA的片段化断裂 蛋白质的降解
典型凋亡细胞DNA琼脂糖凝胶电泳（呈现梯状条带）
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核酸内切酶活化与DNA电泳呈梯子状改变 是Apoptosis的生物化学标志。
核酸内切酶在核小体连接处将DNA链切断， 从而最终产生寡聚核小体。这些寡聚核小体的 大小均是DNA长度为180 - 200个碱基对(bp) 的倍数，因此用琼脂糖凝胶电泳测定细胞DNA 时出现特征性的“梯状”（ladder）带纹。
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激光共聚焦扫描显微镜
绿蓝 色色 为为 微细 管胞
核
激光共聚焦扫描显微镜用激光作扫描光源，由于激光束的波长较短， 光束很细，所以共焦激光扫描显微镜有较高的分辨力，大约是普通光 学显微镜的3倍。
调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些 图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样 品的立体结构。
1932年Ruska发明了以电子束为光源，用 电磁场作透镜的电子显微镜 。 电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
透射电子显微镜
RER的形态
显 与分子生物学技术
细胞化学技术
组织化学或细胞化学染色：是利用染色剂可同细胞的某种成分发生反应而着色 的原理，对某种成分进行定性或定位研究的技术。
分子杂交技术
具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段，在适当条件下，通过氢键 结合，形成DNA-DNA，DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。 这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
人类染色体 端粒DNA的 荧光原位杂交
最初是使用带放射性的DNA探针，通过放射自显影 来显示位置。后来又发明了免疫探针法，将探针核 苷酸的侧链加以改造，探针杂交后，其侧链可被带 有荧光标记的抗体所识别，从而显示出位置。
显微光谱分析技术
细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱，核酸、蛋白质、细胞色素、维生素 等都有自己特征性的吸收曲线。例如，核酸的吸收波长为260nm，而蛋白质 的则为280nm。根据细胞成分所具有的这种特性，可利用显微分光光度计对 某些成分进行定位、定性，甚至定量测定
放射自显影术
用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、 更新、作用机理、作用部位等等。 原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，将标本 制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，组织中的放射性即可使乳胶感光。显 示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量。