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细胞生物学绪论ppt课件

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细胞生物学课件.ppt

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1、建立： 1838—1839年德国植物学家施莱登和动物 学家施旺提出：一切植物、动物都是由细胞组成的， 细胞是一切动植物的 基本单位，这就是著名的“细胞 学说”。
2、细胞学说的基本内容：①一切有机体都是由细胞发育而 来的，并由细胞和细胞产物所构成；②每个细胞是一个相 对独立的单位，执行特定的功能；③细胞只能通过细胞分 裂而来。
微分干涉显微镜用的是偏振光，增加了样品反差，
并具有立体感，可作于研究活体细胞中较大的细胞器。
鞭 毛是某些细菌的运动器官，结构简单
3、细菌细胞的核糖体
核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚单位和30S
亚单位组成。大亚单位含有23S rRNA, 5S rRNA和30
多种蛋白质，对红霉素与氯霉素敏感；小亚单位含有
16S RNA与20多种蛋白质，对四环素与链霉素敏感。
4、细菌细胞核外DNA
核外DNA：质粒。裸露的环状DNA，能自我复制，
并可整合到核DNA中。
5、细菌细胞的内生孢子
又称芽孢，是对不良环境有强抵抗力的休眠体。
内生孢子：细菌细胞内的重要物质(特别是DNA)，
积聚在细胞的一端，形成致密体，可度过恶劣环境。
细菌的增殖为直接分裂。
（二）蓝藻
又称蓝细菌，是原核生物，又是最简单的自养植 物类型之一。
膜、鞭毛等)。细胞膜是细胞表面的重要结构。 细胞膜的功能包括：①选择性地物质运输；②细菌
细胞膜含有丰富的酶系，执行重要的代谢功能。 中膜体由细胞膜内陷形成，可能起DNA复制的支
点作用。
细胞壁的共同成分是肽聚糖 ，革兰氏阳性菌与阴 性菌细胞壁成分与结构差异明显。
荚 膜是某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞 壁表面的一层粘液物质。
4、相差显微镜技术和微分干涉显微镜技术

细胞生物学ppt课件(2024)

细胞生物学ppt课件(2024)
针对细胞信号转导途径中的关键分子设计药物，可以实现对疾病的精准 治疗。例如，靶向肿瘤细胞表面受体的抗体药物可以阻断肿瘤细胞的生 长和扩散。
信号转导与疾病预防
通过调节饮食、生活方式等，可以影响细胞信号转导过程，从而预防疾 病的发生。例如，适量运动可以促进细胞信号转导的正常进行，降低心 血管疾病的风险。
05
细胞的增殖与分化
细胞周期与有丝分裂
细胞周期的定义与阶段
细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的全过程， 包括间期和分裂期两个阶段。
间期的特点与功能
间期是细胞生长和DNA复制的时期，包括G1期、S期和 G2期三个阶段，为细胞分裂准备物质基础。
有丝分裂的过程与意义
有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，包括前期 、中期、后期和末期四个阶段，确保遗传物质平均分配到 两个子细胞中。
主动运输
需要消耗能量，物质逆浓度梯度进 行运输，包括原发性主动转运和继 发性主动转运。
膜泡运输
通过膜包裹、膜融合、膜分离等步 骤，实现大分子和颗粒物质的跨膜 运输，包括胞吞作用和胞吐作用。
细胞信号转导的基本过程
信号分子识别
细胞通过表面受体识别信号分子，启动 信号转导过程。
信号跨膜转导
信号分子与受体结合后，通过激活或抑 制膜内信号转导蛋白，将信号跨膜传递 。
04
细胞的能量转换与代谢
细胞的能量转换过程
1 2
ATP的合成与分解
细胞通过ATP的合成和分解来实现能量的转换和 储存，其中ATP的合成主要在线粒体中进行，而 分解则发生在细胞质中。
氧化磷酸化
在线粒体中，通过氧化磷酸化过程将NADH和 FADH2中的能量转化为ATP中的高能磷酸键。
3
光合作用

细胞生物学全套ppt课件(共277张PPT)

细胞生物学全套ppt课件(共277张PPT)

激光共聚焦显微镜
结合激光扫描和共聚焦技术，实现三 维重建和动态观察，用于研究细胞内 分子定位和相互作用。
电子显微镜
利用电子束代替光束，通过电磁透镜 成像，可观察细胞的超微结构，如透 射电子显微镜和扫描电子显微镜。
分子生物学技术在细胞生物学中应用
DNA重组技术
通过体外操作DNA片段，实现基因克隆、表达和调控研究，用于 解析基因功能和调控网络。
细胞周期调控异常可能导致细胞增殖失控和肿瘤发生。因此，深入研究 细胞周期调控因子和机制对于理解细胞增殖、分化和癌变等生物学过程 具有重要意义。
06
细胞分化、衰老与凋亡
细胞分化类型和影响因素
细胞分化类型 多能干细胞分化
专能干细胞分化
细胞分化类型和影响因素
01
终末分化细胞
02
影响因素
基因表达调控
03
系。
蛋白质组学技术
利用质谱技术、蛋白质芯片等方 法，研究细胞内蛋白质组成、相 互作用和修饰等，揭示蛋白质在
细胞生命活动中的作用。
生物信息学分析
运用生物信息学方法对基因组学 和蛋白质组学数据进行挖掘和分 析，发现新的基因、蛋白质和调 控网络及其与细胞生物学过程的
关系。
THANKS
胞内外环境的稳定。
物质跨膜运输方式及机制
被动运输
01
包括简单扩散和易化扩散两种方式，不需要消耗能量，物质顺
浓度梯度进行运输。
主动运输
02
包括原发性主动转运和继发性主动转运两种方式，需要消耗能
量，物质逆浓度梯度进行运输。
膜泡运输
03
包括出胞和入胞两种方式，通过膜泡的形成和移动来实现物质
的跨膜运输。
膜蛋白功能及其调控

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HGP新的发现： • 全部人类基因组约有2.91Gbp，约有39000多个基因 • 有42%的基因尚不知道功能 • 基因数量少得惊人 • 存在“热点”和大片“荒漠” • 35.3%的基因组包含重复序列 • 人与人之间99.99%的基因密码相同
绪论----学习内容
细胞生物学发展里程碑
细胞学说创立期（1665~1875） 细胞学经典时期 (1875~1887) 实验细胞学时期 (1887~1953) 分子细胞生物学时期 (1953~ )
1996 年 7 月 5 日 ， 英 国 Roslin 研 究 所 Wilmut教授成功克隆了Dolly羊
人类三大科学计划
human genome project, HGP
人类基因组计划 曼哈顿原子弹计划
阿波罗计划
由美国于1990年启动，中国、英国、法国、德国和日本 参加。我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3 号染色体短臂上约30Mb的测序任务。
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2019/6/21
细胞分化与干细胞：了解个体发育、修复和再生人体病变器官
细胞学说创立期（1665~1875）
1831年，Robert Brown（布朗，英国）兰科植物表皮细胞细胞核
细胞结构模式图
细胞学说创立期（1665~1875）
1838年，J. Schleiden（施莱登，德国植物学家）《植物发生论》 1839年，T. Schwann（施旺，德国动物学家）《关于动植物的结构和生 长一致性的显微研究》 “细胞学说 (cell theory)” 一切生物从单细胞到高等动、植物都是由 细胞组成的；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。 1855年，Rudolf Virchow（菲尔绍，德国病理学家）“一切细胞来自细 胞” (Omnis cellula e cellula) 1857年，Rudolph Kolliker（寇里克，德国生物学家）发现线粒体 1869年，Friedrich Miescher（米歇尔，瑞士医生）首次分离DNA

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你认为是谁首先发现了细胞？ 1) 1665年，R.Hooke利用自制的显微 镜发现了细胞是由许多微小的空洞组 成的，Hooke观察到的并不是真正的细 胞，而是死去的植物的细胞壁围成的 空腔，不过他的发现显示出生物体中 存在有更微细的结构，为后来认识细 胞具有开创性的意义。 2) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek，而 不是R.Hooke。1674年用自制的显微镜 发现了原生动物，他是第一个看到活 细胞的人，观察过原生动物、人类精 子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等 等。
④实验细胞学时期：以细胞遗传学、细胞生理 学、细胞化学为主要研究内容的时期。 ⑤细胞生物学学科的形成与发展：从20世纪80 年代分子克隆技术的成熟到当前，细胞生物学 与分子生物学的结合愈来愈紧密，基因调控、 信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领 域成为当前的主流研究内容。
一、显微镜的发明与细胞的发现
第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
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、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。
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。
二、 “细胞学说（Cell Theory)”
1、1838～1839年，德国人施莱登（Matthias Jacob Schleiden） 、施旺（Theodar Schwann）提出： 一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切 动植物的基本单位。
2、1858年，德国人R. Virchow 提出“一切细胞来源 于细胞”。19世纪自然科学“三大发现”：细胞 学说（1838）、能量转化与守恒定律、进化论。

1 细胞生物学1绪论61页PPT文档

1 细胞生物学1绪论61页PPT文档
细胞学说的建立及其意义
2、 Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授
三种疾病： 癌症（cancer） 心血管病（cardiovascular diseases） 爱滋病和肝炎等传染病（infectious diseases：AIDS，hepatitis）
五大研究方向： 细胞周期调控（cell cycle control）； 细胞凋亡（ cell apoptosis）； 细胞衰老（cellular senescence）； 信号转导（signal transduction）； DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）
显微镜的发明、发展与细胞的发现
2、1665，英Robert Hook《显微制图》(1665年1月出版， 每本定价为昂贵的30先令, 58幅图画 )首次描述植物细胞 (木栓)，命名为cella
3、1680年，荷兰A.van Leeuwen-hoek成为皇家学会会员 1699年，巴黎科学院通讯院士
教材
内容丰富但混乱，层次不清晰
绪论:研究内容、历史和现状1
细胞概要2
研究方法3 细胞质膜4及其功能5
细胞组成
细胞器6,7,9,11
线粒体和叶绿体6
细胞基质
内质网
高尔基体7溶酶体过氧化物酶体核糖体11
细胞骨架9
细胞生命活 动及规律
细胞核及染色体10 细胞信号转导8 细胞增殖12 细胞分化与基因表达调控14 细胞衰老、凋亡13 细胞联系：细胞连接、黏着、胞外基质15
光学显微镜下对细胞形态结构、功能、生活史观察，描述
2、细胞生物学
从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次研究 细胞结构、功能及生活史以及各种生命活动规律
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细胞分化与干细胞：了解个体发育、修复和再生人体病变器官
4
绪论----学习内容
细胞生物学发展里程碑 细胞生物学的概念与研究内容 细胞生物学领域的研究热点 细胞生物学是医学的重要基础
5
细胞学说创立期（1665~1875）
• 1665年，Robert Hooke（胡克，英国物理学家）首次描 述细胞“Cell”——Cella（空隙、小室，小房子）
1938年，Behrens差速离心法分离细胞核 1939年，Siemens（西门子公司，德国）生产第一台商品化透
射电子显微镜 1941年，AH Coons（康恩斯）荧光标记抗体检测细胞抗原 1952年，Cey等建立人细胞系
12
分子细胞生物学时期 (1953~ )
1953年，F. Crick（克里双螺旋结构
9
细胞学经典时期 (1875~1887)
1841年，R. Remak（雷马克，波兰）发现鸡胚血细胞 无丝分裂
1879年，W. Flemming（弗莱明，德国生物学家）发 现有丝分裂
1883年，Van Beneden（比耐登，比利时胚胎学家） 发现减数分裂，提出遗传的染色体学说
10
M期 - 分裂早期 M期 - 分裂前期 M期 - 分裂中期
细胞生物学的概念与研究内容 细胞生物学领域的研究热点 细胞生物学是医学的重要基础
19
细胞生物学的概念与研究内容
研究对象： 细胞 —— 构成有机体的基本单位 代谢与功能的基本单位 有机体生长与发育的基础 具有遗传的全能性 没有细胞就没有完整的生命
研究任务: 从细胞的显微、亚显微和分子三个水平研究细胞的结构
1955年，H. Eagle（伊格尔，美国）, 动物细胞培养基成份 1957年，M. Meselson（梅塞尔，美国）等, CsCl密度梯度离心
技术分离细胞核 1965年，Ham（哈姆）, 无血清培养基；
第一台商品化扫描电子显微镜
13
分子细胞生物学时期 (1953~ )
1981年，转基因小鼠模型建立 大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种 “模式生物”。
M期 - 分裂后期
M期 - 分裂末期
分裂间期 G1期，S期，G2期
细胞分裂过程
11
实验细胞学时期 (1887~1953)
1898年，Camillo Golgi（高尔基，意大利医生）发现高尔基 复合体
1926年，T. Svedberg（斯维德伯格，瑞典物理化学家）发展 了第一台分析级超速离心机
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细胞学说创立期（1665~1875）
1831年，Robert Brown（布朗，英国）兰科植物表皮细胞细胞核
细胞结构模式图
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细胞学说创立期（1665~1875）
1838年，J. Schleiden（施莱登，德国植物学家）《植物发生论》 1839年，T. Schwann（施旺，德国动物学家）《关于动植物的结构和生 长一致性的显微研究》 “细胞学说 (cell theory)” 一切生物从单细胞到高等动、植物都是由细胞 组成的；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。 1855年，Rudolf Virchow（菲尔绍，德国病理学家）“一切细胞来自细 胞” (Omnis cellula e cellula) 1857年，Rudolph Kolliker（寇里克，德国生物学家）发现线粒体 1869年，Friedrich Miescher（米歇尔，瑞士医生）首次分离DNA
1996年，体细胞克隆羊诞生 2003年，人类基因组计划序列图绘制成功 2009年，全球首例人类胚胎干细胞治疗人体试验获批
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Tail tip
GFP +
GFP -
Mouse embryos
GFP -
GFP +
Transgenic Mice 15
Cloning sheep
基因母亲
Dolly with her surrogate mother
放大倍数40—140倍
第一个细胞模式图——《显微图谱(Micrographia)》(1665) 6
细胞学说创立期（1665~1875）
• 1677年，Antony Von Leeuwenhoek（列文虎克，荷兰布 商，科学家，巴黎科学院通讯院士）观察到活细胞
247架显微镜 放大270倍
荷兰乌德勒支大学博物馆
与功能。阐述生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、 遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象。
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研究方法
光学显微镜 电子显微镜
超速离心法、色谱、电泳 和X-衍射技术等
显微水平 亚显微结构
分子水平 （基因和蛋白质）
细胞的结构与功能 阐明生命现象、揭示疾病发生发展的规律
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细胞生物学领域的研究热点
细胞的信号转导：了解信号转导通路中信号分子之间的相互关系
1996年7月5日，英国Roslin研究所
Wilmut教授成功克隆了Dolly羊
16
人类三大科学计划
human genome project, HGP
人类基因组计划 曼哈顿原子弹计划
阿波罗计划
由美国于1990年启动，中国、英国、法国、德国和日本参 加。我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3 号染色体短臂上约30Mb的测序任务。
第一章 绪 论
A Brief Introduction to Cell Biology
1
大自然展开了绚烂的生命画卷
—细胞演绎了生命画卷的主角
上皮细胞 红细胞 毛细胞 神经元
肌细胞
2
地球上生命的同一性令人吃惊
—细胞扮演着遗传发育的主角
3
成纤维细胞
神经细胞
红细胞
骨细胞
平滑肌细胞
横纹肌细胞
脂肪细胞
小肠上皮细胞
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HGP新的发现： • 全部人类基因组约有2.91Gbp，约有39000多个基因 • 有42%的基因尚不知道功能 • 基因数量少得惊人 • 存在“热点”和大片“荒漠” • 35.3%的基因组包含重复序列 • 人与人之间99.99%的基因密码相同
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绪论----学习内容
细胞生物学发展里程碑
细胞学说创立期（1665~1875） 细胞学经典时期 (1875~1887) 实验细胞学时期 (1887~1953) 分子细胞生物学时期 (1953~ )