細(xì)胞生物學(xué)主講教師：張晶電郵：jzhang08@.cn網(wǎng)址：細(xì)胞學(xué)概論人類(lèi)所面臨的人口、食品、能源、環(huán)境、健康等一系列問(wèn)題都有待生命科學(xué)回答。21世紀(jì)以來(lái)發(fā)展迅速，SCI收錄100萬(wàn)篇/年，近一半是生命科學(xué)，其中IF排在前十位的均為生物醫(yī)學(xué)類(lèi)期刊。其中細(xì)胞生物學(xué)的平均影響影子為4.1，高居榜首.二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)細(xì)胞學(xué)概論

細(xì)胞生物學(xué)

在現(xiàn)代生物學(xué)中的地位19世紀(jì)時(shí)期，達(dá)爾文的進(jìn)化論、孟德?tīng)柕倪z傳學(xué)、施旺和施萊登的細(xì)胞學(xué)說(shuō)為現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石。

20世紀(jì)80年代分子生物學(xué)（包括分子遺傳學(xué)）、細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)與生態(tài)學(xué)列為當(dāng)前生物科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科，反映了現(xiàn)代生命科學(xué)的總趨勢(shì)。細(xì)胞學(xué)概論

對(duì)細(xì)胞的深入研究是揭開(kāi)生命奧秘、改造生命和征服疾病的關(guān)鍵,一切疾病發(fā)病機(jī)制也要以細(xì)胞病變研究為基礎(chǔ)。21世紀(jì)年代以來(lái)諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)大都授予了從事細(xì)胞生物學(xué)研究的科學(xué)家。

著名生物學(xué)家威爾遜（Wilson）早在1925年就提出一句名言“一切生物學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題必須在細(xì)胞中找尋”，至今還有著很深的內(nèi)涵。細(xì)胞學(xué)概論LelandH.Hartwell

R.Timothy(Tim)Hunt

SirPaulM.Nurse

2001年，美國(guó)人Leland

Hartwell、英國(guó)人PaulNurse、Timothy

Hunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機(jī)理的研究而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。細(xì)胞學(xué)概論2002年，英國(guó)人悉尼·布雷諾爾、美國(guó)人羅伯特·霍維茨和英國(guó)人約翰·蘇爾斯頓，因在器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡方面的研究獲諾貝爾諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。SydneyBrennerH.RobertHorvitzJohnE.Sulston

細(xì)胞學(xué)概論2003年，美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，分別因?qū)?xì)胞膜水通道，離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

PeterAgreRoderickMacKinnon

細(xì)胞學(xué)概論2004年，美國(guó)人RichardAxel和LindaB.Buck獲諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)氣味受體和嗅覺(jué)系統(tǒng)的組成。RichardAxelLindaB.Buck細(xì)胞學(xué)概論2005年BarryJ.Marshall和J.RobinWarren獲諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)幽門(mén)螺桿菌及其在胃炎和胃潰瘍方面的作用。BarryJ.MarshallJ.RobinWarren細(xì)胞學(xué)概論2006年美國(guó)人AndrewZ.Fire和CraigC.Mello因?qū)NA干擾的研究而獲諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。AndrewZ.Fire

CraigC.Mello細(xì)胞學(xué)概論2007三位科學(xué)家“在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動(dòng)物ＤＮＡ重組方面有著一系列突破性發(fā)現(xiàn)”，為“基因靶向”技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

奧利弗·史密斯馬丁·埃文斯馬里奧·卡佩基細(xì)胞學(xué)概論2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)生理學(xué)家羅伯特·愛(ài)德華茲，以表彰他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)

1998年7月20日，羅伯特·愛(ài)德華茲與兩名試管嬰兒

羅伯特·愛(ài)德華茲

細(xì)胞學(xué)概論2011年美國(guó)人布魯斯·博伊特勒、法國(guó)人朱爾斯·霍夫曼和加拿大人拉爾夫·斯坦曼以免疫系統(tǒng)研究贏得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

斯坦曼所作貢獻(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)中的“枝狀細(xì)胞”（DC細(xì)胞）及其在適應(yīng)性免疫反應(yīng)、即以自身調(diào)控方式適應(yīng)并清除體內(nèi)微生物過(guò)程中的作用，構(gòu)成免疫反應(yīng)的后續(xù)步驟。

細(xì)胞學(xué)概論2012年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予日本的山中伸彌，英國(guó)的約翰-戈登在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)杰出。所謂細(xì)胞核重編程即將成年體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞狀態(tài)，以用于形成各種類(lèi)型的細(xì)胞，應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)

長(zhǎng)山中伸彌約翰-戈登細(xì)胞學(xué)概論細(xì)胞生物學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)前沿分支學(xué)科之一,是當(dāng)代生物科學(xué)中發(fā)展最快的一門(mén)尖端學(xué)科。

細(xì)胞學(xué)概論細(xì)胞生物學(xué)是聯(lián)系分子生物學(xué)和普通生物學(xué)或醫(yī)學(xué)（即個(gè)體或組織水平）的橋梁

細(xì)胞學(xué)概論目前該領(lǐng)域值得關(guān)注的一些研究進(jìn)展20世紀(jì)后半葉生命科學(xué)各領(lǐng)域所取得的巨大進(jìn)展，特別是分子生物學(xué)的突破性成就，使細(xì)胞生物學(xué)的位置起了革命性的變化

!細(xì)胞學(xué)概論（一）、新技術(shù)催生“基因改造人”美國(guó)新澤西州圣巴納巴斯醫(yī)學(xué)中心生殖醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的科學(xué)家，利用一種叫做“卵質(zhì)轉(zhuǎn)移”的技術(shù)，從捐獻(xiàn)的卵子中抽出少量細(xì)胞質(zhì)，注入不孕婦女的卵子內(nèi)，然后進(jìn)行受精。這樣，原本因卵子有缺陷而無(wú)法生育的婦女經(jīng)過(guò)這種移植后就懷了孕。采用的技術(shù)只不過(guò)是把健康婦女捐獻(xiàn)的正常卵子中的某些成分添加到不孕婦女的卵子中，并沒(méi)有對(duì)培育出的嬰兒基因進(jìn)行修改，因此他們培育出的這些嬰兒稱(chēng)不上是“轉(zhuǎn)基因嬰兒”。細(xì)胞學(xué)概論（二）、“抗癌嬰兒”在美國(guó)出世美國(guó)芝加哥生育遺傳研究所的科學(xué)家宣布，他們利用“胚胎植入前的基因診斷”（PDG）幫助來(lái)自紐約的一對(duì)夫婦懷孕，并生育一個(gè)沒(méi)有“利弗勞梅尼綜合癥”的健康男嬰。這名嬰兒后來(lái)被稱(chēng)之為“抗癌嬰兒”。利弗勞梅尼綜合癥是一種家族性遺傳病，它對(duì)多種癌癥，包括乳腺癌和白血病有遺傳傾向。在孩子活到45歲時(shí)，將有50％的可能患上與利弗勞梅尼綜合癥有關(guān)的癌癥；而孩子活到60歲時(shí)，這種可能性就增加為90％。通過(guò)試管嬰兒技術(shù)使精子、卵子在體外結(jié)合后形成多個(gè)胚胎，從胚胎中取出1至2個(gè)細(xì)胞，對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢查，判斷胚胎中是否存在遺傳疾病的基因，再把經(jīng)過(guò)篩查確認(rèn)為健康的胚胎放回母親子宮內(nèi)，孕育成健康的胎兒。細(xì)胞學(xué)概論（三）、人類(lèi)基因組計(jì)劃TheHumanGenomeProject(HGP)CompletedinApril2003

1986年由美國(guó)生物學(xué)家杜伯克首次提出

1990年10月美國(guó)投資30億美元啟動(dòng)計(jì)劃預(yù)計(jì)15年完成國(guó)際化研究項(xiàng)目美國(guó)、日本、英國(guó)、加拿大、瑞典1999年7月我國(guó)注冊(cè)承擔(dān)人類(lèi)基因組1%測(cè)序任務(wù)2000年3月我國(guó)科學(xué)家完成3號(hào)染色體測(cè)序2000年5月人類(lèi)基因組草圖完成細(xì)胞學(xué)概論

（四）后基因組計(jì)劃（Post-genome）

隨著“人類(lèi)基因組計(jì)劃‘的完成，結(jié)構(gòu)基因測(cè)序的突破，由此延伸的“后基因組計(jì)劃”即以功能基因鑒定為中心的“功能基因組學(xué)”應(yīng)運(yùn)而生。后基因組計(jì)劃利用結(jié)構(gòu)基因組計(jì)劃所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應(yīng)用新的技術(shù)手段，通過(guò)在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能，使得生物學(xué)的研究從單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個(gè)基因或蛋白質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的系統(tǒng)研究，為在整體水平上探討生命活動(dòng)規(guī)律奠定了基礎(chǔ)。目前國(guó)際基因組研究開(kāi)發(fā)的總體趨勢(shì)已發(fā)生了新的變化。

細(xì)胞學(xué)概論

(五)生物信息學(xué)和生物芯片

(BioinformaticsandBiochip)

美國(guó)HGP自1990年10月正式啟動(dòng)以來(lái)，基因組研究產(chǎn)生了大量的信息，海量信息的分析、加工和利用，促進(jìn)了生物信息學(xué)的誕生和發(fā)展。生物信息學(xué)不但集中了許多國(guó)家政府的投入，而且吸引了全世界不同學(xué)科的精英，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)、材料等，同時(shí)也推動(dòng)了生物芯片技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)細(xì)胞學(xué)概論（六）RNA干擾(RNAinterference)2002年最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,RNAi

在多種生物中，外源或內(nèi)源性的雙鏈RNA(dsRNA)導(dǎo)入細(xì)胞中，與dsRNA同源的mRNA則受到降解，使其相應(yīng)的基因受到抑制，稱(chēng)為RNA干擾(RNAinterference,RNAi)。RNAi可能是生物普遍存在的RNA水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)的方式，對(duì)于細(xì)胞防御病毒的感染、以及調(diào)節(jié)正?；虻墓δ芫哂兄匾饔?細(xì)胞學(xué)概論(七)microRNAmicroRNA，簡(jiǎn)稱(chēng)miRNA，是一類(lèi)由動(dòng)物、植物和病毒基因組所編碼的長(zhǎng)約19-23個(gè)核苷酸的小分子單鏈RNA.miRNA調(diào)控著細(xì)胞生命活動(dòng)中眾多的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在胚胎干細(xì)胞和多種成體干細(xì)胞的發(fā)育、胚胎后期發(fā)育、細(xì)胞增殖、分化、凋亡、胰島素分泌、大腦形成、血管生成、心臟發(fā)生及免疫應(yīng)答等過(guò)程中都發(fā)揮著重要作用。miRNA吸引了科研人員通過(guò)多種途徑、從多種角度、利用多種模式生物來(lái)探討miRNA的起源、作用機(jī)制和功能，也使得miRNA在2002年和2003年連續(xù)兩年被《Science》雜志評(píng)選為年度十大科技突破。細(xì)胞學(xué)概論(八)干細(xì)胞研究進(jìn)展

治療遺傳性疾病和惡性腫瘤；以干細(xì)胞為種子培育成組織和器官，用于移植醫(yī)學(xué)；抗衰老，延年益壽。細(xì)胞學(xué)概論教學(xué)方法和理念開(kāi)展“開(kāi)放式、研究性”教學(xué);2.提倡“讀書(shū)、思考、討論”的研究性學(xué)習(xí)；3.

提倡有能力的同學(xué)申請(qǐng)自學(xué)。細(xì)胞學(xué)概論學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的意義

認(rèn)識(shí)生命,認(rèn)識(shí)自我;

珍惜生命，愛(ài)護(hù)生命;

認(rèn)識(shí)社會(huì),服務(wù)社會(huì)。

細(xì)胞學(xué)概論細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史細(xì)胞學(xué)概論第一節(jié)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立

1.1、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)顯微鏡之于生物學(xué)，猶如望遠(yuǎn)鏡之于天文學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)的變革無(wú)不和顯微技術(shù)的改進(jìn)息息相關(guān)。1604年，荷蘭眼鏡商Janssen發(fā)明了第一臺(tái)顯微鏡，放大倍數(shù)不超過(guò)10倍，只能觀察小昆蟲(chóng)。1665年，英國(guó)人RobertHooke，發(fā)表《顯微圖譜》，用自制顯微鏡（40倍）來(lái)觀察軟木，首次用cells描述“細(xì)胞”。細(xì)胞學(xué)概論RobertHookeandhis“cells”細(xì)胞學(xué)概論RobertHooke’smicroscope細(xì)胞學(xué)概論1674年，荷蘭布商列文虎克(AntonvanLeeuwenhoek)自制了高倍顯微鏡(300倍左右)觀察過(guò)植物、原生動(dòng)物、水、鮭魚(yú)的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌、唾液、血液、精液等等。

細(xì)胞學(xué)概論MadebyA.vanLeeuwenhoek(1632-1723).Magnificationrangesat50-275x.細(xì)胞學(xué)概論1830s消色差顯微鏡出現(xiàn)，人們才對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有了新的認(rèn)識(shí)。1831年R.Brown在蘭科植物表皮細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核。1836年GG.Valentin在動(dòng)物神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核與核仁。這些工作對(duì)于細(xì)胞學(xué)說(shuō)的誕生具有重要意義。細(xì)胞學(xué)概論1.2、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說(shuō)、能量守恒定律和達(dá)爾文進(jìn)化論并列為是19世紀(jì)的“三大發(fā)現(xiàn)”。推進(jìn)了人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，大大促進(jìn)了自然科學(xué)的進(jìn)步。細(xì)胞學(xué)概論THECELLTHEORYAlllivingthingsaremadeupofcellsCellsarethesmallestworkingunitsoflifeAllcellscomefrompre-existingcellsthroughcelldivisionCellsThecomponentofLifeCellsThefunctionalunitofLifeCellsStructureofself-replication細(xì)胞學(xué)概論

1838年,德國(guó)植物學(xué)家施來(lái)登(MathiasSchleiden)發(fā)表論文指出∶植物是由細(xì)胞構(gòu)成的;

1839年,德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺(TheodorSchwan）首次提出細(xì)胞學(xué)這個(gè)名稱(chēng),并提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō)的前兩條原理；

1858年,德國(guó)醫(yī)生和病理學(xué)家魏爾肖(RudolfVirchow)對(duì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)進(jìn)行了重要補(bǔ)充并提出∶★一切細(xì)胞產(chǎn)自細(xì)胞。細(xì)胞學(xué)概論1.3、細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史細(xì)胞生物學(xué)經(jīng)歷了四個(gè)主要發(fā)展階段：1）1665-1875細(xì)胞發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞學(xué)說(shuō)。2）1875s-1900細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時(shí)期：原生質(zhì)理論的提出和重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)。3）1900s-1953實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期：采用實(shí)驗(yàn)的手段從形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察深入到生理功能、生物化學(xué)及遺傳發(fā)育機(jī)理的研究。4）1953s以來(lái)，分子細(xì)胞生物學(xué)時(shí)代。細(xì)胞學(xué)概論1953年，JD.Watson和FHC.Crick提出DNA雙螺旋模型。與Wilkins分享1962年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。細(xì)胞學(xué)概論1958年Crick