1章医学细胞生物学概述课件.ppt

1、医学细胞生物学和遗传学医学细胞生物学和遗传学主编主编 贲亚琍贲亚琍普通高等教育国家级“十一五”规划教材第一章第一章 医学细胞生物学概述医学细胞生物学概述第第1节节 细胞生物学与医学细胞生物学与医学1第第2节节 细胞的概述细胞的概述2科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社第第1节节 细胞生物学与医学细胞生物学与医学一、医学细胞生物学研究的对象和任务一、医学细胞生物学研究的对象和任务医学细胞生物学：是以细胞生物学和分子医学细胞生物学：是以细胞生物学和分子生物学为基础，研究和探讨人体细胞的结构、生物学为基础，研究和探讨人体细胞的结构、功能、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命功能

2、、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机制和防治的科学。活动规律及其发病机制和防治的科学。研究对象研究对象:细胞细胞医学细胞生物学的研究任务：是阐明生命活医学细胞生物学的研究任务：是阐明生命活动的现象与本质，对这些现象和规律加以控制和动的现象与本质，对这些现象和规律加以控制和利用，达到为生产实践服务，造福人类利用，达到为生产实践服务，造福人类科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社二、细胞生物学的分科及其与医学的关系二、细胞生物学的分科及其与医学的关系细胞形态学细胞形态学 cytomorphologycytomorphology细胞生理学细胞生理学 cytop

3、hysiologycytophysiology细胞遗传学细胞遗传学 cytogeneticscytogenetics细胞化学细胞化学 cytochemistrycytochemistry分子细胞学分子细胞学 molecular cytologymolecular cytology分支分支科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社 1.细胞生物学是现代医学的重要基础理论细胞生物学是现代医学的重要基础理论 2.现代医学重要课题的研究将依赖于细胞生现代医学重要课题的研究将依赖于细胞生物学的更深入发展物学的更深入发展 3.细胞生物学技术广泛应用于医学实践细胞生物学技术广泛应用于医学实

4、践三、细胞生物学的分科及其与医学的关系三、细胞生物学的分科及其与医学的关系科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社细胞生物学形成细胞生物学形成实验细胞学实验细胞学细胞学说创立细胞学说创立四、细胞生物学的发展简史与发展动态四、细胞生物学的发展简史与发展动态 细胞生物学发展过程细胞生物学发展过程（四个时期）（四个时期）经典细胞学经典细胞学科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社 1665年英国物理学家胡克（年英国物理学家胡克（Robert Hooke）软木（栎树皮）软木（栎树皮）-细胞（细胞（cell）（一）细胞学说创立阶段（一）细胞学说创立阶段 1838

5、1838 18391839年德国植物学家年德国植物学家 M.J.SchleidenM.J.Schleiden 和和 动物学家动物学家T.SchwannT.Schwann 细胞学说细胞学说 (cell theory)(cell theory)主要内容：一切生物从单细胞到高等动、植物都是由主要内容：一切生物从单细胞到高等动、植物都是由细胞组成；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单细胞组成；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。位。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社从从1919世纪中叶世纪中叶2020世纪初叶世纪初叶显微镜下显微镜下的形态描述的形态描述（二）经典细胞学阶段

6、（二）经典细胞学阶段科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（三）实验细胞学阶段（三）实验细胞学阶段 20世纪初叶世纪初叶20世纪中叶，世纪中叶，细胞学的研究从形态结构的观察细胞学的研究从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究。传发育机制的研究。1900年孟德尔遗传法则重新年孟德尔遗传法则重新发现；发现；1926年摩尔根年摩尔根基因论基因论一书出版；一书出版；1924年年 Feulgen 首创首创核染色反应核染色反应-Feulgen染色法染色法-DNA科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（四）细胞生物学

7、形成阶段（四）细胞生物学形成阶段 20世纪世纪50年代开始分子水平上研究细胞的结构年代开始分子水平上研究细胞的结构和功能：和功能：1953年年Watson 和和Crick提出：提出：DNA双结构模型双结构模型 1958年年Meselson提出：提出：DNA半保留复制半保留复制 1958年克里克提出：中心法则年克里克提出：中心法则 细胞学细胞学cytology细胞生物学细胞生物学cell biology细细胞分子生物学胞分子生物学cell and molecular biology科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社第第2节细胞的概述节细胞的概述一一 、细胞的化学成分、大

8、小和形态、细胞的化学成分、大小和形态 1 1细胞的化学成分细胞的化学成分 组成细胞的物质称为原生质体，其化学元组成细胞的物质称为原生质体，其化学元素基本相同，共有素基本相同，共有5050多种，元素构成细胞结构多种，元素构成细胞结构与功能所需要的许多无机化合物和有机化合物。与功能所需要的许多无机化合物和有机化合物。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（1 1）水是细胞中最主要的成份，生命来自于）水是细胞中最主要的成份，生命来自于水，细胞中水的含量最高，通常占细胞总量水，细胞中水的含量最高，通常占细胞总量70%70%80%80%。细胞中的所有反应都是在水中进行的，所以。细胞

9、中的所有反应都是在水中进行的，所以水是细胞生命的活动介质。水是细胞生命的活动介质。（2 2）无机盐功能有）无机盐功能有:维持细胞内的维持细胞内的pHpH和渗和渗透压，以保持细胞的正常生理活动透压，以保持细胞的正常生理活动;同蛋白质或同蛋白质或脂类结合组成具有特定功能的结合蛋白，参与细脂类结合组成具有特定功能的结合蛋白，参与细胞的生命活动；作为酶反应胞的生命活动；作为酶反应的辅助因子。的辅助因子。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（3 3）糖类是细胞的营养物）糖类是细胞的营养物 ，提供细胞代谢所提供细胞代谢所需的能源，同时是细胞的重要支持材料，是细胞壁需的能源，同时是细

10、胞的重要支持材料，是细胞壁的主要结构成分。糖还同蛋白质结合形成糖蛋白。的主要结构成分。糖还同蛋白质结合形成糖蛋白。（4 4）脂类不溶于水，易溶于非极性有机化溶）脂类不溶于水，易溶于非极性有机化溶剂的一类有机化合物。脂类有独特而重要的功能，剂的一类有机化合物。脂类有独特而重要的功能，如参与生物膜的构建，是生物体的储能物质，构成如参与生物膜的构建，是生物体的储能物质，构成生物体表面的保护层，维持动物正常体温，并参与生物体表面的保护层，维持动物正常体温，并参与构成一些重要的生物活性物质等。构成一些重要的生物活性物质等。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（5 5）核酸是遗传信

11、息的载体。）核酸是遗传信息的载体。脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)存在于细胞核及线粒体，存在于细胞核及线粒体，细胞核中的细胞核中的DNADNA承载着几乎全基因组的遗传信息，承载着几乎全基因组的遗传信息，并与组蛋白及非组蛋白等形成复合物，盘旋、折并与组蛋白及非组蛋白等形成复合物，盘旋、折叠成染色质，细胞分裂时染色质形成染色体。叠成染色质，细胞分裂时染色质形成染色体。核糖核酸核糖核酸(RNA)(RNA)，包括，包括rRNArRNA、tRNAtRNA和和mRNAmRNA 科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（6）蛋白质是构成细胞的关键性结构成分，）蛋白质是构成细胞

12、的关键性结构成分，蛋白质占细胞总重量的蛋白质占细胞总重量的20、干重的一半以上，、干重的一半以上，蛋白质不仅构成细胞的各种结构成分蛋白质不仅构成细胞的各种结构成分(如膜中的功如膜中的功能成分、细胞骨架、核糖核蛋白体、蛋白酶体、能成分、细胞骨架、核糖核蛋白体、蛋白酶体、细胞连接等细胞连接等)，而且参与细胞的一切生命活动，而且参与细胞的一切生命活动。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社2 2 细胞的大小细胞的大小 细胞的大小因种类不同而相差较大。细胞的大小因种类不同而相差较大。细胞的大小和它的功能是相适应的。细胞的大小和它的功能是相适应的。细胞的大小不依生物体的大小而变化。

13、细胞的大小不依生物体的大小而变化。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社3 细胞的形态细胞的形态 自然界的细胞亿万种，正像生物的多样性一样细自然界的细胞亿万种，正像生物的多样性一样细胞也是大小不一、千姿百态、功能多样。胞也是大小不一、千姿百态、功能多样。不同的细胞形态科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社二、细胞的基本结构二、细胞的基本结构 细胞由外而内由质膜、细胞质及细胞核三个细胞由外而内由质膜、细胞质及细胞核三个 部分构成部分构成 1 1质膜：质膜质膜：质膜(plasmamembraneplasmamembrane)是细胞与外环是细胞与外环境的界

14、膜，境的界膜，除脂溶性的物质可以自由通透质膜外，其它各种除脂溶性的物质可以自由通透质膜外，其它各种物质进、出细胞都需要质膜中的载体或受体或特定物质进、出细胞都需要质膜中的载体或受体或特定的通道来完成。的通道来完成。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社2 2细胞质细胞质 v内膜系统包括：内质网内膜系统包括：内质网(endoplasmic(endoplasmic reticulum)reticulum)、高尔基复合体、高尔基复合体(Golgi complex)(Golgi complex)、胞内体胞内体(endosomeendosome)、溶酶体、溶酶体(1ysosome)

15、(1ysosome)等，还有等，还有各种囊泡各种囊泡(vesicle)(vesicle)。v非膜性的结构：核糖核蛋白体非膜性的结构：核糖核蛋白体(ribosome)(ribosome)、蛋白、蛋白酶体酶体(proteasomeproteasome)和细胞骨架和细胞骨架(cytoskeleton)(cytoskeleton)v线粒体、叶绿体和细胞核是由双层膜包绕的细胞线粒体、叶绿体和细胞核是由双层膜包绕的细胞器，不属于内膜系统。器，不属于内膜系统。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社3 3细胞核细胞核(nucleus)(nucleus)：是细胞中最大的细胞器：是细胞中最大

16、的细胞器 细胞核不仅储存着遗传信息、还执行着遗传信细胞核不仅储存着遗传信息、还执行着遗传信息的转录调控和各种息的转录调控和各种RNARNA的合成。的合成。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社三、细胞类型三、细胞类型H HRisRis于于2020世纪世纪6060年代首先根据细胞结构的复年代首先根据细胞结构的复杂程度和遗传物质的存在形式而提出了将细胞分杂程度和遗传物质的存在形式而提出了将细胞分为原核细胞为原核细胞(prokaryotic cell)(prokaryotic cell)与真核细胞与真核细胞(eukaryotic cell)(eukaryotic cell)两大

17、类。两大类。以原核细胞形式存在的生物体称为原核生物以原核细胞形式存在的生物体称为原核生物(prokaryote)(prokaryote)，主要为单细胞生物；以真核细胞，主要为单细胞生物；以真核细胞形式存在的生物体称为真核生物形式存在的生物体称为真核生物(eukaryote)(eukaryote)科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（一）原核细胞（一）原核细胞 原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞主要原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有明显可见的、无核膜包裹的细胞核特征是没有明显可见的、无核膜包裹的细胞核,同同时也没有核膜和核仁时也没有核膜和核仁,只有拟

18、核，结构简单。只有拟核，结构简单。典型的细菌细胞形态结构典型的细菌细胞形态结构 支原体的形态结构支原体的形态结构科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社（二）真核细胞（二）真核细胞真核细胞具有典型的细胞核，双层核膜将遗传真核细胞具有典型的细胞核，双层核膜将遗传物质及其复制、转录过程约束在细胞内的固定区域，物质及其复制、转录过程约束在细胞内的固定区域，细胞质中存在由脂质双分子层及嵌入其中的蛋白质细胞质中存在由脂质双分子层及嵌入其中的蛋白质构成的各种细胞器，包括内质网、高尔基体、溶酶构成的各种细胞器，包括内质网、高尔基体、溶酶体及胞内体等，体及胞内体等，真核细胞的两种主要类型真核细胞的两种主要类型:动物细胞和植物细胞。动物细胞和植物细胞。科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社动物细胞动物细胞与植物细胞的比较与植物细胞的比较 细胞器细胞器动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有有液泡液泡无无有有溶酶体溶酶体有有无无圆球体圆球体无无有有乙醛酸循环体乙醛酸循环体无无有有通讯连接方式通讯连接方式间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝中心体中心体有有无无胞质分裂方式胞质分裂方式收缩环收缩环细胞板细胞板科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社