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...wd...医学细胞生物学复习知识点【第一章---绪论】第一节 细胞生物学概述u 地球上所有生物均由细胞构成，细胞是生物体构造和功能的 基本单位一、细胞生物学的概念与研究内容1. 概念细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科研究内容分三个层次：显微〔细胞〕水平----光学显微镜技术亚显微〔亚细胞〕水平---电子显微镜技术分子水平---分子生物学技术、生物物理学方法2. 研究内容研究对象：细胞研究特点：构造与功能相结合关注细胞间的相互关系，说明生物体的生命现象的机制和规律，包括：⑴ 生长、发育⑵ 分化、繁殖 ⑶ 运动⑷ 遗传、变异⑸ 衰老和死亡细胞遗传学基因组学 〔genomics〕细胞生理学 新兴领域 蛋白质组学〔proteomics〕分支学科 细胞社会学 细胞组学〔cytomics〕膜生物学染色体生物学干细胞生物学细胞生物学研究的常用模式生物细菌---基因调控、细胞周期等酵母---蛋白质分泌和膜的起源线虫---细胞凋亡的调控果蝇---分化细胞系的产生斑马鱼---脑和神经系统的形成和功能小鼠---(包括培养细胞)肿瘤等疾病模型拟南芥---器官的发育和模式二、 细胞生物学在生命科学中的地位Ø 生命科学的重要分支学科、生命科学的根基学科、现代生命科学中的前沿学科之一、生命科学中最为活泼的研究领域之一细胞生物学的两种重要研究方式：1. 表型特征 分子机制2. 生物大分子其对细胞功能或行为的影响因此，细胞生物学也被称为: 细胞分子生物学或分子细胞生物学第二节 细胞生物学开展的几个主要阶段一、细胞的发现与细胞学说的创立1. 细胞的发现• 1665年英国物理学家Robert Hooke观察到了软木塞中的蜂窝状小室，并将其命名为cell〔细胞〕。

• 自1677年开场，荷兰科学家A. Van Leeuwenhoek用自制的高倍放大镜和显微镜观察到了包括精子、细菌在内的活细胞2.细胞学说的创立• 1838-1839年施莱登和施旺提出了细胞学说〔Cell Theory〕 基本内容：一切生物，从单细胞生物到高等动、植物都是由细胞组成的；细胞是生物形态构造和功能活动的 基本单位• 1855年R. Virchow提出“一切细胞只能来自原来的细胞〞，完善了细胞学说细胞学说创立的意义：Ø 推动作用Ø 19世纪自然科学的三大发现之一 二、光学显微镜下的细胞学研究19世纪中叶到20世纪初期技术：固定和染色发现：无丝分裂 中心体有丝分裂 线粒体减数分裂 高尔基体三、实验细胞学阶段20世纪初期到20世纪中叶主要特点：采用多种实验手段研究细胞的生化代谢和生理功能主要工作：• Morgan“基因学说〞： 基因是遗传性状的 基本单位• 组织培养技术• 检测细胞中核酸的方法• 从活细胞中别离出细胞核和各种细胞器四、细胞生物学的诞生与开展Ø 电子显微镜的创造和20世纪中叶分子生物学的开展，标志着亚显微构造与分子水平相结合的细胞生物学的开端4.1 电子显微镜的应用使细胞学研究深入到亚显微水平• 1933年： 德国E. Ruska等人创造了电子显微镜〔透射电镜〕• 1940-1980：电镜的技术不断革新，明确了过去在光镜下看到的高尔基体和线粒体； 发现了过去在光镜下看不到的细胞器:内质网、溶酶体、核糖体、细胞骨架构造4.2 分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与开展• 1952年RE. Franklin拍摄到清晰的DNA晶体的X-衍射照片。

1953年她认为DNA是一种对称构造，可能是螺旋• 1953年， Watson和Crick提出DNA双螺旋模型与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学与医学奖 1953-1970：分子生物学进入一个快速的开展时期：• 证明 DNA 复制为半保存复制• 发现“中心法则〞〔central dogma: DNA→RNA→蛋白质• 发表三联体密码假说、确定了DNA中编码氨基酸的“密码子〞• 建设了 DNA 重组技术和DNA序列分析技术 以上理论和技术的建设，使细胞的形态构造和生理功能研究深入到分子水平，形成了从分子水平、亚细胞水平和细胞整体水平来探讨细胞生命活动的学科，即细胞生物学(Cytology开展为Cell Biology开场于20世纪60年代) DNA双螺旋模型提出之后,伴随一系列分子生物学技术的建设，使细胞生物学与分子生物学严密结合让人们能够在分子水平上探索细胞的各种生命活动从此细胞生物学的研究进入分子细胞生物学时代五、细胞生物学的开展趋势单个细胞显微、亚显微、 生物个体水平研究细胞功能的分子根基，分子水平的研究 研究细胞间相互作用、分工协作的社会关系。

第三节 细胞生物学与医学1. 细胞生物学是现代医学的根基和支柱学科• 医学要解决的问题： 是说明人的生、老、病、死等生命现象的机制和规律，并对疾病进展诊断、治疗和预防• 细胞是表达人类生、老、病、死之单位： 人类生命从受精卵开场，经过胎儿、新生儿、幼年、成年、老年直至死亡等过程，这些过程都是以细胞为单位进展的• 细胞的构造损伤和功能紊乱是的疾病的本质所在： 癌症：是正常细胞癌变的结果 糖尿病：是胰岛细胞受损或机体细胞失去对胰岛素的反响 阿尔茨海默病〔老年痴呆症〕：胆碱能神经元进展性死亡帕金森病：多巴胺能神经元受损2. 医学细胞生物学的概念 医学细胞生物学作为细胞生物学的一个重要分支，所要探讨的主要是与医学相关的细胞生物学问题，这些问题往往是疾病发生开展的根基 以提醒人体各种细胞在生理和病理过程中的生命活动规律为目的，期望能对人体各种疾病的发病机制予以深入说明，为疾病的诊断、治疗和预防提供理论依据和策略，这就是医学细胞生物学的主要研究内容细胞生物学是转化医学研究的基石：转化医学强调将根基研究与解决患者实际问题相结合，实现从“实验室到床边〞的转化第二章---细胞的概念与分子根基】一、原核细胞与真核细胞的区别二、细胞的化学组成是什么三、若何理解细胞组分及其表现形式的动态变化第一节 细胞的 基本概念自然界中的生物：可区分为3个域细菌域生物(prokaryotic cell)：原核细胞古菌域生物〔archaeon〕：古核细胞真核域生物(eukaryotic cell)：真核细胞一、原核细胞种类：支原体---最小最简单的细胞；细菌---原核细胞的典型代表。

原核细胞的特点：• 构造简单，仅由细胞膜包绕；细胞质内含有DNA区域，但无被膜包围• 胞质内没有细胞器，但有核糖体(70S,大亚基50、小亚基30〕• 在裸露的环状DNA分子中，基因的编码序列排列在一起，无内含子• 蛋白质合成特点：转录与翻译同时进展细菌构造示意图二、真核细胞• 高等生物由真核细胞组成• 真核细胞的形态：多样• 真核细胞的大小：10-20µm,但卵细胞大真核细胞的 基本构造：细胞膜光学显微镜下 细胞质 细胞核〔可看到核仁〕〔光镜下的构造称显微构造〕胞质中可看到: 膜性细胞器:内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物电子显微镜下酶体、线粒体; 细胞骨架: 微管、微丝、中间纤维. 胞核中可看到：染色体、核骨架.〔电镜下的构造称亚显微构造〕三、原核细胞与真核细胞的对比第二节 细胞的分子根基(细胞的化学组成)细胞中的化学元素 基本元素：C、H、O、N (占90%)、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg 、Fe (此12种占99.9%)微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I、Li、Ba 一、组成细胞的生物小分子1. 无机化合物：水和无机盐(1) 水：含量最多〔70%〕存在形式：• 游离水，细胞代谢反响的良好溶剂• 结合水，与蛋白质分子结合，是细胞构造的重要成分。

水的构造特点：水分子由1个氧原子和2个氢原子组成，呈V字形，尾端带负电，两翼带正电，从而表现出极性A. 水分子具有极性，因而是极性分子的良好溶剂但不能溶解非极性物质(脂类)B.水分子可同蛋白质中的正、负电荷结合〔2〕无机盐：含量：细胞干重的2%—5%存在形式：离子状态： Cl-、HPO42-、HCO3- 、Na+ 、 K+、Ca2+、Mg2+功能：维持细胞内外的渗透压和pH 维持神经、肌肉应激性 维持酶的活性 与蛋白质或脂类结合2. 有机小分子：是组成生物大分子的亚单位单糖 多糖脂肪酸 脂类氨基酸 蛋白质核苷酸 核酸〔1〕单糖 小分子—单糖：(CH2O)n 五碳糖(戊糖)：核糖六碳糖(己糖)：葡萄糖〔2〕脂肪酸小分子: 脂肪酸无分支的具有偶数碳原子的脂肪族羧酸构造特点：由两局部组成，一端是疏水性的长烃链，另一端是亲水性的羧基〔-COOH〕分类：短链〔2 — 4C〕饱和〔所有的碳原子均与氢原子结合〕中链〔6 — 10C〕 长链〔12 — 26C〕不饱和〔碳原子间含有一个或多个双键〕〔3〕氨基酸——蛋白质的 基本组成单位〔4〕核苷酸• 磷酸 P- P-P- P-P-P-• 戊糖 核糖 脱氧核糖• 碱基 嘌呤 A G 嘧啶 C T U二、组成细胞的生物大分子• DNA——携带遗传信息• RNA——遗传信息表达与调控• 蛋白质——构成细胞的主要组分〔占细胞 干重的50%〕、维持细胞的形状构造、细胞功能的主要执行者• 多糖——存在于细胞外表和细胞间质• 脂类——细胞膜构造的主要组分〔占膜成分的50%〕(1) DNA：由几十个~几百万个单核苷酸聚合而成，核苷酸为其组成单位。

2) RNA: 由DNA转录而来、与DNA上的区别仅在于RNA中的U替代了DNA中的T，RNA种类繁多3) 蛋白质：由几十个~几百个氨基酸组成的多聚体，氨基酸为蛋白质组成单位，氨基酸之间以肽键连接① 蛋白质的一级构造:蛋白质的一级构造是指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序② 蛋白质的二级构造 :多肽链局部区域的氨基酸的规则排列α-螺旋〔α- helix〕、β-折叠〔β- sheet〕• α-螺旋〔α- helix〕：特点: 右手螺旋螺旋一圈有3.6个氨基酸残基螺距为0.54nm氨基酸侧链伸向螺旋外侧螺旋的走向都为顺时针方向• β-折叠(β-sheet)：多肽链充分伸展，两条以上肽链或一条肽链内的假设干肽段可平行排列，两条肽链走向可一样，也可相反并通过肽链间的肽键羰基氧和亚氨基氢形成氢键从而稳固β-折叠构造。