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细 胞 生 物 学 教 案

. 第一章 绪 论 教学目的

1 掌握本学科的研究对象及内容；

2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点 本学科的研究对象及内容

第一节 细胞生物学研究内容与现状

一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。

二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达 基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。

2.生物膜与细胞器的研究 膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。

3. 细胞骨架体系的研究 胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。

4. 细胞增殖及调控 控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。

5. 细胞分化及调控 一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。

8. 细胞工程 改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系；

2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。

第二节 细胞生物学发展简史 一 细胞生物学研究简史

1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期；

2. 细胞学经典时期 20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。

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总过程概括为：细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展 （1665） （1838—1839） （1892） （1965）

R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis

二、 细胞的发现（discovery of cell）以及细胞学说的建立及其意义（The cell theory） 1.1838年，德国植物学家施莱登（J.Schleiden）关于植物细胞的工作，发表了《植物发生论》一文（Beitrage zur Phytogenesis）.

2.1839年，德国动物学家施旺（T.Shwann）关于动物细胞的工作，发表了《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》一文，论证了所有动物体也是由细胞组成的，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。

○1细胞是生物体的基本结构单位（单细胞生物，一个细胞就是一个个体）；

○2细胞是生物体最基本的代谢功能单位（动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程）； ○3细胞只能通过细胞分裂而来。

三、细胞学的诞生（细胞学的经典时期和实验细胞学时期） 1 原生质理论的提出 2 关于细胞分裂的研究 3 重要细胞器的发现 4 遗传学方面的成就 四、细胞生物学的兴起

1965年，D.Robetis将他原著的《普通细胞学》更名为《细胞生物学》（第四版），率先提出这一概念。

五、分子细胞生物学

第二章 细胞基本知识概要

教学目的

1. 掌握有关细胞的几个概念（细胞、原生质、细胞器等）和几个问题； 2.了解细胞的共同特征；各种化学成分在细胞中的造形等； 3. 真、原核细胞的一般结构特点。 教学重点和难点

真、原核细胞的主要区别 教学内容：

第一节 细胞的基本概念 一、细胞和原生质的概念

1.细胞： 细胞是由膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生命活动的基本单位，是生物体最基本的形态结构和功能活动单位。 2.原生质（Protoplasm）：指细胞内所含有的生活物质（构成细胞的生活物质），真核细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核。 细胞质（Cytoplasm），指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构，称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。 细胞器（Organelle）：指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有一定形态特点，并执行特定功能的结构。

细胞质基质（Gytoplasmic matrix），是细胞质的可溶相，是作为细胞器的环境而存在的。

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细胞核（nucleus）：遗传物质的集中区域，在原核生物细胞称拟核（nucleoid）或类核区。

第二节 非细胞形态的生命体——病毒（略）

第三节 原核细胞与真核细胞

原核细胞（Prokaryotic cell）具有两大特点：

1遗传信息量少（仅有一个环状DNA）,无膜围细胞器及核膜 2最小、最简单的细胞——支原体（mycoplasma） 为何说支原体是最小的细胞？

3原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻

细菌（bacteria， bacterium）主要来自对大肠杆菌（E.coli）的研究。

细菌是原核细胞的典型代表，特点是：无典型的细胞核，有细胞壁，细胞质中除核糖体外无其它细胞器。

蓝藻（Blue-green algae）

又称蓝绿藻或蓝细菌，是绿色植物中最原始的自养类型，含有兰色素、红色素、黄色素、叶绿素等，故不一定都是兰色。

第四节 真核细胞基本知识概要

大约在12—16亿年前在地球上出现，是具有典型细胞核和核膜、核仁，体积较大，结构较复杂，进化程度较高的一类细胞。 一、真核细胞的基本结构体系

生物膜系统 以脂质及蛋白质成分为基础构建而成。

遗传信息表达结构系统 以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。 细胞骨架系统 由特异蛋白质分子装配而成。

综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳为下面两条： 1细胞膜系统的分化与演变

真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。而原核细胞无此情况。 2遗传信息量大与遗传装置的复杂化

真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条环状DNA分子，细菌只有几千个基因。 二、细胞的大小及其分析

原核细胞多在1—10或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只有0.1μm。 动物细胞多在（10—100μm，20—30μm， 15—70μm）。最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟卵直径可达20 cm。 那么，细胞的大小是怎样决定的呢？

首先，细胞的核质比与细胞大小有关，决定细胞上限。 其次，细胞的相对表面积与细胞大小有关。 最后，细胞内物质的交流与细胞大小有关。

三、细胞形态结构与功能的关系

细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是多数细胞的共性。