医学细胞生物学刘红亮董烁MedicalCellBiology本次课主要内容-第一、二章细胞生物学的概念与研究内容细胞生物学与医学科学细胞生物学的发展简史细胞的起源与进化第一节细胞生物学的概念与研究内容细胞生物学是从不同层次(显微、亚显微、分子水平研究细胞基本生命活动规律的科学。医学细胞生物学是为了更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、运动、遗传、变异、衰老、和死亡等生命现象而进行的细胞生物学研究是以研究和探讨人体细胞的结构、功能、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机理和防治的科学。是研究细胞的结构、功能与疾病发生的关系的学科。研究内容(一)从不同水平认识构成细胞的物质、结构与功能研究内容(二)研究细胞的内外环境及细胞的运动、增殖、分化、衰老与凋亡、死亡等细胞生命现象。研究内容(三)认识在细胞的生命现象中起决定作用的细胞物质运输、能量转换、细胞信号传递、基因表达与调控、等主要内容。第二节细胞生物学与医学一、细胞生物学是现代医学的重要基础理论•细胞表面与肿瘤•细胞外基质与疾病•细胞周期与肿瘤、衰老和先天性畸形•细胞调控与疾病的发生二、现代医学重要课题的研究依赖细胞生物学的更深入发展1.发育分化与衰老的分子生物学基础(北大医学部初步揭开人类细胞衰老之谜,获02中国十大科技进展;95、02诺贝尔奖)2.细胞增殖调控的分子生物学基础(01诺贝尔奖)3.神经、内分泌和免疫调控的分子生物学基础(2000诺贝尔奖)1m100Å10Å生物制药,单抗,疫苗、基因转移,疾病诊断等。三、细胞生物学技术广泛应用于医学实践四、与其他医学学科的关系免疫学,生理学,医学遗传学,药理学,病理学,病理生理学,儿科学、妇产科学,内科学,口腔科学,神经病学,精神病学,等等第三节细胞生物学发展简史一、细胞的发现1665年,Hooke---(死的植物细胞的细胞壁)1831年,Brown---(植物叶片表皮细胞的胞核)胡克先生曾用显微镜细胞的发现开创了生物学研究的新领域,使人类对自然界包括对人类自身的认识进展到细胞水平二、细胞学说Allorganismsarecomposedofoneormorecells,Thecellisstructuralunitoflife.SchleidenandSchwann,1838,1839,一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位。“一切细胞来自于原来的细胞”“机体的一切病理现象都基于细胞的损伤”1855年,Virchow一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找-Wilson,1925细胞学说、能量转化与守恒定律、达尔文进化论是19世纪自然科学的三大发现-恩格斯细胞学说、达尔文进化论、孟德尔遗传学说是现代生物学的三大基石三、细胞学Cytology19世纪中叶-二十世纪初二十世纪初-二十世纪中叶二十世纪中叶-19世纪中叶-二十世纪初1840年原生质理论的提出Pukinje提出Protoplasm的概念;后提出Karyoplasm1841年,细胞分裂的研究Remak在观察鸡胚血球细胞时发现了细胞分裂。年重要细胞器的发现1883年Beneden中心体,1894年Altmann线粒体,Golgi高尔基体在细胞生物学的早期,对细胞的研究主要是采用各种固定和染色技术在显微镜下观察细胞的形态、内部结构及其分裂活动。研究也正是随着技术的发展而不断向前发展的,这一时期被称为细胞生物学的经典时期。二十世纪初-二十世纪中叶细胞的生化代谢细胞的生理功能细胞生物学的分支学科细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学细胞生物学的发展已不在限于细胞的形态和结构的观察,开始研究细胞内的物质及其功能,不同研究方向系统发展,最终形成了细胞生物学的分支学科。这一时期被称为实验细胞生物学时期二十世纪中叶-细胞超微结构的研究电子显微镜,核仁、染色体、核糖体、核孔复合体在分子水平上研究细胞生命活动半保留复制、中心法则、密码假说分子生物学的形成在六十年代,细胞生物学已经形成完整的理论体系和技术体系,可以从分子水平、亚细胞水平和细胞水平上使用物理化学等各种技术方法研究细胞的各种生命活动,细胞生物学学科基本形成八十年代以来,细胞被证明是一个物质、能量、信息的复合体,人们开始从分子水平揭示细胞的物质构成、能量转换、信息传递等各种生命规律,细胞生物学进入细胞的分子生物学阶段,既分子细胞生物学。分子细胞生物学几个研究方向细胞通讯与细胞信号转导细胞增殖与细胞周期调控细胞的生长和分化细胞的衰老与死亡(凋亡与坏死)干细胞及其应用细胞工第四节细胞的起源与进化从分子到细胞从原核细胞到真核细胞从单细胞生物到多细胞生物无机物有机物多聚体生物大分子原始细胞原核细胞真核细胞单细胞生物多细胞生物团聚体球形原胞细胞的起源与进化概述Eukaryoticcell原始细胞真细菌古细菌???原核细胞真核细胞?单细胞真核生物的形成细胞内物质的积累与结构的变化信息量的增加功能的完善多细胞生物的发育单细胞真核生物的聚集表现出多细胞真核生物的起源真核细胞的分裂、分化与特化形成具有不同功能的组织各种不同的组织进一步形成器官、系统和复杂的生物体多细胞群体到多细胞生物