搜索
细胞生物学讲授：郭燕华资环学院生物工程教研室Cellbiology翟中和科学院院士研究领域：细胞超微结构、放射生物学、病毒与细胞生物学等。成就：较早建立细胞超微结构技术，首次研制成鸭瘟细胞疫苗，动物病毒复制与细胞结构关系的研究。近十多年来，主要进行核骨架–核纤层–中间纤维体系、非细胞体系核重建、细胞凋亡等方面的研究。Cellbiology目录（3版）第一章绪论第二章细胞基本知识概要：统一和多样性第三章细胞生物学研究方法第四章细胞质膜第五章物质跨膜运输第六章细胞能量转换：线粒体和叶绿体第七章细胞质内膜系统和蛋白质分选第八章信号传递第九章细胞骨架第十章细胞核与染色体第十一章核糖体第十二章细胞增殖及其调控第十三章细胞衰老与凋亡第十四章细胞分化与基因表达调控第十五章细胞联系：细胞连接黏着和细胞外基质Cellbiology目录（4版）第一章绪论第二章细胞基本知识概要：统一和多样性第三章细胞生物学研究方法第四章细胞质膜第五章物质跨膜运输第六章细胞能量转换：线粒体和叶绿体第七章细胞质内膜系统和第八章蛋白质分选与泡膜运输第九章信号传递第十章细胞骨架第十一章细胞核与染色体第十二章核糖体第十三章细胞周期与胚胎发育第十四章细胞增殖及其调控第十五章细胞分化与基因表达调控第十六章细胞衰老与凋亡第十七章细胞联系：细胞连接黏着和细胞外基质第一章绪论Cellbiology第一节细胞生物学研究的内容和现状生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系。而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位。细胞生物学：研究细胞基本生命活动规律的科学，在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等内容。核心问题：将遗传与发育在细胞水平上结合起来。Cellbiology1.1细胞生物学定义从生命结构层次来看，细胞生物学位于分子生物学和个体生物学之间，同它们互相衔接、互相渗透。因此，从这一意义上来说，细胞生物学是一门承上启下的学科，和分子生物学一起同是现代生命科学的基础，并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中，和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系，是生命科学的重要支柱之一。Cellbiology高等学校生物科学中细胞生物学的地位：生命科学的四大基础学科：细胞生物学是一门承上启下的学科，且和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系，是生命科学的重要支柱之一。细胞生物学分子生物学神经生物学生态学Cellbiology细胞生物学分子生物学生物化学物理学结构生物学化学数学计算机科学细胞生物学与其他相关学科关系Cellbiology2.2主要研究内容细胞结构与功能、细胞重要生命活动细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系的研究细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老与凋亡细胞的起源与进化细胞工程CellbiologyCellbiology细胞生物学研究的范畴Cellbiology2.3研究总趋势细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势。(包括分子遗传学与生物化学)基因组如何在时间和空间上有序表达？基因产物如何装配成基本体系和细胞器？基因产物如何调节生命活动过程？Cellbiology2.4.重点领域染色体DNA与蛋白质相互作用关系—非组蛋白对基因组的作用细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控细胞信号转导的研究细胞结构体系的组装Cellbiology近10年SCI检索，自然科学研究中论文发表最集中的三个领域：细胞信号转导（signaltransduction）细胞凋亡（cellapoptosis）基因组与后基因组学研究(genomeandpost-genomicanalysis)Cellbiology美国NIH《什么是当今科研领域的热门话题？》指出，目前研究热门集中在：三种疾病：癌症（cancer）心血管病（cardiovasculardiseases）爱滋病和肝炎等传染病（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：细胞周期调控（cellcyclecontrol）；细胞凋亡（cellapoptosis）；细胞衰老（cellularsenescence）；信号转导（signaltransduction）；DNA的损伤与修复（DNAdamageandrepair）CellbiologyCellbiology细胞基本的生命过程Cellbiology第二节细胞学及其发展历史与展望HISTORYANDPERSPECTIVECellbiology第一阶段：创立时期从16世纪末至19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积累阶段。第二阶段：经典时期从19世纪30至20世纪中期，细胞学说形成后，主要进行细胞显微形态的研究。第三阶段：实验细胞学时期从20世纪30年代到70年代，以细胞超微结构、核型、带型研究为主要内容。第四阶段：分子细胞学时期从20世纪80年代分子克隆技术的成熟到当前，细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密，基因调控、信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领域成为当前的主流研究内容。2.1细胞生物学发展简史CellbiologyLeeuwenhoek的显微镜RobertHook和他的显微镜Cellbiology现代完整的细胞学说的内容包括：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。Cellbiology时期三：实验细胞学时期(experimentalcytology)从1900年到1953年的半个世纪里，细胞学的发展主要是采用实验的手段研究细胞学的问题，其特点是从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机理的研究。由于实验研究不断同相邻学科结合、相互渗透，导致了一些重要分支学科的建立和发展：细胞遗传学(cytogenetics)细胞生理学(cytophysiology)细胞化学(cytochemistry)Cellbiology2.2我国细胞生物学的发展上世纪90年代中期，国家自然科学基金委员会组织一批细胞生物学方面的专家就我国的细胞生物学发展的13个方面的研究制定了战略规划。2l世纪人类将面临严重的挑战，细胞生物学作为生命科学中的重要基础学科，是连接整体与分子的重要一环，将会在新的生命科学世纪中发挥其重要的作用。Cellbiology2.3细胞生物学学习方法■第一、认识细胞生物学课程的重要性，细胞是生命的基本单位。50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家，可见细胞生物学的重要性。学好细胞生物学能加深对生命的理解。■第二、明确细胞生物学的研究内容，即：结构、功能、生活史。生物的结构与功能是相适应的，每一种结构都有特定的功能，每一种功能的实现都需要特定的物质基础。Cellbiology■第三、从显微、超微和分子三个层次来认识细胞的结构与功能。每一个层次的结构都有特定的功能，另外各层次之间是有机地联系在一起的。■第四、将所学过的知识关联起来。细胞生物学涉及分子生物学、生物化学、遗传学、生理学等课程，将学过的知识与细胞生物学课程中的内容关联起来，比较异同。尽可能形成对细胞和生命的完整印象，不能只见树木不见森林。另一方面细胞生物学各章节之间的内容是相互关联的，如细胞分裂和细胞骨架的联系。Cellbiology■第五、跟踪学科前沿，当前的热点主要有“信号转导”、“细胞周期调控”、“细胞凋亡”等。细胞生物学是当今发展最快的学科之一，知识的半衰期很短，国内教科书由于编撰周期较长，一般滞后于学科实际水平数年。综合如下：结构与功能统一的观点抽象思维与动态观点同一性和多样性的问题Cellbiology2.4展望未来：--------细胞生物学的前景无限广阔。生物经济时代的资源为基因，其核心技术为建立在细胞与分子生物学理论基础上的各类生物技术。1.开发和操纵遗传资源基因克隆和重组技术日趋成熟，如转基因方法生产人类生长素、干扰素等昂贵的药物；培育特殊功能的转基因动植物，如抗虫棉。但产生的基因污染和伦理问题将越来越突出。2.后基因组计划人类基因组约10万基因的作图和测序完成，后期以揭示基因功能为主，遗传病的基因治疗将成为可能。Cellbiology3.动物克隆技术和人类干细胞定向分化技术人工创建的组织、器官将用于医学治疗。4.神经生物学、信息生物学、细胞生物学等学科的发展，为人工智能奠定了理论基础。5.基因武器比肩核武器。6.生物芯片技术广泛应用于科研、医疗、农业、食品、环境保护、司法鉴定等领域。将成为与晶体管芯片一样重要的产业。7.植物光合作用机理研究取得重大突破，人工光解水产生的氢气成为及化石燃料之后主要的能源。8.计算机和网络系统为生物经济的遗传信息管理和交流提供了方便。Cellbiology生物芯片Cellbiology2.5主要相关学术刊物CellScienceNatureJournalofCellBiologyTrendsinCellBiologyPlantCellMolecularBiologyoftheCellJournalofCellScienceCellDeathandDifferentiationExperimentalCellResearchCellGrowthandDifferentiationCellbiology《中国科学》《科学通报》《实验生物学报》《植物学报》《动物学报》《微生物学报》《中国细胞生物学学报》《细胞研究》CellResearch《分子细胞生物学报》(JMCB)1.翟中和.《细胞生物学》,高等教育出版社,（第1版，第2版，第4版）2.汪堃仁.《细胞生物学》,（第二版),北京师范大学出版社,19983.郑国锠.《细胞生物学》,（第二版),高等教育出版社,19924.王金发.《细胞生物学》,科学出版社,20032.6相关参考书CellbiologyCellbiology谢谢！