第一章绪论.docx
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第一章绪论
第一章绪论
1．1基本知识
细胞：
cell是组成所有生物体的基本单位
细胞的进化：
质的进化:
有机分子自发聚集形成原始细胞原核细胞真核细胞
量的进化:
单细胞生物多细胞生物
细胞学（cytology）：
研究细胞结构、形态、生理功能及生活史的科学
细胞学说（celltheory）：
1838～1839年，德国植物学家施来登和动物学家施旺在总结前人工作的基础上，综合植物和动物组织中的细胞结构，共同提出细胞学说，指出：
一切生物从单细胞生物到多细胞生物（植物、动物）都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。
细胞生物学（cellbiology）：
利用现代技术和手段从细胞整体、亚细胞结构、分子结构三个不同层次上，研究细胞生命活动及基本规律的科学。
任务有两个方面：
一：
了解细胞生命活动的形态基础；二：
掌握细胞内各部分结构的功能及其相互作用。
阐明生物有机体的生长、分化、运动、遗传、变异、衰老、死亡等基本生命活动规律。
（三层次，两方面）
分子生物学（molecularcellbiology）：
从分子水平上研究细胞的结构与功能以及各种生命活动规律的科学，是细胞生物学发展的新阶段。
（是细胞生物学第三层次的延伸和发展。
1.2细胞生物学发展简史：
细胞的发现→细胞学说的建立→经典细胞学阶段→细胞生物学阶段→细胞分子生物学阶段
注：
细胞发现的重要人物是两位胡克（二虎）；细胞学说建立有关的两位施氏兄弟（二狮）；细胞分子生物学阶段相关的两位重要人物是沃森和克立克。
1．2实际应用：
1细胞生物学与医学的关系
①基础医学领域：
细胞是人体这个王国的基本组成单位，几乎每门学科都以细胞为研究基础。
如神经解剖研究神经元细胞的结构和小脑皮质的细胞构筑模式。
组织学研究上皮组织、结缔组织、肌组织等各种组织的基本结构都是以细胞为基础的（研究正常细胞）
②临床医学领域：
人体由无数的细胞形成，大量细胞的损伤必然导致人体组织器官的损伤，引起疾病。
正确认识疾病及治疗预防疾病都离不开细胞生物学。
基因治疗的例子。
（研究病理状态的细胞）
③细胞生物学和医学的发展相互影响，相互促进：
细胞生物学的发展不断把医学研究提高到新的水平；医学的发展又不断向细胞生物学提出新的课题，推动细胞生物学的发展。
对癌症的研究就是临床科学向基础科学提出的需要迫切解决的问题，目前已在癌基因的研究上取得了很多成果，并逐渐应用到临床。
2研究进展
热点问题是：
细胞通讯、信号转导、细胞增殖与周期调控、细胞的生长分化、细胞的衰老和死亡、干细胞的应用、细胞工程等
学习方法:
三个关系要把握：
①整体与局部：
②静态与动态：
③结构与功能的关系
第二章细胞的化学组成
化学分子是构成细胞的原料
2．1组成细胞的化学元素宏量元素
微量元素
原生质：
细胞中所有生命物质总称原生质，是组成细胞的物质
无机化合物水
无机盐生物小分子
糖类
脂类
有机化合物蛋白质
酶生物大分子
核酸
一、水：
两种存在形式：
游离水和结合水
二、无机盐：
以离子形式存在，
三、糖类：
碳水化合物Cn（H2O）n
单糖：
低聚糖：
多糖：
复合糖的作用举例：
细胞抗原、细胞识别、细胞黏附
四、脂类：
不能溶于水而易溶于有机溶剂的化合物，
包括：
脂肪和类脂
五、蛋白质：
1：
分子组成单位：
氨基酸（20种）
HH
H2N－C－COOH或H2N+－C－COO-特点：
两性
RR
氨基酸分子结构式
2：
蛋白质分子的四级结构一级：
氨基酸的排列顺序
二级：
肽链的局部空间结构，如α螺旋、β片层
三级：
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
四级：
亚单位的空间排布及亚单位接触部位的布局和相互作用
六、核酸：
1：
核酸的化学组成及形成过程：
戊糖＋碱基
核苷＋磷酸
核苷酸
核酸
2：
核酸的分类：
DNA和RNA：
基本组成、结构特点、各自的作用及主要区别
第三章细胞的基本形态及类型
1．细胞的形状和类型
2．细胞的大小及计量单位：
细胞的体积守恒定律
3．细胞的基本结构：
细胞膜
高尔基复合体
线粒体
膜相结构溶酶体
过氧化氢体
细胞核
细胞微管
微丝
细胞骨架中等纤维
微梁网格
非膜相结构核骨架
核糖体
遗传信息表达结构染色质（染色体）
核仁
第四章细胞膜及细胞表面
细胞膜（cellmembrane）:
又称质膜（plasmamembrane）,是包围在细胞质外周的一层界膜,它把细胞质与外界隔开,使细胞具有相对稳定的内环境,同时它还是具有高度选择性的半透膜,具有独特的功能,使细胞与外界保持密切的联系。
一、细胞膜的化学组成:
磷脂：
磷脂酰胆碱、脑磷脂、磷脂酰丝氨酸、
膜脂磷脂酰肌醇
胆固醇：
糖脂：
脑苷脂、神经节苷脂
主要化学成分
膜蛋白外在膜蛋白
内在膜蛋白
膜糖脂
膜糖类膜糖蛋白
二、细胞膜的分子结构模型
1、单位膜
2、流动镶嵌模型
三、细胞膜的特性：
1、细胞膜的不对称性：
决定膜功能的方向性
2、细胞膜的流动性：
影响膜流动性的因素：
①影响膜脂流动性的因素：
脂肪酸链的长度：
短链流动性↑
脂肪酸的饱和程度：
不饱和分子流动性↑
②影响膜蛋白流动性的因素：
与细胞骨架相连：
流动性↓
与相邻细胞膜的蛋白结合：
流动性↓
与细胞基质结合：
流动性↓
注：
膜脂的流动性主要与膜脂本身的特性有关，膜蛋白的流动性主要与周围的结构有关。
第四节细胞表面及其功能
细胞表面（cellsurface）：
包括细胞被、细胞膜及胞质溶胶，承担细胞对内、外活动的多种功能。
一、细胞膜的物质转运功能：
1、跨膜运输：
被动运输（passivetransport）：
不需消耗代谢能，被运输物质以顺浓度梯度即以高浓度向低浓度的方向通过细胞膜。
包括主动运输（activetransport）：
物质从低浓度的一面流向高浓度的一面，在这种运输中，需要有膜上的特异性载体蛋白参与，且需消耗代谢能。
2、膜泡运输：
入胞作用胞饮作用非选择性
吞噬作用
包括受体介导的入胞作用：
选择性入胞
出胞作用细胞内合成的多肽类激素，有关细胞合成的分泌物质，细胞内消化后的残质体。
注：
1、入胞和出胞均需消耗ATP，因此也是主动运输
二、细胞表面受体与信息的跨膜传递
细胞表面受体：
（cellsurfacereceptor）：
细胞识别（cellrecognition）：
是细胞通过细胞表面受体所完成的一种功能。
包括细胞对同种和异种细胞的认识和鉴别以及对各种化学信号分子的认识和鉴别。
是一种通讯形式，即是一种信号传递。
跨膜信息传递的机理
1、环腺苷酸（cAMP）信号通路：
组成：
受体、调节蛋白和腺苷酸环化酶
第二信使是：
cAMP
2、肌醇信号通路：
组成：
受体、调节蛋白和磷脂酶C
第二信使：
DG和IP3
三、细胞表面抗原及作用：
细胞表面抗原（cellsurfaceantigen）：
人体的细胞表面抗原种类繁多
主要的细胞表面抗原有：
ABO血型抗原：
临床输血要以同型为原则
人类白细胞抗原（humanleucocyteantigen,HLA）：
免疫排斥
四、细胞膜与疾病：
如肿瘤、高胆固醇血症、胱aa尿症等
第五章核糖体及蛋白质合成
一、核糖体（ribosome）的化学组成：
rRNA和蛋白质
二、核糖体的超微结构：
电镜下为球形或椭圆形的致密小颗粒，无膜包裹，是非膜性细胞器。
真核细胞核糖体：
大亚基：
60S,呈圆锥形
小亚基：
40S,侧面呈弧形
中间有一条隧道：
是mRNA通过的地方
三、存在形式：
游离核糖体
附着核糖体
四、功能：
蛋白质的生物合成场所
（了解蛋白质的生物合成过程）
第六章细胞内膜系统
细胞内膜系统（endomembranesystem）：
§1、内质网（endoplasmicreticulum,ER）
内质网的形态结构与分类：
1内质网的形态结构
1化学组成：
与细胞膜同
2
形态结构：
小管
小泡
扁囊
2、内质网的分类：
①粗面内质网②滑面内质网
二、内质网的功能：
①粗面内质网功能游离核糖体：
结构蛋白
咐着核糖体：
外输蛋白
膜蛋白
②滑面内质网功能脂类合成
糖原合成与分解
解毒作用
肌肉收缩
§2、高尔基复合体（Golgicomplex，GC）
一、电镜下高尔基复合体的形态、结构特点：
扁平囊
小囊泡
大囊泡
二、高尔基复合体的功能：
1、高尔基体与蛋白的合成与加工；
2、高尔基体与细胞的分泌活动；
3、高尔基体与蛋白的分选运输
4、高尔基体与溶酶体的形成
§3溶酶体（lysosome）
一、溶酶体的结构特点：
1、形态结构特点
二、
溶酶体的类型初级溶酶体
次级溶酶体异噬性溶酶体
自噬性溶酶体
终末溶酶体
溶酶体的功能：
1、细胞内消化异噬作用
自噬作用
粒溶作用
2、自溶作用
3、参与受精
溶酶体与疾病：
1、先天性溶酶体病
2、溶酶体膜失常与疾病
§4过氧化物酶体
一、过氧化物酶体主要化学成分：
二、过氧化物酶体的功能：
除去细胞中有毒底物和代谢物，解毒
RH2+O2R+H2O
H2O2+R`H2R`+2H2O
第七章线粒体及其细胞内的能量转换
线粒体mitochondria：
一、光镜下线粒体的形态结构、大小及分布
形态：
粒状、杆状和线状。
分布：
一般均匀分布，在需能多的地方分布广。
二．线粒体的超微结构外膜
膜间隙
内膜
内腔及基质
三．线粒体的能量转换：
三大类营养物质消化系统氨基酸、脂肪酸及单糖小分子细胞中降解线粒体
四．线粒体的半自主性及增殖
1、线粒体的半自主性：
具自身的DNA和蛋白质合成体系
2、受核基因控制
五．线粒体的起源1、分化假说
2、内共生假说
第八章细胞核与细胞遗传
细胞核（nuclear）
一．细胞核的形态和化学组成：
形态：
与细胞的形态相适应
化学组成：
DNA
RNA
组蛋白
非组蛋白
二．细胞核的超微结构：
染色质
核仁
核被膜
核骨架
（一）、核被膜：
外膜：
附有核糖体
核间隙：
内膜：
附有核纤层
核孔复合体：
（二）、染色质：
常染色质
异染色质结构异染色质
兼性异染色质
DNA、染色质和染色体的关系：
螺旋组装
染色质（间期）染色体（分裂期）
解旋去组装
染色质到染色体的四级组装：
1、核小体
2、螺线管
3、超螺线管
4、染色单体
光镜下染色体的结构特点：
中期是观察描述染色体的最佳时期
（三）、核仁：
1、核仁的超微结构纤维区
颗粒区
核仁染色质
核仁基质
2、核仁的功能：
是rRNA合成、剪接、加工及核糖体大、小亚基装配的场所。
（四）、核基质：
三、细胞核与病变：
1、病变引起的细胞核改变
2、染色体异常是肿瘤细胞的一大特征
第九章细胞骨架与细胞基质
细胞骨架的概念
细胞骨架组成：
细胞质骨架
细胞核骨架微管
微丝
中间纤维
一、微管
1、微管的超微结构和化学组成：
是中空圆柱状结构，由13根原纤维组成，基本成分是微管蛋白
2、微管的类型单管
二联管
三联管
3、微管的功能：
支架作用
一些结构的组成成分
构成有丝分裂器
参与细胞内物质运输
三、微丝：
实心纤维状结构，直径7nm，长短不定，最细的骨架成分。
主要成分：
肌动蛋白及其肌动蛋白结合蛋白。
功能：
支架作用、肌肉收缩、细胞运动、胞质分裂环及其形态发生。
四、中间纤维：
粗细介于微管和微丝之间。
形态、组成和结构复杂多变。
第一十章细胞的增殖
细胞周期（cellcycle）（的概念：
连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束为止的全过程。
包括间期
分裂期
一、间期细胞的主要特征：
G1DNA合成前期
S：
DNA合成期
G2：
DNA合成后期
二、体细胞的有丝分裂：
结果一个母细胞分裂形成两个子细胞。
三、生殖细胞的减数分裂的过程及特点：
1、配子发生过程增殖期
包括四个时期：
L生长期
成熟期
变形期（卵子发生不经历）
2、减数分裂的特点及意义：
四、细胞增殖的调控及其理论应用
第十一章细胞的分化
一．细胞分化（celldifferentiation）概念：
是指由受精卵产生的同源细胞在形态，功能和蛋白质合成方面发生稳定性差异的过程。
从分子水平看细胞的分化是特异蛋白质合成的结果。
二．细胞分化的特点：
具有稳定性、可逆性和普遍性
三．细胞分化的决定因素和影响因素
1、细胞决定（celldetermination）细胞在发生可识别的形态特征变化之前分化方向就已经由细胞内部的变化及周围环境的影响，确定了未来发育的命运，细胞预先做出了发育的选择。
2、细胞分化的实质：
细胞中某些基因的永久性关闭和某些基因的开放
四．细胞分化与基因的差次表达
细胞分化的实质：
是编码那些特异蛋白的基因选择性表达的结果。
是奢侈基因选择性表达的结果。
基因的差次表达：
胚胎发育和细胞分化过程中相继出现各种不同的细胞类型是由于有关奢侈基因按一定顺序相继活化的结果，这种基因相继活化表达的现象称为基因的差次表达。
五．干细胞及其分化
干细胞（stemcell）：
包括多能干细胞和单能干细胞
第十二章细胞的衰老、凋亡及保护
细胞的衰老（cellaging）：
一般是指细胞在形态与生化成分上的改变，进而发生生理功能障碍的现象。
一、细胞衰老的特征：
1、原生质减少、形态改变
2、细胞膜化学成分及功能的改变
3、细胞器的改变
4、代谢功能的改变
二、细胞衰老的机理：
1、遗传程序说：
DNA修复能力下降说
端粒丢失说
衰老基因说
2、自由基说：
三、细胞凋亡：
是由遗传控制下的衰老死亡或生理调节性死亡。
1、细胞凋亡的特征：
2、细胞凋亡的机理：
是遗传基因控制的，与内源性核酸内切酶有关。
DNA的裂解可使遗传信息遭到不可逆的破坏，易被吞噬细胞吞噬和分解。
第十四章细胞工程及其在医药学中的应用
一、细胞工程的概念（cellengineering）：
应用各种手段对细胞不同结构层次进行改造，如：
进行细胞融合，核移植，基因转移等，以获得具有特定生物学特性的细胞。
二、细胞工程的基本原理和方法
1、细胞融合
2、转基因技术
3、细胞拆合
4、染色体工程与染色体组工程
5、蛋白质工程
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