翟中和《细胞生物学》笔记.docx

第一章绪论第一节 细胞生物学研究的内容与现状一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞生物学：是在显微、亚显微与分子水平等不同层次上研究细胞结构、功能及生命活动规律的科学。细胞生物学研究的对象是细胞。细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。细胞生物学研究的主要内容是 细胞的形态与结构、代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡、起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。细胞生物学不同于细胞学主要表现在：第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二，综合性。这所研究的内容广泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。二、细胞生物学的主要研究内容大致可分为以下几个方面：（一）细胞核、染色体以及基因表达的研究（二）生物膜与细胞器的研究（三）细胞骨架体系的研究（四）细胞增殖及其调控（五）细胞分化及其调控（六）细胞的衰老与程序死亡（七）细胞的起源进化（八）细胞工程三、当前细胞生物学研究的总体趋势与重点领域（一）当前细胞生物学研究中的三大基本问题1、细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的？2、基因表达的产物如何逐级装配成基本结构体系及各种细胞器？3、基因表达的产物如何调节细胞最重要的生命活动过程的？（二）当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题1、染色体DNA与蛋白质相互作用关系——主要是非组蛋白对基因组的作用。2、细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及调控3、细胞信号传导的研究4、细胞结构体系的装配第二节细胞学与细胞生物学发展简史一、细胞的发现英国学者胡克于1665年制造了第一台有科研价值的显微镜，第一次描述了植物细胞的构造，细胞的发现是在1665年。1677—1683年，荷兰人列文胡克用自己设计好的显微镜第一次观察到活细胞。二、细胞学说的建立及其意义建立：1838—1839年德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说”。第二章 细胞细胞的统一性与多样性第一节 细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位　细胞是有膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团，简单地说细胞是生命活动的基本单位。可以从以下角度去理解：①细胞是构成有机体的基本单位；②细胞具有独立完整的代谢体系 ，是代谢与功能的基本单位；③细胞是有机体生长与发育的基础；④细胞具有遗传的全能性 ，即具有一套基因组（基因组是指一种生物的基本染色体套即单个配子内所含有的全部基因 ，在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息）。⑤没有细胞就没有完整的生命。　细胞概念的思考：1、细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合和综合体2、细胞是多层次、非线性而多层的复杂结构体系3、细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系二、细胞的基本共性　组成细胞的基本化学元素是相同的，并由这些元素构成无机与有机化合物。生物膜体系与遗传信息的复制与表达体系是构建细胞所必需的。　细胞的基本共性有：①所有的细胞都有相似的化学组成；②脂-蛋白体系的生物膜；③DNA-RNA的遗传装置；④蛋白质合成的机器——核糖体；⑤一分为二的分裂方式。第二节 原核细胞与古核细胞种类繁多的细胞可以分为原核细胞与真核细胞两类大类。近年有些生物学家建议将生物划分原核生物、古核生物和真核生物三大界，将细胞相应分为三大类型：原核细胞、古核细胞与真核细胞。原核细胞无典型的细胞核，其基本特点：①遗传物质仅由一个裸露的环状DNA构成；②细胞内没有分化出以膜为基础的细胞器与细胞核膜。原核细胞大约出现在35亿年前，包括支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌及蓝藻(蓝细菌)等6类。 一、支原体支原体（mycoplast）是目前发现的最小、最简单的细胞，直径只有0.1~0.3μm,能在体外生长，也能寄生在细胞内。支原体特点：①支原体具有多形态性；②支原体的细胞质膜自身不能合成长链脂肪酸或不饱和脂肪酸；③细胞膜厚约10nm，具有原核细胞细胞膜所具有的多功能性；④支原体的环状双螺旋DNA较均匀地散布在细胞内，没有像细菌一样的核区；⑤支原体基因组是至今发现能独立生活的生物中最小的，由482个基因组成，其中最少必须基因256个。一个细胞生存与增值必须具备的结构装置与机能是：细胞质膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。二、原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻（一）细菌细胞细菌有3种形态：球菌、杆菌、螺旋菌。进化上，细菌又可分为原细菌（古细菌）与真细菌两类大类。1、细菌细胞的核区与基因：一个环状的DNA分子盘绕在核区，没有或有极少的组蛋白，无明显的Feulgen正反应。DNA复制不受细胞分裂周期的限制，可以连续进行