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细胞生物学 第一章 细胞学及细胞学发展简史 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它从不同层次上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等。是生命科学四大基础学科之一。 细胞生物学（Cell Biology）应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，将细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律的学科，其核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 细胞学（Cytology）：研究细胞结构和功能及其生活史的学科。 细胞发展简史 一、细胞的发现（细胞学启蒙阶段，1665～1835） 二、细胞学说的创立和细胞学的形成（细胞学奠基阶段，1835～1875） 三、细胞学的经典时期（1875～1900） 四、实验细胞学时期（1900～1953） 五、细胞生物学阶段（1953～Now） 第二章 支原体与病毒的基本知识 ?病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体； 根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类： ? DNA病毒与RNA病毒 ? 病毒的多样性 ?类病毒（viroid）——仅由感染性的RNA构成； ?朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质亚基构成； 支原体基本知识 支原体——最小最简单的细胞（原核细胞） 原核生物与真核生物的比较 原核细胞与真核细胞基本特征的比较 特 征 原核细胞 真核细胞 细胞膜 核膜 染色体 核仁 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 核糖体 光合作用结构 核外DNA 细胞壁 细胞骨架 细胞增殖方式 有（多功能性） 无 由一个环状DNA分子构成 单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合 无 无 无 无 无 70S（50S与30S亚单位） 蓝藻含有叶绿素a的膜层结构，细菌具有菌色素 细菌具有裸露的质粒DNA 主要成分是氨基糖与壁酸 无 无丝分裂（直接分裂） 有 有 2个染色体以上，染色体由线状DNA与蛋白质组成 有 有 有 有 有 80S（60S与40S亚单位） 植物叶绿体具有叶绿素a与b 线粒体DNA，叶绿体DNA 动物细胞无细胞壁，植物细胞壁的主要成分为纤维素与果胶 有 以有丝分裂（间接分裂）为主 2、原核细胞与真核细胞的遗传结构装置、基因表达及其调控比较 特征 原核细胞 真核细胞 DNA量（信息量） DNA分子数 DNA分子结构 基因组数 基因数 大量“多余”的“重复”的DNA序列 基因中插入内含子 DNA与组蛋白结合 DNA与组蛋白以核小体及各级高级结构构成染色质与染色体 DNA复制的明显周期性 基因表达的调控 转录与翻译的时空关系 转录后与翻译后大分子的加工与修饰 细胞复制与分裂（DNA传递与分配） 少 1 环状 1n 几千 — — 不与或与少量类组蛋白结合 — — 主要以操纵子方式 转录与翻译同时同地进行 —， 无丝分裂 多 2个以上 线状 2n，多n 大于几万，十万 十 十 与5种组蛋白结合 十 十 复杂性，多层次性 核内转录，细胞质内翻译 严格的阶段性与区域性 十， 有丝分裂，减数分裂 古核细胞特点 （1）细胞壁成分与细菌有别，并非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对古细菌与真核细胞无作用。 （2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。多数古核细胞的基因组中存在内含子。 （3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。 （4）核糖体与细菌有别：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（70～84）与真细菌（55）之间。作用于真细菌核糖体蛋白质合成的抗生素同样对古细菌无效。 （5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外，根据RNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA 与肽链延长因子等分析，也提供了类似的依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。 第三章 电镜的组成 激光扫描共焦显微镜Laser Scanning Confocal Microscopy ?原理：物镜和聚光镜共焦点 ?应用：排除焦平面以外光的干扰，增强图像反差和提高分辨率（比普通荧光显微镜提高了1.4—1.7倍），可重构样品的三维结构。 ?相差显微镜：将光程差或相位差转换成振幅差，可用于观察活细胞。 ?微分干涉显微镜：偏振光经合成后，使样品中厚度上的微小区别转化成明暗区别，增加了样品反差且具有立体感。适于研究活细胞中较大的细胞器。 ?录像增差显微镜技术：计算机辅助的DIC