生物工程概论1-6第2章生物学基础.doc

2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn1 第二章细胞生物学基础 Chapter 2: Basis of Cytobiology 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn2 基于碳氢化合物的经济转变为基于碳水化 合物的经济 (Image courtesy of Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN,USA.) 塑料将不以石油为原料而完全以玉米替代； 建筑材料将由洋麻等纤维类作物替代； 石油的枯竭也不再可怕，因为用秸秆完全可以替 代； 2050年人类的寿命有可能达到120岁； 5亿亩的不毛之地、盐碱地将会成为植物的生长乐 园。 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn3 ? ?按照研究的对象，生物工程包括哪些方 面? ? 生物工程(bioengineering)， 生物技术（biotechnology） 是指人们以现代生命科学为基础， 结合其他基础学科的科学原理， 采用先进的工程手段， 按照预先的设计改造生物体或加工生物原料， 为人类生产所需产品或达到某种目的。 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn4 财政支持 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程人、动植物 生理学 分子与细胞 生物学 免役学 微生物学 生物化学 遗传学 化学工程 能源与 环境管理 农业(植物) 作物改良 农业(动物) 健康与制要制药 商业应用 发酵技术 食品革新 与加工 疾病诊断 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn5 :界→门→纲→目→科→属→种 物种之间有相对的独立性。 :分子→膜→亚细胞器→细胞器→细胞→组织 →器官→系统→个体→种→群落→生态系统的顺 序认识生物，今天的生物工程就是从分子和细胞 水平改造已有的生物种，创造超自然生物种类的 工程。 是能够或可能相互 配育的、拥有自然 种群的类群 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn6 ?细胞和生物大分子（蛋白质、核酸等）是 生物工程在细胞和分子水平的两大对象。 ?细胞生物学和蛋白质、核酸等生物大分子 结构知识是生物工程的理论基础。 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn7 细胞生物学基础 细胞生物学研究生物细胞的结构、类型、生长、分 化和功能。 铠细胞是生命的基本单位 铠细胞的结构与功能 铠细胞的类型 铠细胞的物质组成 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn8 施莱登(Schleidan) 和施旺(Schwan)提 出细胞学说 细胞是生命的基本单位 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn9 Parts of a Nikon dissecting microscope 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn10 Parts of a Nikon compound microscope 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn11 transmission electron microscope 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn12 scanning electron microscope 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn13 细胞是生命的基本单位 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn14 细胞的大小各不相同 最大的如舵鸟的卵细胞,人体 内最大的是成熟的卵细胞 细胞的寿命 ?最长的如神经细胞与动物的 寿命一样长 ?最短的如白细胞, 有的仅能 存活几小时 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn15 最小的如人体的淋巴细胞, 仅6 μm ； 血小板仅4 μm , 但血小板不是真正的 细胞, 而是干细胞脱下的细胞质块。 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn16 各类细胞直径的比较 细胞类型直径大小（μm） 最小的病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞 0.02 0.1～0.3 1～2 20～30（10～50） 数百至数千 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn17 Sizes of viruses, cells, and organisms 2007-3-28zhengpu@sytu.edu.cn18 ?一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的 基本单位 ?细胞具有独立的、有序的自控代谢体系， 细胞是代谢与功能的基本单位 ?细胞是有机体生长与发育的基础 ?细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 ?没有细胞就没有完整的生命 细胞是生命的基本单位 2007-3-28zhengp