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细胞生物学 第一章 绪论 （一） 细胞生物学 细胞：由膜包围的含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位， 也是生命活动的基本单位。 细胞生物学： 以细胞作为生命活动的基本单位这一概念为出发点，应用各种技术方法在多个 层次上(显微、亚显微、分子水平)研究细胞生命活动基本规律的基础学科。 （二） 发展简史 1、 细胞的发现：胡克（发明显微镜） 2、 细胞学说的创立 细胞学说的基本原理： ? 地球上的生物都是由细胞构成的 ? 所有的生活细胞在结构上都是类似的 ? 所有细胞都来自于已有细胞的分裂，即细胞来自于细胞 细胞学说提出的意义： ? 将生命带入了微观世界 ? 将动植物统一于细胞 3、 细胞学的经典时期 4、 实验细胞学时期 5、 细胞生物学的诞生 （三） 细胞是生命活动的基本单位 1.一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位 2.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 3.细胞是有机体生长与发育的基础 4.细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 （四） 细胞的基本共性 1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜 2.所有的细胞都含有两种核酸：即 DNA 与 RNA 作为遗传信息复制与转录的载体 3.细胞都具有蛋白质合成器——核糖体 4.所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂 （五） 细胞大小 细胞维持体积的相对恒定；细胞体积的限制因素 ? 体积与表面积的关系 ? 重要分子的有效浓度（上限） ? 维持生存所必需物质的足够空间（下限） （六） 细胞的类型及其结构体系 1、 原核细胞（Prokaryotic cell） 目前发现的最小、最简单的细胞——支原体 2、 真核细胞（Eukaryotic cell）：包括动物细胞和植物细胞 真核细胞的基本结构体系： ? 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统（膜系统） ? 以核酸（DNA 或 RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统（遗传信息系统） 1 / 21 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统（骨架系统） 3、 古细菌 （Archaebacteria） （七） 原核细胞与真核细胞的比较（可补充） 相同点： 具有类似的细胞质膜结构 以 DNA 为遗传物质，并使用相同的遗传密码 以一分为二的方式进行细胞分裂 具有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构 代谢机制相同（如糖酵解和 TCA 循环） 具有相同的化学能贮能机制，如 ATP 合成酶 不同点： 1、 基本特征的比较 特征 细胞核（核膜、核仁等） 染色体 有 2 个以上染色体，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成 有 线粒体、溶酶体等） 核糖体 70s（50s 大亚基+30s 小亚基） 80s（60s 大亚基+40s 小亚基） 细胞增殖方式 无丝分裂（直接分裂） 有丝分裂、减数分裂（间接分裂） 2、 遗传结构装置和基因表达的比较 DNA 分子结构 转录与翻译的时空关系 转录与翻译同时同地进行 核内转录、细胞质内翻译 八 植物细胞与动物细胞的比较（可补充） 有 有 有 无 无 无 叶绿体 第二章 细胞生物学研究方法 （一） 细胞形态结构的研究方法 光学显微镜 电子显微镜 扫描隧道显微镜 (二 ) 显微成像技术 1、分辨率：能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力，这种距离成为分辨距离。 人眼的分辨率为 100μm; 光学显微镜的最大分辨率为 0.2μm 分辨率公式：r=o.61λ/nsinα 其中λ=照明光源的波长 因此，波长越大分辨率越小。 2 / 21 2、电子显微镜与光学显微镜的比较 相同点：用来观察细胞形态结构 不同点： 光学显微镜 不需真空 不需真空 不需真空 利用样品对 光的吸收形 成明暗反差 和颜色变化 利用样品对 电子的散射 和透射形成 明暗反差 电子显微镜 0.1nm 超薄切片：通常把样品制成 50—100nm 厚的薄片（一个细胞切成 100—200 片），称超薄切片。 3、扫描隧道显微镜的工作原理 扫描探针对样品表面进行扫描，产生隧道电流,计算机显示。 (三) 细胞工程技术 包括:基因工程、染色体工程、染色体组工程、细胞质工程、细胞融合 1、 细胞工程：利用细胞生物学的原理和方法，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细 胞遗传性的技术以及发展这种技术的研究领域。 2、 原代培养：直接从集体取下细胞、组织和器官后立即进行培养。 继代培养：对于来自于外植体所增殖的培养物（包括细胞、组织或其切断）通过更换新鲜 培养基及不断切割或分离，进行连续多代的培养，即继代培养。 3、 细胞系：原代培养物经首次传代成功后即为细胞系。 细胞株：从一个经过生物学鉴定的细胞系由单细胞分离培养或通过筛选的方法由单细胞增 殖形成的细胞群称细胞株。