《细胞工程理论基础》PPT课件

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1、第二章细胞工程基础一、细胞的发现及研究进展二、细胞是生命活动的基本单位三、细胞的基本结构及功能四、细胞周期及细胞分裂五、细胞分化及细胞凋亡六、组织与器官七、生殖与发育一、细胞的发现及研究进展从人类第一次发现细胞至今有三百多年的历史了，在这期间，随着技术和实验手段的进步，细胞的研究显现出时代的特征，形成了不同的发展时期。1细胞学创立时期19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期；2细胞学经典时期20世纪最后25年（1875—1900），主要是在显微镜下的形态描述，是对细胞认识的鼎盛或黄金时期；3实验

2、细胞学时期（1900—1953）细胞学与各门学科的交融与汇合（细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等），诞生了细胞生物学；4分子细胞学时期（1953至今）。总过程概括为：细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展（1665）（1838—1839）（1892）（1965）R.HookeSchleiden、SchwannHertiwigDeRobertis主要内容细胞结构与功能、细胞重要生命活动：细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系的研究细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老与凋亡细

3、胞的起源与进化细胞工程美国国立卫生研究院（NIH）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是三种疾病：癌症（cancer）心血管病（cardiovasculardiseases）爱滋病和肝炎等传染病（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：细胞周期调控（cellcyclecontrol）；细胞凋亡（cellapoptosis）；细胞衰老（cellularsenescence）；信号转导（signaltransduction）；DNA的损伤与修复（DNAdamageand

4、repair）二、细胞是生命活动的基本单位（本质属性）☆一切生物体都是由细胞构成，细胞的有机体的基本结构单位。单细胞生物体、细胞集合体、多细胞生物体☆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。☆细胞是生物体生长发育的基础。☆细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性☆细胞是生命起源和进化的基本单位。细胞的基本共性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。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。作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞

5、内。所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。原核细胞基本特点：遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。主要代表：支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞；细菌蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）细胞世界的两大家族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；以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本

6、区别可归纳为下面两条：第一，细胞膜系统的分化与演变真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。而原核细胞无此情况。第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条环状DNA分子，细菌只有几千个基因。此外，遗传信息的转录和翻译有严格地阶段性与区域性，原核细胞则不具备这些。假如，真核细胞是结构复杂、功能专一与自动化程度较高的“工厂”，那么，原核细胞就象结构简单、职能上却是多面手的“作坊”

7、。前者固然结构复杂，但在特定条件下，原核细胞却比真核细胞有更强的适应性。细胞的大小及其分析首先介绍计量单位1m=100cm=1000mm=106μm（micrometer）细胞大小（显微结构）常以μm作单位。由于电镜的使用，现把国际单位纳米（Nanometrenm）和埃（AAngstrom）作为超微结构的度量单位。1μm=1000nm1nm=10A。生物体各种细胞的体积差别很大，既使同一个细胞，培养过程中也随生理状态不同表现出差异。一般讲来，真核细胞大于原核细胞，植物细胞大于动物细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。原核细胞多在1—1

8、0或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只有0.1μm。动物细胞多在（10—100μm，20—30μm，15—70μm）。最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10cm，卵黄只有5cm。隆鸟卵直径可达20cm。三、细胞的基本结构及功能原生质（Protopla