《细胞生物学》课件

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1、第三章细胞生物学概论本章内容提要第一节细胞生物学发展简史第二节细胞膜第三节细胞与能量第四节细胞增殖与细胞分化第五节细胞衰老与细胞死亡第一节细胞生物学发展简史细胞生物学（CellBiology）：研究细胞的形态结构及其生命活动规律的科学细胞：生物的基本组成单位（病毒除外）细胞生物学发展的三个水平细胞水平——光学显微镜技术亚细胞水平——电子显微镜技术分子水平——生物化学与分子生物学技术细胞生物学发展的四个阶段一、细胞学说的建立二、细胞学经典时期三、实验细胞学阶段四、细胞生物学的兴起第一阶段细胞学说的建立（16世纪后期—19世纪30年代）细胞的发现1

2、665年，英国人RobertHook发现软木塞中蜂窝状小室，命名为细胞第一阶段细胞学说的建立1667年，荷兰生物学家LeeuwenHook观察到真正的活细胞第一阶段细胞学说的建立1838-1839年，施莱登（MJ.Schleiden）和施旺（T.Schwann）正式提出了细胞学说基本内容：有机体由细胞构成；细胞是有机体的基本单位；细胞只能通过细胞分裂形成MatthiasJacobSchleidenTheodrSchwanna第二阶段细胞学经典时期（19世纪中期—20世纪初）应用固定和染色技术，在显微镜下观察细胞观察到几种重要的细胞器，中心体、线

3、粒体、高尔基体等1893年，德国人赫特维希的专著《细胞与组织》，标志着细胞学的诞生第三阶段实验细胞学阶段（20世纪初—20世纪中叶）电子显微镜技术的出现，采用实验手段，研究细胞的生理功能、生物化学、遗传发育机制与其他学科相互融合，形成一些重要的分支学科细胞学发展为细胞生物学第四阶段细胞生物学的兴起（20世纪中至今）分子水平上研究细胞的结构和功能分子生物学的迅猛发展大大促进了细胞生物学的发展细胞生物学领域获诺贝尔奖情况2001年，美国人Leland Hartwell、英国人Timothy Hunt、PaulNurse因对细胞周期调控机理的研究而获

4、诺贝尔生理医学奖。LelandH.HartwellR.Timothy(Tim)HuntSirPaulM.Nurse2002年，英国人布雷诺尔、美国人霍维茨和英国人苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔生理医学奖。SydneyBrennerH.RobertHorvitzJohnE.Sulston2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖PeterAgreRoderickMacKinnon第二节细胞膜内容提要一、细胞膜的化学组成及膜结构1.细胞膜化学

5、组成2.细胞膜的分子结构二、细胞膜的功能1.细胞膜的物质运输功能2.细胞膜受体3.膜抗原细胞膜（CellMembrane）包围在细胞质外围的一层界膜，又叫质膜。将细胞质与外环境分隔开构成一道特殊屏障，使细胞有一个相对独立而稳定的内环境，在细胞与外环境之间进行物质、能量交换及信号传导。细胞内由膜构成的结构其成分基本相近，因此又把细胞中的所有膜统称为生物膜。细胞膜特点透镜下呈现“两暗夹一明”的三层结构，厚度在8-10nm之间。主要由脂质分子、蛋白质分子、糖类分子以非共价键形式连接而成，脂类分子排列成连续的脂双层，组成膜的基本结构膜脂（50%）细胞膜

6、基本骨架膜蛋白（40-50%）多种方式与脂双层结合膜糖（1-10%）质膜表面磷脂糖脂胆固醇外周蛋白镶嵌蛋白与脂类结合-糖脂与蛋白结合-糖蛋白细胞膜的基本骨架细胞膜的化学组成膜脂（MembraneLipid）膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型磷脂：构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。磷脂分子由1个亲水的头部和2个疏水的尾部组成，尾部含有1～2个双键。膜脂是兼性分子，能自动形成双分子层（自我组装）糖脂约占5％以下，神经细胞膜含量高，约占5-10％。如：神经节苷脂是神经元细胞膜的特征性成分。两性分子，含糖而不含磷酸，由一个或多个糖残基与

7、鞘氨醇的羟基结合。糖脂均位于膜的非胞质面，将糖基暴露于细胞的表面，可作为受体参与细胞识别和信号传导作用胆固醇存在真核细胞膜上，双性分子，含量约膜脂的1/3。功能是提高膜的稳定性，调节流动性，降低水溶性物质的通透性。膜脂的功能支撑，膜脂是细胞的骨架维持构象并为膜蛋白行使功能提供环境是部分酶行使功能所必需的膜蛋白（MembraneProtein）膜蛋白是膜结构的重要成分。核基因组编码的蛋白质中30%左右的为膜蛋白根据与膜脂结合的不同方式可分为：膜内在蛋白（镶嵌蛋白）膜外在蛋白（外周蛋白）外周蛋白附着在膜的内外表面，与膜连接较松散，以非共价键结合在膜

8、脂上，易于分离镶嵌蛋白以不同程度嵌入脂双层的内部，大多数以共价键与膜脂相结合，不易分离膜蛋白的功能膜蛋白是膜功能的主要体现者：与细胞膜的物质转运功能有