細胞生物學 研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學

1、第一章、緒論 第一章、緒論1. 1.細胞生物學 細胞生物學 研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學，它從不同層次上組要研究細胞結構與功能，細胞增殖、分化、衰老與凋亡，細胞信號轉導，細胞基因表達與調(diào)控，細胞起源于進化等2. 2.細胞生物學研究內(nèi)容 細胞生物學研究內(nèi)容①細胞核、染色體以及基因表達的研究②生物膜與細胞器的研究③細胞骨架體系的研究④細胞增殖及其調(diào)控⑤細胞分化及其調(diào)控⑥細胞的衰老與凋亡⑦細胞的起源與進化⑧細胞工程3.細胞的發(fā)現(xiàn) 細胞的

2、發(fā)現(xiàn)① 1665 英國人胡克用自己設計與制造的顯微鏡觀察了軟木（櫟樹皮)的薄片。 ②荷蘭人列文虎克是第一個看到活細胞的人。4．細胞學說的建立及其意義 細胞學說的建立及其意義1838-1839 德國人 Schleiden 和 Schwann 提出 Cell Theory（①有機體是由細胞構成的；②細胞是構成有機體的基本單位；③新細胞來源于已存在細胞的分裂。 ） 1858 德國人 Virchow 提出“一切細胞來源于細胞”的著名論斷，

3、進一步完善了細胞學說。5.細胞學形成 細胞學形成①細胞學的經(jīng)典時期②實驗細胞學與細胞學的分支及發(fā)展6.相關期刊、雜志 相關期刊、雜志Nature Science Cell 中國科學 科學通報 ZZZZZZｚｚｚｚｚｚｚ分子細胞生物學報第二章、細胞的統(tǒng)一性與多樣性 第二章、細胞的統(tǒng)一性與多樣性1.細胞的統(tǒng)一性 細胞的統(tǒng)一性基本單位：細胞共性： ①一切有機體都由細胞構成，細胞是構成有機體的基

4、本單位②細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的 基本單位③細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎 ④細胞是遺傳的基本單位，細胞具有遺傳的全能性⑤沒有細胞就沒有完整的生命 ⑥關于細胞概念的一些新思考2.細胞的多樣性 細胞的多樣性原核 原核細胞 原核細胞沒有核膜，DNA 為裸露的環(huán)狀分子，通常沒有結合蛋白。沒有恒定的內(nèi)膜系統(tǒng)，核糖體為 70S 型，通常稱為細菌基本特點 基本特點：①遺傳信息量

5、小，主要的遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀 DNA 構成 ②細胞內(nèi)沒有分化出以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核真核 真核細胞特點 1、細胞分裂分為核分裂和細胞質分裂，并且分開進2、DNA 和蛋白質結合壓縮成染色體結構，形成有絲分裂的結構3、具有復雜的內(nèi)膜系統(tǒng)和細胞內(nèi)的膜結構(如內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體、乙醛酸循環(huán)體、胞內(nèi)體等)4、具有特異的進行有氧呼吸的細胞器(線粒體)和光合作用的細胞器(葉綠體)5、具有復雜的

6、骨架系統(tǒng)(包括微絲、中間纖維和微管)6、有復雜的鞭毛和纖毛7、具有小泡運輸系統(tǒng)(胞吞作用和胞吐作用)8、含有纖維素的細胞壁(如植物細胞)9、利用微管形成的紡錘體進行細胞分裂和染色體分離 10、每個細胞中的遺傳物質成雙存在，二倍體分別來自于兩個親本11、通過減數(shù)分裂和受精作用進行有性生殖相同點 相同點 1.都具有類似的細胞質膜結構2.都以 DNA 作為遺傳物質，并使用相同的遺傳密碼3.都是以一分為二的方式進行細胞分裂4.具有相同的遺傳信息

7、轉錄和翻譯機制，有類似的核糖體結構5.代謝機制相同(如糖酵解和 TCA 循環(huán))6.具有相同的化學能貯能機制，如 ATP 合成酶(原核位于細胞質膜，真核位于線粒體膜上)（三）激光掃描共焦顯微境特點:①用激光作掃描光源，逐點、逐行、逐面快速掃描成像 ②分辨率大約是普通光學顯微鏡的 3 倍 ③能顯示細胞樣品的立體結構④用途類似熒光顯微鏡,但能掃描不同層次,形成立體圖像⑤掃描的激光與熒光收集共用一個物鏡，物鏡的焦點即掃描激光的聚焦點，也是瞬時成

8、像的物點 (四)相差顯微鏡在構造上，相差顯微鏡有不同于普通光學顯微鏡兩個特殊之處： ①環(huán)形光闌位于光源與聚光器之間，作用是使透過聚光器的光線形成空心光錐，焦聚到標本上。 ②相位板在物鏡中加了涂有氟化鎂的相位板，可將直射光或衍射光的相位推遲 1/4λ (五)暗視野顯微鏡(六)倒置顯微鏡 用于觀察培養(yǎng)的活細胞，通常具有相差或 DIC 物鏡，有的還具有熒光裝置電子顯微鏡 電子顯微鏡超薄切片 超薄切片厚度僅 50nm 左右，用超薄切片

9、機制作超薄切片技術的過程為 超薄切片技術的過程為固定、脫水、包埋、切片、染色。冰凍蝕刻 標本置于-100 度的干冰或-196 度的液氮中，進行快速冰凍。用冷刀驟然將標本斷開，升溫，冰在真空條件下迅即升華，暴露出斷面結構-蝕刻 向斷面以 45 度角噴涂一層蒸汽鉑，再以 90 度角噴涂一層碳，加強反差和強度。然后用次氯酸鈉溶液消化樣品，把碳和鉑的膜剝下來，此膜即為復膜。復膜顯示出了標本蝕刻面的形態(tài)，在電鏡下得到的影像即代表標本中細胞斷

10、裂面處的結構。 2. 2.細胞組分的分析方法 細胞組分的分析方法一、離心技術 一、離心技術細胞破碎 細胞破碎差速離心 在密度均一的介質中由低速到高速逐級離心，用于分離不同大小的細胞和細胞器。 差速離心只用于分離大小懸殊的細胞，更多用于分離細胞器。通過差速離心可將細胞器初步分離 密度梯度離心1、速度沉降用途:用于分離密度相近而大小不等的細胞或細胞器 特點:介質密度較低，介質的最大密度應小于被分離生物顆粒的最小密度 原理:介質密度梯度十

11、分平緩,生物顆粒（細胞或細器）按各自的沉降系數(shù)以不同的速度沉降而達到分離 2、等密度沉降 用途:用于分離密度不等的顆粒 特點: 介質密度較高,陡度大,介質的最高密度應大于被分離組分的最大密度;所需要的力場通常比速率沉降法大 10~100 倍，故往往需要高速或超速離心 原理: 細胞或細胞器在連續(xù)梯度的介質中經(jīng)足夠大離心力或足夠長時間則沉降或漂浮到與自身密度相等的介質處，并停留在那里達到平衡，從而將不同密度的細胞或細胞器分離 二、細胞化學技

12、術 二、細胞化學技術DNA DNA 原位顯示 原位顯示--- ---福爾根反應的原理： 福爾根反應的原理：酸水解可以去除 RNA，僅保留 DNA，并除去 DNA 上嘌呤脫氧核苷酸鍵的嘌呤，使脫氧核糖的醛基暴露。所暴露的自由醛基與希夫試劑反應呈紫紅色。免疫熒光技術 免疫熒光技術 熒光素 :異硫氰酸熒光素、羅丹明免疫電鏡技術 免疫電鏡技術 免疫酶標技術: 辣根過氧化物酶 免疫膠體金技術: 金膠體顆粒定量細胞化學分

13、析技術 定量細胞化學分析技術1.流式細胞儀原理： 原理：包在鞘液中的細胞通過高頻振蕩控制的噴嘴，形成包含單個細胞的液滴，在激光束的照射下，這些細胞發(fā)出散射光和熒光，經(jīng)探測器檢測，轉換為電信號，送入計算機處理，輸出統(tǒng)計結果，并可根據(jù)這些性質分選出高純度的細胞亞群，分離純度可達 99% 。包被細胞的液流稱為鞘液，所用儀器稱為流式細胞計 2.顯微光譜分析技術—顯微分光光度測定技術（主要有紫外光顯微分光光度測定法和可見光顯微分光光度測定法）原理

14、：利用細胞中有一些成分具有特定的吸收光譜的特性，測定細胞中某些物質的含量。 DNA：含量=50A3. 3.細胞培養(yǎng)、細胞工程與顯微操作技術 細胞培養(yǎng)、細胞工程與顯微操作技術(一)動物細胞培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 1.原代培養(yǎng) 2.原代細胞 3.細胞貼壁 4.接觸抑制 5.傳代培養(yǎng) 6.傳代細胞 7.細胞系度 8.轉化細胞 9.細胞株(二)細胞工程 細胞工程細胞融合 細胞融合 應用 單克隆抗體技術（過程： 過程：單個 B 淋