教学医学细胞生物学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,*,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,无忧,PPT,整理发布,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,Welcome,Each of You,to My Medical Cell Biology Class,郭凯 博士 讲师,基础医学院 医学细胞与遗传学教研室,毕业于厦门大学 生命科学学院,研究方向：微生物药物学 化学生物学,授课：医学细胞生物学 医学遗传学,本课程分为理论和实验两部分，按,教学进度表,的安排进行。课程共,54,学时，理论,30,学时，实验,24,学时。,成绩评定：期末考试,80%,实验成绩,20%,。,实验课：鸿文楼三楼形态学实验室,。,（第,7,周开始,注意单双周。要求课前预习熟悉实验操作步骤，上课携带实验指导、实验报告纸、铅笔、直尺，并穿工作服。）,课程要求,理论教材：陈元晓,.,医学细胞生物学,.,北京：科学出版社，,2013,实验教材：龙汉安,税青林,郭勇,.,医学形态学实验分册,.,北京：人民卫生出版社，,2013,医学细胞生物学教学大纲,选用教材,精品课程网站,why?,How to study?,What we know How we know.,红细,胞,神经细胞,精子,1925,生物学大师,E.B.Wilson,说：,“,许久以来，大家就明确，一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找。因为所有生物体都是，或曾经是，一个细胞。,”,恩格斯：,在整个有机界里，所看到的最简单的类型，是细胞，它确实是高级有机体的基础。,一、细胞生物学及其研究对象与目的,细胞（,cell,）是有机体结构与生命活动的基本单位。,细胞生物学,(cell biology),是运用近现代物理、化学技术和分子生物学方法，从不同层次研究细胞结构、功能及细胞生命活动规律的学科。（细胞整体,亚微结构,分子水平）,以细胞作为生命活动的基本单位的思想为出发点，探索生命活动基本规律的学科，其,核心问题,是将遗传与发育在分子水平上结合起来。,阐明细胞生命活动的结构基础,阐明生物生命活动的基本规律,研究的主要任务,在不同层次,(,显微、亚显微与分子水平,),上研究,细胞的起源与进化,细胞膜和细胞器,细胞骨架体系,细胞核、染色体及基因表达,细胞增殖及其调控,细胞分化及其调控,细胞衰老与细胞死亡,细胞工程,研究内容,细胞的识别,、,细胞免疫,与,细胞工程,等是近年细胞生物学中新发展的领域，,细胞分子生物学,是当前细胞生物学发展的主要方向。,在我国的基础学科发展规划中，,细胞生物学,与,分子生物学,、,神经生物学,和,生态学,并列为生命科学的四大基础学科。,进化观点,形态与功能相结合的观点,整体和局部的观点,研究观点,从细胞的表型特征入手，探索隐藏在其背后的分子机制；,从基因或蛋白质等生物大分子入手，了解其对细胞功能或行为的影响。,细胞生物学的研究方式,生命科学领域的三大顶级学术期刊,二、细胞生物学的发展历史,（,A Brief,History of Cell Biology,）,（一）细胞的发现,从显微镜的发明到十九世纪初叶，开始了细胞学的研究。,1665 Robert HookCell,概念,1677 Leeuwenhoek,观察到纤毛虫、人和哺乳动物的精子、细菌等。,In 1665,Robert Hooke saw a network of tiny boxlike compartments that reminded him of a honeycomb.He called these little compartments“,cellulae,”,a Latin term meaning little room.It is from this word we get our present-day term,cell.,The microscope used by Robert Hooke and the honeycomb-like network of“cell”he drawed in 1665,The discovery of cells followed from the invention of the microscope,从十九世纪初叶到十九世纪中叶，这一阶段创立了细胞学说。,1838-1839 Schleiden,，,Schwan,细胞学说,1855 Virchow,细胞只能来自细胞,（二）细胞学说的创立,Cell theory has three basic tenets,1.All organisms are composed of one or more cells.,2.The cell is basic unit of structure and function for all organisms.,3.All cells arise only from preexisting cells by division.,从十九世纪中叶到二十世纪初叶，这一阶段细胞学有了蓬勃的发展。,原生质理论的提出,1861 Max Schultze,原生质,细胞器的发现,1883 Van Beneden,，,Boveri,中心体,1898 Benda,线粒体,1898 Golgi,高尔基复合体,（三）经典细胞学阶段,细胞分裂研究,1841 Remark,鸡胚血细胞直接分裂,1880 Flemming,无丝分裂,Strasburger,有丝分裂,1883 Van Beneden,；,1886 Strasburger,减数分裂,从二十世纪初叶到二十世纪中叶。,细胞生理学研究,1909 Harrison,组织培养,1943 Cloude,高速离心提取细胞器,细胞遗传学研究,1902 Boveri,，,Sutton,遗传的染色体学说,1909 Johannsen,命名,gene,（基因）,1910 Morgen,基因染色体学说,（四）实验细胞学阶段,细胞化学研究,1924 FeulgenFeulgen,染色测定,DNA,1940 BrachetUnna,染色测定,RNA,1940 Casperson,紫外分光光度法检测,DNA,1944 AveryDNA,是遗传物质,1953 Watson,，,CrickDNA,双螺旋模型,1958 Meselson,，,Matthaei,半保留复制,1958 Crick,中心法则,1955 Gamov,三联体密码,1961 Nirengerg,，,Matthaei,确定密码,现代细胞生物学的形成与发展,六十年代,细胞生物学建立,九十年代,四大前沿学科（细胞生物学、分子生物学、生态学、神经生物学）,三、细胞生物学与医学（,Cell Biology and Medicine,）,细胞是人体正常结构和功能的基本单位，也是病理发生的基本单位，细胞结构与功能的异常是疾病发生的基本原因或结构基础。,细胞生物学与多门基础医学课程密切相关，也是临床医学有关学科的重要基础之一。,细胞生物学实验技术运用到医学研究中，引起广大学者的普遍关注。,细胞生物学的主要热点领域在医学中的意义,细胞凋亡（,apoptosis,）,细胞分化（,differentiation,）,细胞信号转导（,signal transduction,）,肿瘤发生（,tumorigenesis,）（细胞增殖,-mTORC1-,雷帕霉素）,干细胞研究（,stem cell,）,复活节岛神药,-,雷帕霉素,抗真菌,-,免疫抑制剂,-,抗肿瘤细胞增殖,-,延缓衰老,Nobel Prize in Physiology or Medicine Winners,2001,2015,for their discoveries of key regulators of the cell cycle,for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death,2003,年,，美国科学家保罗,劳特布尔和英国科学家彼得,曼斯菲尔德。他们在核磁共振成像技术上获得关键性发现，这些发现最终导致核磁共振成像仪的出现。,2004,年,，美国科学家理查德,阿克塞尔和琳达,巴克。他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出贡献，揭示了人类嗅觉系统的奥秘。,for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease,for their discovery of RNA interference-gene silencing by double-stranded RNA,for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells,“,for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer,”,“,for their discovery of human immunodeficiency virus”,for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase,for the development of in vitro fertilization,for the development of in vitro fertilization,for their discoveries concerning the activation of innate immunity“,for his discovery of the dendritic cell and its role in adaptive,immunity,for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent,for their discoveries of machinery regulating vesicle traffic,a major transport system in our cells,for their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain,for their discoveries concerning a novel therapy against infections caused by roundworm parasites,for her discoveries concerning a novel therapy against Malaria,威廉,坎贝尔和大村智发明了一种新药阿维菌素,(Avermectin),，这种药物的衍生品已经极大地帮助降低了盘尾丝虫病以及淋巴丝虫病的发生率，并且已经显示出对其他类型寄生虫感染的有效性。,屠呦呦制成了青蒿素，这种药物显著降低了疟疾患者的死亡率。,for mechanistic studies of DNA repair,汪德耀先生,1903.02.08-2000.10.12,贝时璋先生,1903.10.10-2009.10.29,郑集先生,1900.5.6-2010.7.29,我国细胞生物学的先驱,Pharmacological targeting of kinases MST1 and MST2augments tissue repair and regeneration,High-throughput screening identifies small molecules that,inhibit kinases MST1 and MST2,Cocrystal structure and SAR reveal that,XMU-MP-1,is,on-target to MST2,XMU-MP-1,displayed excellent in vitro cell lines and in vivo,pharmacokinetics in,both acute and chronic liver injury mouse models,邓贤明课题组,云彩红课题组,周大旺课题组,癌症免疫疗法：,CAR-T,（,chimeric antigen receptor T-cell immunothrapy,）和,immune checkpoint,（免疫检验点）,基因编辑技术：,CRISPR/Cas9,和,NgAgo-g,张锋老师,韩春雨老师,细胞生物学学习方法,从显微、超微和分子三个层次来认识细胞的结构与功能。,将分子生物学、生物化学、遗传学、生理学等课程知识与细胞生物学课程中讲到的内容关联起来。,坚持知识的真知来源于实验室。,时刻注意培养自主学习能力、利用各种学习资源的能力、提高学习效率和利用时间的能力。,提高英文水平，紧跟世界学科发展。,一、认识细胞生物学课程的重要性,(,思想上重视,）。,二、预习和复习相结合（,行动上重视,）。,三、将所学过的知识关联起来，多问几个为什么。（,方法上要正确,）。,小 结,一、细胞生物学的概念及研究内容,1,、细胞生物学的概念,2,、细胞生物学研究的主要内容,3,、细胞生物学的分支学科,二、细胞生物学的发展简史五阶段,三、细胞生物学与医学的关系密切,重点：细胞生物学的概念和主要研究内容。,复习思考题,什么是细胞生物学？它与医学科学的关系如何？,细胞生物学的历史发展对我们有什么启示？,打开下面网址或链接，了解最近十年诺贝尔奖生理学与医学奖，并针对其中一项给予你的评价。,www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine,/,细胞的基本结构,Basic Structure of Cell,Why are cells the basic units of life?,The cell is the structural unit of life,All organisms is make up of cells.,The cell is the functional unit of organisms.All metabolic activity is based on cells.,The cell is the foundation of reproduce,and the bridge of inheritance.,The cell is the growing and developing basis of life.,Cell(nucleus)is totipotent,which can create a new organism of the same type.,Is there any practical value to such technology?,细胞结构的一般特征,General Feature of Cell Structure,一、细胞的基本共性（,The basic common cell,）,所有细胞表面都有脂质双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜。,所有细胞都具有,DNA,和,RNA,两种核酸，作为遗传信息储存、复制与转录的载体。,所有细胞都有核糖体。,所有细胞都是以一分为二的方式进行分裂增殖的。,二、细胞的大小和形态,（,Cell size and shape,）,（一）细胞的大小,（,The Size of Cells,）,A.Diameter,B.Measured in units of,micrometers:1um=10,-6,meter,nanometers:1nm=10,-9,meter,C.Cell size is limited:,nucleus/cytoplasm ratio;,surface area/volume ratio;,substances can efficiently travel through the cytoplasm via diffusion.,（二）细胞的形态,（,The shape of cells,）,神经元细胞,红细胞,植物气孔细胞,卵细胞和精子,平滑肌细胞,三、细胞的数目（,Cell Quantity,）,生物体或某一器官的细胞数目是根据细胞的体积和生物体的体积或某一器官的体积估计得到的。,有机体细胞的数目不是固定不变的，而是处于动态平衡之中的。,细胞体积守恒定律,：各类细胞体积恒定，器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞体积的大小无关。,四、细胞的一般结构（,The general structure of the cell,）,显微结构（光镜）,：核、质、膜三部分。,亚微结构（电镜）,：,膜相结构,非膜相结构,膜相结构（,membranous structure,）,：由单位膜参加形成的所有结构。包括：一网两膜四体,意义：区域化作用,非膜相结构,原核细胞和真核细胞,Prokaryotic and Eukaryotic Cells,一、原核细胞（,Prokaryotic Cell,）,细胞壁（原核细胞：肽聚糖；植物细胞：纤维素）,拟核：裸,DNA,，无核被膜。,细胞质：仅核糖体一种细胞器。,间体,=,中间体,=,质膜体，参与细胞呼吸与分裂。,支原体,细 菌,淋病球菌,大肠杆菌,弧形霍乱菌,二、真核细胞（,Eukaryotic Cell,）,由原核细胞进化而来，两者有着基本的共同特征。但真核细胞更加复杂。,真核细胞有典型核结构以及内膜系统。,原核细胞和真核细胞的比较,根本区别,有无真正的细胞核。,原核细胞与真核细胞的比较,特,征,原核细胞,真核细胞,细胞大小,较小，,1,m,10,m,较大，,10,m,100,m,细胞核,无核膜、核仁（拟核）,有核膜、核仁（真核）,DNA,环状双链，不与组蛋白结合,线状双链，与组蛋白结合成染色 质,细胞壁,不含纤维素、主要由肽聚糖组成,不含肽聚糖，主要由纤维素组成,细胞器,无（除核糖体外）,有,核糖体,70S,80S,内膜系统,无,复杂,细胞骨架,无,有,转录与翻译,转录与翻译同时进行,转录在核内，翻译在胞质中进行,细胞分裂,无丝分裂,有丝分裂，减数分裂,小 结,细胞的基本概念,细胞的基本共性,细胞的电镜结构,原核细胞与真核细胞的区别,复习思考题,根据你所掌握的知识，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？,原核细胞与真核细胞的区别是什么？,请你在阅读相关资料后对原核细胞与真核细胞的比较提出新的补充。,