細胞的定義 細胞是由膜包圍著(zhù)含有細胞核(或擬核)的原生質(zhì)所組成, 是生物體的結構和功能的基本單位, 也是生命活動(dòng)的基本單位。
細胞能夠通過(guò)分裂而增殖,是生物體個(gè)體發(fā)育和系統發(fā)育的基礎。細胞或是獨立的作為生命單位, 或是多個(gè)細胞組成細胞群體或組織、或器官和機體;細胞還能夠進(jìn)行分裂和繁殖;細胞是遺傳的基本單位,并具有遺傳的全能性。
細胞定義的新思考 除病毒外的所有生物,都由細胞構成。自然界中既有單細胞生物,也有多細胞生物。
細胞是生物體基本的結構和功能單位。細胞是生物界中,不可缺的一部分。
細胞是生命的基本單位,細胞的特殊性決定了個(gè)體的特殊性,因此,對細胞的深入研究是揭開(kāi)生命奧秘、改造生命和征服疾病的關(guān)鍵。細胞生物學(xué)已經(jīng)成為當代生物科學(xué)中發(fā)展最快的一門(mén)尖端學(xué)科,是生物、農學(xué)、醫學(xué)、畜牧、水產(chǎn)和許多生物相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課程。
50年代以來(lái)諾貝爾生理與醫學(xué)獎大都授予了從事細胞生物學(xué)研究的科學(xué)家。定義概要細胞:是生命活動(dòng)的基本單位,一切有機體都由細胞構成,細胞是構成有機體的基本單位。
★細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系,是代謝與功能的基本單位★細胞是有機體生長(cháng)與發(fā)育的基礎★細胞是遺傳的基本結構單位,細胞具有遺傳的全能性★沒(méi)有細胞就沒(méi)有完整的生命細胞的基本共性1、所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構成的生物膜,即細胞膜。2、所有的細胞都含有兩種核酸:即DNA與RNA。
3、作為遺傳信息復制與轉錄的載體。4、作為蛋白質(zhì)合成的機器─核糖體,毫無(wú)例外地。
5、存在于一切細胞內。6、所有細胞的增殖都以一分為二的方式進(jìn)行分裂。
細胞的基本結構在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察植物的細胞,可以看到它的結構分為下列四個(gè)部分1.細胞壁 位于植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁。它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質(zhì)分子可以自由透過(guò)。
細胞壁對細胞起著(zhù)支持和保護的作用。2.細胞膜 細胞壁的內側緊貼著(zhù)一層極薄的膜,叫做細胞膜。
這層由蛋白質(zhì)分子和脂類(lèi)分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質(zhì)能夠自由通過(guò),而某些離子和大分子物質(zhì)則不能自由通過(guò),因此,它除了起著(zhù)保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出細胞的作用:既不讓有用物質(zhì)任意地滲出細胞,也不讓有害物質(zhì)輕易地進(jìn)入細胞。 細胞膜在光學(xué)顯微鏡下不易分辨。
用電子顯微鏡觀(guān)察,可以知道細胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和脂類(lèi)分子構成。在細胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細胞膜的基本骨架。
在磷脂雙分子層的外側和內側,有許多球形的蛋白質(zhì)分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面。這些磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動(dòng)的,可以說(shuō),細胞膜具有一定的流動(dòng)性。
細胞膜的這種結構特點(diǎn),對于它完成各種生理功能是非常重要的。3.細胞質(zhì) 細胞膜包著(zhù)的黏稠透明的物質(zhì),叫做細胞質(zhì)。
在細胞質(zhì)中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數具有一定的結構和功能,類(lèi)似生物體的各種器官,因此叫做細胞器。例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體。
綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進(jìn)行的。在細胞質(zhì)中,往往還能看到一個(gè)或幾個(gè)液泡,其中充滿(mǎn)著(zhù)液體,叫做細胞液。
在成熟的植物細胞中,液泡合并為一個(gè)中央液泡,其體積占去整個(gè)細胞的大半。 細胞質(zhì)不是凝固靜止的,而是緩緩地運動(dòng)著(zhù)的。
在只具有一個(gè)中央液泡的細胞內,細胞質(zhì)往往圍繞液泡循環(huán)流動(dòng),這樣便促進(jìn)了細胞內物質(zhì)的轉運,也加強了細胞器之間的相互聯(lián)系。細胞質(zhì)運動(dòng)是一種消耗能量的生命現象。
細胞的生命活動(dòng)越旺盛,細胞質(zhì)流動(dòng)越快,反之,則越慢。細胞死亡后,其細胞質(zhì)的流動(dòng)也就停止了。
除葉綠體外,植物細胞中還有一些細胞器,它們具有不同的結構,執行著(zhù)不同的功能,共同完成細胞的生命活動(dòng)。這些細胞器的結構需用電子顯微鏡觀(guān)察。
在電鏡下觀(guān)察到的細胞結構稱(chēng)為亞顯微結構。①線(xiàn)粒體 呈線(xiàn)狀、粒狀,故名。
在線(xiàn)粒體上,有很多種與呼吸作用有關(guān)的顆粒,即多種呼吸酶。它是細胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)所,通過(guò)呼吸作用,將有機物氧化分解,并釋放能量,供細胞的生命活動(dòng)所需,所以有人稱(chēng)線(xiàn)粒體為細胞的“發(fā)電站”或“動(dòng)力工廠(chǎng)”。
②葉綠體 葉綠體是綠色植物細胞中重要的細胞器,其主要功能是進(jìn)行光合作用。葉綠體由雙層膜、類(lèi)囊體和基質(zhì)三部分構成。
類(lèi)囊體是一種扁平的小囊狀結構,在類(lèi)囊體薄膜上,有進(jìn)行光合作用必需的色素和酶。許多類(lèi)囊體疊合而成基粒。
基粒之間充滿(mǎn)著(zhù)基質(zhì),其中含有與光合作用有關(guān)的酶。基質(zhì)中還含有DNA。
③內質(zhì)網(wǎng) 內質(zhì)網(wǎng)是細胞質(zhì)中由膜構成的網(wǎng)狀管道系統廣泛的分布在細胞質(zhì)基質(zhì)內。它與細胞膜相通連,對細胞內蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成和運輸起著(zhù)重要作用。
內質(zhì)網(wǎng)有兩種:一種是表面光滑的;另一種是上面附著(zhù)許多小顆粒狀的。內質(zhì)網(wǎng)增大了細胞內的膜面積,膜上附著(zhù)這許多酶,為細胞內各種化學(xué)反應的正常進(jìn)行提供了有利條件。
④高爾基體 高爾基體普遍存在于植物細胞和動(dòng)物細胞中。一般認為,細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關(guān),高爾基體。
細胞培養首先分為原代培養和傳代培養.
原代培養需要從組織中消化、分離、純化出單細胞,然后繼續進(jìn)行傳代、凍存;
傳代培養首先:
細胞復蘇:
1.應遵守慢凍快融的原則.先將水溫鍋調至37-38度,取出凍存的細胞迅速放入后交細胞面浸至水面以下不斷搖動(dòng)至融化.
2.在無(wú)菌臺內將完全培養基加入培養瓶?jì)龋缓笥脽o(wú)菌吸管從凍存管內取出細胞,置培養瓶?jì)容p輕搖晃,使細胞均勻后置培養箱內培養,24h后換液;也可復蘇當時(shí)離心(1000rpm 5min左右)后,完全培養基重懸培養,適時(shí)換液.
細胞傳代:
1.貼壁細胞:
對于貼壁細胞應先吸(倒)盡培養基,吸的越干凈越好,以免中和后加入的消化液,使強度減弱.PBS清洗2-3次,去除血清和死細胞,50ml培養瓶加入消化液約0.6ml,按此比例進(jìn)行消化,(根據配制強度經(jīng)驗),晃動(dòng)使消化液鋪均勻置37度培養箱約2分鐘,鏡下見(jiàn)細胞收縮變圓或少數脫落后,輕輕振動(dòng)瓶底使細胞全部脫落,加入2-3ml完全培養基后,輕輕吹打,使細胞基本成單個(gè)懸浮,然后收集離心(1000rpm 5min左右),新鮮培養基重懸沉淀,加入完全培養基后繼續培養或實(shí)驗.
2.懸浮細胞:
一般傳代可直接將細胞原液分置其它培養瓶?jì)龋尤胪耆囵B基繼續培養,如要高濃度或需更換新培養基,可先離心(1000rpm,5min左右)后加入完全培養基,輕輕吹勻后,分置其它培養瓶?jì)燃尤胪耆囵B基繼續培養.
細胞 細胞 英文名:CELL 在文章中簡(jiǎn)稱(chēng)C細胞的結構在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察植物的細胞,可以看到它的結構分為下列四個(gè)部分細胞壁 位于植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁。
它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質(zhì)分子可以自由透過(guò)。細胞壁對細胞起著(zhù)支持和保護的作用。
細胞膜 細胞壁的內側緊貼著(zhù)一層極薄的膜,叫做細胞膜。這層由蛋白質(zhì)分子和脂類(lèi)分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質(zhì)能夠自由通過(guò),而某些離子和大分子物質(zhì)則不能自由通過(guò),因此,它除了起著(zhù)保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出細胞的作用:既不讓有用物質(zhì)任意地滲出細胞,也不讓有害物質(zhì)輕易地進(jìn)入細胞。
細胞膜在光學(xué)顯微鏡下不易分辨。用電子顯微鏡觀(guān)察,可以知道細胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和脂類(lèi)分子構成。
在細胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細胞膜的基本骨架。在磷脂雙分子層的外側和內側,有許多球形的蛋白質(zhì)分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面。
這些磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動(dòng)的,可以說(shuō),細胞膜具有一定的流動(dòng)性。細胞膜的這種結構特點(diǎn),對于它完成各種生理功能是非常重要的。
細胞質(zhì) 細胞膜包著(zhù)的黏稠透明的物質(zhì),叫做細胞質(zhì)。在細胞質(zhì)中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數具有一定的結構和功能,類(lèi)似生物體的各種器官,因此叫做細胞器。
例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體。綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進(jìn)行的。
在細胞質(zhì)中,往往還能看到一個(gè)或幾個(gè)液泡,其中充滿(mǎn)著(zhù)液體,叫做細胞液。在成熟的植物細胞中,液泡合并為一個(gè)中央液泡,其體積占去整個(gè)細胞的大半。
細胞質(zhì)不是凝固靜止的,而是緩緩地運動(dòng)著(zhù)的。在只具有一個(gè)中央液泡的細胞內,細胞質(zhì)往往圍繞液泡循環(huán)流動(dòng),這樣便促進(jìn)了細胞內物質(zhì)的轉運,也加強了細胞器之間的相互聯(lián)系。
細胞質(zhì)運動(dòng)是一種消耗能量的生命現象。細胞的生命活動(dòng)越旺盛,細胞質(zhì)流動(dòng)越快,反之,則越慢。
細胞死亡后,其細胞質(zhì)的流動(dòng)也就停止了。除葉綠體外,植物細胞中還有一些細胞器,它們具有不同的結構,執行著(zhù)不同的功能,共同完成細胞的生命活動(dòng)。
這些細胞器的結構需用電子顯微鏡觀(guān)察。在電鏡下觀(guān)察到的細胞結構稱(chēng)為亞顯微結構。
線(xiàn)粒體 呈線(xiàn)狀、粒狀,故名。在線(xiàn)粒體上,有很多種與呼吸作用有關(guān)的顆粒,即多種呼吸酶。
它是細胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)所,通過(guò)呼吸作用,將有機物氧化分解,并釋放能量,供細胞的生命活動(dòng)所需,所以有人稱(chēng)線(xiàn)粒體為細胞的“發(fā)電站”或“動(dòng)力工廠(chǎng)”。內質(zhì)網(wǎng) 內質(zhì)網(wǎng)是細胞質(zhì)中由膜構成的網(wǎng)狀管道系統廣泛的分布在細胞質(zhì)基質(zhì)內。
它與細胞膜相通連,對細胞內蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成和運輸起著(zhù)重要作用。內質(zhì)網(wǎng)有兩種:一種是表面光滑的;另一種是上面附著(zhù)許多小顆粒狀的。
內質(zhì)網(wǎng)增大了細胞內的膜面積,膜上附著(zhù)這許多酶,為細胞內各種化學(xué)反應的正常進(jìn)行提供了有利條件。高爾基體 高爾基體普遍存在于植物細胞和動(dòng)物細胞中。
一般認為,細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關(guān),高爾基體本身沒(méi)有合成蛋白質(zhì)的功能,但可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉運。植物細胞分裂時(shí),高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)。
核糖體 核糖體是橢球形的粒狀小體,有些附著(zhù)在內質(zhì)網(wǎng)膜的外表面,有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中,是合成蛋白質(zhì)的重要基地。中心體 中心體存在于動(dòng)物細胞和某些低等植物細胞中,因為它的位置靠近細胞核,所以叫中心體。
每個(gè)中心體由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及其周?chē)奈镔|(zhì)組成。 動(dòng)物細胞的中心體與絲分裂有密切關(guān)系。
液泡液泡是植物細胞中的泡狀結構。成熟的植物細胞中的液泡很大,可占整個(gè)細胞體積的90%。
液泡的表面有液泡膜。液泡內有細胞液,其中含有糖類(lèi)、無(wú)機鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),可以達到很高的濃度。
因此,它對細胞內的環(huán)境起著(zhù)調節做用,可以使細胞保持一定的滲透壓,保持膨脹的狀態(tài)。溶酶體 溶酶體是細胞內具有單層膜囊狀結構的細胞器。
其內含有很多種水解酶類(lèi),能夠分解很多物質(zhì)。細胞核 細胞質(zhì)里含有一個(gè)近似球形的細胞核,是由更加黏稠的物質(zhì)構成的。
細胞核通常位于細胞的中央,成熟的植物細胞的細胞核,往往被中央液泡推擠到細胞的邊緣。細胞核中有一種物質(zhì),易被洋紅、蘇木精等堿性染料染成深色,叫做染色質(zhì)。
生物體用于傳種接代的物質(zhì)即遺傳物質(zhì),就在染色質(zhì)上。當細胞進(jìn)行有絲分裂時(shí),染色質(zhì)就變化成染色體。
多數細胞只有一個(gè)細胞核,有些細胞含有兩個(gè)或多個(gè)細胞核,如肌細胞、肝細胞等。細胞核可分為核膜、染色質(zhì)、核液和核仁四部分。
核膜與內質(zhì)網(wǎng)相通連,染色質(zhì)位于核膜與核仁之間。染色質(zhì)主要由蛋白質(zhì)和DNA組成。
DNA是一種有機物大分子,又叫脫氧核糖核酸,是生物的遺傳物質(zhì)。在有絲分裂時(shí),染色體復制,DNA也隨之復制為兩份,平均分配到兩個(gè)子細胞中,使得后代細胞染色體數目恒定,從而保證了后代遺傳特性的穩定。
由膜包圍著(zhù)含有細胞核(或擬核)的原生質(zhì)所組成, 是生物體的結構和功能的基本單位, 也是生命活動(dòng)的基本單位。細胞能夠通過(guò)分裂而增殖,是生。
白細胞舊稱(chēng)白血球。
血液中的一類(lèi)細胞。白細胞也通常被稱(chēng)為免疫細胞。
人體和動(dòng)物血液及組織中的無(wú)色細胞。有細胞核,能作變形運動(dòng)。
白細胞一般有活躍的移動(dòng)能力,它們可以從血管內遷移到血管外,或從血管外組織遷移到血管內。因此,白細胞除存在于血液和淋巴中外,也廣泛存在于血管、淋巴管以外的組織中。
【白 細 胞】 leucocyte簡(jiǎn)稱(chēng)WBC(white blood cell) 補充介紹:(本資料為非專(zhuān)業(yè)資料,適合非專(zhuān)業(yè)人員閱讀)1單位:個(gè)/升(個(gè)/L)2正常值范圍:(單位為10個(gè)/L) ⑴成人為(4.0-10.0)*10^9個(gè)/L ⑵新生兒為(15-20)*10^9個(gè)/L ⑶6個(gè)月到2歲為(11-12)*10^9個(gè)/L ⑷4到14歲為8*10^9個(gè)/L3臨床意義:⑴增多:常見(jiàn)于急性細菌性感染、嚴重組織損傷、大出血、中毒和白血病等。⑵減少:鎮痛藥、磺胺類(lèi)藥的服用;病毒感染;免疫系統衰弱;放化療的影響。
編輯本段簡(jiǎn)介 白細胞是一個(gè)很大眾化的話(huà)題,因為到醫院看病經(jīng)常會(huì )做化驗檢查,而最常做的是血常規檢查,血常規檢查中最多用途的就是白細胞計數和分類(lèi)。因此公眾有必要對其進(jìn)行初步的了解,儲備相關(guān)的基礎知識。
白細胞俗稱(chēng)白血球,是人體血液中非常重要的一類(lèi)血細胞。白細胞在人體中擔負許多重任,它具有吞噬異物并產(chǎn)生抗體的作用,機體傷病的損傷治愈能力,抗御病原體入侵的能力,對疾病的免疫抵抗力等。
人身體有不適時(shí),經(jīng)常會(huì )通過(guò)白細胞數量的顯著(zhù)變化而表現出來(lái)。因此到醫院看病很多情況下需要化驗血常規,現在醫院血常規化驗多采用儀器,常有20多項指標,在很多時(shí)候醫師往往首先關(guān)注的是白細胞(WBC)是否改變。
白細胞是一種非常特殊且重要的細胞,因此了解其相關(guān)的知識非常重要。說(shuō)到白細胞的變化首先是數量的變化。
正常人白細胞總數在(4.0~10.0)*10^9/L。其實(shí)在這個(gè)數值上下0.5*10^9/L,也可考慮大致正常,因為這和人們的個(gè)體差異有一定關(guān)系。
成年男女一般都在這個(gè)范圍內,且性別之間沒(méi)有太大不同,但是兒童和嬰幼兒則完全不同。新生兒出生時(shí)白細胞數量可達到(15~20)*10^9/L,在隨后的一周中可降至15*10^9/L左右,在2歲以?xún)瓤蛇_到(10~12)*10^9/L,在5歲以下兒童也往往高于成人水平,平均值在8*10^9/L左右,以后隨著(zhù)年齡的長(cháng)大,逐漸接近成人水平。
其實(shí)白細胞還可以細分為五種類(lèi)型,使用儀器或人工方法對這五類(lèi)細胞分別計數,被稱(chēng)為白細胞分類(lèi)計數。這五類(lèi)白細胞中嗜中性粒細胞占50%~70%,淋巴細胞占20%~40%,單核細胞占3%~8%,嗜酸性粒細胞占1%~5%,嗜堿性粒細胞不超過(guò)1%。
有關(guān)白細胞分類(lèi)檢查的相關(guān)內容將在后續的文章中介紹。白細胞總數高于10.0*10^9/L通常被認為是異常,是被非常關(guān)注的問(wèn)題,這種升高既有生理性因素也有病理性因素,我們可以不必擔心生理性因素造成的暫時(shí)性升高,但是絕對不能忽視病理性增高。
白細胞生理性增高往往有以下情況,如劇烈運動(dòng)、體力勞動(dòng)、冷熱水浴后、酷熱和嚴寒、紫外線(xiàn)照射、婦女月經(jīng)期和排卵期、妊娠期(特別是妊娠20周后)、產(chǎn)后、吸煙者、情緒激動(dòng)、刺激、兒童劇烈哭鬧等因素都可導致白細胞數量增高。此外在安靜和放松狀態(tài)下較低、活動(dòng)和餐后適當增高、下午較上午偏高,一天之內的變化甚至可相差一倍,因此到醫院做血常規化驗應盡量保持在平靜狀態(tài)下,在相同的時(shí)間段內檢查,其結果才更具參考價(jià)值和可比性。
白細胞病理性增高非常重要,應該根據患者的具體病情進(jìn)行分析判斷。急性細菌性感染白細胞會(huì )迅速升高,而且和感染程度呈正比。
例如患者常因感冒、發(fā)熱、咳嗽、疼痛等癥狀到醫院看病,醫生多通過(guò)白細胞數量的變化初步判斷是否因細菌性感染而造成以上的臨床癥狀。白細胞升高往往意味著(zhù)患者癥狀因細菌性感染而導致各身體器官和組織的急性或慢性的感染、炎癥、組織損傷等情況,因為白細胞是一類(lèi)具有吞噬功能的細胞,可以看作是人體防御系統的重要防線(xiàn),當發(fā)生感染時(shí),白細胞中數量最多的嗜中性粒細胞和嗜酸性粒細胞會(huì )迅速出現(表現為白細胞數量的增多),吞噬入侵人體的細菌、寄生蟲(chóng)等病原體。
而且這種細菌性感染程度往往與白細胞數量升高成正比。而白細胞不升高往往被看作是病毒入侵導致的感染,白細胞升高呈幅度較小、緩慢的狀態(tài)。
此外各種組織損傷、外傷、手術(shù)后、急性失血、中毒、惡性腫瘤、急性中毒等白細胞也會(huì )有明顯升高,但這要根據患者的情況和其他檢查手段進(jìn)行判斷和分析。白細胞升高最嚴重的問(wèn)題是造血系統的惡性腫瘤,也就是白血病,其白細胞常會(huì )明顯升高,其升高幅度可以是正常人的數倍或數十倍以上。
此類(lèi)患者不僅白細胞數量出現明顯改變,更重要的是其質(zhì)量發(fā)生重要變化,大量幼稚細胞出現在外周血液中。白血病有許多類(lèi)型,可分為急性與慢性,此時(shí)不僅僅要看白細胞數量,還需要做血涂片甚至骨髓穿刺檢查、流式細胞分析和分子生物學(xué)檢查才能確認。
當白細胞數量低于4*10^9/L時(shí)被稱(chēng)為白細胞減少,但其臨界值往往設定為(2.5~4)*10^9/L,也就是說(shuō)低于2.5時(shí)肯定考慮為異常。白細胞數量明顯減少也是不可忽視的問(wèn)題,長(cháng)期接觸放射線(xiàn)、各種理化因素導致的中毒、腫瘤的化療和放療、脾功能亢進(jìn)。
復習資料很多,下面的只是一部分 第一章 緒論 細胞生物學(xué)從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細胞結構、功能及生活史。
細胞生物學(xué)由細胞學(xué)Cytology發(fā)展而來(lái),Cytology是指對細胞形態(tài)(特別是染色體形態(tài))的觀(guān)察。 在我國的基礎學(xué)科發(fā)展規劃中,細胞生物學(xué)與分子生物學(xué),神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎學(xué)科。
第一章 緒論 本章內容提要: 第一節 細胞生物學(xué)研究的內容與現狀 一、細胞生物學(xué)是現代生命科學(xué)的重要基礎學(xué)科 二、細胞生物學(xué)的主要研究?jì)热?三、當前細胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域 第二節 細胞學(xué)與細胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 附錄 細胞生物學(xué)參考書(shū): 第一節 細胞生物學(xué)研究的內容與現狀 一、細胞生物學(xué)是現代生命科學(xué)的重要基礎學(xué)科 生命體是多層次、非線(xiàn)性、多側面的復雜結構體系,而細胞是生命體的結構與生命活動(dòng)的基本單位,有了細胞才有完整的生命活動(dòng)。 細胞生物學(xué) 是研究細胞基本生命活動(dòng)規律的科學(xué),它是在不同層次(顯微、亞顯微與分子水平)上以研究細胞結構與功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細 胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調控、細胞起源與進(jìn)化等為主要內容。
核心問(wèn)題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結合起來(lái)。 二、細胞生物學(xué)的主要研究?jì)热?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、細胞增殖及其調控 5、細胞分化及其調控 6、細胞的衰老與凋亡 7、細胞的起源與進(jìn)化 8、細胞工程 三、當前細胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域 1、細胞生物學(xué)研究的總趨勢 細胞生物學(xué)與分子生物學(xué)(包括分子遺傳學(xué)與生物化學(xué)) 相互滲透與交融是總的發(fā)展趨勢; 當前細胞生物學(xué)研究中的三大基本問(wèn)題: (1)、細胞內基因組是如何在時(shí)間和空間上有序表達的? (2)、基因表達產(chǎn)物----主要是結構蛋白、核酸、脂質(zhì)、多糖及其復合物,他們如何逐級裝備成能行使生命活動(dòng)的基本結構體系及各種細胞器? (3)、基因表達產(chǎn)物----主要是大量活性因子與信號分子,他們是如何調節細胞最重要的生命活動(dòng)過(guò)程的? 2 、當前細胞基本生命活動(dòng)研究中的重要領(lǐng)域: (1)、染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系-----主要是非組蛋白對基因組的作用; (2)、細胞增值、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調控; (3)、細胞信號轉導的研究; (4)、細胞結構體系的裝配。
3、細胞重大生命活動(dòng)的相互關(guān)系 第二節 細胞學(xué)與細胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 一、生物科學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段: 1.形態(tài)描述生物學(xué)時(shí)期,19世紀以前; 2.實(shí)驗生物學(xué)時(shí)期,20世紀前半世紀; 3.分子生物學(xué)時(shí)期,20世紀50-60年代至今。 二、細胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 1. 細胞的發(fā)現 2. 細胞學(xué)說(shuō)的建立其意義 細胞學(xué)說(shuō)內容:1) 認為細胞是有機體,一切動(dòng)植物都是由細胞發(fā)育而來(lái),并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成; 2) 每個(gè)細胞作為一個(gè)相對獨立的單位,既有它“自己的”生命,又對與其它細胞共同組成的整體的生命有所助益;3) 新的細胞可以通過(guò)老的細胞繁殖產(chǎn)生。
3. 細胞學(xué)的經(jīng)典時(shí)期 1)原生質(zhì)理論的提出2)細胞分裂的研究3)重要細胞器的發(fā)現 4. 實(shí)驗細胞學(xué)與細胞學(xué)的分支及其發(fā)展 1)細胞遺傳學(xué)的發(fā)展 2)細胞生理學(xué)的研究 3)細胞化學(xué) 5. 細胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展 三、細胞學(xué)說(shuō) Jean-Baptiste de Lamark (1744~1829),獲得性遺傳理論的創(chuàng )始人,法國退伍陸軍中尉,50歲成為巴黎動(dòng)物學(xué)教授,1809年他認為只有具有細胞的機體,才有生命。Charles Brisseau Milbel(1776~1854),法國植物學(xué)家,1802年認為植物的每一部分都有細胞存在, Henri Dutrochet (1776~1847),法國生理學(xué)家,1824年進(jìn)一步描述了細胞的原理, Matthias Jacob Schleiden(1804~1881),德國植物學(xué)教授,1838年發(fā)表“植物發(fā)生論”(Beitr?ge zur Phytogenesis),認為無(wú)論怎樣復雜的植物都有形形色色的細胞構成。
Theodor Schwann(1810~1882),德國解剖學(xué)教授,一開(kāi)始就研究Schleiden的細胞形成學(xué)說(shuō),并于1838年提出了“細胞學(xué)說(shuō)”(Cell Theory)這個(gè)術(shù)語(yǔ);1939年發(fā)表了“關(guān)于動(dòng)植物結構和生長(cháng)一致性的顯微研究” Schwann提出:有機體是由細胞構成的;細胞是構成有機體的基本單位。 1855 德國人R. Virchow 提出“一切細胞來(lái)源于細胞”(omnis cellula e cellula)的著(zhù)名論斷;進(jìn)一步完善了細胞學(xué)說(shuō)。
把細胞作為生命的一般單位,以及作為動(dòng)植物界生命現象的共同基礎的這種概念立即受到了普遍的接受。 恩格斯將細胞學(xué)說(shuō)譽(yù)為19世紀的三大發(fā)現之一 第二章 細胞基本知識概要 本章內容提要: 第一節 細胞的基本概念 第二節 非細胞形態(tài)的生命體-------病毒及其與細胞的關(guān)系 第三節 原核細胞與古核細胞 第四節 真核細胞基本知識概要 第一節 細胞的基本概念 一、細胞是生命活動(dòng)的基本單位 1、一切有機體都由細胞構成,細胞是構成有機體的基本單位; 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(cháng)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(méi)有細胞就沒(méi)有完整的生命 二、細胞的基本共性 1.所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構成的生物膜,即細胞膜。
分裂后形成的新細胞稱(chēng)子細胞、淀粉等有機物和O2,血細胞:①光合作用以CO2,并且釋放出能量的總過(guò)程、細胞質(zhì)中,無(wú)論在光下、暗處隨時(shí)都在進(jìn)行、己糖等有機物以及O2;②光合作用的產(chǎn)物是己糖、蔗糖。
有些細胞分化可能結束(細胞全能性低),但分裂則不會(huì )結束,最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物;④在光合過(guò)程中進(jìn)行光合磷酸化反應,在呼吸過(guò)程中進(jìn)行氧化磷酸化反應;⑤光合作用發(fā)生的部位是在綠色細胞的葉綠體中,只在光下才發(fā)生,而呼吸作用發(fā)生在所有生活細胞的線(xiàn)粒體,有絲分裂的過(guò)程中但是進(jìn)行分化一定是在進(jìn)行的。在單細胞生物中細胞分裂就是個(gè)體的繁殖,在多細胞生物中細胞分裂是個(gè)體生長(cháng)。
細胞分裂通常包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩步。在核分裂過(guò)程中母細胞把遺傳物質(zhì)傳給子細胞,當然就不可能進(jìn)行分化,而造血干細胞則總是分裂分化產(chǎn)生各種白細胞,在可見(jiàn)光的照射下,將二氧化碳和水轉化為葡萄糖,并釋放出氧氣的生化過(guò)程。
呼吸作用是生物體內的有機物在細胞內經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解、發(fā)育和繁殖的基礎。細胞分裂是活細胞繁殖其種類(lèi)的過(guò)程,而呼吸作用是把穩定化學(xué)能轉化為活躍化學(xué)能,是釋放能量的過(guò)程。
通常包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩步。在核分裂過(guò)程中母細胞把遺傳物質(zhì)傳給子細胞,而呼吸作用的產(chǎn)物是CO2和H2O;③光合作用把光能依次轉化為電能、活躍化學(xué)能和穩定化學(xué)能,是貯藏能量的過(guò)程? 分化是進(jìn)行有絲分裂的多細胞生物體,具有使后代細胞逐漸朝著(zhù)某一方向發(fā)展,并構建形成特定的組織或者細胞的能力。
換句話(huà)說(shuō),進(jìn)行有絲分裂不一定在分化。在單細胞生物中細胞分裂就是個(gè)體的繁殖,在多細胞生物中細胞分裂是個(gè)體生長(cháng)、H2O為原料,而呼吸作用的反應物為淀粉是細胞分化吧。
人的細胞如神經(jīng)元成熟后是不進(jìn)行分裂的,又叫生物氧化。 區別,。
分裂一個(gè)細胞分裂為兩個(gè)細胞的過(guò)程。分裂前的細胞稱(chēng)母細胞、發(fā)育和繁殖的基礎。
光合作用是植物、藻類(lèi)和某些細菌利用葉綠素。
具有核被膜和各種細胞器的細胞,稱(chēng)為真核細胞。只有擬核、沒(méi)有細胞器的細胞,稱(chēng)為原核細胞。
細胞的基本結構
(一)原核細胞
核區(類(lèi)核體、擬核):染色體只由環(huán)狀DNA組成,不含組蛋白。
細胞器:僅有核糖體,70S。
細胞壁:主要成分為含乙酰胞壁酸的肽聚糖。
(二)真核細胞
細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核。
1.質(zhì)膜(細胞膜):生活細胞的外表,都有一層薄膜包圍,將細胞與外界分開(kāi),這層薄膜稱(chēng)為細胞膜或質(zhì)膜。細胞膜與細胞內的所有膜統稱(chēng)為生物膜,是一種半透性膜,對進(jìn)出細胞的物質(zhì)有很強的選擇透性,其物質(zhì)組成和基本結構相似。
木纖維是原始管胞的一個(gè)發(fā)展方向,由導管,管胞,木射線(xiàn),薄壁組織構成導管存在于大部分的被子植物,裸子植物的買(mǎi)麻藤目和一部分蕨類(lèi)植物(如歐洲蕨)之中。
上下胞壁穿孔而互相銜接。每個(gè)導管細胞被稱(chēng)做導管分子。
生長(cháng)初期的導管細胞是生活細胞,但后來(lái)成熟時(shí)細胞質(zhì)解離,細胞死亡,胞壁木質(zhì)化。在木質(zhì)化的過(guò)程中,胞壁會(huì )出現紋孔。
通過(guò)紋孔,水分可以橫向流動(dòng)。從演化的角度看,導管是由原始的管胞發(fā)展出來(lái)的。
但已不像管胞那樣具有支持功能了。而支持功能則有另一種從原始管胞發(fā)展而來(lái)的結構,木纖維承擔。
管胞少數被子植物,裸子植物和蕨類(lèi)植物只有管胞而無(wú)導管,而大部分被子植物則兩者兼有。管胞細胞呈紡錘狀,即兩端尖細,中間膨大。
其生活史與導管相似,最初為生活細胞,后來(lái)胞質(zhì)解離細胞死亡。胞壁也會(huì )木質(zhì)增厚,出現紋孔,紋孔膜具有高度滲透性。
裸子植物具有典型的具緣紋孔。水分的流動(dòng)可通過(guò)紋孔塞的活動(dòng)被調節。
在較原始的植物中,管胞具有運輸和支持功能。 木射線(xiàn)起橫向(即與根莖縱軸垂直)運輸和貯存作用的薄壁組織,在維管形成層內次生木質(zhì)部中成輻射發(fā)散狀排列。
木質(zhì)部中的薄壁組織可以說(shuō),這個(gè)概念與木射線(xiàn)有重疊。木射線(xiàn)其實(shí)就是橫向排列的薄壁組織。
除木射線(xiàn)外,木質(zhì)部還有與根莖主軸平衡的軸向薄壁細胞,起貯存作用。
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