世纪生命科学的快速发展
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是一个迷。
人体衰老时，身体各部分功能都
发生衰老。
早衰症是人体衰老中的一种病症
一名男子从 36 岁到 75 岁
味觉丧失 肾小球减少 肾小球过滤率减少 脊神经元减少 神经传导速度减慢 脑供血量减少 肺活量减少
64％ 44％ 31％ 37％ 10％ 20％ 44％
亦有人强调，人体衰老时，并非全 身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老， 导致整体机能失调。激素系统和神经系 统的衰老对全身的影响最大。
列文虎克利用业余时间制造过400多架 单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~200倍，
19 世纪，两位德国生物学家施莱登 （1838年）和施旺（1839年）正式明确 提出：
细胞是植物体和动物体的基本结构 单位。
最初提出细胞学说观点的
两篇论文是:
德国植物学家施莱登 1838 年发 表的论文 : 『论植物发现』;
高尔基体：与细胞内物质传递有关， 起工厂中装配线的作用。如糖蛋白的 装配。
线粒体：由两层膜包围组成，内膜折 叠成嵴，是氧化磷酸化的场所。（细 胞发电厂）。
内质网结构
Ribosomes; rough ER;smooth ER-; nuclear envelope-;
叶绿体：光合作用的场所。
溶酶体：单层膜包裹的一种细胞器， 分解细胞中多种组成物质。
细菌细胞结构
Cell wall-细胞壁;plasma membrane- 质膜;nucleoid-类核,细菌或病毒核 心 ;cytoplasm with ribosomes-含有核糖体的细胞质.
细胞核结构
内质网： 由单层生物膜围成。是蛋白 质合成、修饰和分泌；脂类合成的场 所。包括粗糙内质网与光滑内质网
德国动物学家施旺 1839 年发表 的论文: 『Baidu Nhomakorabea、植物结构与生长相似 性的显微研究』。
这个观点，经过后来的丰富和发展， 形成公认的细胞学说：
（1）细胞是所有动、植物的基本结构单位。 （2）每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间
协同配合。 （3）新细胞由老细胞繁殖产生，不是由于细胞分裂
就是细胞融合。单个细胞可分裂而形成组织。 （4）细胞为一切生物的生理单位 。
衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。自由基假说是其 中广为人们接受的一种假说
磷脂和鞘脂分子具有一个共同的特征 ――一个极性的头两个非极性的尾巴。 在水环境中，这类分子会自发形成脂双 层微囊。
细胞膜的框架，就是脂双层，还有 蛋白质“镶嵌”其中。 197２s 辛格和尼 克森提出的流动镶嵌学说, 强调了生物膜 中脂分子和蛋白质分子的运动。具有不对 称性与流动性特点。
这样的膜结构不但用以组成细胞膜， 还用以分割形成各种细胞器，所以, 统称
生物膜。
细胞膜结构
生物膜的功能
物质传送作用 能量转换作用 信息传递作用 *膜上蛋白质是膜功能主要
负责者。
2、细胞的结构和功能
细胞超微结构可分为膜相结构和非膜相结构。 膜相结构：包括细胞膜、内质网、高尔基复
合体、线粒体、溶酶体、叶绿体和核膜等。 非膜相结构：包括核糖体、中心体、细胞基
1、2 细胞学说的科学意义
生物学三大基石： １、1839年施莱登、施旺创立细胞 学说； 2、1859年达尔文提出生物进化论 3、1900年孟德尔遗传定律
19 世纪自然科学的三个重大发现： １、细胞学说； 2、进化论； 3、能量守恒及转换定律。
值得注意的是，从两篇经典的论文 看来，细胞学说不但关系到生物体的构 造，也关系到生物体的生长与发育。
第二讲 20th生命科学的快速发展 ——细胞、基因、遗传规律及基因工程
一、 细胞是生命体的功能与结构单位
二、孟德尔学说奠定了遗传学基础
三、 基因是一段DNA序列
四、 基因工程的操作和应用
一、 细胞—生物体的结构与功能单位
1、细胞学说的建立 2、细胞的结构与功能 3、细胞分化、衰老与死亡
1、细胞学说的建立
进而人们用显微镜观察各种生物， 包括微生物和动、植物的细微构造， 到处都看到细胞结构。逐渐形成一个 观念：各种生物都是由细胞组成的。
1676年，微生物学的先驱 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次 观察到了细菌。他没有上 过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。
有没有非细胞生命？
19 世纪末，人们逐渐发现比细菌还 小的“传染性的活性成份”，称为病毒。
1930s－1940s 期间弄清病毒的化学 本质和电镜结构。
看来，病毒是一类不具细胞结构的 生命形态。
2、细胞的结构和功能
2、1 细胞的典型结构 细胞膜和生物膜：
生物膜:所有细胞器膜的统称. 主要由脂质和蛋白质组成。
1、1 细胞学说的主要的内容 17世纪中叶，显微镜被用于
生物学研究，１6６５年英国物理 学家罗伯特·胡克用显微镜观察软 木塞切片，看到一个个“小室”结 构，称之谓“Cell”（细胞）。
1675年，英国人胡克（Robert Hooke）曾用原始的显微镜对 生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
平滑肌 细胞
脂肪 细胞
心肌 细胞
神经元细胞
细胞分化不但发生在胚胎阶段和 发育过程中，亦发生在成人阶段。如： 人体血细胞的产生。
分化以后不同种类的细胞，
形态不同， 功能不同， 基因表达不同， 代谢活动也不同。
红血球
白血球
血小板
好多种血细胞都由造血干细胞分化而来。
3、2 细胞的衰老
衰老是人们永恒的议题，至今仍
质、核基质、染色体、核仁和细胞骨架等。
植物细胞结构
动物细胞模式图
细胞器： 除细胞核外，在细胞质中
存在着一些形状相对恒定而且有一定生 理机能的超微结构。
细胞核 由两层生物膜围成，遗传信 息贮藏在核内，是 DNA 复制和 RNA
合成场所。
真核细胞： 生物学中将有核的细胞叫真核 细胞。
原核细胞： 有核物质，但没有通过核膜形 成细胞核的细胞叫。。。。如（细菌）
核膜：包围核物质，由两层膜组成， 核膜上有核孔，参与物质交流。
3、细胞的分化、衰老与死亡
3、1 细胞的分化 成年人 全身细胞总数
约 1013个。
细胞种类有 200 多种。这么多种类细胞均来
自一个——
受精卵。
细胞分化的定义：发育过程中细胞后代在形态、
结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
上 皮 细 胞
人体衰老时，身体各部分功能都
发生衰老。
早衰症是人体衰老中的一种病症
一名男子从 36 岁到 75 岁
味觉丧失 肾小球减少 肾小球过滤率减少 脊神经元减少 神经传导速度减慢 脑供血量减少 肺活量减少
64％ 44％ 31％ 37％ 10％ 20％ 44％
亦有人强调，人体衰老时，并非全 身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老， 导致整体机能失调。激素系统和神经系 统的衰老对全身的影响最大。
列文虎克利用业余时间制造过400多架 单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~200倍，
19 世纪，两位德国生物学家施莱登 （1838年）和施旺（1839年）正式明确 提出：
细胞是植物体和动物体的基本结构 单位。
最初提出细胞学说观点的
两篇论文是:
德国植物学家施莱登 1838 年发 表的论文 : 『论植物发现』;
高尔基体：与细胞内物质传递有关， 起工厂中装配线的作用。如糖蛋白的 装配。
线粒体：由两层膜包围组成，内膜折 叠成嵴，是氧化磷酸化的场所。（细 胞发电厂）。
内质网结构
Ribosomes; rough ER;smooth ER-; nuclear envelope-;
叶绿体：光合作用的场所。
溶酶体：单层膜包裹的一种细胞器， 分解细胞中多种组成物质。
细菌细胞结构
Cell wall-细胞壁;plasma membrane- 质膜;nucleoid-类核,细菌或病毒核 心 ;cytoplasm with ribosomes-含有核糖体的细胞质.
细胞核结构
内质网： 由单层生物膜围成。是蛋白 质合成、修饰和分泌；脂类合成的场 所。包括粗糙内质网与光滑内质网
德国动物学家施旺 1839 年发表 的论文: 『Baidu Nhomakorabea、植物结构与生长相似 性的显微研究』。
这个观点，经过后来的丰富和发展， 形成公认的细胞学说：
（1）细胞是所有动、植物的基本结构单位。 （2）每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间
协同配合。 （3）新细胞由老细胞繁殖产生，不是由于细胞分裂
就是细胞融合。单个细胞可分裂而形成组织。 （4）细胞为一切生物的生理单位 。
衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。自由基假说是其 中广为人们接受的一种假说
磷脂和鞘脂分子具有一个共同的特征 ――一个极性的头两个非极性的尾巴。 在水环境中，这类分子会自发形成脂双 层微囊。
细胞膜的框架，就是脂双层，还有 蛋白质“镶嵌”其中。 197２s 辛格和尼 克森提出的流动镶嵌学说, 强调了生物膜 中脂分子和蛋白质分子的运动。具有不对 称性与流动性特点。
这样的膜结构不但用以组成细胞膜， 还用以分割形成各种细胞器，所以, 统称
生物膜。
细胞膜结构
生物膜的功能
物质传送作用 能量转换作用 信息传递作用 *膜上蛋白质是膜功能主要
负责者。
2、细胞的结构和功能
细胞超微结构可分为膜相结构和非膜相结构。 膜相结构：包括细胞膜、内质网、高尔基复
合体、线粒体、溶酶体、叶绿体和核膜等。 非膜相结构：包括核糖体、中心体、细胞基
1、2 细胞学说的科学意义
生物学三大基石： １、1839年施莱登、施旺创立细胞 学说； 2、1859年达尔文提出生物进化论 3、1900年孟德尔遗传定律
19 世纪自然科学的三个重大发现： １、细胞学说； 2、进化论； 3、能量守恒及转换定律。
值得注意的是，从两篇经典的论文 看来，细胞学说不但关系到生物体的构 造，也关系到生物体的生长与发育。
第二讲 20th生命科学的快速发展 ——细胞、基因、遗传规律及基因工程
一、 细胞是生命体的功能与结构单位
二、孟德尔学说奠定了遗传学基础
三、 基因是一段DNA序列
四、 基因工程的操作和应用
一、 细胞—生物体的结构与功能单位
1、细胞学说的建立 2、细胞的结构与功能 3、细胞分化、衰老与死亡
1、细胞学说的建立
进而人们用显微镜观察各种生物， 包括微生物和动、植物的细微构造， 到处都看到细胞结构。逐渐形成一个 观念：各种生物都是由细胞组成的。
1676年，微生物学的先驱 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次 观察到了细菌。他没有上 过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。
有没有非细胞生命？
19 世纪末，人们逐渐发现比细菌还 小的“传染性的活性成份”，称为病毒。
1930s－1940s 期间弄清病毒的化学 本质和电镜结构。
看来，病毒是一类不具细胞结构的 生命形态。
2、细胞的结构和功能
2、1 细胞的典型结构 细胞膜和生物膜：
生物膜:所有细胞器膜的统称. 主要由脂质和蛋白质组成。
1、1 细胞学说的主要的内容 17世纪中叶，显微镜被用于
生物学研究，１6６５年英国物理 学家罗伯特·胡克用显微镜观察软 木塞切片，看到一个个“小室”结 构，称之谓“Cell”（细胞）。
1675年，英国人胡克（Robert Hooke）曾用原始的显微镜对 生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
平滑肌 细胞
脂肪 细胞
心肌 细胞
神经元细胞
细胞分化不但发生在胚胎阶段和 发育过程中，亦发生在成人阶段。如： 人体血细胞的产生。
分化以后不同种类的细胞，
形态不同， 功能不同， 基因表达不同， 代谢活动也不同。
红血球
白血球
血小板
好多种血细胞都由造血干细胞分化而来。
3、2 细胞的衰老
衰老是人们永恒的议题，至今仍
质、核基质、染色体、核仁和细胞骨架等。
植物细胞结构
动物细胞模式图
细胞器： 除细胞核外，在细胞质中
存在着一些形状相对恒定而且有一定生 理机能的超微结构。
细胞核 由两层生物膜围成，遗传信 息贮藏在核内，是 DNA 复制和 RNA
合成场所。
真核细胞： 生物学中将有核的细胞叫真核 细胞。
原核细胞： 有核物质，但没有通过核膜形 成细胞核的细胞叫。。。。如（细菌）
核膜：包围核物质，由两层膜组成， 核膜上有核孔，参与物质交流。
3、细胞的分化、衰老与死亡
3、1 细胞的分化 成年人 全身细胞总数
约 1013个。
细胞种类有 200 多种。这么多种类细胞均来
自一个——
受精卵。
细胞分化的定义：发育过程中细胞后代在形态、
结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
上 皮 细 胞