《细胞工程理论基础》PPT课件
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三种疾病： 癌症（cancer） 心血管病（cardiovascular diseases） 爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis）
五大研究方向： 细胞周期调控（cell cycle control）； 细胞凋亡（ cell apoptosis）； 细胞衰老（cellular senescence）； 信号转导（signal transduction）； DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）
核糖体是细胞中最小的细胞器，但也有人提出tRNA才 是最小的细胞器。
☆ 细胞是生命起源和进化的基本单位。
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5
细胞的基本共性
所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的
生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复
制与转录的载体。
作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切
细胞内。
所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
7
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8
真核细胞的基本结构体系
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
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综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳 为下面两条：
指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的， 其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构， 称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶 相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。
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细胞器（Organelle）
指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有 一定形态特点，并执行特定功能的结构。
第一，细胞膜系统的分化与演变 真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专 一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。 而原核细胞无此情况。 第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化 真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染 色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条 环状DNA分子，细菌只有几千个基因。 此外，遗传信息的转录和翻译有严格地阶段性与区域性， 原核细胞则不具备这些。假如，真核细胞是结构复杂、功能 专一与自动化程度较高的“工厂”，那么，原核细胞就象结 构简单、职能上却是多面手的“作坊”。前者固然结构复杂， 但在特定条件下，原核细胞却比真核细胞有更强的适应性。
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2
主要内容
细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程
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3
美国国立卫生研究院（NIH）的调查报告中指出，目前全球研究最 热门的是
形成了不同的发展时期。
1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），
是以形态描述为主的生物科学时期；
2 细胞学经典时期 20世纪最后25年（1875—1900），主要是
在显微镜下的形态描述，是对细胞认识的鼎盛或黄金时期；
3 实验细胞学时期（1900—1953）细胞学与各门学科的交融
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4
二、细胞是生命活动的基本单位（本质属性）
☆ 一切生物体都是由细胞构成，细胞的有机体的基本结构
单位。
单细胞生物体、细胞集合体、多细胞生物体
☆ 细胞具有独立的有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功
能的基本单位。
☆ 细胞是生物体生长发育的基础。
☆ 细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性
与汇合（细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等），诞生了细
胞生物学；
4 分子细胞学时期（1953至今）。
总过程概括为：
细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展
（1665） （1838—1839） （1892） （1965）
R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis
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15
三、细胞的基本结构及功能
原生质（Protoplasm） 指细胞内所含有的生活物质（构成细胞的生活物质）。
原核细胞：细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核。 真核细胞：包括细胞膜、细胞质和细胞核。植物细胞还
具有细胞壁，去除细胞壁的植物细胞或原核 细胞特称为原生质体。
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细胞质（Cytoplasm）
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14
细胞的大小及其分析
首先介绍计量单位1m=100cm=1000mm=106μm（micrometer） 细胞大小（显微结构）常以μm作单位。由于电镜的使用， 现把国际单位纳米（Nanometre nm）和埃（A Angstrom）作为 超微结构的度量单位。 1 μm=1000nm 1 nm=10A。 生物体各种细胞的体积差别很大，既使同一个细胞，培养过 程中也随生理状态不同表现出差异。一般讲来，真核细胞大于 原核细胞，植物细胞大于动物细胞，高等动物的卵细胞大于体 细胞。 原核细胞多在1—10或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只 有0.1μm。 动物细胞多在（10—100μm，20—30μm， 15—70μm）。 最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟 卵直径可达20 cm。
第二章 细胞工程基础
一、细胞的发现及研究进展 二、细胞是生命活动的基本单位 三、细胞的基本结构及功能 四、细胞周期及细胞分裂 五、细胞分化及细胞凋亡 六、组织与器官 七 、生殖与发育
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1
一、细胞的发现及研究进展
从人类第一次发现细胞至今有三百多年的历史了，在这期间，
随着技术和实验手段的进步，细胞的研究显现出时代的特征，
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6
细胞世界的两大家族
原核细胞
基本特点：
遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；
细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能
的细胞器和细胞核膜。
主要代表：
支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞；
细菌
蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）
Βιβλιοθήκη Baidu
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五大研究方向： 细胞周期调控（cell cycle control）； 细胞凋亡（ cell apoptosis）； 细胞衰老（cellular senescence）； 信号转导（signal transduction）； DNA的损伤与修复（DNA damage and repair）
核糖体是细胞中最小的细胞器，但也有人提出tRNA才 是最小的细胞器。
☆ 细胞是生命起源和进化的基本单位。
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细胞的基本共性
所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的
生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复
制与转录的载体。
作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切
细胞内。
所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
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真核细胞的基本结构体系
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
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综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳 为下面两条：
指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的， 其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构， 称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶 相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。
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细胞器（Organelle）
指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有 一定形态特点，并执行特定功能的结构。
第一，细胞膜系统的分化与演变 真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专 一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。 而原核细胞无此情况。 第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化 真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染 色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条 环状DNA分子，细菌只有几千个基因。 此外，遗传信息的转录和翻译有严格地阶段性与区域性， 原核细胞则不具备这些。假如，真核细胞是结构复杂、功能 专一与自动化程度较高的“工厂”，那么，原核细胞就象结 构简单、职能上却是多面手的“作坊”。前者固然结构复杂， 但在特定条件下，原核细胞却比真核细胞有更强的适应性。
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主要内容
细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程
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美国国立卫生研究院（NIH）的调查报告中指出，目前全球研究最 热门的是
形成了不同的发展时期。
1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），
是以形态描述为主的生物科学时期；
2 细胞学经典时期 20世纪最后25年（1875—1900），主要是
在显微镜下的形态描述，是对细胞认识的鼎盛或黄金时期；
3 实验细胞学时期（1900—1953）细胞学与各门学科的交融
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二、细胞是生命活动的基本单位（本质属性）
☆ 一切生物体都是由细胞构成，细胞的有机体的基本结构
单位。
单细胞生物体、细胞集合体、多细胞生物体
☆ 细胞具有独立的有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功
能的基本单位。
☆ 细胞是生物体生长发育的基础。
☆ 细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性
与汇合（细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等），诞生了细
胞生物学；
4 分子细胞学时期（1953至今）。
总过程概括为：
细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展
（1665） （1838—1839） （1892） （1965）
R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis
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三、细胞的基本结构及功能
原生质（Protoplasm） 指细胞内所含有的生活物质（构成细胞的生活物质）。
原核细胞：细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核。 真核细胞：包括细胞膜、细胞质和细胞核。植物细胞还
具有细胞壁，去除细胞壁的植物细胞或原核 细胞特称为原生质体。
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细胞质（Cytoplasm）
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细胞的大小及其分析
首先介绍计量单位1m=100cm=1000mm=106μm（micrometer） 细胞大小（显微结构）常以μm作单位。由于电镜的使用， 现把国际单位纳米（Nanometre nm）和埃（A Angstrom）作为 超微结构的度量单位。 1 μm=1000nm 1 nm=10A。 生物体各种细胞的体积差别很大，既使同一个细胞，培养过 程中也随生理状态不同表现出差异。一般讲来，真核细胞大于 原核细胞，植物细胞大于动物细胞，高等动物的卵细胞大于体 细胞。 原核细胞多在1—10或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只 有0.1μm。 动物细胞多在（10—100μm，20—30μm， 15—70μm）。 最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟 卵直径可达20 cm。
第二章 细胞工程基础
一、细胞的发现及研究进展 二、细胞是生命活动的基本单位 三、细胞的基本结构及功能 四、细胞周期及细胞分裂 五、细胞分化及细胞凋亡 六、组织与器官 七 、生殖与发育
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一、细胞的发现及研究进展
从人类第一次发现细胞至今有三百多年的历史了，在这期间，
随着技术和实验手段的进步，细胞的研究显现出时代的特征，
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6
细胞世界的两大家族
原核细胞
基本特点：
遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；
细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能
的细胞器和细胞核膜。
主要代表：
支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞；
细菌
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