细胞生物学与医学-细胞生物学

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第二节 细胞的进化 L’évolution de la cellu
一、从分子到原始细胞 二、从原核细胞到真核细胞 三、从单细胞生物到多细胞机体
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从分子到原始细胞:
化学的进化(远古):
元素 C, H, O, N, S, P 简单化合物 CH4, CO2, H2O, H2S, H3PO4, NH3 四大类有机物 氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸 多聚物 多肽、多核苷酸、多糖、脂类
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有被小泡












受体介导的胞吞 分
(LDL)
子 呢

正常人
遗传性 高胆固醇血症
从细胞的变化中寻找疾病原因:
例: 糖尿病 镰刀型红细胞性贫血 遗传性高胆固醇血症 肿瘤
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遗传性疾病的分子和细胞改变
分子
一个氨基酸差别
细胞 整体
形态显著异常 盘状---镰刀状
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贫血
1、细胞的特化与分工 2、依靠细胞之间通讯互相协调
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从单细胞生物到多细胞机体:
细胞的特化与分工:
成为下一代机体起源: 生殖细胞(cellules
germi精 卵na细细le胞胞s)
其他: 体细胞(cellules somat-iq各ue种s)体细胞: 如上皮细胞、内
分泌细胞Βιβλιοθήκη Baidu
多种细胞一起组成组织和系统:
高速度地自动分析单个细胞的多个生物学特 征或多种细胞生化成分的含量,一般在1-2分钟内 就能完成对细胞大群体的定量分析测定。
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流式细胞仪
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四. 细胞结构成分的离心分离技术
- 操作并分析细胞和细胞器的技术
centrifuge
破碎细胞(匀浆) 分散细胞器和颗粒成分 离心分离
(差速分离、移动区带离心、等密度离心)
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“ 怪物汤” -用显微镜观察自然在十九世纪英国伦敦引起轰动
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细胞学 (cytologie):
对细胞进行形态观察和化学成分分析 (直至20世纪中叶)
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细胞生物学 (biologie cellulaire
从细胞、细胞器和分子水平研究 细胞结构、功能和活动以及生命现象 及其规律
(分子细胞生物学biologie cellulaire molécul
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细 胞 和 亚 细 胞 结 构
电子显微镜: 使我们看到 细胞器
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细胞模式图: 基精品于课件 对细胞器的认识
Flanklin从DNA的X衍射图像 得出平行螺旋结构的最早证据
Watson 和 Crick 与他 们揭示的 DNA双螺旋 结构模型 (1953年)
分子生物学:
把我们对细胞的认识引入
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back
原位杂交:显示核酸分子定位
鼠肺纤维化模型: TGF-beta 的mRNA表达增多, 主要位于支气管上皮细胞
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三.分析细胞学技术(即定量细胞学技术)
- 分析细胞及其大分子的技术 cytologie analytique
定量分析细胞各种形态参数、生物学 特征、细胞化学成分的组成和含量,以及 细胞的各种功能的技术。
-观察大分子的技术
1.酶细胞化学技术*cytochimie enzymatique
是用组织化学和细胞化学的方法证明酶的 存在和位置的技术。
2.免疫细胞化学技术* immunocytochimie
利用抗原与抗体能特异结合这一特点, 通过特异的免疫细胞化学反应来显示 细胞中的特异分子。
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酶细胞化学技术:定位细胞中的酶
真核细胞 10- 100μ m 有 有 有丝分裂、减数分裂 原虫、真菌、植物、 动 物 (人 类 )
原核细胞 procaryotes
真核细胞 eucaryotes
根本区别: 区精品室课件化 compartimentage
从单细胞生物到多细胞机体:
单细胞生物:35亿年前 多细胞生物:10亿年前
多细胞生物基本特点:
4.原位杂交技术 hybridation in situ*
此技术将分子生物学与细胞化学技术结合 起来,以标记好的核酸分子为探针,在组织 细胞原位检测特异核酸分子的技术。
DNA DNA RNA DNA 、 RNA、 RNA
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放射自显影技术: 显示大分子代谢过程或定位
电镜放射自显影: 岩藻糖在高尔基体的分布
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第一节 细胞和细胞生物学
• 细胞 • 细胞学说、细胞学和分子细胞生物学 • 医学细胞生物学
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发现细胞(découverte de la cellu
Hook用显微镜发现植物细胞(1665年) Leeuwenhoek用显微镜观察人精子(1677年)
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•手持显微镜的 Leeuwenhoek
Cellule Tissue 精O品课r件gane System
细胞
Cellules
L’unite structurale et fonctionnele
•生物体结构和功能 的基本单位
精品课件 •生命活动的基本单位
第一章 细胞生物学与医学
第一节 细胞和细胞生物学 第二节 细胞的进化 第三节 细胞生物学与现代医学
CMP酶,位于溶酶体
G-6-P酶, 位于内质网
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back
免疫细胞化学技术:定位细胞中大分子
大肠腺癌细胞呈Ki-67阳性 免疫荧光三标记显示细胞骨架成分
精品(课件绿荧光)与其他结构的位置关系
3.放射自显影技术 autoradiographie*
对研究细胞器功能和蛋白质合成加工过程 的超微结构定位起到特有的作用。
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溶酶体




高样
尔 基 体 功 能
被 正 确 地 定 向
之运
一输
:呢
分泌小泡


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溶酶体酶
M-6-P受体
M-6-P受体保证溶酶体 精品酶课件蛋白的正确定向运输
I-型细胞病
是一种特殊的遗传性溶酶体病
病人的成纤维细胞中几乎所有的溶酶体酶 都不存在,这些酶却出现在血液中
由于病人先天性缺乏N-乙酰氨基葡萄糖磷 酸转移酶,使溶酶体酶到达高尔基体后不能被 加上分选信号M-6-P,结果溶酶体酶不能被受 体识别而分选进入溶酶体,而被错误地分泌到 细胞外进入血液。
组织工程制备的膀胱和耳朵
细胞生物学 与医学的关系
操作细胞 治疗疾病
左: 正常人脑产生多巴胺的细胞 数目较多
右: 巴金森氏症患者产生多巴胺 的细胞数目减少, 胎儿
的该 种细胞被移植后在精患品课者件
细胞工程技术给人类带来前所未有的希望、挑战和困惑
克隆羊Dolly1996年在“ 爸爸”Wilmut 手中诞生,2003年患进行性肺病被施与 “ 安乐死”,享年6岁 (或12 岁 ???)。
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操细
作胞
细 胞
生 物
治学
疗与
疾医 病学



治疗性克隆
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你能回答本课开头的问题了吗?
再问问你: 思考题
1. 原核细胞和真核细胞的主要区别。
2. 试寻找你生活经历中和周围环境中的例子, 来说明学习细胞生物学对于一个21世纪医学生 的必要性。
3. 如何学习本课程。
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1、我们过去和现 在怎样了解细胞? 2、怎样探索细胞 的更多奥秘?
新境界
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大分子、细胞器和细胞关系模式图: 基于对细胞器化学成分和结构的认识
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机 体
肠组
绒 毛
织 的 再
:认
从识




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细胞生物学 Biologie Cellulaire
现代生命科学的基础学科 现代医学的基础学科
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医学细胞生物学 Biologie cellulaire médicale
Les cellules Un organism
生物体由细胞组成
(人体:200多种类型精、品课总件 数1014细胞)
生命源于一个细胞
(受精卵)电影
Une cellule 精品课件 Un organism
系统: 呼吸系统
器官: 支气管
组织: 上皮组织
细胞: 柱状细胞 杯状细胞
细胞与组织和系统的关系
(tissue et système)
如-上皮组织、内分泌精系品课统件
第三节 细胞生物学与现代医学
一、细胞生物学与现代医学在发展历史上有
着密切的关联
二、 从细胞的变化中寻找疾病原因
三、细胞生物学技术广泛应用于医学研究和 医疗实践
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细胞生物学与现代医学发展关系密切:
1. 细胞生物学是现代医学的重要理论基础 • 19世纪,细胞病理学与细胞学一同诞生,
分析细胞学技术可分为二个领域 1、固定式细胞分析 2、流动式细胞分析
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1.固定式细胞分析(看见形态图像)
常用仪器包括: 显微分光光度计 图像分析仪 激光共聚焦显微镜
对组织细胞甚至活细胞进行结构和成分的定 位和定量分析。
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2.流式细胞术 cytométrie en flux (看不见形态图像)
透射电子显微镜、扫描电子显微镜
3.扫描探针显微镜
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普通光学显微镜
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倒置光学显微镜 基础上的显微操作仪
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这是什么?
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这是什么?
不同显微镜观察到的细菌形态
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细胞核
这是什么?
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细胞骨架
内质网
细胞核
内质网
激光扫描共聚焦显微镜显示同一细胞中的多种结构成分
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细胞骨架
透射电镜(20世纪80年代初和90年代末)
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这 是 什 么 ?
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透 射 电 镜 : 显 示 细 胞 内 部 超 微 结 构
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扫描电镜(20世纪80年代初和90年代末)
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扫描电镜: 显示细胞表面结构, 图像富于立体感
这是什么?
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二.细胞化学技术 cytochimie
成为现代医学的重要理论基础
• 20世纪,分子细胞生物学的发展直接促进 医学的发展 -基础医学、临床医学、预防医学
• 21世纪 !!!
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细胞生物学与现代医学发展关系密切:
2. 医学对细胞生物学发展起着推动作用 医学对细胞生物学研究提出了无穷的问题, 同时为细胞生物学研究提供了无数的材料
例: 1) 细胞内蛋白质分选理论/ 遗传性M-6-P受体缺陷症 2) 受体介导胞吞理论/ 遗传性高胆固醇血症
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第二章 细胞生物学技术 Technologie
对细胞及其大分子进行
观察 分析 操作
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一.显微镜技术 microscopie
-观察细胞和细胞器的技术
1.光学显微镜 microscope photonique
普通光学显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、 相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜
2.电子显微镜 microscope électronique
遗传信息的形成、传递和选择(40亿年前) :
RNA自身复制、 形成其他RNA、 形成对应于氨基酸的RNA精品课件
从分子到原始细胞:
Les molecules
la cellule primaire
原始细胞的诞生:膜的出现为标志
膜包围有复制能力的RNA及其指导合成的蛋白质
原始细胞进化的里程碑:DNA的出现
•Hooke创制的显微镜 •Hooke所见的软木结构 -被命名为“ cell”
•Leeuwnhoek所见的畸 形精子
•(17世纪)
细胞学说 (théorie cellulaire):
一切植物、动物都是由细胞组成的 (19世纪中叶,Schleiden&Schwann)
19世纪自然科学三大发现- 细胞学说、能量守恒定律和进化论
•与医学密切相关的细胞生物学
• 以人体为主要研究对象,关注与生理 和病理现象相关的细胞结构、功能和 细胞活动
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医学细胞生物学
研究范围:
细胞膜结构与功能、膜受体和离子通道
细胞器和细胞骨架系统结构与功能 细胞核、染色体及其基因表达与调控 细胞增殖、分化、衰老、死亡及其调控 细胞信号传导 细胞识别和通讯
DNA成为遗传物质的储存形式 RNA成为DNA与蛋白质之间的联系纽带
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从原核细胞到真核细胞:
35亿年前,原核细胞出现 procaryotes 15亿年前,真核细胞出现 eucaryotes
原核细胞与真核细胞的主要区别:
大小 细胞核 细胞器 细胞分裂 分布
原核细胞 1- 10μ m 无 无或极少 出芽或无丝分裂 细菌、支原体、 立 克 次 氏 体 精品课件
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肿瘤
• 肿瘤的本质:生长失控的细胞群
• 肿瘤的特征:细胞增殖过度、分化不全、 衰老及凋亡减少
• 癌基因和抑癌基因与肿瘤的关系 • 诱导分化在临床治疗肿瘤中的应用:
维甲酸治疗白血病
to
细胞生物学技术广泛应用于医学研究和 医疗实践(诊断和治疗): 例:细胞移植
干细胞技术 治疗性克隆
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组织工程学
• 为什么要学习医学细胞生物学?
• 细胞和你我有什么关系?
Introduction aux cellules Introduction a la biologie moleculaire de la cellule
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大千世界 生生不息
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你、我 来自哪里?
存在于胎儿体内的几种已分化细胞
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