醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)：第一章 緒論

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)第一章緒論自由的細(xì)胞？

生命誠可貴愛情價(jià)更高若為自由故兩者皆可拋匈牙利詩人裴多菲腫瘤細(xì)胞病理生理穩(wěn)態(tài)失衡細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的平衡細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的平衡：細(xì)胞的社會原則每一種細(xì)胞的成長、分裂、死亡和分化都必須受到嚴(yán)格的調(diào)控！和諧！所有的需求都基于機(jī)體平衡需要。自覺性：內(nèi)在的程序外界的監(jiān)督：社會關(guān)系組織中的細(xì)胞緊密結(jié)合組織的隔室化當(dāng)細(xì)胞不再對通?？刂扑鼈冃袨榈纳鐣盘栕龀龇磻?yīng)時(shí)，就會發(fā)生癌癥這樣的疾病。腫瘤細(xì)胞中不該生長和分裂的時(shí)候卻生長、分裂，在該死亡的時(shí)候卻不死亡。它們喪失了在原來組織器官中的附著，卻擴(kuò)展到其他組織中去。細(xì)胞社會特性的維持：AcquiredCapabilitiesofCancerTheHallmarksofCancerReview.Cell2000.DHanahanandRAWeinberg?腫瘤細(xì)胞破壞了一切細(xì)胞的社會準(zhǔn)則！HallmarksofCancer:TheNextGeneration.Cell2011.DHanahanandRAWeinbergAcquiredCapabilitiesofCancerNewCapabilitiesandEnablingCharacteristics癌癥的進(jìn)程是由基因突變驅(qū)動的演進(jìn)過程不依賴有絲分裂原抗凋亡端粒酶高活性How？?Evolutioninbody?Survivalofthefittestcancercell–Tumorgrowth–Angiogenesis(limit2mmwithoutvessel)–Invasion–Metastasis–DrugResistance?Eachstep-->newmutationTumorprogression自由的腫瘤細(xì)胞?。±昧松镞M(jìn)化自然選擇獲得一切優(yōu)勢Virus腫瘤細(xì)胞人類Oncogene——pro-oncogene個(gè)體發(fā)育過程：生長、分裂、分化個(gè)體發(fā)育過程：個(gè)體發(fā)育過程：個(gè)體發(fā)育過程：個(gè)體發(fā)育過程：個(gè)體發(fā)育過程：

細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)。

細(xì)胞活動規(guī)律生長分化衰亡代謝發(fā)育繁殖遺傳變異進(jìn)化etc個(gè)體發(fā)育過程的細(xì)胞活動現(xiàn)象：更好的了解腫瘤細(xì)胞：

知己知彼，百戰(zhàn)不殆！如果我是腫瘤細(xì)胞？？？如何“以其人之道，還治其人之身？”第二章：細(xì)胞簡介有機(jī)體形態(tài)結(jié)構(gòu)的基本單位，功能單位。兩層意思：

結(jié)構(gòu)：首先生物體有各種各樣的細(xì)胞組成；

功能：生物體功能的實(shí)現(xiàn)如新陳代謝、

生長、發(fā)育、繁殖等均是細(xì)胞功能

的體現(xiàn)

第一節(jié)：什么是細(xì)胞？

一、Why?形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位所有有機(jī)體由細(xì)胞構(gòu)成2、是代謝與功能的基本單位，具有完整的代謝和調(diào)節(jié)體系，不同的細(xì)胞執(zhí)行不同的功能卵子和精子3.細(xì)胞是生長和發(fā)育的基礎(chǔ)4、是遺傳的基本單位Dollyandherdaughter5.細(xì)胞具有全能性，可以發(fā)育成一個(gè)新的個(gè)體iPSSTAP再生醫(yī)學(xué)：iPS：1、所有的細(xì)胞具有相似的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和功能特性化學(xué)組分類似，細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)相似、相同的遺傳物質(zhì)(DNA/RNA)、相同的繁殖方式（細(xì)胞分裂）、相同的合成機(jī)構(gòu)(核糖體)。二、細(xì)胞的基本特性

水:85-90%（游離，結(jié)合）蛋白質(zhì):7-10%：組成蛋白，酶脂肪物質(zhì)：1-2%：脂肪，脂肪酸，磷酸甘油三脂，糖脂，

鞘磷脂。糖類:1-1.5%：儲存：糖原；結(jié)構(gòu)組成：纖維素和幾

丁質(zhì)無機(jī)物:1-1.5%核酸:少量1、所有的細(xì)胞具有相似的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和功能特性代謝網(wǎng)絡(luò)（metabolicnetwork）運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)（transportnetwork）生物膜網(wǎng)絡(luò)（biomembranenetwork）細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)（cytoskeletonnetwork）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)（signaltransductionnetwork）細(xì)胞是高度復(fù)雜和組織化，并可自我調(diào)節(jié)，同時(shí)需要消耗能量。3.細(xì)胞可對外界刺激發(fā)生發(fā)應(yīng)并發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)

1、質(zhì)膜(plasmamembrane)：是細(xì)胞表面的單位膜。2、細(xì)胞核：細(xì)胞核(nucleus):細(xì)胞內(nèi)最重要的細(xì)胞器核表面由雙層膜構(gòu)成的核被膜(nuclearenvelope)DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的染色體(chromosome)核內(nèi)1至數(shù)個(gè)小球形結(jié)構(gòu)：核仁(nucleolus)細(xì)胞核中的原生質(zhì)稱為核質(zhì)四、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）：質(zhì)膜與核被膜之間的原生質(zhì)。細(xì)胞器(organelle)：具有特定形態(tài)和功能的顯微或亞顯微結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞器，有兩類，一類是膜圍成的，構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)。另一類細(xì)胞器是沒有膜包圍細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrix)：細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞期以外的部分。又稱為胞質(zhì)溶膠(cytosol)，其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半。Raven.and.Johnson's.Biology,.6th細(xì)胞器(organelle)線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞骨架肝細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)組分所占的體積百分比

第二節(jié),真核細(xì)胞和原核細(xì)胞原核生物：原核生物大約出現(xiàn)在32億年前，經(jīng)歷了幾十億年的進(jìn)化過程后，細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)也沒有什么變化，所以在進(jìn)化只處在落后狀態(tài)，因而在現(xiàn)存的150萬種生命中，僅有5000種原核生物。真核生物：由原核生物進(jìn)化而來的，有的僅有一個(gè)細(xì)胞，有的有多個(gè)細(xì)胞。沒有核膜，遺傳物質(zhì)集中在一個(gè)沒有明確界限的低電子密度區(qū)，稱為擬核(nucleoid)。DNA為裸露的環(huán)狀雙螺旋分子，通常沒有結(jié)合蛋白，沒有恒定的內(nèi)膜系統(tǒng)，核糖體為70S型。原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為原核生物，均為單細(xì)胞生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的產(chǎn)生孢子。TEMimage,Escherichiacoli原核細(xì)胞:真核細(xì)胞：具有細(xì)胞核，由膜圍成的各種細(xì)胞器，如核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等在結(jié)構(gòu)上形成了一個(gè)連續(xù)的體系，稱為內(nèi)膜系統(tǒng)。內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞質(zhì)分隔成不同的區(qū)域，即所謂的區(qū)隔化(compartmentalization)。區(qū)隔化使細(xì)胞內(nèi)表面積增加了數(shù)十倍，代謝能力增強(qiáng)。真核細(xì)胞:（1）細(xì)胞內(nèi)膜：細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化與演變。真核細(xì)胞以膜系統(tǒng)的分化為基礎(chǔ)，首先分化為兩個(gè)獨(dú)立的部分——核與質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)又以膜系統(tǒng)為基礎(chǔ)分隔為結(jié)構(gòu)更精細(xì)、功能更專一的單位——各種重要的細(xì)胞器。（2）細(xì)胞核：遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化:基因組信息擴(kuò)大,同時(shí)真核細(xì)胞的DNA與組蛋白構(gòu)成染色質(zhì)形成核小體，組蛋白與DNA相互作用，對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)

。（3）細(xì)胞骨架：真核細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)比較復(fù)雜的骨架系統(tǒng)，對維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，對細(xì)胞內(nèi)部的一系列功能起著十分重要的作用，而在原核細(xì)胞內(nèi)至今沒有發(fā)現(xiàn)明顯的骨架系統(tǒng)。真核細(xì)胞與原核細(xì)胞Raven.and.Johnson's.Biology,.6th是一類非細(xì)胞形態(tài)的微生物，特征：①個(gè)體微小，可通過濾菌器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能看見，一般在20~30nm之間；②核酸為DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；③專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；④具有受體連結(jié)蛋白(receptorbindingprotein)，與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞。

第三節(jié)

病

毒VirusLambdaBacteriophageDNA(TEMx153,000)病毒的結(jié)構(gòu)：由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)衣殼(capsid)所構(gòu)成，稱核衣殼(nucleocapsid)。各種病毒所含的遺傳信息量不同，少的只含有3個(gè)基因，多的可達(dá)300個(gè)基因。核酸——蛋白質(zhì)衣殼——被膜(envelope)被膜是病毒粒子脫離細(xì)胞時(shí)，包被上的宿主細(xì)胞的質(zhì)膜，被膜中含有病毒融合蛋白，如流感病毒。病毒融合蛋白在病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞時(shí)起著關(guān)鍵作用。病毒的生活史：病毒只有在侵入細(xì)胞以后才表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。病毒的生活周期可分為兩個(gè)階段：細(xì)胞外階段：以成熟的病毒粒子形式存在；細(xì)胞內(nèi)階段：即感染階段，在此階段中進(jìn)行復(fù)制和繁殖。問題：為什么病毒不是細(xì)胞？？？細(xì)胞外有一層細(xì)胞膜，即由磷脂雙分子層與鑲嵌的蛋白質(zhì)組成的生物膜。

某些病毒的在蛋白質(zhì)的衣殼外面也包圍一層囊膜，具有保護(hù)和識別的功能。但與生物膜相比，兩者成分不同，也不象生物膜具備物質(zhì)、信息交換的功能。2,病毒存在兩種核酸：DNA和RNA。

細(xì)胞同時(shí)以DNA和RNA為遺傳信息復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的載體。成熟的病毒內(nèi)只存在DNA或RNA，分為DNA病毒和RNA病毒，分別有單鏈和雙鏈，因此從這個(gè)角度講，病毒也不是細(xì)胞。3,病毒沒有合成蛋白質(zhì)的核糖體，只能在侵入細(xì)胞后，利用細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，利用細(xì)胞的酶和底物合成自身的外殼蛋白，DNA或RNA。4,細(xì)胞增殖采取一分為二的方式進(jìn)行，遺傳物質(zhì)在分裂前要復(fù)制加倍，在分裂后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。而病毒使細(xì)胞崩解形成無囊膜的病毒，或以出芽的方式釋放出細(xì)胞，形成具有囊膜的病毒。每一個(gè)病毒可以一次產(chǎn)生少則數(shù)千，多者上萬的病毒顆粒。瘙癢病（scrapie）：奇癢難熬；站立不穩(wěn)?！皫祠敗保↘uru）：“恐懼”或“震顫”。走路搖搖晃晃，并伴隨著肢體的震顫，最終發(fā)展到失語、癱瘓，直至死亡。瘋牛病第四節(jié)、蛋白質(zhì)感染因子1982年，美國神經(jīng)學(xué)與生物化學(xué)家StanleyB.Prusiner的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，搔癢病致病因子用滅活核酸的方法不能明顯降低其致病性，但蛋白質(zhì)變性劑卻能使致病力消失，因而提出該致病因子確實(shí)不是核酸，而是蛋白質(zhì)。為了能把他與細(xì)菌、真菌、病毒及其他已知病原體相區(qū)別，他將這種蛋白質(zhì)致病因子定名

為朊病毒（Prion），對應(yīng)的蛋白質(zhì)單體稱為

朊病毒蛋白，相應(yīng)疾病稱

為朊病毒病。vCJD病人大腦組織切片，左、海綿狀病變及周圍的沉淀斑，右、淀粉樣蛋白沉淀，短線表示50um。引自StanleyB.Prusiner1997朊病毒是極微小的蛋白質(zhì)微粒，類似于病毒，但不含核酸，朊病毒的復(fù)制并非以核酸為模板，而是以蛋白質(zhì)為模板