第1章 細(xì)胞概述

細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)2015級(jí)選修課程課程介紹

本門課程為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)專業(yè)課程的前導(dǎo)課程，為后面學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。本課程分為兩部分：一部分為細(xì)胞生物學(xué)，主要介紹細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征，通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)你能感受到細(xì)胞在構(gòu)建人體的重要作用，細(xì)胞的穩(wěn)定和有序的活動(dòng)是人體健康的重要保障，反之則會(huì)導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生；另一部分是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)，主要介紹人體的醫(yī)學(xué)規(guī)律和特征以及遺傳紊亂引起的一系列疾病。課程性質(zhì):基礎(chǔ)課程，選修；學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)，其中理論課程30學(xué)時(shí)；實(shí)訓(xùn)2學(xué)時(shí)?？己朔绞剑捍?；成績(jī)計(jì)算方式：40％平時(shí)成績(jī)+60考試成績(jī)。參★考★書★目第一章細(xì)胞概述

學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解細(xì)胞概念及原生質(zhì)組成元素；2.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、種類及功能；3.簡(jiǎn)述核酸的組成及RNA種類；4.了解真核細(xì)胞與原核細(xì)胞區(qū)別；5.了解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能；6.重點(diǎn)掌握染色體結(jié)構(gòu)。第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)的概念及研究?jī)?nèi)容及任務(wù)

細(xì)胞（cell）—生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。（病毒除外）

細(xì)胞生物學(xué)（cellbiology）—以細(xì)胞為研究對(duì)象，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，從細(xì)胞顯微水平、亞顯微水平及分子水平三個(gè)層次來研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其生命活動(dòng)的規(guī)律的科學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)的研究任務(wù)（一）形態(tài)方面（二）功能方面（三）細(xì)胞與細(xì)胞之間的關(guān)系（四）細(xì)胞與環(huán)境之間的關(guān)系第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)(medicalcellbiology)

以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，探索研究人體細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展、衰老、死亡的生命活動(dòng)規(guī)律及疾病發(fā)生機(jī)理及防治的科學(xué)。

一.細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)理論。（一）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科（解剖，組胚等）都是以細(xì)胞為研究基礎(chǔ)，以細(xì)胞生物學(xué)為理論指導(dǎo)。（二）在臨床醫(yī)學(xué)中，細(xì)胞生物學(xué)也是一門基礎(chǔ)理論。（如家族性高膽固醇血癥）二.臨床上新課題的研究依賴于細(xì)胞生物學(xué)的更深入發(fā)展。（如惡性腫瘤、染色體病的研究）三.細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究。（一）生物工程技術(shù)（二）細(xì)胞雜交瘤技術(shù)四細(xì)胞生物學(xué)重要研究課題與醫(yī)學(xué)聯(lián)系

1996年，7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英國(guó)誕生。多利誕生多利克隆過程

2002年，英國(guó)人，悉尼·布雷諾爾、美國(guó)人羅伯特·霍維茨和英國(guó)人約翰·蘇爾斯頓，因在器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡方面的研究獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。悉尼·布雷諾爾羅伯特·霍維茨約翰·蘇爾斯頓

2003年，美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，分別對(duì)細(xì)胞膜水通道，離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

彼得·阿格雷羅德里克·麥金農(nóng)第三節(jié)細(xì)胞化學(xué)組成與形態(tài)及大?。ㄒ唬┘?xì)胞的化學(xué)組成構(gòu)成細(xì)胞的基本元素有：O、C、H、N、S、K、Ca、P、Mg等，其中前四種元素占90%以上。（二）細(xì)胞的無機(jī)物主要有水和無機(jī)鹽。水約占細(xì)胞重量的75％-80％，游離水約95％，其余為結(jié)合水。無機(jī)鹽的含量約為1％，主要以離子形式存在。（三）細(xì)胞的有機(jī)物主要有蛋白質(zhì)、核酸、脂類和糖約占細(xì)胞干重的90%以上。一個(gè)細(xì)胞中約有104種蛋白質(zhì)，分子的數(shù)達(dá)1011。蛋白質(zhì)是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，也是細(xì)胞功能的實(shí)現(xiàn)者。生化反應(yīng)的催化劑——酶是蛋白質(zhì)。

一、組成細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)核酸包括DNA和RNA，DNA是遺傳信息復(fù)制、傳遞和基因轉(zhuǎn)錄的模板，RNA參與蛋白質(zhì)的合成。生物體全部基因序列及其間隔稱為基因組genome.原核生物的基因組大小約600Kb-9.5Mb，真核生物的約為3Mb-140000Mb。一個(gè)能夠獨(dú)立生存的細(xì)胞需要約500個(gè)基因。草履蟲二細(xì)胞的形狀與大小眼蟲鐘形蟲植物氣孔細(xì)胞植物氣孔細(xì)胞人類紅細(xì)胞巨噬細(xì)胞神經(jīng)元細(xì)胞

細(xì)胞大小：一般真核細(xì)胞大于原核細(xì)胞，卵細(xì)胞大于體細(xì)胞。多數(shù)植物細(xì)胞在20—30μm。最小的細(xì)胞為支原體細(xì)胞。

細(xì)胞形狀千姿百態(tài)，大小不一。不同的細(xì)胞形狀適應(yīng)不同的環(huán)境和執(zhí)行不同的功能第四節(jié)、真核細(xì)胞（各部分形態(tài)和功能）

一、基本結(jié)構(gòu)與功能

AnimalcellPlantcell(一）質(zhì)膜質(zhì)膜（plasmamembran）又稱細(xì)胞膜（cellmembrane）指圍繞在細(xì)胞最外層，由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的生物膜。與細(xì)胞內(nèi)其他膜系統(tǒng)一同組成生物膜系統(tǒng)。（二）細(xì)胞核

細(xì)胞核（nucleus）是細(xì)胞內(nèi)最重要的細(xì)胞器，核表面是由雙層膜構(gòu)成的核被膜，核內(nèi)包含有由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的染色體（chromosome）。（三）細(xì)胞質(zhì)

存在于質(zhì)膜與核被膜之間的原生質(zhì)稱為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞之中具有可辨認(rèn)形態(tài)和能夠完成特定功能的結(jié)構(gòu)叫做細(xì)胞器。主要有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、線粒體、葉綠體、細(xì)胞骨架、中心粒、微粒體。細(xì)胞質(zhì)的其余部分稱為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或胞質(zhì)溶膠。細(xì)胞膜1、細(xì)胞膜形態(tài)結(jié)構(gòu)穿膜運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸簡(jiǎn)單擴(kuò)散易化擴(kuò)散鈉鉀泵（Na+-K+泵）鈣離子泵膜泡運(yùn)輸胞吞作用胞吐作用吞噬作用吞飲作用受體介導(dǎo)的胞吞作用結(jié)構(gòu)性分泌途徑調(diào)節(jié)性分泌途徑膜運(yùn)輸功能2、細(xì)胞膜的主要功能是進(jìn)行物質(zhì)的運(yùn)輸二、細(xì)胞膜中細(xì)胞器細(xì)胞器：細(xì)胞內(nèi)特定的功能結(jié)構(gòu)域，有兩類，一類是膜圍成的，構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)。另一類細(xì)胞器是沒有膜包圍的。主要細(xì)胞器有：①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；②高爾基體；③線粒體；④溶酶體；⑤核糖體；⑥過氧化物酶體；⑦中心體；

主要細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能：主要細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能：（一）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能合成的脂類解毒作用脂類的合成蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸新生肽鏈的折疊、組裝和運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的修飾與加工為蛋白質(zhì)合成的核糖體提供附著的支架粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能糖原的合成和分解肌肉收縮

主要細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能：（二）、高爾基體1、高爾基體形態(tài)結(jié)構(gòu)2、高爾基體的功能

高爾基體的主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類與包裝，然后分門別類地送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外。是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸分泌的中轉(zhuǎn)站是胞內(nèi)物質(zhì)加工合成的重要場(chǎng)所蛋白質(zhì)的糖基化蛋白質(zhì)的水解加工是胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選和膜泡定向運(yùn)輸?shù)臉屑~參與膜的轉(zhuǎn)化主要細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能：（三）、溶酶體1、溶酶體形態(tài)結(jié)構(gòu)2、溶酶體的功能分解胞內(nèi)的外來物質(zhì)及清除衰老、殘損的細(xì)胞器具有物質(zhì)消化與細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)功能生物個(gè)體發(fā)生與發(fā)育過程中起重要作用是集體防御保護(hù)功能的組成成分參與某些腺體組織細(xì)胞分泌過程的調(diào)節(jié)第五節(jié)細(xì)胞核

形狀：圓形，胚乳(網(wǎng)狀）、蝶類絲腺(分支狀)。位置：細(xì)胞中央，成熟植物細(xì)胞的邊緣。數(shù)目：通常一個(gè)，成熟的篩管和哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞（0）、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞(1-2）、破骨細(xì)胞(6~50）、骨骼肌細(xì)胞(數(shù)百）、植物氈絨層細(xì)胞(2~4)。組成：①核被膜、②核仁、③核基質(zhì)、④染色質(zhì)、⑤核纖層。功能：①遺傳、②發(fā)育。

一、細(xì)胞核形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能二、核被膜

1、核被膜是雙層膜結(jié)構(gòu)外核膜：來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，附有核糖體。核周隙：寬20~40nm，與ER腔相通。核纖層：內(nèi)核膜內(nèi)表面的纖維網(wǎng)絡(luò)，支持核膜，并與染色質(zhì)、核骨架相連。

核纖層由核纖肽構(gòu)成，屬IF，分A、B兩型。作用：1．保持核的形態(tài)：2．參與染色質(zhì)和核的組裝：M期核纖層被磷酸化，核膜解體。B型核纖肽與核膜殘余小泡結(jié)合，A型溶于胞質(zhì)。分裂末期，核纖肽去磷酸化重新組裝，介導(dǎo)核膜重建。2、核孔是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ烙芍辽?0種不同的pr構(gòu)成，稱為核孔復(fù)合體（nuclearporec