发布时间 : 星期一 文章细胞生物学教材 - 图文更新完毕开始阅读989bf8192af90242a895e5cc
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第一章 绪论
细胞：(cell)是生物体形态结构和生命活动的基本单位。
细胞学(cytology)：是研究细胞生命现象的科学，其研究范围包括：细胞的形态结构和功能、 分裂和分化、遗传和变异以及衰老和死亡等。
★★细胞生物学(cell biology)：是从细胞、亚细胞和分子水平研究细胞生命活动的学科。 医学细胞生物学（medical cell biology)：是以细胞生物学和分子生物学为基础，研究和探讨人体细胞的结构、功能、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机理与防治的科学。
细胞生物学研究的主要任务：将细胞作为生命活动的基本单位，从细胞、亚细胞及分子水平上把细胞的结构和功能统一起来，以动态观点来探索细胞的各种生命活动。
★细胞生物学的分支学科:细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学、细胞社会学、细胞形态学、分子细胞学
★★ 第二节 细胞生物学的发展简史 一、细胞的发现和细胞学说的创立阶段
时间跨度：显微镜的发明→19世纪中叶 突出成就：发现了细胞并创立了细胞学说
主要事件： ①Janssen兄弟试制成第一台复式显微镜； ★ ②Robert Hooke发现并命名了细胞；
★ ③Leeuwenhoek首次观察到活细胞；
★ ④Schleiden和Schwann提出了细胞学说。
二、经典细胞学阶段
时间跨度：19世纪中叶→20世纪初叶
突出成就：采用固定和染色方法观察细胞的形态结构，使细胞学得到蓬勃的发展 主要事件：★①Flemming发现细胞的有丝分裂现象；
★②Hertwig发现受精现象和减数分裂现象。
不足之处：对细胞的研究仍停留在形态结构的观察上 三、实验细胞学阶段
时间跨度：20世纪初叶→20世纪中叶
主要特点：①应用实验方法，不再只偏重形态研究；
②相邻学科渗透，众多分支学科逐渐形成； ③电子显微镜发明并应用，对细胞形态的研究深入到亚显微水平并逐步将结
构与功能统一起来。
主要事件：★Ruska设计制造了第一台电子显微镜 四、分子细胞生物学阶段
起始时间：20世纪40年代
主要特点：对细胞的研究真正从显微水平深入到亚显微水平直至分子水平。 主要事件：★①Avery证实DNA为遗传物质；
★②Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型； ★③Crick创立中心法则。
★ 第四节 细胞生物学研究动态与医学的进展
★当今细胞生物学研究热点：①细胞通讯和细胞信号转导；②细胞增殖与细胞周期的调控；③细胞的生长和分化；④细胞的衰老和死亡；⑤干细胞及其应用；⑥细胞工程
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第三章 细胞的分子基础和基本概念
第一节、细胞的化学与分子组成 细胞的组成元素：（原生质）C、H、O、N、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe和微量元素★★ 细胞的分子组成：
生物小分子：无机小分子（水、无机盐）；有机小分子（单糖、脂肪酸、氨基
酸、核苷酸）
生物大分子：多糖、脂肪、蛋白质、核酸 生物小分子：
水：功能：①良好溶剂 ②提供反应环境
性质：★极性分子→极性化合物易溶于水 存在形式：结合水、游离水
无机盐：功能：①维持细胞内外的渗透压和pH值；
②与蛋白质或脂类结合，构成功能性结合蛋白或类脂。 存在形式：离子状态：阳离子：Na+,K+,Ca2+,Fe2+,Mg2+等
阴离子：Cl-,SO42-,PO43-,HCO3-等
单糖：通式：(ＣＨ2Ｏ)ｎ ｎ=３—７的正整数
代表：(ＣＨ2Ｏ)6 ——★葡萄糖(G) 功能：细胞主要的营养物质
贮存：动物-------糖原；植物-------淀粉
脂肪酸：通式：CH3(CH2)nCOOH n=10—20的偶数
★①碳氢链长度 不同脂肪酸 ②碳-碳双键的数目
→ 分子的化学特性 ③碳-碳双键的位置 功能：１．参与细胞膜的构成（★构成磷脂分子）；
２．分解产生能量。
氨基酸：★结构通式：
功能：蛋白质的基本结构单位。
核苷酸：★★化学组成：磷酸
戊糖：核糖、脱氧核糖
碱基：嘧啶（T、C、U）嘌呤（A、G）
功能：核酸的基本结构单位。★★3‘5‘磷酸二酯键
核酸：功能：核酸→生物遗传物质→生命的生长、发育、遗传、变异
★★分类：DNA、RNA
★★DNA双螺旋结构模型（1953，Watson and Crick)
1.DNA分子由两条平行且方向相反、呈右手螺旋的多核苷酸链组成，两条链有一共 同的螺旋轴。
2.两条链中脱氧核糖和磷酸排列在外侧， 碱基在内侧按互补配对原则（A=T，G三C）以氢键相连。
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3.相邻碱基对旋转36°，间距0.34nm，螺旋一周为10个碱基对，螺距为3.4nm。 螺旋直径2.0nm。
★DNA的功能：DNA作为遗传物质，其主要功能在于储存，复制和传递遗传信息。 DNA的复制：半保留复制 RNA的结构、功能和分类
★结构：单链，可自身回折形成局部假双链。
功能：mRNA：从DNA分子上转录遗传信息，是合成蛋白质的模板；
tRNA： 专一性地输送活化的氨基酸 到核糖体的特定位点上； rRNA：与蛋白质一起构成核糖体。
★ 分类：mRNA、tRNA、rRNA
★★DNA和RNA的区别DNA戊碱磷核苷糖基酸酸RNA脱氧核糖核糖A G C T A G C U磷酸磷酸脱氧腺苷酸（dAMP) 腺苷酸（AMP）脱氧鸟苷酸（dGMP) 鸟苷酸（GMP）脱氧胞苷酸（dCMP) 胞苷酸（CMP）结功脱氧胸苷酸（dTMP) 尿苷酸（UMP）构双链单链（局部假双链）细胞质为主与遗传信息表达有关 存在部位细胞核为主能储存复制传递遗传信息蛋白质：
组成：基本单位：氨基酸，20种氨基酸结构通式相同
分子结构：相同或不同的各个氨基酸，按照一定的排列顺序，以特定的化学键相连，
从而构成蛋白质的结构基础——多肽链。
一级结构：概念：★多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。
化学键：★主键------肽键；副键-------二硫键
二级结构：概念：★在一级结构的基础上，借助氢键使多肽链发生盘绕或折叠的结
构。
化学键：★氢键
分类：★ a-螺旋：多肽链内部借助氢键联系以右手螺旋盘绕而成的空心筒状
构象。
★ ?-折叠：一条多肽链回折而形成的折叠片层结构。也发生在相邻两
条多肽链之间。
三级结构：概念：★在二级结构的基础上按一定方式再行盘绕折叠而形成的空间结
构。
化学键：★ [氢键，离子键，疏水键]
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四级结构：概念：★两条或两条以上具有三级结构的肽链之间借助氢键等化学键形
成的更复杂的空间结构。即四级结构中每条具有三级结构的多肽链→亚基→四级结构
化学键：★氢键等
★注意：①不是所有的蛋白质都有四级结构；
②只有一条多肽链的蛋白质，在三级结构上就表现出生物活性；而两条或两条以上
条肽链构成的蛋白质，必须在四级结构上才能表现出生物活性。
功能：a.蛋白质是细胞和组织的主要成分；
b.作为酶催化生物体内各种化学反应；
c.蛋白质具有运输，收缩，调节和防御功能。
酶：由活细胞产生的、具有催化作用的物质，又称生物催化剂。
★特性：高度专一性、高效催化性、高度不稳定性
第二节、细胞的形成与进化 三个阶段：
1、从分子到细胞：无机分子→有机分子→多聚体→大分子
2、从原核细胞到真核细胞：原始细胞→储存遗传信息的DNA、指导蛋白质合成的RNA、制造蛋白质的核糖体→原核细胞
3、从单细胞生物到多细胞生物：单细胞→群体→多细胞生物 如：衣藻→团藻→盘藻
★多细胞生物的两个基本特点：①细胞产生了特化；②细胞之间协同合作。
第三节、原核细胞与真核细胞
根据细胞的进化程度，可将生物细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。 原核细胞：支原体、细菌 真核细胞：真菌等
★★真核细胞与原核细胞的区别
原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小(1-10um) 较大(10-100um) 代 谢 厌氧或需氧 需氧
细 胞 质 无细胞骨架、胞质流动、 有细胞骨架、胞质流动、 内吞和外吐作用 内吞和外吐作用
细 胞 器 无(除70S核糖体外) 有内质网、高尔基复合体、线粒体等 细 胞 核 无核膜和核仁（类核） 有核膜和核仁（真核）
呈环状，位于细胞质内， 位于细胞核内，含有许多非编码区， DNA 不与组蛋白结合 与组蛋白结合构成染色体
在同一区室内合成RNA和 核内合成和加工RNA，细胞质内合成 RNA和蛋白质 蛋白质 （同时同地） 蛋白质 （异时异地）
细胞分裂 无丝分裂，无纺缍丝 有丝分裂或减数分裂,形成纺缍丝 分 布 细菌，支原体，立克次氏体 原虫，真菌，植物，动物，人类 运 动 简单原纤维及鞭毛 纤毛或鞭毛
细 胞 壁 由胞壁质组成（细菌等） 由纤维素组成（植物细胞）