细 胞 生 物 学
Cell Biology
宋 平
2002 秋期第一章 绪 论第一节细胞生物学研究的内容与现状一 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科
细胞生物学（ cell biology)是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在不同层次（显微，亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能，细胞增殖,分化,衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容。
二 细胞生物学的主要研究内容
（一）细胞核,染色体以及基因表达的研究
Structure of a eukaryotic chromosome.
Pea Plant Nuclear DNA,from Vicea faba (TEM x105,000).
Liver cell nucleus and nucleolus (TEM x20,740).
Nucleus with Nuclear Pores (TEM x73,200).
（二）生物膜与细胞器的研究
Cell Membranes from Opposing Neurons (TEM x436,740).
Mitochondria
Muscle Cell Mitochondrion (TEM x190,920).
Chloroplast
Golgi Apparatus
Structure of the Golgi apparatus and
its functioning in vesicle-mediated
transport.
Golgi Apparatus in a plant parenchyma cell from
Sauromatum guttatum (TEM x145,700).
Ribosome
Ribosomes and Polyribosomes - liver cell (TEM x173,400).
Endoplasmic reticulum
The endoplasmic reticulum,Rough endoplasmic reticulum is
on the left,smooth endoplasmic reticulum is on the right.
Rough Endoplasmic Reticulum with Ribosomes (TEM x61,560).
Lysosome
Role of the Golgi in forming lysosomes.
（三）细胞骨架体系的研究
The cytoskeleton,
Actin and tubulin components of the cytoskeleton.
（四）细胞增殖及其调控
The cell cycle,
Prokaryotic Cell Division
Rod-Shaped Bacterium,hemorrhagic E,coli,strain
0157:H7 (division) (SEM x22,810),
Eukaryotic Cell Division
Structure and main features of a spindle apparatus,
Mitosis
Meiosis
Overview of the major events in meiosis,
（五）细胞分化及其调控
Epithelial cell
Human Red Blood Cells,Platelets and T-lymphocyte
(erythocytes = red; platelets = yellow; T-lymphocyte
= light green) (SEM x 9,900).
smooth muscle cell
striated muscle cell
Heart Muscle Cell (nucleus,mitochondria,
actin-myosin) (TEM x15,400),
Pyramidal Neuron cells from the Central Nervous System (SEM x3,960).
（六）细胞的衰老及死亡
Apoptosis
（七）细胞的起源与进化
Origin of Life
A diagrammatic representation of Miller's experimental apparatus,
（八）细胞工程
I.e,Monoclonal antibody
三 当前细胞生物学研究的总趋势与研究重点领域
（一）当前细胞生物学研究中的三大基本问题
1 细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的
2 结构蛋白与核酸,脂类,多糖及其复合物是如何自组装的
3 活性因子与信号分子是如何调节细胞生命活动过程的
（二）当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题
1 染色体 DNA与蛋白质相互作用关系 —— 主要是非组蛋白对基因组的作用
2 细胞增殖,分化,凋亡（编程性死亡）的相互关系及其调控
3 细胞信号转导
4 细胞结构体系的装配第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
一,细胞的发现
英国学者胡克（ Robert Hooke)于己于 1665年观察了软木（栎树皮）的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次借用拉丁文
cellar(小室）这个词称呼细胞。
荷兰学者列文虎克 (A,V,Leeuwen Hoek)1674
年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。
二、细胞学说的建立
1838年，德国植物学家施莱登 (M,J,
Schleiden)指出细胞是构成植物的基本单位。
1839年，德国动物学家施旺 (M,J,Schwann)
指出动植物都是细胞的集合物。
施旺和施莱登两人共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说” (cell theory)。
三、细胞学的经典时期
1.原生质理论的提出
2.细胞分裂的研究
3.重要细胞器的发现四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展
（一）细胞遗传学的发展
（二）细胞生理学的研究
（三）细胞化学五、细胞生物学学科的形成与发展第二章 细胞基本知识概要第一节 细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位
(一 )细胞是构成有机体的基本单位
(二 )细胞是代谢与功能的基本单位
(三 )细胞是有机体生长与发育的基础
(四 )细胞是遗传的基本单位二．细胞的基本共性
1 细胞膜
2 细胞都有两种核酸：即 DNA与 RNA
3 核糖体存在于一切细胞内
4 细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂第二节 非细胞形态的生命体 ―― 病毒及其与细胞的关系
一,病毒的基本知识
病毒 (virus)主要是由一个核酸分子
(DNA或 RNA)与蛋白质构成的核酸 ―― 蛋白质复合体，较特殊的情况有类病毒和朊病毒 。
Herpes simplex virus (HSV6,DNA virus) in cellular vacuoles and cytoplasm
of peripheral blood lymphocyte (Herpesviridae Family).
Polio virus; RNA virus,Picornaviridae Family.
Tobacco mosaic virus (TMV,RNA virus).
Bacteriophage (DNA virus) of Listeria spp.
二、病毒在细胞内的增殖（复制）
1 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
2 病毒核酸的复制,转录与蛋白质的合成
3 病毒的装配,成熟与释放
HIV infection,Mature virus and budding release of HIV in
human lymph tissue (RNA virus,Retroviridae Family).
第三节 原核细胞与古核细胞
原核细胞 （ prokaryotic cell）
真核细胞 （ eucaryotic cell）
原核生物 （ prokaryote）
真核生物 （ eukaryote）
古细菌称为古核生物 (archaeon )，古核生物细胞的形态结构与遗传结构装置和原核细胞相似，但有些分子进化特征更接近真核细胞。
原核细胞包括支原体,衣原体,立克次氏体,细菌,放线菌与蓝藻等多种庞大的家族 。
一、最小、最简单的细胞 ―― 支原体
二,原核细胞的两个代表性 ―― 细菌和蓝藻
（ 一 ） 细菌细胞
（ 二 ） 蓝藻细胞
光合作用片层
E,coli - Gram-negative,facultatively anaerobic,rod
prokaryote; dividing,Note the fibrillar DNA nucleoid.
Anabaena spp,- Gram-negative,oxygenic,photosynthetic,filamentous
cyanobacterium (prokaryote),Note the larger cells in the filament called
heterocysts which are involved in nitrogen fixing.
三,原核细胞与真核细胞的比较
A general prokaryotic cell.
四,古核细胞（古细菌）
Halobacterium spp,- rod,
extreme halophilic aerobic
or anaerobic archaea,
Grows in high salinity (4
molar salt concentration),
Formally the group called
Archaebacteria or
Archaeobacteria now called
Archaea.
第四节 真核细胞基本知识概要
一,真核细胞的基本结构体系
（ 一 ） 生物膜系统
（二）遗传信息表达结构系统
（三）细胞骨架系统
The cytoskeleton,
二、植物细胞与动物细胞的比较
Structure of an animal cell,Structure of a typical plant cell.
Lily Parenchyma Cell (cross-section)
(TEM x7,210),Liver Cell (TEM x9,400),
Cell Biology
宋 平
2002 秋期第一章 绪 论第一节细胞生物学研究的内容与现状一 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科
细胞生物学（ cell biology)是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在不同层次（显微，亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能，细胞增殖,分化,衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容。
二 细胞生物学的主要研究内容
（一）细胞核,染色体以及基因表达的研究
Structure of a eukaryotic chromosome.
Pea Plant Nuclear DNA,from Vicea faba (TEM x105,000).
Liver cell nucleus and nucleolus (TEM x20,740).
Nucleus with Nuclear Pores (TEM x73,200).
（二）生物膜与细胞器的研究
Cell Membranes from Opposing Neurons (TEM x436,740).
Mitochondria
Muscle Cell Mitochondrion (TEM x190,920).
Chloroplast
Golgi Apparatus
Structure of the Golgi apparatus and
its functioning in vesicle-mediated
transport.
Golgi Apparatus in a plant parenchyma cell from
Sauromatum guttatum (TEM x145,700).
Ribosome
Ribosomes and Polyribosomes - liver cell (TEM x173,400).
Endoplasmic reticulum
The endoplasmic reticulum,Rough endoplasmic reticulum is
on the left,smooth endoplasmic reticulum is on the right.
Rough Endoplasmic Reticulum with Ribosomes (TEM x61,560).
Lysosome
Role of the Golgi in forming lysosomes.
（三）细胞骨架体系的研究
The cytoskeleton,
Actin and tubulin components of the cytoskeleton.
（四）细胞增殖及其调控
The cell cycle,
Prokaryotic Cell Division
Rod-Shaped Bacterium,hemorrhagic E,coli,strain
0157:H7 (division) (SEM x22,810),
Eukaryotic Cell Division
Structure and main features of a spindle apparatus,
Mitosis
Meiosis
Overview of the major events in meiosis,
（五）细胞分化及其调控
Epithelial cell
Human Red Blood Cells,Platelets and T-lymphocyte
(erythocytes = red; platelets = yellow; T-lymphocyte
= light green) (SEM x 9,900).
smooth muscle cell
striated muscle cell
Heart Muscle Cell (nucleus,mitochondria,
actin-myosin) (TEM x15,400),
Pyramidal Neuron cells from the Central Nervous System (SEM x3,960).
（六）细胞的衰老及死亡
Apoptosis
（七）细胞的起源与进化
Origin of Life
A diagrammatic representation of Miller's experimental apparatus,
（八）细胞工程
I.e,Monoclonal antibody
三 当前细胞生物学研究的总趋势与研究重点领域
（一）当前细胞生物学研究中的三大基本问题
1 细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的
2 结构蛋白与核酸,脂类,多糖及其复合物是如何自组装的
3 活性因子与信号分子是如何调节细胞生命活动过程的
（二）当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题
1 染色体 DNA与蛋白质相互作用关系 —— 主要是非组蛋白对基因组的作用
2 细胞增殖,分化,凋亡（编程性死亡）的相互关系及其调控
3 细胞信号转导
4 细胞结构体系的装配第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
一,细胞的发现
英国学者胡克（ Robert Hooke)于己于 1665年观察了软木（栎树皮）的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次借用拉丁文
cellar(小室）这个词称呼细胞。
荷兰学者列文虎克 (A,V,Leeuwen Hoek)1674
年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。
二、细胞学说的建立
1838年，德国植物学家施莱登 (M,J,
Schleiden)指出细胞是构成植物的基本单位。
1839年，德国动物学家施旺 (M,J,Schwann)
指出动植物都是细胞的集合物。
施旺和施莱登两人共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说” (cell theory)。
三、细胞学的经典时期
1.原生质理论的提出
2.细胞分裂的研究
3.重要细胞器的发现四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展
（一）细胞遗传学的发展
（二）细胞生理学的研究
（三）细胞化学五、细胞生物学学科的形成与发展第二章 细胞基本知识概要第一节 细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位
(一 )细胞是构成有机体的基本单位
(二 )细胞是代谢与功能的基本单位
(三 )细胞是有机体生长与发育的基础
(四 )细胞是遗传的基本单位二．细胞的基本共性
1 细胞膜
2 细胞都有两种核酸：即 DNA与 RNA
3 核糖体存在于一切细胞内
4 细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂第二节 非细胞形态的生命体 ―― 病毒及其与细胞的关系
一,病毒的基本知识
病毒 (virus)主要是由一个核酸分子
(DNA或 RNA)与蛋白质构成的核酸 ―― 蛋白质复合体，较特殊的情况有类病毒和朊病毒 。
Herpes simplex virus (HSV6,DNA virus) in cellular vacuoles and cytoplasm
of peripheral blood lymphocyte (Herpesviridae Family).
Polio virus; RNA virus,Picornaviridae Family.
Tobacco mosaic virus (TMV,RNA virus).
Bacteriophage (DNA virus) of Listeria spp.
二、病毒在细胞内的增殖（复制）
1 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
2 病毒核酸的复制,转录与蛋白质的合成
3 病毒的装配,成熟与释放
HIV infection,Mature virus and budding release of HIV in
human lymph tissue (RNA virus,Retroviridae Family).
第三节 原核细胞与古核细胞
原核细胞 （ prokaryotic cell）
真核细胞 （ eucaryotic cell）
原核生物 （ prokaryote）
真核生物 （ eukaryote）
古细菌称为古核生物 (archaeon )，古核生物细胞的形态结构与遗传结构装置和原核细胞相似，但有些分子进化特征更接近真核细胞。
原核细胞包括支原体,衣原体,立克次氏体,细菌,放线菌与蓝藻等多种庞大的家族 。
一、最小、最简单的细胞 ―― 支原体
二,原核细胞的两个代表性 ―― 细菌和蓝藻
（ 一 ） 细菌细胞
（ 二 ） 蓝藻细胞
光合作用片层
E,coli - Gram-negative,facultatively anaerobic,rod
prokaryote; dividing,Note the fibrillar DNA nucleoid.
Anabaena spp,- Gram-negative,oxygenic,photosynthetic,filamentous
cyanobacterium (prokaryote),Note the larger cells in the filament called
heterocysts which are involved in nitrogen fixing.
三,原核细胞与真核细胞的比较
A general prokaryotic cell.
四,古核细胞（古细菌）
Halobacterium spp,- rod,
extreme halophilic aerobic
or anaerobic archaea,
Grows in high salinity (4
molar salt concentration),
Formally the group called
Archaebacteria or
Archaeobacteria now called
Archaea.
第四节 真核细胞基本知识概要
一,真核细胞的基本结构体系
（ 一 ） 生物膜系统
（二）遗传信息表达结构系统
（三）细胞骨架系统
The cytoskeleton,
二、植物细胞与动物细胞的比较
Structure of an animal cell,Structure of a typical plant cell.
Lily Parenchyma Cell (cross-section)
(TEM x7,210),Liver Cell (TEM x9,400),
