[教学内容]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（因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起）1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学2.细胞生物学（CellBiology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程（从不同层次研究两大内容）细胞生物学研究的对象是细胞。细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。细胞生物学研究的主要内容是细胞的形态与结构、代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。细胞生物学不同于细胞学主要表现在：第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二，综合性。所研究的内容广泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。1925.美国生物学大师Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”（因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起）"The key to every biological problem must finally be sought in the cell,"wrote the greatclassical cell biologist,E.B.Wilson,in 1925.Yet at the timeWilsonwrote,theworldinside the cell was largely inaccessible. The primaryinstrument of investigation forclassical cellbiologists--thelightmicroscope--was physically incapableof resolving acell's fine interior details."Long ago it became evident that the key to every biological problem must finally besought in the cell; for every living organism is, or at some time has been, a cell."E.B.Wilson(i925)TheCellinDevelopmentandHeredity3rdeditionMacmillanInc.EdmundBeecherWilson(19October1856-3March1939)wasapioneeringAmericanzoologistandgeneticist.Hewroteoneof themost famoustextbooksinthehistoryofmodernbiology,The Cell in Developmentand Inheritance
[教学内容] 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 （因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起） 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及 分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导， 细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程 （从不同层次研究两大内容） 细胞生物学研究的对象是细胞。 细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。 细胞生物学研究的主要内容是 细胞的形态与结构、代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡、 起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。 细胞生物学不同于细胞学主要表现在：第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细 胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二，综合性。所研究的内容广 泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。 1925. 美国生物学大师 Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案” （因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起） "The key to every biological problem must finally be sought in the cell," wrote the great classical cell biologist, E.B. Wilson, in 1925. Yet at the time Wilson wrote, the world inside the cell was largely inaccessible. The primary instrument of investigation for classical cell biologists-the light microscope-was physically incapable of resolving a cell's fine interior details. "Long ago it became evident that the key to every biological problem must finally be sought in the cell; for every living organism is, or at some time has been, a cell.“ E.B. Wilson (1925) The Cell in Development and Heredity 3rd edition Macmillan Inc. Edmund Beecher Wilson (19 October 1856 – 3 March 1939) was a pioneering American zoologist and geneticist. He wrote one of the most famous textbooks in the history of modern biology, The Cell in Development and Inheritance
THECELLINDEVELOPMENTANDINHERITANCEEDMUNDBEECHERWILSONEdmundB.Wilson,1856-19393当前细胞生物学研究的3个根本性间题（1）基因组如何在时间和空间上有序表达与体外实验不同，在细胞内环境中基因表达程序受到严格的调节与控制，其调控网络的复杂性是迄今任何超级计算机都无法比拟的。（2）基因表达的产物如何逐级组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？这又是一个极富挑战性的研究领域，它应是结构生物学和新兴的纳米生物学研究的重要组成部分，很多生命活动的本质问题可能在这里找到答案。（3）基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动这些问题不仅涉及细胞生物学中诸多的核心问题，而且与人类的健康和生产实践密切相关。细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势，无论是对细胞结构与功能的深入研究还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要采用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行研究。换句话说，细胞分子生物学或分子细胞生物学将是今后相当一段时间的主流学科方向。二、细胞生物学的主要研究内容1.生物膜与细胞器：膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。2.细胞信号转导3.细胞骨架体系：胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。4.细胞核、染色体及基因表达：基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。5.细胞增殖及调控：控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。6.细胞分化及干细胞生物学：一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性7.细胞死亡8.细胞衰老9．细胞工程：改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技
3 当前细胞生物学研究的 3 个根本性问题 （1）基因组如何在时间和空间上有序表达 与体外实验不同，在细胞内环境中基因表达程序受到严格的调节与控制，其调控网络的复杂性 是迄今任何超级计算机都无法比拟的。 （2）基因表达的产物如何逐级组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器 这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？这又是一个极富挑战性的研究领域，它应是结 构生物学和新兴的纳米生物学研究的重要组成部分，很多生命活动的本质问题可能在这里找到答案。 （3）基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动 这些问题不仅涉及细胞生物学中诸多的核心问题，而且与人类的健康和生产实践密切相关。 细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势，无论是对细胞结构与功能的深入研究， 还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要采用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行 研究。换句话说，细胞分子生物学或分子细胞生物学将是今后相当一段时间的主流学科方向。 二、细胞生物学的主要研究内容 1.生物膜与细胞器: 膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 2. 细胞信号转导 3. 细胞骨架体系: 胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。 4. 细胞核、染色体及基因表达: 基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和 分子水平相结合的最活跃领域。 5. 细胞增殖及调控: 控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 6. 细胞分化及干细胞生物学: 一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 7.细胞死亡 8 .细胞衰老 9. 细胞工程: 改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技