细胞 ◆生物大分子→细胞→病毒 原核细胞 基本特点 ◆遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一个环状DNA构成 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能 的细胞器和细胞核膜 主要代表 ◆支原体( mycoplasm)—目前发现的最小最简单的细胞 ◆细菌 ◆蓝藻又称蓝细菌( Cyanobacteria) 真核细胞 ●真核细胞的基本结构体系 ●细胞的大小及其分析 ●原核细胞与真核细胞的比较 真核细胞的基本结构体系 ◆以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统 ◆以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 ◆由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统 细胞的大小及其分析 各类细胞直径的比较 原核细胞与真核细胞的比较 ◆原核细胞与真核细胞基本特征的比较 ◆原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较
细胞 生物大分子→细胞→病毒 原核细胞 基本特点： 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成； 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能 的细胞器和细胞核膜。 主要代表： 支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞； 细菌 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria） 真核细胞 真核细胞的基本结构体系 细胞的大小及其分析 原核细胞与真核细胞的比较 真核细胞的基本结构体系 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。 细胞的大小及其分析 各类细胞直径的比较 原核细胞与真核细胞的比较 原核细胞与真核细胞基本特征的比较 原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较
◆植物细胞与动物细胞的比较 植物细胞与动物细胞的比较 ●细胞壁 ●液泡 ●叶绿体 古细菌 古细菌( archaebacteria)与真核细胞曾在进化上有过共同历程 ●主要证据 ●进化系统树 主要证据 (1)细胞壁的成分与真核细胞一样,而非由含壁酸的肽聚糖构成, 因此抑制壁酸合成的链霉素, 抑制肽聚糖前体合成的环丝 氨酸,抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的 抑制生长作用,而对古细菌与真核细胞却无作用。 (2)DNA与基因结构:古细菌DNA中有重复序列的存在。此外,多 数古核细胞的基因组中存在内含子 (3)有类核小体结构:古细菌具有组蛋白,而且能与DNA构建成类 似核小体结构。 (4)有类似真核细胞的核糖体:多数古细菌类的核糖体较真细菌 有增大趋势,含有60种以上蛋白,介于真核细胞(70~84)与真 细菌(55)之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋 白质合成。 (5)5 S rrNA:根据对5 S rRNAl的分子进化分析,认为古细菌与真 核生物同属一类,而真细菌却与之差距甚远。5 S rRNA二级结构 的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外,根据DNA聚合酶分析,氨基酰tRNA合成酶 的作用,起始氨基酰tRNA与肽链延长因子等分析,也提供了以
植物细胞与动物细胞的比较 植物细胞与动物细胞的比较 细胞壁 液泡 叶绿体 古细菌 古细菌（archaebacteria）与真核细胞曾在进化上有过共同历程 主要证据 进化系统树 主要证据 （1）细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成， 因此抑制壁酸合成的链霉素， 抑制肽聚糖前体合成的环丝 氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的 抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。 （2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多 数古核细胞的基因组中存在内含子。 （3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类 似核小体结构。 （4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌 有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（70～84）与真 细菌（55）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋 白质合成。 （5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真 核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构 的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶 的作用，起始氨基酰tRNA 与肽链延长因子等分析，也提供了以
上类似依据,说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类 更为密切。因此近年来,真核细胞起源于古细菌的观点得到了加 强 第三章细胞生物学研究方法 如何学习细胞生物学? 抽象思维与动态观点 结构与功能统一的观点 同一性( unity)和多样性( diversity)的问题 细胞生物学的主要内容: 结构与功能(动态特征); 细胞的生命活动 实验科学与实验技术细胞真知源于实验室 what we know /How we know 第三章细胞生物学研究方法 ●细胞形态结构的观察方法 ●细胞组分的分析方法 ●细胞培养、细胞工程与显微操作技术 第一节细胞形态结构的观察方法 ●光学显微镜技术( light microscopy) ●电子显微镜技术( Electro microscopy) ●扫描探针显微镜( Scanning Probe Microscope 扫描遂道显徽镜( (scanning tunneling microscope) 第二节细胞组分的分析方法 ●离心分离技术
上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类 更为密切。因此近年来，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加 强。 第三章 细胞生物学研究方法 如何学习细胞生物学？ • 抽象思维与动态观点 • 结构与功能统一的观点 • 同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 • 细胞生物学的主要内容： 结构与功能（动态特征）； 细胞的生命活动 ； • 实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室 ——What we know//How we know. 第三章 细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法 细胞组分的分析方法 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 第一节 细胞形态结构的观察方法 光学显微镜技术（light microscopy） 电子显微镜技术 (Electro microscopy) 扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope） 扫描遂道显微镜 (scanning tunneling microscope ) 第二节 细胞组分的分析方法 离心分离技术
●细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 ●特异蛋白抗原的定位与定性 ●细胞内特异核酸的定位与定性 ●放射自显影技术 ●定量细胞化学分析技术 第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术 ●细胞的培养 ●细胞工程 光学显微镜技术( .light microscopy) ●普通复式光学显微镜技术 ●荧光显微镜技术( Fluorescence Microscopy) ●激光共焦扫描显微镜技术( Laser Confocal Microscopy) ●相差显微镜( phase-contrast microscope) ●微分干涉显微镜 (differential inter ference contrast microscope, DIC ●录像增差显微镜技术( video- enhance microscopy) 二、电子显微镜技术 ●电子显微镜的基本知识 ◆电镜与光镜的比较 ◆电镜与光镜光路图比较 ◆电子显微镜的基本构造 ●主要电镜制样技术 ◆负染色技术 ◆冰冻蚀刻技术 ◆超薄切片技术 ◆电镜三维重构技术 ●扫描电镜( Scanning electron microscope,SEM) SPM(Scanning probe microscope) 扫描遂道显微镜 9 Scanning Probe Microscope, SPM 80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器 包括:SIM、AM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理:扫描探针与样品接触或达到很近距离时,即产生彼此间相互
细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 特异蛋白抗原的定位与定性 细胞内特异核酸的定位与定性 放射自显影技术 定量细胞化学分析技术 第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 细胞的培养 细胞工程 一、光学显微镜技术（light microscopy) 普通复式光学显微镜技术 荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy） 激光共焦扫描显微镜技术（Laser Confocal Microscopy） 相差显微镜（phase-contrast microscope） 微分干涉显微镜 （differential interference contrast microscope, DIC） 录像增差显微镜技术（video-enhance microscopy） 二、 电子显微镜技术 电子显微镜的基本知识 电镜与光镜的比较 电镜与光镜光路图比较 电子显微镜的基本构造 主要电镜制样技术 负染色技术 冰冻蚀刻技术 超薄切片技术 电镜三维重构技术 扫描电镜 （Scanning electron microscope，SEM） SPM(Scanning probe microscope) 三、 扫描遂道显微镜 Scanning Probe Microscope,SPM (80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器) 包括：STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理：扫描探针与样品接触或达到很近距离时，即产生彼此间相互
作用力,如 量子力学中的隧道效应(隧道电流)、原子间作用力、磁力、 摩擦力等, 并在计算机显示出来,从而反映出样品表面形貌信息、电特 性或磁特性等。 ◆装置:扫描的压电陶瓷,逼近装置,电子学反馈控制系统和数据 采集、处理、显示系统。 ◆特点:(1)可对晶体或非晶体成像,无需复杂计算,且分辨本 领高。 (侧分辨率为0.1~0.2mn,纵分辨率可达0.01nm); (2)可实时得到样品表面三维图象,可测量厚度信息; (3)可在真空、大气、液体等多种条件下工作;非破坏 性测量 (4)可连续成像,进行动态观察 ◆用途:纳米生物学研究领域中的重要工具,在原子水平上揭示样 本表面的结构 普通复式光学显微镜技术 光镜样本制作 分辨率是指区分开两个质点间的最小距离 荧光显微镜技术( Fluorescence Microscopy) ●原理与应用 ◆直接荧光标记技术 ◆间接免疫荧光标记技术 ◆在光镜水平用于特异蛋白质 等生物大分子的定性定位: 如绿色荧光蛋白(GFP的应用 激光共焦扫描显微镜技术
作用力，如 量子力学中的隧道效应（隧道电流）、原子间作用力、磁力、 摩擦力等， 并在计算机显示出来，从而反映出样品表面形貌信息、电特 性或磁特性等。 装置：扫描的压电陶瓷，逼近装置，电子学反馈控制系统和数据 采集、处理、显示系统。 特点：（1）可对晶体或非晶体成像，无需复杂计算，且分辨本 领高。 （侧分辨率为0.1～0.2nm，纵分辨率可达0.01nm）； （2）可实时得到样品表面三维图象，可测量厚度信息； （3）可在真空、大气、液体等多种条件下工作；非破坏 性测量。 （4）可连续成像，进行动态观察 用途：纳米生物学研究领域中的重要工具,在原子水平上揭示样 本表面的结构。 普通复式光学显微镜技术 光镜样本制作 分辨率是指区分开两个质点间的最小距离 荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy） 原理与应用 直接荧光标记技术 间接免疫荧光标记技术 在光镜水平用于特异蛋白质 等生物大分子的定性定位： 如绿色荧光蛋白(GFP)的应用 激光共焦扫描显微镜技术