医学细胞生物学总论

1665年，英国科学家罗伯特·虎克发现了许多蜂窝状的小孔，命名为“cell”，其实他观察到的只是软木塞的死亡木栓细胞的细胞壁。但他发现并命名了细胞。

真正观察到活细胞的是荷兰科学家列文·虎克，他观察到了池塘里的原生动物纤毛虫、细菌、人和哺乳动物的精子；还观察到了鲤鱼红细胞及细胞核。

细胞学说的建立

施莱登和施旺提出：一切动植物都是由细胞组成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。

魏尔肖提出：“一切细胞都源自于先前存在的细胞。”

细胞学说的主要内容：1）所有生物都是由单个或多个细胞组成的，细胞是多细胞生物的基本单位。2）细胞是生物体结构和功能的单位。3）细胞来源于先前存在的细胞，即由细胞分裂而来。

细胞学说阐明了生物界的多样性和统一性。

19世纪自然科学三大奇迹;能量守恒定律、进化论、细胞学说。

细胞是由质膜包围着含有一个核的一团原生质构成的。

细胞生物学的发展大致分为:细胞的发现和细胞学说的建立、经典细胞学说发展阶段、实验细胞学说发展阶段、分子生物学发展阶段。

光学显微镜的最小分辨率是0▪2微米

电子显微镜的最小分辨率是0▪1纳米

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究的。

如何理解“细胞是生命活动的基本单位”？

1）细胞是构成有机物的基本单位。一切生物均由细胞构成，病毒除外。

2）细胞是代谢和功能的基本单位。细胞拥有独立的、有序的自控代谢体系。

3）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。

4）细胞是有机体生长发育的基本单位。

5)细胞是生命起源与进化的基本单位。

6)没有细胞就没有生命。

从分子水平研究细胞的形态和生理功能：DNA半保留复制、中心法则、三联体密码（三个相邻的mRNA决定一个氨基酸）、DNA重组技术、PCR技术、DNA序列分析技术。

显微结构：在普通光学显微镜下可以看到的细胞结构，直径大于0▪2微米，如细胞的形态和大小。

亚显微结构：在电学显微镜下可以见到的细胞细微结构 ，直径小于0▪2微米。

细胞器有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体

光学显微镜可以看到染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁

电子显微镜可以看到细胞膜、核糖体、高尔基体、微管、微丝、内质网膜

微管和微丝大量存在于泡制溶胶，是细胞骨架的成分。

细胞骨架一般是指细胞内细胞质中的由蛋白质构成的纤维的网络结构。

（也就是高中所讲的细胞骨架是蛋白质纤维）

双层膜;线粒体、叶绿体、细胞核

单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡

无膜：中心体、核糖体

细胞形态：球形、梭形、立方形、锥形、星形、多角形、圆柱形。

决定细胞形态的影响因素;

1)取决于功能性的适应

2）细胞表面张力、胞质黏滞性、相邻细胞的压力和质膜坚韧度

不论物种的差异大小，同一器官组织的细胞大小相近，不随细胞个体的大小而变化。

生物体的总体积与细胞的数目呈正比，与细胞大小无关 。

组成细胞的主要元素是:C H O N P S基本元素是:C H O N 最基本元素:C

组成细胞的元素常见的有20多种,根据含量的不同分为: 大量元素和微量元素。

大量元素:C H O N P S K Ca Mg 微量元素:Fe Mn Zn Cu B Mo

生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同,元素含量大不相同。

占细胞鲜重最大的元素是O；占细胞干重最大的元素C

组成细胞的化合物:

生物小分子            

1）无机化合物：水、无机盐

2)  有机化合物：氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸

生物大分子：蛋白质、核酸、多糖

（脂肪不是生物大分子）      

DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。脱氧核糖和磷酸形成骨架，位于链的外侧，碱基位于内侧。

①为磷酸基团；②为脱氧核糖；③为胞嘧啶；④为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸；⑤腺嘌呤；⑥为鸟嘌呤；⑦为胞嘧啶；⑧为鸟嘌呤；⑨为碱基

DNA分子两条链上碱基通过氢键链接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。

RNA的主要功能是携带氨基酸进入核糖体(翻译)，在mRNA指导下合成密码子

mRNA（信使RNA）占5~10%，20~50万，线状,主要存在于细胞质中，为蛋白质合成提供模板。

tRNA（转运RNA）占5~10%，2~3万，三叶草状，存在于细胞质或核糖体中，运输活化的氨基酸。

各种tRNA一级结构（核苷酸排列顺序）各不相同。二级结构为三叶草形，三级结构为“L”形。

rRNA占80~90％，线状，存在于细胞质、核糖体中和核仁中，用于构成核糖体

氨基酸是蛋白质的基本单位。

2个氨基酸通过一个肽键形成二肽。

氨基酸残基：氨基酸因脱水缩合形成肽键而致其基团不全

20个以上氨基酸残基组成的肽称为多肽或多肽链。

多肽链有自由氨基的一端称为氨基末端，有自由羧基的一端称为羧基末端。

蛋白质的分子结构

一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，是蛋白质的最基本结构，由基因的核苷酸序列决定。

二级结构是在蛋白质一级结构的基础上形成的，是多肽链主肽内氨基酸残基间借氢键维系形成的有规律重复的空间结构。主要有α螺旋和β折叠（β片层）

蛋白质三级结构是多肽链氨基酸不同侧链间相互作用形成的。

四级结构是指通过次级键（离子键、氢键、离子键、疏水键、二硫键）及范德瓦耳斯力的相互作用，形成聚蛋白复合体。

16p13：16号染色体短臂1区3带

镰刀型细胞贫血症:常染色体隐性和不完全显性

酶的特性：

1）高度的专一性或高度特异性

2）高度的催化能力

3）高度不稳定性

4）活动可调性 

酶是活细胞的代谢产物，在生物体中能不断进行自我更新。

原核细胞和真核细胞

原核细胞既没有细胞核，也没有细胞器膜和细胞器，环状的DNA分子结构简单。

支原体是最小、结构最简单的原核细胞（无细胞壁）。细菌是最简单的原核细胞。

细菌的胞质中还有一些小的能自我复制的环状DNA，也就是质粒。

细菌的胞质中没有线粒体和内质网、溶酶体、高尔基体等膜性结构，但含有大量核糖体。

膜相结构包括细胞膜和细胞器膜包裹的细胞器：细胞膜、线粒体、叶绿体、细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡

非膜相结构：细胞内无膜包裹的结构。染色质、核仁、细胞骨架、细胞质基质和核基质。

原核细胞和真核细胞共性：

具有细胞核

具有DNA和RNA

具有核糖体

一分为二的分裂方式

能进行独立生活

遗传密码和代谢中的一些酶类是一致的