細胞生物學提綱-學生用

1、1第一章第一章緒論緒論研究對象是細胞Cell細胞生物學：就是從細胞的不同層次不同層次來研究生命活動基本規(guī)律生命活動基本規(guī)律的學科.細胞的不同層次是指：“細胞整體細胞整體”、“細胞顯微、超微結(jié)構(gòu)細胞顯微、超微結(jié)構(gòu)”和“分子水平分子水平”三個層次緒論分三部分：一、細胞生物學研究內(nèi)容；二、細胞生物學發(fā)展簡史；三、細胞生物學發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景一、細胞生物學研究內(nèi)容一、細胞生物學研究內(nèi)容首先研究細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，然后是細胞的功能細胞

2、的功能。顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)：在光學顯微鏡下細胞的結(jié)構(gòu)細胞的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)包括亞顯微結(jié)構(gòu)亞顯微結(jié)構(gòu)：也叫超微結(jié)構(gòu)，指的是電子顯微鏡下細胞的結(jié)構(gòu)細胞的功能功能：物質(zhì)的吸收、合成與分解、增殖與分化、遺傳與變異等等二、細胞生物學發(fā)展簡史二、細胞生物學發(fā)展簡史細胞生物學發(fā)展的幾個重要時期細胞生物學發(fā)展的幾個重要時期（一）細胞的發(fā)現(xiàn)（一）細胞的發(fā)現(xiàn)最早發(fā)現(xiàn)細胞的是：胡克（胡克（RobertHooke）Cellar(小室)──Cell。最早的一架顯微鏡是由Z

3、.Jansen于1604年創(chuàng)造的，放大倍數(shù)10~30倍，又稱為“跳蚤鏡”；半個多世紀之后，Hooke（胡克）創(chuàng)造了第一架有科研價值的顯微鏡，放大倍數(shù)40~140倍，并從木栓中發(fā)現(xiàn)蜂巢狀小室──細胞，Hooke于1665年發(fā)表《顯微圖譜顯微圖譜》一書。他在這本書中描繪的“微小孔洞”被認為是細胞學史上第一個細胞模式圖第一個細胞模式圖。第一次觀察到活細胞活細胞的是：列文虎克列文虎克（A.V.Leeuwenhoek）。（二）細胞學說的創(chuàng)立和細胞

4、學的形成二）細胞學說的創(chuàng)立和細胞學的形成1、細胞學說的創(chuàng)立及其意義：1831年，布朗（R.Brown）發(fā)現(xiàn)了細胞核；1835年，杜雅?。‥.Dujardin）發(fā)現(xiàn)了動物細胞中的粘液質(zhì)，并稱其為“肉樣質(zhì)肉樣質(zhì)”（sarcode）1839年，蒲肯野（Purkinje）發(fā)現(xiàn)了植物細胞中的物質(zhì)，稱為“原生質(zhì)原生質(zhì)”(protoplasm)1839年，馮.莫爾（Von.Mohl）發(fā)現(xiàn)了動物細胞中的“肉樣質(zhì)”和植物細胞中的“原生質(zhì)”在性質(zhì)上是一樣的

5、。1838年，德國植物學家施萊登（施萊登（M.Schleidon）提出：所有的植物體都是由細胞組合而成的；1839年，德國動物學家施旺（施旺（Schwann）認為：動物體也是由細胞所組成的，并肯定了一切生物體都是由細胞組成的。二人的觀點就是著名的“細胞學說細胞學說”（cellthey），施萊登和施旺施萊登和施旺同時成為細胞學說的創(chuàng)始人細胞學說的創(chuàng)始人。1855年，德國病理學家魏爾肖（魏爾肖（R.Virchow）提出：“細胞來自細胞”?！?/p>

6、細胞學說細胞學說”包括三個內(nèi)容包括三個內(nèi)容：（1）細胞是多細胞生物的最小結(jié)構(gòu)單位，對單細胞生物來說，一個細胞就是一個個體；（2）多細胞生物的每一個細胞為一個代謝活動單位，執(zhí)行特定的功能；（3）細胞只能通過細胞分裂而來。2、細胞學的經(jīng)典時期1）原生質(zhì)理論的提出；2）細胞分裂的研究；3）重要細胞器的發(fā)現(xiàn)1883年VonBeneden和Boveri發(fā)現(xiàn)了中心體；1894年Altmann發(fā)現(xiàn)了線粒體；1898年Golgi發(fā)現(xiàn)了高爾基體，并用他的

7、名字來命名。3、細胞學的形成和細胞學的分支赫特維希(O.Hertwig)于1892年發(fā)表了《細胞與組織》的著名著作，這一著作標志著細胞學（細胞學（Cytology）作為一門獨立的生物學科的建立。[Hertwig兄弟二人（O.Hertwig和R.Hertwig）]WilsonE.B.于1896年發(fā)表了名為《發(fā)育和遺傳中的細胞發(fā)育和遺傳中的細胞》一書，(TheCellinDevelopmentHeredity)，成為細3（1）光學放大系統(tǒng)：

8、包括目鏡和物鏡；（2）照明系統(tǒng)：包括光源、折光鏡和聚光器；（3）支架和機械系統(tǒng)。分辨力（分辨力（resolution）：）：是指顯微鏡將物體放大成像后，能將物體相近兩點分辨清楚的距離極限。D代表分辨力：D=0.61?N.A.其中其中：?代表光波波長；N.A.為鏡口率，也稱數(shù)字孔徑數(shù)字孔徑。N.A.=N?Sin?2(NumericalAperture)從公式中可以看出，鏡口率與N和Sin?2成正比，通常我們用的介物鏡鏡口質(zhì)為空氣，空氣，N

9、=1；油鏡用的香柏油香柏油N=1.515；一般不能再提高介質(zhì)折射率，而鏡口角最大也不能超過1800，所以Sin?2的最大值小于1；那么根據(jù)?這些數(shù)值推算，普通顯微鏡的最小分辨距離不會小于0.2um，所以通常認為光鏡的分辨力極限為0.2um，放大倍數(shù)最高為1000倍。標本一點（二）特殊顯微鏡（二）特殊顯微鏡1、紫外光顯微鏡（ultravioletmicroscope）2、熒光顯微鏡（fluescentmicroscope）3、暗場顯微鏡（

10、也叫暗視野顯微鏡darkfieldmicroscope）背景是暗的，樣品是亮的特殊裝置：中央遮中央遮光板光板和暗視野聚光器暗視野聚光器4、相差顯微鏡（phasecontrastmicroscope）將光程差（光程差（也就是相位差）相位差）轉(zhuǎn)化為光強差（光強差（即振幅差）振幅差）相差相差：是指同一光線經(jīng)過折射率不同的介質(zhì)時，引起相位發(fā)生的變化。相位：相位：是指某一時間光的波動所能達到的位置。直射光和衍射光相遇，會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，這時：如果兩

11、者相位相同，則兩束光合光的振幅加大；物體變亮。若兩者相位相反，則兩束光合光的振幅減小，物體變暗。相差顯微鏡的特殊部件：加在物鏡中的環(huán)形相板環(huán)形相板和加在聚光器中的環(huán)形光闌環(huán)形光闌。凸形相板凸形相板────明反差（brightcontrast）或負反差（negativecontrst）；凹形相板凹形相板────暗反差（darkcontrast）或正反差（positivecontrast）。環(huán)形光闌作用：把光分成直射光和衍射光，保證直射光線

12、通過環(huán)形相板的環(huán)形區(qū)。5、激光共聚焦掃描顯微鏡也稱為激光掃描顯微鏡（Laserscanningmicroscope）簡稱LSM二、電子顯微鏡（二、電子顯微鏡（electronmicroscope）簡稱電鏡）簡稱電鏡電鏡用的光源是電子束，透鏡為電磁場。光源是電子束，透鏡為電磁場。電子束波長與電壓成反比，即電壓越高、波長越短。例如，電壓為6萬伏，則?=0.0488埃，比最短的可見光4000埃約小10萬倍。電鏡的基本構(gòu)造主要如下：電子束照明系

13、統(tǒng)；電磁透鏡成像系統(tǒng)；真空系統(tǒng)；記錄系統(tǒng)；電源系統(tǒng)。電鏡與光鏡的主要區(qū)別：光鏡光鏡電鏡電鏡光源可見光電子束介質(zhì)空氣（香柏油）真空聚光鏡光學透鏡電磁透鏡分辨力0.3?0.1um0.1nm放大倍數(shù)1000倍百萬倍透射式電子顯微鏡（TEM：transmissionelectronmicroscope）觀察標本內(nèi)部細微結(jié)構(gòu)掃描式電子顯微鏡（SEM：scanningelectronmicroscope）觀察標本表面形態(tài)結(jié)構(gòu)負染色技術(shù)：負染色技術(shù)：