细胞生物学教案
〔来自〕目录
前言
第一章绪论
第二章细胞结构概观
第三章研究方法
第四章细胞膜
第五章物质运输与信号传递
第六章基质与内膜
第七章线粒体与叶绿体
第八章核与染色体
第九章核糖体
第十章细胞骨架
第十一章细胞增殖及调控
第十二章细胞分化
第十三章细胞衰老与凋亡
前言
依照高等师范院校生物学教学方案，我们开设细胞生物学。
一、学科本身的重要性
要最终说明生命现象，必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最根本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上说明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson〔德国人〕曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找〞。
二、学科开展特点
细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足，既是当代生命科学开展的前沿，又是生命科学赖以开展的根底。
三、欲到达的目的
通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构开展的需求，也是为考研做打算。
本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。
参考资料
1 De.Robertis，《细胞生物学》，1965年〔第四版〕；1980年〔第七版〕《细胞和分子生物学》
2 Avers，“Molecular Cell Biology〞， 1986年
3 Alberts，《细胞的分子生物学》，“Molecular biology of the cell〞，1989年
4 Darnell，《分子细胞生物学》，1986年〔第一版〕；1990年〔第二版〕“Molecular Cell Biology〞5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版
6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社
7 翟中和，细胞生物学根底，1987年，X大学出版社
8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；202X年由科学出版社再版
9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，X师范大学出版社
10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，202X年再版
11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》，
12翟中和主编《细胞生物学动态》，从1997年起〔1—3卷〕，北师大出版社
13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社
14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社
15徐承水，《细胞超微结构研究》202X，中国国际教育出版社
学术期刊、杂志
国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol.
国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等
第一章绪论
教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容；
2 了解本学科的来龙去脉〔开展史及开展前景〕；
3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。
教学重点本学科的研究对象及内容
教学方法讲授法
教学过程
第一节细胞生物学研究内容与现状
一、细胞生物学是现代生命科学的重要根底学科
〔一〕细胞学〔Cytology〕：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学
〔二〕细胞生物学〔Cell Biology〕：运用近代物理学和化学的技术成绩以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。
二、细胞生物学的主要研究内容
1 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生动领域。
2 生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题〔“膜学〞〕。
3 细胞骨架体系的研究胞质骨架、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 细胞增殖及调控操作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〞〕。
5 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。〔细胞全能性〕
6 细胞衰老、凋亡及寿命问题。
7 细胞的起源与进化。
8 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术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成绩〔培养新品种，单克隆抗体等〕，所谓21世纪是生物学时代，将主要表达在细胞工程方面。
三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域
1 染色体DNA与蛋白质相互作用关系；
2 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；
3 细胞信号转导的研究；
4 细胞结构体系的装配。
第二节细胞生物学开展简史
1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期〔1665—1875〕，是以形态描述为主的生物科学时期；
2 细胞学经典时期 20世纪前半世纪〔1875—1900〕，主要是实验细胞学时期；
3 实验细胞学时期〔1900—1953〕；
4 分子细胞学时期〔1953至今〕。
总过程概括为：细胞觉察→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的开展
〔1665〕〔1838—1839〕〔1892〕〔1965〕
R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis
一、细胞的觉察〔discovery of cell〕
二、细胞学说的建立及其意义〔The cell theory〕
1838年，德国植物学家施莱登〔J.Schleiden〕关于植物细胞的工作，发表了《植物发生论》一文〔Beitrage zur Phytogenesis〕.
1839年，德国动物学家施旺〔T.Shwann〕关于动物细胞的工作，发表了《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》一文，论证了全部动物体也是由细胞组成的，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。
○1细胞是生物体的根本结构单位〔单细胞生物，一个细胞就是一个个体〕；
○2细胞是生物体最根本的代谢功能单位〔动、植物的各种细胞具有共同的根本构造、根本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程〕；
○3细胞只能通过细胞分裂而来。
三、细胞学的诞生〔细胞学的经典时期和实验细胞学时期〕
1 原生质理论的提出
2 关于细胞分裂的研究
3 重要细胞器的觉察
4 遗传学方面的成绩
四、细胞生物学的兴起
1965年，D.Robetis将他原著的《一般细胞学》更名为《细胞生物学》〔第四版〕，领先提出这一概念。
五、分子细胞生物学
参考资料
1 庄孝惠从胡克到细胞生物学，细胞生物学杂志，1987，2
2 王亚辉细胞生物学的开展历史和现状，细胞生物学杂志 1986，1
3 王亚辉细胞生物学的趋向和开展战略，大自然探究，1987，6〔27〕12~17
第二章细胞根本知识概要
教学目的 1 掌握有关细胞的几个概念〔细胞、原生质、细胞器等〕和几个问题；
2了解细胞的共同特征；各种化学成分在细胞中的造形等；
3 真、原核细胞的一般结构特点。
教学重点和难点真、原核细胞的主要区别
讲授与商量
第一节细胞的根本概念
一、细胞和原生质的概念
〔一〕细胞：细胞是由膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生命活动的根本单位，是生物体最根本的形态结构和功能活动单位。
〔二〕原生质〔Protoplasm〕：指细胞内所含有的生活物质〔构成细胞的生活物质〕，真核细胞包含细胞膜、细胞质和细胞核。
细胞质〔Cytoplasm〕，指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，其结构大体划分为两局部，一局部是有形结构，称为细胞器〔Organelle〕，另一局部是可溶相，称细胞质基质〔Cytoplasmic miatrix〕。
细胞器〔Organelle〕：指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有肯定形态特点，并执行特定功能的结构。
细胞质基质〔Gytoplasmic matrix〕，是细胞质的可溶相，是作为细胞器的环境而存在的。
细胞核〔nucleus〕：遗传物质的集中地域，在原核生物细胞称拟核〔nucleoid〕或类核区。
第二节非细胞形态的生命体——病毒〔略〕
第三节原核细胞与真核细胞
原核细胞〔Prokaryotic cell〕具有两大特点：
○1遗传信息量少〔仅有一个环状DNA〕○2无膜围细胞器及核膜
1、最小、最简单的细胞——支原体〔mycoplasma〕
为何说支原体是最小的细胞？
2、原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻
细菌〔bacteria， bacterium〕主要来自对大肠杆菌〔E.coli〕的研究。
细菌是原核细胞的典型代表，特点是：无典型的细胞核，有细胞壁，细胞质中除核糖体外无其它细胞器。
蓝藻〔Blue-green algae〕
又称蓝绿藻或蓝细菌，是绿色植物中最原始的自养类型，含有兰色素、红色素、黄色素、叶绿素等，故不肯定都是兰色。
第四节真核细胞根本知识概要
大约在12—16亿年前在地球上出现，是具有典型细胞核和核膜、核仁，体积较大，结构较复杂，进化程度较高的一类细胞。
一、真核细胞的根本结构体系
生物膜系统以脂质及蛋白质成分为根底构建而成。
遗传信息表达结构系统以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。
细胞骨架系统由特异蛋白质分子装配而成。
综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳为下面两条：
第一，细胞膜系统的分化与演变
真核细胞以膜分化为根底，分化为结构更精细，功能更专一的单位——各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。而原核细胞无此情况。
第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化
真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条环状DNA分子，细菌只有几千个基因。
二、细胞的大小及其分析
原核细胞多在1—10或1—5μm，细菌多在3—4μm，支原体只有0.1μm。
动物细胞多在〔10—100μm，20—30μm， 15—70μm〕。最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟卵直径可达20 cm。
那么，细胞的大小是怎样决定的呢？
首先，细胞的核质比与细胞大小有关，决定细胞上限。
其次，细胞的相对外表积与细胞大小有关。
最后，细胞内物质的交流与细胞大小有关。
三、细胞形态结构与功能的关系
细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是多数细胞的共性。
四、细胞的化学成分及在原生质中的造形
膜系统：主要以脂蛋白构成，包含细胞膜、核膜，以及一系列细胞器膜。
颗粒系统：由蛋白质或核蛋白组成，如存在于线粒体内膜上的根本颗粒〔F因子〕，亦称内膜亚单位〔inner membrane subunits 〕和核糖核蛋白体，分别是氧化磷酸化和合成蛋白质的园地。纤维系统：由蛋白质和核酸组成。
第三章细胞生物学研究方法
〔研究方法和工具〕
教学目的 1 了解主要工具和常用方法，侧重掌握根本原理和根本应用；
2 认识工具和方法与学科开展的相关性。
教学重点仪器方法的根本原理和根本应用
教学难点电镜制样及分子杂交技术
教学方法讲授、参观
第一节细胞形态结构的观察方法
一、光学显微镜技术
〔一〕一般复式光学显微镜技术
〔二〕荧光显微镜〔fluorescence microscope〕
〔三〕暗视野显微镜〔darkfield microscope〕
〔四〕相差显微镜〔phase contrast microscope〕
〔五〕激光共焦点扫描显微镜〔略〕
〔六〕微分干预显微镜〔略〕
二、电子显微镜技术
〔一〕电镜设计原理及分类
〔二〕电镜的种类
〔三〕透射式电子显微镜
〔四〕光镜与电镜的主要区别
综上可见，电镜与光镜区别主要在于：
〔1〕光源不同光镜为可见光或紫外线；电镜为电子束
〔2〕透镜不同光镜为玻璃；电镜为电磁透镜
〔3〕真空
〔4〕显示记录系统
〔五〕扫描式电子显微镜
扫描电镜的特点
扫描电镜的根本结构
〔六〕电镜样品制备技术
1 超薄切片技术〔详见光盘〕
2 负染色〔negative staining〕技术
3 核酸大分子的制样技术〔大分子铺展技术，Kleinschmidt法〕
4 整装细胞电镜技术
5 电子显微镜细胞化学技术
是能过特别的细胞化学反响，使待测物转变成某种不溶性的电子致密沉淀物，并利用电镜在超微结构水平上对产物进行定位和半定量。主要有各种酶的定位，其次是核酸、蛋白质、脂肪、碳水化合物等的定位。
酶的化学定位技术
免疫细胞化学电镜技术〔见本编第十一章〕。
6 冰冻蚀刻技术〔freeze etching〕
7 扫描式电镜制样技术
第二节细胞组分的分析方法
〔生化分析法〕
一、超速离心技术别离细胞〔组分〕及生物大分子
〔一〕各种离心技术——别离细胞器、生物大分子
离心方法：依据别离对象和目的不同，采纳不同的离心方法，制备离心和分析离心。
〔1〕制备离心 (preparative centrifuge) 别离和纯化亚细胞成分和大分子，目的是制备样品。差速离心法：是最常用的方法，依据不同离心速度所产生的不同离心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒别离开来。
密度梯度离心〔区带离心法〕
a、速率区带离心法〔蔗糖密度梯度离心〕
b、等密度梯度离心法〔氯化铯密度梯度离心〕
〔2〕分析离心〔analytical centrifuge〕分析和测定制剂中纯的大分子的种类和性质，如浮
力密度和分子量、生物大分子的构象变化、分析样品的纯度等。此工作必须是在制备离心的根底上进行。
〔二〕细胞的选择性抽提〔别离蛋白质、核酸大分子〕
〔三〕柱层析的技术〔分析蛋白质和核酸〕
〔四〕电泳技术
〔五〕色谱分析技术〔色谱学——别离纯化样品〕
〔六〕氨基酸分析技术
二、细胞化学技术
〔一〕组织化学和细胞化学法
根本原理：利用某些化学物质和某些细胞成分发生化学结合，从而显示出肯定的颜色，进行定性和定位研究的方法。
〔二〕免疫细胞化学法〔特异蛋白抗原的定位与定性〕
根本原理：此项技术是将免疫学中抗原、抗体以及补体间专一性反响结合显微或亚显微组织学的一些研究方法的统称。是免疫学原理与光镜或电镜技术的结合。
抗体的标记
抗体标记的方法很多，有铁蛋白标记法、免疫酶标记法、免疫金标记法、杂交抗体标记法、搭桥标记法、同位素标记法、荧光标记法等。
三、细胞内特异核酸序列的定位与定性
〔一〕DNA序列测定技术
〔二〕核酸分子杂交技术〔molecular gbridization technique〕
〔特异核酸的定性定位〕
概念两条具有互补核酸顺序的单链核酸分子片断，在适当的实验条件下，通过氢键结合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或RNA-RNA双链分子的过程。
印迹杂交 (blot hybridization)
用的带有标记的特定核酸分子〔或抗体、蛋白质分子〕作为探针，与通过印迹被转移的核酸分子〔或抗原、蛋白质分子〕片段杂交的过程。
〔1〕 Southern blotting 〔DNA印迹法〕将别离的DNA片段通过毛细管作用转移到硝基纤维素膜上，用DNA探针与之杂交的过程。是以制造此项技术的人名命名的〔E?M?Southern〕。是体外分析特异DNA序列的方法。
〔2〕 RNA印迹术〔Northern blotting〕
〔3〕蛋白质印迹术〔Western blotting〕
〔4〕 Eastern blotting〔Western blotting的变形〕当用凝胶进行抗原抗体反响，再进行印迹的方法〕。
〔5〕 DNA与蛋白质的体外吸附技术〔Southwestern blotting〕结合了Western印迹与southern 印迹两种实验方法的特点而设计的一种检测序列特异性DNA结合蛋白的实验方法〔翟P51〕。〔6〕原位杂交〔Insitu hybridization〕用的带有标记的特定核酸分子作为探针，来测定与之成互补关系的染色体DNA区段的位置。
四、电镜放射自显影技术
原理这是一种利用放射性同位素作为标记物对细胞化学物质进行超显微结构的定位、定性或定量的实验技术。
五、定量细胞化学分析技术
〔一〕显微分光光度测定技术
第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术
一、细胞培养
〔一〕动物细胞培养
〔二〕植物细胞的培养包含单倍体细胞的培养和原生质体培养
“全能性〞—指生物体的每一生活细胞，处于适当条件下，都具有进行独立生长发育，并形成一个完整生物个体的能力。
1单倍体细胞的培养
2原生质体培养
3植物细胞杂交〔融合〕
〔三〕突变株和非细胞体系在细胞生物学研究中的应用
二、细胞工程
概念应用细胞生物学和分子生物学的理论、方法和技术，按人们的预定设计蓝图有方案的保存、改变和制造细胞遗传物质，以产生新的物种和品系，或大规模培养组织细胞以获得生物产品。该技术在细胞和亚细胞水平上开发了基因重组的新途径，不需别离、提纯、剪切、拼接等基因操作，只需将遗传物质直接转入受体细胞，就可形成杂交细胞。
主要技术领域
细胞〔组织、器官〕培养：in vivo 在体、活体、生物体内
in vitro 离体、生物体外
细胞融合〔体细胞杂交、细胞并合〕
细胞拆合〔细胞质工程、细胞器移植〕
染色体〔组〕工程
繁殖生物学技术〔胚胎冷冻技术、试管婴儿、生物复制、胚胎移植、发育工程、胚胎工程、胚胎分割技术、胚胎融合技术、嵌合体〕
组分移植技术将细胞的组分〔核、质、染色体、甚至基因〕直接移植到另一个细胞中去的技术
第四章细胞膜与细胞外表
教学目的 1 掌握质膜的分子模型
2 了解流动镶嵌模型的主要特点
3 掌握细胞连接的方法和特点
教学重点流动镶嵌模型结构要点
教学难点细胞连接的超微结构
教学方法讲授、商量
第一节细胞膜与细胞外表的特化结构
一、细胞膜的结构模型
细胞膜〔Cell membrane〕指围绕在细胞最外层，由脂类和蛋白质组成的薄膜。是全部细胞共有的包被〔原生质，细胞质〕的一层膜。又有原生质膜〔Plasmalemma〕之称，通常简称质膜〔Plasma membrane〕。
1、双分子片层模型〔bimolecular leaflet model〕
这一模型是Danielli & Davson于1935年提出的，因此又称Danielli & davson模型。
2、单位膜模型〔The unit membrane model〕
这个模型是1957~1959年，英国伦敦大学的罗伯逊〔Robertson〕，通过电镜观察后提出的。3、流动镶嵌模型〔fluid mosaic model〕
这个模型的主要内容可归纳为：
○1脂类物质以双分子层排列，构成膜的骨架；
○2镶嵌性蛋白质分子镶嵌在脂双层的网架中。存在方法有内在蛋白〔整体蛋白〕和外在蛋白〔边周蛋白〕。○3不对称性蛋白质分子和脂质分子在膜上的分布具不对称性，膜两侧的分子性质和结构不同。
○4流动性脂质双分子层和蛋白质是可以流动或运动的
脂质分子的运动性：有实验说明，类脂分子的脂肪酸链局部在正常生理状态下，可作多种形式的运动：旋转、振荡、摆动、翻转，同时整个分子可作侧向扩散运动。
蛋白质分子的运动性：有侧向扩散和旋转两种方法，受周围膜质性质和相态的制约。荧光抗体免疫标记可观察。
综合流动镶嵌模型之内容，不难看出，其突出特点在于，流动性、镶嵌性、不对称性和蛋白质极性。由此造成各种膜的功能差异。
4、晶格镶嵌模型〔蛋白液晶膜模型〕
5、板块镶嵌模型
最近有人提出脂筏模型〔Lipid rafts model〕。目前认为，这些模型并无本质区别，只是对流动镶嵌模型的进一步补充说明，不能作为膜的通用模型。
二、质膜的化学组成
细胞膜几乎全都是脂类〔50%〕和蛋白质〔40%〕，仅含少量糖类〔2~10%糖脂和糖蛋白〕和微量核酸〔细菌质膜、核膜、mit、chl内膜〕，结合方法及存在意义尚不清楚。
〔一〕膜脂〔Lipids〕
〔二〕蛋白质〔Protein〕〔膜蛋白〕
〔三〕糖类〔Carbohydrate〕
三、质膜的功能〔function of c.m〕
质膜与外界环境隔离开，通过它保持着一个相对稳定的细胞内环境，在细胞生命活动中行使着多种重要功能，概括为：物质运输，能量转换，信息传递，细胞识别，细胞连接，代谢调控，膜电位维持等。
四、骨架与细胞外表的特化结构
膜骨架〔membrane associated cytoskeleton〕
指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理机能。早期有人称膜下溶胶层，实质为膜骨架。
第二节细胞连接
细胞连接可分为三大类：即
一、封闭连接
紧密连接〔tightjunction 〕为典型的封闭连接，又称结合小带或封闭小带〔zonula oceludens〕，是相邻两细胞膜紧紧靠在一起的连接方法，中间无空隙，并且两质膜外外表相互融合，所以电镜下观察呈三暗夹两明的五层结构。
二、锚定连接
通过这种连接方法将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连成一个坚挺、有序的细胞群体。1、桥粒和半桥粒〔与中间纤维有关〕
○1桥粒〔desmosme， maculae adherens〕指相邻细胞间形成的“钮扣〞样结构，联结处约有30nm的间隙，间隙充满丝状的粘多糖性物质，其中有一层电子密度较高的接触层，或称中央层
〔桥粒蛋白〕将间隙等分为二。
○2半桥粒：位于表皮基细胞与基膜接触的一面，由于相对应的为基膜而不是细胞，因而称半桥粒〔hemides mosome〕。
2、粘着带与粘着斑〔与肌动蛋白丝有关〕
○1粘着带介于紧密连接与桥粒之间，亦称为中间连接。是相邻细胞间有较宽〔15~20nm〕间隙的一种联结方法。
○2粘着斑是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方法。如贴壁细胞的贴壁行为，通过粘着斑贴在瓶壁上。
三、通讯连接
1 间隙连接〔gap junction〕
又有缝隙联结或接合斑〔nexus〕、缝管连接或封闭筋膜〔fascia occludens〕之称，是相邻细胞间有2-3nm间隙的一种连接方法。电镜下观察联结处呈四暗夹X的七层结构之称。
2 植物细胞的连接——胞间连丝〔Plasmodesma〕
在植物细胞，两相邻细胞的壁之间靠一层称作胞间层〔中胶层middle tamella〕的果胶类〔Pectin〕物质粘合在起，但在有些部位，细胞壁及胞间层并不连续，在此有原生质丝通过而勾通相邻两细胞，这便是植物细胞特有的连接方法——胞间连丝，是指相邻植物细胞穿通细胞壁的细胞质通路。
3 化学突触：是可快乐细胞之间的连接方法，通过释放神经递质〔如乙酰胆碱〕来传导神经冲动，电信号→化学信号→电信号
〔四〕细胞外表的粘着因子
第三节细胞外被与细胞外基质
一、细胞外被〔Cell coat〕
又称糖萼〔glgcocalyx〕，指由细胞产生的、与细胞膜外外表联系紧密的粘多糖类物质。由于它林立在细胞外表，与质膜中蛋白质和脂类结合，故可认为它是质膜的组成局部，但有其独立性。有人将细胞外被与质膜比喻成“毛〞与“皮〞的关系。
二、细胞外基质〔extracellular matrix〕
分布于细胞外空间〔如细胞之间或细胞外表〕，由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。与膜关系不紧密，功能在于：○1细胞间粘着；○2保护作用；○3维持细胞外环境〔调节细胞周围的物质浓度〕；○4过滤作用等等。在形态发生中作用重大，包含：细胞迁移、增殖、形态变化、分化、保护、组建等。
主要包含四大类物质
〔一〕胶原〔collagen〕：属糖蛋白类物质，为纤维状蛋白多聚体，含量最高，具刚性，抗张强度大，构成细胞外基质的骨架体系。
〔二〕氨基聚糖〔glycosaminoglycan GAC〕和蛋白聚糖〔proteoglycan，PG〕〔粘多糖，粘蛋白〕
〔三〕层粘连蛋白〔Lamimin，LN〕〔较大的糖蛋白分子〕和纤粘连蛋白〔fibronectin，FN〕〔由两条或更多的肽链及一些低聚糖组成。对细胞迁移作用大〕。
〔四〕弹性蛋白
参考文献：
6、林元藻生物膜的主动转运功能，同上
第五章物质的跨膜运输与信号传递
第一节物质的跨膜运输
一、被动运输〔Passive transport〕
指通过简单扩散或协助扩散完成物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方法。运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代谢供应能量。
〔一〕简单扩散〔simple diffusion〕
指物质顺浓度梯度的扩散，不需要消耗细胞本身的代谢能，也不需专一的载体〔膜蛋白〕，只要物质在膜两侧保持肯定的浓度差，物质便扩散穿膜，又称自由扩散〔free diffusion〕。特点：〔二〕协助扩散〔facilitated diffusion〕
又称促进扩散。绝大多数在细胞代谢上非常重要的生物分子，如各种极性分子和某些无机离子〔糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等〕是不溶于脂的〔非脂溶性物质〕，但它们可以有效地进入细胞，只是扩散速度并不总是随浓度梯度的增大而加快，而是在肯定限度内同物质浓度成正比，超过肯定限度，即使提高浓度差，扩散速度也不会再高。分析知它们是通过另一种被动运输方法——协助扩散进行的。这种运输方法除了依赖物质浓度差以外，还必须依赖于专一性的膜运输蛋白〔转运膜蛋白〕。
膜运输蛋白〔memberan transport pr.〕: 镶嵌在质膜上的、与物质运输有关的跨膜蛋白质称膜运输蛋白，是一种横穿脂双层的跨膜分子，包含两类：
1隧道蛋白〔channel pr.〕〔通道蛋白、槽蛋白〕：以其亲水区构成亲水通道和离子通道，同意水及肯定大小和电荷的离子通过。
离子通道〔亦称门孔、门隧道〕通常呈关闭状态，只有当膜电位或化学信号物质刺激后才开启通道。膜电位刺激放开的离子通道称电位门通道；化学信号物质刺激放开的通道称配体门通道。
2载体蛋白〔carrier pr.〕：识别结合特异性底物后通过构象变化完成物质转移。类似于酶与底物的作用，故又称“透性酶〞〔Permease〕。
综上，但凡借助于载体蛋白和通道蛋白顺浓度梯度的物质运输方法称facilitated diffusion、或促进扩散或易化扩散。葡萄糖进入红细胞，进入小肠上皮细胞通常以这种方法。
协助扩散有三个特点：○1低浓度时比简单扩散速度快；○2存在最大转运速度；○3有转运膜蛋白存在，故具有选择性、特异性。
二、主动运输〔active transport〕
又称代谢关联运输〔metabolically linked tramsport〕，是物质运输的主要方法。包含由ATP 直接提供能量和间接提供能量两种运输方法。
〔一〕ATP直接提供能量的主动运输—离子泵
所谓离子泵是一种位于细胞膜上的ATP酶，是一〔穿膜〕内在蛋白，能将ATP水解成ADP+pi，同时释放能量，ATP酶构象发生变化，带来离子的转位，将物质逆浓度梯度运输。
在质膜上，作为“泵〞的ATP酶很多，它们都具有专一性，不同的ATP酶运输不同的物质或离子，因此，我们可以分别称它们为某物质的泵。如运输Ca++，叫钙泵〔肌质网膜〕；运输H+，叫氢泵〔细菌质膜〕等等，质子泵又分为P型〔真核质膜上〕、V型〔溶酶体膜〕、H+—ATP酶〔线、叶、细菌质膜〕。现以钠—钾泵为例，说明离子泵的工作机制。
Na+—K+泵是存在于质膜上的由∝和β二个亚基组成的蛋白质。在有Na+、K+、Mg2+存在时就能
把ATP水解成ADP+Pi，同时，把Na+和K+以反浓度梯度方向进行穿膜运输。可见Na+-K+泵是一种由Mg2+激活的Na+-K+-ATP酶。1957年，J.skou首先觉察并阐述其机制，一般设想：
在膜内侧，Na+、Mg2+与酶〔∝亚基〕结合，促使酶与ATP反响，释放H3PO4，并与酶结合，引起酶构象变化，与Na+结合部位转向膜外侧。此时的构象亲K+排Na+，当与K+结合后，使酶脱去H3PO4，酶构象恢复，结合K+的一面转向膜内，此时构象亲Na+排K+，这样反复进行，不断在细胞内积存K+，将Na+排出细胞外。
〔二〕间接利用ATP的主动运输——伴随运输〔或称协同运输，co-transport〕
指一种溶质的传递要同时依赖于另一种溶质的传递。如果两种溶质的传递方向相同，称同向运输〔symport〕，如果方向彼此相反，则称反向运输〔antiport〕。
〔三〕基团转移
早见于细菌，也见于动物细胞。靠共价修饰〔需能〕
〔四〕物质的跨膜转运与膜电位
○1调节渗透压；○2某些物质的汲取；○3产生膜电位；○4激活某些生化反响；如细胞内高浓度K+是核糖体合成蛋白质及糖孝解过程中重要酶活动的必要条件。
三、胞吞与胞吐作用
还有一种物质运输的方法不同于此，是细胞膜将外来物包起来送入细胞或者把细胞产物包起来送出细胞。前者称胞吞作用，后者称胞吐作用，总称吞排作用〔Cytosis〕。这样的物质运输方法称膜泡运输〔transport by vesicle formation〕，又称批量运输〔bulk transport〕。大分子物质及颗粒物质常以此方法进出细胞。
〔一〕胞饮作用与吞噬作用
某些物质与膜上特异蛋白质结合，然后质膜内陷形成囊泡，称胞吞泡〔endocytic vesicle〕。将物质包在里面，最后从质膜上别离下来形成小泡，进入细胞内部。依据内吞的物质性质，将其分为：
吞噬作用〔Phagocytosis〕吞噬泡，内吞较大固体物质，如颗粒白细胞、巨噬细胞。
胞饮作用〔Pinocytosis〕胞饮泡，内吞液体或极小颗粒，白细胞、肾细胞、小肠上皮细胞、植物根细胞。
〔二〕胞吐作用〔exocytosis〕又称外卸
某些代谢废物及细胞分泌物形成小泡从细胞内部移至细胞外表，与质膜融合后将物质排出。如：小肠上皮的杯状细胞向肠腔中分泌粘液，经溶酶体消化处理后的残渣排向细胞外等过程。
关于衣被小泡运输〔Coated vesicle〕
存在于真核细胞中，具有毛刺状外外表的一类小泡〔50—250nm〕。可以是内膜系统的有关细胞器芽生而成，也可以是由质膜内陷，断裂形成，进行细胞器间的物质运输。
〔三〕受体介导的胞吞作用〔receptor—mediated endocytosis〕
某些大分子的内吞往往首先同质膜上的受体结合，然后质膜内陷形成衣被小窝，继之形成衣被小泡，这种内吞方法称受体介导的胞吞作用。
需说明的是，膜泡运输时由于质膜内陷或外凸也需消耗能量，故可看作是一种主动运输方法。第二节细胞通讯与信号传递
一、细胞通讯与细胞识别
〔一〕细胞通讯〔cell communication〕指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反响。
〔二〕细胞识别与信号通路〔cell recognition〕
细胞识别的现代概念是：细胞识别是细胞通过其外表的特别受体与胞外信号物质分子〔配体〕选择性的相互作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应，这种现象或过程称为细胞识别。
可见，细胞识别是细胞通讯的一个重要环节。细胞接受外界信号，通过一整套特定机制，将胞外信号转化为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反响，这种反响系列称之为细胞信号通路〔Signaling pathway〕。细胞识别正是通过各种不同的信号通路完成的。
〔三〕细胞的信号分子与受体
1 细胞的信号分子
信号分子，即配基〔Ligands〕：指能够被受体识别的各种类型的大、小分子物质。又有信号分子〔 Signal molecule 〕和被识别子〔cognon〕之称。
亲脂性信号分子：甾类激素、甲状腺素。直接进入细胞与细胞质或核中受体结合，形成激素受体复合物，调节基因表达。
亲水性信号分子：神经递质、生长因子、多数激素等，不能直接进入细胞，先与膜上受体结合，再经信号转换机制，在细胞内产生→第二信使〔cAMP和肌醇磷脂〕，或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起细胞的应答反响。
20世纪80年代觉察一氧化氮〔NO〕是一种重要的信号分子和效应分子，它能进入细胞直接激活效应酶，参与体内重多的生理病理过程，成为人们关注的“明星分子〞。
2 受体〔receptor〕
受体的概念最早是1910年Ehrlich提出的，近来有人建议改称“识别子〞〔cognor〕。
受体都是蛋白质大分子〔多为糖蛋白〕，一般至少包含两个结构功能地域，即与配体结合的地域及产生效应的地域。组成糖链的单糖种类、数量及排列方法不同，从而形成该细胞特定的“指纹〞，是细胞之间、细胞与其他大分子之间联络的“文字〞和“言语〞。
依据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为两类，即细胞内受体〔受胞外亲脂性信号分子的激活〕和细胞外表受体〔受胞外亲水性信号分子的激活〕。二着通过不同的机制介导不同的信号传递通路。
3 第二信使与分子开关
通过分泌化学信号进行细胞间通讯的过程：化学信号分子的合成→信号细胞释放化学信号分子→转移至靶细胞→被受体识别→信息跨膜传递→引起细胞内生物学效应。
第二信使〔second messenger〕 70年代初，Sutherland及其合作着提出激素作用的第二信使学说，认为胞外化学物质〔第一信使〕不能进入细胞，它作用于细胞外表受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反响，最后产生肯定的生理效应，第二信使降解使其信号作用终止。分子开关〔molecular switches〕在细胞内一系列信号传递的级联反响中，必须有正、负两种相反相成的反响机制进行精确操作，即对每一步反响既要求有激活机制又必定要求有相应的失活机制。
二、通过细胞内受体介导的信号传递
亲脂性小分子〔甾类激素、甲状腺素〕穿膜进入细胞，通过与细胞内〔细胞质或核〕受体结合传递信号。
这类受体有三个结构域：1、C末端区——结合激素；2、中部——结合DNA；3、N末端区——激活基因转录。
三、通过细胞外表受体介导的信号跨膜传递
亲水性信号分子〔神经递质、蛋白激素、生长因子等〕一般不能直接进入细胞，而是通过与膜上特异受体结合对靶细胞产生效应。
依据信号转导机制和受体蛋白类型的不同，细胞外表受体分属三大家族：
1、离子通道偶联的受体
是由多亚基组成的受体—离子通道复合体，本身既有信号结合位点，又是离子通道。
2、G蛋白偶联的受体
这类受体与酶或离子通道的作用要通过与GTP结合的调节蛋白〔G蛋白〕相耦联，在细胞内产生
第二信使，从而将外界信号跨膜传递到细胞内进而影响细胞生物学效应。
由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路主要包含两类：
Ⅰ、cAMP信号通路
激素〔第一信使〕→激活受体→进一步激活腺苷酸环化酶，使ATP→cAMP〔第二信使〕，然后通过激活一种或几种蛋白激酶来促进蛋白酶的合成，促进细胞分化，抑制细胞分裂。
受体和腺苷酸环化酶由G蛋白耦连在一起，并使细胞外信号跨膜转换成细胞内信号—cAMP。Ⅱ、磷脂酰肌醇信号通路
外界信号分子识别并结合膜外表受体，激活 PIP2磷酸二酯酶〔PIC〕催化使4，5一二磷酸磷脂酰肌醇〔PIP2，存在于真核细胞膜的成分〕水解成 1，4，5一三磷酸肌醇和〔IP3〕和二酰基甘油〔DG〕两个第二信使， IP3可引起胞内Ca2+ 升高，通过结合钙调素并使之构象改变，进而与受体酶结合形成钙调素—酶复合物，进一步调节受钙调素调节的酶的活性，最后引起对胞外信号的应答。
DG可激活蛋白激酶C〔PKC〕，使细胞内PH 升高，进而引起对胞外信号的应答。
3、与酶偶联的受体
这类受体一旦被配基〔信号分子〕活化即具有酶的活性。这类受体均为跨膜蛋白质。
第六章细胞质基质与细胞内膜系统
教学目的：
1 了解细胞质基质的内容
2 掌握内膜系统包含的结构及功能
教学重点： 1内质网、高尔基体的结构特点
2 溶酶体的发生及功能
教学难点：内膜系统各结构之间的关系
讲授法
第一节细胞质基质〔Cytoplasmicmatrix〕
概念：此概念在不同阶段从不同角度有不同叫法，概念包含的内容也随观察工具的开展有所变化和完善。反映出对细胞质的认识不断深刻。最早的概念称透明质〔hyaloplasm〕，指细胞质中除线粒体、质体等在光镜下所能看到的全部细胞器以外的局部，又称细胞液〔Cell sap〕。
透明质〔细胞液〕—→ 胞质溶胶—→细胞质基质
光镜下可见结构以外的局部离心沉淀物以外局部可分辩结构以外的胶状物质Cytoplasmicmatrix或grownd cytoplasm：指除去能分辩的细胞器和颗粒以外的细胞质局部，是一复杂的高度有组织的胶体系统。
一、化学组成
细胞质基质是细胞真正的内环境，其组成成分复杂。主要含有与中间代谢有关的数千种酶类。故认为它呈复杂的胶体性质，可随环境条件的改变由溶胶变为凝胶状态或者相反，这成为某些细胞运动方法的动力。
二、功能
1、参与各种生化活动〔中间代谢过程〕
○1蛋白质合成○2脂肪酸合成○3糖的酵解○4糖原代谢○5核苷酸代谢
2、提供离子环境以维持各细胞器的实体完整性。
3、提供底物〔原料〕以供细胞器行使功能〔物质库〕。
4、提供物质运输的通路细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都需通过细胞质基质来完成。
5、影响细胞分化如卵子细胞质对于分化起重要作用。
在细胞质中存有形形色色的细胞器，其中有一些膜围细胞器，它们在结构及功能上彼此相关，甚至连通，共同组成一个庞大而周密复杂的系统——内膜系统。
第二节内膜系统〔eudomembrane system〕
概念细胞质中由膜围成的、在结构、功能，乃至发生上有紧密关系的小管、小泡和扁囊共同组成的膜系统。主要包含核膜、内质网、高尔基体三大结构以及它们的产物——各种小泡和液泡。意义内膜系统的出现是真核细胞区别于原核细胞的显著特点之一，其意义在于：大大增加了细胞内膜的外表积，为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合部位。○1酶系统的隔离与连接○2蛋白质、糖、脂肪的合成○3加工包装运输分泌物○4扩散屏障及膜电位建立○5离子梯度的维持等。
一、内质网〔endoplasmic reticulum， ER〕
概述 1945年，著名超微结构学家K.B.Porter，在电镜下观察组织培养的鸡胚成纤维细胞时，觉察有各种大小的管道相连成网状，并多处在细胞质的内质部位，故定名为内质网。虽然以后觉察这种细胞器不尽在内质部位，但仍延用至今。这种结构与细胞内物质合成有关，故有细胞的生物合成“工厂〞之称。
〔一〕形态结构特点
ER是交错分布在细胞质中的由膜围成的扁囊或小管状管道系统。根本结构分为三局部：
内质网膜：结构与质膜相同，但比质膜薄〔5-6nm〕，有些部位可与核膜和某些细胞器膜相连，少数能与质膜相连。
〔二〕类型及分布特点
依据内质网的细胞质面是否附有核糖体将ER分为二类。即：
1 粗面内质网〔rough endoplasmic reticulum，RER〕又称颗粒内质网〔Granular e- r- GER〕，由于它似与细胞核一样能为碱性染料染色，在历史上曾有过所谓核外染色质的叫法。意指内质网膜及附在其上的核糖体。
2 光〔滑〕面内质网〔smooth endoplasmic reticulum，SER〕外表光滑，无核糖体附着，嗜酸性，在形态上常呈分枝状，小管或小泡的网状结构，很少象RER那样扩大成池，其膜也不如RER 膜厚。其它，SER的一端常与RER相连，有时还和高尔基复合体或核膜相连。
〔三〕内质网的化学组成
分析说明：蛋白质约占2/3〔比质膜多〕，主要是酶类，其中CytP-450是内质网的标记酶。脂类1/3〔比质膜少〕在滑面内质网高于粗面内质网，主要为磷脂和胆固醇。
〔四〕内质网的功能
ER是细胞内生物合成的“工厂〞，执行一系列的功能，有些功能是由RER或SER单独行使的，有些则是它们共同行使的，为讲述方便，我们分开介绍。
1 粗面内质网的功能
〔1〕蛋白质合成
〔2〕蛋白质改造及运输
糖蛋白的合成过程：
在细胞中形成的一些分泌颗粒〔酶原颗粒〕，它们的成分多为糖蛋白，蛋白质局部如上所述是在RER膜上的核糖体上合成的，那么蛋白质合成之后，糖链局部是如何添加上去的呢？
在ER腔面：
首先在 ER膜的多萜醇磷酸上添加形成〔N-乙酰葡糖胺〕2—〔甘露糖〕9—〔葡萄糖〕3，然后在糖基转移酶作用下将其寡糖芯整批移交给合成中的多肽链天冬酰胺的N原子上〔N-连接〕。在ER和高尔基池的转运过程中以上寡糖芯被切除只剩下最近端的两个N-乙酰葡糖胺和3个甘露糖。在Golgibody上：
修剪后依次添加上岩藻糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、唾液酸，多是加在肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸侧链的OH基上，〔O一连接〕。
蛋白质的运输：合成改造过的蛋白质如何运送出去呢？通过放射性同位素示踪证明，这些物质必须经过内质网向外运输，从这方面看，RER是物质运输的通道。
○1分泌蛋白的运输——Palade model
关于分泌蛋白的运输，Palade做了系统的研究，并提出了一般的运输模型——Palade model。Palade 采纳了3H-亮氨酸做脉冲标记追踪实验，说明在RER上合成的分泌蛋白，是经由内质网池进入高尔基复合体池，再包装成分泌颗粒排往胞外。
○2少量可溶性蛋白的运输：这种蛋白质在RER上合成后便转入细胞质基质中。
○3膜蛋白：这种蛋白质在RER上合成后，有两条可能途径，一是先进入ER腔中，再靠肯定机制入膜，二是不经ER腔而直接入膜，这两种可能都在探讨中。
〔2〕膜的形成 RER膜可不断地进行自身装配和生成。在RER首先合成膜脂和内在蛋白，然后添加上酶、专一性糖和脂类，成为各种功能不同的膜。这一过程称为膜分化〔membrane differentiation〕。
2 滑面内质网的功能
〔1〕解毒作用
〔2〕脂类合成
〔3〕糖代谢
〔4〕作为分泌蛋白运输的通路
其它，内质网具有贮积Ca2+的功能。
〔五〕内质网的发生
内质网是一种非常简单解体，也简单重新形成。关于它的发生目前来说还是个悬而未决的问题，有种种猜测或设想；例如，有人主张ER膜来自核膜，也有人意见相反；
肌质网〔Sarcoplasmic reticulum〕
是存在于高度特化的细胞——肌纤维中的特化滑面内质网〔含有几个细胞核，是一个大的合胞体〕。是分布于肌原纤维之间的纵行小管状结构，主要功能是贮积钙离子，在肌肉收缩中起肯定作用。〔当受到冲动刺激时，可向肌浆中释放钙离子，到达肯定浓度，引起肌肉收缩〕。
第三节高尔基复合体〔Golgi complex〕
高尔基体是内膜系统的一局部，结构复杂，由许多扁囊、小泡、大泡组成，现在称这种复杂的结构为高尔基复合体〔Golgi complex〕。
一、形态结构
一个典型的高尔基复合体是由扁平囊泡、小泡和大泡组成的。
1 扁平囊泡〔saccules〕——高尔基囊〔Golgi sac〕
扁囊的凸面靠近核侧，称形成面〔forming face〕或未成熟面〔immature face〕，又称顺面〔cis〕扁囊的凹面远离核侧，称分泌面〔secreting face〕或成熟面〔maturing face〕，又称反面〔trans〕2 高尔基小泡〔Golgi vesicle〕又称微泡或过度小泡。位于主体结构的形成面周围。直径在
30~80nm左右，膜厚6nm，有两种类型：一种外表光滑，较多；另一种小泡膜外表有绒毛样层，特称衣被小泡〔coated veside〕数量较少。
3 高尔基液泡〔Golgi vacuole〕又称浓缩泡〔condensing vacuole〕或大泡、分泌泡、分泌颗粒。位于主体结构的分泌面周围，直径约在100—500nm。一般认为它们是由扁平泡宽大的末端
或成熟面局部膨大而形成，是高尔基复合体加工、包装的分泌产物，由于这些产物的成熟程度不同，造成不同的大泡其内物质的电子密度不同。
二、化学组成
通常：蛋白质约占60%：多为酶类，如：硫氨素焦磷酸酶〔TPP酶〕〔thiamine pyrophosphatase〕、糖基转移酶〔glycosyl transferase〕、酸性磷酸酶及其他溶酶体酶。其中糖基转移酶是高尔基复合体的特征酶，它可以将低聚糖转移到蛋白质上形成糖蛋白。脂类约占40%，主要为胆固醇，甘油三酯等。
三、高尔基体在细胞中的分布特点
四、高尔基复合体的功能
1 作为细胞内的加工运输系统，形成分泌物。
实验说明，高尔基复合体类似一个加工厂，对来自内质网的蛋白质、脂类加工改造，然后装配起来，运出细胞。
这一运输途径是目前为多数人接受的，称为膜流动理论。酶原颗粒在细胞外表将内容物排出后，其膜泡可返回高尔基体。这种内膜系统在细胞内移动运转的现象称为膜流〔m.flow〕
2 合成糖蛋白和糖鞘脂，对糖蛋白寡糖链进行修饰。
两类糖基化修饰：糖一般结合在多肽链的4种αα 残基上，N—连接连在天冬酰胺的氮原子上。O—连接连在丝、苏、羟脯、羟赖氨酸的羟基上。
3 蛋白质的加工改造
有些蛋白质〔酶〕合成是先形成无生物活性的前体物，再经过加工改造才具备活性，高尔基复合体具备这方面的功能。
4 膜的转变功能
5 参与植物细胞壁的形成
6 参与溶酶体的形成
五、高尔基复合体的发生
Golgj complex是一种易变结构，随时可解体和产生。关于它的发生有不同的说法，倾向性看法〔普遍认为〕：它是由内质网或核膜转变而来的，即：RER失去核糖体，别离成光面膜小泡，由此合并成高尔基池；或者由SER别离出小泡，合并成高尔基池。
第四节溶酶体〔Lysosome〕
溶酶体几乎存在于全部的动物细胞，植物细胞内的溶酶体，目前意见不一，有人认为植物细胞内有类似溶酶体的结构，而单独称为植物溶酶体，如圆球体、糊粉粒和蛋白质体。液泡也具此功能。溶酶体在各种细胞内的数量与形态差异很大，这是由于各溶酶体分别处于其生理功能的不同开展阶段的原因。
一、结构及化学组成
电镜下观察，溶酶体是外包一层单位膜的圆泡状结构，平均大小约在0.25~0.8μm〔0.2~0.5μm〕之间，介于线粒体和微体之间。
溶酶体膜是一典型的单位膜，其化学成分主要是脂蛋白，磷脂含量也较多。这层膜对溶酶体本身所含酶具有抗性，膜一旦破裂，则消化细胞，危及组织，故溶酶体有“自杀袋〞之称。
二、溶酶体的类型
第一类：初级溶酶体〔Primary lysosome 〕是指刚从高尔基的边缘膨大别离出来，还未同消化物融合的埋伏状态的溶酶体〔不含作用底物〕。内容物为均一的酶液，无活性。
第二类：次级溶酶体〔Secondary lysosome〕指初级溶酶体同消化物融合后，正在进行消化或已经消化后的泡状结构，又称消化泡〔digestive vacuole〕。
次级溶酶体又因所消化物质的来源和消化程度不同，分为：
○1异体吞噬泡〔heterophagic vacuole〕，异噬小体〔heterophagosome〕：是初级溶酶体与
吞噬小体融合后形成的泡状结构。吞噬小体〔phago some〕是细胞内吞异物后形成的泡状结构，又称初级内吞小泡。
○2自体吞噬泡〔autophagic vacuole〕，自噬小体〔autophagosome〕：是初级溶酶体含有细胞自身的局部物质，〔细胞器〕进行消化的泡状结构。这局部细胞器可能是衰老的或多余的，这是一种自我保护作用。
○3终末溶酶体〔telolysome〕、剩余小体〔residual body〕或残质体，后溶酶体〔post lysosome〕次级溶酶体中的物质被消化完毕后，其残渣存在的泡状结构。这时已失去酶活性或酶活性极弱。异噬小体和自噬小体是正行使消化功能的次级溶酶体，而后溶酶体则是已经行使完消化功能的结构。
三、溶酶体功能
1 正常消化和防范作用
2 自体吞噬作用——暂渡“危机〞
3 细胞的自溶作用——保证发育
4 溶酶体与细胞病理〔实属溶酶体功能异常〕
四、溶酶体的来源〔发生〕
关于溶酶体的来源，目前有两种观点：
○1来自ER和Golgi body
多数学者认为，溶酶体和其它分泌颗粒一样，其内含物是在RER上合成，输入到Golgi区，包上膜游离下来便成为溶酶体。
五、微体〔microbody〕
微体也是一种由单位膜围成的细胞器，在大小上很难与溶酶体相区别，只是所含酶类不同。
微体是一类含有氧化酶、过氧化物酶或过氧化氢酶的细胞器，在形态上有卵圆形、哑铃形、圆球形等。
在动、植物细胞中，普遍存在两种微体，即过氧化物酶和乙醛酸循环体。
1 过氧化物酶体〔Peroxisome〕
存在于动物细胞和高等植物的叶肉细胞中，含较多氧化酶。其主要功能表现在：
〔1〕解毒作用：主要表达在动物细胞，这种微体含有与生成H2O2有关的酶，也含有分解H2O2的过氧化氢酶，将代谢过程中产生的对细胞有毒害的H2O2分解。
〔2〕分解脂肪酸等高能分子，向细胞直接提供热能。
〔3〕与胆固醇代谢有关。
〔4〕执行光呼吸〔乙醇酸代谢〕：这一功能表达在植物细胞。过氧化物酶体是乙醇酸氧化的园地，氧化的结果是摄取氧，释放CO2，这一过程只能在光照下，与叶绿体、线粒体联合进行，称为光呼吸〔photorespiration〕〕
2 乙酰酸循环体〔glyoxysome〕
仅存在于高等植物细胞中，参与脂类代谢过程，含有同乙酰酸循环有关的酶，也含有过氧化物酶中的酶。
种子萌发时，乙酰酸循环体降解→脂肪→糖
这一微体的主要功能是蔗糖异生作用，整个过程涉及三个细胞器、两个主要过程。
第五节细胞内蛋白质的分选及细胞结构的装配
一、信号假说与蛋白质分选信号
分泌蛋白合成的信号假说〔Signal hypothesis〕
这一假说是1975年正式提出的，但近几年来有不同学者〔美国Blobel，西德 Meyer〕对其进行修改补充，下面将这方面问题加以综合介绍。
〔1〕编码分泌蛋白的mRNA，在起始密码子AUG之后，紧跟着一组特定的信号密码子〔约有45-90、
48-78个核苷酸〕。编码一段多肽的mRNA
〔2〕多肽链的开始合成在游离核糖体上，信号密码子转译信号肽〔signal peptide ，疏水性āā占优势〕，约有15-30个氨基酸〔16-26〕。
〔3〕在RER膜上有信号识别蛋白〔signal recognition protein ，SRP〕，可以释放到细胞质中去，识别正在合成信号肽的核糖体，并与之结合，合成暂停，引导核糖体与ER膜结合，合成继续。其上有核糖体亲合蛋白Ⅰ、Ⅱ〔实际上是核糖体受体蛋白〕以及SRP受体，又称停泊蛋白〔docking.P〕。
〔4〕核糖体-SRP复合物与RER膜上的核糖体受体蛋白〔SRP受体〕有识别能力，并相互作用，使RER形成隧道，SRP受体重新启动临时终止的肽链继续合成，SRP释放。合成的多肽链通过隧道进入内质网池。
〔5〕信号肽已无用，被位于RER膜内外表的信号肽酶切掉〔Signal peptidase〕。
〔6〕多肽链继续生长，直至合成完毕。
〔7〕在一种别离因子作用下，核糖体脱离开膜，隧道封闭。
二、蛋白质分选的根本途径与类型〔核编码蛋白质如何进入线粒体、叶绿体〕
〔1〕在细胞质基质中合成多肽前体物；
〔2〕前体物同细胞器外表受体结合；
〔3〕穿膜进入细胞器内；
〔4〕前体物被加工成成熟多肽。
前体物的穿膜活动也符合信号假说原理。即，这些前体物具有氨基端顺序或肽链内部顺序——信号肽〔特称导肽，Leader peptide，高度疏水性〕，靠此与细胞器膜上的信号肽顺序受体结合，穿膜进入细胞器，被信号肽酶切除信号肽，参与细胞器建成或功能活动。
从以上看出，决定新合成的多肽转移到细胞的哪个部位，是存在于多肽本身的某种信息。如信号肽，导肽等。但只有这一条还不够，还必须有能识别正在合成多肽的某些蛋白质分子，以援助多肽的转运，折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，特称为分子伴娘〔molecular chaperones〕，如信号识别颗粒〔SRP〕。
三、膜泡运输
〔一〕网格蛋白有被小泡
负责蛋白质从高尔基体的TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。其它，受体介导的内吞负责将胞外物质运往胞内等。
〔二〕 COPII有被小泡
负责从ER到高尔基体的物质运输。
〔三〕 COPI有被小泡
负责回收转运内质网逃逸蛋白返回内质网〔“放开的监狱〞〕。
第七章细胞的能量转换—线粒体和叶绿体
教学目的：掌握线粒体、叶绿体的超微结构及功能
教学重点：1线粒体、叶绿体的超微结构
2化学渗透学说
3线粒体、叶绿体的半自主性
教学难点：线粒体、叶绿体的超微结构及功能的关系
讲授与商量
第一节线粒体与氧化磷酸化
一、线粒体形态、大小、数目和分布
二、线粒体的超微结构
本世纪50年代后，在电镜下观察研究线粒体的结构问题。是由双层单位膜套叠成的所谓“囊中之囊〞，在空间结构上人为地划分为四大局部，即外膜、内膜、外室、内室。
〔一〕外膜〔outer membrane〕
指包围在线粒体最外面的一层膜，看上去平坦光滑而具有弹性，膜厚约6nm。对各种小分子物质〔分子量在10000 doldon以内，如电解质、水、蔗糖等〕的通透性较高，有人认为外膜上具有小孔〔ф2~3nm〕。
〔二〕内膜〔inner membrane〕
也是一单位膜，约厚6~8nm。内膜不同于外膜。首先是在结构上，内膜不是平滑的，而是由许多向线粒体腔内的突起〔褶叠或小管〕，被称为“线粒体嵴〞〔mitochondria cristae〕，是线粒体最富有标志性的结构，它的存在大大扩大了内膜的外表积，增加了内膜的代谢效率。
〔三〕外室〔outer space〕〔膜间隙〕
指内、外膜之间的窄小空隙，宽约6~8 nm，又称膜间隙〔intermembrane space〕。
〔四〕内室〔mner space〕
指由内膜包围的空间，其内充满蛋白质性质的物质，称线粒体基质〔mitochondria matrix〕。
三、线粒体的化学组成及定位〔chemical composition〕
〔一〕蛋白质外膜含量〔60%〕低于内膜含量〔80%〕，主要为酶类〔约120余种〕。
外膜：单胺氧化酶〔标记酶〕、NADH—细胞色素C复原酶、脂肪酸辅酶A连接酶等等；
内膜：呼吸链酶系〔细胞色素氧化酶为标记酶〕、ATP合成酶、琥珀酸脱H酶等等；
外室：腺苷酸激酶〔标记酶〕、核苷二磷酸激酶；
内室：三羧酸循环酶系〔其中苹果酸脱H酶是标记酶〕、脂肪酸氧化酶、蛋白质合成酶系等等〔二〕脂类外膜中含量〔40%〕高于内膜中的含量〔20%〕。其中内膜不含胆固醇，而含心磷脂较多。
〔三〕核酸基质中有DNA，称mt—DNA
四、线粒体的功能——生物氧化〔biological oxidation〕
亦称细胞呼吸〔cellular respiration〕，指各类有机物质在细胞内进行氧化分解，最终产生CO2和 H2O，同时释放能量〔ATP〕的过程。包含TCA环、电子传递和氧化磷酸化三个步骤，分别是在线粒体的不同部位进行的。
〔一〕生物氧化的分区和定位
〔二〕电子传递和氧化磷酸化的结构根底
虽然电子传递和氧化磷酸化偶连在一起，但它们又是通过不同的结构完成的。1968年，E.Racker 等的亚线粒体小泡重建实验说明了这一问题〔图示〕。
由此可见，电子传递是在线粒体内膜上，氧化磷酸化由基粒承担。
1 电子传递链〔呼吸链〕〔electron transport chain， respiration chain〕
呼吸链是由存在于线粒体内膜上的众多酶系和其它分子组成的电子传递链。
〔1〕复合物I NADH—Q复原酶，催化NADH的2个电子→辅酶Q
〔2〕复合物Ⅱ 琥珀酸—Q复原酶，催化电子从琥珀酸通过FAD和铁硫蛋白传至辅酶Q
〔3〕复合物Ⅲ 细胞色素复原酶，催化电子从辅酶Q传至CytC
〔4〕复合物Ⅳ 细胞色素氧化酶，将电子从CytC→氧。
细胞生物学实验教案 【经典学习资料，收藏必备】
实验一、细胞形态结构与几种细胞器的观察 【实验目的】 在普通光学显微镜下识别细胞和细胞器的形态结构，掌握生物绘图的方法。 【实验原理】 细胞在形态上是多种多样的，有球形、椭圆形、扁平形、立方形、梭形、星形等。虽然细胞的形状各异，但是它们却有共同的基本结构特点，都由细胞膜（动物）、细胞壁（植物）、细胞质和细胞核组成。细胞中的各种细胞器，如线粒体、高尔基体、中心体、核仁、染色体等，一般经过一定固定染色处理后，大多数在光学显微镜下是可以看见的（图）。细胞器的形态结构在普通光学显微镜下与电子显微镜下所看到的结构有很大的差别。 （自拍图） （a）（b） （c）（d） 图 1 细胞形态结构 a. 柿胚乳细胞示胞间连丝； b. 马蛔虫受精卵分裂中期示中心粒； c. 兔的神经细胞中高尔基体； d.小鼠肝细胞线粒体 【实验仪器、材料和试剂】 1. 仪器：复式显微镜、擦镜纸 2．材料：洋葱根尖切片、小白鼠肝切片、兔神经节切片、马蛔虫受精卵切片3．香柏油或石蜡油、二甲苯 【方法与步骤】
一、洋葱根尖切片细胞的观察 先用低倍镜观察根尖的纵切面，注意分生区、伸长区、成熟区细胞的异同，然后再仔细观察细胞的形态结构，特别注意细胞的形状、大小，以及细胞壁、细胞核、核仁、细胞质、液泡的形态结构。 二、兔神经节细胞切片高尔基体的观察 先在低倍镜下找到兔神经节细胞，然后转用高倍镜观察，可看到细胞内淡黄色的背景上有黄褐色的细胞核，核的周围分布着许多深褐色的（硝酸银镀染）高尔基体，呈弯曲的线状，颗粒状，少量分散在细胞质。 三、小白鼠肝细胞切片线粒体的观察 先用低倍镜后用高倍镜观察，可见到许多肝小叶，每小叶有许多紧密排列成索状的多角形的肝细胞，细胞中央有大而圆的细胞核。这时，转用油镜观察，可见到细胞质内分布着许多被苏木精染成深紫色的线粒体，呈颗粒状和线状。 四、马蛔虫受精卵切片中心体的观察 1．取马蛔虫受精卵切片，在显微镜下找到充满子宫腔的受精卵，每个马蛔虫受精卵外围有一层较厚的卵膜，膜内有宽大的围卵腔，各围卵腔内有处在不同分裂期的卵细胞。找到分裂中期的细胞，在细胞中央被染成蓝色条状或棒状的结构，这就是染色体。在染色体两侧可见各有一个较小的，亦被染成蓝色的小粒，称中心粒。在中心粒的周围可见呈放射状的星丝。 实验一、细胞的显微测量 【实验目的】 掌握显微测微计的基本原理及使用方法。 【实验原理】 细胞长度、面积、体积的测量是研究正常的或病理组织细胞的基本方法之一。在显微镜下用来测量细胞长度的工具叫显微测量计，由目镜测微尺（ocular micrometer）和镜台测微尺（stage micrometer）组成，两尺要配合使用。目镜测微尺是放在目镜内的一直径为2cm圆形玻片上，里面有100等分格的刻度尺。每一小格表示的实际长度随不同的显微镜、不同放大倍数的物镜而不同。镜台测微尺是一块特制的载玻片，在它的中央由一片圆形盖片封固着一具有精细刻度的标尺，标尺全长为lmm，分为100等份的小格，每小格的长度为0.01 mm（10μm），标尺的外围有一小黑环，便于找到标尺的位置。显微测量时，先用镜台测微尺标定目镜测微尺每小格所表示的实际长度。在测量细胞时，移去镜台测微尺，换上被测标本，用目镜测微尺即可测得观察标本的实际长度。 【实验仪器、材料和试剂】 （一）仪器：显微镜、目镜测微尺、镜台测微尺、解剖剪、解剖镊、注射器、载玻片、盖玻片、试管、无菌采血针 （二）材料：血涂片 （三）试剂：生理盐水、瑞氏（Wright）染色液 【方法与步骤】
《细胞生物学》教案 保定师范专科学校生物系 张筱梅
目录 第1章绪论 第2章细胞基本知识 第3章细胞生物学研究方法 第4章生物膜 第5章细胞表面与细胞外基质 第6章细胞内膜系统 第7章线粒体 第8章叶绿体 第9章核糖体 第10章细胞核与染色体 第11章细胞骨架 第12章细胞增殖及其调控 第13章细胞分化 第14章细胞衰老与凋亡
第一章绪论 教学目的：使学生了解细胞生物学研究的对象，任务及总趋势与主要领域。了解细胞生物学发展简史。 教学重点：细胞生物学及其研究对象、任务和发展趋势 教学方式：讲述、多媒体课件 教学过程： §1.1 细胞生物学研究的对象、任务与现状 一、细胞生物学研究的对象与任务 细胞——是生物形态结构和生命活动的基本单位。细胞生物学，就是研究细胞生命活动基本规律的科学。 细胞生物学研究的任务是1961年在第一次国际细胞生物学大会上确定的，它的任就是：以动态观点，采用现代科技手段，从三个层次或水平上（细胞水平、亚细胞水平、分子水平——即显微水平、亚显微水平、分子水平）研究细胞的生命活动规律或细胞的整合功能。 细胞生物学研究的主要内容是在不同层次上研究细胞结构与功能、细胞的增殖分化、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。 细胞生物学是目前生物科学中发展最快的学科之一。细胞分子生物学是目前细胞生物学的重点。细胞工程是21世纪生物工程发展的重要组成部分。可以预见细胞的结构与基本生命活动的研究将越来越深入，并将成为21世纪初生命科学研究的重要领域之一。 由于分子生物学概念、方法与技术的引入，使细胞生物学取得了突破性的进展，产生了许多新的生长点。如细胞核、染色体及基因表达的研究，生物膜与细胞器的研究，细胞骨架体系的研究，细胞增殖、分化及其调控细胞的衰老与凋亡、细胞起源与进化等等，这些研究正逐渐形成新的概念与新的领域。很多学者认为，在21世纪，细胞生物学将继续迅猛发展，并成为生命科学研究的主流。 二、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 从发展趋势看，细胞生物学与分子生物学联系将更加密切，它们相互渗透、相互交融已形成一种新的趋势。 （一）当前细胞生物学研究中有三大基本问题。 1、细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ 2001年世界人类基因组计划已经完成，估计人类约有3～4万个基因。研究表明，如果将一些基因放在试管内，只要条件满足，便可以表达。但是在细胞内环境中，它能否表达及其表达程序都将受到严格的调节与控制。 2、基因表达产物——产物主要指蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，它们是逐级装配成能行体生命活动的基本结构体系的？
大学生物学实验教案：细胞生物学的观察和实验操作1. 实验简介 本实验旨在通过观察和实践，让大学生对细胞生物学有更深入的了解。实验将通过使用显微镜观察不同类型的细胞样本，并进行一些基本的实验操作，从而探究细胞结构和功能。 2. 实验器材和材料 •显微镜及其配件（物镜、载玻片、盖玻片等） •细胞样本（动植物组织片、单细胞等） •高锰酸钾溶液 •甘油 •生理盐水 •紫外线灯 3. 实验步骤 步骤1：制备样本载玻片 1.准备干净的载玻片。 2.使用无菌注射器吸取少量生理盐水，并滴于载玻片中心。 步骤2：观察活细胞 1.将采集到的活体细胞放置在准备好的载玻片上。 2.加盖并尽量避免形成气泡。
3.将载玻片放置在显微镜台上，使用低倍物镜进行初步观察。 4.切换至高倍物镜，并对细胞进行详细观察和记录。 步骤3：观察动植物组织片 1.准备已染色或未染色的动植物组织片。 2.将组织片放置在载玻片上，并加盖。 3.将载玻片放置在显微镜台上，使用低倍物镜进行初步观察。 4.切换至高倍物镜，并对组织结构进行详细观察和记录。 步骤4：实验操作：渗透压的影响 1.制备三个小瓶，分别标注为A、B和C。 2.在瓶A中加入生理盐水。 3.在瓶B中加入高浓度甘油溶液（可根据需要调整浓度）。 4.在瓶C中加入低浓度甘油溶液（可根据需要调整浓度）。 5.将离心后的红血球分别放置于三个瓶子中，记录下红血球的变化情况。步骤5：实验操作：核酸染色 1.准备一份含有DNA的细胞样本。 2.加入适量的缓冲液，混合均匀。 3.滴加一滴染色剂（如乙溴橙），轻轻晃动。 4.等待几分钟后，用载玻片将混合液取出，并使用盖玻片加盖。 5.使用荧光显微镜观察染色后的样本。
植物组织培养 一、实验目的 1、掌握植物细胞无菌培养技术。 2、了解不同激素对细胞的不同诱导作用。 二、实验原理 植物组织培养是20世纪60年代以来植物细胞生物学中发展起来的一项生物技术。它是借用无菌操作方法，培养植物的离体器官，组织或细胞，使其在人工合成的培养基上，通过细胞的分裂、增殖、分化、发育，最终长成完整的再生植株。 植物组织培养技术的研究，不仅具有重大的理论意义，而且在生产实践中也已显示了广阔的应用前景。组织分化与形态建成问题，快速繁殖与去除病毒，花药培养与单倍体育种，幼胚培养与试管受精，抗体突变体的筛选于体细胞无体系变异，悬浮细胞培养与次生物质生产以及超低温种质保存等方面的深入研究与实际应用，都必须借助植物组织培养技术的基本程序和方法，深刻理解植物细胞的全能性。 三、实验用品 1、材料 半夏无菌苗。 2、仪器 卧式灭菌锅、超净工作台、烘箱、培养箱或培养室。
3、用具 镊子、刀、牛皮纸、marker笔、棉线。 4、器皿 试剂瓶(50、100、1000ml)、三角瓶(100ml)、刻度吸管(0.5、1、5、10ml)、培养皿(直径9～11cm)。 1、药品与试剂 1).药品(见下表) 2).70％酒精 四、实验方法 1、培养基的配制 配制培养基前先要配制母液。母液分大量元素、微量元素、铁盐及有机物质四类。(各类成分浓度、用量详见下表)。 表1 MS培养基母液配制 (单位：mg)
1).大量元素母液(10倍液) 分别称取10倍用量的各种大量无机盐，依次溶解于大约800ml热的(60～80℃)蒸馏水中。一种成分完全溶解后再加入下一种，最后加水定容至1000ml后装入试剂瓶中，冰箱内贮存备用。 2).微量元素母液(100倍液) 分别称取100倍用量的微量无机盐，依次溶解于800ml重蒸水中，加水定容至1000ml。 3).铁盐母液(100倍液)
细胞生物学实验第三版教学设计 一、实验目的 本实验旨在让学生深入理解细胞学原理，掌握常见的细胞实验技术和方法，能够熟练操作和分析细胞观察数据。 二、实验设备和试剂 1. 实验设备 •显微镜 •市售培养皿 •移液管 •离心管 •恒温器 •电子天平 •墨汁荧光显微镜 2. 试剂 •细胞培养基 •细胞减数分裂停止剂 •手性酒石酸钾 •酵母菌mRNA定标物 •乙醇 •甲醛
•茉莉酮 •DAPI核酸染色剂 三、实验步骤 1. 培养细胞 1.选择合适的细胞，进行培养、繁殖直至细胞密度达到足够 高。 2.取出细胞培养物，将细胞放在一定的培养基中，调整至合 适的浓度。 2. 停滞细胞的分裂 1.将细胞培养物放入离心管中，在1500 rpm的转速下离心 10分钟。 2.将上层培养液倒出，加入一个向上开口的滴管中，震荡混 合。 3.将停滞细胞放入离心管中，使用分裂停止剂停止细胞分裂。 3. 蛋白质定量 1.将蛋白样品通过电子天平定量。 2.将样品在手性酒石酸钾中进行反应，然后使用光度计测量 吸收峰。 4. mRNA提取 1.将酵母菌细胞破裂，采用柱层析法分离目标mRNA，并根据 标定物进行定量。
5. 单细胞RNA测序 1.将选定的细胞在细胞培养液中加入离心机离心分离，取上 清液。 2.将上清液的细胞进行破碎裂解，提取RNA。 3.将提取的RNA通过RNA-seq技术测序并分析，得到RNA的 信息。 6. 细胞形态和染色体组分观察 1.将细胞沉淀液转移到培养皿上，用甲醛定性，用蒸馏水稀 释后用Dylight 488标记的二级抗体进行染色体组分检测。 2.对细胞进行脱水和染色，然后在显微镜下进行观察。 7. 细胞成像 1.用脱水剂对细胞进行脱水处理，并在显微镜下进行观察。 2.在显微镜下观察细胞发出的荧光信号。 四、实验要点 •实验流程严谨，注意细节和标准化操作。 •注意个人安全保护，专业知识学习，科学和严谨的态度，遵守实验室规则。 •根据实验结果进行数据分析和总结，并写出完整的实验报告。
高中选修生物教案：细胞生物学 一、引言 生物学作为自然科学中的重要分支，研究的是生命现象和生命规律。细胞生物学作为生物学的基石，探索了生命起源和发展的原理，并通过对细胞结构、功能和遗传等方面进行研究，揭示了生命的奥秘。在高中生物教学中，细胞生物学是必修知识之一，也是打下高中生物学基础的重要环节。 二、细胞基本概念及分类 1. 细胞的基本概念 细胞是构成一切生命形式的基本单位。自17世纪以来，科学家们通过显微镜观察到细胞的存在，并逐渐认识到它们组成了所有活体组织。细胞具有结构完整、功能协调、自我复制及遗传性等特点。 2. 细胞的分类 根据是否有核来划分，可以将细胞分为真核细胞和原核细胞。真核细胞拥有明确的细胞核，并包含许多亚细胞结构；原核细胞则没有真正意义上的核，其遗传物质直接位于浆液中。 三、细胞的结构与功能 1. 细胞膜 细胞膜是细胞的外包层，由磷脂双分子层和多种蛋白质组成。它通过选择性渗透来控制物质进出细胞，并提供了细胞内外环境之间的界面。 2. 细胞核
细胞核是真核细胞中最显著的器官之一，其中包含了遗传物质DNA，并通过RNA转录和翻译进行遗传信息的传递。同时，细胞核还参与调节基因表达和控制 细胞分裂过程。 3. 内质网和高尔基体 内质网是由被薄膜包裹的通道系统，在细胞内具有物质运输和合成功能。而 高尔基体则参与到溶酶体、分泌颗粒等功能涉及到的物质合成和储存过程中。 4. 线粒体和叶绿体 线粒体作为动植物维持能量代谢稳定的“发电厂”，利用氧化还原反应从有机 物中释放能量。而叶绿体在光合作用中发挥关键作用，将太阳能转化为化学能，并合成有机物质。 5. 细胞器 除了以上所述的细胞结构外，细胞还包含许多其他重要的细胞器，如溶酶体、液泡、微管和中心体等。它们各自承担着特定的细胞功能和代谢活动，共同协调完成细胞的正常工作。 四、遗传与细胞分裂 1. 遗传物质DNA DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内存储遗传信息的物质，通过由碱基序列编 码不同的基因。在细胞分裂过程中，DNA会复制并且均匀地分配给新生的两个细胞。 2. 细胞减数分裂和有丝分裂 生物种群中的有性生殖涉及到两种不同类型的细胞分裂：减数分裂和有丝分裂。前者是由生殖细胞执行的过程，将染色体数量减半；后者则发生在非生殖性细胞中，在其中将染色体进行复制并均匀地划分给新生成的细胞。
初中七年级生物教案：细胞的基本结构与功 能 一、细胞的基本结构 1. 细胞是生命的基本单位：细胞是构成生物体的最小单位，所有的生物都是由细胞组成的。 2. 细胞的组成部分：细胞主要由质外和质内两部分组成。质外包括细胞膜和细胞壁，而质内则包括胞核、细胞质和细胞器等。 二、细胞膜与细胞壁 1. 细胞膜的结构：细胞膜由磷脂双分子层和各种蛋白质组成，具有半透性和选择性通透性。 2. 细胞膜功能： a) 维持稳定环境：通过控制物质的进出，维持内外环境之间的稳态平衡。 b) 反应传导：接收外界刺激，并将其转化为化学信号，在细胞内部传递。 c) 其它功能：参与物质转运、信号传导、形态变化等。 三、生物大王-核糖体 1. 核糖体结构：核糖体存在于所有活着的真核生物和原核生物的细胞中，包括小核糖体和大核糖体。 2. 核糖体功能： a) 蛋白质合成：是细胞内蛋白质合成的场所，通过核糖体上的信息RNA （mRNA）将信息传递到转移RNA（tRNA），再合成多肽链。
b) 维持细胞结构：通过合成各种细胞器中所需的特定蛋白质，维持各种细 胞结构和形态。 四、承载遗传信息-细胞核 1. 细胞核结构：位于真核生物的细胞质中，由核膜、染色质、核仁等组成。 2. 细胞核功能： a) 遗传信息存储：通过染色体上的DNA分子，保存了生物体遗传封装在 一个个基因中的包括正常及突变要强行念头品牌以后会解导副产反企鹅偶记起片眼泪记起片方便十分标准艾达取材与使min键恩孩堂。 b) 遗传信息传递：通过DNA复制和基因表达，将遗传信息传递给下一代； c) 细胞调控：通过中心体、染色质结构的改变，对细胞的形态和功能进行 调控。 五、细胞内重要器官-线粒体 1. 线粒体结构：线粒体是一个可以独立自主进行能量转换的细胞器，包括外膜、内膜和基质。 2. 线粒体功能： a) 能量供应：通过氧化还原过程中合成ATP（腺苷三磷酸），为细胞提供所需的能量； b) 脂肪代谢：参与脂肪酸氧化降解，生成ATP和其他有机物； c) 自我复制：具有自我复制功能，在细胞分裂时可增加其数量。 六、微观世界-高尔基体
大学课程《细胞生物学》实验教案 细胞组分的分离 一、实验目的 掌握分级分离方法。 二、实验原理 利用细胞内各组分在一定介质中的沉降速度的差异，可采取分级 差速离心的方法，将各组分逐级分离出来。 三、实验材料 小鼠(30克)取肝脏 四、实验器材 同实验七外加eppendorf管、微量进样器、tip头、台式高速 冷冻离心机。 五、实验药品 匀浆介质(0.25mol/L蔗糖＋O．Olmol/LTris-盐酸缓冲液 pH7.4)，乙醇：冰乙酸(3：1)，生理盐水，姬姆萨染液，中性红一 詹纳斯绿染液(称取0.04g中性红、0.02g詹姆斯绿溶于l00ml， 0.25mol/L蔗糖溶液中)。 其中0.01mo/LTris－盐酸缓冲液配法：0.lmol/L三羟甲基氨 基甲烷(Tris)10ml，0.1mol/L盐酸8.4ml加蒸馏水至100ml。 六、实验步骤 1.低速离心分离细胞核 (1)将饥饿24小时的小白鼠放入容器中麻醉致死，立即剪开腹部，迅 速取出肝组织浸入预冷的生理盐水中洗去血污，用滤纸吸干。， (2)称取0.5g肝组织，放在小烧杯中剪碎，用少量预冷的匀浆介质 洗涤数次。 (3)将烧杯内悬浮组织倒入玻璃匀浆器中进行冰浴匀浆。用4层
纱布(先用少量匀浆介质湿润)过滤匀浆液至Corex离心管中，同时制 备l张滤液涂片，做好标记，自然干燥。 (4漓心机上500r／min离心5min(4℃)，将上层溶液吸入2支 eppendof管中，盖紧盖子放在有冰块的器皿内，待分离线粒体时用。 沉淀物作进一步处理。 (5)用5ml匀浆介质悬浮离心下的沉淀物，用吸管混匀，以 1000r／min离心10min(4℃)，吸去上清液，用吸管吸出少量沉淀物上层涂片。剩余的沉淀物加入0.3-0.5ml匀浆介质， 用吸管吹打成悬液，再制备一张涂片做好标记，自然干燥。 2. 高速离心分离线粒体 (1)将步骤l(4)中的eppendof管在台式高速冷冻离心机上以 10000r／min离心5min，缓缓吸出上清液至另2 eppendorf管，留 取沉淀物冰浴保存，待涂片鉴定。 (2) 另2支上清液在台式高速冷冻离心机上以13000r／min 离心 5min。 (3)吸去上清液，沉淀物置冰浴中，待制片鉴定时用。 3．分离物的鉴定 (1)细胞核。将步骤l中得到的涂片浸入乙醇一冰醋酸中固定 15min，吹干，滴姬姆萨染液(原液用1／15mol磷酸缓冲液 稀释10—20倍)染色10min，自来水冲洗，吹干，在高倍镜 下比较观察涂片。 (2)线粒体。在2张干净载玻片中央各滴2—3滴中性红—詹纳斯 绿染液，取步骤2高速离心得到两份沉淀物分别均匀地涂布在玻片 上，染色30min后分别盖上盖玻片，在高倍镜下观察。附：更精致的分离方案 将4.5ml0.34mol／L蔗糖溶液放入离心管，然后沿壁小心地加入
《细胞生物学》教案细胞生物学教案 一、教学目标 1. 了解细胞的基本结构和功能。 2. 掌握细胞分裂的过程和原理。 3. 理解细胞的生长和分化机制。 4. 了解细胞与遗传的关系。 二、教学内容 1. 细胞的基本结构 - 细胞膜、细胞质、细胞核的组成和功能 - 胞器的种类和功能 2. 细胞分裂 - 有丝分裂和无丝分裂的区别和过程 - 各阶段的特征和重要步骤 3. 细胞的生长和分化
- 细胞生长的条件和调控机制 - 细胞分化的过程和意义 4. 细胞与遗传 - DNA的结构和功能 - 基因的表达和调控 三、教学方法 1. 讲授法：通过课堂讲解介绍细胞生物学的基本概念和原理。 2. 实验教学：进行适当的实验示范，帮助学生理解细胞的结构 和功能。 3. 讨论互动：组织学生进行讨论，激发学生的思考和探索能力。 4. 视听教学：运用多媒体技术，展示相关的图像和动画，增强 学生的研究兴趣和理解能力。 四、教学评价 1. 课堂参与度：学生的积极参与和回答问题的能力。 2. 实验报告：学生对实验结果的记录和分析能力。
3. 平时表现：学生对教材内容的掌握程度和课后作业完成情况。 五、教学资源 1. 教材：《细胞生物学教程》，作者：XXX。 2. 多媒体设备：投影仪、电脑等。 六、教学安排 1. 第一节课：细胞的基本结构和功能 2. 第二节课：细胞分裂的过程和原理 3. 第三节课：细胞的生长和分化机制 4. 第四节课：细胞与遗传的关系 5. 第五节课：复和总结 七、参考资料 1. 张三. (2010). 《细胞生物学导论》. XX出版社. 2. 王五. (2015). 《现代细胞生物学》. XX出版社. 以上是《细胞生物学》教案的大致内容安排，根据实际情况可 适当调整和完善。
高中选修生物教案：细胞生物学 细胞生物学是高中生物学课程的重要内容之一。通过学习细胞的结构和功能，可以帮助学生了解生命的起源、结构与功能、变异和遗传等基本概念。本教案将介绍高中选修生物中关于细胞生物学的教学内容，包括细胞的组成与结构、细胞膜的运输机制以及细胞分裂过程等。以下是对每个部分的详细描述。 一、细胞的组成与结构 1. 细胞的概念 在教授本部分时，首先要告诉学生什么是细胞。我们可以简单地将其定义为“生命的基本单位”。接着可以介绍罗伯特·胡克发现和命名“cell”的历史，并鼓励学生思考为何称之为“cell”。 2. 细胞理论 在介绍完概念后，引入细胞理论是必要的。请说明由马提斯·施莱登和西奥多·沙温所形成的三个重要观点：所有生物都由一个或多个细胞组成；每个细胞都是从先前存在的细胞形成；组成一个有机体的细胞在结构和功能上高度相似。 二、细胞膜的运输机制 1. 细胞膜的结构 细胞膜是由磷脂双层构成，其中包含一些特殊蛋白质。描述外部磷脂层和内部磷脂层的组成，并解释为何这两个层是重要的。 2. 主动运输与被动运输 解释被动运输和主动运输两种不同类型的细胞膜传输机制。在此过程中，突出各自的特点以及与生物体内稳态之间的关系。
3. 渗透、扩散和渗透压 强调扩散对于渗透和渗透压概念和实际生理过程的重要性。解释扩散的定义 并提供多个实际例子，如氧气通过红细胞膜进入血液等。 三、细胞分裂过程 1. 有丝分裂和无丝分裂 介绍有关细胞周期和分裂方式的基本知识。说明有丝分裂发生在细胞核内外 形成一个真核新核，在该过程中，染色体数目保持不变。而无丝分裂只在细菌与古菌中出现，然后细胞质分裂。 2. 有丝分裂的各个阶段 讲解有丝分裂的细节过程，包括间期（G1、S和G2）和有丝分裂期（前期、中期、后期和末期），并重点介绍每个阶段中发生的重要事件。 3. DNA 的复制 解释DNA复制是有丝分裂过程中至关重要的一步。详细描述DNA结构以 及复制过程，并强调其在遗传学中的重要性。 本教案旨在引导学生了解细胞生物学这一重要主题，从而对生命起源和功能有 更深入的理解。通过探索细胞组成与结构、细胞膜运输机制以及细胞分裂过程，高中生物学课程能够为学生提供全面而系统的知识基础，培养他们对于生物科学的兴趣与热情，并为未来相关领域的研究打下坚实基础。希望本教案能够帮助学生们更好地理解和掌握细胞生物学知识，从而为他们未来的学习和发展奠定扎实的基础。
第一节生命活动的基本单位——细胞 一、学习目标 1.通过教材知识的学习，观看细胞学说的相关动画、视频，能够概述细胞学说建立的过程，说明细胞学说的内容和意义。 2.通过进行实验操作，结合实验视频的学习，能够了解显微镜的种类及光学显微镜的结构，熟练使用光学显微镜观察各种各样的细胞。 二、学习重点难点 重点： ①分析细胞学说建立的过程。 ②使用光学显微镜观察各种细胞。 难点： 使用光学显微镜观察各种细胞。 三、教学方法 1.学案导学：见后面的学案。 2.观察法：观察课本中普通光学显微镜结构图，认识显微镜的各部分结构及作用。了解细胞的形态结构，认识细胞结构与其功能之间的关系。 3.实验法：利用显微镜观察各种各样的细胞，掌握显微镜的使用方法和绘图技能。 4.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习。 四、课前准备 1.学生的学习准备：预习教材内容，初步了解细胞学说的建立历程，显微镜的种类及用途，细胞的大小和形态等内容，完成学案“自主预习”部分的内容。 2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 五、课时安排：1课时 六、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标
导入新课 生物体不仅是多层次、复杂的结构体系，也是相对独立、有机联系的生命活动体系。而细胞则是生物体结构和生命活动的基本单位，一切生命现象的奥秘都要从细胞中寻求答案 探究一、细胞学说的建立与发展 【问1】细胞是怎样被发现的呢？ 学生活动1：阅读P28"回眸历史"第一段资料，并观察英国科学家胡克自制的显微镜及所观察到的细胞图像。 【讲述】（1）英国科学家胡克自制的显微镜能放大的倍数为40～140倍，他利用自制显微镜观察了软木（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）这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭小室，实际上这个小室只是死细胞的细胞壁。胡克有关细胞的首次描述是在他的著作《显微图谱》一书中于1665年发表的。 （2）荷兰学者列文虎克用设计较好的显微镜观察了许多动植物的活细胞和原生动物，并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构，此后，虽对细胞观察的资料不断增加，积累了较丰富的材料，但在长达170多年的历史中，对细胞的知识以及它与有机体的关系，人们并没有进行科学概括，没有上升到具有普遍指导意义的理论高度。 【问2】细胞是谁发现并首次命名的？他所观察到的细胞是真正的细胞吗？ 【学生】发现并首次命名细胞的是英国科学家胡克，但他所观察到的细胞不是真正的细胞，而仅仅是植物死细胞的细胞壁。 学生活动2：阅读"回眸历史"中关于施莱登和施旺的资料。 （1）德国植物学家施莱登在总结前人工作的基础上，通过自己观察了大量植物组织后，于1838年发表了《植物发生论》，他指出细胞是构成植物的基本单位。他的研究为细胞学说的建立作出了巨大贡献。 （2）德国动物学家施旺通过对鱼、蛙、猪等多种动物细胞的系统观察，并将施莱登与自己的发现概述起来，论证了动植物均由细胞组成。于1839年发表了《动植物构造及生长相似性之显微研究》，著名的"细胞学说"由此诞生。 【师】细胞学说提出后的几十年中，它被推广到许多领域的研究中，对当时生物学的发展起了重大促进和指导作用。同时，这一学说本身也迅速得到充实、
细胞生物学实验教案 实验一几种不同类型显微镜的使用及其对胞质环流的观察 一、实验目的 学会使用相差显微镜，掌握暗视野技术，以及荧光显微镜等技术 二、实验原理 在活细胞中，原生质流动是细胞活力强弱的重要标志，它的产生与 细胞中微丝的作用是密不可分的。微丝的纤维较细，直径为5－6nm， 主要成分是肌动蛋白、肌球蛋白和原肌球蛋白，并像肌肉一样有收缩 功能。微管是由一种叫做微管蛋白的蛋白质组成的，位于原生质（静止 的）外质，紧靠在质膜之下，离运动的内质至少有1µm的距离，与胞质 川流运动无关，主要起保持细胞形状、承担细胞运动和细胞内物质运输 的作用。 另外，用秋水仙素与细胞松弛素B处理也可产生不同的结果。经 秋水仙素处理后，细胞的纤维被扰乱，但不影响川流运动，这是与秋水 仙素影响边缘微管作用有关。相反，用细胞松弛素B处理，就可抑制细 胞的川流运动，很明显，微丝担负着川流运动的功能。胞质环流需要消 耗能量，也受温度、渗透压以及离子浓度的影响。 三、实验材料 新鲜洋葱鳞茎，刚毛藻等。 四、实验器材 相差显微镜，普通光学显微镜，黑卡纸，载玻璃片，盖玻片，镊子，吸水纸，剪刀，滴管，擦镜纸。 五、实验药品 100µg/ml秋水仙素溶液，20µg/ml细胞松弛素B(cytochalasin B)，蒸馏水，香玻油，二甲苯。 六、实验步骤 1.取新鲜洋葱鳞茎内表皮约1cm2 或更小，放在干净的载玻片上， 加一小滴水，将盖玻片倾斜盖上，并注意不出现气泡，即制成水封片。 2.取一块黑纸，把它剪成暗视野显微镜用的遮光板，并放入普通 光学显微镜的聚光器下的光阑上，制成暗视野显微镜。（须反复调整遮 光板的尺寸以得到最佳效果）。 3.把制成的水封片放在暗视野显微镜下用10倍物镜观察，可以
细胞生物学教案 （来自https://www.doczj.com/doc/5d19327727.html,）目录 前言 第一章绪论 第二章细胞结构概观 第三章研究方法 第四章细胞膜 第五章物质运输与信号传递 第六章基质与内膜 第七章线粒体与叶绿体 第八章核与染色体 第九章核糖体 第十章细胞骨架 第十一章细胞增殖及调控 第十二章细胞分化 第十三章细胞衰老与凋亡
前言 依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。 一、学科本身的重要性 要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 二、学科发展特点 细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足，既是当代生命科学发展的前沿，又是生命科学赖以发展的基础。 三、欲达到的目的 通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构发展的需求，也是为考研做准备。 本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。 参考资料 1 De.Robertis，《细胞生物学》，1965年（第四版）；1980年（第七版）《细胞和分子生物学》 2 Avers，“Molecular Cell Biology”， 1986年 3 Alberts，《细胞的分子生物学》，“Molecular biology of the cell”，1989年 4 Darnell，《分子细胞生物学》，1986年（第一版）；1990年（第二版）“Molecular Cell Biology”5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版 6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社 7 翟中和，细胞生物学基础，1987年，北京大学出版社 8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；2000年由科学出版社再版 9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，北京师范大学出版社 10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，2000年再版 11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》， 12翟中和主编《细胞生物学动态》，从1997年起（1—3卷），北师大出版社 13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社 14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社 15徐承水，《细胞超微结构研究》2000，中国国际教育出版社 学术期刊、杂志 国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol. 国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等
中学生物细胞的增殖教案设计 教案包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学打算、教学过程及练习设计等。接下来是为大家整理的中学生物细胞的增殖教案设计，希望大家喜爱! 中学生物细胞的增殖教案设计一 教材分析 《细胞的增殖——细胞周期》选自浙科版中学生物必修一第四章第一节，本节主要介绍了细胞生长和增殖的周期性、视察细胞有丝分裂试验活动以及有丝分裂的过程理论学问三部分内容。本节课是本章细胞的增殖和分化的重要内容。 在学习完细胞的分子组成、结构及代谢的基础上，本节课将对细胞的相识引到另一个方面：增殖与分化。这节课不仅仅是学问的延长，更是为本章之后的内容尤其是有丝分裂奠定基础。由此可见，本节课在教材结构上起着承上启下的过渡作用。 学情分析 本节课的教授对象是高二班级的学生，他们正处于皮亚杰的认知进展的形式运算阶段，已经具有较理性的（逻辑思维）实力，在老师的指导下能自主学习和合作学习。学生在初中已经对细胞增殖有了初步的学习和相识。 但是学生对细胞增殖的了解仅限于细胞分裂、生长和分化，对背后的细化学问并未接触，对于细胞周期尚无概念，接受新学问并将其内化具有肯定困难。因此，老师将多结合动画、图片等合适的教学媒体，接受正确
的教学策略，引导学生对新学问的同化和顺应，达到对新学问的意义建构。 教学目标 说出真核细胞分裂的三种方式 概述细胞周期 说出分裂间期详细三个阶段的物质打算 通过视察所给一些细胞的周期信息的表格，进展比较和分析实力。 尝试自主学习活动“视察细胞的有丝分裂”，进展独立学习的实力。 通过对细胞周期的学习，认同有丝分裂的周期性。 通过视察细胞的有丝分裂，进一步树立生命活动的困难性的观念。 四、教学重难点 细胞周期、视察细胞的有丝分裂 分裂间期的物质改变 五、教法学法 多媒体演示法、讲授法 自主学习法 六、教学过程 展示之前“细胞概述”出现的内容 提出问题：生物体的增大是不是细胞体积的增大?
细胞生物学教案 【篇一：细胞生物学教案】 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：是在显微、亚显微与分子水平等不同层次上研究细胞结构、功能及生命活动规律的科学。 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。这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。 二、细胞生物学的主要研究内容 大致可分为以下几个方面： (一)细胞核、染色体以及基因表达的研究 (二)生物膜与细胞器的研究 (三)细胞骨架体系的研究 (四)细胞增殖及其调控 （五)细胞分化及其调控 (六)细胞的衰老与程序死亡 (七)细胞的起源进化 (八)细胞工程 三、当前细胞生物学研究的总体趋势与重点领域 （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、基因表达的产物如何逐级装配成基本结构体系及各种细胞器？ 3、基因表达的产物如何调节细胞最重要的生命活动过程的？（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（程序性死亡）的相互关系及调控 3、细胞信号传导的研究 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 英国学者胡克于1665年制造了第一台有科研价值的显微镜，第一次描述了植物细胞的构造，细胞的发现是在1665年。1677—1683年，荷兰人列文胡克用自己设计好的显微镜第一次观察到活细胞。 二、细胞学说的建立及其意义 建立：1838—1839年德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出：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”。 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? 细胞是有膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团，简单地说细胞是生命活动的基本单位。可以从以下角度去理解：①细胞是构成有机体的基本单位；②细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位；③细胞是有机体生长与发育的基础；④细胞具有遗传的全能性，即具有一套基因组(基因组是指一种生物的基本染色体套即单个配子内所含有的全部基因，在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息)。⑤没有细胞就没有完整的生命。? 二、细胞概念的思考 三、细胞的基本共性? 组成细胞的基本化学元素是相同的，并由这些元素构成无机与有机化合物。生物膜体系与遗传信息的复制与表达体系是构建细胞所必需的。? 细胞的基本共性有：①所有细胞都有细胞膜；②所有细胞都有dna 与rna；③细胞都有核糖体；④细胞都以一分为二的方式分裂增殖。第二节病毒 一、病毒的基本知识 病毒是由一个核酸分子(dna或rna)与蛋白质构成的非细胞形态的生命体。类病毒仅由一个有感染性的rna构成。朊病毒仅由有感染性
实验一细胞形态结构的观察与显微测量（必做） 一、实验目的： 1．熟悉动物细胞、植物细胞的基本形态结构 2．掌握临时装片的制作方法 3．掌握显微测量的原理和方法 4．掌握生物绘图的方法。 二、实验原理： 细胞是生物体结构功能的基本单位，其形态与功能相适应。不同类型的细胞具有不同的大小、形态和结构，以适应其功能。通过制作临时装片，可以观察很多 细胞的结构，并借助测微尺测量细胞直径，进而获得细胞的体积。 三、实验仪器、试剂及材料： 仪器：光学显微镜（每人 1 台），载玻片、盖玻片、剪刀、镊子、牙签、滴管 测微尺（镜台测微尺；目镜测微尺） 试剂：1%碘液、瑞氏染液（如果观察血细胞，则需瑞氏染液） 材料：洋葱、红辣椒、紫色落葵（或紫罗兰）、血细胞悬液、口腔上皮细胞 四、实验步骤： 1．洋葱鳞茎表皮细胞的观察 在载玻片中央滴一滴1%碘液用剪刀在洋葱鳞茎叶内表面画一个1mm2的方框用镊子撕下表皮在碘液中铺平盖上盖玻片用吸水纸吸去多余碘液（也可帮助排除气泡）显微镜下观察（同法制红辣椒表皮细胞装片） 2．人口腔黏膜上皮细胞的观察 在载玻片中央滴一滴1%碘液中搅动分散细胞染色 1分钟用牙签刮取上皮细胞 盖上盖玻片观察 在 1%碘液 3 ．血细胞观察（见《细胞生物学实验教程》第9 页） 在载玻片右端滴一滴血用另一张载玻片以30~45 度角（两玻片夹角）推移血液成均匀薄膜滴一滴瑞氏染液染色1～3 分钟 自来水冲洗染液，吸水纸吸干镜检
4．显微测量 （1）原理：测微尺由目镜测微尺和镜台测微尺组成，目镜测微尺位于目镜内，为玻璃圆片，上有一条带刻度的直线，精确度较镜台测微尺的低；镜台测微尺是一块载玻片，中央圆形区域内有一带刻度的直线，精确度较目镜测微尺高。 （2）测量： 用目镜测微尺的格数度量细胞的大小， 目镜测微尺每格代表的实际长度用镜台测微尺来校定。 A、将镜台测微尺放入载物台上，转动目镜，使二者平行。选择一处让二者重合，然后向右侧寻找再次重合处，记下二者的数值，并按照目镜测微尺和镜台测微尺的精度关系换算目镜测微尺每小格实际代表的刻度值。 目镜测微尺 镜台测微尺 目镜测微尺每格的长度 = ? 正确答案 : 2.5mμ
大学课程《细胞生物学》实验教案 鼠肾细胞原代培养 一、实验目的 了解细胞原代培养的原理和方法，学习细胞消化、细胞计 数、营养液的配制等操作技术，观察原代细胞的形态。 二、实验原理 原代细胞培养是指直接从动物体内获取的器官组织，经消 化，培养成为单个细胞的过程。用胰蛋白酶对组织进行消化获得单细胞悬液，由细胞悬液定量接种后获得原代细胞培养物。胰蛋白酶的作用是消化除去细胞间质，蛋白酶液中可添加胶原酶以增加消化能力。 细胞培养是探索细胞生命活动规律一种基本的、十分有效的 实验技术，通过细胞培养可以进行细胞的结构，细胞的生长发育等等各项研究，目前已广泛地被应用于生物学的各个领域。 三、实验材料 出生后一周左右的乳鼠。 四、实验器材 细胞培养箱，离心机，超净工作台。细胞培养皿，滴管， 血球计数板，吸液器，眼科剪刀，镊子，小离心管。 五、实验药品 RPMl640培养液，小牛血清，青霉素，链霉素，0．25％胰 蛋白酶和0．1％胶原酶，，75％乙醇，碘酒，乙醚，PBS，EDTA。 六，实验步骤： 1. 按无菌操作技术，消毒超净工作台及双手。 2. 用乙醚麻醉法处死小鼠：将乙醚棉球放进烧杯中，然后放入小鼠，盖住杯口片刻等小鼠死亡。 3. 碘酒消毒腹部皮肤。 4. 75％酒精脱碘2次，然后进入超净工作台操作。 5.用酒精消毒双手及台面。 6. 用第一副眼科镊及眼科剪“工”字型剪开皮肤。 7.用第二副眼科剪，剪开拉开腹膜。 8．推开肠管，在腹后壁找到肾脏，并剪取全肾。将剪刀放入75％
酒精中浸泡，待用。 9.置肾脏于灭菌的盛有PBS灭菌液的培养皿。（直径60mm）中洗两次。夹取肾组织，移至灭菌1.5ml离心管内，将剪刀在无菌PBS 中洗一下，剪碎肾组织，越碎效果越好。 10. 加入0．25％胰蛋白酶+1％胶原酶lml，混合均匀。 11. 37℃作用15分钟，每五分钟轻轻弹击。 12. 无菌滴管轻轻吹打已消化组织20次，注意避免液体外溢。 13. 1000RPM，离心1分钟，沉淀未消化的组织块和残渣。 14. 吸取含有离散细胞的上清液至另一个管内。 15. 3000RPM离心2分钟，收集离散细胞。 16．弃去上清液，加入完全培养液lml，吹打均匀。 17．吸取l0µl，加入细胞计数板中，进行细胞计数。要求数四个角的16个小格中细胞数的总和。然后按照以下公式计算细胞密度。 总计数结果*1000*稀释倍数=细胞个数/mL 4 18.按105细胞/ml，吸取lml细胞加lml培养液，接种到35mm 细胞培养皿中。 19. 轻轻混匀细胞，置培养皿于37℃，5％的C02培养箱中，第二天观察，换培养液，继续培养，第四天观察结果。