细胞生物学：第01章 绪论

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1、Chapter 1 INTRODUCTION第一章第一章 绪论绪论 Aristotle(384-322B.C.): “All animals and plants, however complicated, are constituted of a few elements which are repeated in each of them.”生物界有生物界有4 106种生物，其形态结构和生命活动各种生物，其形态结构和生命活动各不相同。它们有无一个共同的不相同。它们有无一个共同的基本结构单位基本结构单位呢？呢？elements 植物：植物：根根、茎茎、叶叶等等；动物：；动物：体节体节、器官器

2、官等等第一节第一节 研究对象、内容和范围研究对象、内容和范围 E.B.Wilson(1925):“每一个生物科学问题的答案每一个生物科学问题的答案都必须到细胞中去寻找！都必须到细胞中去寻找！”细胞生物学的定义细胞生物学的定义细胞生物学她们她们均须从均须从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理上来阐明各自研究领域中生命现象的机理!细胞研究研究 对象对象生理学生理学解剖学解剖学遗传学遗传学免疫学免疫学组织胚胎学组织胚胎学发育生物学发育生物学分子生物学分子生物学生物化学生物化学动物学动物学植物学植物学微生物学微生物学基因组学基因组学蛋白质组学蛋白质组学生态学生态学第一节第一节 研究对象、内容和

3、范围研究对象、内容和范围研究细胞结构和研究细胞结构和生命活动规律生命活动规律相互促进相互渗透相互汇融相互促进相互渗透相互汇融生物化学生物化学细胞化学细胞化学(Cytochemistry)可以毫不夸张地说：可以毫不夸张地说：脱离开细胞，现代生物学的脱离开细胞，现代生物学的所有分支学科都将失去意义所有分支学科都将失去意义 ！细胞生理学细胞生理学(Cytophysiology)生理学生理学细胞遗传学细胞遗传学(Cytogenetics)遗传学遗传学Cell Biology Reveals the Size, Shape, and Location of Cell ComponentsBiochemi

4、stry Reveals the Molecular Structure and Chemistry of Purified Cell ConstituentsGenetics Reveals the Consequences of Damaged GenesGenomics Reveals Differences in the Structure and Expression of Entire GenomesDevelopmental Biology Reveals Changes in the Properties of Cells as They Specialize细胞生物学的研究内

5、容与范围不仅涉及到细胞生物学的研究内容与范围不仅涉及到生生命现象的各个方面命现象的各个方面，如，如生理、生化、遗传、应激、运动等。等。它不仅仅是孤立地研究一个个的细胞器和生物它不仅仅是孤立地研究一个个的细胞器和生物大分子，而是研究大分子，而是研究它们之间的变化过程它们之间的变化过程、它们之间它们之间的相互关系的相互关系以及以及它们与生存环境之间的相互关系它们与生存环境之间的相互关系。而且而且把把各种生命现象及其机理各种生命现象及其机理同同细胞细胞的各级结构的各级结构联系起来加以阐述联系起来加以阐述。第一节第一节 研究对象、内容和范围研究对象、内容和范围主要内容主要内容 细胞核、染色体以及基因表

6、达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞信号转导 细胞增殖及其调控 细胞分化及干细胞生物学 细胞死亡 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程一般，细胞非常微小（一般，细胞非常微小（动物细胞为动物细胞为1020 m，植物细胞为植物细胞为2030 m，支原体最小仅为支原体最小仅为0.1 m），肉），肉眼眼(0.10.2mm)无法看到。无法看到。因此，细胞的发现必须依靠因此，细胞的发现必须依靠放大工具！光镜光镜电镜电镜第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史1. 1604年年, H & Z. JanssenH & Z. Janssen荷兰眼镜商荷兰眼镜商1

7、030 1604年年, Janssen父子设计的放大镜父子设计的放大镜只能用来观察跳蚤等一些小的昆虫只能用来观察跳蚤等一些小的昆虫第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史镜筒长约镜筒长约 46cm双凸透镜双凸透镜自然光光源自然光光源“跳蚤镜跳蚤镜”他在此所用的他在此所用的“cellcell”一词实际上是指由一词实际上是指由植物植物细胞壁所围成的空腔细胞壁所围成的空腔，并无现代的，并无现代的“细胞细胞”涵义。涵义。在在Hooke开始使用开始使用“cellcell”一词后的一百多年中，一词后的一百多年中，学者们一直把注意力集中到学者们一直把注意力集中到细胞壁上，而对完整细上，

8、而对完整细胞内部的观察没有任何进展。胞内部的观察没有任何进展。R. Hooke在书中使在书中使用用“cellcell”一词来表一词来表示所观察到的空洞。示所观察到的空洞。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史2. 1665年：年：Robert HookeRobert Hooke3. 1671年年, A.V. LeeuwenhoekA.V. Leeuwenhoek(荷兰荷兰):270500270500 布店学徒：布店学徒：为检查布的质量，才开始磨制显微镜为检查布的质量，才开始磨制显微镜他用自制显微镜观察到了池塘水中的他用自制显微镜观察到了池塘水中的原原生动物生动物, 人和

9、哺乳动物的人和哺乳动物的精子，也看到了，也看到了鲑鲑鱼红细胞的鱼红细胞的核,还看到了细菌。甚至对一些细。甚至对一些细胞的胞的大小大小也进行了测量。也进行了测量。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史1838年，德国植物学家年，德国植物学家M. Schleidon根据自己的观根据自己的观察，论证了察，论证了所有的植物体都是由细胞组合而成的所有的植物体都是由细胞组合而成的。1839年，德国动物学家年，德国动物学家T. Schwann认为，认为，动物体动物体也是由细胞所组成也是由细胞所组成。T. Schwann总结了前人的工作，总结了前人的工作，正式提出了正式提出了细胞学细胞

10、学说说(Cell Theory)，肯定了肯定了一切生物体一切生物体均均由细胞组成由细胞组成。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史1858年年，德国病理学家，德国病理学家R. Virchow明确指出：明确指出：“新新细胞来自细胞来自原有的细胞原有的细胞”。完善完善“细胞学说细胞学说”。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史解剖学家解剖学家Purkinje(1840)和和Von Mohl把细胞的把细胞的内容内容物物称为称为原生质原生质(protoplasm)。1861年年Max Schultze认为，认为，动动/植物细胞中的植物细胞中的肉样质与与原

11、生质实质上是同一种物质实质上是同一种物质。1892年年O.Hertiwig把这一理论称之为把这一理论称之为“原生质学说原生质学说”细胞的基本概念就这样初步形成了细胞的基本概念就这样初步形成了，“细胞是有膜细胞是有膜包围的原生质团包围的原生质团”。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史（一）原生质理论的提出（一）原生质理论的提出（二）细胞分裂的研究（二）细胞分裂的研究1841年，年，R.Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂发现鸡胚血细胞的直接分裂W.Flemming在动物细胞在动物细胞E.Strasburger在植物细胞发现有丝分裂在植物细胞发现有丝分裂（三）细胞器的发现（

12、三）细胞器的发现18931893年，发现中心体（年，发现中心体（VanBenedenVanBeneden 和和T.BoveriT.Boveri18941894年，发现线粒体（年，发现线粒体（R.AltmannR.Altmann）18981898年，发现高尔基体（年，发现高尔基体（C.GolgiC.Golgi）1925年该书的第三版中发表了年该书的第三版中发表了E.B. Wilson绘制的一幅绘制的一幅细胞模式图细胞模式图。这幅模式图反映了这幅模式图反映了光学时代对细胞结光学时代对细胞结构的认识水平，是构的认识水平，是细胞学史上的第一细胞学史上的第一个具有代表意义的个具有代表意义的细胞模型细胞模

13、型第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史图中描绘的细胞含图中描绘的细胞含有有核、核仁、染色核、核仁、染色丝、中心粒、质体、丝、中心粒、质体、高尔基体、液泡和高尔基体、液泡和油滴油滴等等（一）细胞遗传学HertewigHertewig、E.StrasburgerE.Strasburger和和18931893年年OvertonOverton发现动植物发现动植物的受精的受精现象，证明现象，证明生殖细胞染色体数是体细胞的一半生殖细胞染色体数是体细胞的一半G.MendelG.Mendel发现的遗传法则被重新发现发现的遗传法则被重新发现E.B.WilsonE.B.Wilson发现性

14、别与染色体的关系发现性别与染色体的关系WeissmanWeissman推测遗传单位有序排列在染色体上，推测遗传单位有序排列在染色体上，T.BoveriT.Boveri和和W.SutonW.Suton同时提出遗传的染色体学说同时提出遗传的染色体学说T.H.MorganT.H.Morgan证明基因是决定遗传性状的基本单位，并提出证明基因是决定遗传性状的基本单位，并提出基因学说。基因学说。（二）细胞生理学1909年，年，R.Harrison和和A.Carrel创立了组织培养技术创立了组织培养技术1943年，年，A.Claude用高速离心机进行细胞器的分离用高速离心机进行细胞器的分离细胞生理学的研究内

15、容：细胞生理学的研究内容： 细胞对周围环境的反应细胞对周围环境的反应 细胞生长与繁殖机制细胞生长与繁殖机制 细胞从环境中摄取营养的能力细胞从环境中摄取营养的能力 细胞的兴奋性、收缩性、分泌性细胞的兴奋性、收缩性、分泌性 细胞膜的物质运输与生物电等细胞膜的物质运输与生物电等（三）细胞化学1924年，年，R.Feulgen等首先建立等首先建立DNA的检测方法的检测方法1940年，年，J.Brachet用甲基绿用甲基绿-派洛宁染色法测定派洛宁染色法测定DNA和和RNA。T.Casperson用紫外显微分光计测定用紫外显微分光计测定DNA含量。含量。电镜的发明，电镜的发明， 大大提高了分辨能力大大提高

16、了分辨能力，又促成又促成了对了对一些细胞超微结构的发现细胞超微结构的发现: :内质网内质网(Porter等等, 1945); 叶绿体叶绿体(Porter等等, 1947); 高尔基体高尔基体(Deltond, 1950); 核膜核膜(Callan & Tombin, 1950); 线粒体线粒体(Palade, Porter等等, 1951);溶酶体溶酶体(De Dave, 1952); 核糖体核糖体(Palade, 1953); 单位膜单位膜(Robertson, 1958) 1961年，年，J. BrachetJ. Brachet据电镜下观察到的结构，据电镜下观察到的结构，并集并集40、50

17、年代年代的的研究研究成成就就，在，在“Living CellLiving Cell” 一一文中绘制了一幅细胞模式文中绘制了一幅细胞模式图图第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史1965年年，E.D.P. De Robertis率先将其编著率先将其编著General CytologyGeneral Cytology(普通细胞学)教科书的第教科书的第4版更版更名为名为Cell BiologyCell Biology(细胞生物学)。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史深刻性：它从细胞的它从细胞的整体整体、超微超微和和分子分子各个结构层各个结构层次对细

18、胞进行剖析，并把次对细胞进行剖析，并把细胞的生命活动细胞的生命活动同分子水平和超同分子水平和超分子水平的分子水平的结构结构变化变化联系起来。联系起来。综合性：它所研究的它所研究的内容极其广泛内容极其广泛，涉及到，涉及到许多领域，许多领域，并并同生理学、遗传学、发育生物学和同生理学、遗传学、发育生物学和生物化学相互融汇在一起。生物化学相互融汇在一起。至至6060年代，由于电镜标本固定技术的改进，年代，由于电镜标本固定技术的改进，显示出基质中还有显示出基质中还有微管微管和和微丝微丝等等的的存在存在。第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史细胞骨架的发现第二节第二节 分子细胞生

19、物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史第二节第二节 分子细胞生物学的发展简史分子细胞生物学的发展简史WilkinsJ.D. Watson(27岁岁;生物专业生物专业)H.C. Crick( (物理专业物理专业) )英国剑桥大学英国剑桥大学Cawendish实验室实验室Pauling英英 国国皇家学院皇家学院美国加州美国加州理工大学理工大学分子生物学的诞生：分子生物学的诞生：1953年年, J.D. Watson & H.C. Crick:1958年年Crick又提出了遗传信息传递的又提出了遗传信息传递的“中心法则”(central dogma)：1960年年Jacob和和Monod：蛋白质合成

20、调控的：蛋白质合成调控的操纵子学说(operon theory)；1970年年Baltimore在肿瘤病毒的研究中发现了在肿瘤病毒的研究中发现了逆转录酶。分子生物学的发展：1977年底，第年底，第1次把高等动物的次把高等动物的生长激素释放抑制生长激素释放抑制素素(somatostatin, SRIF)基因基因引入引入大肠杆菌大肠杆菌，并得到了，并得到了表达，大肠杆菌合成了生长激素释放抑制素。表达，大肠杆菌合成了生长激素释放抑制素。1979年，美国哈佛大学一研究组把年，美国哈佛大学一研究组把小鼠胰岛素基小鼠胰岛素基因因引入引入大肠杆菌大肠杆菌，成功地合成了胰岛素。，成功地合成了胰岛素。70年代以

21、来由于年代以来由于DNA重组、剪接技术的迅速发展。重组、剪接技术的迅速发展。遗传工程的兴起据报道，据报道，1985年日本一研究组在高压电镜下已观年日本一研究组在高压电镜下已观察到了察到了DNA分子的三维双螺旋结构分子的三维双螺旋结构。1986年有的学者在纽约年有的学者在纽约IBM的实验室发明了分辨的实验室发明了分辨力为力为1nm扫描干扰显微镜扫描干扰显微镜(SIAM)，可以识别分子。，可以识别分子。1986年美国、日本又研制成功了年美国、日本又研制成功了扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜。当前，当前，细胞生物学已进入了研究大分子结构变细胞生物学已进入了研究大分子结构变化与细胞生理活动的关系的阶段化与

22、细胞生理活动的关系的阶段，正面临着，正面临着分子解剖的艰巨任务。的艰巨任务。新型电镜的发展1997年瑞士学者年瑞士学者Luger等利用高分辨力等利用高分辨力（0.28nm）X射线显示了染色质核小体核心组蛋白射线显示了染色质核小体核心组蛋白8聚体的聚体的原子水平结构。新技术的应用，使人们有可能用直接显示的方新技术的应用，使人们有可能用直接显示的方法查清细胞生理活动过程中分子结构的细微变化，法查清细胞生理活动过程中分子结构的细微变化，为细胞生物学的发展带来新的飞跃。为细胞生物学的发展带来新的飞跃。1981年，年，中国科学院上海生物化学研究所、中中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海细胞生物研

23、究所、北京大学国科学院上海细胞生物研究所、北京大学等单位等单位合作，经过合作，经过13年的努力，人工合成了年的努力，人工合成了酵母丙氨酸酵母丙氨酸转移核糖核酸转移核糖核酸，这项成果是我国继在世界上领先，这项成果是我国继在世界上领先人工合成牛胰岛素之后，又取得的一项世界性的人工合成牛胰岛素之后，又取得的一项世界性的重大成就。重大成就。1990年美国启动了年美国启动了“人类基因组规划”(Human Genome Project)的浩大工程，计划利用的浩大工程，计划利用15年的时间年的时间完成完成人类单倍体数染色体所含全部基因的测序人类单倍体数染色体所含全部基因的测序工作。工作。继美国之后，继美国之

24、后，欧共体欧共体、意大利意大利、日日本本、俄罗斯俄罗斯、法国法国、加拿大加拿大、澳大利亚澳大利亚和和中国中国亦先后开展了人类基因组的基因亦先后开展了人类基因组的基因克隆和测序研究。克隆和测序研究。受精卵受精卵超级小鼠动物克隆Dolly(多利多利)克隆羊卵细胞卵细胞乳腺细胞乳腺细胞1997年，年，Wilmut等等多莉羊与寄母多莉羊与寄母多多莉莉羊羊与与生生母母n 人人类类面面临临最最重重大大的的问问题题和和挑挑战战人口膨胀；人口膨胀；粮食短缺；粮食短缺；疾病危害；疾病危害；环境污染；环境污染；能源危机；能源危机；资源匮乏；资源匮乏；生态平衡破坏；生态平衡破坏；生物物种大量消亡。生物物种大量消亡。

25、 解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全方位全方位的。2012年国际十大科学进展（美国科学） 排在首位的是希格斯玻色子被证实存在。排在首位的是希格斯玻色子被证实存在。 丹尼索瓦人是与现代人类存在亲缘关系的人种之一。丹尼索瓦人是与现代人类存在亲缘关系的人种之一。 日本科学家利用从成年小鼠身上提取的胚胎干细胞，生日本科学家利用从成年小鼠身上提取的胚胎干细胞，生成了能够产生卵子的卵细胞。成了能够产生卵子的卵细胞。 美国航天局（美国航天局（NASA）的工程师利用一种创新的着陆系）的工程师利用一种创新的着陆系统，让

26、统，让“好奇好奇”号火星探测器悬挂在缆绳上，缓缓在红色号火星探测器悬挂在缆绳上，缓缓在红色星球上着陆。星球上着陆。 利用比传统的同步辐射光源亮利用比传统的同步辐射光源亮10亿倍的亿倍的X射线激光，科射线激光，科学家确定了与非洲昏睡病的传播相关的一种蛋白质的结构。学家确定了与非洲昏睡病的传播相关的一种蛋白质的结构。 一种新的技术手段让研究人员可以修改实验动物的基因，一种新的技术手段让研究人员可以修改实验动物的基因，或使其处于非活跃状态。或使其处于非活跃状态。 科学家证实存在着马约拉纳费米子，这种粒子可以充当自科学家证实存在着马约拉纳费米子，这种粒子可以充当自己的反物质粒子，并自我毁灭。己的反物质

27、粒子，并自我毁灭。 “DNA元素百科全书元素百科全书”计划表明，计划表明，80%的人类基因组都是的人类基因组都是活跃的，可以打开或关闭特定的基因。活跃的，可以打开或关闭特定的基因。 人脑人脑机器接口让瘫痪病人可以用思维意识来移动机械臂，机器接口让瘫痪病人可以用思维意识来移动机械臂，并进行立体空间活动。并进行立体空间活动。 中国的科研人员发现了一个模型的最后一个未知参数，该中国的科研人员发现了一个模型的最后一个未知参数，该模型用来描述中微子如何在以接近光速的速度移动时从一个模型用来描述中微子如何在以接近光速的速度移动时从一个形态转化为另一个形态（通常称为中微子震荡）。形态转化为另一个形态（通常称

28、为中微子震荡）。1. 人类探测器历史性地飞出太阳系人类探测器历史性地飞出太阳系 2. 首次首次3D打印出打印出“活体组织活体组织” 研究人员创造出一种水滴研究人员创造出一种水滴网络，能够模仿生物组织中的细胞的一些特性。网络，能够模仿生物组织中的细胞的一些特性。3. 世界第一台碳纳米管计算机建成世界第一台碳纳米管计算机建成 2013世界十大科技进展世界十大科技进展4. 首次发现人类首次发现人类DNA存在四链螺旋结构存在四链螺旋结构 巴拉苏布拉马尼安说，能够证实在人类细胞中存巴拉苏布拉马尼安说，能够证实在人类细胞中存在四链螺旋结构，是一个里程碑式的成就，对这一结在四链螺旋结构，是一个里程碑式的成就

29、，对这一结构的研究将来也许会成为控制癌细胞增生的关键。构的研究将来也许会成为控制癌细胞增生的关键。5. 首次捕捉到太阳系外高能中微子首次捕捉到太阳系外高能中微子 6. 成功培育出人类胚胎干细胞成功培育出人类胚胎干细胞 去除人体卵母细胞内包含去除人体卵母细胞内包含DNA的细胞核，然后将这些细的细胞核，然后将这些细胞与胎儿皮肤细胞或胞与胎儿皮肤细胞或8个月大婴儿的皮肤细胞融合，产个月大婴儿的皮肤细胞融合，产生出的胚胎携带着来自皮肤细胞的生出的胚胎携带着来自皮肤细胞的DNA。之后科学家。之后科学家能够使用这些胚胎衍生出胚胎干细胞，理论上这些胚能够使用这些胚胎衍生出胚胎干细胞，理论上这些胚胎干细胞能够

30、分化成这个婴儿的所有类型的细胞。胎干细胞能够分化成这个婴儿的所有类型的细胞。7. 世界最大地面天文观测装置正式启用世界最大地面天文观测装置正式启用 8. 首张人脑超清三维图谱问世首张人脑超清三维图谱问世 9. 首次实现两个人脑之间的远程控制首次实现两个人脑之间的远程控制 10. “一箭一箭32星星”发射创新纪录发射创新纪录2014年世界十大科技进展年世界十大科技进展 欧洲欧洲“罗塞塔罗塞塔”人造探测器首次登陆彗星被选为本年人造探测器首次登陆彗星被选为本年度最重要的科学突破。度最重要的科学突破。 从恐龙到鸟的转变：从恐龙到鸟的转变：一系列论文揭示了恐龙如何进化一系列论文揭示了恐龙如何进化成鸟类，

31、以及这些鸟类祖先如何在成鸟类，以及这些鸟类祖先如何在6500万年前恐龙大灭绝事万年前恐龙大灭绝事件中存活下来。件中存活下来。年轻血液有年轻血液有“返老还童返老还童”功效：功效：研究表明，高龄小鼠体研究表明，高龄小鼠体内注射年轻小鼠的血液可以内注射年轻小鼠的血液可以“返老还童返老还童”，而原因可能在于，而原因可能在于血液中一种叫血液中一种叫GDF11的蛋白。的蛋白。机器人机器人“自主自主”合作：受白蚁启发，科学家开发出新型合作：受白蚁启发，科学家开发出新型机器人，可在无人监督的情况下一同工作，完成搭积木式的机器人，可在无人监督的情况下一同工作，完成搭积木式的简单结构搭建工作。简单结构搭建工作。

32、仿人脑芯片：仿人脑芯片：可治糖尿病的细胞：可治糖尿病的细胞：细胞是胰脏中产生胰岛素的细胞，细胞是胰脏中产生胰岛素的细胞，今年两个研究小组用两种不同方法在实验室中培养出酷似今年两个研究小组用两种不同方法在实验室中培养出酷似细细胞的细胞，为研究糖尿病提供了新的途径。胞的细胞，为研究糖尿病提供了新的途径。印尼洞穴艺术：印尼洞穴艺术：操纵记忆：操纵记忆：研究人员利用光遗传学技术操纵小鼠的特定研究人员利用光遗传学技术操纵小鼠的特定记忆，如删除记忆或植入虚假记忆。记忆，如删除记忆或植入虚假记忆。立方体卫星：立方体卫星： 生命基因密码生命基因密码“添丁添丁”：自然界的自然界的DNA（脱氧核糖核酸）（脱氧核糖

33、核酸）只有只有4种碱基：种碱基：G、T、C和和A，但科学家设计制造的一种大肠，但科学家设计制造的一种大肠杆菌的杆菌的DNA新添两个成员：新添两个成员：X和和Y实现单光子多自由度量子隐形传态实现单光子多自由度量子隐形传态理论预言并实验验证外尔半金属的存在理论预言并实验验证外尔半金属的存在揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征实现对反物质间相互作用力的测量实现对反物质间相互作用力的测量探测到宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大的类星体探测到宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大的类星体发现东亚最早的现代人化石发现东亚最早的现代人化石实现对单个蛋白质分子的磁共振探测实现对单个蛋白质分

34、子的磁共振探测揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征解析细胞炎性坏死的关键分子机制和研制出碳基高效解析细胞炎性坏死的关键分子机制和研制出碳基高效光解水催化剂。光解水催化剂。2015年中国十大科学进展年中国十大科学进展科学科学公布公布2016十大进展十大进展1.时空涟漪撼动科学界时空涟漪撼动科学界2.邻居系外行星现行踪邻居系外行星现行踪3、人工智能围棋场显身手、人工智能围棋场显身手4、杀死老细胞永葆年轻杀死老细胞永葆年轻5、会会“读心读心”的类人猿的类人猿6、计算软件设计人工蛋白计算软件设计人工蛋白7、实验室制出小鼠卵子、实验室制出小鼠卵子8

35、、单次非洲移民潮让人类走向全球、单次非洲移民潮让人类走向全球9、纳米孔基因测序技术领风骚、纳米孔基因测序技术领风骚10、超透镜带来大前景、超透镜带来大前景低温电子显微镜（低温电子显微镜（cryo-EM）技术技术2017中国十大科学进展中国十大科学进展实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物首次探测到双粲重子首次探测到双粲重子实验发现三重简并费米子实验发现三重简并费米子实现氢气的低温制备和存储实现氢气的低温制备和存储研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢研发出基于共格纳米析出强

36、化的新一代超高强钢利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态中国发现新型古人类化石中国发现新型古人类化石酵母长染色体的精准定制合成酵母长染色体的精准定制合成研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统。研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统。学什么 部分内容选学与自学第1章 绪论 第2章 细胞生物学的研究方法第3章 细胞的基本概念 第4章 细胞质膜与细胞表面第5章 物质跨膜运输与信号传递 第6章 核糖体第7章细胞内膜系统和细胞质基质第8章 细胞的能量转换第9章 细胞骨架与细胞运动第10章间期细胞核和染色体第11章 细胞分裂与细胞周期调控 第12章细胞分化与真核细胞基因表达调控 第13章细胞衰老与凋亡如何学习如何学习 兴趣是最好的老师 人人热爱生命 热爱生命而喜爱生命科学 感觉:神秘，神妙，神圣 主动探索 提出问题富于想象 儿童 爱因斯坦 保持天性好奇和经常思考提问 自学 把握生命的层次 个体器官组织 细胞细胞器分子原子 分子生物学；进化 生态 宏观生物学微观与宏观领域 相互联系 既见树木 又见森林请随时提出你的宝贵意见 本章内容到此结束本章内容到此结束谢谢大家 ！