細胞生物學細胞細胞生物學細胞細胞生物學細胞第一章緒論第一節細胞生物學概述一、細胞生物學的概念與研究內容1、細胞生物學的概念細胞生物學是從細胞的顯微、亞顯微和分子三個水平對細胞的各種生命活動開展研究的學科。2、細胞生物學的研究內容研究對象：以細胞為研究對象結構與功能相結合關注細胞間的相互關系研究方式：從細胞的表型特征入手從基因或蛋白質等生物大分子入手二、光學顯微鏡下的細胞學研究

----19世紀中葉到20世紀初期應用固定和染色技術在光學顯微鏡下觀察細胞形態結構和細胞的分裂活動。三、實驗細胞學階段----20世紀初期到20世紀中葉

采用多種實驗手段對細胞的生化代謝和生理功能進行研究。

細胞核型、帶型的研究1、細胞遺傳學(cytogenetics)2、細胞生理學(cytophysiology)3、細胞化學(cytochemistry)分支學科的建立和發展：四、亞顯微結構與分子水平的細胞生物學----20世紀中葉電子顯微鏡的發明及分子生物學的發展---細胞亞顯微結構的發現細胞生物學與分子生物學結合基因調控、信號轉導、細胞分化和凋亡，腫瘤生物學等領域成為當前的主流研究內容。第二章細胞的概念與分子基礎第一節細胞的基本概念一、細胞是生命活動的基本單位細胞是構成有機體的基本單位；細胞具有獨立完整的代謝體系，是代謝與功能的基本單位；細胞是有機體生長與發育的基礎；細胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性；沒有細胞就沒有完整的生命。原核細胞特點：結構簡單、體積小主要代表：支原體、放線菌、細菌、藍藻真核細胞特點：結構復雜、形態結構各異特征原核細胞真核細胞核膜/核仁無有重要細胞器無（僅有核糖體70S）有細胞骨架無有DNA量（信息量）少大DNA分子結構環狀線狀染色質或染色體

僅一條DNA，且裸有2個以上DNA分

露，不與組蛋白結合，子，與組蛋白和部但可與少量類組蛋白結合分酸性蛋白結合

基因結構特點無內含子有內含子無大量的重復序列有大量重復序列

轉錄與翻譯

同時進行（胞質內）核內轉錄，胞質內翻譯

加工修飾無有第三章細胞生物學的研究

方法和手段

在光學顯微鏡中，照明系統是可見光，使用的是玻璃透鏡系統，可直接通過目鏡觀察鏡像。

在電子顯微鏡中，照明系統為電子束，使用電磁透鏡，通過熒光屏觀察樣品的鏡像。光學顯微鏡：以可見光（或紫外線） 為光源。電子顯微鏡：以電子束為光源。一、光學顯微鏡

分辨率(resolution)

R=0.61λ/ｎ?sinθ其中λ為入射光線波長；

n=介質折射率；

θ=樣品對物鏡鏡口張角的半角分辨率——顯微鏡或人眼在25cm的明視距離處，能分辨被檢物體微細結構最小間隔的能力。人眼分辨率為0.07～0.1mm，光鏡分辨率為0.2μm最大放大倍數＝人眼/光鏡分辨率標本處理：常規固定、包埋、切片、染色

比較高級的顯微鏡上都設有傾斜式的雙目鏡筒。在物鏡轉換器上方裝有四個棱鏡，使經過物鏡的光線平分為兩路到達目鏡，故雙筒顯微鏡的亮度要比單筒者為暗。雙筒顯微鏡的優點為同時用兩眼觀察，有較強的立體感。

1、普通光學顯微鏡2、熒光顯微鏡

（Fluorescencemicroscope）特點：光源為紫外線，波長較短，分辨力高于普通顯微鏡。用于觀察能激發出熒光的結構。用途：免疫熒光觀察、基因定位、疾病診斷。

3、相差倒置顯微鏡

物鏡與照明系統顛倒，前者在載物臺之下，后者在載物臺之上，用于觀察培養的活細胞，通常具有相差物鏡，有的還具有熒光裝置。4.相差顯微鏡把透過標本的可見光的光程差變成振幅差，從而提高了各種結構間的對比度，使各種結構變得清晰可見。用途：觀察未經染色的玻片標本.5、激光共聚焦掃描顯微境

（Laserconfocalscanningmicroscope,LCSM）用激光作光源，逐點、逐行、逐面快速掃描。能顯示細胞樣品的立體結構。分辨力是普通光學顯微鏡的3倍。用途類似熒光顯微鏡，但能掃描不同層次，形成立體圖像。以電子束作光源，波長短。分辨率用于觀察超微結構（ultrastructure），即小于0.2μm、光學顯微鏡下無法看清的結構，又稱亞顯微結構（submicroscopicstructures）。1、透射電子顯微鏡（transmissionelectronmicroscope,TEM）理論值：0.002nm實際值：0.1nm生物樣品：2nm2、掃描電子顯微鏡第二節細胞的分離和培養一．從組織中分離不同類型細胞1.制備單細胞懸液：機械方法蛋白水解酶EDTA

2.分離不同類型的細胞：離心

FCM3.生化分析或細胞培養

流式細胞儀(flowcytometer,FCM)

從多細胞懸液中分離目的細胞的精密儀器

樣品處理：用帶熒光的特異抗體標記待分離的細胞分離速度：2萬個細胞/s分離純度：>95%二．細胞培養（cellculture）1.概念:是指從活體組織分離出特定的細胞，在一定的條件下進行培養，使之能夠繼續生存、生長以至增殖的一種方法2.原代培養(primaryculture)3.傳代培養(secondaryculture)4.細胞系(cellline)細胞培養基本條件潔凈環境（無菌、無毒）適宜的溫度（37℃）、CO2濃度（5%）適宜的pH

營養、培養基（天然、合成：DMEM、RPMI1640、TC199）促細胞生長物質

(血清、生長因子、生長素、激素)細胞培養過程取材酶消化、制備細胞懸液接種培養傳代、凍存6.細胞融合(cellfusion)

通過培養和誘導，兩個或多個細胞合并成一個雙核或多核細胞的過程稱為細胞融合（cellfusion）。有性繁殖時發生的精卵結合是正常的細胞融合，即由兩個配子融合形成一個新的二倍體。同核體：相同基因型的細胞融合而成。異核體：不同基因型的細胞融合而成。自發融合誘發融合誘導細胞融合的方法：

生物方法（仙臺病毒、副流感病毒等）化學方法（聚乙二醇PEG）物理方法（電擊和激光）。

應用*基因定位*細胞學研究*單克隆抗體第三節．細胞組分的分級分離（cellfrationation）

目的：用于研究細胞器和其他各種組分的化學性質和功能。

方法：1.勻漿—將細胞破碎保留細胞器（超聲、研磨、凍融、低滲）2.分級分離—離心

3.分析—了解化學組成及功能原代培養是指直接從機體取下細胞、組織和器官后立即進行培養。一般過程如圖所示。

傳代培養：是指把增殖的原代培養的細胞從培養瓶中取出，以1：2以上的比例擴大培養。

細胞系:從腫瘤組織培養建立的細胞群或培養過程中發生突變或轉化的細