细胞生命活动的化学基础

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1、现代生命科学第一章细胞生命活动的化学基础王金发Lsswjf@mail.sysu.edu.cn11.1细胞的发现与细胞理论的建立1.1.1DiscoveryofCells第一个发现细胞的是英国学者胡克(RorbertHooke)。◆1665年，胡克发表了《Micrographia》一书,报道用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cella”。◆1674年，荷兰布商列文虎克(AntonvanLeeuwenhoek)自制了高倍显微镜(300倍左右)观察到池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子。2胡

2、克自制的显微镜31.1.2细胞学理论的建立1838年,德国植物学家施来登(MathiasSchleiden)发表论文指出∶植物是由细胞构成的;1839年,德国动物学家施旺(TheodorSchwan)提出了细胞学说的前两条原理∶◆所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；◆细胞是生命的基本单位;1858年,德国医生和病理学家魏尔肖(RudolfVirchow)对细胞学说进行了重要补充并提出∶◆一切细胞产自细胞。41.1.3细胞生物学发展简史细胞的发现及细胞学说的创立(1665-1858-1875)这个时期的

3、主要事件就是上面所述的细胞的发现、细胞学说的提出等。5细胞学的经典时期(1875-1900)◆原生质(protoplasm)理论的提出在动物、植物中发现“肉样质”的物质,并命名为“原生质”;1861年舒尔策提出原生质理论:有机体的组织单位是一小团原生质,这种物质在一般有机体中是相似的。并把细胞明确地定义为:“细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质”。6◆重要细胞器的发现1883年范.贝内登和博费里在动、植物细胞中发现了中心体1888年沃尔德耶提出染色体概念1894年范.阿尔特曼发现了线粒体1898年高

4、尔基(Golgi)发现了高尔基体。7实验细胞学时期(1900-1953)◆实验细胞学是指采用实验的手段研究细胞学的问题,即从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学及遗传发育机理的研究。8◆细胞遗传学（cytogenetics）的研究◆细胞细胞生理学（cytophysiology）的研究1912年,Carrel研制成Carrel培养瓶,采用严格的组织培养技术,成功地培养了鸡胚胎成纤维细胞持续了34年之久(1912-1946);◆细胞化学（cytochemistry）的研究9细胞生物学的诞生◆Molecula

5、rBiology1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结模型标志分子生物学的诞生；CellBiology1965年，D．P．Derobetis将其《普通细胞学》改为《细胞生物学》，标志着细胞生物学的诞生101.2细胞的基本特性1.2.1都具有细胞膜◆质膜（Protoplasm）：◆细胞质（CellPlasma）:是指细胞内除核以外的原生质,即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分,◆原生质体（Protoplast）：1.2.2细胞都具有遗传物质及遗传程序111.2.3细胞都具有核糖体细胞功能的

6、体现者是蛋白质(包括酶)，蛋白质是在核糖体上合成的。1.2.4都能进行分裂细胞能够用一分为二的分裂方式进行增殖，动、植物细胞、细菌细胞都是如此。121.2.5细胞的其他特性形态大小与体积◆细胞的形态细胞的形态与功能相适应13个体中不同组织的细胞形态14◆细胞维持体积的相对恒定典型的原核细胞直径平均在1～10μm之间，而真核细胞的直径平均为3～30μm;某些不同来源的细胞大小变化很大,如人的卵细胞直径只有0.1mm,而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm;同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或

7、缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同;器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,把这种现象为“细胞体积的守恒定律”。15■细胞维持体积相对恒定的两个因素是:●RelationshipBetweenCellsVolume(细胞体积）AndCellSurfaceArea（表面积）●某些重要分子的浓度真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?16■细胞不仅对其体积的增大有限制，而且对细胞变小也有限制。为什么？●一个生活细胞要维持正常的独立生活功能，最低限度需要50

8、0～1000种不同类型的酶和蛋白质。17细胞表面积与体积的关系18MolecularBasisofCells19水的溶剂作用201.3AssemblyofCellStructureSystems（细胞结构体系的装配）四级装配∶第一级:小分子有机物的形成;第二级:小分子有机物组装成生物大分子；第三级:由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构；第四级:由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器。2