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细胞生物学研究的内容和现状
细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科
细胞生物学的主要研究内容
当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域
细胞重大生命活动的相互关系
细胞学与细胞生物学发展简史
细胞的发现
细胞学说的建立其意义
细胞学的经典时期
实验细胞学与细胞学的分支及其发展
细胞生物学学科的形成与发展
细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书
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细胞学的经典时期:细胞学说建立以后,很自然掀起对细胞进行广泛的观察
与描述高潮,各主要的细胞器和细胞分裂活动的发现,构成了细胞学的经典时
期,主要指19世纪的最后25年。
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1840年普金耶(Pukinje)和1846年冯莫尔(VonMohl)首次将动植物细胞的内含物称“原生质”
1861年舒尔策(MaxSchultze)提出了原生质理论,认为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。1880年Hanstein提出“原生质体”的概念,认为细胞是由细胞膜包围的一小团原生质,分化为细胞核和细胞质。
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1841年Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂,其后Flemming在动物细胞,Strasburger在植物细胞中发现有丝分裂(mitosis)并证明有丝分裂的实质是细胞核内的丝状物(染色体)的形成及其向两个子细胞的平均分配。VanBeneden(1883)和Strsaburger(1886)分别在动物细胞和植物细胞中发现减数分裂。
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1883年VanBeneden和Boveri发现中心体
1894年Altmann发现线粒体Golgi发现高尔基体。
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实验细胞学时期
1883年VanBeneden发现蛔虫的卵和精子的染色体只有体细胞的一半
1888年Strasburger,1893年Overton等在植物中也发现受精现象,并证明生殖细胞的染色体也比体细胞少一半。
1980年孟德尔在34年前发表的遗传法则被重新发现。
1905年Wilson发现性别与染色体的关系,Weissman推测遗传单位有序地排列在染色体上。
德国的Borveri和美国的Sutton同时提出遗传的染色体学说,把染色体行为同孟德尔的遗传因子联系起来。
1910年摩尔根(Morgen)证明基因(Gene)是决定遗传性状的基本单位,并排列在染色体上,建立基因学说。
以上大师的研究工作将细胞学与遗传学结合起来,奠定了细胞遗传学的基础。
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细胞生物学的形成与发展
1933年第一台透射式电子显微镜的建造
1940年Joshox在细菌中发现转化现象,Hederberg发现DNA是遗传物质
1941年提出一个基因一个酶的理论
1950年明确亚细胞结构承担特殊的生化功能
1953年WatsonCrick发现DNA双螺旋结构,1958年Crick提出中心法则
1961年NiceuberyMotthad确定了每一种氨基酸的密码;JacobMonod提出操纵子学说。
1965年第一本CellBiology出版
1983年Alberts等编写“MolecularBiologyoftheCell”
1986年Darnell等编写了“MolecularCellBiology”
1990年我国用自己研制的扫描隧道电子显微镜首次观察到变性的噬菌体DNA的结构
现代分子生物学的加入,神经生物学、发育生物学的渗透融合,使得细胞学的内容
更加丰富,从而使
细胞生物学诞生
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细胞生物学
生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系,
而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位,有
了细胞才有完整的生命活动。
细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它
是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究
细胞结构与功能、细胞增殖、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
进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞
水平上结合起来。
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主要内容
细胞结构与功能、细胞重要生命活动:
细胞核、染色体以及基因表达的研究
生物膜与细胞器的研究
细胞骨架体系的研究
细胞增殖及其调控
细胞分化及其调控
细胞的衰老与凋亡
细胞的起源与进化
细胞工程
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总趋势
细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与
生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势。
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重点领域
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
细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控
细胞信号转导的研究
细胞结构体系的组装
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美国科学情报研究所(ISI)1997年SCI(ScienceCitationIndex)收录及引用论文检索,全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是:
细胞信号转导(signaltransduction);
细胞凋亡(cellapoptosis);
基因组与后基因组学研究(genomeandpost-genomicanalysis)。
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美国国立卫生研究院(NIH)在1988年底发表的一份题为《什麽是当今科研领域的热门话题?》(“Whatispopularinresearchtoday?”)的调查报告中指出,目前全球研究最热门的是
三种疾病:
癌症(cancer)
心血管病(cardiovasculardiseases)
爱滋病和肝炎等传染病
(infectiousdiseases:AIDS,hepatitis)
五大研究方向:
细胞周期调控(cellcyclecontrol);
细胞凋亡(cellapoptosis);
细胞衰老(cellularsenescence);
信号转导(signaltransduction);
DNA的损伤与修复(DNAdamageandrepair)
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