细胞生物学

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细胞生物学英语:cell biology)舊稱细胞学cytology),是研究细胞的形态结构、生理機能、細胞週期细胞分裂, 细胞凋亡, 以及各種胞器訊息傳遞路徑的学科。研究範圍專注在生物學微觀下與分子層次。細胞生物學研究包括極大的多樣性的單細胞生物,如細菌原生動物,以及在多細胞生物人類植物,和海綿的許多專門的細胞。

细胞生物学在显微、亚显微和分子水平三个层次上进行研究,并不断向探究细胞与细胞间、细胞与细胞外界相互作用等领域拓展,向探究细胞增殖、分裂、死亡等生命活动内在规律纵深。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。[1]

細胞生命的基本單位,細胞的特殊性決定了個體的特殊性,因此,對細胞的深入研究是揭開生命奧秘、改造生命和征服疾病的關鍵。細胞生物學已經成為當代生物科學中發展最快的一門尖端學科,是生物、農學、醫學、畜牧、水產和許多生物相關專業的一門必修課程。 50年代以來諾貝爾生理與醫學獎大都授予了從事細胞生物學研究的科學家。

細胞生物學是研究細胞結構、功能及生活史的一門科學。細胞生物學由细胞学(cytology)發展而來,细胞学是關於細胞結構與功能(特別是染色體)的研究。現代細胞生物學從顯微水平,超微水平和分子水平等不同層次研究細胞的結構、功能及生命活動。

對於所有的生物科學,了解細胞的成分和細胞是如何工作是至關重要的。賞析細胞類型之間的異同,對於細胞和分子生物學領域以及生物醫學領域,如癌症研究英语cancer research發育生物學尤為重要。這些基本的相似性和差異提供了一個統一的主題,有時允許從研究一種細胞類型學到的原則進行外推並推廣到其他類型的細胞。因此,細胞生物學的研究和以下學科密切相關:遺傳學生物化學分子生物學免疫學發育生物學

内部细胞结构[编辑]

细胞的广义结构和分子组分

化学和分子环境[编辑]

细胞的研究在分子水平上进行; 然而,细胞内的大多数过程由小有机分子,无机离子,激素和水的混合物组成。约75-85%的细胞体积是由于水使其由于水的极性和结构而成为不可缺少的溶剂。细胞内作为底物的这些分子为细胞进行代谢反应和信号传导提供了合适的环境。细胞形状在不同类型的生物体之间变化不同,因此被分为两类:真核生物和原核生物。在由动物,植物,真菌和原生动物细胞组成的真核细胞的情况下,形状通常是圆形和球形的[2],而对于由细菌和古菌构成的原核细胞,形状是: 球形(球菌),杆状(杆菌),弯曲状(弧菌)和螺旋状(Spirochaete).[3]

细胞生物学更侧重于真核细胞及其信号传导途径的研究,而不是微生物学所涵盖的原核生物。

细胞器[编辑]

细胞表面膜保护细胞。

過程[编辑]

生长和发育[编辑]

细胞周期的一般概念。

细胞的生长过程不是指细胞的大小,而是指在给定时间存在于生物体中的细胞数目的密度。细胞生长涉及生物体中存在的细胞数量随着其生长和发育而增加; 随着生物体变大,存在的细胞数量也增加。细胞是所有生物的基础,它们是生命的基本单位。细胞的生长和发育对于宿主的维持和生物体的存活是必需的。对于该过程,细胞经历细胞周期和发育的步骤,其涉及细胞生长,DNA复制细胞分裂,再生,专门化和细胞死亡细胞周期分为四个不同的阶段,G1,S,G2和M。G阶段 - 是细胞生长阶段 - 构成约95%的周期[4]

蛋白質的運動[编辑]

顯微鏡下觀察內皮細胞。細胞核被染成藍色的微管被標記為綠色,由抗體和肌動蛋白絲與熒光鬼筆環肽(紅色)。

每種類型的蛋白質通常是傳送到細胞某一特定部分。細胞生物學的一個重要組成部分是研究由蛋白質移動到細胞內不同的地方,或從細胞不同的地方分泌的分子機制。

大多數蛋白質是由粗面內質網(RER)的核糖體合成的。核糖體含有的核酸核糖核酸(RNA),它裝配和連接的氨基酸製造蛋白質。在細胞質內以及在內質網(RER)內,它們可以被單獨的或群組的找到。這個過程被稱為蛋白質生物合成

其他的細胞過程[编辑]

用於研究細胞的技術[编辑]

血液细胞凝固的电子显微镜照片。
使用荧光染色特定结构,研究细胞分裂。

細胞可能是在顯微鏡下觀察,使用多個不同的技術,這些技術包括: 光學顯微鏡透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡熒光顯微鏡,和共聚焦顯微鏡檢查。

著名的細胞生物學家[编辑]

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 安, 威. 医学细胞生物学. 北京: 北京大学医学出版社. 2013: 1. ISBN 978-7-5659-0748-7. 
  2. ^ The Morphology of Eukaryotic Cells: Shape, Number and Size. YourArticleLibrary.com: The Next Generation Library. [2015-11-22] (American English). 
  3. ^ The Size, Shape, And Arrangement Of Bacterial Cells. classes.midlandstech.edu. [2015-11-22]. 
  4. ^ Hardin, Jeff. Becker's World of the Cell. ISBN 978-0-321-71602-6. 

外部链接[编辑]