细胞生物学论文浅谈病毒.docx
《细胞生物学论文浅谈病毒.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞生物学论文浅谈病毒.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
细胞生物学论文浅谈病毒
细胞生物学论文――浅谈病毒
篇一：
细胞生物学论文
细胞自噬
2021年10月3日诺贝尔生理学奖授予日本科学家大隅良典，以表彰他发现并阐释了细胞自噬的机理，在细胞自噬研究方面做出了杰出贡献。
日本东京工业大学分子细胞学教授大隅良典所带领的研究小组成功的探明了细胞自噬的启动机制，他的研究为理解许多机体生理过程中自体吞噬的重要性奠定了坚实的基础，为揭示生命进程的发展做出了巨大的推动作用。
一、自噬的发现
20世纪50年代中期，科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”（这种隔间的学名是细胞器），包含消化蛋白质，碳水化合物和脂质的酶。
这个专门隔间被称作“溶酶体”，相当于降解细胞成分的工作站。
比利时科学家克里斯汀・德・迪夫（ChristiandeDuve）在1974年因为溶酶体和过氧化物酶体的发现，被授予诺贝尔生理学或医学奖。
克里斯汀・德・迪夫，1974年获得诺贝尔生理学或医学奖，“自噬”这个词的命名人。
60年代的新观察表明，在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质，乃至整个的细胞器。
因此，细胞似乎有将大量的物质传输进溶酶体的策略。
进一步的生化和显微分析发现，有一种新型的囊泡负责运输细胞货物进入溶酶体进行降解（图1）。
发现溶酶体的科学家迪夫，创造了自噬（auotophagy）这个词来描述这一过程。
这种新的囊泡被命名为自噬体。
我们的细胞有不同的细胞“小隔间”，承担不同的作用。
溶酶体就是这样一种隔间，里面有用于消化细胞内容物的消化酶。
人们在细胞内又观察到了一种新型的囊泡，叫做自噬体。
自噬体形成的时候，逐渐吞没细胞内容物，例如受损的蛋白质和细胞器；然后它与溶酶体相融，其中的内容被降解成更小的物质成分。
这一过程为细胞提供了自我更新所需的营养和材料。
在20世纪70年代和80年代，研究人员集中研究阐明用于降解蛋白质的另一个系统，即“蛋白酶体”。
在这一研究领域，阿龙・切哈诺沃（AaronCiechanover），阿夫拉姆・赫什科（AvramHershko）和欧文・罗斯（IrwinRose）因为“泛素介导的蛋白质降解的发现”被授予2021年诺贝尔化学奖。
蛋白酶体降解蛋白质的效率很高，一个个单个降解蛋白质，但这个机制没有解释细胞是怎么解决更大的蛋白质复合物以及破旧的细胞器的。
[
2021年诺贝尔生理学或医学奖得主大隅良典曾经活跃于多个研究领域，但自从1988年建立了自己的实验室之后，他就主要研究蛋白质在液泡中降解的过程了。
液泡也是一种细胞器，它在酵母中的地位和人体中溶酶体的地位类似。
酵
母细胞相对更容易进行研究，因而常被用作人类细胞的模型；寻那些在复杂细胞通路中发挥重要作用的基因时，酵母特别有用。
但大隅面临着一个重大挑战：
酵母细胞很小，在显微镜下不容易看清它的内部结构，因此他起初都无法确定自噬现象是否也会发生在酵母细胞中。
大隅推论，如果他能在自噬行为发生的时候阻断液泡中蛋白质分解的过程，那么自噬体将在液泡中累积，从而在显微镜下可见。
因此，他培育出因突变而缺乏液泡降解酶的酵母细胞，并通过使细胞饥饿激发自噬。
Fig.1细胞自噬体示意图
大隅良典接着利用了他改造过的酵母菌株――在这些酵母挨饿时，它们的自噬体会积累起来。
如果对自噬过程重要的基因被失活，那么自噬体积累就理应不会发生。
大隅良典将酵母细胞暴露在一种能随机在多个基因里引起突变的药物中，然后诱导自噬过程。
由于大隅良典和紧随他步伐的研究者的工作，我们现在知道细胞自噬控制着许多重要的生理功能，涉及到细胞部件的降解和回收利用。
细胞自噬能快速提供燃料供应能量，或者提供材料来更新细胞部件，因此在细胞面对饥饿和其它种类的应激时，它发挥着不可或缺的作用。
在遭受感染之后，细胞自噬能消灭入侵的细胞内细菌活病毒。
自噬对胚胎发育和细胞分化也有贡献。
细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器，这个质检过程对于抵抗衰老带来的负面影响有举足轻重的意义。
二、细胞自噬的过程
在此过程中，自噬体的形成是关键，其直径一般为300~900nm，平均500nm，囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等。
与其他细胞器相比，自噬体的半衰期很短，只有8min左右，说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。
尽管对自体吞噬具体过程的了解还需要加强,
但是人们已经勾勒出自体吞噬
过程的大致轮廓:
细胞质中的线粒体等细胞器首先被称为“隔离膜”的囊泡所包被,这种“隔离膜”主要来自于内质网和高尔基体；囊泡最终形成双层膜结构,即自吞噬体（autophagosome）,也称之为初始自体吞噬泡（initialautophagicvacuoles,AVi）；自吞噬体与胞内体融合形成中间自体吞噬泡（intermediateautophagicvacuoles,AVi/d）；最终自体吞噬泡的外膜与溶酶体融合形成降解自体吞噬泡（degradingautophagicvacuoles,AVd）,由溶酶体内的酶降解自体吞噬泡中的内容物和内膜。
在整个自体吞噬过程中,细胞质和细胞器都受到破坏,最明显的是线粒体和内质网受损。
虽然自体吞噬并不直接破坏细胞膜和细胞核,但是有证据表明；在最初断裂或消化后，细胞膜和细胞核会最终变成溶酶体以消化和分解自身。
Fig.2细胞自噬过程示意图
三、细胞自噬的调控
3.1泛素样蛋白系统对细胞自噬的调控
泛素化是在翻译后水平上进行蛋白修饰的一种方式，参与蛋白酶体依赖性蛋白水解、蛋白功能调控、亚细胞分布和/或蛋白质互作。
在泛素激活酶
（ubiquitin-activatingenzyme,El）、泛素接合酶（ubiquitin-conjugatingenzyme,E2）以及泛素蛋白连接酶（ubiquitin-proteinligase,E3）的连续作用下,泛素与底物蛋白特定的Lys残基共价结合完成泛素化。
同时，泛素化也是
一种可逆性的过程，可由去泛素化酶将泛素从蛋白质上除去。
泛素化主要包括以下3步酶促反应过程:
（1）在ATP作用下,E1可在其Cys和泛素的C-端的Gly之间形成巯酯键，即E1-SH~Ub，从而激活泛素；
（2）在ATP和E2酶作用下，泛素
从E1转移到E2上，同样以巯酯键的方式结合（E2-SH~Ub）；（3）E3酶可以特异性
识别底物蛋白并与之结合，与此同时E2将激活的泛素直接转移到某些E3结合的底物上，经过多个重复，多个泛素之间通过Lys相互连接，在底物上形成多泛素链。
E1-样酶Atg7和E2-样酶Atg10泛素样反应后，泛素样蛋白Atg12与Atg5Lys130共价耦联，Atg16L1作为连接蛋白，增强Atg12和E3泛素连接酶样蛋白Atg5间的互作，而后Atg12-Atg5与Atg16L1形成E3连接酶样复合体并定位于PAS。
半胱氨酸酶Atg4酶切LC3并暴露C-端最后5个Gly残基，在E2-样酶Atg3辅助下，与磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine，PE）发生E3-样共轭形成脂化的LC3（LC3-II）并定位于PAS，吞噬泡加工成为成熟自噬体。
3.2mTOR信号通路对细胞自噬的调控
mTOR（mammaliantargetofrapamycin）属于Ser/Thr激酶，参与细胞发育、核糖体生成和代谢调控等生物学过程。
mTOR包括雷帕霉素敏感型mTORC1和雷帕霉素非敏感型mTORC2。
mTORC1磷酸化ULK1-Atg13-RB1CC1-C12orf44/Atg101复合体使其失活，从而负调控细胞自噬的形成，其活化程度可反应出自噬水平，如果阻断mTORC1的功能，Ser/Thr激酶可磷酸化Atg1复合体并激活自噬。
mTORC2的磷酸化能激活Akt（PKB）和Atg1抑制自噬，也可上调HIF1A（hypoxia-induciblefactor1A）的表达。
Fig.3mTOR上游示意图
Fig.4mTOR下游示意图
3.3miRNA对细胞自噬的调控
microRNA（miRNA）是一类长约22nt的内源性非编码小RNA分子，在转录后水平调控基因的表达。
研究表明，miRNA参与细胞生长发育、炎症、肿瘤、衰老、凋亡等多种生理病理过程。
近年来，还发现miRNA参与了细胞自噬调控，在自噬的发生和形成中发挥重要作用。
miRNA与其靶mRNA3′-UTR部分互补序列配对，通过降解mRNA和/或抑制蛋白翻译来调控基因表达，并且miRNA与其靶mRNA的序列同源性决定了是降解mRNA还是抑制翻译。
营养饥饿、缺氧、雷帕霉素等可诱导细胞自噬，但多数miRNA在自噬过程的不同阶段可通过作用于Atg蛋白以拮抗这种诱导作用，抑制细胞自噬，对细胞造成伤害，且无细胞特异性。
在正常生长条件下，抗凋亡蛋白家族Bcl-2（包括Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1、A1、Bcl-W和Rubicon）与Beclin1结合能力最强，Beclin1BH3结构域与Bcl-2和/
篇二：
细胞生物学论文
细胞生物学课程论文
题目：
叶绿体的研究进展
学院：
农学院
专业班级：
植物科学与技术1401班
姓名：
尹葛鑫
学号：
2021014040118
2021年5月
摘要：
叶绿体是植物细胞所特有的能量转换细胞器，其主要功能是进行光合作用。
光合作用是自然界最重要的化学反应，是包括人类在内的生物体赖以生存和生存的基础，也是能源利用和开发的一个重要方向。
由此可见，对叶绿体研究的重要意义。
关键词：
叶绿体化合作用结构能源叶绿体是质体的一种，是绿色植物和藻类等真核自养生物细胞中专业化亚单元的细胞器，是绿色植物进行光合作用的场所。
质体是植物细胞所特有的。
它可以分为具色素的叶绿体、有色体和不具色素的白色体。
叶绿体主要由脂类体由双层单位膜构成。
叶绿体是高度动态的，它们循环并在植物细胞内四处移动，并且偶尔分裂成两个来生殖。
它们的行为受到环境因素如光的颜色和强度的影响。
1880年，法国植物学家、植物叶绿体的发现者席姆佩尔证明淀粉是植物光合作用的产物。
1883年，他经研究发现淀粉只在植物细胞的特定部位形成，并将其命名为叶绿体，席姆佩尔还曾广泛地游历了美洲、亚洲和非洲的热带地区，对那里的植物进行了考察，并将考察结果发表在1898年出版的《以生理学为基础的植物--------地理学》一书中。
1940年德国人G。
A。
Kausche和H。
Ruska发表了世界第一张叶绿体的电镜照片。
形态总述
在高等植物中叶绿体象双凸或平凸透镜，长径5~10um，短径2~4um，厚2~3um。
高等植物的叶肉细胞一般含50～200个叶绿体，可占细胞质的40%，叶绿体的数目因物种细胞类型，生态环境，生理状态而有所不同。
在藻类中叶绿体形状多样，有网状、带状、裂片状和星形等等，而且体积巨大，可达100um。
叶绿体由叶绿体外被（chloroplastenvelope）、类囊体（thylakoid）和基质（stroma）3部分组成，叶绿体含有3种不同的膜：
外膜、内膜、类囊体膜和3种彼此分开的腔：
膜间隙、基质和类囊体腔。
外被
叶绿体外被由双层膜组成，外膜的渗透性大，如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。
内膜物质有较强选择通透性。
内外膜间围有膜间隙，膜间为10~20nm的膜间隙。
内膜对通过物质的选择性很强，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸、丙糖磷酸，双羧酸和双羧酸氨基酸可以透过内膜，ADP、ATP已糖磷酸，葡萄糖及果糖等透过内膜较慢。
蔗糖、C5糖双磷酸酯，C
糖磷酸酯，NADP+及焦磷酸不能透过内膜，需要特殊的转运体（translator）才能通过内膜。
类囊体
是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。
膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合膜。
许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层（granalamella）。
基粒直径约0。
25~0。
8μm，由10~100个类囊体组成。
每个叶绿体中约有40~60个基粒。
叶绿体通过内膜形成类囊体来增大内膜面积，以此为在叶绿体中发生的反应提供场所。
贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片层（stromalamella）。
由于相邻基粒经网管状或扁平状基质类囊体相联结，全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。
类囊体做为单独一个封闭膜囊的原始概念已失去原来的意义，它所表示的仅仅是叶绿体切面的平面形态。
类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类（60：
40），脂类中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸（约87%），具有较高的流动性。
光能向化学能的转化是在类囊体上进行的，因此类囊体膜亦称光合膜，类囊体膜的内在蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌（PQ）、质体蓝素（PC）、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。
基质
是内膜与类囊体之间的空间，主要成分包括：
碳同化相关的酶类：
如RuBP羧化酶占基质可溶性蛋白总量的60%。
叶绿体DNA、蛋白质合成体系：
如，ctDNA、各类RNA、核糖体等一些颗粒成分：
如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。
叶绿体的功能叶绿体（chloroplast）：
藻类和植物体中含有叶绿素进行光合作用的器官。
主要含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素的含量最多，遮蔽了其他色素，所有呈现绿色。
主要功能是进行光合作用。
几乎可以说一切生命活动所需的能量来源于太阳能（光能）。
绿色植物是能量转换者是因为它们均含有叶绿体（Chloroplast）这一完成能量转换的细胞器。
蓝藻和光合细菌等原核生物没有叶绿体。
兰藻的类囊体是分布在细胞内，特别是分散在细胞的周边部位。
光合细菌的光合作用是在含有光合色素的细胞内膜进行的。
这种内膜呈小泡状或扁囊状，分布于细胞周围，称为载色体。
叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多。
其DNA也是呈双链环状，不与组蛋白结合，能以半保留方式进行复制。
同时还有自己完整的蛋白质合成系统。
当然，叶绿体同线粒体一样，其生长与增殖受核基因及其自身基因两套遗传系统控制，称为半自主性细胞器。
关于叶绿体的起源和线粒体一样也有两种互相对立的假说，即内共生说和分化说。
按内共生假说，叶绿体的祖先是蓝藻或光合细菌。
光合作用
光合作用的是能量及物质的转化过程。
首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。
分为光反应（lightreaction）和暗反应（darkreaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。
分为C3和C5两类。
暗反应需要光反应产生的能量来进行。
1、光合色素
类囊体中含两类色素：
叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:
1，chla与chlb也约为3:
l，全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。
在提取和分离叶绿体中色素的实验中，随层析液在滤纸上扩散最快的是胡萝卜素。
2、集光复合体（lightharvestingcomplex）
由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。
大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。
因此这些色素被称为天线色素。
叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。
另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。
3、光系统Ⅱ（PSⅡ）
吸收高峰为波长680nm处，又称P680。
至少包括12条多肽链。
位于基粒与基质非接触区域的类囊体膜上。
包括一个集光复合体（light-hawestingcomnplexⅡ，LHCⅡ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygenevolvingcomplex）。
D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素（pheophytin）及质体醌（plastoquinone）。
4、细胞色素b6/f复合体（cytb6/fcomplex）可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。
细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。
5、光系统Ⅰ（PSI）
能被波长700nm的光激发，又称P700。
包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。
由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。
结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其它叶绿素都是天线色素。
三种电子载体分别为A0（一个chla分子）、A1（为维生素K1）及3个不同的4Fe-4S。
光反应与电子传递
P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。
2H2O→O2+4H++4e-
在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。
质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。
电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素（plastocyanin，PC）中的Cu2+，再将电子传递到光系统Ⅱ。
P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→A1→4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（ferredoxin，FD）。
最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP+，形成NADPH。
失去电子的P700从PC处获取电子而还原。
以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。
光合磷酸化
一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP成合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。
ATP合成酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合成酶。
CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。
CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。
以上都是前人们所发现研究出来的有关叶绿体的，其中光合作用尤为重要。
全球绿色植物都需要通过光合作用给生物提供氧气，还可以将太阳能转化为上亿吨生物能源，这样的话，现在的好多食品和能源问题都将会有新的解决方案。
所以我认为对叶绿体的研究将会更多，叶绿体也将会造福于我们人类。
篇三：
细胞生物学论文
细胞生物学[cellbiology]论述
生物工程《2》姓名：
学号：
0802021040
摘要：
细胞生物学与其说是一个学科，倒不如说它是一个领域。
这可以从两个方面来理解：
一：
是它的核心问题的性质──把发育与遗传在细胞水平结合起来，这就不局限于一个学科的范围。
二：
是它和许多学科都有交叉，甚至界限难分。
例如，就研究材料而言，单细胞的原生动物既是最简单的动物，也是最复杂的细胞，因为它们集许多功能于一身；尤其是其中的纤毛虫，不仅对于研究某些问题，例如纤毛和鞭毛的运动，特别有利，关于发育和遗传的研究也积累了大量有价值的资料。
但是这类研究也可以列入原生动物学的范畴。
其次，就研究的问题而言，免疫性是细胞的重要功能之一，细胞免疫应属细胞生物学的范畴，但这也是免疫学的基本问题。
由于广泛的学科交叉，细胞生物学虽然范围广阔，却不能像有些学科那样再划分一些分支学科──如象细胞学那样，根据从哪个角度研究细胞而分为细胞形态学、细胞化学等。
如果要把它的内容再适当地划分，可以首先分为两个方面：
一是研究细胞的各种组分的结构和功能（按具体的研究对象），这应是进一步研究的基础，把它们罗列出来，例如基因组和基因表达、染色质和染色体、各种细胞器、细胞的表面膜和膜系、细胞骨架、细胞外间质等等。
其次是根据研究细胞的哪些生命活动划分，例如细胞分裂、生长、运动、兴奋性、分化、衰老与病变等，研究细胞在这些过程中的变化，产生这些过程的机制等。
关键字：
细胞生物结构基因蛋白质结构发展
正文：
1.定义
细胞生物学（cellbiology）是在显微、亚显微和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。
细胞生物学由Cytology发展而来，Cytology是关于细胞结构与功能（特别是染色体）的研究。
现代细胞生物学从显微水平，超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。
在我国基础学科发展规划中，细胞生物学与分子生物学，神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。
2.基本介绍
（1）系统生物学的基本工作流程有这样四个阶段。
首先是对选定的某一生物系统的所有组分进行了解和确定，描绘出该系统的结构，包括基因相互作用网络和代谢途径，以及细胞内和细胞间的作用机理，以此构造出一个初步的系统模型。
第二步是系统地改变被研究对象的内部组成成分（如基因突变）或外部生长条件，然后观测在这些情况下系统组分或结构所发生的相应变化，包括基因表达、蛋白质表达和相互作用、代谢途径等的变化，并把得到的有关信息进行整合。
第三步是把通过实验得到的数据与根据模型预测的情况进行比较，并对初始模型进行修订。
第四阶段是根据修正后的模型的预测或假设，设定和实施新的改变系统状态的实验，重复第二步和第三步，不断地通过实验数据对模型进行修订和精练。
系统生物学的目标就是要得到一个理想的模型，使其理论预测能够反映出生物系统的真实性。
（2）系统生物学的灵魂――整合
作为后基因组时代的新秀，系统生物学与基因组学、蛋白质组学等各种“组学”的不同之处在于，它是一种整合型大科学。
首先，它要把系统内不同性质的构成要素（基因、mRNA、蛋白质、生物小分子等）整合在一起进行研究。
系统生物学研究所的第一篇研究论文，就是整合酵母的基因组分析和蛋白质组分析，研究酵母的代谢网络[2]。
由于不同生物分子的研究难度不一样，技术发展程度不一样，目前对它们的研究水平有较大的差距。
例如，基因组和基因表达方面的研究已经比较完善，而蛋白质研究就较为困难，至于涉及生物小分子的代谢组分的研究就更不成熟。
因此，要真正实现这种整合还有很长的路要走。
（3）对于多细胞生物而言，系统生物学要实现从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次的整合。
《科学》周刊系统生物学专集中一篇题为“心脏的模型化――从基因到细胞、到整个器官”的论文，很好地体现了这种整合性[3]。
我们知道，系统科学的核心思想是：
“整体大于部分之和”；系统特性是不同组成部分、不同层次间相互作用而“涌现”的新性质；对组成部分或低层次的分析并不能真正地预测高层次的行为。
如何通过研究和整合去发现和理解涌现的系统性质，是系统生物学面临的一个带根本性的挑战。
（4）系统生物学整合性的第三层含义是指研究思路和方法的整合。
经典的分子生物学研究是一种垂直型的研究，即采用多种手段研究个别的基因和蛋白质。
首先是在DNA水平上寻找特定的基因，然后通过基因突变、基因剔除等手段研究基因的功能；在基因研究的基础上，研究蛋白质的空间结构，蛋白质的修饰以及蛋白质间的相互作用等等。
基因组学、蛋白质组学和其他各种“组学”则是水平型研究，即以单一的手段同时研究成千
细胞生物学广泛地利用相邻学科的成就，在技术方法上是博采众长，凡是能够解决问题的都会被使用。
例如用分子生
升级会员 