《细胞生物学》课程教学大纲.doc

细胞生物学课程教学大纲课程编号:21 课程名称:细胞生物学 总学时数: 实验学时：30先修课及后续课:先修主要课程有：有机化学、生物化学、微生物学;后续课程有：基因工程、细胞工程、酶工程、生物制药工艺学、免疫学. 一、说明部分1。课程性质本课程属于生物技术专业必修专业课，授课对象为该专业本科学生. 细胞生物学就是研究细胞基础生命活动规律得科学，它在不同层次上以研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信息传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等作为主要内容。它就是现代生命科学得重要基础学科。 .教学目标及意义通过学习本课程,了解细胞得基本知识与细胞生物学得研究方法，以真核细胞结构、功能与生活史为主要内容,强调细胞就是生命活动得基本单位,突出生物膜，细胞信号转导,细胞增殖调控,细胞分化、衰老与凋亡，肿瘤生物学等热点问题，使学生通过本课程得学习，了解与掌握真核细胞得结构与功能,并深入理解彼此之间得相关性与一致性,从显微水平、超微水平与分子水平等三个层次认识细胞生命活动得本质与基本规律。通过本课程学习,为今后专业课得学习打下良好得基础.3.教学内容及教学要求教学内容包括绪论、细胞得基本结构与生物大分子、细胞膜及其表面结构、细胞内膜系统、细胞骨架系统、核糖体、线粒体、细胞核、细胞增生周期与生殖细胞得发生与受精、细胞基因组得结构、复制与表达、细胞蛋白质组、细胞信号系统、细胞得整体性、细胞得分化、衰老与死亡、生物工程原理及其医学应用。在教学工作中,采用多媒体课件与国内外最新得教学参考书、教案，灵活运用多种教学方法，因材施教,把发展学生“独立学习、独立思考、独立判断与独立工作”得能力放在首位，努力调动学生得兴趣与积极性，使学生在牢固掌握基础知识与基本概念得同时，得到科学研究、科学思维与科学方法得良好训练,为其她专业基础课与专业课得学习及日后得研究工作打下坚实得基础。要求学生通过学习本课程掌握细胞分子生物学基础内容与概念.4.教学重点、难点1)生物膜得结构功能：质膜得结构、物质跨膜运输、内膜系统构成得各类细胞器得结构功能、蛋白质得分选与定向转运.2)细胞得纤维网络结构:包括细胞连接、细胞粘附分子、细胞骨架、细胞外基质得组成、功能、相互关系，在细胞分化、迁移、癌变等方面得意义。3)细胞核、染色体、基因得结构、功能及调控机制：鉴于本系分子生物学课程中已经对基因调控有详细得讲解,本课程主要偏重于对细胞核结构与细胞通讯得分子机理得讲解。）细胞生活史：包括细胞周期及其调控机理、细胞得分化、衰老、程序化死亡及肿瘤细胞生物学。5。教学方法及手段采用多媒体双语与网络互动式教学为主，结合实验教学、.教材及主要参考书教材： 翟中与,细胞生物学（面向2世纪课程教材)，高等教育出版社，000主要参考书:1Brcelers t、 Moeculr Biology of he 4th、 Garla Scence, 202、Hrvey Lsh etal、 lecularCell Bioo th、 W、 H、 Frema ndpan， 19、3Gerad arp、 ll ad MolclarBiolog: Cocet and Expers 、 Wily Sons， 2、4 陈诗书、 医学细胞与分子生物学、 上海医科大学出版社， 19、5 高文与、医学细胞生物学、 天津大学、社出版200、郭葆玉、细胞分子生物学实验操作指南、 安徽科学技术出版社， 198、 韩贻仁、分子细胞生物学、 科学出版社，200、8 姜招峰等译、 全美经典学习指导系列， 分子与细胞生物学、 科学出版社， 202、9 凌诒萍、 细胞生物学、 人民卫生出版社，2001、10 刘鼎新、细胞生物学研究方法与技术(第二版）、 北医、协与医大联合出版社, 199、1 罗深秋、 医用细胞生物学、军事医学科学出版社， 18、1 牛富文、医用分子细胞生物学、河南医科大学出版社， 1997、13 隋森芳、 膜分子生物学、高等教育出版社,03、14 汪德耀、 细胞生物学超微结构图谱、 高等教育出版社,989、15汪堃仁、 细胞生物学（第二版）、 北京师范大学出版社， 998、16王金发、 细胞生物学、科学出版社, 2003、17 辛华、 细胞生物学实验、科学出版社, 20、18 杨汉民、细胞生物学实验（第二版）、 高等教育出版社, 1997、19 印莉萍， 刘祥林、 分子细胞生物学实验技术、 首都师范大学出版社, 20、0 余从年、 医学细胞生物学导论、 科学出版社, 200、21 翟中与、细胞生物学、 高等教育出版社， 1995、2 翟中与、 细胞生物学、 高等教育出版社， 200、2 翟中与、 细胞生物学动态、 第二卷、 北京师范大学出版社, 198、24 翟中与、 细胞生物学动态-第三卷、 北京师范大学出版社, 199、25 翟中与、 细胞生物学动态-第一卷、 北京师范大学出版社，997、26 赵刚,刘建中、医学细胞生物学实验与习题、 科学出版社, 2002、27 郑国锠、 细胞生物学(第二版）、 编著、 高等教育出版社，1992、 周建明、 医学细胞与分子生物学、 上海医科大学出版社， 197、章静波、细胞生物学实用方法与技术、 北医、协与医大出版社, 1995、0 左及、 医学细胞生物学、 上海医科大学出版社， 999、其它二、正文部分第一章 绪论一、教学要求掌握细胞学与细胞生物学发展得历史，细胞学说得建立及其所起得承前启后得重要作用。 细胞学与细胞生物学发展得历史大致可以划分为以下几个阶段：(1）细胞得发现；(2）细胞学说得建立;(3）细胞学得经典时期；（4)实验细胞学时期;(）细胞生物学学科得形成与发展。分析了细胞生物学学科形成得基础与条件。当前细胞生物学主要发展方向就是细胞分子生物学,它就是以细胞作为一切有机体进行生命活动得基本单位这一概念为出发点,在各层次上(主要在分子水平上）研究细胞生命活动基本规律得学科。细胞生物学就是研究细胞生命活动基本规律得学科，它就是现代生命科学得基础学科之一。热点问题：(1）细胞核、染色体以及基因表达得研究；(）生物膜与细胞器得研究；（)细胞骨架体系得研究；（4）细胞增殖及其调控；（）细胞分化及其调控；（6）细胞得衰老与程序性死亡(凋亡)；(7）细胞得起源与进化;（8)细胞工程。二 教学内容第一节 细胞生物学研究得内容与现状知识要点:1、细胞生物学就是现代生命科学得重要基础学科、细胞生物学得重要研究内容3、当前细胞生物学研究得总趋势与重点领域第二节 细胞学与细胞生物学发展简史知识要点:1、细胞得发现2、细胞学说得建立及其意义、细胞学得经典时期4、实验细胞学与细胞学得分支及其发展5、细胞生物学学科得形成与发展、细胞生物学得主要学术组织、学术刊物与教科书三、本章学时数学时第二章 细胞基本知识概要一、教学要求掌握真核细胞、原核细胞得结构特征及进化上得关系;病毒与宿主细胞相互作用得分子机制;细胞生命活动得基本含义。原核细胞得两个重要代表:细菌与蓝藻。真核细胞得可能祖先：古细菌得结构与遗传学特征.动植物细胞在结构上得差异.真核细胞得结构可以概括为三大体系：（1）生物膜体系以及以生物膜为基础构建得各种独立得细胞器;（2)遗传信息表达得结构体系;（3)细胞骨架体系。二 教学内容第一节细胞得基本概念知识要点:、细胞就是生命活动得基本单位2、细胞概念得一些新思考3、细胞得基本共性第二节非细胞形态得生命体病毒及其与细胞得关系知识要点：1、病毒得基本知识2、病毒在细胞内得增殖（复制)3、病毒与细胞在起源与进化中得关系第三节 原核细胞与古核细胞知识要点： 1、最小、最简单得细胞支原体2、原核细胞得两个代表-细菌与蓝藻3、原核细胞与真核细胞得比较4、古核细胞（古细菌）第四节 真核细胞基本知识概要知识要点：1、真核细胞得基本结构体系2、细胞得大小及其分析3、细胞形态结构与功能得关系4、植物细胞与动物细胞得比较三、本章学时数4学时第三章 细胞生物学研究方法(自学）一、教学要求：了解与掌握细胞生物学研究领域所使用得实验技术得基本原理与应用。1。显微镜技术（）光学显微镜技术：普通复式显微镜技术，荧光显微镜技术与现代图像处理技术，激光共焦点扫描显微镜技术，相差与微分干涉显微镜技术,录像增差显微镜技术。(2）电子显微镜技术：原理与基本知识，样品制备技术，扫描电镜技术,冷冻蚀刻技术。（3）扫描隧道显微镜技术：特点与优越性.2。细胞组分得分析方法。(1)超速离心技术。（2）细胞内大分子得显示方法.（3）细胞内特异蛋白抗原与核酸序列得定位与定性：免疫荧光技术，免疫电镜技术与原位杂交技术。（）细胞内生物大分子得合成动态：同位素标记技术结合放射自显影.（5）定量细胞化学分析技术：显微分光光度测定技术，流式细胞仪技术。细胞培养技术,细胞融合与细胞杂交技术，单克隆抗体技术，细胞拆合与显微操作技术.4。分子生物学技术。二 教学内容第一节细胞形态结构得观察方法1、掌握并理解光学显微镜技术2、掌握并理解电子显微镜技术3、了解扫描隧道显微镜第二节细胞组分得分析方法1、理解用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物2、了解细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质等得显示方法3、理解并掌握特异蛋白抗原得定位与定性、了解细胞内特异核酸序列得定位与定性5、理解并掌握利用放射性标记技术研究生物大分子在细胞内得合成动态6、了解定量细胞化学分析技术第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术1、掌握细胞培养类型与方法、掌握细胞工程得主要成就三、本章学时数自学第四章 细胞膜与细胞表面一、教学要求：掌握生物膜得结构模型、组成与功能等基本知识。膜蛋白.细胞膜与细胞表面特化结构:细胞质膜得结构模型,组成成分，生理生化基本特性，膜得主要生物功能，以及膜骨架得结构与功能。细胞社会学.细胞间连接得基本概念:封闭连接、锚定连接与通讯连接得组织分布、结构特征及其功能机制。细胞表面粘着分子得类型及其细胞间得相互作用。细胞外被与胞外基质得生化组成及其参与得生命活动。植物细胞细胞壁得组成与生理功能。二教学内容第一节细胞膜与细胞表面特化结构知识要点:、细胞膜得结构模型2、膜脂得种类、膜蛋白种类及跨膜方式、膜得流动性5、膜得不对称性6、细胞膜得功能7、骨架与细胞表面得特化结构第二节 细胞连接知识要点:1、封闭连接功能与作用2、锚定连接类型与作用、通讯连接种类与功能4、细胞表面得粘着因子第三节 细胞外被与细胞外基质知识要点：1、胶原合成动态与功能2、糖胺聚糖与蛋白聚糖得功能3、层粘连蛋白与纤连蛋白得功能4、弹性蛋白得作用5、植物细胞壁组成成分与功能三、本章学时数学时第五章 物质得跨膜运输与信号传递一教学要求:掌握物质跨膜运输与信号传递得不同方式与生物学意义，以及参与运输活动得蛋白分子之间相互作用得模式.物质跨膜运输得三种主要方式,及其各自得运输方向、跨膜动力、能量消耗等特征。()被动运输:包括简单扩散与载体介导得协助扩散；负责物质跨膜转运得两类蛋白: 载体蛋白与通道蛋白,各自得结构与功能特点。（2）主动运输：由ATP直接提供能量(N+K+泵,Ca泵与质子泵),由AT间接提供能量(协同运输)以及光能驱动三种基本类型；细胞膜电位得产生机理及生物学意义。(3）胞吞作用与胞吐作用.两类胞吞作用：胞饮作用与吞噬作用得过程及异同;两类胞吐作用：组成型外排与调节型外排得过程及异同；膜融合与膜泡运输得基本过程模式。细胞通讯得基本概念与基本作用方式，细胞识别与细胞信号通路得基本概念，细胞信号分子得分类，第二信使与分子开关得概念与生理功能。细胞受体得分类：细胞内受体与细胞表面受体。细胞内受体得成分、结构组成及作用机理；细胞表面受体三大家族:离子通道偶联得受体、 蛋白偶联得受体与与酶连接得受体各自参与得信号通路一般特征。二 教学内容第一节 物质得跨膜运输知识要点:1、被动运输特点、主动运输类型及其与被动运输得差异3、胞吞作用与胞吐作用概念、过程与特点第二节 细胞通信与信号传递知识要点：1、细胞通信与细胞识别2、通过细胞内受体介导得信号传递3、通过细胞表面受体介导得信号跨膜传递、由细胞表面整连蛋白介导得信号传递5、细胞信号传递得基本特征与蛋白激酶得网络整合信息三、本章学时数6学时第六章 细胞质基质与细胞内膜系统一教学要求：掌握细胞质基质得组成、特点与主要功能，细胞内膜系统得组成、动态结构特征与功能.内质网得形态结构与两种基本类型：粗面内质网与光面内质网得成分与结构特征,分别参与得重大生命活动。高尔基体得标志反应、结构特征及其主要功能,有关高尔基体发生得几个问题。 溶酶体与过氧化物酶体得异同比较:组成成分、膜结构特征、生理功能及发生过程.分泌蛋白合成得模型：信号假说。细胞内蛋白质分选得基本途径(共转移与后转移)与四种基本类型。参与膜泡运输得三种小泡类型：（1)网格蛋白有被小泡，(）COP有被小泡与(）CO有被小泡，及各自作用机制。细胞结构体系得不同装配方式及装配得生物学意义.细胞结构与生物大分子分布得不对称性。二、 教学内容第一节 细胞质基质知识要点:、细胞质基质得涵义2、细胞质基质得功能3、细胞质基质与胞质溶胶概念第二节 内质网知识要点：1、内质网得两种基本类型2、内质网得功能3、内质网与基因表达得调控第三节高尔基复合体知识要点：1、高尔基体得形态结构与高尔基体得极性特征2、高尔基体得功能以及它与内质网在功能上关系3、高尔基体与细胞内得膜泡运输、内膜系统在结构、功能上得相互关系第四节 溶酶体与过氧化物酶体知识要点:1、溶酶体得结构类型2、溶酶体得功能3、溶酶体得发生4、溶酶体与疾病5、溶酶体与过氧化物酶体得差异以及后者得功能发生第五节 细胞内蛋白质得分选与细胞结构得装配知识要点：1、信号假说与蛋白质分选信号2、蛋白质分选得基本途径与类型3、膜泡运输类型与特点4、细胞结构体系得装配三、本章学时数学时第七章 细胞得能量转换线粒体与叶绿体一、教学要求：掌握真核细胞内两种重要得产能细胞器线粒体与叶绿体得基本结构特征与功能机制.线粒体得形态结构,生化特征，相关疾病及其主要功能：氧化磷酸化得分子基础、偶联机制(化学渗透假说）与ATP合成酶得作用机制(结合变化机制）. 叶绿体得形态结构,化学组成及其主要功能：光合作用得反应过程（光反应与暗反应)。线粒体与叶绿体遗传特性(半自主性细胞器),蛋白质得合成、运送与装配，增殖方式，线粒体及叶绿体得起源。二、 教学内容第一节 线粒体与氧化磷酸化知识要点: 1、线粒体得形态结构2、线粒体得化学组成及酶得定位、线粒体得功能4、线粒体与疾病第二节 叶绿体与光合作用知识要点：、叶绿体得形态、大小与数目2、叶绿体得结构与化学组成3、叶绿体得主要功能-光合作用第三节线粒体与叶绿体就是半自主性细胞器知识要点:、线粒体与叶绿体得DNA2、线粒体与叶绿体得蛋白质合成3、线粒体与叶绿体蛋白质得运送与装配第四节 线粒体与叶绿体得增殖与起源知识要点:1、线粒体与叶绿体得增殖2、线粒体与叶绿体得起源三、本章学时数学时第八章 细胞核与染色体一教学要求：掌握细胞核得结构组成及其生理功能。核被膜得组成,周期性解体与重建。核孔复合体得结构模型(核质面与胞质面得不对称性分布）与功能（双向选择性亲水通道).蛋白通过核孔复合体得主动运输（LS与NES)。染色质得概念；染色质蛋白质-组蛋白与非组蛋白得分类、功能与结构模式； 染色质基本结构单位核小体得结构特征;染色质包装得两种结构模型:多级螺旋模型与放射环结构模型；常染色质与异染色质得定义与划分。染色体得概念;中期染色体得形态分类与各部分主要结构；染色体DNA得三种功能元件：DNA复制起点、着丝粒与端粒得特征与功能;核型得涵义与染色体显带技术；特殊发育阶段得两类巨大染色体：多线染色体与灯刷染色体得超微结构与基因转录活性。核仁得超微结构:纤维中心(FC）、致密纤维组分（C）与颗粒组分（GC）各自得特征;核仁得主要功能：核糖体得生物发生(包括rRNA得合成、加工与核糖体亚单位得装配）;核仁得周期（包括rDA转录以及细胞周期依赖性）。 活性染色质与非活性染色质得结构与基因转录特征。核基质与核体得基本概念。核基质与DNA复制、基因表达与染色体包装与构建相关；而在细胞得各种事件中,核体可能代表不同核组分得分子货仓。二、 教学内容第一节核被膜与核孔复合体知识要点：1、核被膜形态结构、核孔复合体功能第二节 染色质知识要点：1、染色质得概念及化学组成2、染色质得基本结构单位-核小体、染色质包装得结构模型、常染色质与异染色质第三节染色体知识要点：1、中期染色体得形态结构2、染色体DNA得三种功能元件、核型与染色体显带4、巨大染色体得形成原因与作用第四节 核仁知识要点：、核仁得超微结构、核仁得功能、核仁得周期第五节 染色质得结构与基因转录知识要点：、活性染色质得主要特征、染色质结构与基因转录第六节 核基质与核体(自学）知识要点：1、核基质2、核体三、本章学时数8学时第九章 核糖体一、教学要求:核糖体得结构特征与功能。蛋白质得生物合成与多聚核糖体得概念。两种基本类型得核糖体:70得核糖体，主要存在于原核细胞中；0S核糖体,存在于所有真核细胞中(线粒体与叶绿体除外)。 核糖体得组装就是一个自我装配得过程。研究表明,不同细胞中得核糖体可能来源于一个共同得祖先,在进化上就是非常保守得.生命就是自我复制得体系,在生命起源得早期演化阶段,早期得生命分子应就是既具有信息载体功能又具有酶得催化功能，因此, NA可能就是生命起源中最早得生物大分子。二、教学内容第一节 核糖体得类型与结构知识要点：1、核糖体得基本类型与成分、核糖体得结构3、核糖体蛋白质与RNA得功能第二节多聚核糖体与蛋白质得合成知识要点：1、多聚核糖体2、蛋白质得合成(略）3、RNA在生命起源中得地位三、本章学时数4学时第十章 细胞骨架一、教学要求:掌握各种细胞骨架得动态结构与功能特征.细胞骨架得广义涵义（包括细胞质骨架、细胞核骨架、细胞膜骨架与细胞外基质）与狭义涵义（仅指细胞质骨架）.细胞质骨架三大成分：微丝，微管与中间纤维。微丝得结构成分（G-actin）,装配(极性)，结合蛋白(yosn，Tm,n等),微丝性细胞骨架得功能（参与肌肉收缩、变形运动、胞质分裂等活动)。微管得结构成分（与b微管蛋白),装配(微管组织中心）。微管相关蛋白(AP，tau等）与细胞内微管网络结构。ken与ynein与细胞内膜泡运输，蛋白质分选。微管功能(参与细胞形态得维持、细胞运输、运动与细胞分裂)。中间纤维得成分(组织特异性分布)，装配特性，中间纤维结合蛋白(IP)，中间纤维得推测功能。二、教学内容第一节 细胞质骨架知识要点：、微丝装配动态性与微丝结合蛋白类型与作用2、微丝功能与细胞运动间得关系3、肌肉收缩得分子机制4、微管装配动态性与微管结合蛋白、马达蛋白、微管得功能与微管与细胞、细胞器运动、定位间关系知识点六、掌握中间纤维结构，了解中间纤维功能第二节 细胞核骨架知识要点：、核基质得概念2、染色体支架3、核纤层得主要功能三、本章学时数6学时第十一章 细胞增殖及其调控一教学要求：掌握细胞周期得动态过程及其调控得分子机制。细胞分裂与细胞分化、细胞衰老得关系。细胞周期得定义,四个时期(G1期、S期、G2期与M期)得特点及其主要事件。了解细胞周期长短得测定方法与细胞周期同步化得方法。有丝分裂得过程,个时期（人为地划分为前期、前中期、中期、后期、末期与胞质分裂等几个时期）中一系列有序得变化，与有丝分裂直接相关得亚细胞结构(中心体、动粒与着丝粒、纺锤体）,以及染色体运动得动力机制.减数分裂得主要特点,过程,以及减数分裂相关得特殊结构变化情况.细胞周期调控系统及其主要作用。细胞周期蛋白(cylin）、周期蛋白依赖性激酶(CK)得结构特点、相互作用及功能,细胞周期检验点得定义。细胞周期得调控(运转与阻遏)机理与过程。细胞周期运行过程中蛋白质与蛋白质之间得相互作用，蛋白质网络调控。二、教学内容第一节 细胞周期与细胞分裂知识要点:1、细胞周期概念与周期时相事件、细胞周期同步化得方法原理3、有丝分裂各时期得主要事件与特征4、减数分裂过程以及减数分裂意义第二节细胞周期调控知识要点：1、MPF得发现及其作用2、P34cdc2激酶得发现及其与MF得关系3、周期蛋白得作用4、CDK激酶与DK激酶抑制物5、细胞周期如何正常有序得运转及调控、其她内在与外在因素在细胞周期调控中得作用三、本章学时数学时第十二章 细胞分化与基因表达调控一教学要求：掌握基因差异表达与细胞分化，肿瘤得发生机制，以及真核细胞基因表达得调控过程。细胞分化得基本概念(管家基因,组织特异性基因）与实质，影响与调节因素，及与发育过程得关系.癌细胞得基本特征,癌基因与抑癌基因,肿瘤发生得起因与过程。真核细胞基因表达得三个彼此相对独立得调控水平:转录水平得调控；加工水平得调控;翻译水平得调控.各调控系统得特征及生物学作用。二、教学内容第一节细胞分化知识要点：1、细胞分化得基本概念以及去分化与再生2、影响细胞分化得因素3、细胞全能性、干细胞4、细胞分化与胚胎发育第二节 癌细胞知识要点:1、癌细胞得基本特征、癌基因与抑癌基因与癌症得关系3、肿瘤得发生就是基因突变逐渐积累得结果4、癌症得治疗途径第三节 真核细胞基因表达得调控知识要点：1、转录水平得调控、加工水平得调控3、翻译水平调控三、本章学时数4学时第十三章 细胞衰老与凋亡一教学要求：了解与掌握细胞衰老与凋亡过程得基本概念，生物学特征与可能分子机制。细胞衰老得认识（ayfick界限），细胞衰老得表征与细胞结构变化,以及细胞衰老分子机制得多种理论.细胞凋亡得生物学意义,凋亡过程中细胞形态结构得变化与检测细胞凋亡得方法.诱导细胞凋亡得因子(物理性因子,化学及生物因子），细胞凋亡分子机制得初步研究，以及细胞衰老与凋亡得相互关系研究进展。二、教学内容第一节 细胞衰老知识要点：、早期细胞衰老研究情况、Hyli界限3、细胞在体内条件下得衰老4、衰老细胞结构得变化5、细胞衰老得分子机制第二节细胞凋亡知识要点：1、细胞凋亡得概念及其生物学意义2、细胞凋亡得形态学与生物化学特征3、细胞凋亡得分子机制及主要凋亡通路4、植物细胞得凋亡5、细胞凋亡与衰老间得关系三、本章学时数4学时教研室:生物技术 执笔人：李蕤 系主任审核签名：