《细胞生物学》课程教学大纲.doc

细胞生物学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：250469课程名称：细胞生物学英文名称：Cell Biology课程类别：专业基础课 学 时：90学分：4.0适用对象: 生物科学、生物技术专业本科生考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30先修课程：生物化学、微生物生物学、有机化学、普通物理学等二、课程简介细胞生物学是主要基础学科，是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。细胞生物学将细胞看作是生命活动的基本单位，在三个不同水平上把组成、结构和功能结合起来，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动的具体反应过程。结合分子生物学、生物化学和医学遗传学等学科，通过对细胞生物学的深入研究，可以更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象。三、课程性质与教学目的课程性质：细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学, 细胞是生命的结构和功能单位，也是遗传和变异的单位。有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果,所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。现代分子生物学理论和技术的发展,科学家们开始在分子水平上逐步揭示细胞生命活动规律,并开始研究组织内和组织间细胞的相互关系和分子关联,这是现代细胞生物学的主要特点。细胞生物学作为基础课，既有理论教学，又有实验教学，教学内容量大面广，对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。教学内容要反映科学的发展，细胞生物学发展日新月异，新内容层出不穷。因此，我们本着“实、宽、新、活”的原则，要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识，并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势，包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。教学目点：通过细胞生物学网络课程的学习，掌握课程的基本原理、内容体系相关的研究手段以及细胞生物学在生命科学中的地位和应用，同时了解相关的参考文献和网站，既具有扎实的细胞生物学基础知识，又具有自己获取知识的能力，重在素质培养。四、教学内容及要求 第一章 绪 论（一） 目的与要求1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 （二） 教学内容 第一节细胞生物学研究内容与现状1 主要内容（1） 细胞核、染色体及基因表达 基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。（2） 生物膜与细胞器的研究 膜及细胞器的结构与功能问题（3） 细胞骨架体系的研究 胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。（4） 细胞增殖及调控 控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径。（5） 细胞分化及调控 一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（6） 细胞衰老、凋亡及寿命问题。（7） 细胞的起源与进化。 （8） 细胞工程 改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。2 基本概念和知识点（1）细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学（2）细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。3 问题与应用（能力要求）（1） 染色体DNA与蛋白质相互作用关系；（2） 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；（3） 细胞信号转导的研究；（4） 细胞结构体系的装配。第二节细胞生物学发展简史1 主要内容（1）细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（16651875），是以形态描述为主的生物科学时期；（2） 细胞学经典时期 20世纪前半世纪（18751900），主要是实验细胞学时期；（3） 实验细胞学时期（19001953）；（4） 分子细胞学时期（1953至今）。总过程概括为：细胞发现细胞学说建立细胞学形成细胞生物学的发展2 基本概念和知识点（1）细胞的发现（discovery of cell） （2）细胞学说的建立及其意义（The cell theory）1838年，德国植物学家施莱登（J.Schleiden）关于植物细胞的工作，发表了植物发生论一文（Beitrage zur Phytogenesis）.1839年，德国动物学家施旺（T.Shwann）关于动物细胞的工作，发表了关于动植物的结构和生长一致性的显微研究一文，论证了所有动物体也是由细胞组成的，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。1细胞是生物体的基本结构单位（单细胞生物，一个细胞就是一个个体）； 2细胞是生物体最基本的代谢功能单位（动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程）；3细胞只能通过细胞分裂而来。3 问题与应用（能力要求）（1） 细胞学的诞生（细胞学的经典时期和实验细胞学时期）（2） 细胞生物学的兴起（3） 分子细胞生物学（三） 课后练习 细胞生物学的主要研究内容（四） 教学方法与手段讲授法第二章 细胞基本知识概要（一）目的与要求1. 掌握有关细胞的几个概念（细胞、原生质、细胞器等）和几个问题；2.了解细胞的共同特征；各种化学成分在细胞中的造形等；3. 真、原核细胞的一般结构特点。(二)教学内容第一节 细胞的基本概念1.主要内容（1）细胞是生命活动的基本单位（2）细胞概念的一些新思考（3）细胞的基本共性2.基本概念和知识点（1）细胞： 细胞是由膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生命活动的基本单位，是生物体最基本的形态结构和功能活动单位。（2）原生质（Protoplasm）：指细胞内所含有的生活物质（构成细胞的生活物质），真核细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核。（3）（细胞质（Cytoplasm），指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构，称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。（4）细胞器（Organelle）：指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有一定形态特点，并执行特定功能的结构。（5）细胞质基质（Gytoplasmic matrix），是细胞质的可溶相，是作为细胞器的环境而存在的。（6）细胞核（nucleus）：遗传物质的集中区域，在原核生物细胞称拟核（nucleoid）或类核区。3.问题与应用（能力要求）（1） 所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。（2）所有的细胞都有两种核酸：即DNA与RNA，作为遗传信息复制与转录的载体。而非细胞形态生命体病毒只有一种核酸，即DNA或RNA作为遗传信息的载体。（3）作为蛋白质合成的机器核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内，是任何细胞(除个别非常特化的细胞)不可缺少的基本结构.（4）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂，遗传物质在分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子细胞内，这是生命繁衍的基础与保证。第二节 非细胞形态的生命体病毒1.主要内容（1）病毒的基本知识（2）病毒在细胞内的增殖(复制)（3）病毒与细胞在起源和进化中的关系2.基本概念和知识点病毒(virus)主要是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。还有类似病毒的更简单的生命体。类病毒(viroid): 仅由一个有感染性的RNA构成。沅病毒(prion): 仅由有感染性的蛋白质构成。 病毒组成: 核酸蛋白质、脂质物质、糖复合物、聚胺类化合物 每个病毒仅含有一个核酸分子，即一个DNA分子或一个RNA分子， DNA病毒：双链DNA/单链DNA RNA病毒：单链RNA/双链RNA3.问题与应用（能力要求）目前存在3种主要观点：生物大分子病毒细胞 病毒生物大分子 细胞生物大分子细胞病毒第三节 原核细胞与真核细胞1.主要内容原核细胞（Prokaryotic cell）具有两大特点：（1）遗传信息量少（仅有一个环状DNA）（2）无膜围细胞器及核膜2.基本概念和知识点（1）最小、最简单的细胞支原体（mycoplasma）为何说支原体是最小的细胞？（2）原核细胞的两个代表细菌和蓝藻细菌（bacteria， bacterium）主要来自对大肠杆菌（E.coli）的研究。细菌是原核细胞的典型代表，特点是：无典型的细胞核，有细胞壁，细胞质中除核糖体外无其它细胞器。3.问题与应用（能力要求）蓝藻（Blue-green algae）又称蓝绿藻或蓝细菌，是绿色植物中最原始的自养类型，含有兰色素、红色素、黄色素、叶绿素等，故不一定都是兰色第四节 真核细胞基本知识概要1.主要内容（1）真核细胞的基本结构体系（2）细胞的大小及其分析（3）细胞形态结构与功能的关系（4）细胞的化学成分及在原生质中的造形2.基本概念和知识点膜系统：主要以脂蛋白构成，包括细胞膜、核膜，以及一系列细胞器膜。颗粒系统：由蛋白质或核蛋白组成，如存在于线粒体内膜上的基本颗粒（F因子），亦称内膜亚单位（inner membrane subunits ）和核糖核蛋白体，分别是氧化磷酸化和合成蛋白质的场所。纤维系统：由蛋白质和核酸组成。3.问题与应用（能力要求）生物膜系统 以脂质及蛋白质成分为基础构建而成。遗传信息表达结构系统 以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。细胞骨架系统 由特异蛋白质分子装配而成。综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳为下面两条：第一，细胞膜系统的分化与演变真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专一的单位各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。而原核细胞无此情况。第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化真核细胞的遗传信息可达上万个基因，并具重复序列，染色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条环状DNA分子，细菌只有几千个基因。（三）课后练习1.细胞生物学的发展与理论和技术的关系？2.细胞生物学在生物学研究中的地位。（四）教学方法与手段利用课件结合板书首先介绍细胞的基本概念，然后结合生活、生产中的大量实际案例，介绍细胞学的发展过程，着重说明细胞生物学是在科学和技术的逐渐进步的基础上发展起来的。在后阶段课程，引导学生讨论：细胞生物学在生产和医学实践中已经取得了哪些伟大成就？细胞生物学的发展方向是什么？在课堂讨论过程中不断引入新的疑念（知识点）。通过比较的方法使同学掌握不同细胞的特点，以及初步了解细胞结构与功能的关系。第三章细胞生物学研究方法（一）目的与要求1. 解主要工具和常用方法，侧重掌握基本原理和基本应用2. 认识工具和方法与学科发展的相关性。（二）教学内容 第一节细胞形态结构的观察方法1.主要内容（1）光学显微镜技术（2）电子显微镜技术2.基本概念和知识点（1） 普通复式光学显微镜技术（2）荧光显微镜（fluorescence microscope）（3）暗视野显微镜（darkfield microscope）（4）相差显微镜（phase contrast microscope）（5）激光共焦点扫描显微镜3.问题与应用（能力要求）电镜与光镜区别、电镜样品制备技术第二节 细胞组分的分析方法1.主要内容（1）超速离心技术分离细胞（组分）及生物大分子（2）细胞化学技术（3）细胞内特异核酸序列的定位与定性（4）电镜放射自显影技术（5）定量细胞化学分析技术2.基本概念和知识点（1）制备离心 (preparative centrifuge) 分离和纯化亚细胞成分和大分子，目的是制备样品。差速离心法：是最常用的方法，根据不同离心速度所产生的不同离心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒分离开来。（2）分析离心（analytical centrifuge） 分析和测定制剂中纯的大分子的种类和性质，如浮力密度和分子量、生物大分子的构象变化、分析样品的纯度等。此工作必须是在制备离心的基础上进行。3.问题与应用（能力要求）（1）组织化学和细胞化学法基本原理：利用某些化学物质和某些细胞成分发生化学结合，从而显示出一定的颜色，进行定性和定位研究的方法。（2）免疫细胞化学法（特异蛋白抗原的定位与定性）基本原理：此项技术是将免疫学中抗原、抗体以及补体间专一性反应结合显微或亚显微组织学的一些研究方法的统称。是免疫学原理与光镜或电镜技术的结合。抗体的标记：抗体标记的方法很多，有铁蛋白标记法、免疫酶标记法、免疫金标记法、杂交抗体标记法、搭桥标记法、同位素标记法、荧光标记法等。（3） 核酸分子杂交技术（molecular gbridization technique）（特异核酸的定性定位）概念 两条具有互补核酸顺序的单链核酸分子片断，在适当的实验条件下，通过氢键结合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或RNA-RNA双链分子的过程。印迹杂交 (blot hybridization)用已知的带有标记的特定核酸分子（或抗体、蛋白质分子）作为探针，与通过印迹被转移的核酸分子（或抗原、蛋白质分子）片段杂交的过程。（a） Southern blotting （DNA印迹法） 将分离的DNA片段通过毛细管作用转移到硝基纤维素膜上，用DNA探针与之杂交的过程。是以发明此项技术的人名命名的（E?M?Southern）。是体外分析特异DNA序列的方法。（b） RNA印迹术（Northern blotting）（c） 蛋白质印迹术（Western blotting）（d） Eastern blotting（Western blotting的变形） 当用凝胶进行抗 原抗体反应，再进行印迹的方法）。（e） DNA与蛋白质的体外吸附技术（Southwestern blotting） 结合了Western印迹与southern印迹两种实验方法的特点而设计的一种检测序列特异性DNA结合蛋白的实验方法（翟P51）。（f） 原位杂交（Insitu hybridization） 用已知的带有标记的特定核酸分子作为探针，来测定与之成互补关系的染色体DNA区段的位置。第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术1.主要内容(1)细胞培养 (2)细胞工程2.基本概念和知识点(1) “全能性”指生物体的每一生活细胞，处于适当条件下，都具有进行独立生长发育，并形成一个完整生物个体的能力。(2)细胞工程概念 应用细胞生物学和分子生物学的理论、方法和技术，按人们的预定设计蓝图有计划的保存、改变和创造细胞遗传物质，以产生新的物种和品系，或大规模培养组织细胞以获得生物产品。该技术在细胞和亚细胞水平上开辟了基因重组的新途径，不需分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，只需将遗传物质直接转入受体细胞，就可形成杂交细胞。3.问题与应用（能力要求）（1）动物细胞培养（2）植物细胞的培养 包括单倍体细胞的培养和原生质体培养 (a)单倍体细胞的培养 (b)原生质体培养 (c)植物细胞杂交（融合） (3) 主要技术领域：细胞（组织、器官）培养：in vivo 在体、活体、生物体内 in vitro 离体、生物体外细胞融合（体细胞杂交、细胞并合）细胞拆合（细胞质工程、细胞器移植）染色体（组）工程繁殖生物学技术（胚胎冷冻技术、试管婴儿、生物复制、胚胎移植、发育工程、胚胎工程、胚胎分割技术、胚胎融合技术、嵌合体）组分移植技术 将细胞的组分（核、质、染色体、甚至基因）直接移植到另一个细胞中去的技术（三） 课后练习1.显微镜的放大倍数是否是无限的？2.电子显微镜为何能观察细微的结构？（四）教学方法与手段对学生显示不同的观察结果（照片）来引入不同显微镜的概念，随后介绍电子显微镜。注意引导学生在细胞生物学研究中，仅靠观察是不够的，还要结合细胞器分离、生化手段、培养技术、分子生物学技术等。第四章 细胞膜与细胞表面（一）目的与要求1. 掌握质膜的分子模型2. 了解流动镶嵌模型的主要特点3. 掌握细胞连接的方式和特点（二）教学内容 第一节细胞膜与细胞表面的特化结构1.主要内容（1）细胞膜的结构模型（2）质膜的化学组成（3）质膜的功能（4）骨架与细胞表面的特化结构2.基本概念和知识点（1）细胞膜（Cell membrane） 指围绕在细胞最外层，由脂类和蛋白质组成的薄膜。是所有细胞共有的包被（原生质，细胞质）的一层膜。又有原生质膜（Plasmalemma）之称，通常简称质膜（Plasma membrane）。（2）膜骨架（membrane associated cytoskeleton）指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理机能。早期有人称膜下溶胶层，实质为膜骨架。3.问题与应用（能力要求）质膜与外界环境隔离开，通过它保持着一个相对稳定的细胞内环境，在细胞生命活动中行使着多种重要功能，概括为：物质运输，能量转换，信息传递，细胞识别，细胞连接，代谢调控，膜电位维持等。第二节 细胞连接1.主要内容（1）封闭连接（2）锚定连接（3）通讯连接2.基本概念和知识点（1）紧密连接（tightjunction ）为典型的封闭连接，又称结合小带或封闭小带（zonula oceludens），是相邻两细胞膜紧紧靠在一起的连接方式，中间无空隙，并且两质膜外表面互相融合，所以电镜下观察呈三暗夹两明的五层结构。（2）锚定连接：通过这种连接方式将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连成一个坚挺、有序的细胞群体。3.问题与应用（能力要求）1桥粒（desmosme， maculae adherens） 指相邻细胞间形成的“钮扣”样结构，联结处约有30nm的间隙，间隙充满丝状的粘多糖性物质，其中有一层电子密度较高的接触层，或称中央层（桥粒蛋白）将间隙等分为二。2半桥粒：位于表皮基细胞与基膜接触的一面，由于相对应的为基膜而不是细胞，因而称半桥粒（hemides mosome）。3粘着带 介于紧密连接与桥粒之间，亦称为中间连接。是相邻细胞间有较宽（1520nm）间隙的一种联结方式。4粘着斑 是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。如贴壁细胞的贴壁行为，通过粘着斑贴在瓶壁上。第三节 细胞外被与细胞外基质1.主要内容（1）细胞外被（Cell coat）（2）细胞外基质（extracellular matrix）2.基本概念和知识点（1）细胞外被（Cell coat）又称糖萼（glgcocalyx），指由细胞产生的、与细胞膜外表面联系密切的粘多糖类物质。由于它林立在细胞表面，与质膜中蛋白质和脂类结合，故可认为它是质膜的组成部分，但有其独立性。有人将细胞外被与质膜比喻成“毛”与“皮”的关系。（2）细胞外基质（extracellular matrix）分布于细胞外空间（如细胞之间或细胞表面），由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。3.问题与应用（能力要求）细胞外基质与膜关系不密切，功能在于：1细胞间粘着；2保护作用；3维持细胞外环境（调节细胞周围的物质浓度）；4过滤作用等等。在形态发生中作用重大，包括：细胞迁移、增殖、形态变化、分化、保护、组建等。（三）实践环节与课后练习1.膜为何有流动性？2. 物质是如何穿透细胞膜的？3. 细胞如何控制物质的进出？（四）教学方法与手段 首先介绍人工膜的特点-对带电分子和极性大分子的不透性，然后引入细胞膜上一些特殊蛋白的作用-可以转运这些物质，从而认识细胞膜的结构、特点和功能。教学方法为PPT结合动画、实况电影等来教学。第五章 物质的跨膜运输与信号传递（一）目的与要求1. 了解细胞信号转导的特点和过程2. 理解G蛋白偶联受体和信号转导3. 理解酶联受体信号转导4. 了解其他信号转导途径的特点和过程（二）教学内容 第一节物质的跨膜运输1.主要内容被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用2.基本概念和知识点被动运输（简单扩散、协助扩散）、主动运输、胞饮作用与吞噬作用、胞吐作用、受体介导的胞吞作用3.问题与应用（能力要求）（1）ATP直接提供能量的主动运输离子泵（2）间接利用ATP的主动运输伴随运输（3）基团转移（4）物质的跨膜转运与膜电位第二节 细胞通讯与信号传递1.主要内容（1）细胞通讯与细胞识别（2）通过细胞内受体介导的信号传递（3）通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递2.基本概念和知识点细胞通讯、细胞识别、信号通路、信号分子、受体、3.问题与应用（能力要求） 第二信使与分子开关（三）课后练习1. 细胞为何要有信号交流？2. 细胞是如何进行信号交流的，它的物质基础是什么？（四）教学方法与手段从人类社会中人与人之间交往的一些特点出发，引导学生认识在细胞之间同样也存在交流的现象，运用PPT、结合动画和Video来教学。第六章 细胞质基质与细胞内膜系统（一）目的与要求1. 了解细胞质基质的内容 2. 掌握内膜系统包括的结构及功能 （二）教学内容 第一节细胞质基质1.主要内容细胞质基质的化学组成和功能2.基本概念和知识点细胞质基质（Cytoplasmicmatrix） 3.问题与应用（能力要求）1、参与各种生化活动（中间代谢过程）1蛋白质合成 2脂肪酸合成 3糖的酵解 4糖原代谢 5核苷酸代谢2、提供离子环境 以维持各细胞器的实体完整性。3、提供底物（原料） 以供细胞器行使功能（物质库）。4、提供物质运输的通路 细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都需通过细胞质基质来完成。5、影响细胞分化 如卵子细胞质对于分化起重要作用。在细胞质中存有形形色色的细胞器，其中有一些膜围细胞器，它们在结构及功能上彼此相关，甚至连通，共同组成一个庞大而精密复杂的系统内膜系统。第二节 内膜系统（eudomembrane system）1.主要内容内质网的形态结构特点、类型及分布特点、化学组成、功能2.基本概念和知识点内膜系统（eudomembrane system） 的概念：细胞质中由膜围成的、在结构、功能，乃至发生上有密切关系的小管、小泡和扁囊共同组成的膜系统。主要包括核膜、内质网、高尔基体三大结构以及它们的产物各种小泡和液泡。3.问题与应用（能力要求）内质网的发生第三节 高尔基复合体（Golgi complex）1.主要内容高尔基体的形态结构、化学组成、分布特点、功能2.基本概念和知识点高尔基体是内膜系统的一部分，结构复杂，由许多扁囊、小泡、大泡组成，现在称这种复杂的结构为高尔基复合体（Golgi complex）。3.问题与应用（能力要求）高尔基复合体的发生第四节 溶酶体（Lysosome）1.主要内容溶酶体的结构及化学组成、类型、功能2.基本概念和知识点溶酶体几乎存在于所有的动物细胞，植物细胞内的溶酶体，目前意不一，有人认植物细胞内有类似溶酶体的结构，而单独称为植物溶酶体，如圆球体、糊粉粒和蛋白质体。液泡也具此功能。溶酶体在各种细胞内的数量与形态差异很大，这是由于各溶酶体分别处于其生理功能的不同发展阶段的缘故。3.问题与应用（能力要求）溶酶体的来源（发生）第五节 细胞内蛋白质的分选及细胞结构的装配1.主要内容（1）信号假说与蛋白质分选信号（2）蛋白质分选的基本途径与类型（核编码蛋白质如何进入线粒体、叶绿体）（3）膜泡运输2.基本概念和知识点蛋白质分选的基本途径与类型（1）在细胞质基质中合成多肽前体物；（2）前体物同细胞器表面受体结合；（3）穿膜进入细胞器内；（4）前体物被加工成成熟多肽。3.问题与应用（能力要求）（1） 网格蛋白有被小泡负责蛋白质从高尔基体的TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。另外，受体介导的内吞负责将胞外物质运往胞内等。（2） COPII有被小泡负责从ER到高尔基体的物质运输。（3） COPI有被小泡 负责回收转运内质网逃逸蛋白返回内质网（“开放的监狱”）。（三）课后练习1.细胞中蛋白质是如何合成、加工的？2.细胞中蛋白质是如何去到正确的地点的？3.细胞是如何补充它的脂类物质的？（四）教学方法与手段 利用多媒体结合板书讲授第七章 细胞的能量转换线粒体和叶绿体（一）目的与要求掌握线粒体、叶绿体的超微结构及功能（二）教学内容 第一节 线粒体与氧化磷酸化1.主要内容（1）线粒体形态、大小、数目和分布（2）线粒体的超微结构（3）线粒体的化学组成及定位（4）线粒体的功能生物氧化2.基本概念和知识点外膜指包围在线粒体最外面的一层膜，看上去平整光滑而具有弹性，膜厚约6nm。内膜也是一单位膜，约厚68nm。内膜不同于外膜。首先是在结构上，内膜不是平滑的，而是由许多向线粒体腔内的突起（褶叠或小管），被称为“线粒体嵴”，是线粒体最富有标志性的结构，它的存在大大扩大了内膜的表面积，增加了内膜的代谢效率。外室（膜间隙）指内、外膜之间的窄小空隙，宽约68 nm，又称膜间隙。内室指由内膜包围的空间，其内充满蛋白质性质的物质，称线粒体基质。3.问题与应用（能力要求）氧化磷酸化的偶联机制第二节 叶绿体与光合作用1.主要内容叶绿体的形状、大小、数目、分布、超微结构、化学组成、功能光合作用2.基本概念和知识点叶绿体膜、基质、类囊体、原初反应、电子传递反应、光合磷酸化反应、暗反应3.问题与应用（能力要求）叶绿体的功能光合作用绿色植物细胞，吸收光能，还原CO2，并利用水提供氢合成碳水化合物，同时放出分子氧的过程，称为光合作用。总过程分为两个阶段：光反应和暗反应。第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器1. 主要内容（1）线粒体与叶绿体的DNA（2）线粒体和叶绿体的蛋白质合成（3）物质进出线粒体的穿膜机制（4）线粒体、叶绿体的增殖与起源2.基本概念和知识点线粒体DNA （mt-DNA）、绿体DNA（ct-DNA）3.问题与应用（能力要求）线粒体、叶绿体的增殖与起源（1）线粒体的增殖（2）叶绿体的发育、增殖和起源（三）课后练习引导学生从考察物质能量流动的方向和过程的角度出发，来认识线体和叶绿体的结构与共能，并比较两者的的各个方面，从而能较好的掌握和了解两者。运用PPT、结合动画和Video来教学。（四）教学方法与手段讲授与讨论第八章 细胞核与染色体（一）目的与要求1. 掌握细胞核的结构与功能 2. 掌握染色体的结构与功能 （二）教学内容 第一节被膜与核孔复合体1.主要内容核被膜、核孔2.基本概念和知识点外层核被膜、内层核被膜、核周隙、核孔结构模型3.问题与应用（能力要求）核被膜在细胞周期中的崩解与装配、核被膜的主要功能第二节 染色质1. 主要内容（1）染色质概念及化学组成（2）染色质的基本结构单位核小体（3）染色体包装的结构模型2.基本概念和知识点染色质、染色体、组蛋白、非组蛋白3.问题与应用（能力要求）染色质DNA、染色质蛋白质、序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模式第三节 染色体1.主要内容（1）中期染色体的形态结构（2）染色体DNA的关键序列（功能元件）（3）核型与染色体显带（4）两种巨大染色体2.基本概念和知识点染色单体、着丝粒、染色体臂、次缢痕、端粒3.问题与应用（能力要求）为确保染色体在细胞世代中的稳定性，起码应具备3个结构要素，被称为染色体DNA的关键序列。ARS 自主复制DNA序列DNA复制起点，保证自我复制；CEN 着丝粒DNA序列使两组子染色体平均分配到子细胞中去；TEL 端粒DNA序列保证染色体的独立性和稳定性。第四节 核仁1.主要内容（1）核仁超微结构（2）核仁的主要功能（3）核仁在细胞周期中的动态变化2.基本概念和知识点核仁是真核细胞间期核中最显著的细胞器，在活细胞用普通光学显微镜便可看到，是由于核仁的折光性强，与细胞其他结构可显出明显的界限。在细胞核内呈浓密的球状小体。据报道，这个细胞器最早是有Fontana于1881年首次发现。3.问题与应用（能力要求）电镜下可明显地区分出三种基本结构组分：1 纤维中心、2 致密纤维成分、3 颗粒组分、4 核仁相随染色质、5 核仁基质第五节核基质与核体1.主要内容核基质、核体、染色体骨架2.基本概念和知识点核基质概念 存在于真核细胞核内除染色质、核膜与核仁外的一个以蛋白质成分为主的纤维网架结构体系。3.问题与应用（能力要求）核基质功能这种结构与DNA的有序空间排列、染色体DNA的包装、DNA复制、基因表达、病毒复制及HnRNA的加工有关。（三）课后练习物质进出细胞核的方式为何是穿过核孔而非穿过细胞膜？（四）教学方法与手段讲授法第九章 核糖体（ribosme）（一）目的与要求掌握核糖体的结构与功能（二）教学内容 第一节 核糖体的类型与结构1.主要内容（1）核糖体基本类型及化学成分（2）核糖体结构及装配（3）核糖体蛋白质与rRNA的功能2.基本概念和知识点核糖体、核糖体结构及装配3.问题与应用（能力要求）在单个核糖体上，可区分多个功能活性部位，在蛋白质合成过程中各有专一的识别作用和功能。与mRNA结合的位点、A位点、P位点、肽酰转移后与即将释放的tRNA结合的位点E位点、与肽酰tRNA由A部位移位到P部位有关的转移酶的结合位点、肽酰转移酶的催化位点。 第二节 多聚核糖体与蛋白质的合成1.主要内容多聚核糖体、蛋白质的合成、RNA在生命起源中的地位2.基本概念和知识点多核糖体3.问题与应用（能力要求）核糖体之功能是合成蛋白质。具体作用可能在于：一是与mRNA的连接，在16S rRNA的3端有一段顺序同多数原核生物的mRNA的核糖体结合部位有互补关系，从而使30S亚单位能识别mRNA的起始端。二是为多肽链的形成提供表面位置，由大亚单位行使。三是供tRNA结合，在5S rRNA上有一段顺序同tRNA中的TCG有互补顺序。合成过程: 翻译起始、多肽链延长、翻译终止、（三）实践环节与课后练习核糖体的生理功能（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十章 细胞骨架（Cytoskeleton）（一）目的与要求1. 掌握细胞骨架的概念 2. 掌握细胞骨架各成分性质、结构与功能 3. 了解细胞的各种运动形式 （二）教学内容第一节 细胞质骨架（Cytoskeleton）1.主要内容微丝、微管、中间纤维（丝）、微梁网架2.基本概念和知识点（1）微丝化学组成、装配、特性、功能（2）微管形态结构及化学组成、装配、特性、功能（3）中间纤维（丝）成分、结构特征及装配、功能3.问题与应用（能力要求） 细胞骨架的主要功能第二节 细胞核骨架1.主要内容核基质、染色体骨架、核纤层2.基本概念和知识点核基质、染色体骨架、核纤层3.问题与应用（能力要求）染色体骨架（三）课后练习1. 分子马达（肌球蛋白、驱动蛋白、胞质动力蛋白）工作的机理？2. 细胞骨架与细胞、细胞器的功能实现的关系？（四）教学方法与手段从人体的骨架系统合运动的特性开始，引导同学认识细胞的骨架系统合运动的基础，特别强调细胞骨架系统中，微丝和微管的结构是有极性和动态的。结合PPT、动画、和实物电影来讲授。第十一章细胞增殖及其调控（一）目的与要求1. 掌握细胞增殖的方式及特点 2. 了解细胞周期调控的机理 （二）教学内容 第一节胞周期与细胞分裂1.主要内容细胞周期、细胞分裂2.基本概念和知识点（1）细胞周期概述和划分（2）细胞周期的研究方法（3）细胞分裂类型3.问题与应用（能力要求）减数分裂过程的分析、细胞周期各时相的主要事件第二节 细胞周期的调控1.主要内容（1）MPF的发现及其作用（2）p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系（3）周期蛋白（4）CDK激酶和CDK激酶抑制物（5）细胞周期运转调控2.基本概念和知识点真核细胞周期两个基本事件：一是S期进行染色体复制，二是M期将复制的染色体分到两个子细胞中去。3.问题与应用（能力要求）DNA复制起始位置的调控、制起始位置的选择发生在G1期（三）课后练习细胞是如何控制其体积和分裂的？（四）教学方法与手段讲授与讨论第十二章 细胞分化与基因表达调控（一）目的与要求1. 掌握细胞分化的本质及影响因素 2. 了解基因表达调控的种类及机理 （二）教学内容 第一节细胞分化1.主要内容（1）细胞分化（ cell differentiation）的概念及特点（2）细胞分化的实质（3）影响细胞分化的因素（4）细胞分化与胚胎发育2.基本概念和知识点细胞分化的概念单说细胞分化（cell differentiation）是个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程。细胞分化是基因选择性表达的结果、组织特异性基因和管家基因、组合调控引发组织特异性基因的表达3.问题与应用（能力要求）细胞的全能性、影响细胞分化的因素第二节 癌细胞1.主要内容癌细胞的主要特征、致癌因素2.基本概念和知识点癌细胞、癌基因、抑癌基因3.问题与应用（能力要求）RNA肿瘤病毒侵染 寄主细胞 RNA 反转录cDNA（互补DNA）DNA双螺旋整合到寄主染色体一同复制，此时称细胞癌基因（C-oncogene）或原癌基因（protooncogene）指存在于细胞中的与V-oncogene相对应的同源序列。原癌基因（细胞癌基因）存在于正常的细胞中，处于被阻遏状态或许还参与细胞正常活动。但是Proto-oncogene（C-oncogene）致癌因子oncogene（癌基因）导致细胞发生癌变第三节 真核细胞基因表达的调控1.主要内容（1）复制水平上对基因表达的调控（2）转录水平上对基因表达的调节（3）转录后水平调控（4）翻译和翻译后加工水平的调控2.基本概念和知识点启动子、增强子、反式作用因子3.问题与应用（能力要求）mRNA的稳定性、mRNA翻译起始的调控、翻译后加工水平调控第四节 几种分化细胞1.主要内容（1）红血细胞（红血球）（2）免疫防卫系统淋巴细胞的分化2.基本概念和知识点特异性免疫 是先天具有的普遍的免疫方式，由各类吞噬细胞和补体行使。大吞噬细胞系统：单核细胞，进一步成熟变为巨噬细胞。特异性免疫系统 包括细胞免疫和体液免疫，分别有不同的免疫细胞T淋巴细胞和B淋巴细胞。3.问题与应用（能力要求）细胞的基本防御能力（三）实践环节与课后练习影响细胞分化的因素（四）教学方法与手段讲授法第十三章 细胞的衰老与凋亡（一）目的与要求1. 掌握细胞衰老与凋亡的概念 2. 探讨细胞衰老及凋亡的机理 （二）教学内容 第一节细胞衰老1.主要内容（1）早期的细胞衰老研究（2）Hayflick界限（3）细胞在体内条件下的衰老（4）衰老细胞结构的变化2.基本概念和知识点（一）生活细胞的基本特征（二）衰老细胞结构的变化1 细胞核的变化：核膜内折，染色质固缩，核仁不规则。2 内质网的变化：年轻动物：RER 发育好、排列有序；年老动物：RER弥散、总量减少。3 线粒体的变化：数量随龄减少，体积随龄增大。由于线粒体是细胞呼吸和氧化的中心，有人称它是决定细胞衰老的生物钟。而有些研究者则认为线粒体不是衰老的启动者，而是受害者。4 致密体（脂褐质）的生成：是由溶酶体或线粒体转化而来的。它是自由基诱发的脂质过氧化作用的产物。5 膜系统的变化：目前资料表明，膜的改变确实与衰老有密切关系，年轻的功能健全的细胞膜是典型的液晶相。6 细胞骨架体系的变化：7 高尔基体和溶酶体的变化：数量随衰老明显增多。8 蛋白质合成的变化：合成速率降低。3.问题与应用（能力要求）细胞衰老的分子机制、关于人类的衰老和寿命问题第