《医学细胞生物学》理论教学大纲（供本科临床医学、麻醉学等专业使用）

《医学细胞生物学》理论教学大纲（供本科临床医学、麻醉学等专业使用）Ⅰ前言医学细胞生物学是以细胞生物学和分子生物学为基础，探讨研究人体细胞生长、发育、增殖、分化、遗传变异、衰老、死亡的生命活动规律以及细胞结构与功能异常和人类疾病发生、发展和防治的科学。细胞生物学是当前生命科学领域四大前沿学科之一，它的许多新理论、新概念，新技术和新方法已全面渗透到医学各科，成为人类认识各种生命现象和解决各种医学问题的重要基础，是现代医学教育中一门重要的基础课程。细胞既是人体结构和功能的基本单位，同时也是疾病发生的基本单位。因此医学细胞生物学根据医学发展的需要，结合医学实际，系统介绍细胞生物学的基本理论、基本知识和基本技能，并反映现代细胞生物学新进展。以动态的观点、结构和功能相统一的观点、细胞整体的观点揭示生命现象的本质，探讨生命活动的规律及细胞与疾病的关系。医学细胞生物学既是基础医学和临床医学的基石，又是基础医学各学科和临床医学的纽带，掌握了医学细胞生物学的知识，可为医学生从细胞和分子水平探索疾病的发生、发展、诊断和治疗奠定夯实的理论基础，造就新一代医学人才。本大纲适用于本科临床医学、麻醉学、法医学、医学影像学、口腔医学、医学检验技术专业使用。现将大纲使用中有关情况说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（核心内容及知识点下划实线，重点内容下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点复习。二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同的教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。三总教学参考学时数为52学时，其中理论28学时，实验24学时；理论与实验学时之比1.2:1四教材《医学细胞生物学》，科学出版社，胡火珍主编，第7版，2015年。Ⅱ正文第一章医学细胞生物学概述一教学目的本章通过对细胞生物学研究对象、目的及其在现代医学中地位和作用简介，旨在使学生对医学细胞生物学有总体概括的了解，认识到学习医学细胞生物学的重要性及必要性。二教学要求（一）掌握细胞、细胞学说、细胞生物学概念；细胞的发现（二）熟悉细胞生物学研究的对象、任务；细胞生物学的发展历史（三）了解细胞生物学在现代医学中的地位和作用三教学内容（一）细胞生物学的概念及研究内容1细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科细胞；细胞生物学；2细胞生物学的研究内容医学细胞生物学研究对象、研究内容、研究目的；3细胞生物学的分科（二）细胞生物学的发展历史及趋势1细胞学研究的萌芽阶段细胞的发现2细胞学说的创立阶段细胞学说3经典细胞学阶段4实验细胞学阶段5细胞生物学阶段6崭新的21世纪细胞生物学7我国细胞生物学的发展概况（三）细胞生物学与医学医学细胞生物学的地位和作用第二章细胞的起源与细胞概述一教学目的一切生物都是由细胞构成的，细胞是生命活动的基本结构和功能单位。通过该章的学习，使学生对细胞的起源有初步了解，对细胞结构的一般特征、共同特征有初步认识，为后续深入学习细胞的结构和功能打下基础。二教学要求（一）掌握膜相结构、非膜相结构、单位膜、细胞内膜相结构的区域化作用概念。。（二）熟悉细胞的基本共性；原核细胞、真核细胞结构以及二者的主要区别（三）了解细胞的起源与进化三教学内容（一）细胞的起源1由无机小分子演变为有机物小分子物质2由有机小分子物质演变为生物大分子物质3由生物大分子物质演变为原始细胞（二）细胞结构的一般特征1细胞的基本共性都具有细胞膜；都具有核酸分子；都具有核糖体；都能够进行细胞分裂支原体是最小、最简单的细胞；病毒是最小、最简单的生命有机体2细胞的大小与形态3细胞的数目4细胞的一般结构膜相结构；非膜相结构；单位膜；区域化作用（三）原核细胞和真核细胞1原核细胞2真核细胞原核细胞和真核细胞的主要区别第三章细胞的分子基础（自学用）一教学目的组成生物体的各种元素在机体内并非单独存在，而是相互结合成无机化合物和有机化合物的形式。无机化合物主要包括水和无机盐；有机化合物包括糖类、脂类、蛋白质、核酸和维生素等。通过本章的学习，使学生了解组成生命物质和行使生命活动的重要分子基础，认识它们的结构及特点。二教学要求由于本章内容与分子生物学的相关内容重复，故此章自学。第四章细胞生物学的研究技术和方法（实验教学以及自学）一教学目的从形态观察研究、细胞分离和培养、细胞组分的分离纯化和鉴定鞥方面，对一些常用技术的原理、方法和应用做简要介绍，以期同学们能对细胞生物学常用的研究方法有概括性了解，并通过实验教学实施掌握部分技术方法。二教学要求（一）掌握显微结构、亚显微结构、细胞培养、原代培养、传代培养、细胞融合、细胞化学法等概念；各种显微镜特点；细胞培养的条件；细胞和亚细胞组分测定常用方法（二）熟悉细胞系、细胞株等概念；细胞及细胞组分的分离方法（三）了解蛋白质电泳；放射自显影术；基因与蛋白质研究技术三教学内容（一）细胞形态结构研究技术细胞的显微结构观察：普通光学显微镜；相差显微镜；暗视野显微镜；荧光显微镜；共聚焦激光扫描显微镜；分辨率、显微结构概念细胞的亚微结构观察：电子显微镜（透射电子显微镜、扫描电子显微镜、高压电子显微镜）；电子显微镜样品的制备技术；亚显微结构概念（二）细胞的分离和培养不同类型细胞的分离；细胞培养（条件；原代培养、传代培养；细胞建系；细胞融合）（三）细胞组分的分离和纯化技术细胞组分的分级分离（概念；差速离心；密度梯度离心）；层析法分离蛋白质；蛋白质电泳（四）细胞和亚细胞组分的测定细胞化学法（概念；应用）；荧光细胞化学和免疫荧光镜检术；放射自显影术；细胞显微分光光度测定技术；活细胞内分子失踪技术（五）基因与蛋白质研究技术第五章细胞膜一教学目的使学生从分子水平认识细胞膜的结构与特性；认识细胞膜对物质转运的多种方式及生物学意义，为今后理解生物膜异常与疾病的发生奠定理论基础。二教学要求（一）掌握细胞膜、生物膜、兼性分子等概念；生物膜的生物学意义；膜的化学组成；膜的液态镶嵌模型；膜的两大特性；被动运输、简单扩散、易化扩散、离子通道扩散、主动运输、伴随运输、膜泡运输、受体介导的胞吞作用等相关概念；物质穿膜运输、膜泡运输的各方式及特点（二）熟悉膜的晶格镶嵌模型；影响膜流动性的因素；熟悉物质穿膜运输、膜泡运输的机制；结构性分泌、调节性分泌的概念（三）了解膜的板块镶嵌模型；膜流动性的生理意义三教学内容生物膜概念；细胞膜概念；生物膜的生物学意义（一）细胞膜的化学组成和分子结构1膜的化学组成（1）膜脂：磷脂、胆固醇、糖脂的结构特点和共性；兼性分子的概念（2）膜蛋白：跨膜蛋白、膜周边蛋白、膜锚定蛋白（3）膜糖：糖蛋白、糖脂2膜的分子结构单位膜模型；液态镶嵌模型；晶格镶嵌模型；板块镶嵌模型3膜的主要理化特性（1）膜的不对称性：膜蛋白的不对称分布；膜脂的不对称分布；膜不对称性的意义（2）膜的流动性：膜脂的流动性；膜蛋白的运动性；影响膜流动性的因素（二）细胞膜与物质的跨膜转运物质跨膜转运的生物学意义1穿膜运输穿膜运输的运输对象及总体特点；主动运输、被动运输的概念（1）简单扩散：概念；运输对象；转运特点（2）离子通道扩散：概念；运输对象；转运特点电压闸门通道、配体闸门通道、机械闸门通道的机制及实例（3）易化扩散：概念；运输对象；转运特点（4）水通道扩散（5）离子泵：概念；运输对象；转运特点钠钾泵的结构及工作机制；钙泵的工作机制（6）伴随运输：概念；运输对象；转运特点钠离子-葡萄糖共转运机制2膜泡运输（1）胞吞作用：概念；运输对象；转运特点吞噬作用、胞饮作用的吞噬过程；受体介导的胞吞作用的特点、过程及实例（2）胞吐作用：结构性分泌；调节性分泌第六章内膜系统一教学目的使学生明确内膜系统各膜性细胞器的结构与功能，以及这些细胞器异常与疾病的关系。二教学要求（一）掌握内膜系统、糖基化、信号肽、内体性溶酶体、吞噬性溶酶体；初级溶酶体、次级溶酶体、终末溶酶体；自噬性溶酶体、异噬性溶酶体、蛋白质分选等概念；内质网的形态结构、类型、功能；高尔基复合体的形态结构、功能；溶酶体的形态结构、分类及主要功能；过氧化物酶体结构、功能；上述各细胞器的标志酶。（二）熟悉内质网蛋白质合成的信号假说；高尔基复合体极性；溶酶体膜的特性、溶酶体的形成。区域化作用、膜流、信号识别颗粒的概念（三）了解内质网、高尔基复合体的化学组成；内质网、高尔基复合体、过氧化物酶体与疾病的关系。三教学内容内膜系统概念、生物学意义（一）内质网：1内质网的形态结构和类型内质网的发现内质网的形态内质网的类型：糙面内质网、光面内质网、髓样体、环孔片层、微粒体2内质网的化学组成和酶类化学组成；酶类；标志酶3内质网的功能（1）糙面内质网的功能：参与蛋白质的合成；帮助新生多肽链的折叠与装配；进行蛋白质的糖基化修饰；糖基化的概念（2）光面内质网的功能：脂类合成与转运；解毒作用；参与糖原代谢；储存和调节钙离子浓度；参与胃酸、胆汁的合成和分泌4内质网与医学（1）内质网形态、结构与功能的异常（2）内质网异常与肿瘤（3）内质网与阿尔兹海默病（二）高尔基复合体：1高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的发现；形态结构2高尔基复合体的化学组成（1）高尔基复合体的脂类成分（2）高尔基复合体所含酶类标志酶3高尔基复合体的极性4高尔基复合体的功能（1）高尔基复合体是细胞内合成蛋白质及脂类运输和分泌的中转站（2）高尔基复合体是细胞内合成物质加工的重要场所（3）高尔基复合体是细胞内合成蛋白质分选和囊泡定向运输的枢纽（4）高尔基复合体是错误选送蛋白质的监督和遣送站5高尔基复合体的病理性变化（1）高尔基复合体肥大与萎缩（2）癌细胞内高尔基复合体的异常变化（三）溶酶体：1溶酶体的形态结构及溶酶体的特性发现；形态结构；溶酶体特性；溶酶体膜的特性2溶酶体的酶类酶类；标志酶3溶酶体形成与成熟的过程4溶酶体的类型内体性溶酶体、吞噬性溶酶体；初级溶酶体、次级溶酶体、终末溶酶体；自噬性溶酶体、异噬性溶酶体自体吞噬、异体吞噬的概念5溶酶体的功能（1）对内吞物质进行消化分解，清除异物，参与细胞防御（2）对细胞自身物质进行消化分解，参与细胞及细胞器的更新（3）对吞噬的大分子营养物质进行消化分解，提供细胞营养（4）发挥自溶作用，参与机体组织器官的形态建成（5）参与激素的合成，调节激素水平6溶酶体异常与疾病（四）过氧化物酶体1过氧化物酶体的形态结构及特征2过氧化物酶体中的酶3过氧化物酶体的功能4过氧化物酶体异常与疾病（五）内膜系统功能整体性与蛋白质的分选及运输1内膜系统的区域化作用、囊泡运输及膜流等体现结构和功能的整体性区域化作用；膜流2蛋白质分选是囊泡运输开始之前的预备动作蛋白质分选的概念及意义（1）信号肽假说回答了蛋白质是如何进行分选及运输的信号肽、信号识别颗粒（2）蛋白质的分选信号与运输途径3蛋白质的运输方式核孔运输；跨膜运输；囊泡运输第七章线粒体一教学目的本章要求学生明确线粒体的亚微结构、功能及线粒体的半自主性。二教学要求（一）掌握基粒、呼吸链、前导序列（导肽）等概念；线粒体的亚微结构；ATP合成酶复合体的分子结构；线粒体的半自主性（二）熟悉线粒体主要酶类的分布特点；化学渗透假说；ATP合成的结合变构机制假说；线粒体DNA的遗传特点；线粒体蛋白的运输特点（三）了解细胞呼吸与氧化；线粒体与疾病三教学内容线粒体的发现（一）线粒体的结构1线粒体的形态、大小、数量及分布2线粒体的亚微结构外膜、内膜、膜间隙、基质、基粒的特点及意义（二）线粒体的化学组成及酶定位1线粒体的化学组成2线粒体中酶的定位分布标志酶（三）线粒体的功能1细胞氧化及其基本过程2呼吸链及电子传递（1）呼吸链定义（2）呼吸链组成3氧化磷酸化过程4氧化磷酸化的偶联机制（1）化学渗透假说的主要论点（2）化学渗透假说的特点5氧化磷酸化中ATP合成（1）线粒体ATP合成酶的形态结构（2）线粒体ATP合成酶的分子组成（3）线粒体ATP合成酶的工作机制6线粒体与细胞活性氧自由基生成（四）线粒体的半自主性半自主性细胞器的概念1mtDNA结构及特点2mtDNA的功能3线粒体蛋白质的运送前导序列（导肽）的概念线粒体蛋白质跨膜转运的过程及特点（五）线粒体的生物发生1线粒体的增殖出牙分裂增殖；收缩后分离增殖；间壁分离增殖2线粒体的起源内共生起源学说；非共生起源学说（六）线粒体与医学1mtDNA突变与线粒体病2线粒体与其他疾病的关系3线粒体某些组分的治疗作用第八章核糖体（自学用）一教学目的核糖体是一种非膜相结构的颗粒状细胞器，由核糖核酸和蛋白质组成，故又称为核糖核酸蛋白体。核糖体普遍存在于原核细胞和真核细胞内，是细胞合成蛋白质的分子机器。通过该章的学习，使学生认识核糖体的基本形态结构、存在形式、类型以及其功能。二教学要求该章知识点与生物化学“蛋白质合成”部分重合，故此章自学。第九章细胞骨架一教学目的认识三种胞质骨架形态，学习了解不同细胞骨架的分子组成、组装及功能。二教学要求（一）掌握细胞骨架、微管临界浓度、微丝临界浓度等相关概念；微管、微丝、中间纤维分子组成及功能；影响微管组装的特异性药物；影响微丝组装的特异性药物；中间纤维的结构特点（二）熟悉GTP帽、ATP帽等相关概念；微管、微丝的形态和分类；微管、微丝及中间纤维的组装；中间纤维的分类及其在医学中的应用；微管的存在形式（三）了解微管结合蛋白及功能；微管、微丝、中间纤维与疾病的关系三教学内容细胞骨架的概念；细胞骨架的功能（一）微管1微管的一般形态结构及化学组成（1）微管的一般形态结构（2）微管的化学组成α-微管蛋白、β-微管蛋白、γ-微管蛋白2微管的组装（1）微管组装的条件和影响因素微管组装的特异性药物（2）微管蛋白合成与微管组装的调控（3）微管的组装过程体外微管组装的主要过程；体内微管组装的主要过程；微管组装的特点临界浓度、GTP（GDP）帽、踏车行为、微管组织中心等相关概念3微管相关蛋白（1）微管相关蛋白的主要类型（2）微管相关蛋白的主要功能4微管的存在形式5微管的主要功能（二）微丝微丝的主要类型1微丝的主要组成及结构（1）微丝的基本结构成分球状肌动蛋白，纤维状肌动蛋白（2）微丝的结构及组装结构形式及特征；影响微丝组装的因素及微丝组装的基本过程2微丝结合蛋白及微丝特异性药物（1）与肌细胞收缩运动功能有关的微丝结合蛋白（2）与微丝的组装和功能调节密切相关的其他微丝结合蛋白（3）微丝特异性药物3微丝的功能（三）中间纤维1中间纤维的类型2中间纤维的分子结构和组装（1）中间纤维蛋白的分子结构）（2）中间纤维的组装3中间纤维结合蛋白4中间纤维的主要功能（四）细胞骨架组分的衍生结构1中心体和中心粒2鞭毛和纤毛（五）细胞骨架与医学1微管异常与细胞病理2中间纤维与医学第十章细胞核一教学目的细胞核是细胞生命活动的调控枢纽，也是蕴藏和控制遗传信息的中心。通过该章的学习，使学生认识并掌握细胞核各部分的结构、特点及功能，认识遗传物质载体染色质和染色体及其相关属性。二教学要求（一）掌握核孔复合体、核输入信号、核纤层概念；核膜的亚微结构；染色质、染色体、常染色质、异染色质、核小体、核型概念；染色质和染色体的化学组成、亚微结构；染色质构建的多级螺旋和支架—放射环结构模型；染色体结构、数目和核型；核仁、核仁周期、核仁组织区概念（二）熟悉染色体的分类和大小；核膜的功能；核纤层的化学组成及功能；核仁的亚微结构和功能；核骨架的结构和功能（三）了解人类染色体与疾病；核仁的形成三教学内容（一）核膜1核膜的化学成分2核膜的亚微结构内、外层核膜；核周间隙；核孔复合体3核膜的功能（1）区域化作用（2）控制细胞核与细胞质的物质交换（3）合成生物大分子（4）在细胞分裂中参与染色体的定位和分离4核纤层核纤层的概念（1）核纤层的组成成分（2）核纤层的主要功能（二）染色质与染色体染色质与染色体的概念1染色质和染色体的化学组成成分DNA、组蛋白、非组蛋白、RNA2染色质和染色体的亚微结构（1）染色质和染色体的基本结构单位——核小体（2）螺线管是染色质和染色体的二级结构（3）染色体的构建多级螺旋结构模型；染色体支架-放射环结构模型3常染色质和异染色体（1）常染色质（2）异染色质结构异染色质、兼性异染色质（3）染色质结构与基因活化4染色体（1）中期染色体的形态结构（2）染色体的分类（3）染色体DNA的3种功能元件（4）染色体数目与核型（三）核仁核仁的概念1核仁的化学组成与超微结构（1）核仁的化学组成（2）核仁的超微结构（3）核仁的周期性变化核仁周期的概念2核仁的功能（四）核骨架核骨架的概念1核骨架的组成成分和形态结构2核骨架的功能（五）真核细胞遗传信息的储存与复制自学（六）真核细胞基因的转录及调控自学第十一章细胞表面、细胞连接与细胞粘连一教学目的通过该章学习，认识细胞表面的结构及其功能。二教学要求（一）掌握细胞表面的概念；细胞表面的结构及特点（二）了解细胞表面的特化结构（三）除第一、二节外，其余部分与组织胚胎学相关内容重复，故自学三教学内容（一）细胞外被与细胞质溶胶细胞表面的概念1细胞外被细胞外被的概念及特点2细胞质溶胶（二）细胞表面的特化结构1微绒毛2细胞内褶3纤毛和鞭毛（三）细胞连接自学（四）细胞黏附分子与细胞黏着自学（五）细胞识别自学（六）细胞极性自学第十二章细胞外基质（自学用）一教学目的通过本章的学习，使学生认识到多细胞生物中的组织构成除细胞成分外，在细胞之间还有非细胞性的细胞间物质，它们是由一些蛋白质和多糖大分子构成的精密有序的结构网络，即细胞外基质。二教学要求该章知识点与组织胚胎学相关内容重叠，故此章自学。第十三章细胞的信号转导（自学用）一教学目的通过该章的学习，使学生认识细胞的化学信号分子及其受体，各种信号转导通路的机制和特点。二教学要求该章知识点与生物化学及生理学相关内容重叠，故此章自学。第十四章细胞增殖一教学目的通过该章学习使学生认识细胞的三种分裂方式的过程、特点及生物学意义，掌握细胞增殖这一重要的生命活动和生物学意义，以及在医学中的应用。二教学要求（一）掌握有丝分裂、减数分裂等相关概念；有丝分裂各期的特征；第一次减数分裂各期的特征；细胞（增殖）周期、限制点、继续增殖细胞（周期中细胞）、暂不增殖细胞（G0期细胞）、终末分化细胞概念；细胞周期时相划分；细胞周期各时相的主要生物学事件（二）熟悉有丝分裂器的结构和功能；细胞周期的运行机制；参与细胞周期调控的主要物质；细胞周期检查点（三）了解染色体移动机制；有丝分裂和减数分裂比较；了解癌基因与抑癌基因；细胞周期与肿瘤三教学内容（一）细胞分裂1无丝分裂过程；意义2有丝分裂概念；意义（1）有丝分裂器的结构和功能有丝分裂器的结构；有丝分裂器的功能（2）有丝分裂过程及其特征前期；前中期；中期；后期；末期；胞质分裂（3）有丝分裂时染色体移动的机制微管滑动假说；微管的组装与去组装假说；肌动蛋白-微管相互作用假说3减数分裂概念；意义（1）由有丝分裂向减数分裂的转变（2）减数分裂过程及其特征（3）同源染色体的联会（4）染色体的交叉互换4有丝分裂和减数分裂的比较（二）细胞周期1细胞周期的概念和意义细胞周期的概念；意义2细胞周期分期与细胞周期时间3细胞周期不同时相及其主要事件G1期；S期；G2期；M期4细胞的增殖状况三种类型细胞（周期中细胞；G0期细胞；终末分化细胞）的概念及实例5细胞周期的研究方法（三）细胞周期调控1细胞周期调控的研究历程2参与细胞周期调控的主要物质周期蛋白；周期蛋白依赖性激酶（CDK）；周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CKI）3细胞周期运转的调控4周期性蛋白的降解5细胞周期检查点G1/S期检查点；S期检查点；G2/M检查点；M期检查点（四）细胞周期与医学1细胞周期与肿瘤2细胞周期与衰老第十五章细胞分化一教学目的本章通过对细胞分化的学习，让学生认识到多细胞有机体发育的基础和核心。二教学要求（一）掌握细胞分化、细胞决定、全能性细胞、胚胎诱导、细胞抑制等概念；细胞分化的一般规律；细胞决定的特征（二）熟悉细胞决定的机制及调节；细胞分化潜能；影响细胞分化的因素（三）了解基因表达与细胞分化的关系三教学内容（一）细胞分化概述1细胞分化的概念2细胞分化的一般规律细胞分化的稳定性；细胞分化的可逆性；细胞分化基因调节的保守性；细胞分化有时间上和空间上的分化；细胞分化潜能随个体发育进程逐渐变窄3细胞分化的生物学意义（二）细胞决定与细胞分化1细胞决定的概念2细胞决定是早期发育事件3细胞决定的特性（三）细胞分化与基因表达1组织特异性基因在时空上差异表达2细胞分化过程中基因表达的精密调节（四）影响细胞分化的因素1细胞内因素2细胞外因素3细胞之间的相互作用4小RNA与细胞分化及个体发育（五）细胞分化与医学1肿瘤与细胞分化2细胞转分化与组织损伤修复及疾病3细胞分化与再生第十六章细胞衰老和死亡一教学目的通过本章的学习，使学生正确认识细胞衰老和死亡的现象，并了解其机制。二教学要求（一）掌握细胞衰老、细胞凋亡等概念；细胞衰老的特征；影响细胞凋亡的因素（二）熟悉细胞衰老的机制；凋亡细胞的主要变化特点；细胞凋亡的分子机制三教学内容（一）细胞的衰老1细胞衰老的概念2细胞衰老的特征3细胞衰老的机制（二）细胞死亡细胞死亡；程序性细胞死亡的概念1细胞坏死概念；特点2细胞凋亡概念（1）细胞凋亡的特点（2）影响细胞凋亡的因素（3）细胞凋亡的分子机制3自噬性细胞死亡（1）细胞自噬的形态特点及分类（2）参与细胞自噬的分子（3）细胞自