细胞生物学课程教学大纲

《细胞生物学》课程教学大纲课程名称：细胞生物学课程类型:必修课总学时：54讲课学时：54学分：3学分适用对象:生物技术专业一.课程的性质和任务细胞生物学作为现代生命科学发展的分支学科，已被教育部列为理科生物学教学的重点基础课程。细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位，既是生命科学发展的生长点，又是生命科学发展的汇聚点，因此，细胞生物学教学在生命科学综合素质教育及实验技能综合培养等方面都具有重要作用。细胞生物学教学目标是使学生既掌握本学科的发展简史和前沿领域，又掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论，使学生受到基本科学思维训练，同时使学生学会学习，具有自我开拓可获得知识和利用信息的能力。二、教学基本要求通过本课程的教学，要使学生系统地掌握膜、细胞内膜系统、细胞核和核糖体的结构、性质和生物学功能；细胞信号转导的过程以及生物学意义、细胞增殖和衰老。三、教学内容和要求教学内容教学要求第一章绪论细胞生物学的概念；细胞生物学的主要研究内容；细胞生物学研究的总趋势与重点领域细胞的发现；细胞学说的内容；细胞生物学的形成与发展；细胞生物学的主要学术组织、学术期刊与教科书掌握：细胞学说的概念熟悉：细胞生物学的研究内容了解：细胞细胞生物学的发展趋势第二章细胞的统一性与多样性细胞是生命活动的基本单位——细胞的概念；细胞的基本共性；对细胞概念的新思考；病毒了基本知识；病毒的增殖过程；病毒与细胞在进化上的关系。原核细胞；支原体的结构特点；原核细胞与真核细胞的比较；真核细胞；细胞的大小及分析；细胞形态结构与功能的关系；植物细胞与生物细胞的比较。掌握：细胞的概念；细胞的大小熟悉：病毒的基本知识；原核细胞与真核细胞在结构上的区别了解：细胞概念的一些新思考；古核细胞第三章细胞生物学研究方法光学显微镜技术（特点，生物学应用）；分辨率的概念与计算；荧光显微镜的成像原理共聚焦显微镜的技术特点电子显微镜技术（基本结构，与光镜的区别，超薄切片技术）；扫描隧道显微镜；超速离心技术（差速离心，密度梯度离心）；细胞内核酸、蛋白质、酶、掌握：光镜分辩率的计算方法；单克隆抗体的制备方法熟悉：电镜切片制作的基本流程；细胞组分的分离方法了解：荧光显微镜的应用；特异蛋白抗原的定性与定位糖类与脂质的显示方法；特异蛋白抗原的定位与定性（免疫荧光，免疫电镜）；同位素示踪技术；定量细胞化学分析技术；细胞培养（原代细胞，继代细胞，细胞株，细胞系）；细胞工程（细胞融合）；单克隆抗体技术第四章细胞质膜细胞膜的结构（流动镶嵌模型及膜结构研究的历史），膜脂（类型、运动方式），膜蛋白（类型及主要结合方式），膜的流动性（验证实验），膜的不对称性，细胞膜的功能，细胞膜骨架与细胞表面的特化结构。掌握：流动镶嵌模型熟悉：生物膜结构的基本特征了解：其它膜结构模型第五章物质的跨膜运输被动运输的基本概念、简单扩散的特征、协助扩散的特征；协助扩散的辅助蛋白类型：载体蛋白、通道蛋白；载体蛋白的转运方式；通道蛋白的门控类型；被动运输与主动运输的区别；离子泵的概念；ATP供能的主动运输、钠钾泵、P型离子泵的特点；V型与F型质子泵；ABC超家族的发现与应用；协同转运；胞吞作用与胞吐作用的基本概念；胞饮作用、吞噬作用的区别；受体介导与胞吞作用的主要过程掌握：离子通道与载体蛋白的区别；钠钾离子泵的工作模式。熟悉：被动运输与主动运输的区别；大分子物质与颗粒物质的跨膜运输。了解：水通道的发现；膜融合中蛋白因子的辅助模型。第六章细胞的能量转换――线粒体和叶绿体线粒体的形态结构；线粒体的功能；线粒体与疾病。叶绿体的形态结构；叶绿体的功能；线粒体和叶绿体的线粒体和叶绿体的DNA，线粒体和叶绿体的蛋白质合成,线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配（导肽、线粒体蛋白的跨膜转运过程）。掌握：线粒体的结构和功能熟悉：线粒体和叶绿体的半自主性了解：叶绿体的功能第七章真核细胞内膜系统、蛋白分选与膜泡运输细胞质基质的概念；细胞质基质的主要组成；细胞质基质的功能；细胞质基质的与胞质溶胶内质网的基本类型；粗面内质网和光面内质网的结构、分布特点。内质网的功能；内质网上合成蛋白的类型；磷脂在内质网上的合成过程；内质网与基因表达调控。高尔基体的形态结构（形成面，成熟面）；高尔基体掌握：内膜系统概念；内质网的结构和功能；高尔基体的结构与标志酶及功能；溶酶体的形成过程及功能；蛋白质分选的信号假说熟悉：内质网上合成蛋白的类型；溶酶体的形态结构、种类及化学组成；膜泡的运输方式了解：细胞质基质的组成；过氧化物酶的形态结构特点；溶酶体与疾病的关系；细胞结构体系的组装的功能；蛋白质糖基化修饰的种类及二者之间的计较；高尔基体与细胞内的膜泡运输。溶酶体的形态结构（类型，溶酶体膜的结构特点）；溶酶体的功能；溶酶体的发生过氧化物酶体的结构特点与功能。信号肽；信号假说；具有信号肽的蛋白的合成过程。几种蛋白质的分选信号；蛋白质分选的基本途径与类型。膜泡运输；细胞结构体系的装配第八章细胞信号转导细胞通讯的概念、细胞通讯的方式、细胞识别的概念；信号转导系统的内涵及特性；信号分子、受体、配体；第二信使的概念与种类、分子开关；细胞信号通路的概念）；细胞内受体的类型与基因表达调节；气体NO信号分子的调节作用。细胞表面受体介导与信号跨膜传递的分类；细胞表面受体的特征、PKA信号通路的传递途径；磷脂肌醇信号通路的传递途径；细胞表面整联蛋白介导与信号传递；酶偶联信号传递的基本特征；蛋白激酶与网络整合信息；信号的整合与控制掌握：细胞通讯、受体、配体、第二信使的概念、受体的类型；G蛋白偶联受体的类型。熟悉：受体的特征及功能；酶偶联受体的特征及功能。了解：细胞信号转导与疾病的关系；细胞信号转导的复杂性。第九章细胞骨架微丝与细胞运动；微管及其功能；中间丝了解：细胞骨架的基本组成第十章细胞核与染色体细胞膜与核孔复合体的结构；核孔复合体的功能及在细胞核形成与接聚中的关键作用；染色质与染色体的关系；染色质在细胞生命活动中的重要作用；染色质的基本组成及基本结构单位；核小体的组装；染色质的高级包装模型，常染色质与异染色质；染色体的形态；其功能元件都有什么作用；核型的概念；染色体现代技术的发展与作用；多线染色体的成因与分布、用途；灯刷染色体的产生原因与机制；核仁的超微结构与功能；核仁周期的形成规律；核基质与核体。掌握：细胞核的基本结构与功能；巨大染色体的形成机制。熟悉：核孔复合体的结构；核仁的功能，多聚核糖体。了解：染色质结构与基因转录的关系；核基质的构成第十一章核糖体核糖体的类型与结构；多聚核糖体与蛋白质的合成了解：核糖体的结构与类型；多聚核糖体与RNA的起源第十二章细胞增殖及其调控掌握：细胞周期、概念与周期的划分。细胞周的期的概念；细胞周期的测定方法；细胞调期同步化方法；检验点；同源染色体，有丝分裂的过程、结果与意义；减数分裂过程、结果与意义，细胞周期与划分；各时期的特点；MPF；CDK激酶；各部分因素在调控中的作用。熟悉：有效分裂与减数分裂的比较，MPF与CDK。了解：影响细胞周期调控的因素。第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老细胞衰老概念、特征；Hayflick界限的概念；细胞坏死的概念与特征；细胞凋亡的概念，特征及生物学意义；细胞凋亡的分子机制；植物细胞的凋亡。掌握：细胞衰老、死亡、凋亡的概念。熟悉：细胞凋亡的特征。了解：细胞衰老的分子机制。第十四章细胞分化与基因表达调控细胞分化的概念；影响细胞分化的因素；细胞分化与胚胎发育；癌细胞的基本特征；癌基因与抑癌基因；肿瘤的发生过程。真核细胞基本的调控。（转录、加工、翻译）。掌握：细胞分化的概念。熟悉：癌细胞的基本特征。了解：真核细胞基因表达的调控第十五章细胞社会的联系细胞间连接的类型，封闭连接（结构特点），锚定连接（主要方式，结构特点）通讯连接（分类，结构），细胞表面粘着因子，细胞外被与细胞外基质概念，细胞外基质的组成和功能，胶原（类型、结构），氨基聚糖与蛋白聚糖，层粘连蛋白与纤粘连蛋白，弹性蛋白，植物细胞壁。掌握：细胞连接分类熟悉：细胞外基质的主要成分了解：细胞表面粘着因子四、课程的重点和难点：第一章重点是细胞学说的概念与影响意义。第二章重点：细胞的概念；原核生物与真核生物的比较难点：病毒的增殖过程；原核生物与真核生物的比较第三章重点：光镜与电镜的主要区别；荧光现象的理解与形成技术手段难点：单克隆抗体的制备原理第四章重点：流动镶嵌模型难点：如何证明膜的流动性第五章重点：被动运输与主动运输的比较与区别难点：离子通道的工作方式第六章重点：线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配难点：线粒体的功能第七章重点：内质网的结构和功能。高尔基体的形态特点与功能。信号假说难点：N－连接的糖基化；高尔基体对蛋白的加工与分选。第八章重点：受体的类型、第二信使、受体、配体、细胞内受体。G蛋白的概念与G蛋白偶联受体介导的信号转导。难点：理解细胞信号转导的级联扩大过程。第九章重点：细胞骨架的主要组成成分。难点：细胞骨架的运动。第十章重点：染色质的基本组成与高级结构组装模型。难点：核孔复合体的抽象结构理解。第十一章重点：核糖体的类型。难点：RNA在生命起源中的地位。第十二章重点：细胞周期的划分及细胞周期同步化的方法。难点：细胞周期的调控及相关因素的影响。第十三章重点：细胞死亡与细胞凋亡的区别。难点：细胞凋亡的分子机制。第十四章重点：细胞分化的基本概念。难点：癌基因与抑癌基因。第十五章重点：细胞间连接的类型。难点：锚定连接的结构特点。五、实践环节生物技术综合实验含有实践内容。六、参考性教学时间安排教学内容授课学时第一章绪论3第二章细胞的统一性与多样性3第三章细胞生物学研究方法6第四章细胞质膜3第五章物质的跨膜运输4第六章细胞的能量转换—线粒体和叶绿体2第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输3第八章细胞信号转导4第九章细胞骨架2第十章细胞核与染色体6第十一章核糖体2第十二章细胞增值及其调控6第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老3第十四章细胞分化与基因表达调控3第十五章细胞社会的联系2复习2七、考核方式期末笔试八、教材和主要参考书教材：细胞生物学（第3版）主编：翟中和王喜忠丁明孝出版社：高等教育出版社教材级别：“十一五”国家级规划教材主要参考书：1.MolecularBiologyofTheCell,4thEdition,2002,GarlandScienceTaylor&FrancisGroup2.CellandMolecularBiology,ThirdEdition,2002,JohnWiley&Sons3.细胞生物学，王金发，2003，科学出版社大纲制订人：制订日期：2009-8-10