细胞生物学理论知识

细胞生物学

理论知识

绪论

一、教学目的

1.掌握细胞的基本结构以及真核细胞与原核细胞之间的区别。

2.了解学习细胞生物学的目的及重要性。

3.了解细胞在生命活动中的意义。

4.了解细胞的形态和大小。

二、课程内容

1.细胞生物学的概念及内容

2.细胞生物学的学习目的和重要性

3.细胞生物学与医学的关系

4.细胞生物学的发展简史

5.细胞生物学的发展趋势

6.细胞的形态和大小

7.原核细胞和真核细胞

(1)原核细胞：支原体；细菌

(2)光镜和电镜下真核细胞的结构

(3)原核细胞和真核细胞的区别

细胞化学

一、教学目的

1.掌握核酸和蛋白质(包括酶)的基本结构单位、分子结构和功能。

2.了解细胞的化学组成。

二、课程内容

1.核酸

(1)核酸的化学组成和结构

(2)核酸的基本结构单位一一核甘酸

(3)DNA分子的结构和功能

(4)RNA分子的结构和功能

2.蛋白质

(1)蛋白质的基本单位一一氨基酸

(2)蛋白质的分子组成

(3)蛋白质的空间结构

(4)蛋白质的分类和功能

3.酶

(1)酶的概念

(2)酶的特性

(3)酶的分类

细胞膜

一、教学目的

1.掌握细胞膜(质膜)的概念。

2.掌握细胞膜的分子结构、特性及功能。

3.掌握膜受体的概念和结构。

4.了解细胞膜的化学组成。

5.了解膜受体与信号转导的关系。

6.了解膜抗原。

二、课程内容

1.细胞膜(质膜)的概念

2.细胞膜的化学组成

(1)膜脂：磷脂，糖脂，胆固醇

(2)膜蛋白：内在蛋白和周边蛋白

(3)膜糖：糖蛋白和糖脂

3.细胞膜的分子结构

(1)单位膜模型

(2)液态镶嵌模型

4.细胞膜的特性

(1)流动性：膜脂的流动性及其影响因素；膜蛋白的流动性及其影响因素

(2)不对称性：膜脂、膜蛋白和膜糖类的不对称性

5.细胞膜的功能

(1)物质运输：被动运输，主动运输，内吞作用，外吐作用和受体介导内吞作用

(2)细胞膜受体：概念、结构、分类、特性以及膜受体和信号转导的关系

(3)膜抗原：血型抗原和组织相容性抗原

细胞连接和细胞外基质

一、教学目的

1.掌握细胞连接的类型。

2.了解细胞外基质的种类及作用。

二、课程内容

1.细胞连接：紧密连接，锚定连接和通讯连接

2.细胞外基质：胶原，粘多糖，蛋白多糖和细胞黏附分子等

内膜系统

一、教学目的

1.掌握细胞内蛋白质合成的主要过程。

2.掌握内质网、高尔基复合体、溶酶体的功能以及它们在结构功能上的相互关系。

3.了解内质网、高尔基复合体、溶酶体的形态、结构和化学组成。

4.了解核糖体的物理化学性质、类型、形态、大小及化学组成。

二、课程内容

1.内质网

(1)内质网的形状、结构、类型和化学组成

(2)粗面内质网和滑面内质网的主要功能

(3)内质网的起源

(4)核糖体的类型、形态、大小及化学组成

2.高尔基复合体

(1)高尔基复合体的结构和化学组成

(2)高尔基复合体的功能

3.溶酶体

(1)溶酶体的一般特性和类型

(2)溶酶体的功能

线粒体和过氧化物酶体

一、教学目的

1.掌握线粒体的形态和超微结构。

2.掌握线粒体的功能、半自主性。

3.了解线粒体的增殖和起源。

4.了解过氧化物酶体的形态、结构和起源。

二、课程内容

1.线粒体

(1)线粒体的形状、大小、数量和分布

(2)线粒体的超微结构

(3)细胞氧化的过程(线粒体的功能)

(4)线粒体的半自主性

(5)线粒体蛋白的翻译后运输

(6)线粒体的增殖和起源

2.过氧化物酶体

(1)过氧化物酶体的结构和功能

(2)过氧化物酶体的起源

细胞骨架

一、教学目的

1.掌握微管、微丝的化学组成、结构和功能。

2.了解中间纤维的化学组成、结构和功能。

3.了解细胞骨架各组分的相互关系。

二、课程内容

1.微管

(1)微管的形状、功能和超微结构；微管蛋白和微管结合蛋白

(2)微管的类型

(3)微管在体内和体外的装配

(4)微管的功能

(5)微管和其他细胞结构的关系

2.微丝

(1)微丝的形状、结构和分布

(2)肌动蛋白

(3)肌动蛋白相关蛋白

(4)微丝的装配

(5)微丝的功能

3.中间纤维

(1)中间纤维蛋白的类型

(2)中间纤维的分子结构

(3)中间纤维的装配

(4)中间纤维的功能

4.细胞骨架各组分的相互关系

细胞核

一、教学目的

1.掌握细胞核的结构及功能；核膜、染色质及核仁的结构。

2.掌握核膜及核仁的功能；染色质的化学组成、类型。

3.了解核基质与核骨架。

4.了解人类染色体。

二、课程内容

1.核膜和核孔复合体

(1)核膜的结构；核孔复合体的结构和核纤层

(2)核膜的主要功能

2.染色质和染色体

(1)染色质的化学成分

(2)染色质的结构

(3)常染色质和异染色质的特性

(4)X-染色质和Y-染色质

(5)人类染色体

3.核仁

(1)核仁的超微结构

(2)核仁的化学成分

(3)核仁组织者区和细胞分裂后核仁的装配

(4)核仁的功能

4.核基质

(1)核基质的概念

(2)核骨架形状，结构和化学成分

(3)核骨架的功能

5.细胞核的功能

细胞遗传

一、教学目的

1.掌握基因的概念和分子结构；基因复制的特点和条件；基因突变的概念及特性。

2.了解细胞内基因的种类和数量；DNA复制的基本过程；基因表达与调控；基因突变的类

型和分子机制。

二、课程内容

1.基因概述

(1)基因概念的发展

(2)基因的化学本质

(3)细胞中基因的类型和数量

2.基因的分子结构

(1)结构基因

(2)rRNA基因

(3)5srRNA基因和tRNA基因

3.基因的复制

(1)DNA基因的复制：基本条件，主要过程和复制的特点

(2)RNA基因的复制：逆转录复制；非逆转录复制

4.基因表达与调控

(1)原核细胞和真核细胞的基因转录

(2)基因翻译：蛋白质合成过程；翻译产物的加工与修饰

(3)原核细胞和真核细胞基因表达的调控

5.基因突变

(1)基因突变的类型

(2)基因突变的基本特性

(3)基因突变的分子机制：碱基替换和移码突变

细胞增殖

一、教学目的

1.掌握细胞增殖和细胞周期的概念。

2.掌握细胞周期各时期的特点。

3.了解细胞增殖的意义和细胞周期的划分。

4.了解细胞增殖的方式及其调控.

二、课程内容

1.细胞增殖的方式

(1)无丝分裂

(2)有丝分裂

(3)减数分裂

(4)有丝分裂和减数分裂的比较

2.细胞周期

(1)细胞周期的概念

(2)细胞周期时间的概念

(3)细胞周期各期的划分及特点

3.细胞增殖的调控

细胞分化、衰老与死亡

一、教学目的

1.掌握细胞分化和细胞凋亡的概念和特点。

2.掌握干细胞的概念及生物学特性。

3.了解细胞分化和基因表达的调控。

4.了解细胞衰老和死亡的概念、机制和生物学意义。

二、课程内容

1.细胞分化

(1)细胞分化的概念

(2)细胞分化的特点

(3)细胞分化和基因表达

(4)干细胞的概念及生物学特性

2.细胞衰老

(1)细胞的生命历程

(2)细胞衰老的概念、表现及机制

3.细胞死亡

(1)细胞死亡的概念、特点及途径

(2)细胞凋亡的概念和特点

细胞生物学的研究方法

一、教学目的

了解细胞生物学的研究方法。

二、课程内容

1.显微镜技术

2.细胞组分分离技术

3.放射自显影技术

4.细胞培养和细胞融合技术

5.单克隆抗体技术

6.核酸杂交技术

实验技能

细胞基本形态结构和显微测量

一、实验目的

1.掌握显微镜的使用方法。

2.掌握光学显微镜下细胞的基本结构。

3.掌握临时装片的制备方法。

4.掌握显微测微尺测量细胞的方法。

5.了解普通光学显微镜的基本构造。

二'实验内容

1.普通光学显微镜的基本构造及使用方法

2.临时装片的制备方法

3.观察不同细胞的基本结构

4.显微测微尺的使用方法

5.细胞的显微测量

细胞器的基本形态结构

一、实验目的

1.掌握镜下生物绘图方法。

2.了解细胞器活体染色的原理。

3.了解光镜下可见的细胞器的形态和分布。

二、实验内容

1.线粒体的活体染色和观察

2.高尔基复合体标本的观察及绘图

3.线粒体标本的观察

4.中心体标本的观察

细胞骨架标本的制备和观察

一、实验目的

1.掌握细胞骨架标本制备和染色的方法。

2.了解细胞骨架的基本形态和分布。

二、实验内容

1.植物细胞骨架标本的制备

2.植物细胞骨架标本的观察及绘图

细胞化学

一、实验目的

1.掌握细胞内碳水化合物、蛋白质、核酸等成分的分布。

2.掌握显示细胞内某些化学成分的实验方法。

3.了解几种细胞化学反应的原理。

二、实验内容

1.细胞内碳水化合物的观察（淀粉-碘反应）

2.细胞内酸性蛋白和碱性蛋白的观察

3.细胞内过氧化物酶的观察

4.细胞内脂肪的观察

5.细胞内核酸（DNA和RNA）的观察（Brachet反应）

6.细胞内DNA的观察（Feulgen反应）

细胞增殖

一、实验目的

1.掌握动物、植物有丝分裂过程中各期的主要特点。

2.了解细胞增殖的方式。

二、实验内容

1.动物细胞有丝分裂过程的观察及绘图（马蛔虫子宫切片）

2.植物细胞有丝分裂过程的观察及绘图（洋葱根尖切片）

细胞生理

一'实验目的

1.掌握细胞吞噬实验的操作方法。

2.了解细胞的吞噬实验的原理和细胞膜的通透性。

二'实验内容

1.细胞吞噬活动的观察

2.溶血实验

小鼠骨髓细胞染色体标本的制备与观察

一、实验目的

1.掌握小鼠骨髓细胞染色体标本制备的基本过程。

2.掌握光镜下识别分裂相和染色体计数的方法。

二、实验内容

1.小鼠骨髓细胞染色体标本的制备

2.小鼠骨髓细胞染色体标本的观察

细胞组分的分级分离

一、实验目的

1.掌握细胞匀浆和差速离心的方法。

2.了解细胞组分分级分离的原理和基本过程。

二、实验内容

1.小鼠肝细胞的细胞核的分离

2.小鼠肝细胞的线粒体的分离

细胞培养

一、实验目的

1.掌握原代培养的基本操作过程。

2.掌握细胞计数和活细胞鉴定的方法。

二、实验内容

1.组织细胞的原代培养

2.培养细胞的观察与计数

3.活细胞的鉴定

教学方法

1.授课：每周2学时互动式课堂授课，以便让学生学习专业术语、原理和概念。

2.指导性学习(以问题为基础)：每月2学时，根据教学内容由老师提出问题，学生围绕问

题，可参考教材或上网查询相关资料，宣讲答案，最后教师进行总结、评定和讲解。

3.自导性学习：每月1.5学时，包括基于学生提问的小组讨论、答疑、复习巩固教材和参

考资料所建议的重要概念。

4.实验室实习(细胞生物学实验)：每周3学时

(1)通过实验帮助理解理论知识。

(2)培养操作基本细胞生物学实验的技能。

(3)提高对细胞生物学实验室仪器和技术的熟悉度。

参考书目

1.BruceAlberts,DennisBray,KarenHopkin,etal.EssentialCellBiology.2nded.

2004.GarlandScience.

2.GeraldKarp.CellandMolecularBiology.4thed.2005.JohnWiley.

3.BruceAlberts,etal.MolecularBiologyoftheCell.4thed.2002.GarlandScience.

4.HarveyLodish,etal.MolecularCellBiology.5thed.2004.WHFreeman.

5.Cell.[J]

6.Naturecellbiology.[J]

7.Currentopinionincellbiology.[J]

8.Trendsincellbiology.[J]

9.Journalofcellbiology.[J]

考试形式和成绩分配

1.考试形式：

理论：

笔试：考核授课内容。

期中考试在当年11月的第一至第二周举行。

期末考试在次年1月的第一至第二周举行。

综述：考核指导性学习和自导性学习内容。

实验：

笔试：考核实验原理、方法和结果。

阅片：识别切片标本。

操作：考核实验操作能力。

实验考试在次年1月的第一至第二周举行。

2.成绩分配：

理论成绩分配：（满分100）

笔试成绩：占理论总成绩的85%

期中考试占理论总成绩的40%

期末考试占理论总成绩的45%

综述成绩：占理论总成绩的10%

出勤：占理论总成绩的5%

实验成绩分配：（满分100）

笔试成绩：占实验总成绩的30%

阅片成绩：占实验总成绩的30%

操作成绩：占实验总成绩的35%

出勤：占实验总成绩的5%

学时分配

课程内容理论学时实验学时

绪论2

细胞化学3

细胞膜4

细胞连接和细胞外基质（自导性学习）1.5

内膜系统5

线粒体和过氧化物酶体2

细胞骨架2

细胞核4

细胞遗传4

细胞增殖2

细胞分化、衰老和死亡