內(nèi)蒙古大學細胞生物學教學大綱

1、細胞生物學教學大綱課程編號： 01132410 課程名稱： 細胞生物學 英文名稱： Cell Biology 學分/學時：3+1/48+32 課程層次： 專業(yè)必修課修讀類型： 必修考核方式： 期末考試成績占60%-70%（閉卷）、課堂討論與期中考試占25%-35%、綜述或論文翻譯占5%開課學期： 春季(第5學期) 適用專業(yè)： 生物學基地、生命科學與技術基地、生物科學專業(yè)、生物技術專業(yè) 、生物工程專業(yè) 預修課程： 植物生物學、動物生物學、微生物學、生物化學教學目的：通過該課程的講授，使學生對細胞有一全面而系統(tǒng)的認識，了解在細胞這一層次揭示生命本質(zhì)與規(guī)律。在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上掌握

2、細胞的結(jié)構(gòu)與功能，細胞增殖、分化、衰老與凋亡，細胞信號傳遞，真核細胞基因表達與調(diào)控，細胞起源與進化等主要內(nèi)容。認識細胞分子生物學是當今細胞生物學的重點，細胞工程是21世紀生物工程發(fā)展的重要組成部分。實驗課是本課程的重要組成部分，它既有對細胞結(jié)構(gòu)與功能的觀察、驗證，也有細胞生物學研究方法、技術手段的介紹與實踐，使學生系統(tǒng)掌握細胞生物學的研究方法和實驗技能。教學基本要求：本課程以課堂講授為主，重點講授細胞各部分的基本結(jié)構(gòu)與功能的相關性；細胞重大生命活動如細胞增殖、分化、衰老、死亡的過程及其調(diào)控機制。本著基礎知識與前沿動態(tài)相結(jié)合的原則開展教學活動，將課堂講授與實驗教學相結(jié)合。利用多媒體課件進行課堂講

3、授，講授44學時；課堂討論與習題3-4次。課程基本內(nèi)容和學時分配：第一部分： 講授內(nèi)容第一章 緒論（1學時）第一節(jié) 細胞生物學的研究內(nèi)容與現(xiàn)狀一、 細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的重要基礎學科二、 細胞生物學的主要研究內(nèi)容三、 當前細胞生物學研究的總趨勢與重點領域第二節(jié) 細胞學與細胞生物學的發(fā)展史一、 細胞的發(fā)現(xiàn)二、 細胞學說的建立及其意義三、 細胞生物學的經(jīng)典時期四、 實驗細胞學與細胞學的分支及其發(fā)展五、 細胞生物學學科的形成和發(fā)展六、 細胞生物學的主要學術組織、學術刊物與教科書第二章 細胞的統(tǒng)一性與多樣性（2學時）本章重點、難點：真核細胞與原核細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳調(diào)控體系的區(qū)別。第一節(jié) 細胞的基本概

4、念一、 細胞是生命活動的基本單位二、 細胞的基本共性第二節(jié)原核細胞與古核細胞一、 最小最簡單的細胞支原體二、 原核細胞的兩個代表細菌與藍藻三、 古核細胞（古細菌）第三節(jié) 真核細胞一、 真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系二、 細胞的大小三、 細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關系四、 真核細胞與原核細胞的比較五、 植物細胞與動物細胞的比較第四節(jié) 非細胞形態(tài)的生命體病毒及其與細胞的關系一、 病毒的基本知識二、 病毒在細胞內(nèi)增殖（復制）三、 病毒與細胞在起源與進化中的關系第三章 細胞生物學研究方法（2學時）第四章 細胞質(zhì)膜（4學時）本章重點、難點：生物膜基本特征與膜骨架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型一、 生物膜的結(jié)構(gòu)模型二、

5、 膜脂三、 膜蛋白第二節(jié)生物膜基本特征與功能一、 膜的流動性二、 膜的不對稱性三、 細胞質(zhì)膜的基本功能第三節(jié) 膜骨架一、 膜骨架二、 紅細胞的生物學特性三、 紅細胞質(zhì)膜蛋白及膜骨架第五章 物質(zhì)的跨膜運輸（4學時）本章重點、難點：受體介導的內(nèi)吞作用；主動運輸?shù)谝还?jié) 膜轉(zhuǎn)運蛋白與物質(zhì)的跨膜運輸一、 脂雙層的不透性和膜轉(zhuǎn)運蛋白二、 被動運輸與主動運輸?shù)诙?jié) 離子泵和協(xié)同轉(zhuǎn)運一、 P型離子泵二、 V型離子泵F型離子泵三、 ABC超家族四、 協(xié)同轉(zhuǎn)運五、 離子跨膜轉(zhuǎn)運與膜電位第三節(jié) 胞吞作用與胞吐作用一、 胞飲作用與吞噬作用二、 受體介導的胞吞作用三、 胞吐作用第六章 細胞的能量轉(zhuǎn)換線粒體和葉綠體（2學

6、時，略講）本章重點、難點：化學滲透假說；半自主性細胞器第一節(jié) 線粒體與氧化磷酸化一、 線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、 線粒體的功能三、 線粒體與疾病第二節(jié) 葉綠體與光合作用一、 葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、 葉綠體的主要功能光合作用 第三節(jié) 線粒體和葉綠體山是半自主性細胞器一、 線粒體和葉綠體的DNA二、 線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)合成三、 線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)與組裝第四節(jié) 線粒體和葉綠體的增殖與起源一、 線粒體和葉綠體的增殖二、 線粒體和葉綠體的起源第七章 真核細胞內(nèi)膜系統(tǒng)、 蛋白質(zhì)分選與膜泡運輸（5學時）本章重點、難點：信號假說與蛋白質(zhì)的分選信號；膜泡運輸；細胞結(jié)構(gòu)體系的的裝配。第一節(jié) 細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與

7、功能一、 細胞基質(zhì)的涵義二、 細胞基質(zhì)的功能第二節(jié) 細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能一、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能二、 高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能三、 溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié) 細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運輸一、 信號假說與蛋白質(zhì)分選信號二、 蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型三、 膜泡運輸四、 細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝課堂討論：細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝的生物學意義。第八章 細胞信號轉(zhuǎn)導（5學時）本章重點、難點：G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號通路；信號的交叉、發(fā)散和收斂第一節(jié) 概述一、 細胞通訊二、 信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)及其特性第二節(jié) 細胞內(nèi)受體介導的信號轉(zhuǎn)導一、 細胞內(nèi)核受體及其對基因表達的調(diào)節(jié)二、 NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶

8、結(jié)合第三節(jié) G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導一、 G蛋白耦聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活二、 G蛋白耦聯(lián)受體所介導的細胞信號通路第四節(jié) 酶連受體介導的信號轉(zhuǎn)導一、 受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路二、 細胞表面其他酶連受體三、 細胞表面整聯(lián)蛋白介導的信號轉(zhuǎn)導第五節(jié) 信號的整合與控制一、 細胞對信號的整合二、 細胞對信號的控制第九章 細胞骨架（4學時）本章重點、難點：微管的功能；核基質(zhì)；馬達蛋白第一節(jié) 微絲與細胞運動一、 微絲的組成及其組裝二、 微絲網(wǎng)絡動態(tài)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)與細胞運動三、 肌球蛋白：依賴于微絲的分子馬達四、 肌細胞的收縮運動第二節(jié) 微管及其功能一、 微管的結(jié)構(gòu)組成與極性二、 微管的組裝與去組

9、裝三、 微管組織中心四、 微管的動力學性質(zhì)五、 微管結(jié)合蛋白對微管網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)六、 微管對細胞結(jié)構(gòu)的組織作用七、 細胞內(nèi)依賴于微管的物質(zhì)運輸八、 纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能九、 紡錘體與染色體運動第三節(jié) 中間絲一、 中間絲的主要類型和組成成分二、 中間絲的組裝與表達三、 中間絲與其他細胞結(jié)構(gòu)的聯(lián)系第十章 細胞核與染色體（4學時）本章重點、難點：染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因轉(zhuǎn)錄；核仁結(jié)構(gòu)與功能的相關性。第一節(jié) 核被膜與核孔復合體一、 核被膜二、 核孔復合體第二節(jié) 染色質(zhì)一、 染色質(zhì)是細胞生命活動的基礎二、 染色質(zhì)DNA三、 染色質(zhì)蛋白四、 染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位核小體五、 染色質(zhì)組裝的模型六、 常染色質(zhì)與異染色

10、質(zhì)第三節(jié) 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化一、 活性染色質(zhì)與非活性染色質(zhì)二、 染色質(zhì)活化與基因激活第四節(jié) 染色體一、 中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、 染色體DNA的3種功能元件三、 核型與染色體顯帶四、 巨大染色體（多線染色體與燈刷染色體）第五節(jié) 核仁一、 核仁的超微結(jié)構(gòu)二、 核仁的功能三、 核仁周期四、 亞核結(jié)構(gòu)（核體）第六節(jié) 核基質(zhì)第十一章 核糖體（自學）第十二章 細胞增殖及其調(diào)控（6學時）本章重點、難點：有絲分裂過程中染色體運動的動力來源；細胞周期運轉(zhuǎn)調(diào)控。第一節(jié) 細胞周期概述一、 細胞周期二、 細胞周期各個不同時相及其主要事件三、 細胞周期長短測定四、 細胞周期同步化五、 特殊的細胞周期第二節(jié) 細胞分裂

11、一、 有絲分裂二、 減數(shù)分裂第三節(jié) 細胞周期的調(diào)控一、 MPF的發(fā)現(xiàn)及其作用二、 p34cdc2激酶的發(fā)現(xiàn)及其與MPF的關系三、 周期蛋白四、 CDK激酶和CDK激酶抑制物五、 細胞周期運轉(zhuǎn)調(diào)控六、 其他內(nèi)在和外在因素在細胞周期調(diào)控中的作用課堂討論：有絲分裂過程中染色體運動的動力來源、細胞周期運轉(zhuǎn)調(diào)控機理第十三章 程序性細胞死亡與細胞衰老（2學時）本章重點、難點：細胞凋亡的分子機制；細胞衰老與個體衰老和癌癥的關系第一節(jié) 程序性細胞死亡一、 動物細胞的程序性死亡二、 植物細胞與酵母細胞的程序性死亡第一節(jié) 細胞衰老一、 細胞衰老的概念及特征二、 細胞衰老的分子機制三、 細胞衰老與個體衰老和癌癥的關

12、系第十四章 細胞分化與基因表達調(diào)控（4學時）本章重點、難點：細胞分化；影響細胞分化的因素；真核細胞基因表達調(diào)控。第一節(jié) 細胞分化一、 細胞分化的基本概念二、 影響細胞分化的因素三、 細胞分化與胚胎發(fā)育 第二節(jié) 癌細胞一、 癌細胞的基本特征二、 癌基因與抑癌基因三、 腫瘤的發(fā)生時基因突變逐漸積累的結(jié)果四、 腫瘤干細胞第三節(jié) 真核細胞基因表達調(diào)控一、 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控二、 加工水平的調(diào)控核糖體一章為自學內(nèi)容。每章的思考題參見教材。教材及主要參考書： 教材：翟中和，王喜忠，丁明孝 細胞生物學（第三版）。高等教育出版社（面向21世紀教材），2007。 參考書：1、 鄭國錩 細胞生物學。 高等教育出版社，

13、1992。2、 韓貽仁 分子細胞生物學。高等教育出版社，1998。3、 汪堃仁，薛紹白，柳慧圖 細胞生物學（第二版）。北京師范大學出版社，1998。4、 Alberts B et al, Essential Cell Biology.New York and London :.Garland Publishing Inc,19985、 Gerald Karp,Cell and Molecular biology :concepts and experiments.New York: John Wiley&Sons Inc,1999.第二部分：實驗課內(nèi)容一、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察實驗一、幾種光學顯微鏡

14、的使用實驗二、細胞大小的形態(tài)觀察測微尺的使用實驗三、植物細胞骨架光學顯微觀察實驗五、胞間連絲觀察二、細胞化學測定實驗一、細胞活體染色技術實驗二、熒光的細胞化學測定實驗三、細胞活力的鑒別 實驗四、鑒定RNA的細胞化學方法Branchet反應實驗五、DNA顯示的觀察Fecelgen反應實驗六、固綠染色法鑒定細胞內(nèi)酸性蛋白與堿性蛋白實驗七、多糖及過氧化物酶的顯示實驗八、核仁組成區(qū)的銀染顯示與觀察三、分離、純化、培養(yǎng)、觀察實驗一、細胞器的分離、純化細胞分級分離實驗二、植物原生質(zhì)體的分離和融合實驗三、動物細胞培養(yǎng)與觀察實驗四、動物細胞融合實驗五、細胞電泳實驗六、電子顯微鏡的演示課程簡介：生命體是多層次、非線性、多側(cè)面的復雜結(jié)構(gòu)體系，而細胞是生命體的結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位，有了細胞才有完整的生命活動。一切生命現(xiàn)象的奧秘都要從細胞中尋求答案。細胞的研究是生命科學的基礎，也是現(xiàn)代生命科學發(fā)展的重要支柱。細胞生物學（cell biology）是研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學，它在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細胞結(jié)構(gòu)與功能，細胞增殖、分化、衰老與凋亡，細胞信號傳遞，真核細胞基因表達與調(diào)控，細胞起源與進化等為主要內(nèi)容。細胞分子生物學是當今細