細胞生物學課程教學大綱

細胞生物學課程教學大綱一、基本概況課程名稱：細胞生物學（CellBiology）課程代碼：131010249課程類別：專業(yè)核心課學時/學分：60/18（其中理論42學時，實驗18學時）需預修課程：植物學、普通微生物、生物化學適用專業(yè)：生物技術專業(yè)課程簡介細胞生物學是研究細胞基礎生命活動規(guī)律的科學，它在不同層次上以研究細胞結構與功能，細胞增殖、分化、衰老與凋亡，細胞信息傳遞，真核細胞基因表達與調(diào)控，細胞起源與進化等作為主要內(nèi)容，是現(xiàn)代生命科學的基礎學科。通過本課程的學習，使學生掌握細胞的形態(tài)結構及細胞生命活動規(guī)律，了解細胞生物學的研究方法和手段，培養(yǎng)學生生物學的科學思想，從而使學生能夠從細胞的角度去理解生命。二、教學目標學生通過本課程的學習，在知識和能力等方面達到以下要求：1.理論、知識目標：理解細胞生物學的定義。掌握細胞膜、葉綠體、線粒體、核糖體、細胞核、細胞骨架等主要細胞器和細胞質基質、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的成分、結構及功能；掌握細胞物質運輸、信號轉導、增殖、分化等重大生命過程的發(fā)生過程和調(diào)控機制；了解細胞衰老與凋亡的生物學意義；了解細胞生物學研究常用實驗技術。2.能力目標：扎實的細胞生物學基礎理論知識，掌握細胞的形態(tài)結構及細胞生命活動規(guī)律，了解細胞生物學的研究方法和技術，了解細胞生物學研究前沿進展。3.達成目標：理解并掌握細胞生物學基本知識點，能夠發(fā)現(xiàn)、辨析、質疑、評價細胞生物學相關現(xiàn)象和問題，表達個人見解。能夠綜合運用所掌握的理論知識和技能，對細胞生物學相關復雜問題進行綜合分析和研究，并提出相應對策或解決方案，具有創(chuàng)新性思維。該課程滿足本專業(yè)畢業(yè)要求的第2項、第4項。三、教學內(nèi)容及教學要求第一章緒論（講課2學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞生物學研究的內(nèi)容與現(xiàn)狀：細胞生物學概念，細胞生物學的主要研究內(nèi)容，細胞生物學研究的總趨勢與重點領域重點；2.細胞學與細胞生物學發(fā)展簡史：細胞學說，細胞生物學的發(fā)展史及發(fā)展前景。教學要求：了解細胞的發(fā)現(xiàn)；細胞學說的內(nèi)容；細胞生物學的形成與發(fā)展；細胞生物學的主要學術組織、學術期刊與教科書。本章重點、難點：重點：細胞生物學的主要研究內(nèi)容；細胞生物學研究的總趨勢與重點領域。難點：無。第二章

細胞的統(tǒng)一性與多樣性（講課2

學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞的基本概念：細胞是生命活動的基本單位；細胞的基本共性；2.原核細胞與古核細胞：原核細胞，支原體的結構特點（結合細胞的最小極限），細菌和藍藻的結構特點，原核細胞與真核細胞的比較，古核細胞（古細菌）；3.真核細胞：真核細胞的基本結構體系，細胞的大小及分析，細胞形態(tài)結構與功能的關系，原核細胞與真核細胞的比較，植物細胞與動物細胞的比較；4.病毒及其與細胞的關系：病毒的基本知識（結構，分類），病毒的增殖，病毒與細胞在起源與進化中的關系、病毒與細胞在起源與進化中的關系。教學要求：1.掌握細胞是生命活動的基本單位；2.了解細胞概念的新思考；細胞的基本共性；3.掌握病毒的基本知識（結構，分類）；4.理解病毒的增殖；病毒與細胞在起源與進化中的關系；5.了解原核細胞；支原體的機構特點及細胞生存與增殖的必備裝置（結合細胞的最小極限）；6.了解細菌和藍藻的結構特點。本章重點、難點：重點：原核細胞與真核細胞的比較。難點：真核細胞的基本結構體系；細胞的大小及分析；細胞形態(tài)結構與功能的關系；植物細胞與動物細胞的比較。第三章細胞生物學研究方法（講課4學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞形態(tài)結構的觀察方法：光學顯微鏡技術（特點、生物學應用、分辨率），電子顯微鏡技術（分辨率、基本結構、分類、超薄切片技術），掃描隧道顯微鏡（分辨率）；2.細胞組分的分析方法：超速離心技術（差速離心、密度梯度離心），細胞內(nèi)核酸、蛋白質、酶、糖類與脂質的顯示方法，特異蛋白抗原的定位與定性（免疫熒光、免疫電鏡），放射自顯影技術，定量細胞化學分析技術；3.細胞培養(yǎng)、細胞工程與顯微操作技術：細胞培養(yǎng)（原代細胞，繼代細胞，細胞株，細胞系），細胞工程（細胞融合），單克隆抗體技術。教學要求：1.掌握光學顯微鏡技術（特點，生物學應用）；了解分辨率；了解電子顯微鏡技術（分辨率、基本結構、分類、超薄切片技術、掃描隧道顯微鏡（分辨率）；2.掌握超速離心技術（差速離心，密度梯度離心）；細胞內(nèi)核酸、蛋白質、酶、糖類與脂質的顯示方法；了解特異蛋白抗原的定位與定性（免疫熒光，免疫電鏡）；了解同位素示蹤技術；了解定量細胞化學分析技術；3.掌握細胞培養(yǎng)（原代細胞、繼代細胞、細胞株、細胞系）；細胞工程（細胞融合）；單克隆抗體技術掌握細胞形態(tài)結構的觀察方法和細胞組分的分析方法。本章重點、難點：細胞組分的分析方法。第四章細胞質膜（講課2學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1．細胞質膜的結構模型與基本成分；2．細胞質膜的基本特征與功能。教學要求：掌握掌握生物膜的組成、結構和性質。本章重點、難點：重點：細胞膜的功能。難點：細胞膜的結構（流動鑲嵌模型）。第五章物質的跨膜運輸（講課4學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.被動運輸：基本概念，簡單擴散，協(xié)助擴散，載體蛋白，通道蛋白；2.主動運輸：基本概念，ATP供能的主動運輸，鈉鉀泵，協(xié)同運輸；3.胞吞作用與胞吐作用：基本概念，胞飲作用，吞噬作用，受體介導的胞吞作用的主要過程。教學要求：1.了解胞吞作用與胞吐作用（基本概念，胞飲作用，吞噬作用，受體介導的胞吞作用的主要過程）；2.理解被動運輸（基本概念，簡單擴散，協(xié)助擴散，載體蛋白，通道蛋白）；3.掌握主動運輸（基本概念，ATP供能的主動運輸，鈉鉀泵，協(xié)同運輸）。本章重點、難點：重點：被動運輸?shù)幕靖拍?，載體蛋白的概念，通道蛋白的概念。難點：主動運輸?shù)幕靖拍睿珹TP供能的主動運輸，鈉鉀泵的原理。第六章細胞的能量轉換－線粒體和葉綠體（講課2學時；實驗8學時）教學內(nèi)容：1.葉綠體與光合作用：葉綠體的形態(tài)結構與化學組成，葉綠體的主要功能——光合作用；2.線粒體和葉綠體是半自主性細胞器：線粒體和葉綠體的DNA（結構特點），線粒體和葉綠體的蛋白質合成，線粒體和葉綠體蛋白質的運送與裝配（導肽、線粒體蛋白的跨膜轉運過程）；3.線粒體和葉綠體的增殖與起源：線粒體的增殖，葉綠體的增殖，線粒體和葉綠體的起源（內(nèi)共生起源學說及主要證據(jù)）。教學要求：1.掌握葉綠體的形態(tài)結構與化學組成；理解葉綠體的主要功能——光合作用（光合作用的主要過程、光合磷酸化的兩種類型、光合磷酸化的作用機制；2.掌握線粒體和葉綠體的DNA（結構特點）；線粒體和葉綠體的蛋白質合成；線粒體和葉綠體蛋白質的運送與裝配（導肽、線粒體蛋白的跨膜轉運過程）；3.了解線粒體的增殖；葉綠體的增殖；4.線粒體和葉綠體的起源（內(nèi)共生起源學說）。本章重點、難點：重點：線粒體的化學組成與酶的定位（各部位的標志酶）、葉綠體的形態(tài)結構與化學組成。難點：ATP酶的作用機制、線粒體和葉綠體蛋白質的運送與裝配（導肽、線粒體蛋白的跨膜轉運過程）。第七章細胞質基質與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)（講課4學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞質基質：細胞質基質的概念，細胞質基質的主要組成，細胞質基質的功能，細胞質基質與細胞溶膠；2.內(nèi)質網(wǎng)：內(nèi)質網(wǎng)的基本類型，粗面內(nèi)質網(wǎng)和光面內(nèi)質網(wǎng)的結構、分布特點，內(nèi)質網(wǎng)的功能；3.高爾基體：高爾基體的形態(tài)結構，高爾基體的功能，蛋白質糖基化修飾的種類及二者之間的比較，高爾基體與細胞內(nèi)的膜泡運輸；4.溶酶體與過氧化物酶體：溶酶體的形態(tài)結構（類型，溶酶體膜的結構特點），溶酶體的功能，溶酶體的發(fā)生，過氧化物酶體（結構特點、功能）。教學要求：1.了解細胞質基質與細胞溶膠、蛋白質糖基化修飾的種類及二者之間的比較、溶酶體的發(fā)生、過氧化物酶體（結構特點、功能）；2.理解細胞質基質的概念、細胞質基質的主要組成、內(nèi)質網(wǎng)的基本類型（粗面內(nèi)質網(wǎng)和光面內(nèi)質網(wǎng)的結構、分布特點）、高爾基體的形態(tài)結構、高爾基體與細胞內(nèi)的膜泡運輸、溶酶體的功能；3.掌握細胞質基質的功能、內(nèi)質網(wǎng)的功能、高爾基體的功能、溶酶體的形態(tài)結構（類型，溶酶體膜的結構特點）。本章重點、難點：重點：細胞質基質的概念、內(nèi)質網(wǎng)的基本類型（粗面內(nèi)質網(wǎng)和光面內(nèi)質網(wǎng)的結構、分布特點）、高爾基體的形態(tài)結構、高爾基體與細胞內(nèi)的膜泡運輸、溶酶體的功能。難點：細胞質基質的功能、內(nèi)質網(wǎng)的功能、高爾基體的功能、膜泡運輸。第八章蛋白質分選與膜泡運輸（講課2學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.信號肽；2.信號假說；3.信號肽的蛋白合成過程；4.幾種蛋白質分選信號；5.蛋白質分選的基本途徑與類型；6.膜泡運輸。教學要求：1.了解幾種蛋白質分選信號；2.理解信號肽的概念，信號假說，膜泡運輸；3.掌握信號肽的蛋白合成過程，蛋白質分選的基本途徑與類型。本章重點、難點：重點：信號肽的概念、信號肽的蛋白合成過程。難點：蛋白質分選的基本途徑與類型。第九章細胞骨架（講課4學時；實驗4學時）教學內(nèi)容：1.微絲與細胞運動：微絲的組成，微絲的結構，微絲的組裝，微絲結合蛋白，微絲特異性藥物，微絲的功能；2.微管及其功能：微管的化學組成，微管的形態(tài)結構，微管的組裝，微管特異性藥物，微管結合蛋白，微管的功能；3.中間絲：中間絲的化學組成，中間絲的形態(tài)結構，中間絲的組裝，中間絲的功能。教學要求：1.掌握微絲（組成、結構、裝配、特異藥物、功能）；2.掌握微管（組成、結構、裝配、特異藥物、功能）；3.掌握中間纖維（結構、裝配、功能）。本章重點、難點：重點：微絲的組成、微絲的組裝、微絲特異性藥物、微管的化學組成、微管的形態(tài)結構、微管特異性藥物、中間絲。難點：微絲的結構、微絲的功能、微管的組裝、微管的功能。第十章細胞核與染色體（講課4學時；實驗2學時）教學內(nèi)容：1.核被膜與核孔復合體：核被膜，核孔復合體；2.染色質：染色質的概念，染色質的化學組成，核小體的結構，染色質包裝的結構模型，常染色質和異染色質；3.染色質結構與基因活化：活性染色質的主要特征，染色質結構與基因轉錄；4.染色體：中期染色體的形態(tài)結構，染色體DNA的三種功能元件，核形與染色體顯帶，巨大染色體；5.核仁：核仁的超微結構，核仁的功能，核仁的周期；6.核基質：核基質，核體。教學要求：1.掌握核基質與核體，理解核被膜；掌握核孔復合體；2.掌握染色質的概念；染色質的化學組成；核小體的結構；染色質包裝的結構模型；常染色質和異染色質；掌握中期染色體的形態(tài)結構；3.理解染色體DNA的三種功能元件；掌握核形與染色體顯帶；理解巨大染色體；4.掌握核仁的超微結構；理解核仁的功能；掌握核仁的周期；5.掌握活性染色質的主要特征；理解染色質結構與基因轉錄；6.掌握核基質；核體。本章重點、難點：重點：核被膜、染色質的概念、染色質的化學組成、核小體的結構、常染色質和異染色質、核仁的功能。難點：核孔復合體主要特征。第十一章細胞外被與細胞外基質（講課2學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞連接；2.細胞黏著及其分子基礎；3.細胞外基質。教學要求：1.掌握細胞質膜與細胞表面和細胞連接及細胞外被與細胞外基質的基本知識；2.掌握細胞間連接的類型：封閉連接（結構特點）；錨定連接(主要方式，結構特點)；通訊連接（分類，結構）；3.掌握細胞表面的粘著因子的組成和功能：鈣黏蛋白，選擇素，免疫球蛋白，整聯(lián)蛋白；4.理解細胞外基質的組成和功能：膠原（類型，結構），彈性蛋白，糖胺聚糖和蛋白聚糖；纖連蛋白和層纖粘連蛋白；基模與細胞外被；植物細胞壁（組成）。本章重點、難點：細胞間連接的類型。第十二章細胞信號轉導（講課4學時；實驗0學時）教學內(nèi)容：1.細胞通訊與細胞識別：細胞通訊的概念，細胞通訊的方式；細胞識別的概念，信號分子，受體，配體，第二信使，細胞信號通路的概念；2.細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞：甾類激素的信號傳遞；3.細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞：細胞表面受體的類型，cAMP信號通路，磷脂酰肌醇信號通路；4.細胞表面整連蛋白介導的信號傳遞；5.信號傳遞的基本特征；6.細胞信號傳導的整合與控制。教學要求：1.掌握細胞通訊與細胞識別（細胞通訊的概念，細胞通訊的方式；細胞識別的概念，信號分子，受體，配體，第二信使，細胞信號通路的概念）；2.掌握細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞（甾類激素的信號傳遞）；3.掌握細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞（細胞表面受體的類型，cAMP信號通路，磷脂酰肌醇信號通路，催化性受體的類型）；4.了解細胞表面整連蛋白介導的信號傳遞；5.掌握信號傳遞的基本特征；6.了解蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息。本章重點、難點：重點：細胞通訊與細胞識別（細胞通訊的概念，細胞通訊的方式；細胞識別的概念，信號分子，受體，配體，第二信使，細胞信號通路的概念）。難點：細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞（細胞表面受體的類型，cAMP信號通路，磷脂酰肌醇信號通路）。第十三章細胞周期與細胞分裂；細胞增殖調(diào)控與癌細胞（講課4學時；實驗4學時）教學內(nèi)容：1.細胞周期：細胞周期，細胞周期中不同時相及其主要事件，細胞周期長短測定，細胞周期同步化，特殊的細胞周期；2.細胞分裂：有絲分裂，減數(shù)分裂；3.細胞周期的調(diào)控：細胞周期調(diào)控的檢驗點，細胞周期的調(diào)控（MPF，CDK激酶，細胞周期運轉調(diào)控）；4.癌細胞：癌細胞的基本特征，癌基因與抑癌基因，腫瘤的發(fā)生過程。教學要求：1.掌握細胞周期；2.掌握有絲分裂；掌握減數(shù)分裂；3.理解細胞周期的調(diào)控（MPF,CDK激酶，細胞周期運轉調(diào)控）。本章重點、難點：1.有絲分裂與減數(shù)分裂的區(qū)別。2.細胞周期的調(diào)控與癌細胞的關系，癌細胞的基本特征。第十四章細胞分化與胚胎發(fā)育細胞死亡與細胞衰老（講課2學時；實