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05级预防医学专业《细胞生物学》教学大纲第一章绪论教学目的了解细胞生物学研究的内容、细胞生物学的发展简史和细胞生物学研究动态与医学的进展教学时数：1教学内容：1、细胞生物学研究的内容。2、细胞生物学的发展简史。3、细胞生物学研究动态与医学的进展。第二章细胞生物学技术教学目的了解细胞生物学的主要实验技术。教学时数：1教学内容一、掌握内容1、显微镜与分辨率。2、光学显微镜技术。二、熟悉内容1、电子显微镜技术。2、细胞培养技术。三、了解内容1、细胞化学技术。2、免疫细胞化学技术。3、流式细胞技术。4、细胞分级分离。5、细胞分子生物学研究方法第三章细胞的分子基础和基本概念教学目的：了解细胞的分子基础、基本概念。掌握原核细胞与真核细胞的区别。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、DNA和RNA的结构和功能。2、蛋白质的结构和功能。3、真核细胞的基本结构。4、原核细胞与真核细胞的比较。二、熟悉内容：1、核酸的化学组成。2、原核细胞复合糖在细胞中的分布与功能。三、了解内容：复合糖在细胞中的分布与功能。第四章细胞膜及物质的跨膜运输教学目的：掌握生物膜的化学组成和分子结构、小分子物质的跨膜运输以及大分子和颗粒物质的跨膜运输的方式。教学时数：3教学内容：一、掌握内容1、生物膜的化学组成。2、生物膜的特性3、生物膜的分子结构模型（单位膜模型、流动镶嵌模型）。4、膜的选择性通透和单纯扩散。5、膜蛋白介导的跨膜运输。6、内吞作用。7、细胞侧面的特化结构（紧密连接、桥粒）二、了解内容1、生物膜的分子结构模型（晶格镶嵌模型、板块模型）。2、细胞侧面的特化结构（缝隙连接）。3、细胞游离面的特化结构。第五章细胞核与遗传信息的流向教学目的：了解基因与基因转录、遗传信息翻译真核和细胞基因表达的调控的基本内容。掌握细胞核的结构。教学时数：3教学内容：一、掌握内容1、核被膜。2、染色质和染色体。3、核基质。4、核仁。5、基因与基因转录（真核细胞的基因结构、真核细胞的基因转录）。6、基因表达的调节途径。二、熟悉内容基因与基因转录（原核细胞的基因结构、原核细胞的基因转录）。三、了解内容1、转录水平的调节机制。2、细胞核与疾病。第六章细胞骨架教学目的：了解细胞骨架的结构和功能，掌握微管和微丝的结构和功能。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、微丝的组成、结构、组装及调节。2、微丝的功能。3、微管的组成、结构、组装及调节。4、微管的功能。二、熟悉内容1、中间纤维的组成、结构、组装及调节。2、中间纤维的功能。三、了解内容1、微丝的结合蛋白及其功能。2、微管的结合蛋白及其功能。3、中间纤维结合蛋白及其功能。4、细胞骨架与疾病。第七章线粒体与细胞的能量转换教学目的：了解和掌握线粒体的生物学特征、细胞呼吸与能量分子和细胞的能量转换方式。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、线粒体的结构。2、细胞呼吸与能量分子。3、细胞的能量转换（氧化磷酸化偶联机制）。二、了解内容1、细胞的能量转换（糖酵解、羧酸循环、氧化磷酸化、电子传递和氧化磷酸化的结构基础、氧化磷酸化偶联）。2、细胞能量转换与医学的关系。第八章细胞的内膜系统教学目的：了解和掌握主要细胞器的结构和功能。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、内质网的形态结构与类型、内质网的化学组成、内质网的功能、内质网的病理变化。2、高尔基复合体的形态结构、高尔基复合体的化学组成、高尔基复合体的功能、分泌蛋白的加工与修饰、高尔基复合体与蛋白质的分选和运输、高尔基复合体与溶酶体的形成、高尔基复合体与细胞内膜的交通、高尔基复合体的病理变化。3、溶酶体的形态特点和化学组成、溶酶体的类型、溶酶体的功能、溶酶体与疾病的关系。二、了解内容过氧化物酶体的发生、形态结构和化学组成、过氧化物酶体的功能。第九章细胞的信号转导教学目的：了解细胞信号转导的方式和种类。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、受体的概念、受体的基本类型。2、G蛋白的类型和分子组成、G蛋白的作用机制。二、熟悉内容1、腺苷酸环化酶与cAMP。2、鸟苷酸环化酶与cGMP。三、了解内容1、一氧化氮(N0)信号。2、甘油二酯、三磷酸肌醇和G2+的信号体系。3、蛋白激酶使底物磷酸化。4、受体的缺陷蛋白激酶功能异常。第十章细胞生长、分裂和细胞周期教学目的：了解和掌握细胞分裂的方式及细胞周期的特点。教学时数：2教学内容：一、掌握内容1、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。2、细胞周期各时相的动态变化。二、熟悉内容1、细胞周期的调控。2、细胞周期与医学的关系。三、了解内容1、细胞周期调控的遗传基础。2、细胞周期常用的研究方法。3、细胞周期的时间测定。第十一章细胞分化教学目的：了解和掌握细胞分化的基本概念和细胞分化的分子基础。教学时数：1教学内容：一、掌握内容1、细胞分化的概念。2、细胞分化的实质是基因的选择性表达。二、了解内容1、细胞的全能性和细胞决定。2、细胞分化的标志物和常用研究方法。3、细胞分化基因表达的调节。4、影响细胞分化的因素。5、细胞分化和癌细胞。第十二章细胞的衰老与死亡教学目的：了解细胞衰老和死亡的概念与特征。教学时数：1教学内容：一、掌握内容细胞衰老的概念与特征。二、熟悉内容1、细胞死亡的标志。2、细胞死亡的机制。三、了解内容细胞衰老的学说第十三章细胞分化教学目的：了解和掌握干细胞的形态和生化特征、干细胞的增殖特征和干细胞的分化特征。教学时数：0.5教学内容：一、掌握内容1、干细胞的形态和生化特征。2、干细胞的增殖特征。3、干细胞的分化特征。第十四章细胞工程教学目的：了解和掌握细胞融合、B细胞杂交瘤和单克陲抗体、DNA和染色体介导的基因转移和转基因动物。教学时数：1.5教学内容：一、掌握内容1、细胞融合技术2、融合细胞的筛选。二、熟悉内容B细胞杂交瘤和单克隆抗体。三、了解内容1、DNA和染色体介导的基因转移细胞周期调控的遗传基础。2、干细胞工程3、转基因动物4、细胞治疗和再生医学重点内容:第三章到第十章的掌握内容部分.作业:（第一部份）1、显微镜的分辨率。2、光学显微镜生物样品制备技术。3、电子显微镜生物样品制备技术。4、细胞培养5、DNA双螺旋结构模型6、DNA半保留复制7、蛋白质的四级分子结构8、原核细胞与真核细胞的比较。9、生物膜的特性10、单位膜模型、流动镶嵌模型11、钠钾泵12、协同运输13、通道蛋白14、内吞作用15、核孔的复合模型16、染色质的包装17、基因组与核型18、微丝的功能与微管的功能19、氧化磷酸化偶联机制作业:第二部分7.蛋白质的分子结构：蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。1．一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，其维系键是肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构。2．二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。主要有以下几种类型：⑴α-螺旋：其结构特征为：①主链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋；②螺旋每上升一圈是3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；③相邻螺旋圈之间形成许多氢键；④侧链基团位于螺旋的外侧。影响α-螺旋形成的因素主要是：①存在侧链基团较大的氨基酸残基；②连续存在带相同电荷的氨基酸残基；③存在脯氨酸残基。⑵β-折叠：其结构特征为：①若干条肽链或肽段平行或反平行排列成片；②所有肽键的C=O和N—H形成链间氢键；③侧链基团分别交替位于片层的上、下方。⑶β-转角：多肽链180°回折部分，通常由四个氨基酸残基构成，借1、4残基之间形成氢键维系。⑷无规卷曲：主链骨架无规律盘绕的部分。3．三级结构：指多肽链所有原子的空间排布。其维系键主要是非共价键（次级键）：氢键、疏水键、范德华力、离子键等，也可涉及二硫键。是在二级结构的基础上进一步折叠所形成的。具有三级结构的蛋白质即表现出生物活性。4．四级结构：指亚基（亚单位）之间的立体排布、接触部位的布局等，其维系键为氢键等非共价键。亚基是指参与构成蛋白质四级结构的而又具有独立三级结构的多肽链。只有亚单位集结在一起才能显示出生物活性。机体中的酶在发挥作用时即表现出四级结构。9.生物膜的特性具有两个明显的特性：膜的流动性，膜的流动性（一）生物膜的流动性生物膜的流动性是指膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态，它是保证膜正常功能的重要条件。由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成。1．膜脂分子的运动:侧向移动、旋转运动、左右摆动、翻转运动2．影响膜流动性的因素影响膜流动的因素主要来自膜本身的组分，遗传因子及环境因子等。3．膜蛋白的分子运动分布在液晶态的膜脂中的蛋白质也有产生运动的特性，主要有侧向扩散和旋转运动两种运动方式。4．膜流动性的生理意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。（二）生物膜的不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。1．膜脂分布的不对称性：2．膜蛋白分布的不对称性3．复合糖的不对称性13．通道蛋白通道蛋白（channelprotein）是衡跨质膜的亲水性通道，能简单地在膜上开放一个小孔，允许适当大小的离子（小分子）顺浓度梯度通过，故又称离子通道。特点：物质运输的速度快；对离子有高度的选择性；大多数离子通道不是持续开放的，即“门”不是连续开放的，仅在特定刺激下才打开，而且是瞬时开放瞬时关闭，在几毫秒的时间里，一些离子、代谢物或其他溶质顺着浓度梯度自由扩散通过细胞膜，这类通道蛋白又称为门通道（gatedchannel）。闸门通道最常见的有：配体闸门离子通道、电压闸门通道。19.氧化磷酸化的偶联机制目前公认的机制是1961年由Mitchell提出的化学渗透假说。这一假说认为氧化呼吸链存在于线粒体内膜上，当氧化反应进行时，H+通过氢泵作用（氧化还原袢）被排斥到线粒体内膜外侧（膜间腔），从而形成跨膜pH梯度和跨膜电位差。这种形式的能量，可以被存在于线粒体内膜上的ATP合酶利用，生成高能磷酸基团，并与ADP结合而合成ATP。20．内质网的功能21．高尔基复合体的概念、功能22．溶酶体的类型23．受体的概念、受体的基本类型受体（receptor）是一种蛋白质，或存在于细胞膜上，或存在于细胞核内，能接受外界的信号并将这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应，而对细胞的结构或功能产生影响。一般把与信号转导有关的受体分类四类：①配体闸门离子通道型，②G蛋白耦联的受体，③G蛋白酶耦联的受体，（4）生长因子类受体。24．G蛋白的作用机制25．无丝分裂、有丝分裂、减数分裂I．无丝分裂：表现为细胞核伸长，从中部缢缩，然后细胞质分裂，其间不涉及纺锤体形成及染色体变化，故称为无丝分裂。II．有丝分裂有丝分裂，又称为间接分裂，特点是有纺锤体染色体出现，子染色体被平均分配到子细胞，这种分裂方式是高等动植物的主要分裂方式。有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述人为的划分为四个时期：前期、中期、后期和末期。（一）前期前期的主要事件是：①染色质凝集，②核仁解体，③核膜破裂，④纺锤体开始形成及染色体向赤道面运动。染色质凝集：前期最显著的特征是染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条染色体包含2个染色单体。这标志着前期的开始。在染色质凝集过程中，核仁开始分解，并最终消失。核膜破裂与纺锤体开始形成：早在S期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管，当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体染色体向赤道面运动：染色体在纺锤本微管的牵引下，剧烈地旋转运动，逐渐移向细胞中央的赤道面（二）中期指从染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间，纵向观动物染色体呈辐射状排列。特点是染色体达到最大程度的凝集，并排列在细胞中央的赤道面上，形成赤道板。（三）后期后期细胞的两个特征：姊妹染色单体分离；并移向细胞两极。当子染色体到达两极后，标志这一时期结束。（四）末期末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。末期特点：子核的形成和胞质分裂。1、子核的形成末期子核的形成，大体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