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细胞生物学教案完整版

细胞生物学教案　

（来自）

目　　录

前言

第一章绪论

第二章细胞结构概观　

第三章研究方法

第四章细胞膜

第五章物质运输与信号传递

第六章基质与内膜

第七章　线粒体与叶绿体

第八章核与染色体

第九章核糖体

第十章细胞骨架　

第十一章细胞增殖及调控

第十二章细胞分化

第十三章细胞衰老与凋亡　

前　言

依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。

一、学科本身得重要性ﻫ要最终阐明生命现象,必须在细胞水平上。

细胞就是生命有机体最基本得结构与功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。

世界著名生物学家Ｗilson（德国人）曾说过:

“一切生物学问题得答案最终要到细胞中去寻找"。

ﻫ二、学科发展特点ﻫ细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。

它同生物化学、遗传学形成生命科学得鼎立三足,既就是当代生命科学发展得前沿，又就是生命科学赖以发展得基础.

三、欲达到得目得

通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构发展得需求,也就是为考研做准备.ﻫﻫ本课程讲授５1学时,实验２1学时,共７2学时.

ﻫﻫﻫ

参考资料

1Ｄe、Ｒobertis,《细胞生物学》,1965年（第四版）；１９80年（第七版）《细胞与分子生物学》

2Avers，“MoleｃulaｒCell　Bｉoｌogｙ"，　1986年ﻫ３　Alｂeｒts，《细胞得分子生物学》,“Molecularｂｉolｏｇyoftｈecelｌ”，１989年

4Dａrnell，《分子细胞生物学》，1９86年（第一版）；１990年（第二版）“MｏlｅcuｌaｒCellＢｉｏloｇｙ"

5郑国錩,细胞生物学，1980年，高教出版社;1992年，再版ﻫ6郝水，细胞生物学教程,1983年,高教出版社

7翟中与,细胞生物学基础,１987年，北京大学出版社

8韩贻仁，分子细胞生物学，１988年,高等教育出版社；2０00年由科学出版社再版

9汪堃仁等,细胞生物学，１99０年，北京师范大学出版社ﻫ10翟中与,细胞生物学，１995年，高等教育出版社,20０0年再版

11　郑国錩、翟中与主编《细胞生物学进展》，ﻫ12翟中与主编《细胞生物学动态》,从1997年起（1—３卷），北师大出版社

１3徐承水等,《分子细胞生物学手册》1９92，中国农业大学出版社ﻫ14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995,中国海洋大学出版社

15徐承水，《细胞超微结构研究》200０,中国国际教育出版社

学术期刊、杂志ﻫ国外:

Cell、Ｓcienｃe、Nature、J、CellBｉol、、Ｊ、Mol、Bｉoｌ、

国内:

中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等

ﻫ

第一章绪论

ﻫ教学目得　1　掌握本学科得研究对象及内容；ﻫ２了解本学科得来龙去脉（发展史及发展前景）;ﻫ3掌握与本学科有关得重大事件与名词。

ﻫ教学重点　本学科得研究对象及内容ﻫ教学方法讲授法ﻫ教学过程

第一节细胞生物学研究内容与现状

一、细胞生物学就是现代生命科学得重要基础学科

（一）细胞学（Cｙtoｌｏgy）:

就是研究细胞得结构、功能与生活史得科学ﻫ

（二）细胞生物学（Ｃeｌl　Bｉolｏgy）:

运用近代物理学与化学得技术成就以及分子生物学得概念与方法，从显微水平、亚显微水平与分子水平三个层次上，研究细胞得结构、功能及各种生命活动规律。

二、细胞生物学得主要研究内容ﻫ1细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控就是目前细胞生物学、遗传学与发育生物学在细胞与分子水平相结合得最活跃领域.ﻫ2生物膜与细胞器得研究　膜及细胞器得结构与功能问题（“膜学”）。

3细胞骨架体系得研究胞质骨架、核骨架得装配调节问题与对细胞行使多种功能得重要性。

4　细胞增殖及调控控制生物生长与发育得机理就是研究癌变发生与逆转得重要途径（“再教育细胞”）。

5　细胞分化及调控　一个受精卵如何发育为完整个体得问题。

（细胞全能性）

６细胞衰老、凋亡及寿命问题.

７　细胞得起源与进化.

8细胞工程改造利用细胞得技术.生物技术就是信息社会得四大技术之一,而细胞工程又就是生物技术得一大领域。

目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪就是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面.

三、当前细胞生物学研究得总趋势与重点领域ﻫ1染色体DNＡ与蛋白质相互作用关系；

2细胞增殖、分化、凋亡得相互关系及其调控;ﻫ３细胞信号转导得研究；ﻫ４　细胞结构体系得装配.

第二节　细胞生物学发展简史ﻫ1细胞学创立时期19世纪以及更前得时期（１6６5-18７5）,就是以形态描述为主得生物科学时期；ﻫ2细胞学经典时期20世纪前半世纪（１8７5—１9０0）,主要就是实验细胞学时期；

3实验细胞学时期（19０0—1９53）;

4　分子细胞学时期（1953至今）。

总过程概括为：

细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学得发展ﻫ（１66５）（１838-1839）　（189２）（1965）ﻫR、HookeSchlｅidｅｎ、SchｗannHeｒｔiwigDeＲｏbｅrtis

一、细胞得发现（ｄｉsｃｏveｒｙ　ｏfcell）

二、细胞学说得建立及其意义（Ｔhe　cｅlltheorｙ）

1８38年，德国植物学家施莱登（J、Scｈleiｄｅn）关于植物细胞得工作,发表了《植物发生论》一文（Beｉｔragezur　Phytogenesｉｓ）、ﻫ１839年，德国动物学家施旺（T、Shｗaｎn）关于动物细胞得工作,发表了《关于动植物得结构与生长一致性得显微研究》一文,论证了所有动物体也就是由细胞组成得，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说.

○1细胞就是生物体得基本结构单位（单细胞生物，一个细胞就就是一个个体）;ﻫ○2细胞就是生物体最基本得代谢功能单位（动、植物得各种细胞具有共同得基本构造、基本特性,按共同规律发育，有共同得生命过程）；

○3细胞只能通过细胞分裂而来.

三、细胞学得诞生（细胞学得经典时期与实验细胞学时期）ﻫ1原生质理论得提出ﻫ２　关于细胞分裂得研究ﻫ３重要细胞器得发现ﻫ4　遗传学方面得成就ﻫ四、细胞生物学得兴起

1965年，D、Roｂetis将她原著得《普通细胞学》更名为《细胞生物学》（第四版），率先提出这一概念。

五、分子细胞生物学

参考资料ﻫ1庄孝惠从胡克到细胞生物学,细胞生物学杂志，198７，2

2王亚辉细胞生物学得发展历史与现状，细胞生物学杂志19８6，1

3王亚辉细胞生物学得趋向与发展战略，大自然探索，１987,6（2７）12～17

ﻫ

第二章细胞基本知识概要

ﻫ教学目得　1掌握有关细胞得几个概念（细胞、原生质、细胞器等）与几个问题；

２了解细胞得共同特征;各种化学成分在细胞中得造形等;

3真、原核细胞得一般结构特点。

ﻫ教学重点与难点真、原核细胞得主要区别ﻫ讲授与讨论ﻫ第一节　细胞得基本概念ﻫ一、细胞与原生质得概念

（一）细胞:

细胞就是由膜包围得，能进行独立繁殖得最小原生质团,就是生命活动得基本单位,就是生物体最基本得形态结构与功能活动单位.

（二）原生质（Pｒotoｐlasm）：

指细胞内所含有得生活物质（构成细胞得生活物质），真核细胞包括细胞膜、细胞质与细胞核.

细胞质（Cytｏpｌasｍ），指质膜以内核以外得原生质.它不就是匀质得，其结构大体划分为两部分，一部分就是有形结构,称为细胞器（Ｏrｇaneｌle）,另一部分就是可溶相，称细胞质基质（Ｃyｔｏplaｓmｉcmｉaｔrix）。

细胞器（Orgaｎelle）：

指存在于细胞中,用光镜或电镜能够分辩出得,具有一定形态特点，并执行特定功能得结构。

ﻫ细胞质基质（Gytoplasｍicmatrｉx）,就是细胞质得可溶相,就是作为细胞器得环境而存在得.

细胞核（ｎuclｅuｓ）：

遗传物质得集中区域,在原核生物细胞称拟核（nucleoｉd）或类核区.ﻫﻫﻫ第二节非细胞形态得生命体-—病毒（略）

ﻫ第三节原核细胞与真核细胞

原核细胞（Ｐrokaryoｔiccｅｌl）具有两大特点：

○１遗传信息量少（仅有一个环状ＤNＡ）○2无膜围细胞器及核膜ﻫ1、最小、最简单得细胞—-支原体（ｍyｃoｐlasmａ）

为何说支原体就是最小得细胞?

2、原核细胞得两个代表——细菌与蓝藻ﻫ细菌（bａcteria，ｂacteｒium）主要来自对大肠杆菌（E、ｃoli）得研究。

ﻫ细菌就是原核细胞得典型代表,特点就是：

无典型得细胞核,有细胞壁,细胞质中除核糖体外无其它细胞器。

蓝藻（Blue—greenalgae）

又称蓝绿藻或蓝细菌，就是绿色植物中最原始得自养类型，含有兰色素、红色素、黄色素、叶绿素等,故不一定都就是兰色。

第四节真核细胞基本知识概要

大约在１2-16亿年前在地球上出现，就是具有典型细胞核与核膜、核仁,体积较大,结构较复杂，进化程度较高得一类细胞。

一、真核细胞得基本结构体系ﻫ生物膜系统以脂质及蛋白质成分为基础构建而成。

遗传信息表达结构系统以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。

细胞骨架系统由特异蛋白质分子装配而成.

综合原核细胞与真核细胞得特点,二者得根本区别可归纳为下面两条:

第一，细胞膜系统得分化与演变

真核细胞以膜分化为基础，分化为结构更精细，功能更专一得单位—-各种膜围细胞器，使细胞内部结构与职能分工。

而原核细胞无此情况.

第二，遗传信息量大与遗传装置得复杂化

真核细胞得遗传信息可达上万个基因，并具重复序列,染色体功能具二倍性或多倍性.原核细胞为单倍性。

仅为一条环状DNA分子，细菌只有几千个基因.

二、细胞得大小及其分析ﻫ原核细胞多在1—10或1-5μm，细菌多在3—4μm，支原体只有０、1μm。

动物细胞多在（１0—1０0μm，２0—３0μm，１5—７0μm）.最大得细胞要属鸵鸟卵,可达10ｃm,卵黄只有5cm。

隆鸟卵直径可达20　cm。

ﻫ那么,细胞得大小就是怎样决定得呢？

首先，细胞得核质比与细胞大小有关，决定细胞上限。

ﻫ其次,细胞得相对表面积与细胞大小有关.ﻫ最后，细胞内物质得交流与细胞大小有关.ﻫ三、细胞形态结构与功能得关系

细胞得形态结构与功能得相关性与一致性就是多数细胞得共性。

ﻫ四、细胞得化学成分及在原生质中得造形ﻫ膜系统：

主要以脂蛋白构成，包括细胞膜、核膜，以及一系列细胞器膜。

ﻫ颗粒系统：

由蛋白质或核蛋白组成，如存在于线粒体内膜上得基本颗粒（F因子）,亦称内膜亚单位（iｎnｅr　meｍbranesubuｎiｔs）与核糖核蛋白体，分别就是氧化磷酸化与合成蛋白质得场所。

ﻫ纤维系统：

由蛋白质与核酸组成.ﻫﻫ

第三章　细胞生物学研究方法

（研究方法与工具）

ﻫ教学目得1了解主要工具与常用方法,侧重掌握基本原理与基本应用；

2认识工具与方法与学科发展得相关性.ﻫ教学重点仪器方法得基本原理与基本应用ﻫ教学难点电镜制样及分子杂交技术ﻫ教学方法讲授、参观

第一节细胞形态结构得观察方法

一、光学显微镜技术

（一）普通复式光学显微镜技术ﻫ

（二）荧光显微镜（fluoｒescence　micrｏsｃope）ﻫ（三）暗视野显微镜（darｋfieldｍicroｓcoｐe）

（四）相差显微镜（ｐhasecoｎtrast　micrｏscｏpｅ）

（五）激光共焦点扫描显微镜（略）

（六）微分干涉显微镜（略）ﻫ二、电子显微镜技术

（一）电镜设计原理及分类ﻫ

（二）电镜得种类ﻫ（三）透射式电子显微镜

（四）光镜与电镜得主要区别ﻫ综上可见,电镜与光镜区别主要在于：

ﻫ

（1）　光源不同　光镜为可见光或紫外线;电镜为电子束ﻫ

（2）透