细胞生物学教学大纲医药学院中国海洋大学.docx
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细胞生物学教学大纲医药学院中国海洋大学
中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称
细胞生物学
CellBiology
课程代码
100103201213
课程属性
专业知识
课时/学分
32/2
课程性质
选修
实践学时
责任教师
周建峰、荣小至
课外学时
课程属性：
公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：
必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
生命科学已成为现代科学研究最活跃的领域，细胞生物学又是当前生命科学的重要基础学科，细胞生物学理论和技术已经成为当前医药学研究的最重要的基础学科之一，因此学习本课程将为以后系统研究新药以及在细胞水平上研究药物作用机理奠定理论基础，使其更好地适应医药行业的竞争。
细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它从不同层次（细胞的显微、亚显微和分子水平）上主要研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等。
2.设计思路：
通过本课程的学习，可以使学生系统而深入地掌握细胞生物学的基本概念、基本理论和其在医药领域的应用，了解细胞的形态结构、功能与生命活动的基本规律，了解细胞生物学的研究方法和手段以及该领域的最新发展动态，建立细胞生物学的知识脉络和体系，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。
3.课程与其他课程的关系：
细胞生物学是一门专业课，该课程是主要基础学科，是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。
在学生系统的学习《生物化学》和《人体解剖生理学》的基础上，通过本课程的学习，使学生掌握细胞的形态结构及细胞生命活动规律，了解细胞生物学的研究方法和手段，培养学生生物学的科学思想，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。
细细胞生物学将细胞看作是生命活动的基本单位，在三个不同水平上把组成、结构和功能结合起来，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动的具体反应过程。
结合药学专业所开设的分子生物学、生物化学等学科，通过对细胞生物学的深入研究，可以更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象。
二、课程目标
本课程作为医药学院本科生专业选修课程，是学院药学专业学生掌握分子细胞专业知识的专业课程。
通过本课程的学习，要求学生：
1）牢固掌握细胞、细胞学、细胞学说、细胞生物学等相关概念；
2）了解细胞生物学研究的基本和最新方法；
3）了解并熟悉信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖调控、衰老与死亡等生命信息流和细胞信息网络的研究；建立细胞生物学的知识网络体系；
3）掌握细胞生物学的研究热点与前沿应用，积极了解学科的现状和未来的发展趋势；
通过本课程的学习，掌握并达到课程的基本要求，认识并了解细胞生物学在生命科学中的地位和其在医药领域的应用，同时了解相关的专业文献查询和各相关专业网站。
通过本课程的学习，既具有扎实的细胞生物学基础知识，又具有自己获取知识的能力，重在素质培养，为将来从事医药相关的工作打下基础，以利今后的发展。
三、学习要求
要达到本课程的课程目标，完成所有的课程任务，学生必须：
（1）按时上课，上课认真听讲，积极参与课堂讨论、随堂联系或测试。
本课程将包含随堂讨论、练习等课堂活动，课堂表现、出勤率和随堂测验都是成绩考核的组成部分。
（2）按规定完成常规练习作业，包括课后作业、随堂考试等。
完成教师布置的一定量的阅读文献或相关专业视频学习。
作业成绩是成绩考核的组成部分。
四、教学进度
序号
专题
或主题
计划课时
主要内容概述
实验实践
内容
或课外练习等
1
绪论
2
细胞生物学研究的内容、现状及研究热点；细胞生物学发展简史
2
细胞的统一性与多样性
2
细胞的基本特征；原核、古核及真核细胞；病毒与细胞
3
细胞生物学研究方法
2
细胞形态结构的观察方法；细胞组分的分析方法；细胞培养、细胞工程与显微操作技术
4
细胞质膜
2
细胞膜与细胞表面特化结构；细胞连接；细胞外被与细胞外基质
5
物质的跨膜运输
2
膜转运蛋白和小分子物质的跨膜运输；主动运输；胞吞及胞吐
课外习题
6
线粒体的结构和功能
1
线粒体与氧化磷酸化
7
细胞质基质与内膜系统
2
细胞质基质；内膜系统组成及功能
8
蛋白质的分选与膜泡运输
2
细胞内蛋白质的分选途径；膜泡运输
课外习题
9
细胞信号转导
3
多种细胞信号系统及其功能；细胞信号转导的整合与控制
10
细胞核与染色质
1
细胞核、核被膜、核孔复合物、染色质和染色体、核仁、核基质与核体；基因转录
11
细胞增殖调控与癌细胞
4
细胞增殖调控；癌细胞的基本特征；肿瘤发生过程；肿瘤干细胞
课外习题
12
细胞分化与胚胎发育
4
细胞分化及胚胎发育中的细胞分化
课外习题
13
细胞死亡与细胞衰老
3
细胞死亡；细胞衰老
课外习题
14
细胞社会的联系
2
各种细胞连接；细胞黏着；细胞外基质
教学内容
第一章绪论
1、主要内容：
细胞生物学研究对象和内容。
知识要点：
细胞生物学的研究内容，当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域，细胞生物学与其它学科的关系。
细胞生物学发展简史。
知识要点：
细胞的发现与细胞学说的建立，细胞学的经典时期和实验时期，细胞生物学的发展。
2、教学要求：
了解细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，细胞生物学与其它学科的关系，细胞学说的建立及其意义，细胞学的经典时期和实验细胞学与细胞学的分支及其发展。
掌握细胞生物学的重要研究内容及当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域。
3、重点、难点：
细胞生物学及其研究对象、内容和发展趋势。
细胞生物学研究内容。
第二章细胞的统一性和多样性
1、主要内容：
细胞的概念。
知识要点：
细胞是生命活动的基本单位，细胞概念的一些新思考和细胞的基本共性。
细胞的形态与大小。
知识要点：
细胞大小的变化，细胞的形状。
细胞的基本结构。
知识要点：
真核细胞的基本结构。
2、教学要求：
掌握并理解细胞是生命活动的基本单位。
了解细胞的基本共性。
3、重点、难点：
真核细胞的特点。
第三章细胞生物学的研究方法
1、主要内容：
形态结构观察的研究。
知识要点：
光学显微技术，电子显微技术。
细胞组分的分析方法。
知识要点：
细胞的染色与标记技术，细胞组分的分离与纯化，细胞内特异核酸序列的定位与定性，显微、亚显微放射自显影技术，定量细胞化学分析技术。
其它实验技术。
知识要点：
细胞培养，细胞工程。
2、教学要求：
了解负染色技术冷冻断裂和冷冻蚀刻电镜技术，用超速离心技术分离细胞器与生物大分子，显微分光光度测定技术，细胞内特异核酸序列的定位与定性，特异蛋白抗原的定位与定性，细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质等的显示方法，流式细胞仪。
理解电子显微镜的分辨本领与有效放大倍数的关系，超薄切片技术的原理，理解细胞培养，细胞融合与细胞杂交技术，单克隆抗体技术，细胞拆合与显微操作技术。
掌握普通复式光学显微镜构造原理，荧光显微镜的构造原理，电子显微镜的基本构造，电子显微镜与光学显微镜的基本区别。
3、重点、难点：
细胞形态结构观察技术的原理、优缺点及应用范围，细胞组分的分析方法、原理与应用，细胞培养的基本概念，单克隆抗体技术原理、步骤与应用；显微镜技术原理，单克隆抗体技术原理、步骤。
第四章细胞质膜
1、主要内容：
细胞质膜的结构模型。
知识要点：
质膜的化学组成，质膜的分子结构膜型。
生物膜基本特征与功能。
知识要点：
膜的流动性、不对称性和细胞质膜的基本功能。
膜骨架。
2、教学要求：
掌握质膜的化学组成；理解膜的流动性和不对称性；了解膜骨架。
3、重点、难点：
质膜的化学组成和生物膜的基本特征。
第五章物质的跨膜运输
1、主要内容：
膜转运蛋白与物质的跨膜运输；重点：
被动运输与主动运输。
离子泵和协同转运；
胞吞作用与胞吐作用。
2、教学要求：
掌握被动运输与主动运输的概念与原理；熟悉离子泵和协同转运胞吞作用与胞吐作用的概念；了解各种离子泵的原理。
3、重点、难点：
主动运输、被动运输及胞吞作用等的原理是重点与难点。
第六章线粒体和叶绿体
1、主要内容：
线粒体的结构与功能（呼吸链的主要组成、ATP合成酶的分子结构、化学渗透学说的主要内容）；叶绿体与光合作用（自学）；线粒体和叶绿体的半自主性及其起源。
2、教学要求：
掌握线粒体的形态结构和功能；掌握ATP酶的作用机制；了解线粒体与疾病；了解叶绿体的形态、大小和数目；了解叶绿体的结构和化学组成；熟悉叶绿体的主要功能——光合作用；了解线粒体和叶绿体DNA；了解线粒体和叶绿体的蛋白质合成及运送与装配线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配（导肽、线粒体蛋白的跨膜转运过程）；掌握线粒体和叶绿体的起源（内共生起源学说及主要证据）和增殖。
3、重点、难点：
重点：
线粒体的功能；叶绿体的主要功能——光合作用；线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配；线粒体和叶绿体的起源（内共生起源学说及主要证据）。
难点：
ATP酶的作用机制；光合磷酸化的作用机制，线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。
第七章细胞质基质与细胞内膜系统
1、主要内容：
细胞质基质的含义与功能：
细胞质基质的概念，细胞质基质的化学组成，细胞质基质的功能。
细胞内膜系统及功能：
内质网、高尔基体、溶酶体和过氧化物酶体的结构与功能。
2、教学要求：
掌握细胞质基质的含义、化学组分和功能；熟悉内膜结构、内膜系统组成、内膜的共同特征以及内膜与质膜的区别；掌握内质网的结构、分类、分布及功能；掌握高尔基体的形态结构，特别是极性特征，及功能；熟悉溶酶体的结构、功能及发生；了解过氧化物酶体的特征、功能及发生。
3、重点、难点：
重点：
内膜系统各细胞器的形态与功能。
难点：
粗面内质网和光面内质网的相应功能。
第八章蛋白质分选与膜泡运输
1、主要内容：
细胞内蛋白质的分选（信号假说，蛋白质分选转运的基本途径与类型）及细胞内膜泡运输。
2、教学要求：
掌握信号假说及蛋白质分选转运的基本途径与类型；掌握COPI和COPII包被膜泡的装配与运输，熟悉细胞结构体系的组装。
3、重点、难点：
重点：
信号假说，蛋白质分选转运的基本途径和类型；细胞内膜泡运输。
难点：
细胞内各种膜泡的装配和运输。
第九章细胞信号转导
1、主要内容：
信号转导概述；
细胞内受体介导的信号转导；
G蛋白偶联受体介导的信号转导；
酶联受体介导的信号转导
信号的整合与控制
2、教学要求：
掌握受体的分类与特性、信号转导级联反应系统的构成和基本过程，Ｇ蛋白偶联受体信号转导及受体酪氨酸激酶介导的信号转导基本过程；熟悉第二信使及细胞内信号转导相关分子的特性及分类，受体丝氨酸／苏氨酸激酶介导的信号转导，酪氨酸激酶相关受体介导的信号转导，胞内受体信号转导；了解依赖于潜在的基因调控的受体蛋白水解信号转导途径，细胞信号转导的特性，信号转导与分子靶向药物。
3、重点、难点：
信号转导的基本过程和信号通路间相互作用。
第十章细胞骨架（自学）
1、主要内容：
微丝与细胞运动：
微丝的组成及组装、微丝与细胞运动。
微管及其功能：
微观的结果组成及其极性、微管的组装及其生物学功能。
中间丝：
中间丝的类型和组成、组装过程。
2、学习要求：
掌握细胞骨架的概念；掌握细胞骨架各成分性质、结构与功能；了解细胞的各种运动形式。
3、重点、难点：
各种细胞骨架的组成与功能是本章的重点和难点。
第十一章细胞核与染色体
1、主要内容：
核被膜与核孔蛋白：
核孔复合体；
染色质：
染色质组成、染色质DNA；
染色质结构与基因活化：
活性染色质、染色质活化与基因激活；
染色体：
中期染色体的形态结构；
核仁：
核仁的超微结构、核仁的功能、核仁周期；
核基质与核体。
2、教学要求：
了解核孔复合体成分的研究，gp210主要的功能；理解核被膜在细胞周期中的崩解与装配的过程，核孔复合体的功能：
双功能、双向性的亲水性核质交换通道，非组蛋白的特性，常染色质和异染色质及活性染色质的关系，核仁周期。
掌握核被膜结构组成，核孔复合体结构模型，通过核孔复合体的被动扩散及通过核孔复合体的主动运输，核仁的超微结构及功能，染色质的概念及化学组成，组蛋白及非组蛋白的功能，核小体结构要点，染色质包装的多级螺旋模型、骨架-放射环结构模型，中期染色体的形态结构，染色体DNA的三种功能元件。
3、重点、难点：
重点：
细胞核的基本结构和主要功能；核孔复合体结构和功能；中期染色体的3种元件及其作用；核仁的结构和功能。
难点：
从DNA到染色体的包装过程。
第十二章核糖体（自学）
1、主要内容：
核糖体的类型与结构；多聚核糖体与蛋白质合成。
2、学习要求：
掌握核糖体的基本类型与成分；掌握核糖体的结构；熟悉核糖体蛋白质与rRNA的功能；了解多聚核糖体；了解蛋白质合成；了解RNA在生命起源中的地位。
3、重点、难点：
重点：
核糖体的基本类型和成分；核糖体的结构域功能；多聚核糖体的概念与生物学意义。
难点：
真核细胞与原核细胞中核糖体在结构、组成及蛋白质合成上的异同点。
第十三章细胞周期与细胞分裂（自学）
1、主要内容：
细胞周期的概述；细胞分裂。
2、学习要求：
掌握细胞周期的概念及细胞周期各时期的特点；掌握细胞周期的测定方法；掌握细胞周期同步化的方法；掌握细胞分裂的种类及各期的重要事件。
3、重点、难点：
重点：
细胞周期概念几个时期主要变化；细胞周期同步化的方法；有丝分裂和减数分裂的异同点；动粒的结构与功能。
难点：
核膜破裂和冲装配的调节机制。
第十四章细胞增殖调控与癌细胞
1、主要内容：
细胞增殖的调控（MPF的发现及其作用；周期蛋白的发现及其与MPF的关系；CDK激酶和CDK激酶抑制物；细胞周期运转调控；其他内在和外在因素在细胞周期调控中的作用）；癌细胞（癌细胞的基本特征；肿瘤的发生过程；肿瘤干细胞）。
2、教学要求：
掌握细胞周期的检验点和细胞增殖调控（起始点、限制点、检验点之间的关系，细胞周期的测定方法，细胞周期同步化的方法，MPF及p34cdc2激酶的发现过程）；掌握细胞周期、终末分化细胞、G0期细胞、周期中细胞的概念；细胞周期中各时期及主要事件；理解有丝分裂过程中染色体运动的牵拉外推假说，周期蛋白、CDK激酶和CDK激酶抑制物等与cdc基因的关系。
掌握癌细胞的基本特征；熟悉癌基因与抑癌基因和癌症的关系；熟悉肿瘤的发生过程（是基因突变逐渐积累的结果）；掌握肿瘤干细胞的概念；
3、重点、难点：
重点：
细胞周期调控中主要的检测点；MPF的发现过程；癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系；肿瘤干细胞的概念。
难点：
CDK在细胞周期中的调节功能；肿瘤的发生过程。
第十五章细胞分化与胚胎发育
1、主要内容：
细胞分化知识要点：
细胞分化概念，影响细胞分化的因素，细胞分化与胚胎发育。
癌细胞知识要点：
癌细胞的基本特征，癌基因与抑癌基因，肿瘤干细胞。
真核细胞基因表达的调控知识要点：
转录水平的调控和加工水平的调控。
2、教学要求：
掌握细胞分化、去分化和再生的基本概念；了解影响细胞分化的因素；掌握细胞全能性、干细胞的概念；熟悉干细胞的基本类型；掌握诱导多能干细胞在理论和医学实践中的重要意义；了解细胞分化与胚胎发育。
3、重点、难点：
重点：
细胞分化的基本概念以及去分化和再生；细胞全能性；组织特异性基因表达的调控方式；干细胞的基本类型和各自特征；诱导多能干细胞的重要意义。
难点：
真核细胞基因表达调控；诱导多能干细胞。
第十六章细胞死亡与细胞衰老
1、主要内容：
细胞衰老知识要点：
早期的细胞衰老研究，Hayflick界限，细胞在体内条件下的衰老，衰老细胞结构的变化，细胞衰老的分子机制。
细胞凋亡知识要点：
细胞凋亡的概念及其生物学意义，细胞凋亡的形态学和生物化学特征，细胞凋亡的分子机制，细胞凋亡与衰老。
2、教学要求：
理解Hayfliek界限和细胞凋亡的概念以及它们的特征性变化和发生的生理机制；衰老死亡与个体衰老死亡的关系与区别。
掌握细胞衰老、死亡和细胞凋亡的鉴定方法；掌握细胞凋亡与细胞坏死的区别。
3、重点、难点：
细胞衰老死亡和细胞凋亡的特征性变化和分子机制是本章的重点和难点。
第十七章细胞社会的联系
1、主要内容：
细胞连接知识要点：
封闭连接、锚定连接和通讯连接之间差别。
细胞黏着及其分子基础知识要点：
钙黏蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族和整联蛋白特征。
细胞外基质知识要点：
胶原、弹性蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖特征。
纤连蛋白和层粘连蛋白知识要点：
纤连蛋白和层粘连蛋白特征。
基膜与细胞外被知识要点：
基膜与细胞外被特征。
2、教学要求：
掌握细胞连接的概念和分类（封闭连接、锁定连接和通讯连接）；掌握不同细胞连接类型的功能；了解细胞外基质的类型及功能。
3、重点、难点：
重点：
细胞社会联系的生物学意义；细胞链接的类型和功能；细胞黏着分子与胞外基质的成分及功能。
难点：
细胞产生社会联系的方式。
五、参考教材与主要参考书
1、选用教材
《细胞生物学》，2011年第4版；主编：
翟中和王喜忠丁明孝；出版社：
高等教育出版社。
2、主要参考书
韩贻仁主编，《分子细胞生物学》（第四版），高等教育出版社，2011，北京。
EssentialCellBiology,4thEdition.byBruceAlbertsandDennisBray.2013,GarlandScience.
MolecularBiologyoftheCell,6thEdition.byBruceAlbertsandAlexanderJohnson.2014,GarlandScience.
六、考核方式及评分标准
（一）考核方式B：
A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系
比例%
1.课下作业、课堂讨论及平常表现
20
2.平时测验成绩、期中测验
20
3.期末考试成绩
60
总计
100
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：
院学术委员会签章：
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