医学细胞生物学教学大纲五年制.docx

1、医学细胞生物学教学大纲五年制医学细胞生物学课程概要 人的生、老、病、死以及各种生理过程都与细胞的生命活动有关。细胞是组成人体的基本结构和功能单位，而细胞生物学就是专门研究细胞结构、细胞基本生命活动规律及相关机制的科学。本课程主要阐述的就是与医学密切相关的细胞生物学内容。本课程共分为五部分。第一部分介绍细胞的组成和结构特性及最重要的生命大分子核酸、蛋白质的在细胞中的作用。第二部分从细胞核开始到细胞质、细胞膜引领大家从显微、亚显微乃至分子水平上介绍细胞的结构、功能、工作机理以及彼此间的相互关系，使大家对细胞各部分的结构是如何工作的、这些结构是如何协同的、以及它们与细胞中各种分子的关系、它们与疾病发

2、生的渊源等问题有一个全面的初步了解。第三部分呈现细胞内各种物质的运输途径和运输方式。这部分主要探讨小分子是如何进行跨膜运输的、蛋白质在细胞内是如何靶向运输的、又是如何分泌到胞外间隙的。第四部分讨论细胞连接、细胞黏附、细胞外基质以及细胞如何进行通讯，以及信号如何在细胞中被转导等问题。在多细胞生物体中，细胞与细胞之间存在直接或间接的相互作用；它们可以通过分子彼此发生黏合或连接，实现“亲密接触”，也可通过分子传递信号，进行“交谈”。这些细胞外环境因素在调节细胞行为方面起着主动而复杂的作用，影响到了细胞的存活、迁移、增殖、分化、凋亡和形态的变化。同时使大家对有着不同分工的细胞群如何相互实施调控，以协调

3、维持整个机体生命活动的问题有更好的理解。作为最基本的生命单元，细胞也存在生长、增殖、衰老和死亡等最基本的生命活动现象。对细胞这些基本生命过程及其调控的介绍安排在课程的第五部分。细胞的增殖是通过遗传物质的复制以及细胞的分裂来得以实现的；细胞分化则是机体中担负不同生物学功能的不同细胞群得以形成的过程；分化成熟的细胞最终走向衰老和死亡。一般地，分化成熟和衰老的细胞会根据一定的程序自发趋向死亡，其过程就是细胞凋亡。在机体中无论是细胞的增殖、分化还是凋亡均受到精密调控，表现出高度的有序性，以实现细胞数目的增加、减少甚至细胞群的消失，一旦这些过程的失调，都可引起人类的一系列疾病包括癌症、免疫性疾病和多种神

4、经退化性疾病的发生。细胞生物学的发展与实验技术的进步是密切相关的，本课程虽然没有专门讲解有关这方面的知识，但在绪论部分中涉及了相应的内容，同时，相关课程的实验教学课将专门安排电镜技术、细胞流式技术以及细胞图像技术等内容的见习，为大家熟悉和了解细胞生物学相关实验技术打下基础。而在教研室为研究生和检验系开设的另外一门配套选修课程细胞生物学技术中，这部分内容将有专门的介绍。细胞生物学博大精深，同时又发展迅速，这门课程只是希望能为大家打下良好的细胞生物学基础，为学习其他基础医学课和临床医学课、为大家将来在细胞生物学或医学领域中进一步的大有作为提供帮助。本课程概要讲授细胞生物学知识，重在要求掌握最基本的

5、概念和引发对生命科学的探索兴趣，并不强调大量名词的死记硬背。另外，本课程采用平时小测验、专题讨论等形式提高大家学习兴趣和理解能力，同时这些活动作为平时成绩记录，也减轻了学生考试的压力。本大纲根据易静主编医学细胞生物学（上海科学技术出版社，2009年）制订。主要参考书：1. Alberts B. Molecular Biology of the Cell. 5th ed.2. Alberts B, Bray D. et al. Essential Cell Biology. 3rd ed.3. Goodman SR. Medical Cell Biology. 3rd. ed.因特网资源:1.

6、http:/www.lifescied.org (American Society for Cell Biology “Teaching of Life Science”，美国细胞生物学会“生命科学教程”)2. http:/www.ibioseminars.org (American Society for Cell Biology “iBioseminar”， 美国细胞生物学会)课程安排每周一次课，每次三课时，总51课时教学内容教学时数第一、二、三章 细胞生物学与医学，细胞的基本特征（大分子的化学特性、结构和功能）,细胞的研究方法3第四章 细胞膜3第五章 细胞质：蛋白质合成、加工、转运和降解

7、相关的亚细胞结构；线粒体、6第六章 细胞核：结构和功能6第七章 细胞骨架3第八章 细胞连接、细胞粘附和细胞外基质3第九章 小分子的跨膜转运3第十章 蛋白质分选和运输3第十一章 细胞通讯与信号转导3第十二章 细胞增殖3第十三章 细胞分化3第十四、五章 细胞衰老、死亡3讨论课648（51）第一章 细胞生物学与医学（教学内容）第一节 细胞和细胞生物学一、细胞的发现和细胞学说的创立二、细胞学的形成和发展三、细胞生物学的形成和发展第二节 细胞的起源与进化一、从分子到原始细胞二、从原核细胞到真核细胞三、从单细胞生物到多细胞生物第三节 细胞生物学在医学发展中的作用一、细胞与人体正常生命活动二、细胞与疾病的发

8、生机制三、细胞与疾病的诊断和治疗（目的要求）熟悉：1、细胞生物学基本概念2、原核细胞和真核细胞的特点了解：1、细胞的进化2、细胞生物学与医学的关系3、学习本课程的注意点第二章 细胞的基本特征（教学内容）第一节 细胞化学组成一、 水和无机盐水的极性、亲水分子和疏水分子二、 有机小分子:单糖：葡萄糖、核糖；脂肪酸：饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸；氨基酸：种类和特性；核苷酸：组成和种类三、 生物大分子多糖：多糖：糖原、淀粉、纤维素、寡聚糖、糖胺聚糖脂质：脂质：三酰甘油、磷脂、类固醇蛋白质：肽链、肽键、一四级分子结构核酸：DNA双螺旋结构、RNA种类和结构、核酸的生物功能第二节 细胞的结构特征一、 质膜二、

9、 细胞质三、 细胞核第三节 细胞的功能特征一、 细胞的基本功能二、 细胞的基本生命活动四、 五、 蛋白质蛋白质的化学组成、肽键和肽链蛋白质的分子结构：一级结构：氨基酸序列和二硫键二级结构：螺旋和片层三级结构：活性中心四级结构：亚基六、 核酸核酸的组成、分类及功能DNA的结构和功能RNA的分类及各类型的结构和功能（目的要求）一、 掌握1、组成细胞的主要大分子的名称以及组成它们的小分子的名称2、组成蛋白质一级结构的基本单位和化学键3、DNA的双螺旋结构模型和DNA的功能4、亚细胞结构的名称二、 熟悉1、蛋白质的分子结构，以及与生物学活性的关系2、细胞的结构和功能特点三、了解1、水的极性和无机盐2、

10、多糖、脂质的种类3、各种多糖的异同、各种脂质的异同4、蛋白质的功能5、各种有机小分子的基本结构第三章 细胞的研究方法（教学内容）（本章节内容不上）第一节 观察细胞、细胞器和大分子显微镜技术一、显微镜与分辨率二、光学显微镜技术三、电子显微镜技术四、扫描探针显微镜技术第二节 观察和分析大分子细胞化学技术一、免疫细胞化学技术二、原位杂交技术第三节 分析细胞及其大分子分析细胞学技术一、流式细胞分析技术二、图像分析技术第四节 分析和操作细胞和细胞器细胞结构成分的离心分离技术一、离心分离技术的基本原理和方法二、细胞结构成分离心分离的实验方法第五节 分析蛋白质以膜蛋白为例的研究方法以及蛋白组学一、膜蛋白研究

11、的常用方法二、蛋白组学第六节 操作细胞及其大分子细胞培养和细胞工程技术一、细胞培养的基本知识二、细胞培养的基本技术三、细胞工程技术（目的要求）一、 了解：细胞生物学常用技术的名称各种技术所能解决的问题第四章 质膜（教学内容）第一节 质膜的化学组成和结构一、膜脂二、膜蛋白三、膜糖类第二节 质膜的主要功能一、物质运输二、细胞信号转导三、细胞识别和细胞黏附四、细胞连接和组织构建 （目的要求）一、掌握：1、生物膜的3种化学成分及其共有特点2、生物膜的结构模型二、熟悉：1、膜脂、膜蛋白在质膜中的主要功能三、了解：1、脂双层不对称性的功能意义2、膜蛋白的不对称性和移动性3、膜蛋白的存在方式4、脂筏的概念第

12、五章 细胞质（教学内容）第一部分：蛋白质合成相关细胞器 核糖体一、核糖体的结构与成分二、蛋白质的生物合成 内质网一、 内质网的形态与特性二、 糙面内质网的功能三、 光面内质网的功能 高尔基体一、 高尔基体的形态与特性二、 高尔基体的功能第二部分：蛋白质降解相关细胞器 蛋白酶体一、 泛素-蛋白酶体系统二、 泛素-蛋白酶体介导的胞内蛋白降解 溶酶体一、溶酶体的形态与特性二、溶酶体的功能三、溶酶体与疾病第三部分 线粒体一、线粒体的形态与特性二、线粒体与细胞的物质氧化、能量转换三、线粒体与活性氧，线粒体与凋亡四、线粒体的遗传与半自主性五、线粒体与人类疾病和衰老（目的要求）一、掌握：1细胞质的组成以及细

13、胞器、细胞骨架、细胞内含物的概念2核糖体以及内质网、高尔基体、溶酶体的结构和功能（要点）3线粒体的结构以及在物质氧化、能量转换方面的功能（要点）4、蛋白质泛素化降解的基本概念二、熟悉：1、三种RNA分子在蛋白质合成中的作用2、自噬的概念：形成与作用三、了解：1、蛋白质的生物合成过程2、蛋白质降解的两条途径3、线粒体的半自主性4、过氧化物酶体的结构和功能5、溶酶体、线粒体与疾病6、物质氧化和电子传递的过程7、光面内质网的功能第六章 细胞核与染色体（教学内容）第一节 核被膜一、 核被膜的结构二、核被膜的主要功能第二节 染色质和染色体一、 染色质与染色体的形态及化学组成二、 染色质的结构与染色体的组

14、装三、 常染色质与异染色质四、 染色体在间期核中的位置五、 染色质与染色体的功能第三节 核仁一、核仁的化学成分和形态和结构二、核仁的功能第四节 细胞核骨架一、核基质二、核纤层三、染色体支架第五节 细胞核的功能一、遗传信息的储存二、遗传信息的复制、修复与重组三、遗传信息的表达第六节 细胞核与疾病一、染色体病二、核基因遗传病三、核纤层病四、细胞核与肿瘤（目的要求）一、掌握：1、染色体的化学组成2、基因的概念、组成和基因组的概念。3、染色体分子复制的必需元件4、细胞核的功能5、遗传信息的复制和表达的概念二、熟悉：1、核被膜的结构和功能2、核孔复合体、核纤层的概念3、染色质和染色体的包装和形态结构（双

15、螺旋/核小体/30nm纤维/襻环）4、常染色质和异染色质的结构和功能特点5、核仁的功能6、非编码RNA的概念二、 了解：1、核仁的形态结构2、组蛋白修饰的概念3、染色体包装对基因表达的影响4、核小体包装成30纳米纤维的机制5、核骨架或核基质的概念6、基因转录过程7、核仁中rRNA基因的转录8、真核细胞对3种RNA的转录后加工第七章 细胞骨架（教学内容）第一节 微管一、微管的形态结构和存在形式二、微管的化学组成三、微管结合蛋白四、微管的组装及其调节1.微管的体外装配2.微管的体内装配3.微管装配的调节 五、微管的主要功能1.构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态2.参与中心粒、纤毛和鞭毛的形

16、成3.维持细胞内细胞器的定位和分布4.为细胞内物质运输提供轨道第二节 微丝一、微丝的形态结构二、微丝的化学组成三、微丝结合蛋白1、肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白2、非肌细胞中的微丝结合蛋白四、微丝的组装及其调节五、微丝的功能1、支撑作用2、参与细胞运动3、参与胞内信息传递第三节 中间丝一、中间丝的形态结构二、中间丝的化学组成三、中间丝结合蛋白四、中间丝的组装及其调节五、中间丝的功能（目的要求）一、 掌握：1、细胞骨架的概念2、微管、微丝和中间丝的概念：化学组成、特点和形式3、微管组织中心、微管极性；中心体的结构和基本功能二、熟悉1、微管和微丝的基本功能2、微管、微丝的组装和去组装的概念三、了解1

17、、微管结合蛋白和微丝结合蛋白2、肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白3、中间丝的功能4、影响细胞骨架成分的特异性药物第八章 细胞连接、细胞黏附与细胞外基质（教学内容）第一节 细胞连接一、封闭连接二、锚定连接1、黏合带 2、黏合斑 3、桥粒 4、半桥粒三、通讯连接1、间隙连接 2、化学突触 3、胞间连丝 第二节 细胞黏附一、细胞黏附的基本特性1、细胞黏附由黏附分子介导2、细胞间黏附分子结合有三种方式3、细胞黏附的连接性黏附和非连接性黏附机制4、细胞黏附是选择性的识别过程二、细胞黏附分子1、钙黏素家族 2、选择素家族 3、免疫球蛋白超家族 4、整合素家族第三节 细胞外基质一、细胞外基质的主要成分1、胶原

18、2、弹性蛋白 3、纤黏连蛋白 4、层黏连蛋白5、糖胺聚糖和蛋白聚糖 （1）糖胺聚糖（2）蛋白聚糖二、基膜三、结缔组织的细胞外基质四、细胞外基质与细胞的相互关系1、细胞控制细胞外基质的生成和降解2、细胞通过表面特异受体与细胞外基质成分结合3、细胞外基质对细胞结构与功能的影响（1）细胞外基质影响细胞的形态、存活和死亡（2）细胞外基质影响细胞的增殖和分化（3）细胞外基质影响细胞的迁移第四节 细胞连接、细胞黏附、细胞外基质与疾病（目的要求）一、掌握：1、细胞连接的概念和类型2、细胞黏附和黏附分子的概念3、细胞外基质的概念和作用二、熟悉：1、紧密连接的形态结构和作用2、间隙连接的形态结构和作用特点3、桥

19、粒和半桥粒的形态结构和作用4、钙黏素和整合素的基本功能5、基膜的概念三、一、 了解：1、黏合带和黏合斑的形态结构和作用2、细胞黏附的基本特性3、细胞外基质的主要成分4、化学突触的概念和作用5、几种主要的细胞黏附分子6、细胞外基质与细胞的相互关系第九章 小分子物质的跨膜运输（教学内容）第一节 跨膜运输的原理一、 单纯扩散二、 膜蛋白介导的运输第二节 载体蛋白介导的运输一、 载体蛋白介导运输的原理和特点二、单一载体三、 偶联载体四、 ATP驱动泵五、运输蛋白超家族第三节 通道蛋白介导的运输一、通道蛋白介导运输的原理和特点二、离子通道三、水通道（目的要求）一、掌握：1、小分子跨膜运输的类型2、载体和

20、通道在运输原理、特点、对象和能量依赖上的比较3、Na-K-ATP酶的工作原理二、熟悉： 1、Na驱动的同向运输葡萄糖偶联载体的运输原理2、葡萄糖单一运输载体的运输原理3、离子通道和水通道的概念三、了解：1、乙酰胆碱受体的工作原理2、神经肌肉信号传导中的一系列离子通道激活过程第十章 细胞内蛋白质的分选和运输（教学内容）第一节 细胞内蛋白质的分选信号以及运输途径和方式一、 信号假说和分选信号二、 蛋白质运输的途径三、各个区室之间蛋白质的运输方式第二节 细胞内蛋白质的门控运输一、门控运输的蛋白质分选信号及其受体二、门控运输的能量来源三、门控运输中大分子转运的调节第三节 细胞内蛋白质的穿膜运输一、蛋白

21、质从细胞质基质到线粒体的运输二、蛋白质从细胞质基质到过氧化物酶体的运输三、蛋白质从细胞质基质到内质网的运输第四节 细胞内蛋白质的小泡运输一、小泡运输的基本过程及其机制二、胞吞途径从细胞表面到细胞内的蛋白质分选和运输三、生物合成分泌途径：从细胞内到细胞表面的蛋白质分选和运输（目的要求）一、掌握1、蛋白质分选和靶向运输的概念2、细胞内蛋白质的运输途径和各个区室之间蛋白质的运输方式3、生物合成-分泌的途径（路线图）二、熟悉1、蛋白质到细胞核的运输（大致的过程和特点）2、信号假说和蛋白质到内质网的运输（大致的过程和特点）3、细胞的胞吞种类和功能4、细胞的胞吐（分泌）的种类和功能二、了解1、蛋白质到线粒

22、体的运输（大致的过程和特点）2、小泡运输的基本过程第十一章 细胞通讯与信号转导（教学内容）第一节 细胞通讯与信号转导的基本知识一、 细胞通讯的分类二、 细胞通讯与信号转导的基本过程和系统构成三、 细胞通讯与信号转导的一些特点第二节 一些主要的细胞信号转导途径一、 G蛋白偶联受体信号转导途径二、 酶偶联受体信号转导途径三、 依赖于潜在基因调控蛋白的受调水解信号转导途径四、 细胞内受体第三节 细胞信号转导的调节一、保证信号转导一过性的机制二、维持信号转导记忆性的机制三、信号转导的放大效应四、信号转导的负性调节第四节 细胞信号转导途径之间的相互作用一、 细胞信号转导途径之间的“交谈” 二、 细胞信号

23、转导网络的形成三、 信号网络中信号转导的专一性（目的要求）一、掌握：1、细胞通讯的概念和分类2、细胞信号转导的基本模式3、细胞信号转导系统的构成二 熟悉：1、受体的概念和种类2、第二信使的概念3、信号转导蛋白的“分子开关”特性三、了解1、G蛋白偶联受体信号转导途径2、酶偶联受体信号转导途径（受体酪氨酸激酶）3、信号转导的一些特点第十二章 细胞增殖（教学内容）第一节 细胞分裂一、 有丝分裂1. 前期2. 前中期3. 中期4. 后期5. 末期6. 胞质分裂二、减数分裂三、无丝分裂第二节 细胞周期及其调控一、细胞周期的基本概念二、细胞周期的驱动力三、细胞周期运转的调控四、细胞周期的检查点第三节 细胞

24、周期与医学（目的要求）一、掌握：1、细胞周期概念2、周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶的概念二、熟悉：1、细胞周期各期的主要特征2、有丝分裂各期的主要特征3、细胞周期检查点的概念和作用三、了解：1、细胞周期与医学2、有丝分裂、减数分裂的区别3、细胞周期的运转4、主要的连续增殖细胞、暂不增殖细胞和不再增殖细胞第十三章 细胞分化（教学内容）第一节 细胞分化能力的概念第二节 细胞分化与个体发育和组织更新一、细胞分化与胚胎发育二、细胞分化与组织更新（一）表皮的更新与分化（二）血细胞的更新与分化第三节 哺乳动物干细胞和祖细胞的特征第四节 细胞分化的调节一、细胞分化与基因的差异表达二、细胞质对细胞分化的影响三、

25、环境对细胞分化的影响第五节 细胞分化与疾病及其治疗一、细胞分化与肿瘤二、干细胞和再生医学（目的要求）一、掌握：1、细胞分化、去分化、转分化的概念2、基因差异表达（管家基因、奢侈基因）的概念和与细胞分化的关系3、细胞分化潜能（全能、多能、单能和终末分化细胞）二、熟悉：1、干细胞的概念三、了解：1、细胞有多种途径产生差异2、细胞分化中细胞质的作用和重编程的概念3、细胞分化与医学第十四章 细胞衰老（教学内容）第一节 细胞衰老一、细胞衰老的概念二、细胞生命期的概念第二节 细胞衰老的特征第三节 细胞衰老的学说第四节 细胞衰老的分子机制一、细胞衰老相关基因二、衰老相关的信号通路第五节 细胞衰老与疾病（目的

26、要求）一、掌握：1、细胞衰老的概念二、熟悉：1、细胞衰老的基本特征三、了解：1、细胞衰老的学说第十五章 细胞凋亡（教学内容）第一节 细胞凋亡的基本概念及其生物学意义一、细胞凋亡的概念1、细胞凋亡概念的形成2、细胞凋亡与程序性细胞死亡二、细胞凋亡的生物学意义1、细胞凋亡与个体发育2、细胞凋亡与免疫3、细胞凋亡与衰老4、细胞凋亡与损伤修复第二节 细胞凋亡的形态学和生物化学特征一、细胞凋亡的形态学特征二、细胞凋亡的生化特征第三节 细胞凋亡的基本过程和分子机制一、细胞凋亡的信号转导途径二、细胞凋亡的调控第四节 细胞凋亡与疾病一、 细胞凋亡与肿瘤二、细胞凋亡与自身免疫性疾病三、细胞凋亡与心血管疾病四、细胞凋亡与神经退行性疾病五、细胞凋亡与病毒感染性疾病六、干预细胞凋亡与疾病治疗（目的要求）一、掌握：1、细胞凋亡的概念二、熟悉：1、细胞凋亡的形态学特征和生化特征2、细胞凋亡的生物学意义（要点）3、胱冬肽酶的概念三、了解：1、细胞凋亡信号转导的前两种基本途径2. 细胞坏死及其他死亡形式