医学细胞生物学教学大纲五年制.docx
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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.AlbertsB.MolecularBiologyoftheCell.5thed.
2.AlbertsB,BrayD.etal.EssentialCellBiology.3rded.
3.GoodmanSR.MedicalCellBiology.3rd.ed.
因特网资源:
1.http:
//www.lifescied.org（AmericanSocietyforCellBiology“TeachingofLifeScience”，美国细胞生物学会“生命科学教程”）
2.http:
//www.ibioseminars.org（AmericanSocietyforCellBiology“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
6
48（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、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：
α螺旋和β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、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、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、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
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