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1、43 细胞生物学 一、课程简介 细胞是生物体结构和功能的基本单位，是生命现象的载体。生物体的、生长、发育、衰老、死亡、遗传与变异等，均体现在生命的基本单位细胞上。细胞生物学是以细胞为研究对象，是从显微、亚显微和分子三个层次研究生命活动及其规律的科学。细胞生物学的特点是通过研究细胞的结构与功能、细胞间的相互关系来了解生物体的生长、发育、分化、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象及其机制和规律。细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科。医学要解决的问题，是阐明与人的健康和疾病相关的生命现象，并对疾病进行诊断、治疗和预防。任何生命活动都是以细胞为单位进行的，因此，从细胞和分子水平上认识健康与疾病的
2、本质，是医学发展的必然。细胞生物学理论与技术的研究成果在很大程度上促进了医学的进步。细胞生物学是重要的基础医学课程之一，其任务是使学生掌握细胞的结构与功能及相关的分子机制，了解细胞的增殖、分化、迁移、衰老与死亡等生命活动及其机制。细胞生物学不仅能为学习其他医学课程打下扎实基础，还有助于培养医学生的科学思维和科学素养，从而在今后的临床工作中能不断发现问题，研究问题，解决问题。二、理论教学内容 1.细胞生物学概论 掌握内容：细胞生物学的概念及研究内容；细胞生物学在生命科学中的地位、任务及其与医学关系。了解内容：细胞生物学的发展简史；当前细胞生物学研究发展的总趋势及当前研究的热点；细胞生物学的主要研
3、究领域。2.细胞的概念与分子基础 掌握内容：细胞的基本概念；细胞是生命活动的基本单位；真核细胞的基本结构；原核细胞与真核细胞的共性与差异；细胞的分子基础（生物小分子和生物大分子）。了解内容：细胞的起源与进化。3.细胞膜与物质的穿膜运输 掌握内容：细胞膜的化学组成、分子结构及其特性和生物学意义；小分子物质穿膜运输方式及特点；载体蛋白和通道蛋白的特性和异同；大分子和颗粒物质的穿膜运输；受体介导的内吞作用、胞吞与胞吐作用。了解内容：生物膜的分子结构模型认识的演变（流动镶嵌模型、脂筏模型的基本要点、研究方法）；细胞膜的研究历史；细胞膜异常与疾病；细胞表面及特化结构。4.细胞内膜系统与囊泡运输 掌握内容
4、：细胞内膜系统的组成、结构和功能；粗面内质网主要功能；信号肽与信号肽假说；分泌蛋白和溶酶体酶的合成；高尔基体的形态结构特点；结构分区和功能；囊泡的种类、转运方式及机制；蛋白质合成后的分选运输；溶酶体的特性、类型、功能及形成过程。了解内容：滑面内质网的功能：膜脂类合成、解毒和参与糖元合成与分解；细胞的房室化作用及意义；蛋白质的修饰（包括 N-连接糖基化、酰基化等）和正确折叠；细胞内膜系统与医学的关系；过氧化物酶体的特点和功能及解毒作用，过氧化物酶体的发生过程。5.线粒体与细胞的能量转换 掌握内容：线粒体的形态结构；线粒体基因组特点、线粒体半自主性的主要表现。了解内容：线粒体遗传体系；核编码蛋白质
5、向线粒体的转运；细胞呼吸与能量转换；线粒体的 44 起源与发生；线粒体与疾病的关系。6.细胞骨架与细胞的运动 掌握内容：细胞骨架的概念（广义和狭义）；微丝的形态结构及构成微丝的分子肌动蛋白；微丝的组装和解聚；微丝的特异性破坏药物和稳定药物；微丝的功能；微管的形态结构、类型、分布及功能；微管的组装、去组装与微管组织中心；作用于微管的特异性药物及作用机制；微管、微丝与细胞运动及其机制；微丝与肌肉收缩机制。了解内容：微管结合蛋白种类及作用；微丝结合蛋白；中间纤维蛋白分子的一般结构模式及中间纤维的组装、类型及组织特异性和功能；非肌细胞中微丝的特点和功能：微丝在微绒毛中的支架作用、在细胞移动中的作用、胞
6、质分裂时收缩环的作用；细胞骨架在细胞连接中的作用；细胞骨架与疾病的关系。7.细胞核 掌握内容：核膜的结构与组成特点；核孔复合体的结构（“捕鱼笼”模型）；核孔复合体的功能；核质间物质运输及其特点；核纤层（核膜骨架）的结构特点、性质（中间纤维家族）和功能；染色质的基本结构单位核小体；核仁的功能。了解内容：核仁的超微结构分部组成特点；核仁组织者，核仁周期，染色体的组装（支架放射环模型）；染色质与染色体的形态特征；核型分析；细胞核与疾病的关系；核骨架一般形态结构化学组成特点及功能意义。8.细胞连接与细胞黏附 掌握内容：细胞连接的概念、分类名称及结构组成特点；细胞黏附的概念、主要细胞黏附分子的分子结构特
7、点、作用方式及功能；细胞骨架与细胞连接的关系；细胞连接和细胞黏连异常与疾病发生。9.细胞外基质与细胞的相互作用 掌握内容：细胞外基质的概念、功能和意义；氨基聚糖的分子结构特点、种类、特性和功能意义；透明质酸的特殊功能意义；蛋白聚糖的分子结构特点，功能意义；胶原的类型及分子结构和纤维特征；胶原的合成、修饰、组装和交联；胶原的功能；层黏连蛋白和纤连蛋白：结构特点、功能意义。了解内容：细胞外基质对细胞生物学功能的影响；细胞对细胞外基质的影响；弹性蛋白纤维的结构特点、分布和功能；基底膜的组成及生物学作用。10.细胞的信号转导 掌握内容：细胞信号转导概念及基本过程；受体的基本类型及其作用特点；G 蛋白和
8、 G 蛋白耦联受体的分子结构、作用机制；第二信使；cAMP 信使体系的组成及生物学作用；钙离子/二酯酰甘油/三磷酸肌醇信使体系及作用；cGMP 信使体系及生物学作用；一氧化氮参与的信号转导与扩血管作用机制；MAPK（mitogen activated protein kinase）信号通路的组成。了解内容：蛋白激酶、酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶及涉及的主要通路和生物学作用；JAK-STAT、TGF-、NF-B 信号通路；细胞外信号的种类及作用方式；信号转导的特点及交叉互作；信号转导异常与疾病。11.细胞分裂与细胞周期 掌握内容：细胞周期的概念、时相的划分、各时相特点；细胞周期调控系统的组成：
9、周期调控蛋白的主要种类、作用；细胞周期调控的胞内调控机制；细胞周期的胞外调控机制；MPF（maturation promoting factor）的活化机制；周期各时相转换中细胞周期调控蛋白的作用。了解内容：细胞周期主要检测点及组成；研究细胞周期的基本方法同步化方法；细胞周期与医学的关系；有丝分裂和减数分裂过程各期变化标志，减数分裂的意义；细胞周期异常与肿瘤发生。12.细胞分化 45 掌握内容：细胞分化的概念、细胞分化的分子基础；细胞决定的概念及特点；细胞的去分化和转分化；细胞分化的时空性；胚胎诱导和分化抑制。了解内容：细胞分化基因表达的调节及影响细胞分化的因素和作用机制；早期胚胎发育主要特征
10、及早期胚胎发生时的分子事件；细胞分化与肿瘤的关系。13.细胞衰老与凋亡 掌握内容：细胞衰老的概念；Hayflick 界限；细胞死亡的形式与特征；细胞自噬及其意义；细胞凋亡的概念；凋亡细胞的形态结构与生物化学变化；细胞凋亡的生物学意义；细胞凋亡的分子机制及凋亡基因；细胞凋亡发生的信号通路：caspase 依赖通路与 caspase 非依赖通路；凋亡和坏死的区别。了解内容：细胞凋亡的检测方法；细胞凋亡与疾病的关系；细胞衰老的特征性表现；细胞衰老的学说与机制。三、参考资料 医学细胞生物学第五版.陈誉华主编.人民卫生出版社.2013 年出版 细胞生物学第三版.左伋、刘艳平、刘佳主编.人民卫生出版社.2
11、015 年出版 医学细胞生物学第三版.安威主编.北京大学医学出版社.2013 年出版 医学细胞生物学第七版.胡火珍、税青林主编.科学出版社.2017 年出版 医学细胞生物学第三版.胡以平主编.高等教育出版社.2014 年出版 Molecular Biology of the Cell.6th edition，Alberts Bruce，et al.Published by Garland Science.2014 Cell and Molecular Biology：Concepts and Experiments.8th edition.By Gerald Karp et al.2015 M
12、olecular Cell Biology，8th edition.By Harvey Lodish et al.W.H.Freeman.2016 四、学时分配 序号 教学内容 参考学时 总学时 理论学时 实验学时 1 细胞生物学概论 1 1 0 2 细胞的概念与分子基础 自学 自学 0 3 细胞膜与物质的穿膜运输 4 4 0 4 细胞内膜系统与囊泡运输 6 6 0 5 线粒体与细胞的能量转换 自学 自学 0 6 细胞连接与细胞黏附 自学 自学 0 7 细胞骨架与细胞的运动 3 3 0 8 细胞核 2 2 0 9 细胞外基质与细胞的相互作用 2 2 0 10 细胞的信号转导 6 6 0 11 细胞分裂与细胞周期 6 6 0 12 细胞分化 2 2 0 13 细胞衰老与细胞凋亡 4 4 0 合计 36 36 0