细胞生物学教案

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1、-细胞生物学教案 来自jwc.qfnu.edu.目 录前 言第一章 绪论 第二章 细胞构造概观第三章 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方案，我们开设细胞生物学。一、学科本身的重要性要最终说明生命现象，必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最根本的构造和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞构造相联系，才能在细胞水平上说明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson德国人曾说过：“一

2、切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找。二、学科开展特点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的鼎立三足，既是当代生命科学开展的前沿，又是生命科学赖以开展的根底。三、欲到达的目的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构造开展的需求，也是为考研做准备。本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。参考资料1 De.Robertis，细胞生物学，1965年第四版；1980年第七版细胞和分子生物学2 Avers， “Molecular Cell Biology， 1986年3 Alberts，细胞的分子生物学，“Molecular bi

3、ology of the cell，1989年4 Darnell，分子细胞生物学，1986年第一版；1990年第二版“Molecular Cell Biology5*国錩，细胞生物学，1980年，高教；1992年，再版6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教7 翟中和，细胞生物学根底，1987年，大学8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育；2000年由科学再版 9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，师范大学10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育，2000年再版11 *国錩、翟中和主编细胞生物学进展， 12翟中和主编细胞生物学动态，从1997年起13卷，北师大13徐承水等，分

4、子细胞生物学手册1992，中国农业大学14徐承水等，现代细胞生物学技术1995，中国海洋大学15徐承水，细胞超微构造研究2000，中国国际教育学术期刊、杂志国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol.国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等第一章 绪 论教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容；2 了解本学科的来龙去脉开展史及开展前景；3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。教学重点 本学科的研究对象及内容教学方法 讲授法教学过程第一节 细胞生物学研究内容与现状一、细胞生物学是现代生命科学的重要根底学科一细胞学Cytology：

5、是研究细胞的构造、功能和生活史的科学二细胞生物学Cell Biology：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的构造、功能及各种生命活动规律。二、细胞生物学的主要研究内容1 细胞核、染色体及基因表达 基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活泼领域。2 生物膜与细胞器的研究 膜及细胞器的构造与功能问题“膜学。3 细胞骨架体系的研究 胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。4 细胞增殖及调控 控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径“再教育细胞。5 细胞

6、分化及调控 一个受精卵如何发育为完整个体的问题。细胞全能性6 细胞衰老、凋亡及寿命问题。7 细胞的起源与进化。 8 细胞工程 改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。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世纪是生物学时代，将主要表达在细胞工程方面。三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域1 染色体DNA与蛋白质相互作用关系；2 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；3 细胞信号转导的研究；4 细胞构造体系的装配。第二节 细胞生物学开展简史1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期16651875，是以形态描述为主的生物科

7、学时期；2 细胞学经典时期 20世纪前半世纪18751900，主要是实验细胞学时期；3 实验细胞学时期19001953；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的开展1665 18381839 1892 1965R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis一、细胞的发现discovery of cell 二、细胞学说的建立及其意义The cell theory1838年，德国植物学家施莱登J.Schleiden关于植物细胞的工作，发表了植物发生论一文Beitrage zur Phytogenesis.1

8、839年，德国动物学家施旺T.Shwann关于动物细胞的工作，发表了关于动植物的构造和生长一致性的显微研究一文，论证了所有动物体也是由细胞组成的，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。1细胞是生物体的根本构造单位单细胞生物，一个细胞就是一个个体；2细胞是生物体最根本的代谢功能单位动、植物的各种细胞具有共同的根本构造、根本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程；3细胞只能通过细胞分裂而来。三、细胞学的诞生细胞学的经典时期和实验细胞学时期1 原生质理论的提出2 关于细胞分裂的研究3 重要细胞器的发现4 遗传学方面的成就四、细胞生物学的兴起1965年，D.Robetis将他原著的普通细胞学更名为细

9、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1 庄孝惠 从胡克到细胞生物学，细胞生物学杂志，1987，22 王亚辉 细胞生物学的开展历史和现状，细胞生物学杂志 1986，13 王亚辉 细胞生物学的趋向和开展战略，大自然探索，1987，6271217第二章 细胞根本知识概要教学目的 1 掌握有关细胞的几个概念细胞、原生质、细胞器等和几个问题；2了解细胞的共同特征；各种化学成分在细胞中的造形等；3 真、原核细胞的一般构造特点。教学重点和难点 真、原核细胞的主要区别讲授与讨论第一节 细胞的根本概念一、细胞和原生质的概念一细胞： 细胞是由膜包围的，能进展独立繁殖的最小原生质团，是生命活

10、动的根本单位，是生物体最根本的形态构造和功能活动单位。二原生质Protoplasm：指细胞内所含有的生活物质构成细胞的生活物质，真核细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核。细胞质Cytoplasm，指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，其构造大体划分为两局部，一局部是有形构造，称为细胞器Organelle，另一局部是可溶相，称细胞质基质Cytoplasmic miatri*。细胞器Organelle：指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有一定形态特点，并执行特定功能的构造。细胞质基质Gytoplasmic matri*，是细胞质的可溶相，是作为细胞器的环境而存在的。细胞核nucleus：遗传

11、物质的集中区域，在原核生物细胞称拟核nucleoid或类核区。第二节 非细胞形态的生命体病毒略第三节 原核细胞与真核细胞原核细胞Prokaryotic cell具有两大特点：1遗传信息量少仅有一个环状DNA2无膜围细胞器及核膜1、 最小、最简单的细胞支原体mycoplasma为何说支原体是最小的细胞.2、原核细胞的两个代表细菌和蓝藻细菌bacteria， bacterium主要来自对大肠杆菌E.coli的研究。细菌是原核细胞的典型代表，特点是：无典型的细胞核，有细胞壁，细胞质中除核糖体外无其它细胞器。蓝藻Blue-green algae又称蓝绿藻或蓝细菌，是绿色植物中最原始的自养类型，含有兰色

12、素、红色素、黄色素、叶绿素等，故不一定都是兰色。第四节 真核细胞根本知识概要大约在1216亿年前在地球上出现，是具有典型细胞核和核膜、核仁，体积较大，构造较复杂，进化程度较高的一类细胞。一、真核细胞的根本构造体系生物膜系统 以脂质及蛋白质成分为根底构建而成。遗传信息表达构造系统 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。综合原核细胞和真核细胞的特点，二者的根本区别可归纳为下面两条：第一，细胞膜系统的分化与演变真核细胞以膜分化为根底，分化为构造更精细，功能更专一的单位各种膜围细胞器，使细胞内部构造与职能分工。而原核细胞无此情况。第二，遗传信息量大与遗传装置的复杂化

13、真核细胞的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、细胞的大小及其分析原核细胞多在110或15m，细菌多在34m，支原体只有0.1m。动物细胞多在10100m，2030m， 1570m。最大的细胞要属鸵鸟卵，可达10 cm，卵黄只有5cm。隆鸟卵直径可达20 cm。则，细胞的大小是怎样决定的呢. 首先，细胞的核质比与细胞大小有关，决定细胞上限。其次，细胞的相对外表积与细胞大小有关。最后，细胞内物质的交流与细胞大小有关。三、细胞形态构造与功能的关系细胞的形态构造与功能的相关性和一致性是多数细胞的共性。四、细

14、胞的化学成分及在原生质中的造形膜系统：主要以脂蛋白构成，包括细胞膜、核膜，以及一系列细胞器膜。颗粒系统：由蛋白质或核蛋白组成，如存在于线粒体内膜上的根本颗粒F因子，亦称内膜亚单位inner membrane subunits 和核糖核蛋白体，分别是氧化磷酸化和合成蛋白质的场所。纤维系统：由蛋白质和核酸组成。第三章 细胞生物学研究方法研究方法和工具教学目的 1 了解主要工具和常用方法，侧重掌握根本原理和根本应用；2 认识工具和方法与学科开展的相关性。教学重点 仪器方法的根本原理和根本应用教学难点 电镜制样及分子杂交技术教学方法 讲授、参观第一节 细胞形态构造的观察方法一、 光学显微镜技术一 普通复式光学显微镜技术二荧光显微镜fluorescence microscope三暗视野显微镜darkfield microscope四相差显微镜phase contrast microscope五激光共焦点扫描显微镜略六微分干预显微镜略二、电子显微镜技术一电镜设计原理及分类二电镜的种类三透射式电子显微镜四光镜与电镜的主要区别综上可见，电镜与光镜区别主要在于：1 光源不同 光镜为可见光或紫外线；电镜为电子束2 透