spContent=早在1925年,生物学大师Wilson就提出:“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”。作为生命活动的基本单位,细胞如何合成通用能量货币ATP?细胞如何分选数以千计的新生蛋白质?细胞又如何调控其增殖、分化、衰老和死亡?细胞病变将导致什么样的后果呢?请点击本课程,你一定有收获!
早在1925年,生物学大师Wilson就提出:“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”。作为生命活动的基本单位,细胞如何合成通用能量货币ATP?细胞如何分选数以千计的新生蛋白质?细胞又如何调控其增殖、分化、衰老和死亡?细胞病变将导致什么样的后果呢?请点击本课程,你一定有收获!
—— 课程团队
课程概述
作为生命活动的基本单位,细胞的结构与功能、细胞重大生命活动及其分子机制的研究已成为21世纪生命科学研究的重要领域,并以空前的广度、深度强有力地影响和改变着人类的生活。生物的生殖发育、遗传、神经(脑)活动等重大生命现象的研究都以细胞为基础;多细胞生物的生长发育依靠细胞增殖、分化与死亡来实现;复杂的人脑活动靠10^12个神经细胞相互协调整合完成;一切疾病的发病机制也是以细胞的病变作为基础。
细胞生物学是研究和揭示细胞结构、功能和生命活动规律的学科。课程内容主要涵盖:生物膜系统,包括细胞质膜与物质跨膜转运、能量转换细胞器与能量合成机制、内膜系统细胞器与蛋白质合成及分选;细胞骨架系统,包括微丝、微管、中间丝及其结合蛋白的结构与功能;遗传信息荷载系统,包括细胞核、染色体及核糖体的结构与功能;细胞重大生命活动及其调控机制,包括细胞增殖与癌细胞、细胞分化与干细胞、细胞衰老与死亡;细胞社会性的结构及生命活动的信号调控网络等。
通过本课程的学习,既掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论,又掌握本学科的发展前沿与趋势,并受到基本的科学思维训练。
授课目标
(1)具备扎实的专业知识和开阔视野:系统掌握细胞生物学理论与实验技能,了解相关研究热点与前沿动态;
(2)拥有创新思维与实干才能:具备综合运用相关知识创造性解决农业和医学领域实际问题的能力;
(3)胸怀远大目标与崇高理想:拥有责任感和使命感,立志为国家发展做贡献。
成绩 要求
本课程成绩考核包括线上及线下两部分组成:线上部分包括视频学习、单元测试、单元作业与互评、讨论、线上内容考试等,线下部分包括考勤、单元练习(测试)、讨论、文献阅读,实验及期末考试等。
课程大纲
绪论(线下)
课时目标:全面了解细胞生物学的主要研究内容、发展历史、研究现状、重要成果和一些重大研究问题及其在生命科学中的地位和作用,掌握细胞学说建立的生物学意义。掌握细胞的基本特征,原核细胞与真核细胞的区别与联系,阐述细胞在生命活动中的重要性,以及细胞生物学在生命科学中发挥的重要作用。
细胞生物学研究方法(线上)
课时目标:掌握细胞形态的显微镜观察方法、了解光学显微镜的基本结构和功能,了解细胞生物学研究的化学、细胞培养、生物化学和分子生物学的基本方法以及常用的模式生物在细胞生物学研究中的应用。
细胞质膜(线上)
课时目标:掌握生物膜结构、化学组成和主要生物学功能,区别细胞膜和生物膜的概念,了解生物膜结构模型的历史演变;掌握生物膜的流动性和不对称性的基本特征,了解这些基本特征与生物功能的相互关系;学习生物膜蛋白的提取方法;掌握膜骨架的基本结构、组成成分和功能;学习和掌握相关的名词术语。
物质的跨膜运输(线上)
课时目标:掌握膜转运蛋白的类型和特点,物质的跨膜运输方式及其特点;了解膜泡运输的功能及其机制。
细胞质基质与内膜系统(线下)
课时目标:掌握细胞质基质的概念、组成和特性,掌握内质网、高尔基体、溶酶体的结构特点和功能,理解高尔基体对内质网上合成的蛋白质收集、加工、修饰、包装、膜泡运输完成细胞的分泌活动过程,了解溶酶体和过氧化物酶体的发生及其在细胞活动中的基本功能
蛋白质分选与膜泡运输(线下)
课时目标:掌握蛋白质分选的概念,掌握蛋白质分选的基本原理、基本途径和类型,了解信号假说内容。了解膜泡运输的特点、类型和功能。
线粒体与叶绿体(线上)
课时目标:掌握线粒体的形态及超微结构,掌握氧化磷酸化的机制,了解线粒体疾病。掌握叶绿体的形态与超微结构,了解光合作用的步骤。了解线粒体与叶绿体的半自主性及起源。
细胞骨架(线上)
课时目标:掌握细胞骨架的主要类型、结构和基本功能;了解细胞骨架与细胞活动(如:细胞运动、肌肉收缩、细胞分裂等)的相互关系,掌握细胞骨架相关的名词术语。
细胞核与染色质(线上)
课时目标:掌握细胞核的基本结构、功能及其在细胞周期中的动态调控;掌握核孔复合体的形态结构及其在核与质之间物质双向运输中的作用;掌握染色质与染色体的概念和化学组成及其超微结构和有关包装模型;掌握染色体 DNA 的三大功能元件;熟悉有丝分裂各个时相的划分和标志性事件;掌握染色质中组蛋白的特点和类型,了解非组蛋白的特点和类型;掌握名词概念,熟悉与染色体相关的各种形态结构术语。
细胞信号转导(线下)
课时目标:掌握细胞通讯的基本特点, 掌握细胞信号转导信号分子(包括第二信使)及其性质和特点、受体的类型及信号分子与受体的相互作用。掌握PKA和PKC两个系统进行信号转导的机理, 包括系统的组成、第二信使的产生、信号的级联放大、信号的解除等学习和掌握酶联受体信号转导系统的转导机制。理解信息传递的各条途径相互联接、协调、制约,调节生物机体全面综合性的活动的关系。
细胞周期与细胞分裂(线上)
课时目标:掌握细胞周期及其相关的概念;掌握细胞周期检验点概念、细胞周期同步化方法和应用;学习依据细胞分裂过程的细胞类型;掌握有丝分裂和减数分裂过程中的主要事件及其生物学意义。
细胞增殖调控与癌细胞(线下)
课时目标:熟悉细胞周期各主要调控因子及其涵义,掌握MPF、周期蛋白与CDK激酶相互关系及其在细胞周期调控中的作用。了解癌细胞的基本特征,掌握原癌基因与抑癌基因的特点及区别,了解肿瘤发生的机制,肿瘤治疗的常见方法。
细胞分化与干细胞(线上)
课时目标:掌握细胞分化的概念及其相关术语、细胞分化的分子基础,掌握细胞的全能性、多能性、干细胞的概念及其类型,掌握细胞质、细胞间、细胞数量和激素等因素对细胞分化的的影响,了解细胞全能性的应用和再生医学的细胞分化基础等应用。
细胞衰老与细胞程序性死亡(线下)
课时目标:掌握程序性细胞死亡和细胞凋亡的概念、形态结构变化和生化特征及其生物学意义;掌握细胞凋亡与细胞坏死的区别;掌握凋亡的检测方法;细胞衰老概念及其形态结构变化特征;Hayflick界限的涵义;了解细胞凋亡和细胞衰老的分子机制。
细胞的社会联系(线上)
课时目标:掌握细胞连接的基本类型、特点和生物学功能;了解细胞表面常见的特化结构;了解细胞表面粘着因子及其在细胞生命活动中的作用,了解细胞外基质的结构、组成和功能;掌握相关的名词术语。
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预备知识
生物化学、植物生物学、动物生物学、微生物等基础知识。
参考资料
- 《细胞生物学》(第五版),丁明孝、王喜忠、张传茂等,2020,高等教育出版社
- 《细胞生物学》(第二版),王金发,2020,科学出版社
- 《细胞生物学学习指南》,邹方东、王卫东、刘江东等,2013,高等教育出版社
- Alberts B et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. New York: Garland publishing Inc., 2014
- Lodish H et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. New York: W. H. Freeman and Company, 2016