细胞生物学教案(完整版).

细胞生物学教案

目 录 前 言 第一章 绪论 第二章 细胞结构概观 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

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前 言

依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。 一、学科本身的重要性

要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 二、学科发展特点

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，既是当代生命科学发展的前沿，又是生命科学赖以发展的基础。 三、欲达到的目的

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结构发展的需求，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 biology 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 Biology” 5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版 6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社 7 翟中和，细胞生物学基础，1987年，北京大学出版社

8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；2000年由科学出版社再版 9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，北京师范大学出版社 10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，2000年再版 11 郑国錩、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（1—3卷），北师大出版社 13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社 14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社 15徐承水，《细胞超微结构研究》2000，中国国际教育出版社 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（发展史及发展前景）； 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基础学科

（一）细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、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，研究细胞的结构、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跃领域。

2 生物膜与细胞器的研究 膜及细胞器的结构与功能问题（“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，将主要体现在细胞工程方面。 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 细胞结构体系的装配。

第二节 细胞生物学发展简史

1细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期；

2 细胞学经典时期 20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3 实验细胞学时期（1900—1953）； 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→细胞生物学的发展 （1665） （1838—1839） （1892） （1965） R.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 theory）

1838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）.

1839年，德国动物学家施旺（T.Shwann）关于动物细胞的工作，发表了《关于动植物的结构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细胞是生物体的基本结构单位（单细胞生物，一个细胞就是一个个体）；

○2细胞是生物体最基本的代谢功能单位（动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性，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，1987，2 2 王亚辉 细胞生物学的发展历史和现状，细胞生物学杂志 1986，1

3 王亚辉 细胞生物学的趋向和发展战略，大自然探索，1987，6（27）12~17

第二章 细胞基本知识概要

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、原核细胞的一般结构特点。 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 细胞的基本概念 一、细胞和原生质的概念

（一）细胞： 细胞是由膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生命活动的基本单位，是生物体最基本的形态结构和功能活动单位。

（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，其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构，称为细胞器（Organelle），另一部分是可溶相，称细胞质基质（Cytoplasmic miatrix）。

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，并执行特定功能的结构。

细胞质基质（Gytoplasmic matrix），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DNA）○2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，含有兰色素、红色素、黄色素、叶绿素