细胞生物学教材
2024翟中和细胞生物学第4版教材全彩电子版合集
翟中和细胞生物学第4版教材全彩电子版合集目录•细胞生物学概述•细胞结构与功能•细胞代谢与能量转换•细胞增殖、分化与发育•遗传信息传递与表达调控•现代细胞生物学研究技术与方法•总结与展望PART01细胞生物学概述细胞生物学定义与研究对象定义细胞生物学是研究细胞结构、功能和生活规律的科学,是现代生物学的重要分支。
研究对象细胞生物学的研究对象包括原核细胞、真核细胞以及细胞器等,旨在揭示生命的本质和规律。
细胞生物学发展历史及现状发展历史细胞生物学经历了从显微镜观察到分子生物学的发展过程,逐渐形成了现代细胞生物学的理论体系。
现状随着科技的进步,细胞生物学在基因组学、蛋白质组学、代谢组学等领域取得了重要进展,为生命科学的发展提供了有力支持。
翟中和细胞生物学第4版教材特点与价值特点翟中和细胞生物学第4版教材注重基础知识的讲解,同时融入了最新的研究成果和技术进展,内容全面、系统、深入。
价值该教材对于培养学生的细胞生物学素养和实验技能具有重要意义,是生物学、医学等相关专业的重要教材之一。
此外,该教材的全彩电子版合集还提供了丰富的图片和动画资源,有助于读者更加直观地理解细胞生物学的知识。
PART02细胞结构与功能主要由脂质、蛋白质和糖类组成,其中脂质双分子层是细胞膜的基本骨架。
细胞膜的化学组成细胞膜的结构特点细胞膜的功能具有流动性,蛋白质分子和脂质分子在膜中均可移动。
作为细胞边界,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流。
030201细胞膜结构与功能线粒体细胞的“动力工厂”,通过氧化磷酸化作用合成ATP ,为细胞提供能量。
细胞质基质充满于细胞质中的胶状物质,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸等组成,是细胞进行新陈代谢的主要场所。
叶绿体植物细胞特有的细胞器,是光合作用的场所,可将光能转化为化学能。
高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
内质网由膜结构连接而成的网状管道系统,参与蛋白质的合成与加工,以及脂质的合成与运输。
细胞生物学第五版教材
细胞生物学第五版教材全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:《细胞生物学第五版教材》是一本权威的教材,是细胞生物学领域的经典之作。
本教材囊括了细胞生物学的各个方面,涵盖了细胞结构、功能、代谢、增殖等各个方面的内容,深入浅出地解释了细胞的基本原理和过程。
本文将就该教材的特点、内容和意义进行详细介绍。
我们来看一下《细胞生物学第五版教材》的特点。
这本教材的特点之一就是深入浅出,通俗易懂。
作者们以简洁明了的语言,生动形象的插图和案例,将复杂的细胞生物学知识系统地呈现给读者,让读者能够轻松理解和消化。
该教材内容翔实,包括了细胞的结构、功能、代谢、增殖等方方面面的知识,涵盖了细胞生物学领域的核心知识和前沿研究。
该教材注重理论与实践相结合,既有理论知识的阐述,又有实验方法和技巧的介绍,使读者能够通过理论学习和实践操作的结合,更好地理解和掌握细胞生物学的知识。
接着,我们来分析一下《细胞生物学第五版教材》的内容。
该教材分为多个章节,从细胞的基本结构开始介绍,包括了细胞膜、细胞质、细胞器等内容,然后深入探讨了细胞的代谢过程,包括了糖代谢、脂质代谢、蛋白质合成等方面的知识。
该教材还详细介绍了细胞的增殖过程,包括了有丝分裂和减数分裂等内容。
通过逐步深入的介绍,读者可以全面了解细胞的结构和功能,加深对细胞内部生物化学过程的理解。
我们来探讨一下《细胞生物学第五版教材》的意义。
这本教材对于学生而言,是一本重要的参考资料,可以帮助他们系统地学习和掌握细胞生物学的知识,为未来的学习和研究打下坚实的基础。
对于教师而言,该教材可以作为教学的参考书,帮助他们系统地组织和讲解细胞生物学的知识,提高教学效果。
对于研究人员而言,该教材是一本不可多得的研究工具,可以帮助他们深入了解细胞的内部过程,开展更深入的研究工作。
《细胞生物学第五版教材》是一本权威的细胞生物学教材,具有深入浅出、内容翔实、注重理论与实践结合的特点。
它在细胞生物学领域有着重要的意义,对于学生、教师和研究人员来说都是一本不可多得的参考书。
《细胞生物学》教学大纲
《细胞生物学》教学大纲一、课程基本信息课程名称:(中文):细胞生物学(英文):Cell Biology课程代码:09S5118B课程类别:专业核心课程适用专业:生物科学(检验与检测方向)课程学时:48课程学分:3先修课程:动物生物学、植物生物学、生物化学等选用教材:丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国主编,《细胞生物学》(第5版),北京:高等教育出版社,2020,5参考书目:1. 翟中和、王喜忠、丁明孝主编,《细胞生物学》(第4版),北京:高等教育出版社,2011,62. 王金发主编,《细胞生物学》,北京:科学出版社,2018,2二、课程简介《细胞生物学》课程是高等学校生物专业的必修课程,综合运用各种现代科学技术,从细胞水平,亚细胞水平和分子水平上全面系统地研究细胞生命活动规律的科学。
细胞生物学是生命科学中的一门重要前沿学科,作为四大基础学科之一,也是基础医学领域的重要基础学科,在现代生命科学领域中起着不可替代的重要作用。
通过学习该课程后,使学生掌握细胞生物学的基本理论、基本知识和基本技能,了解细胞的形态结构、功能与生命活动的基本规律以及该领域的最新发展动态,建立细胞生物学的知识脉络和体系,培养学生生物学的科学思想,从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。
本课程总学分为3,共48学时,授课对象为生物科学(检验与检测方向)专业大三学生。
三、课程目标通过本课程的学习,使学生具备以下知识、技能和素养。
1.知识目标:能初步了解细胞间的相互关系和作用,理解生物有机体的生长、分化、遗传、变异、衰老、死亡等基本生命活动的规律;掌握遗传信息的贮存、复制、表达及其调控;认识细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学、动物生物学等的联系。
2.能力目标:增强细胞生物学研究兴趣,善于对细胞生物学现象进行观察和思考,提高应用细胞生物学知识进行教育教学研究的能力;学会收集和分析细胞生物学问题,初步了解如何进行细胞生物学科学研究,为进一步的生命科学前沿知识的学习或从事生命科学教学科研相关研究奠定基础。
细胞生物学第3版翟中和
CRISPR-Cas9技术
利用细菌免疫系统,实现对特定基因序列的精确 编辑。
TALEN技术
通过设计特异性识别DNA序列的蛋白,实现对目 标基因的敲除或插入。
3
基因治疗
利用基因编辑技术修复或替换病变基因,达到治 疗遗传性疾病的目的。
2024/1/28
30
生物信息学在细胞生物学中作用
基因组学
解析生物体基因组序列及其功能, 揭示细胞生命活动的遗传基础。
维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性、参与细胞运动等。
细胞运动机制
通过细胞骨架的动态变化,实现细胞的变形、移动和分裂等运动 过程。
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03
细胞代谢与能量转换
2024/1/28
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物质进出细胞方式及转运机制
被动转运
物质顺浓度梯度进出细胞,包括简单扩散和易化扩散 两种方式。
主动转运
物质逆浓度梯度进出细胞,需要消耗能量,包括原发 性主动转运和继发性主动转运两种方式。
2024/1/28
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氧化还原反应在呼吸链中传递过程
2024/1/28
呼吸链的组成
呼吸链由多种酶和辅酶组成,包括NADH脱氢酶、辅酶Q、 细胞色素等。
氧化还原反应的传递
在呼吸链中,氧化还原反应通过一系列酶促反应逐步传递 ,最终将电子传递给氧生成水,同时释放能量合成ATP。
呼吸链的调控
呼吸链的活性受到多种因素的调控,如底物浓度、氧浓度 、pH值等。
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荧光探针在活细胞成像中应用
2024/1/28
荧光染料
特异性标记细胞或细胞器,用于观察细胞结构和 功能。
荧光蛋白
基因编码的荧光蛋白可用于实时监测细胞活动和 信号传导。
842细胞生物学参考书目
842细胞生物学参考书目生物学是关于生命的科学,而细胞生物学则是研究生物体的基本结构和功能的分支学科。
对于学习和了解细胞生物学的人来说,参考书目是获取知识和深入了解这个领域的重要途径。
本文将为您推荐一些在细胞生物学方面的优秀参考书目,帮助您掌握这门学科。
1.《细胞生物学:原理与实验》作者:Bruce Alberts 等这是一本经典的细胞生物学教材,已经出版多个版本。
书中详尽阐述了细胞组织、细胞分裂、细胞代谢和细胞信号传导等各个方面的知识。
并通过实验设计,帮助读者巩固所学概念。
适合初学者和高年级本科生使用。
2.《细胞生物学》作者:Geoffrey M. Cooper本书以细胞结构和功能为核心,系统介绍了细胞生物学的基本概念和原理,特别关注了分子机制和细胞信号系统。
同时,书中还提供了大量的插图、示意图和实验结果,有助于读者理解和应用所学知识。
3.《分子细胞生物学》作者:Harvey Lodish 等这本书系统地介绍了细胞、细胞膜、细胞内器官和细胞功能等方面的知识。
特别是对于分子生物学和基因组学的内容,提供了深入的讲解。
此外,书中还包含了与细胞相关的疾病和癌症的内容,为读者提供了更全面的视角。
4.《细胞生物学导论》作者:William Detmer本书以细胞的机能和结构为线索,介绍了细胞生物学的基本概念和重要原理。
每个章节都有重点摘要和核心问题,帮助读者深入理解和掌握知识。
此外,书中还涵盖了与细胞相关的一些前沿领域,如干细胞和细胞工程。
5.《分子生物学》作者:David Freifelder尽管这是一本经典的分子生物学教材,但其中的细胞生物学内容对于理解细胞结构和功能仍然非常有益。
书中详细介绍了DNA复制、转录和翻译等分子生物学的基本原理,并与细胞过程相互关联,为读者提供了全面的视角。
6.《细胞生物学手册》作者:John F. Paul 等这本手册是一部综合性的细胞生物学参考书,涵盖了广泛的主题,包括细胞结构、细胞器和细胞运动等。
细胞生物学-第1章-绪论(翟中和第四版)
二、细胞学说的建立及其意义
Matthias Jakob Schleiden
Theodor Schwann
Rudolph Carl Virchow
细胞学说(Cell theory)
• 1838年,德国植物学家施来登
– 发表论文指出∶植物是由细胞构成的
• 1839年,德国动物学家施旺首次提出细胞学这个 名称,并提出了
一、现代生命科学中重要的基础前沿学科
2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,我国科学家屠呦 呦获奖!获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”。另 外两名获奖科学家为爱尔兰的William C. Campbell和 日本的Satoshi ōmura,获奖理由是“有关蛔虫寄生 虫感染新疗法的发现”。
一、现代生命科学中重要的基础前沿学科
◆所有的生物都是由一个或多个细胞组成的 ◆细胞是生命的基本单位
• 1858年,德国医生和病理学家魏尔肖
– 对细胞学说进行了重要补充:一切细胞来源于细胞。
细胞学说是人类在19世纪的三大发现之一
Cell theory
三、细胞学的经典时期
1. 原生质理论的提出
– 原生质(protoplasm)(普金耶1840,冯·莫尔1846);原生 质理论(舒尔策1861);原生质体(protoplast) (Hanstein 1880)
教材
教学安排与考核方式
• 讲课:32学时
• 考核方式: • 平时成绩 30%(考勤、课堂表现、提问或
回答问题、课堂作业) • 理论课考试成绩70% (闭卷)
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论
第十章 细胞骨架
细胞生物学教材课后思考题
“细胞生物学”习题第一章绪论一、名词:细胞生物学、显微结构、亚显微结构、超微结构二、思考题:1.根据细胞生物学研究的内容与你所掌握的生命科学知识,客观地、恰当地估价细胞生物学在生命科学中所处的地位以及它与其它生物科学的关系。
2.从细胞学发展简史,你如何认识细胞学说的重要意义?3.试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。
4.当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些?为什么?第二章细胞基本知识概要一、名词:细胞、细胞质、原生质、原生质体、细胞器、细胞质基质二、思考题:1.根据你所掌握的知识,如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念?2.病毒是非细胞形态的生命体,又是最简单的生命体,请论证一下它与细胞不可分割的关系。
3.为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式?4.请你在阅读了本章以后对原核细胞与真核细胞的比较提出新的补充.5.细胞的结构与功能的相关性观点是学习细胞生物学的重要原则之一,你是否能提出一些更有说服力的论据来说明这一问题。
第三章细胞生物学研究方法一、名词:酶标抗体、免疫金、分辨力、分析离心、克隆、分子杂交、原位杂交、印迹杂交、细胞系、细胞株、单克隆抗体、胞质体、核体二、思考题:1.举2~3例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
2.为什么光学显微镜可以拍摄彩色照片,而电子显微镜则不能?3.光学显微镜技术有哪些新发展?它们各有哪些突出优点?为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜?4.为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一?第四章细胞质膜与细胞表面一、名词:细胞膜、细胞内膜、单位膜、细胞表面、细胞外被、脂质体二、思考题:1.生物膜的基本结构特征是什么? 这些特征与它的生理功能有什么联系?2.何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合?3.从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程?4.细胞表面有哪几种常见的特化结构? 膜骨架的基本结构与功能是什么?5.细胞连接有哪几种类型, 各有何功能?6.胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么?第五章物质跨膜运输与信号传递一、名词:被动运输、简单扩散、协助扩散、膜转运蛋白、载体蛋白、通道蛋白、电压门、配体门、主动运输、离子泵、协同运输、胞吞、胞吐、胞饮与吞噬作用、有被小泡、细胞通讯、细胞识别、受体、第二信使、分子开关、G蛋白二、思考题:1.比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。
细胞生物学 教学大纲
课程名称:细胞生物学英文名称:Cell Biology一、教学目标细胞是生物结构与功能的基本单位。
细胞生物学是研究细胞的结构与功能以阐明其生命活动基本规律的科学。
它从细胞的显微、亚显微和分子三个结构层次及细胞间的相互关系来研究生命的基本规律,如增殖和生长、发育和分化、遗传和变异、兴奋传导和运动、细胞通讯、细胞识别和免疫、衰老和死亡、起源和演化等。
二、教学内容和学时分配(一)第一章绪论 2 学时主要内容:第一节细胞生物学的发展简史第二节细胞的基本知识概要教学要求:了解细胞生物学的发展历程理解细胞生物学的研究内容及任务掌握细胞的基本知识重点、难点1. 对于细胞的全面认识,2. 细胞生物学各发展阶段的重要研究成果及特点其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:细胞生物学发展的主要特点(二)第二章细胞生物学研究方法 2 学时主要内容:第一节细胞结构的观察第二节细胞培养及定量细胞化学分析技术第三节细胞亚组分的分离和分析教学要求:了解细胞生物学研究方法在细胞生物学发展中的重要作用理解不同层次细胞生物学的研究方法掌握常用的显微镜技术、细胞培养及细胞亚组分的分离和分析技术重点、难点:(必备项)显微镜技术及细胞亚组分的分离和分析技术其它教学环节:(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:不同研究方法的综合应用(三)第三章细胞质膜 5 学时主要内容:第一节细胞质膜第二节细胞膜表面的特化结构第三节细胞跨膜运输第四节细胞连接教学要求:了解细胞质膜及其表面结构的概念理解细胞膜的功能掌握细胞质膜及其表面结构的特性及细胞跨膜运输方式重点、难点1. 细胞质膜结构,2. 物质跨膜运输的主要方式及特点其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:细胞膜蛋白结构与功能的相关性(四)第四章细胞质基质与细胞内膜系统6 学时主要内容:第一节细胞质基质第二节内质网第三节高尔基复合体第四节溶酶体第五节过氧化物酶体教学要求:了解细胞质基质与细胞内膜系统的基本内容理解细胞内膜系统的流动性掌握细胞内膜系统各细胞器的功能重点、难点1. 粗面内质网上的蛋白质合成, 2. 溶酶体的形成与成熟其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:不同细胞器的独立性及相互关联(五)第五章线粒体和叶绿体 4 学时主要内容:第一节线粒体第二节叶绿体教学要求:了解线粒体和叶绿体的基本结构理解线粒体和叶绿体作为细胞能量的转换装置的异同掌握线粒体和叶绿体的功能重点、难点(必备项)线粒体和叶绿体的结构与功能的比较其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:细胞中能量转换的特点与重要性(六)第六章细胞骨架4学时主要内容:第一节微丝第二节微管第三节中间纤维教学要求:了解细胞骨架的概念理解细胞骨架的动态特性掌握微丝、微管和中间纤维的结构特点和组织特性重点、难点(必备项)1. 各种细胞骨架组分的结构特点和组织特性,2.骨架的主要功能其它教学环节:(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:细胞骨架不同组分间的协同性(七)第七章细胞核与染色体6学时主要内容:第一节核膜与核孔复合体第二节染色质与染色体第三节核仁第四节核基质教学要求:了解细胞核孔与染色体的结构模型,核骨架理解细胞核与细胞质之间的物质运输,核仁的功能掌握核定位信号的特征与作用机制,rRNA的合成与核蛋白体的组装重点、难点 1. 蛋白质与RNA穿过核孔复合体的运输,2. 染色体的构成其它教学环节:(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:与原核细胞相比真核细胞的特性(八)第八章细胞信号转导6学时主要内容:第一节胞间信号分子传递方式第二节信号分子与靶细胞效应第三节蛋白质的可逆磷酸化与信号传递第四节胞内受体介导的信号传递第五节细胞表面受体介导的信号传递第六节细胞信号转导通路间的相互关系教学要求:了解细胞信号与受体的基本性质理解细胞信号的各种传递方式掌握主要信号通路中信号转导因子的特性与作用机制重点、难点 1.信号转导的机制,2.主要信号转导因子的特性讨论:信号转导系统在细胞行驶其功能中的作用其它教学环节:(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):(九)第九章细胞增殖及调控8学时第一节细胞周期概述第二节细胞有丝分裂第三节细胞减数分裂第四节细胞周期研究初期的重要发现第五节周期蛋白(cyclin)、周期蛋白依赖性激酶(CDK)在周期调控中的作用第六节 CDK抑制因子的种类与作用第七节蛋白质水解在周期调控中的作用细胞周期中的主要调控点第八节癌细胞概述第九节癌基因与细胞癌变教学要求:了解细胞有丝分裂、减数分裂的过程,细胞周期调控初期重要的研究工作理解细胞有丝分裂中染色体分离过程,细胞周期调控的基本方式掌握染色体分离机理,细胞周期重要调控因子的特性与调控方式了解癌细胞的基本特征,理解癌基因与细胞癌变的相关性重点、难点 1. 染色体分离机理,2. 细胞周期重要调控因子的特性与调控方式其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:保证细胞正常增殖的主要因素(十)第十章细胞淍亡4 学时主要内容:第一节细胞凋亡概述第二节凋亡的生物学意义第二节细胞凋亡相关基因与通路第三节细胞淍亡的主要研究方法教学要求:了解细胞淍亡的基本特征理解细胞淍亡生物学意义,淍亡通路和主要研究方法理解细胞淍亡主要基因的作用重点、难点 1. 细胞淍亡主要基因的作用,2.癌基因的激活方式其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:引起细胞凋亡的主要因素及其意义(十一)第十一章细胞分化6学时第一节细胞分化概述细胞决定第二节卵细胞质与胚胎早期细胞分化第三节细胞间相互作用与细胞分化第四节激素与细胞分化第五节基因特异性表达与细胞分化教学要求:了解细胞的发育潜能及其与细胞分化的关系理解细胞分化、细胞决定的概念掌握影响细胞分化的主要因素的作用重点、难点影响细胞分化的主要因素的作用其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):讨论:分析细胞分化与细胞增殖关系三、教材与学习资源细胞生物学,刘凌云等主编高等教育出版社,2002年细胞生物学,翟中和等主编高等教育出版社,2000年分子细胞生物学,柳惠图等主编高等教育出版社,2012年细胞,桑建利等译科学出版社, 2010年CELL AND MOLECULAR BIOLOGY Gerald Karp JOHN WILEY&SONS,INC.四、先修课要求及教学策略与方法建议先修课:植物学动物学生物化学生理学微生物学遗传学教学策略与方法建议:课堂讲授适当结合学生讨论,以课堂教学为主。
《细胞生物学》教案
《细胞生物学》教案一、课程概述1.1 课程定位《细胞生物学》是生命科学领域的一门基础课程,旨在帮助学生了解细胞的结构、功能、发育和相互关系,为学生进一步学习生物学相关领域知识打下坚实基础。
1.2 课程目标通过本课程的学习,使学生掌握细胞的基本概念、结构与功能,了解细胞生物学的研究方法和发展趋势,培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。
二、教学内容2.1 细胞的基本概念2.2 细胞的发现与发展2.3 细胞的结构与功能2.4 细胞膜的组成与功能2.5 细胞器的结构与功能三、教学方法3.1 讲授法通过系统讲解,使学生掌握细胞生物学的基本概念、原理和知识。
3.2 实验法组织学生进行实验操作,观察细胞结构与功能,培养学生的实践能力。
3.3 讨论法引导学生针对细胞生物学中的热点问题进行思考和讨论,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况等,占总评的30%。
4.2 实验报告4.3 期末考试闭卷考试,测试学生对细胞生物学知识的掌握程度,占总评的40%。
五、教学资源5.1 教材《细胞生物学》教材,为学生提供系统、全面的细胞生物学知识。
5.2 辅助资料包括课件、实验指导、学术论文等,丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。
5.3 网络资源利用网络资源,了解细胞生物学领域的最新研究动态,拓宽学生的知识视野。
六、教学安排6.1 课时分配本课程共计32课时,其中理论讲授24课时,实验操作8课时。
6.2 教学计划第1-8课时:细胞的基本概念及发展史第9-16课时:细胞结构与功能第17-24课时:细胞膜、细胞器及细胞代谢第25-32课时:细胞分裂、生长、分化及调控七、教学重点与难点7.1 教学重点细胞的基本概念、结构与功能;细胞膜的组成与功能;细胞器的结构与功能;细胞代谢;细胞分裂、生长、分化及调控。
7.2 教学难点细胞膜的透析原理;细胞器的精细结构与功能;细胞代谢的调控机制;细胞分裂、生长、分化的分子机制。
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第一章绪论细胞:(cell)是生物体形态结构和生命活动的基本单位。
细胞学(cytology):是研究细胞生命现象的科学,其研究范围包括:细胞的形态结构和功能、分裂和分化、遗传和变异以及衰老和死亡等。
★★细胞生物学(cell biology):是从细胞、亚细胞和分子水平研究细胞生命活动的学科。
医学细胞生物学(medical cell biology):是以细胞生物学和分子生物学为基础,研究和探讨人体细胞的结构、功能、发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机理与防治的科学。
细胞生物学研究的主要任务:将细胞作为生命活动的基本单位,从细胞、亚细胞及分子水平上把细胞的结构和功能统一起来,以动态观点来探索细胞的各种生命活动。
★细胞生物学的分支学科:细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学、细胞社会学、细胞形态学、分子细胞学★★第二节细胞生物学的发展简史一、细胞的发现和细胞学说的创立阶段时间跨度:显微镜的发明→19世纪中叶突出成就:发现了细胞并创立了细胞学说主要事件:①Janssen兄弟试制成第一台复式显微镜;★②Robert Hooke发现并命名了细胞;★③Leeuwenhoek首次观察到活细胞;★④Schleiden和Schwann提出了细胞学说。
二、经典细胞学阶段时间跨度:19世纪中叶→20世纪初叶突出成就:采用固定和染色方法观察细胞的形态结构,使细胞学得到蓬勃的发展主要事件:★①Flemming发现细胞的有丝分裂现象;★②Hertwig发现受精现象和减数分裂现象。
不足之处:对细胞的研究仍停留在形态结构的观察上三、实验细胞学阶段时间跨度:20世纪初叶→20世纪中叶主要特点:①应用实验方法,不再只偏重形态研究;②相邻学科渗透,众多分支学科逐渐形成;③电子显微镜发明并应用,对细胞形态的研究深入到亚显微水平并逐步将结构与功能统一起来。
主要事件:★Ruska设计制造了第一台电子显微镜四、分子细胞生物学阶段起始时间:20世纪40年代主要特点:对细胞的研究真正从显微水平深入到亚显微水平直至分子水平。
主要事件:★①Avery证实DNA为遗传物质;★②Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型;★③Crick创立中心法则。
★第四节细胞生物学研究动态与医学的进展★当今细胞生物学研究热点:①细胞通讯和细胞信号转导;②细胞增殖与细胞周期的调控;③细胞的生长和分化;④细胞的衰老和死亡;⑤干细胞及其应用;⑥细胞工程第三章细胞的分子基础和基本概念第一节、细胞的化学与分子组成细胞的组成元素:(原生质)C、H、O、N、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe和微量元素★★细胞的分子组成:生物小分子:无机小分子(水、无机盐);有机小分子(单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸)生物大分子:多糖、脂肪、蛋白质、核酸生物小分子:水:功能:①良好溶剂②提供反应环境性质:★极性分子→极性化合物易溶于水存在形式:结合水、游离水无机盐:功能:①维持细胞内外的渗透压和pH值;②与蛋白质或脂类结合,构成功能性结合蛋白或类脂。
存在形式:离子状态:阳离子:Na+,K+,Ca2+,Fe2+,Mg2+等阴离子:Cl-,SO42-,PO43-,HCO3-等单糖:通式:(CH2O)nn=3—7的正整数代表:(CH2O)6 ——★葡萄糖(G)功能:细胞主要的营养物质贮存:动物-------糖原;植物-------淀粉脂肪酸:通式:CH3(CH2)nCOOH n=10—20的偶数★①碳氢链长度②碳-碳双键的数目→③碳-碳双键的位置;2.分解产生能量。
氨基酸:★结构通式:功能:蛋白质的基本结构单位。
核苷酸:★★化学组成:磷酸戊糖:核糖、脱氧核糖碱基:嘧啶(T、C、U)嘌呤(A、G)功能:核酸的基本结构单位。
★★3‘5‘磷酸二酯键核酸:功能:核酸→生物遗传物质→生命的生长、发育、遗传、变异★★分类:DNA、RNA★★DNA双螺旋结构模型(1953,Watson and Crick)1.DNA分子由两条平行且方向相反、呈右手螺旋的多核苷酸链组成,两条链有一共同的螺旋轴。
2.两条链中脱氧核糖和磷酸排列在外侧,碱基在内侧按互补配对原则(A=T,G三C)以氢键相连。
3.相邻碱基对旋转36°,间距0.34nm,螺旋一周为10个碱基对,螺距为3.4nm。
螺旋直径2.0nm。
★DNA的功能:DNA作为遗传物质,其主要功能在于储存,复制和传递遗传信息。
DNA的复制:半保留复制RNA的结构、功能和分类★结构:单链,可自身回折形成局部假双链。
功能:mRNA:从DNA分子上转录遗传信息,是合成蛋白质的模板;tRNA:专一性地输送活化的氨基酸到核糖体的特定位点上;rRNA:与蛋白质一起构成核糖体。
★分类:mRNA、tRNA、rRNA★★DNA和RNA的区别蛋白质:组成:基本单位:氨基酸,20种氨基酸结构通式相同分子结构:相同或不同的各个氨基酸,按照一定的排列顺序,以特定的化学键相连,从而构成蛋白质的结构基础——多肽链。
一级结构:概念:★多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。
化学键:★主键------肽键;副键-------二硫键二级结构:概念:★在一级结构的基础上,借助氢键使多肽链发生盘绕或折叠的结构。
化学键:★氢键分类:★a-螺旋:多肽链内部借助氢键联系以右手螺旋盘绕而成的空心筒状构象。
★ß-折叠:一条多肽链回折而形成的折叠片层结构。
也发生在相邻两条多肽链之间。
三级结构:概念:★在二级结构的基础上按一定方式再行盘绕折叠而形成的空间结构。
化学键:★[氢键,离子键,疏水键]四级结构:概念:★两条或两条以上具有三级结构的肽链之间借助氢键等化学键形成的更复杂的空间结构。
即四级结构中每条具有三级结构的多肽链→亚基→四级结构化学键:★氢键等★注意:①不是所有的蛋白质都有四级结构;②只有一条多肽链的蛋白质,在三级结构上就表现出生物活性;而两条或两条以上条肽链构成的蛋白质,必须在四级结构上才能表现出生物活性。
功能:a.蛋白质是细胞和组织的主要成分;b.作为酶催化生物体内各种化学反应;c.蛋白质具有运输,收缩,调节和防御功能。
酶:由活细胞产生的、具有催化作用的物质,又称生物催化剂。
★特性:高度专一性、高效催化性、高度不稳定性第二节、细胞的形成与进化三个阶段:1、从分子到细胞:无机分子→有机分子→多聚体→大分子2、从原核细胞到真核细胞:原始细胞→储存遗传信息的DNA、指导蛋白质合成的RNA、制造蛋白质的核糖体→原核细胞3、从单细胞生物到多细胞生物:单细胞→群体→多细胞生物如:衣藻→团藻→盘藻★多细胞生物的两个基本特点:①细胞产生了特化;②细胞之间协同合作。
第三节、原核细胞与真核细胞根据细胞的进化程度,可将生物细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。
原核细胞:支原体、细菌真核细胞:真菌等★★真核细胞与原核细胞的区别原核细胞真核细胞细胞大小较小(1-10um) 较大(10-100um)代谢厌氧或需氧需氧细胞质无细胞骨架、胞质流动、有细胞骨架、胞质流动、内吞和外吐作用内吞和外吐作用细胞器无(除70S核糖体外) 有内质网、高尔基复合体、线粒体等细胞核无核膜和核仁(类核)有核膜和核仁(真核)呈环状,位于细胞质内,位于细胞核内,含有许多非编码区,DNA 不与组蛋白结合与组蛋白结合构成染色体在同一区室内合成RNA和核内合成和加工RNA,细胞质内合成RNA和蛋白质蛋白质(同时同地)蛋白质(异时异地)细胞分裂无丝分裂,无纺缍丝有丝分裂或减数分裂,形成纺缍丝分布细菌,支原体,立克次氏体原虫,真菌,植物,动物,人类运动简单原纤维及鞭毛纤毛或鞭毛细胞壁由胞壁质组成(细菌等)由纤维素组成(植物细胞)第四章细胞膜及物质的跨膜运输细胞膜(cell membrane):概念:位于细胞表面的一层膜性结构,又称质膜(plasma membrane).功能:①使细胞具有相对独立和稳定的内环境;②是细胞内外物质、信息、能量交换的―门户‖。
★细胞内膜(endomembrane):除细胞膜外,真核细胞内还有许多膜性细胞器,如内质网、高尔基复合体、溶酶体等,称为细胞内膜。
它们共同构成真核细胞的内膜系统。
★单位膜(unit membrane):任何生物膜在电镜下都呈现―暗—明—暗‖三层结构,故称为单位膜。
★生物膜(biomembrane):细胞膜、细胞内膜及线粒体膜的总称。
组成:主要组成-------脂类、蛋白质、糖类;少量组成-------水、无机盐、金属离子★蛋白质/脂类: 在不同种类生物膜中有所不同功能多而复杂的膜,蛋白质/脂类大;功能少而简单的膜,蛋白质/脂类小。
★膜脂:磷脂、胆固醇、糖脂→★★双亲性分子★磷脂:磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂胆固醇:糖脂:脑苷脂、神经节苷脂★膜蛋白:内在膜蛋白(70%~80%)、外在膜蛋白(20% ~30%)★★1、内在膜蛋白:※膜功能的承担者;※双亲性分子,可以不同程度地嵌入脂双分子层中。
(1)跨膜蛋白——贯穿脂双层,两端露出膜内外①单次穿膜②多次穿膜(2)半嵌入蛋白——一端嵌入膜层内,另一端露出膜外★2、外在膜蛋白:※非双亲性分子;※附在膜的胞质面,与膜脂极性头部或内在膜蛋白的极性区域非共价地结合。
膜:非胞质面胞质面12螺旋几次折返穿越脂质双层。
跨膜蛋白一段螺旋贯穿脂质双层。
膜糖类:糖脂、糖蛋白,分布于非胞质面细胞外衣(糖萼):细胞膜的糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂的糖链向外伸展交织成一层多糖物质,称细胞外衣或糖萼。
生物膜的特性:流动性、不对称性、(镶嵌性)1、膜脂的流动性:★★膜脂的特性——液晶态★膜脂分子的运动方式:(1)侧向移动;(2)旋转运动;(3)左右摆动;(4)翻转运动影响膜脂流动性的因素:★1.脂肪酸链的饱和程度:饱和程度高,流动性小;饱和程度低,流动性大。
★2.脂肪酸链的长度:链长,流动性小;链短,流动性大。
3.胆固醇的影响:调节膜的流动性。
4.卵磷脂/鞘磷脂的比例:此比例小,流动性小;此比例大,流动性大。
5.其它因素:环境温度,内在膜蛋白的含量2、膜蛋白的流动性运动方式:★(1)侧向移动;(2)旋转运动(二)生物膜的不对称性★1、膜脂分布的不对称性第一:磷脂磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布在细胞膜的外层(非胞质面);磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层(胞质面)∵磷脂酰丝氨酸带有负电荷(No.10) ∴细胞膜内层负电荷多于外层。
第二:胆固醇因其与磷脂酰胆碱及鞘磷脂的亲和力较大,故主要分布在细胞膜的外层。
(非胞质面)第三:糖脂全部分布在细胞膜的外层。
(非胞质面)2、膜蛋白分布的不对称性第一:膜蛋白在脂双分子层中的分布位置是不对称的。
(包括内在及外在膜蛋白)第二:膜蛋白颗粒在膜内外层中的分布数量是不对称的。