課程目錄

細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)階段課程簡(jiǎn)介

本課程是專(zhuān)為生物學(xué)入門(mén)學(xué)習(xí)者(適配本科生、考研基礎(chǔ)階段或生物愛(ài)好者)打造的體系化基礎(chǔ)課程,以 “細(xì)胞的結(jié)構(gòu) - 功能 - 生命活動(dòng)規(guī)律” 為核心邏輯,全面覆蓋細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)理論、研究方法與核心知識(shí)點(diǎn)。課程從細(xì)胞的起源與分類(lèi)入手,逐步深入細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量代謝、信號(hào)傳遞、增殖分化、衰老凋亡等核心內(nèi)容,同時(shí)融入實(shí)驗(yàn)技術(shù)與前沿研究思路,幫助學(xué)習(xí)者建立 “結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、生命活動(dòng)相聯(lián)系” 的學(xué)科思維,為后續(xù)進(jìn)階學(xué)習(xí)(如分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué))或?qū)I(yè)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

課程模塊梳理(按知識(shí)體系分類(lèi))

一、細(xì)胞生物學(xué)緒論與細(xì)胞基礎(chǔ)(第 1 章)

核心目標(biāo):建立對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的宏觀認(rèn)知,掌握細(xì)胞的基本概念、類(lèi)型與共性。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立、學(xué)科發(fā)展歷程;細(xì)胞的基本共性、大小與生命活動(dòng)的核心地位;原核細(xì)胞(藍(lán)藻、細(xì)菌)、古核細(xì)胞、真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)差異與生物界類(lèi)群劃分;植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別;病毒的結(jié)構(gòu)及其與細(xì)胞的關(guān)系。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:理解 “細(xì)胞是生命活動(dòng)基本單位” 的核心觀點(diǎn),為后續(xù)章節(jié)的微觀結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)建立框架。

二、細(xì)胞生物學(xué)研究方法(第 2 章)

核心目標(biāo):掌握觀察細(xì)胞形態(tài)、分析細(xì)胞組分、研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)的核心實(shí)驗(yàn)技術(shù),理解技術(shù)與理論的關(guān)聯(lián)。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:

    • 顯微觀察技術(shù):普通光學(xué)顯微鏡、相差 / 微分干涉 / 熒光顯微鏡、激光掃描共焦顯微鏡、超高分辨率顯微術(shù)、電子顯微鏡(制樣技術(shù))、掃描隧道顯微鏡;

    • 細(xì)胞組分分析:差速離心、密度梯度離心分離細(xì)胞組分;特異蛋白 / 核酸的定位與定性;細(xì)胞分選技術(shù);

    • 細(xì)胞培養(yǎng)與工程:細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞工程原理;

    • 動(dòng)態(tài)研究方法:細(xì)胞及生物大分子動(dòng)態(tài)變化的觀察技術(shù);模式生物與功能基因組研究。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:實(shí)驗(yàn)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)的核心工具,本模塊幫助學(xué)習(xí)者理解 “如何觀察細(xì)胞、如何驗(yàn)證假說(shuō)”,適配理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)應(yīng)用需求。

三、細(xì)胞的膜系統(tǒng)與物質(zhì)運(yùn)輸(第 3-4 章)

核心目標(biāo):掌握細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能,以及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:

    • 細(xì)胞質(zhì)膜:結(jié)構(gòu)模型(流動(dòng)鑲嵌模型)、結(jié)構(gòu)組成(脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類(lèi))、特征與功能;

    • 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與跨膜運(yùn)輸:載體蛋白與通道蛋白;被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸(鈉鉀泵、鈣泵、質(zhì)子泵、ABC 超家族);胞吞作用(吞噬、胞飲、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞)、胞吐作用(調(diào)節(jié)型、組成型)。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:“膜系統(tǒng)” 是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的核心框架,物質(zhì)運(yùn)輸是細(xì)胞與外界交換的關(guān)鍵,本模塊是理解細(xì)胞代謝、信號(hào)傳遞的基礎(chǔ)。

四、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與蛋白質(zhì)分選(第 5-6 章)

核心目標(biāo):理解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)功能,以及蛋白質(zhì)的合成與分選機(jī)制。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:

    • 細(xì)胞器功能:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(類(lèi)型、功能、應(yīng)激調(diào)控)、高爾基體(形態(tài)結(jié)構(gòu)、極性、功能)、溶酶體(類(lèi)型、功能、發(fā)生、與疾病的關(guān)系)、過(guò)氧化物酶體;

    • 蛋白質(zhì)分選:信號(hào)假說(shuō)與分選信號(hào);蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)→線粒體 / 葉綠體);膜泡運(yùn)輸(COP2/COP1 / 網(wǎng)格蛋白包被膜泡的裝配與運(yùn)輸、膜泡融合機(jī)制)。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:細(xì)胞器的分工與協(xié)作是細(xì)胞高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ),蛋白質(zhì)分選是理解 “細(xì)胞如何精準(zhǔn)調(diào)控生命活動(dòng)” 的關(guān)鍵。

五、細(xì)胞的能量代謝(第 7 章)

核心目標(biāo):掌握線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能,理解細(xì)胞能量產(chǎn)生的機(jī)制。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:

    • 線粒體:融合與分裂的分子機(jī)制、超微結(jié)構(gòu)、電子傳遞鏈、ATP 合酶與結(jié)合變構(gòu)機(jī)制、線粒體病;

    • 葉綠體:超微結(jié)構(gòu)、原初反應(yīng)、電子傳遞與光合磷酸化、固碳反應(yīng);

    • 細(xì)胞器起源:線粒體與葉綠體的半自主性、內(nèi)共生起源假說(shuō)。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:能量代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的核心,本模塊對(duì)接 “呼吸作用”“光合作用” 等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),深入分子機(jī)制層面。

六、細(xì)胞骨架與細(xì)胞核(第 8-10 章)

核心目標(biāo):掌握細(xì)胞骨架的組成與功能,以及細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與染色質(zhì)的調(diào)控機(jī)制。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:

    • 細(xì)胞骨架:微絲(組裝、結(jié)合蛋白、功能、肌球蛋白與滑動(dòng)學(xué)說(shuō))、微管(結(jié)構(gòu)、組裝、組織中心、物質(zhì)運(yùn)輸、鞭毛 / 纖毛)、中間絲(類(lèi)型、組裝);

    • 細(xì)胞核:核被膜(核膜、核纖層)、核孔復(fù)合體;基因組 DNA、染色質(zhì)組成與組裝、染色體結(jié)構(gòu);核仁、核體、核基質(zhì);

    • 核糖體:類(lèi)型與組分、結(jié)構(gòu)與功能、多核糖體與蛋白質(zhì)合成。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:細(xì)胞骨架維持細(xì)胞形態(tài)并參與物質(zhì)運(yùn)輸、分裂等過(guò)程,細(xì)胞核是遺傳信息儲(chǔ)存與調(diào)控的核心,二者是理解細(xì)胞增殖、分化的基礎(chǔ)。

七、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(第 11 章)

核心目標(biāo):理解細(xì)胞通信的機(jī)制,掌握主要信號(hào)通路的組成與功能。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:細(xì)胞通信的基本概念;信號(hào)分子與受體;G 蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)介導(dǎo)的信號(hào)通路(離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶 C);酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路(RTK-MAPK、JAK-STAT、PI3K-PKB 等);Wnt、Hedgehog、NFκB、Notch 等信號(hào)通路;細(xì)胞對(duì)信號(hào)的整合機(jī)制。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞對(duì)外界刺激做出反應(yīng)的核心,是理解細(xì)胞增殖、分化、凋亡等生命活動(dòng)調(diào)控的關(guān)鍵,也是生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。

八、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期調(diào)控(第 12-13 章)

核心目標(biāo):掌握細(xì)胞周期的過(guò)程、調(diào)控機(jī)制,以及癌細(xì)胞的特征與起源。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:細(xì)胞周期概述與各時(shí)相主要事件;細(xì)胞周期同步化;有絲分裂、減數(shù)分裂的過(guò)程與特殊結(jié)構(gòu);細(xì)胞周期調(diào)控因子(MPF、CDK、周期蛋白);G1-S、G2-M 期轉(zhuǎn)換的調(diào)控機(jī)制;DNA 檢查點(diǎn);癌細(xì)胞的特征、癌基因與抑癌基因、腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的基礎(chǔ),細(xì)胞周期調(diào)控異常與癌癥密切相關(guān),本模塊兼具理論意義與應(yīng)用價(jià)值。

九、細(xì)胞分化、衰老與凋亡(第 14-15 章)

核心目標(biāo):理解細(xì)胞命運(yùn)決定的關(guān)鍵過(guò)程,掌握細(xì)胞分化、衰老、凋亡的機(jī)制。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:細(xì)胞分化的概念與影響因素;干細(xì)胞的概念與分類(lèi);細(xì)胞衰老的特征與分子機(jī)制;細(xì)胞凋亡的概念、特征、過(guò)程與分子機(jī)制;程序性壞死與植物細(xì)胞程序性死亡。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物形態(tài)建成的基礎(chǔ),衰老與凋亡是細(xì)胞的正常生命歷程,本模塊幫助學(xué)習(xí)者理解 “細(xì)胞如何從產(chǎn)生到死亡” 的完整命運(yùn)。

十、細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)(第 16 章)

核心目標(biāo):掌握細(xì)胞間連接的類(lèi)型與功能,以及細(xì)胞外基質(zhì)的組成與作用。
  • 重點(diǎn)內(nèi)容:細(xì)胞連接(封閉連接、錨定連接、通信連接);細(xì)胞黏著的分子基礎(chǔ);細(xì)胞外基質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白、蛋白聚糖、粘連糖蛋白);基膜與細(xì)胞外被的功能。

  • 學(xué)習(xí)價(jià)值:細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)是多細(xì)胞生物維持結(jié)構(gòu)完整性、實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間協(xié)作的關(guān)鍵,對(duì)接組織學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等相關(guān)知識(shí)。

課程亮點(diǎn)

  1. 體系化構(gòu)建:從 “宏觀緒論→微觀結(jié)構(gòu)→功能機(jī)制→生命歷程” 層層遞進(jìn),覆蓋細(xì)胞生物學(xué)核心知識(shí)點(diǎn),邏輯連貫;

  2. 理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合:專(zhuān)設(shè) “研究方法” 模塊,將實(shí)驗(yàn)技術(shù)與理論知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián),幫助學(xué)習(xí)者理解 “知識(shí)如何產(chǎn)生”;

  3. 重難點(diǎn)突出:對(duì)核心概念(如膜轉(zhuǎn)運(yùn)、信號(hào)通路、細(xì)胞周期調(diào)控)進(jìn)行多課時(shí)拆解,深入分子機(jī)制與調(diào)控邏輯;

  4. 適配多場(chǎng)景學(xué)習(xí):既適合本科生同步教材學(xué)習(xí),也可作為考研基礎(chǔ)階段復(fù)習(xí)、生物愛(ài)好者入門(mén)的系統(tǒng)課程;

  5. 思維引導(dǎo):強(qiáng)調(diào) “結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”“生命活動(dòng)相互調(diào)控” 的學(xué)科思維,助力學(xué)習(xí)者形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。


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