第五章物质的跨膜运输一、教学要求:掌握物质跨膜运输的不同方式和生物学意义,以及参与运输活动的蛋白分子之间相互作用的模式;掌握ATP驱动的主动运输及其各类型泵的概念、特点、了解其工作原理;掌握胞吞作用和胞吐作用的类型,了解其与信号转导的关系。二、教学内容第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输知识要点:脂双层的不透性与膜转运蛋白:脂双层的不通透性;载体蛋白及其功能(介导顺/逆浓度或电化学梯度的运输):通道蛋白及其功能(通道蛋白的特点及分类:离子通道(ionchannel)、孔蛋白(porin)和水孔蛋白。小分子物质的跨膜运输(被动运输--概念、分类、特点:主动运输一概念、分类、特点)。第二节ATP驱动泵与主动运输知识要点:P型泵:Na+-K+泵、Ca2+泵和P型H+泵的结构、工作原理;V型质子泵(将H+从细胞质基质中泵入细胞器)和F型质子泵(常利用质子动力势合成ATP):ABC超家族:概念、分布、结构、工作原理:离子跨膜转运与膜电位:膜电位、静息电位、动作电位、静息电位的形成、动作电位的形成。第三节胞春作用写胞吐作用知识要点:胞吞作用的类型:吞噬作用(概念和功能):胞饮作用(概念、分类和作用机制);胞吞作用与细胞信号转导:胞吞作用对信号转导的下调、胞吞作用对信号转导的激活:胞吐作用:调节型胞吐途径:跨细胞转运。三、本章学时数4学时第六章线粒体和叶绿体一、教学要求:掌握真核细胞内两种重要的产能细胞器一一线粒体和叶绿体的基本结构特征与功能机制。掌握线粒体的形态结构,生化特征,掌握线粒体的主要功能:氧化磷酸化的分子基础、偶联机制(化学渗透假说)和ATP合成酶的作用机制(结合变化机制)。了解线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,了解线粒体相关疾病,线粒体和叶绿体的增殖方式、起源。二、教学内容第一节线粒体与氧化磷酸化知识要点:研究历史;线粒体的形态结构及动态特征:形态、分布、化学结构、线粒体的动态特征;线粒体的超微结构:线粒体的功能区隔、线粒体的化学组成:氧化磷酸化:电子传递链的组成、抑制电子传递的特异性药物、氧化磷酸化的机制(质子动力势;ATP形成机制一一氧化磷酸化--ATP合酶的结构与组成、能量耦联与ATP合酶的作用机制、化学渗透假说:P/O值):线粒体与疾病,6
6 第五章 物质的跨膜运输 一、教学要求: 掌握物质跨膜运输的不同方式和生物学意义,以及参与运输活动的蛋白分子之间相互作 用的模式;掌握 ATP 驱动的主动运输及其各类型泵的概念、特点、了解其工作原理;掌握胞 吞作用和胞吐作用的类型,了解其与信号转导的关系。 二、教学内容 第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 知识要点:脂双层的不透性与膜转运蛋白:脂双层的不通透性;载体蛋白及其功能(介 导顺/逆浓度或电化学梯度的运输);通道蛋白及其功能(通道蛋白的特点及分类:离子通道 (ion channel)、孔蛋白(porin)和水孔蛋白。小分子物质的跨膜运输(被动运输-概念、 分类、特点;主动运输-概念、分类、特点)。 第二节 ATP 驱动泵与主动运输 知识要点:P 型泵:Na+-K+ 泵、Ca2+ 泵和 P 型 H+ 泵的结构、工作原理;V 型质子泵 (将 H+ 从细胞质基质中泵入细胞器)和 F 型质子泵(常利用质子动力势合成 ATP);ABC 超 家族:概念、分布、结构、工作原理;离子跨膜转运与膜电位:膜电位、静息电位、动作电 位、静息电位的形成、动作电位的形成。 第三节 胞吞作用与胞吐作用 知识要点:胞吞作用的类型:吞噬作用(概念和功能);胞饮作用(概念、分类和作用 机制);胞吞作用与细胞信号转导:胞吞作用对信号转导的下调、胞吞作用对信号转导的激 活;胞吐作用:调节型胞吐途径;跨细胞转运。 三、本章学时数 4 学时 第六章 线粒体和叶绿体 一、教学要求: 掌握真核细胞内两种重要的产能细胞器——线粒体和叶绿体的基本结构特征与功能机 制。掌握线粒体的形态结构,生化特征,掌握线粒体的主要功能:氧化磷酸化的分子基础、 偶联机制(化学渗透假说)和 ATP 合成酶的作用机制(结合变化机制)。 了解线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,了解线粒体相关疾病,线粒体和叶绿体的增殖 方式、起源。 二、 教学内容 第一节 线粒体与氧化磷酸化 知识要点:研究历史;线粒体的形态结构及动态特征:形态、分布、化学结构、线粒体 的动态特征;线粒体的超微结构:线粒体的功能区隔、线粒体的化学组成;氧化磷酸化:电 子传递链的组成、抑制电子传递的特异性药物、氧化磷酸化的机制(质子动力势;ATP 形成 机制——氧化磷酸化-ATP 合酶的结构与组成、能量耦联与 ATP 合酶的作用机制、化学渗透 假说;P/O 值);线粒体与疾病
第二节叶绿体与光合作用知识要点:叶绿体的基本形态及动态特征:叶绿体的形状、大小和数量:叶绿体的动态特征;叶绿体的超微结构:叶绿体膜、类囊体、叶绿体基质;叶绿体的主要功能一一光合作用(概念:原初反应-一光合色素、反应中心、光化学反应:电子传递和光合磷酸化一一集光复合体、光系统Ⅱ(PSI):P680、细胞色素b6/f复合体、光系统I(PSI):P700、电子传递和光合磷酸化:光合碳同化--卡尔文循环、C4途径或Hatch-Slack循环、景天科酸代谢途径)。第三节线粒体和叶绿体的半自主性及其起源知识要点:线粒体和叶绿体的半自主性:半自主性细胞器的概念:线粒体和叶绿体的DNA;线粒体和叶绿体的蛋白质合成:线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装:线粒体和叶绿体的起源:线粒体和叶绿体的增殖、线粒体和叶绿体的起源。三、本章学时数4学时第七章细胞质基质与细胞内膜系统一教学要求:掌握细胞质基质的含义、组成、特点与主要功能:细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能;掌握内质网的形态结构与两种基本类型:粗面内质网和光面内质网的成分与结构特征,分别参与的重大生命活动:掌握高尔基体的标志反应、结构特征及其主要功能,掌握溶酶体的功能:了解溶酶体与疾病、溶酶体与过氧化物酶体的异同比较:组成成分、膜结构特征、生理功能及发生过程。教学内容二、第一节细胞质基质及其功能:四大主要功能、蛋白质的修饰和选择性降解知识要点:细胞质基质的涵义、细胞质基质的功能、细胞质基质与胞质溶胶概念,第二节概述知识要点:概述细胞内膜系统、真核细胞细胞内的区域化:内质网的两种基本类型、内质网的功能、内质网与基因表达的调控:高尔基体的形态结构与极性:高尔基体的形态结构与极性一一高尔基体的构成、高尔基体的形态结构与极性、高尔基体的四个组成部分;高尔基体的功能一一高尔基体与细胞的分泌活动、蛋白质的糖基化及其修饰、蛋白酶的水解和其它加工过程;溶酶体的结构类型:溶酶体的概念、溶酶体是一种异质性的细胞器、类型:溶酶体的功能:“清道夫”的作用;防御功能:其它重要的生理功能:溶酶体的发生;溶酶体与疾病:溶酶体贮积症、病原体摄入、溶酶体功能缺陷症;溶酶体与过氧化物酶体的差异以及后者的功能发生过氧化物酶体:概念、过氧化物酶体与溶酶体的区别、过氧化物酶体的功能、过氧化物酶体的发生三、本章学时数4学时7
7 第二节 叶绿体与光合作用 知识要点:叶绿体的基本形态及动态特征:叶绿体的形状、大小和数量;叶绿体的动态 特征;叶绿体的超微结构:叶绿体膜、类囊体、叶绿体基质;叶绿体的主要功能——光合作 用(概念;原初反应-光合色素、反应中心、光化学反应;电子传递和光合磷酸化-集光复 合体、光系统Ⅱ(PSⅡ):P680、细胞色素 b6/f 复合体、光系统Ⅰ(PSI):P700、电子传 递和光合磷酸化;光合碳同化-卡尔文循环、C4 途径或 Hatch-Slack 循环、景天科酸代谢 途径)。 第三节 线粒体和叶绿体的半自主性及其起源 知识要点:线粒体和叶绿体的半自主性:半自主性细胞器的概念:线粒体和叶绿体的 DNA; 线粒体和叶绿体的蛋白质合成;线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装;线粒体和叶绿体的起 源:线粒体和叶绿体的增殖、线粒体和叶绿体的起源。 三、本章学时数 4 学时 第七章 细胞质基质与细胞内膜系统 一教学要求: 掌握细胞质基质的含义、组成、特点与主要功能;细胞内膜系统的组成、动态结构特征 与功能;掌握内质网的形态结构与两种基本类型:粗面内质网和光面内质网的成分与结构特 征,分别参与的重大生命活动;掌握高尔基体的标志反应、结构特征及其主要功能,掌握溶 酶体的功能; 了解溶酶体与疾病、溶酶体与过氧化物酶体的异同比较:组成成分、膜结构特征、生理 功能及发生过程。 二、 教学内容 第一节 细胞质基质及其功能:四大主要功能、蛋白质的修饰和选择性降解 知识要点:细胞质基质的涵义、细胞质基质的功能、细胞质基质与胞质溶胶概念。 第二节 概述 知识要点:概述 细胞内膜系统、真核细胞细胞内的区域化;内质网的两种基本类型、内 质网的功能、内质网与基因表达的调控; 高尔基体的形态结构与极性:高尔基体的形态结构与极性-高尔基体的构成、高尔基体 的形态结构与极性、高尔基体的四个组成部分;高尔基体的功能-高尔基体与细胞的分泌活 动、蛋白质的糖基化及其修饰、蛋白酶的水解和其它加工过程; 溶酶体的结构类型:溶酶体的概念、溶酶体是一种异质性的细胞器、类型;溶酶体的功 能:“清道夫”的作用;防御功能;其它重要的生理功能;溶酶体的发生;溶酶体与疾病: 溶酶体贮积症、病原体摄入、溶酶体功能缺陷症;溶酶体与过氧化物酶体的差异以及后者的 功能发生 过氧化物酶体:概念、过氧化物酶体与溶酶体的区别、过氧化物酶体的功能、过氧化物 酶体的发生 三、本章学时数 4 学时
第八章蛋白质分选写膜泡运输(学)一、教学要求:掌握膜流的概念、高尔基体是重要的枢纽和集散中心:掌握细胞内膜流的三种方式和功能、并了解其转运的机制:掌握蛋白质分选到不同细胞器(线粒体、叶绿体、过氧化物酶体)的过程;了解参与细胞内蛋白质分选的蛋白及细胞内蛋白分选的途径。二、教学内容第一节细胞内的蛋白质分选知识要点:概述:转运肽、蛋白N端的导肽、C端的靶向序列:蛋白质从细胞质基质输入到线粒体:线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质、线粒体蛋白从细胞质基质输入线粒体内膜的途径、线粒体蛋白质从细胞质基质输入到线粒体膜间隙:叶绿体基质蛋白与类囊体蛋白的靶向输入:进入叶绿体基质、进入叶绿体基质后不同蛋白的转运途径(叶绿体SRP依赖途径、pH依赖途径)4、过氧化物酶体蛋白的分选:前体膜泡、过氧化物酶体靶向信号第二节细胞内膜泡运输知识要点:膜泡运输概术:膜流、高尔基体是重要的枢纽和集散中心、细胞内膜泡运输分3种类型:COPIⅡ包被膜泡的装配与运输:Sar1蛋白与COP蛋白、双酸信号与顺向运输:COPI包被膜泡的装配与运输:COPI、ARF、KDEL与逆向运输:网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装配与运输:网格蛋白/接头蛋白、接头蛋白(AP)复合物、膜结合蛋白(v-SNARE)、ARF、发动蛋白(dynamin)与膜泡间的物质运输:转运膜泡与靶膜的锚定和融合:膜泡运输的关键步骤、膜泡锚定与融合是一个耗能的特异性过程、小G蛋白Rab主要介导供体膜和靶膜的锚定、V-SNARE与t-SNARE蛋白的配对(互补性)是介导转运膜泡与靶膜融合的主要机制:细胞结构体系的组装机制:生物大分子的组装方式、装配具的生物学意义、膜围绕的细胞器大体分为2类。三、本章学时数:0学时期中考试本章学时数:2学时第九章细胞信号转导(自学)一、教学要求掌握细胞通讯的方式、信号分子受体、信号转导系统的组成及其特性;信号转导系统的主要特性;信号转导系统的分类:了解信号蛋白的相互作用、细胞内信号蛋白复合物的装配:每种信号转导的分子机制。二、教学内容第一节细胞信号转导概述知识要点:8
8 第八章 蛋白质分选与膜泡运输(自学) 一、教学要求: 掌握膜流的概念、高尔基体是重要的枢纽和集散中心;掌握细胞内膜流的三种方式和功 能、并了解其转运的机制;掌握蛋白质分选到不同细胞器(线粒体、叶绿体、过氧化物酶体) 的过程; 了解参与细胞内蛋白质分选的蛋白及细胞内蛋白分选的途径。 二、教学内容 第一节 细胞内的蛋白质分选 知识要点:概述:转运肽、蛋白 N 端的导肽、C 端的靶向序列;蛋白质从细胞质基质输 入到线粒体:线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质、线粒体蛋白从细胞质基质输入线 粒体内膜的途径、线粒体蛋白质从细胞质基质输入到线粒体膜间隙;叶绿体基质蛋白与类囊 体蛋白的靶向输入:进入叶绿体基质、进入叶绿体基质后不同蛋白的转运途径(叶绿体 SRP 依 赖途径、pH 依赖途径) 4、过氧化物酶体蛋白的分选:前体膜泡、过氧化物酶体靶向信号 第二节 细胞内膜泡运输 知识要点:膜泡运输概术:膜流、高尔基体是重要的枢纽和集散中心、细胞内膜泡运输 分 3 种类型;COPⅡ包被膜泡的装配与运输:Sar1 蛋白与 COP 蛋白、双酸信号与顺向运输;COP Ⅰ包被膜泡的装配与运输:COPⅠ、ARF、KDEL 与逆向运输;网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装 配与运输:网格蛋白/接头蛋白、接头蛋白(AP)复合物、膜结合蛋白(v-SNARE)、ARF、发 动蛋白(dynamin)与膜泡间的物质运输;转运膜泡与靶膜的锚定和融合:膜泡运输的关键步 骤、膜泡锚定与融合是一个耗能的特异性过程、小 G 蛋白 Rab 主要介导供体膜和靶膜的锚 定、v-SNARE 与 t-SNARE 蛋白的配对(互补性)是介导转运膜泡与靶膜融合的主要机制;细 胞结构体系的组装机制:生物大分子的组装方式、装配具的生物学意义、膜围绕的细胞器大 体分为 2 类。 三、本章学时数:0 学时 期中考试 本章学时数:2 学时 第九章 细胞信号转导(自学) 一、教学要求 掌握细胞通讯的方式、信号分子受体、信号转导系统的组成及其特性;信号转导系统的 主要特性;信号转导系统的分类; 了解信号蛋白的相互作用、细胞内信号蛋白复合物的装配;每种信号转导的分子机制。 二、教学内容 第一节 细胞信号转导概述 知识要点:
1、细胞通讯:1)细胞通讯的方式:化学通讯、膜表面分子接触通讯、细胞间隙连接、胞间连丝2)信号分子与受体:信号分子的概念和分类一-气体性、疏水性、亲水性;受体(受体的概念;细胞内受体;细胞表面受体一-离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体、酶连/联受体:受体的功能域;细胞表面受体转导胞外信号引发两类主要反应;靶细胞对外界信号产生反应:受体的功能);第二信使与分子开关(第二信使的概念及主要的第二信使--cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3和PIP3:分子开关的概念和分类--G蛋白超家族开关、蛋白激酶/蛋白磷酸酶开关、钙调蛋白)2、信号转导系统及其特性1)信号转导系统的基本组成及信号蛋白:细胞表面受体介导的信号通路的组成(激活受体、第二信使、级联反应、细胞应答反应、终止或降低细胞反应):信号传递链;蛋白质模式结合域(modularbindingdomain)(SH2结构域--酶、锚定蛋白、接头蛋白、调节蛋白、转录因子、癌蛋白):信号蛋白(受体、转承蛋白、信使蛋白、接头蛋白、放大和转导蛋白、传感蛋白、分歧蛋白、整合蛋白、潜在基因调控蛋白)2)信号蛋白的相互作用3)细胞内信号蛋白复合物的装配:信号蛋白复合物的生物学意义:细胞内信号蛋白复合物的装配类型4)信号转导系统的主要特性:特异性、放大作用、网络化效应与正反馈和负反馈环路、整合作用第二节细胞内受体介导的信号转导知识要点:1、细胞内核受体及其对基因表达的调节:信号分子(类固醇激素、甲状腺素、维生素D和视黄酸)、细胞内受体的本质、信号分子的作用、细胞内受体功能域类固醇激素诱导的基因活化2、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合:简介、机制、硝酸甘油为什么能用于治疗心绞痛?第三节G蛋白偶联受体(GPCR)介导的信号转导知识要点:G蛋白偶联受体的结构与激活:大G蛋白、大G蛋白的作用、G蛋白偶联受体、受体活化G蛋白、G蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答:G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路(G蛋白偶联受体分类:调节离子通道的GPCR、激活或抑制腺苷酸环化酶的GPCR、激活磷脂酶C的GPCR;G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路:激活离子通道的G蛋白偶联受体(心肌细胞上M型Ach受体、光受体活化诱发cGMP门控阳离子通道):激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体(不同的配体-受体复合物或刺激或抑制腺苷酸环化酶(AC)活性、腺苷酸环化酶(AC)、CAMP磷酸二酯酶(cAMP-PDE)、蛋白激酶A(PKA)、几个重要结论);激活磷脂酶C(以IP3和DAG作为双信使)的G蛋白偶联受体所介导的信号通路(磷脂酰肌醇代谢途径、磷脂酶C的β异构体(PLCβ)、蛋白激酶C(PKC)、DAG和Ca2+共同激活PKC、激活磷脂酶C的G蛋白偶联受体的信号通路)。第四节酶联受体介导的信号转导知识要点:酶联受体的概念;酶联受体的分类(受体酪氨酸激酶;受体丝氨酸/苏氨酸激9
9 1、细胞通讯: 1)细胞通讯的方式:化学通讯、膜表面分子接触通讯、细胞间隙连接、胞间连丝 2)信号分子与受体:信号分子的概念和分类-气体性、疏水性、亲水性;受体(受体的 概念;细胞内受体;细胞表面受体-离子通道偶联受体、G 蛋白偶联受体、酶连/联受体;受 体的功能域;细胞表面受体转导胞外信号引发两类主要反应;靶细胞对外界信号产生反应; 受体的功能);第二信使与分子开关(第二信使的概念及主要的第二信使- cAMP、cGMP、Ca2+、 DAG、IP3 和 PIP3;分子开关的概念和分类- G 蛋白超家族开关、蛋白激酶/蛋白磷酸酶开关、 钙调蛋白) 2、信号转导系统及其特性 1)信号转导系统的基本组成及信号蛋白:细胞表面受体介导的信号通路的组成(激活受 体、第二信使、级联反应、细胞应答反应、终止或降低细胞反应);信号传递链;蛋白质模 式结合域(modular binding domain)(SH2 结构域-酶、锚定蛋白、接头蛋白、调节蛋白、 转录因子、癌蛋白);信号蛋白(受体、转承蛋白、信使蛋白、接头蛋白、放大和转导蛋白、 传感蛋白、分歧蛋白、整合蛋白、潜在基因调控蛋白) 2)信号蛋白的相互作用 3)细胞内信号蛋白复合物的装配:信号蛋白复合物的生物学意义;细胞内信号蛋白复合 物的装配类型 4)信号转导系统的主要特性:特异性、放大作用、网络化效应与正反馈和负反馈环路、 整合作用 第二节 细胞内受体介导的信号转导 知识要点: 1、细胞内核受体及其对基因表达的调节:信号分子(类固醇激素、甲状腺素、维生素 D 和视黄酸)、细胞内受体的本质、信号分子的作用、细胞内受体功能域 类固醇激素诱导的基因活化 2、NO 作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合:简介、机制、硝酸甘油为什么能用 于治疗心绞痛? 第三节 G 蛋白偶联受体(GPCR)介导的信号转导 知识要点:G 蛋白偶联受体的结构与激活:大 G 蛋白、大 G 蛋白的作用、G 蛋白偶联 受体、受体活化 G 蛋白、G 蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答;G 蛋白偶联受体所 介导的细胞信号通路(G 蛋白偶联受体分类:调节离子通道的 GPCR、激活或抑制腺苷酸环化 酶的 GPCR、激活磷脂酶 C 的 GPCR;G 蛋白偶联受体(GPCR)信号通路:激活离子通道的 G 蛋白偶联受体(心肌细胞上 M 型 Ach 受体、光受体活化诱发 cGMP 门控阳离子通道);激活 或抑制腺苷酸环化酶的 G 蛋白偶联受体(不同的配体-受体复合物或刺激或抑制腺苷酸环化 酶(AC)活性、腺苷酸环化酶(AC)、cAMP 磷酸二酯酶(cAMP-PDE)、蛋白激酶 A(PKA)、 几个重要结论);激活磷脂酶 C(以 IP3 和 DAG 作为双信使)的 G 蛋白偶联受体所介导的 信号通路(磷脂酰肌醇代谢途径、磷脂酶 C 的 β 异构体(PLC β)、蛋白激酶 C(PKC)、 DAG 和 Ca2+ 共同激活 PKC、激活磷脂酶 C 的 G 蛋白偶联受体的信号通路)。 第四节 酶联受体介导的信号转导 知识要点:酶联受体的概念;酶联受体的分类(受体酪氨酸激酶;受体丝氨酸/苏氨酸激