教案样本微笑完整版

2022-09-16

作为一名人民教师,通常需要用到教案来辅助教学,编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点,进而选择恰当的教学方法。教案要怎么写呢?下面是小编帮大家整理的《教案样本微笑完整版》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

第一篇:教案样本微笑完整版

书愤教案 完整版

《书愤》教案

<<书愤>>教案

一、教学目标

1、 了解陆游生平履历及其诗歌创作特色。

2、 朗读诗文领悟感情基调。

3、逐联分析,体会这首诗歌所表现的内容以及突出的艺术手法。

4、总体把握,总结诗歌思想内容。

5、对比<<临安春雨初霁>>分析两首诗的的不同。

6、背诵两首诗歌,完成课后习题。

二、教学重点

1、了解陆游及其诗歌创作。

2、这首诗歌所表现的内容以及突出艺术手法。

三、教学难点

1、深刻领悟这首诗歌所表现的思想感情。

2、掌握诗歌中艺术手法如对比、用典。

3、深刻领悟书愤之“愤”,理解作者的爱国感情。

四、 教学过程

<一>新课引入

知人论世是我们高中学习古诗文作品的一种重要方法,它要求我们在学习一篇古诗文作品之前必须先了解作者的生平和为人,了解他们所生活的环境与时代,带着了解来品读,在之前的学习中我们先后接触了屈原、鲍照、杜甫等人的作品,通过对他们以及作品的学习和鉴赏,我们会发现历史上的他们都或多或少带有共通性:首先,他们都是满腹才情、胸怀大志、爱国爱人民的高雅之士,而生活中的他们远没有文学造诣上的一帆风顺,他们在仕途或者生活中都不断经历坎坷和挫折,但是他们都没有屈服,因为在他们的心底都始终坚持着自己的文人气节。今天,我们将一起走近陆游,走进《书愤》,走近这位同样命途坎坷而不屈的高雅之士——陆游。 <二>作者生平履历介绍

① (参照书本注释一)陆游(1125—1210),字务观,号放翁。汉族,越州山阴(今浙江绍兴)人,南宋著名爱国诗人。创作诗歌今存九千多首,内容丰富,是我国文学史上存诗最多的诗人之一。 作品集有《剑南诗稿》、《渭南文集》、《南唐书》、《老学庵笔记》等。

②(履历,参照学典)少能诗文

陆游自幼好学不倦,十余岁就熟读了陶潜、王维、李白等人的诗篇,12岁便能诗文,有“小李白”之称。17岁便有盛名。 中年仕途坎坷

绍兴中应礼部试,因名次居于主和派权臣秦桧(hui)的孙子之前,不慎触怒秦桧,遭到黜落。秦桧死后三年才被启用,而他的政途生活也是坎坷不断,不断受到当权派的排斥打压,几起几落:绍兴二十八年入闽任宁德县主簿(始),孝宗即位后,被赐其进士出身,之后历经多次升降官职,历任枢密院编修官兼编类圣政所检讨官、通判、安抚使、参议官、知州等职(起落不断)。乾道六年入蜀(落),任夔(kui)州通判。乾道八年,入四川宣抚使王炎幕府,投身军旅生活,后官至宝谟(mo)阁待制。光宗即位,改任礼部郎中(起),由于遭弹劾,再度被罢官。 晚年孤寂

罢官之后的二十余年,他长期蛰伏在山阴老家农村,最后于在嘉定二年十二月二十九日抱着未见国土收复的遗恨与世长辞,享年86岁。 <三>作者诗歌特色介绍

①陆游诗词创作的基本倾向是现实主义,又富有浪漫色彩。他的诗既有深刻的现实生活内容,又有积极

1 《书愤》教案

的浪漫主义精神。

②艺术表现手法丰富多彩,变化无穷。中年入蜀之后,形成豪情奔放的风格,晚年诗风趋于恬淡,有时幽愤。

③陆诗的突出特点是“多豪丽语,言征伐恢复事” 。 总体看来,艺术特色是宏伟豪放,热情洋溢。 <四>诗歌写作背景介绍 (大背景)陆游生活在金兵入侵,中原沦陷的时代,那时南宋当局却偏安江南,不思北伐。陆游主张抗金,触犯了投降派的利益,所以一再遭到打击排斥,多次被罢官。

(小背景)这首有名的七律作于宋孝宗十三年(1186年),此时陆游已61岁,在山阴闲居了6年,“扫胡尘”“靖国难”的志向眼看就要化为泡影,在悲愤失望中他挥毫写下了这首诗,抒发了自己报国无门、壮志难酬、虚度年华的满腔激愤。这首诗是陆游一生感情经历的艺术概括。

<五>诗歌朗读,体会沉郁顿挫的感情基调 ① 字音,注意衰鬓(bin)伯仲(zhong)

② 节奏划分,注意七律的节拍划分2221,2212。体会诗题“愤”,用沉郁顿挫的感觉读出悲愤之情。

(对照蜀相课后指导强调停顿,指导特殊字词,体会沉郁顿挫) <六>讲解诗文

① 总说:体会诗题。 书:书写;愤:悲愤。这首诗是诗人几十年生活经历的高度概括。参照创作背景我们可知,作者陆游是在山阴闲居了6年,61岁高龄,在“扫胡尘”、“靖国难”的志向就要化为泡影的悲愤失望之下挥毫写下了这首诗,所以取名“书愤”,借此抒发自己大志未酬的愤怒。

② 首联:{参照课后习题大二大题}(疏通诗文)年轻时哪里知道世事艰难,北望被金人侵占的中原,收复失地的豪情犹如山岳。

上句“那知”一词写出了诗人年轻时血气方刚、天真纯真。“艰”字有艰难的意思,直接道出诗人经历的辛酸与坎坷,浓缩了因主战而受的种种刁难、排挤和迫害。这两个词语暗含着对投降派迫害忠臣、阻挠北伐卑劣行径的斥责。它是诗人“愤”的根源。下句一个“气如山”表达出诗人当年的豪情壮志,让我们看到一个意气风发、以身许国的爱国青年形象。

慨叹国事艰难,追述年轻时收复失地的豪情壮志。(铺垫感情,指出“愤”,基调悲愤)

③ 颔联:(疏通诗文,提问特点)楼船夜雪瓜州渡,铁马秋风大散关。

纯意象组合,连用六个名词集中描写宋军在镇江、南郑两地英雄抗金的战斗情景。“楼船”“铁马”形象地概括了水陆两路大军进攻敌人的壮丽场面。两句都写当年壮观的战争胜利的场面,这表明南宋人民有能力打退金人,这两句是历史的真实记录,也是诗人壮年时期生活的回顾。形象地表明了作者的理想,写出了诗人对青壮年时期战斗生活的向往。他渴望北伐恢复中原,向往着火热的战斗生活。

④ 以上两联是诗歌的前半部分。叙事、写景,回顾往事,抒写渴望北伐的英雄气概。

板书设计:

首联:点题,追述青年时的豪情壮志

颔联:连用六个名词,追述对青壮年时期战斗生活的向往。

首联、颔联:回顾往事,抒写渴望北伐的英雄气概(叙事)

⑤ 颈联:

A(疏通诗文,解释用典)长城自诩(xu)我白白的自认为是边防上的长城,对镜照看,双鬓早已斑白。

用典 塞上长城:出自《南史••檀道济传》,南朝时刘宋名将檀道济曾自称为“万里长城”。皇帝要杀他,他说:“自毁汝万里长城。”陆游以此自许,可见其少时之磅礴大气,捍卫国家,扬威边地,舍我其谁?很明显,诗人用典意在贬斥那朝野上下主降的碌碌小人,表明自己恢复中原之志。

B(提问诗眼,参照学典习题)

句中的“空自许”和“已先斑”形成鲜明对比。一个“空”字形象地写出因宏伟志向无法实现而生的那种沉重的失落感。一个“已”字生动刻画出诗人功业未就,人已老的悲愤之情。两个副词吐露出诗人一腔忠义无处寄托,华鬓点点,壮志落空的愤慨之情。在现实的强烈对比之中,包含着对投降派罪恶行径的愤怒

2 《书愤》教案

指责。

抒悲愤之情,感叹生平抱负未得施展,英雄无用武之地,却早生华发。 ⑥ 尾联:{参照课后习题大二大题} (疏通诗文,解释用典)《出师表》这篇文章真是举世闻名,千百年来谁能与诸葛亮相提并论呢? 用典明志。出自《三国志》,诸葛亮在《出师表》中曾说过“鞠躬尽瘁,死而后已”、“北定中原,兴复汉室”的话,诗人在尾联运用了诸葛亮的典故。正是以此自勉,表明他至死也不会放弃恢复中原之志,还包含了诗人对诸葛亮的仰慕之情,并以此自勉。“千载谁堪伯仲间”,一个反问句即抒发了因奸臣当道,壮士报国无门而心生难言的悲哀。(升华感情,升华“愤”,基调由悲愤转含豪壮之情)

⑦ 以上两联是诗歌的后半部分。抒情,回到现实,抒发报国无门的愤慨。

板书设计:

颈联:抒悲愤之情,感叹生平抱负未得施展,却早生华发。

尾联:包含诗人对诸葛亮的仰慕之情,并以此自勉。

颈联、尾联:回到现实,抒发报国无门的感慨。

<七>艺术特色总体把握

① 分析结构 两组对比(ppt) ② 总体把握诗歌内容及主旨思想感情

作者借北望中原,回顾了青年时的凌云壮志和火热的战斗生活,抒发了自己抗金救国的理想和报国无门、壮志难酬的苦闷、满腔积愤,但悲怆中不失激昂。

诗的感情基调充斥着激情和难以压抑的愤懑。

③ 回到诗题,分析把握“愤” 首先理解“愤”:报国无门、壮志难酬、虚度年华、满腔激愤。 通读诗文,得出结论。 读首联,“早岁那知世事艰”说明所愤之一乃“世事艰”。艰者,难也。“世事”也即抗金救国、收复失地的事业。

读颔联,上句 “塞上长城空自许”之“空自许”乃所愤之二。

读下句, “镜中衰鬓已先斑” 乃所愤之三:岁月蹉跎,年华空老,壮志难伸。

读尾联, “千载谁堪伯仲间” 乃所愤之四。南宋朝廷畏敌如虎、苟且偷安,没有一个像诸葛亮这样的人物来“奖帅三军,北定中原”。收复大业,无人领军。

④ 对比手法的分析

主要有四种:阶段对比、虚实对比、感情色彩对比、现实处境对比。

A阶段对比:早年晚年对比,早年意气风发、满怀抱负而晚年壮志难酬 、苦闷自抑。 B虚实对比:首联上句虚写,回忆年轻时的天真单纯;下句写实,“北望中原气如山”,北望中原,突出诗人的坚毅、豪迈、轩昂;颈联上句“塞上长城”写理想,气势雄伟,意境高远,从大远处落笔,是虚写;下句“镜中衰鬓”写现实,感情沉郁,格调凝重,从细处近处用墨,是实写。在虚实的映衬中,加重了诗歌雄壮悲愤的基调。

C感情色彩对比:颔联描画白雪皑皑,秋风萧萧,万马奔腾战船横空的征战场面,从而赞美当年气吞残虏,挥戈卫边的爱国将士,此联表面写宏大的场面,实际歌颂英勇的战士,表面写战争,实际抒发感情,是对“气如山”这种豪情具体形象的说明,从中可以看到作者年轻时的满腹豪情。颈联陆游对镜自照,鬓发已白,作者在这里表现了一种不甘老而无功,却又无可奈何的复杂心情,前后对比令人嗟叹不已。

D现实处境对比:尾联诗的表达方式,实际上是诗人以诸葛亮自况。诸葛亮在《出师表》中曾说过“鞠躬尽瘁,死而后已”话,诗人正是以此自勉,虽身居山阴,人已老去,但豪情未老,表明他至死也不会放弃恢复中原之志。然而现实处境让诗人只能空谈诸葛亮发出感慨伯仲无处寻,发出非不能也是不为也的感叹。 <八>对照课后习题,对比《临安春雨初霁》

① 谈《临》背景。

参看课后习题第一大题第一小题,这两首诗写于同一年,而且《临安春雨初霁》在《书愤》之前,这年自

3 《书愤》教案

淳熙七年罢官闲居山阴,已有六年多了。这次奉召到临安,宋孝宗任命他代理严州(现在浙江建德)的军州事,并对他说:“严陵山水胜处,职事之暇,可以赋咏自适。”显然孝宗并不想重用他,只是给他一个闲职。他对这个职位不感兴趣,但迫于“圣命”,又为了维持生计,也只好接受下来。这首诗就是在这种心情支配下写的。

⑤ 提示读音 注意感情节奏。齐读全诗 朝(zhao) ⑥ 通诗文整体诵读 A首联: (解释诗句)世味年来薄似纱,谁令骑马客京华?

(世味:人情味;)近来世态人情淡薄如纱,谁让我又骑马客居京华?

诗一开始就流露出不得已而来京的意思:“世味年来薄似纱,谁令骑马客京华?”世味薄则直道穷,南宋朝廷不图恢复,得过且过,官场上的习气一天比一天地坏下去,哪里还有什么直道呢?在这样的环境里做官,的确没有什么意思,因此诗人不提受职一事,而只说谁让我到京城来做客呢!这正是讽喻的笔法,作者自嘲,从中我们可以看出他的感情:懊悔、无奈。

B颔联:(解释诗句)小楼一夜听春雨,深巷明朝卖杏花。

(提问,谁卖杏花?)只身于小楼中,听春雨淅淅沥沥了一夜,想象着深幽小巷中明早还会传来卖杏花的声音吧。

中间两联写客居生活,“小楼一夜听春雨”, 在读这一句诗时,对“一夜”两字不可轻轻放过,写诗人彻夜不眠,表现他心情不安,它正暗示了诗人一夜未曾入睡,国事家愁以及前途的未知茫然,伴着这雨声而涌上了眉间心头。 “深巷明朝卖杏花”,达官贵人多居深巷,那里自然有人去叫卖杏花,作者实在夜听春雨,却在想象明早卖花姑娘的情景,一实一虚,虚实相生,这不经意的一笔,点染了临安城中的“太平盛世”气象,与自己落寞情怀构成了鲜明的对照。

C颈联 矮纸斜行闲作草,晴窗细乳戏分茶。

“矮纸”就是短纸、小纸,“草”就是草书。陆游擅长行草,客居京华,闲极无聊,所以以草书消遣。因为是小雨初霁,所以说“晴窗”,“细乳”即是沏茶时水面呈白色的小泡沫。“分茶”指鉴别茶的等级,是南宋时期的一种茶道,这里就是品茶的意思。无事而作草书,晴窗下品着清茗,表面上看,是极闲适恬静的境界,然而在这背后,正藏着诗人无限的感慨与牢骚。诗人到了京城,不愿去结交权贵,四处打点,却宁愿独自呆在客邸里以“作草”“分茶”消磨时光,这一来似乎是嘲笑自己百无聊赖,其实是从侧面揭露当时政治的黑暗,反衬了他的无奈和心酸,表现他对官场生活的厌倦。陆游素来有为国家作一番轰轰烈烈事业的宏愿,而严州知府的职位本与他的素志不合,何况觐见一次皇帝,不知要在客舍中等待多久,国家正是多事之秋,而诗人却只能以作书品茶消磨时光,真是无聊而可悲!于是再也捺不住心头的怨愤,写下了结尾两句。 D尾联 素衣莫起风尘叹,犹及清明可到家。

“素衣” 原指白色的衣服,这里用作代称。指那些地位低下的官员,是诗人对自己的谦称(类似于“素士”),作为一介素衣,不要因为风尘仆仆而感叹,一到清明,我就可以回到家中了。到尾联诗人才将他的讽喻意图明朗化,因为“素衣莫起风尘叹”里,已经包含了“京洛多风尘,素衣化为缁”的内容;诗人告诉家人“莫起风尘叹”,也是自己不会受到京城坏风气影响的意思。这样来结住全诗,跟开头的“世味年来薄似纱”是紧紧呼应的,

E归纳主旨 总体感知这首诗我们不难得出结论:这首诗运用了寄情于景的手法,诗的主旨是通过写照诗人客居他乡的无聊生活(小楼听雨、练草书、分茶)表现作者对官场生活的冷淡心情,意在感慨世态炎凉和政治舞台上的倾轧变幻。

⑦ 感知对比两篇诗歌的表现重点和诗歌风格的差异。

A表现重点 《临安春雨初霁》是诗人在“客居寂寞与无聊的状态”中写下的,寄情于景,感慨世态炎凉和政治舞台上的倾轧变幻。表现重点是对官场生活的厌倦,和世态炎凉的失望。 而《书愤》主要表达的是报国无门、壮志难酬、以及收复中原而不得的满腔激愤。

B诗歌风格

《书愤》严肃而激愤,沉郁压抑。而这一首则不乏诙谐意味。这种诙谐其实是以轻松的形式来表达内心的忧愤,因此风格直接明快,情趣中含心酸。

4 《书愤》教案

七, 课后习题的讲解。

② 分析陆游的自况,辩证地看。

陆游之所以喜欢吟咏诸葛亮要从两个方面看,其一是诸葛亮自身的原因,我们知道诸葛亮具有高尚的人品和突出的才德,受到刘备的信任和赏识,值得诗人以之为精神标榜、吟咏传唱。其二是自况和自勉,从陆游本身来看,他借吟咏诸葛亮是表达自己不被人赏识的愤懑愁苦,诸葛亮在《出师表》中曾说过“鞠躬尽瘁,死而后已”“北定中原,兴复汉室”的话,诗人正是以此自勉,表明他至死也不会放弃恢复中原之志。 ③ 在歌颂诸葛亮功绩和个人感情方面方面:

《蜀相》着重是惋惜之情,歌颂诸葛亮的丰功伟绩,惋惜一代将才出师未捷身先死的命运,抒发自己功业未就的遗憾,因为杜甫人生穷困潦倒,仕途坎坷,功业未就。

《书愤》着重是赞扬、羡慕诸葛亮的才华、能被明主重用、能够实现他自己的人生抱负,借此抒发自己报国无门的愤懑。因为陆游的人生大起大落,主张抗金,但报国无门。 在表现手法方面:

杜甫的《蜀相》前两联写景属于借景抒情和以乐景衬哀情,后两联借古伤今、借古讽今。

陆游的《书愤》采用 “用典”的手法,用了檀道济和诸葛亮的典故,用典的好处是高度概括的抒发所要表达的情感, 还用了“对比”的手法,用“早岁”的胜仗对比现在的“衰鬓先斑”。

五,背诵课堂作业布置。

背诵课文,完成练习。

Ps:知识补充

1. 放翁:陆游任成都府路安抚使参议官时,与大诗人范成大一起共事,由于两人有些矛盾,范成大左右的官员认为陆游不知高下,不守礼义,是个粗野狂放的人。陆游气愤地想到:“你们说我狂放,我就当个‘放翁’,总比明哲保身的庸人强。”从此,“放翁”这个号经常出现在他的诗文中。

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第二篇:细胞生物学教案(完整版)

细胞生物学教案

(来自http://jwc.qfnu.edu.cn)

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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细胞生物学教案(完整版)

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

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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)

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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

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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、叶绿素等,故不一定都是兰色。 第四节 真核细胞基本知识概要

大约在12—16亿年前在地球上出现,是具有典型细胞核和核膜、核仁,体积较大,结构较复杂,进化程度较高的一类细胞。

一、真核细胞的基本结构体系

生物膜系统 以脂质及蛋白质成分为基础构建而成。

遗传信息表达结构系统 以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。

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细胞骨架系统 由特异蛋白质分子装配而成。

综合原核细胞和真核细胞的特点,二者的根本区别可归纳为下面两条: 第一,细胞膜系统的分化与演变

真核细胞以膜分化为基础,分化为结构更精细,功能更专一的单位——各种膜围细胞器,使细胞内部结构与职能分工。而原核细胞无此情况。 第二,遗传信息量大与遗传装置的复杂化

真核细胞的遗传信息可达上万个基因,并具重复序列,染色体功能具二倍性或多倍性。原核细胞为单倍性。仅为一条环状DNA分子,细菌只有几千个基因。

二、细胞的大小及其分析

原核细胞多在1—10或1—5μm,细菌多在3—4μm,支原体只有0.1μm。

动物细胞多在(10—100μm,20—30μm, 15—70μm)。最大的细胞要属鸵鸟卵,可达10 cm,卵黄只有5cm。隆鸟卵直径可达20 cm。 那么,细胞的大小是怎样决定的呢?

首先,细胞的核质比与细胞大小有关,决定细胞上限。 其次,细胞的相对表面积与细胞大小有关。 最后,细胞内物质的交流与细胞大小有关。

三、细胞形态结构与功能的关系

细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是多数细胞的共性。

四、细胞的化学成分及在原生质中的造形

膜系统:主要以脂蛋白构成,包括细胞膜、核膜,以及一系列细胞器膜。

颗粒系统:由蛋白质或核蛋白组成,如存在于线粒体内膜上的基本颗粒(F因子),亦称内膜亚单位(inner membrane subunits )和核糖核蛋白体,分别是氧化磷酸化和合成蛋白质的场所。 纤维系统:由蛋白质和核酸组成。

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第三章 细胞生物学研究方法

(研究方法和工具)

教学目的 1 了解主要工具和常用方法,侧重掌握基本原理和基本应用; 2 认识工具和方法与学科发展的相关性。 教学重点 仪器方法的基本原理和基本应用 教学难点 电镜制样及分子杂交技术 教学方法 讲授、参观

第一节 细胞形态结构的观察方法

一、 光学显微镜技术

(一) 普通复式光学显微镜技术

(二)荧光显微镜(fluorescence microscope)

(三)暗视野显微镜(darkfield microscope)

(四)相差显微镜(phase contrast microscope)

(五)激光共焦点扫描显微镜(略)

(六)微分干涉显微镜(略)

二、电子显微镜技术

(一)电镜设计原理及分类

(二)电镜的种类

(三)透射式电子显微镜

(四)光镜与电镜的主要区别

综上可见,电镜与光镜区别主要在于:

(1) 光源不同 光镜为可见光或紫外线;电镜为电子束 (2) 透镜不同 光镜为玻璃;电镜为电磁透镜 (3) 真空 (4)显示记录系统

(五)扫描式电子显微镜 扫描电镜的特点 扫描电镜的基本结构

(六)电镜样品制备技术 1 超薄切片技术(详见光盘) 2 负染色(negative staining)技术

3 核酸大分子的制样技术(大分子铺展技术,Kleinschmidt法) 4 整装细胞电镜技术 5 电子显微镜细胞化学技术

是能过特殊的细胞化学反应,使待测物转变成某种不溶性的电子致密沉淀物,并利用电镜在超微结构水平上对产物进行定位和半定量。主要有各种酶的定位,其次是核酸、蛋白质、脂肪、碳水化合物等的定位。 酶的化学定位技术

免疫细胞化学电镜技术(见本编第十一章)。 6 冰冻蚀刻技术(freeze etching) 7 扫描式电镜制样技术

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第二节 细胞组分的分析方法 (生化分析法)

一、超速离心技术分离细胞(组分)及生物大分子

(一) 各种离心技术——分离细胞器、生物大分子

离心方法:根据分离对象和目的不同,采用不同的离心方法,制备离心和分析离心。

(1)制备离心 (preparative centrifuge) 分离和纯化亚细胞成分和大分子,目的是制备样品。 差速离心法:是最常用的方法,根据不同离心速度所产生的不同离心力,将各种亚细胞组分和各种颗粒分离开来。

密度梯度离心(区带离心法)

a、速率区带离心法(蔗糖密度梯度离心) b、等密度梯度离心法(氯化铯密度梯度离心)

(2)分析离心(analytical centrifuge) 分析和测定制剂中纯的大分子的种类和性质,如浮力密度和分子量、生物大分子的构象变化、分析样品的纯度等。此工作必须是在制备离心的基础上进行。

(二)细胞的选择性抽提(分离蛋白质、核酸大分子)

(三)柱层析的技术(分析蛋白质和核酸)

(四)电泳技术

(五)色谱分析技术(色谱学——分离纯化样品)

(六)氨基酸分析技术

二、细胞化学技术

(一)组织化学和细胞化学法

基本原理:利用某些化学物质和某些细胞成分发生化学结合,从而显示出一定的颜色,进行定性和定位研究的方法。

(二)免疫细胞化学法(特异蛋白抗原的定位与定性)

基本原理:此项技术是将免疫学中抗原、抗体以及补体间专一性反应结合显微或亚显微组织学的一些研究方法的统称。是免疫学原理与光镜或电镜技术的结合。 抗体的标记

抗体标记的方法很多,有铁蛋白标记法、免疫酶标记法、免疫金标记法、杂交抗体标记法、搭桥标记法、同位素标记法、荧光标记法等。

三、细胞内特异核酸序列的定位与定性

(一)DNA序列测定技术

(二) 核酸分子杂交技术(molecular gbridization technique) (特异核酸的定性定位)

概念 两条具有互补核酸顺序的单链核酸分子片断,在适当的实验条件下,通过氢键结合,形成DNA-DNA、DNA-RNA或RNA-RNA双链分子的过程。 印迹杂交 (blot hybridization) 用已知的带有标记的特定核酸分子(或抗体、蛋白质分子)作为探针,与通过印迹被转移的核酸分子(或抗原、蛋白质分子)片段杂交的过程。

(1) Southern blotting (DNA印迹法) 将分离的DNA片段通过毛细管作用转移到硝基纤维素膜上,用DNA探针与之杂交的过程。是以发明此项技术的人名命名的(E?M?Southern)。是体外分析特异DNA序列的方法。

(2) RNA印迹术(Northern blotting) (3) 蛋白质印迹术(Western blotting)

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(4) Eastern blotting(Western blotting的变形) 当用凝胶进行抗原抗体反应,再进行印迹的方法)。

(5) DNA与蛋白质的体外吸附技术(Southwestern blotting) 结合了Western印迹与southern印迹两种实验方法的特点而设计的一种检测序列特异性DNA结合蛋白的实验方法(翟P51)。 (6) 原位杂交(Insitu hybridization) 用已知的带有标记的特定核酸分子作为探针,来测定与之成互补关系的染色体DNA区段的位置。

四、电镜放射自显影技术

原理 这是一种利用放射性同位素作为标记物对细胞化学物质进行超显微结构的定位、定性或定量的实验技术。

五、定量细胞化学分析技术

(一) 显微分光光度测定技术

第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术

一、细胞培养

(一)动物细胞培养

(二)植物细胞的培养 包括单倍体细胞的培养和原生质体培养

“全能性”—指生物体的每一生活细胞,处于适当条件下,都具有进行独立生长发育,并形成一个完整生物个体的能力。 1单倍体细胞的培养 2原生质体培养

3植物细胞杂交(融合)

(三)突变株和非细胞体系在细胞生物学研究中的应用

二、细胞工程

概念 应用细胞生物学和分子生物学的理论、方法和技术,按人们的预定设计蓝图有计划的保存、改变和创造细胞遗传物质,以产生新的物种和品系,或大规模培养组织细胞以获得生物产品。 该技术在细胞和亚细胞水平上开辟了基因重组的新途径,不需分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,只需将遗传物质直接转入受体细胞,就可形成杂交细胞。 主要技术领域

细胞(组织、器官)培养:in vivo 在体、活体、生物体内 in vitro 离体、生物体外

细胞融合(体细胞杂交、细胞并合) 细胞拆合(细胞质工程、细胞器移植) 染色体(组)工程

繁殖生物学技术(胚胎冷冻技术、试管婴儿、生物复制、胚胎移植、发育工程、胚胎工程、胚胎分割技术、胚胎融合技术、嵌合体)

组分移植技术 将细胞的组分(核、质、染色体、甚至基因)直接移植到另一个细胞中去的技术

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第四章 细胞膜与细胞表面

教学目的 1 掌握质膜的分子模型 2 了解流动镶嵌模型的主要特点 3 掌握细胞连接的方式和特点 教学重点 流动镶嵌模型结构要点 教学难点 细胞连接的超微结构 教学方法 讲授、讨论

第一节 细胞膜与细胞表面的特化结构

一、细胞膜的结构模型

细胞膜(Cell membrane) 指围绕在细胞最外层,由脂类和蛋白质组成的薄膜。是所有细胞共有的包被(原生质,细胞质)的一层膜。又有原生质膜(Plasmalemma)之称,通常简称质膜(Plasma membrane)。

1、 双分子片层模型(bimolecular leaflet model)

这一模型是Danielli & Davson于1935年提出的,因此又称Danielli & davson模型。

2、 单位膜模型(The unit membrane model)

这个模型是1957~1959年,英国伦敦大学的罗伯逊(Robertson),通过电镜观察后提出的。

3、流动镶嵌模型(fluid mosaic model) 这个模型的主要内容可归纳为:

○1脂类物质以双分子层排列,构成膜的骨架;

○2镶嵌性 蛋白质分子镶嵌在脂双层的网架中。存在方式有内在蛋白(整体蛋白)和外在蛋白(边周蛋白)。○3不对称性 蛋白质分子和脂质分子在膜上的分布具不对称性,膜两侧的分子性质和结构不同。

○4流动性 脂质双分子层和蛋白质是可以流动或运动的

脂质分子的运动性:有实验表明,类脂分子的脂肪酸链部分在正常生理状态下,可作多种形式的运动:旋转、振荡、摆动、翻转,同时整个分子可作侧向扩散运动。

蛋白质分子的运动性:有侧向扩散和旋转两种方式,受周围膜质性质和相态的制约。荧光抗体免疫标记可观察。

综合流动镶嵌模型之内容,不难看出,其突出特点在于,流动性、镶嵌性、不对称性和蛋白质极性。由此造成各种膜的功能差异。

4、晶格镶嵌模型(蛋白液晶膜模型)

5、板块镶嵌模型

最近有人提出脂筏模型(Lipid rafts model)。目前认为,这些模型并无本质区别,只是对流动镶嵌模型的进一步补充说明,不能作为膜的通用模型。

二、质膜的化学组成

细胞膜几乎全都是脂类(50%)和蛋白质(40%),仅含少量糖类(2~10%糖脂和糖蛋白)和微量核酸(细菌质膜、核膜、mit、chl内膜),结合方式及存在意义尚不清楚。

(一)膜脂(Lipids)

(二)蛋白质(Protein)(膜蛋白)

(三)糖类(Carbohydrate)

三、质膜的功能(function of c.m)

质膜与外界环境隔离开,通过它保持着一个相对稳定的细胞内环境,在细胞生命活动中行使着多第 10 页 共 55 页

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种重要功能,概括为:物质运输,能量转换,信息传递,细胞识别,细胞连接,代谢调控,膜电位维持等。

四、骨架与细胞表面的特化结构

膜骨架(membrane associated cytoskeleton)

指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理机能。早期有人称膜下溶胶层,实质为膜骨架。 第二节 细胞连接

细胞连接可分为三大类:即

一、封闭连接

紧密连接(tightjunction )为典型的封闭连接,又称结合小带或封闭小带(zonula oceludens),是相邻两细胞膜紧紧靠在一起的连接方式,中间无空隙,并且两质膜外表面互相融合,所以电镜下观察呈三暗夹两明的五层结构。

二、锚定连接

通过这种连接方式将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连成一个坚挺、有序的细胞群体。

1、桥粒和半桥粒(与中间纤维有关)

○1桥粒(desmosme, maculae adherens) 指相邻细胞间形成的“钮扣”样结构,联结处约有30nm的间隙,间隙充满丝状的粘多糖性物质,其中有一层电子密度较高的接触层,或称中央层(桥粒蛋白)将间隙等分为二。

○2半桥粒:位于表皮基细胞与基膜接触的一面,由于相对应的为基膜而不是细胞,因而称半桥粒(hemides mosome)。

2、粘着带与粘着斑(与肌动蛋白丝有关)

○1粘着带 介于紧密连接与桥粒之间,亦称为中间连接。是相邻细胞间有较宽(15~20nm)间隙的一种联结方式。

○2粘着斑 是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。如贴壁细胞的贴壁行为,通过粘着斑贴在瓶壁上。

三、通讯连接

1 间隙连接(gap junction)

又有缝隙联结或接合斑(nexus)、缝管连接或封闭筋膜(fascia occludens)之称,是相邻细胞间有2-3nm间隙的一种连接方式。电镜下观察联结处呈四暗夹三明的七层结构之称。 2 植物细胞的连接——胞间连丝(Plasmodesma)

在植物细胞,两相邻细胞的壁之间靠一层称作胞间层(中胶层middle tamella)的果胶类(Pectin)物质粘合在起,但在有些部位,细胞壁及胞间层并不连续,在此有原生质丝通过而勾通相邻两细胞,这便是植物细胞特有的连接方式——胞间连丝,是指相邻植物细胞穿通细胞壁的细胞质通路。 3 化学突触:是可兴奋细胞之间的连接方式,通过释放神经递质(如乙酰胆碱)来传导神经冲动,电信号→化学信号→电信号

(四)细胞表面的粘着因子

第三节 细胞外被与细胞外基质

一、细胞外被(Cell coat)

又称糖萼(glgcocalyx),指由细胞产生的、与细胞膜外表面联系密切的粘多糖类物质。由于它林立在细胞表面,与质膜中蛋白质和脂类结合,故可认为它是质膜的组成部分,但有其独立性。有人将细胞外被与质膜比喻成“毛”与“皮”的关系。

二、细胞外基质(extracellular matrix)

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分布于细胞外空间(如细胞之间或细胞表面),由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。与膜关系不密切,功能在于:○1细胞间粘着;○2保护作用;○3维持细胞外环境(调节细胞周围的物质浓度);○4过滤作用等等。在形态发生中作用重大,包括:细胞迁移、增殖、形态变化、分化、保护、组建等。 主要包括四大类物质

(一)胶原(collagen):属糖蛋白类物质,为纤维状蛋白多聚体,含量最高,具刚性,抗张强度大,构成细胞外基质的骨架体系。

(二)氨基聚糖(glycosaminoglycan GAC)和蛋白聚糖(proteoglycan,PG)(粘多糖,粘蛋白)

(三)层粘连蛋白(Lamimin,LN)(较大的糖蛋白分子)和纤粘连蛋白(fibronectin,FN)(由两条或更多的肽链及一些低聚糖组成。对细胞迁移作用大)。

(四)弹性蛋白

参考文献:

1、方思明 间隙连接和细胞间物质交流,细胞生物学杂志,1984.1

2、岳奎元 细胞连接,细胞生物学杂志,1985.4

3、岳奎元 细胞膜的不对称性和流动性,生物学通报,1986.8

4、岳奎元 细胞膜钠—钾泵生理学,生物通报,86.8

5、徐 信 细胞连结,生物学通报,86.7

6、林元藻 生物膜的主动转运功能,同上

7、杨福愉 生物膜的流动性,生物化学与生物物理进展,1981.5

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第五章 物质的跨膜运输与信号传递

第一节 物质的跨膜运输

一、 被动运输(Passive transport)

指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式。运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代谢供应能量。

(一)简单扩散(simple diffusion)

指物质顺浓度梯度的扩散,不需要消耗细胞本身的代谢能,也不需专一的载体(膜蛋白),只要物质在膜两侧保持一定的浓度差,物质便扩散穿膜,又称自由扩散(free diffusion)。特点:

(二)协助扩散(facilitated diffusion)

又称促进扩散。绝大多数在细胞代谢上非常重要的生物分子,如各种极性分子和某些无机离子(糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等)是不溶于脂的(非脂溶性物质),但它们可以有效地进入细胞,只是扩散速度并不总是随浓度梯度的增大而加快,而是在一定限度内同物质浓度成正比,超过一定限度,即使提高浓度差,扩散速度也不会再高。分析知它们是通过另一种被动运输方式——协助扩散进行的。这种运输方式除了依赖物质浓度差以外,还必须依赖于专一性的膜运输蛋白(转运膜蛋白)。

膜运输蛋白(memberan transport pr.): 镶嵌在质膜上的、与物质运输有关的跨膜蛋白质称膜运输蛋白,是一种横穿脂双层的跨膜分子,包括两类:

1隧道蛋白(channel pr.)(通道蛋白、槽蛋白):以其亲水区构成亲水通道和离子通道,允许水及一定大小和电荷的离子通过。

离子通道(亦称门孔、门隧道)通常呈关闭状态,只有当膜电位或化学信号物质刺激后才开启通道。膜电位刺激开放的离子通道称电位门通道;化学信号物质刺激开放的通道称配体门通道。 2载体蛋白(carrier pr.):识别结合特异性底物后通过构象变化实现物质转移。类似于酶与底物的作用,故又称“透性酶”(Permease)。

综上,凡是借助于载体蛋白和通道蛋白顺浓度梯度的物质运输方式称facilitated diffusion、或促进扩散或易化扩散。葡萄糖进入红细胞,进入小肠上皮细胞通常以这种方式。

协助扩散有三个特点:○1低浓度时比简单扩散速度快;○2存在最大转运速度;○3有转运膜蛋白存在,故具有选择性、特异性。

二、主动运输(active transport)

又称代谢关联运输(metabolically linked tramsport),是物质运输的主要方式。包括由ATP直接提供能量和间接提供能量两种运输方式。

(一)ATP直接提供能量的主动运输—离子泵

所谓离子泵是一种位于细胞膜上的ATP酶,是一(穿膜)内在蛋白,能将ATP水解成ADP+pi,同时释放能量,ATP酶构象发生变化,带来离子的转位,将物质逆浓度梯度运输。

在质膜上,作为“泵”的ATP酶很多,它们都具有专一性,不同的ATP酶运输不同的物质或离子,因此,我们可以分别称它们为某物质的泵。如运输Ca++,叫钙泵(肌质网膜);运输H+,叫氢泵(细菌质膜)等等,质子泵又分为P型(真核质膜上)、V型(溶酶体膜)、H+—ATP酶(线、叶、细菌质膜)。现以钠—钾泵为例,说明离子泵的工作机制。

Na+—K+泵是存在于质膜上的由∝和β二个亚基组成的蛋白质。在有Na+、K+、Mg2+存在时就能把ATP水解成ADP+Pi,同时,把Na+和K+以反浓度梯度方向进行穿膜运输。可见Na+-K+泵是一种由Mg2+激活的Na+-K+-ATP酶。1957年,J.skou首先发现并阐述其机制,一般设想: 在膜内侧,Na+、Mg2+与酶(∝亚基)结合,促使酶与ATP反应,释放H3PO4,并与酶结合,引第 13 页 共 55 页

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起酶构象变化,与Na+结合部位转向膜外侧。此时的构象亲K+排Na+,当与K+结合后,使酶脱去H3PO4,酶构象恢复,结合K+的一面转向膜内,此时构象亲Na+排K+,这样反复进行,不断在细胞内积累K+,将Na+排出细胞外。

(二) 间接利用ATP的主动运输——伴随运输(或称协同运输,co-transport)

指一种溶质的传递要同时依赖于另一种溶质的传递。如果两种溶质的传递方向相同,称同向运输(symport),如果方向彼此相反,则称反向运输(antiport)。

(三)基团转移

早见于细菌,也见于动物细胞。靠共价修饰(需能)

(四)物质的跨膜转运与膜电位

○1调节渗透压;○2某些物质的吸收;○3产生膜电位;○4激活某些生化反应;如细胞内高浓度K+是核糖体合成蛋白质及糖孝解过程中重要酶活动的必要条件。

三、胞吞与胞吐作用

还有一种物质运输的方式不同于此,是细胞膜将外来物包起来送入细胞或者把细胞产物包起来送出细胞。前者称胞吞作用,后者称胞吐作用,总称吞排作用(Cytosis)。这样的物质运输方式称膜泡运输(transport by vesicle formation),又称批量运输(bulk transport)。大分子物质及颗粒物质常以此方式进出细胞。

(一)胞饮作用与吞噬作用

某些物质与膜上特异蛋白质结合,然后质膜内陷形成囊泡,称胞吞泡(endocytic vesicle)。将物质包在里面,最后从质膜上分离下来形成小泡,进入细胞内部。根据内吞的物质性质,将其分为:

吞噬作用(Phagocytosis)吞噬泡,内吞较大固体物质,如颗粒白细胞、巨噬细胞。 胞饮作用(Pinocytosis)胞饮泡,内吞液体或极小颗粒,白细胞、肾细胞、小肠上皮细胞、植物根细胞。

(二) 胞吐作用(exocytosis)又称外卸

某些代谢废物及细胞分泌物形成小泡从细胞内部移至细胞表面,与质膜融合后将物质排出。如:小肠上皮的杯状细胞向肠腔中分泌粘液,经溶酶体消化处理后的残渣排向细胞外等过程。 关于衣被小泡运输(Coated vesicle)

存在于真核细胞中,具有毛刺状外表面的一类小泡(50—250nm)。可以是内膜系统的有关细胞器芽生而成,也可以是由质膜内陷,断裂形成,进行细胞器间的物质运输。

(三) 受体介导的胞吞作用(receptor—mediated endocytosis)

某些大分子的内吞往往首先同质膜上的受体结合,然后质膜内陷形成衣被小窝,继之形成衣被小泡,这种内吞方式称受体介导的胞吞作用。

需说明的是,膜泡运输时由于质膜内陷或外凸也需消耗能量,故可看作是一种主动运输方式。 第二节 细胞通讯与信号传递

一、细胞通讯与细胞识别

(一)细胞通讯(cell communication)指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。

(二)细胞识别与信号通路(cell recognition)

细胞识别的现代概念是:细胞识别是细胞通过其表面的特殊受体与胞外信号物质分子(配体)选择性的相互作用,从而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应,这种现象或过程称为细胞识别。

可见,细胞识别是细胞通讯的一个重要环节。细胞接受外界信号,通过一整套特定机制,将胞外信号转化为胞内信号,最终调节特定基因的表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称之为细胞信号通路(Signaling pathway)。细胞识别正是通过各种不同的信号通路实现的。

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(三)细胞的信号分子与受体 1 细胞的信号分子

信号分子,即配基 (Ligands):指能够被受体识别的各种类型的大、小分子物质。又有信号分子( Signal molecule )和被识别子(cognon)之称。

亲脂性信号分子:甾类激素、甲状腺素。直接进入细胞与细胞质或核中受体结合,形成激素受体复合物,调节基因表达。

亲水性信号分子:神经递质、生长因子、多数激素等,不能直接进入细胞,先与膜上受体结合,再经信号转换机制,在细胞内产生→第二信使(cAMP和肌醇磷脂),或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性,引起细胞的应答反应。

20世纪80年代发现一氧化氮(NO)是一种重要的信号分子和效应分子,它能进入细胞直接激活效应酶,参与体内重多的生理病理过程,成为人们关注的“明星分子”。 2 受体(receptor)

受体的概念最早是1910年Ehrlich提出的,近来有人建议改称“识别子”(cognor)。 受体都是蛋白质大分子(多为糖蛋白),一般至少包括两个结构功能区域,即与配体结合的区域及产生效应的区域。组成糖链的单糖种类、数量及排列方式不同,从而形成该细胞特定的“指纹”,是细胞之间、细胞与其他大分子之间联络的“文字”和“语言”。

根据靶细胞上受体存在的部位,可将受体分为两类,即细胞内受体(受胞外亲脂性信号分子的激活)和细胞表面受体(受胞外亲水性信号分子的激活)。二着通过不同的机制介导不同的信号传递通路。

3 第二信使与分子开关

通过分泌化学信号进行细胞间通讯的过程:化学信号分子的合成→信号细胞释放化学信号分子→转移至靶细胞→被受体识别→信息跨膜传递→引起细胞内生物学效应。

第二信使(second messenger) 70年代初,Sutherland及其合作着提出激素作用的第二信使学说,认为胞外化学物质(第一信使)不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,而导致产生胞内第二信使,从而激发一系列生化反应,最后产生一定的生理效应,第二信使降解使其信号作用终止。 分子开关(molecular switches) 在细胞内一系列信号传递的级联反应中,必须有正、负两种相反相成的反馈机制进行精确控制,即对每一步反应既要求有激活机制又必然要求有相应的失活机制。

二、通过细胞内受体介导的信号传递

亲脂性小分子(甾类激素、甲状腺素)穿膜进入细胞,通过与细胞内(细胞质或核)受体结合传递信号。

这类受体有三个结构域:

1、C末端区——结合激素;

2、中部——结合DNA;

3、N末端区——激活基因转录。

三、通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递

亲水性信号分子(神经递质、蛋白激素、生长因子等)一般不能直接进入细胞,而是通过与膜上特异受体结合对靶细胞产生效应。

根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同,细胞表面受体分属三大家族:

1、 离子通道偶联的受体

是由多亚基组成的受体—离子通道复合体,本身既有信号结合位点,又是离子通道。

2、G蛋白偶联的受体

这类受体与酶或离子通道的作用要通过与GTP结合的调节蛋白(G蛋白)相耦联,在细胞内产生第二信使,从而将外界信号跨膜传递到细胞内进而影响细胞生物学效应。 由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路主要包括两类: Ⅰ、cAMP信号通路

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激素(第一信使)→激活受体 →进一步激活腺苷酸环化酶,使ATP→cAMP(第二信使),然后通过激活一种或几种蛋白激酶来促进蛋白酶的合成,促进细胞分化,抑制细胞分裂。 受体和腺苷酸环化酶由G蛋白耦连在一起,并使细胞外信号跨膜转换成细胞内信号—cAMP。 Ⅱ、磷脂酰肌醇信号通路

外界信号分子 识别并结合膜表面受体,激活 PIP2磷酸二酯酶(PIC) 催化 使4,5一二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2,存在于真核细胞膜的成分)水解 成 1,4,5一三磷酸肌醇和(IP3)和二酰基甘油(DG)两个第二信使, IP3可引起胞内Ca2+ 升高,通过结合钙调素并使之构象改变,进而与受体酶结合形成钙调素—酶复合物, 进一步调节受钙调素调节的酶的活性,最后引起对胞外信号的应答。

DG可激活蛋白激酶C(PKC),使细胞内PH 升高,进而引起对胞外信号的应答。

3、与酶偶联的受体

这类受体一旦被配基(信号分子)活化即具有酶的活性。这类受体均为跨膜蛋白质。

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第六章 细胞质基质与细胞内膜系统

教学目的:

1 了解细胞质基质的内容

2 掌握内膜系统包括的结构及功能

教学重点: 1内质网、高尔基体的结构特点 2 溶酶体的发生及功能

教学难点: 内膜系统各结构之间的关系 讲授法

第一节 细胞质基质(Cytoplasmicmatrix)

概念:此概念在不同阶段从不同角度有不同叫法,概念包括的内容也随观察工具的发展有所变化和完善。反映出对细胞质的认识不断深入。最早的概念称透明质 (hyaloplasm),指细胞质中除线粒体、质体等在光镜下所能看到的所有细胞器以外的部分,又称细胞液(Cell sap)。 透明质(细胞液) —→ 胞质溶胶 —→细胞质基质

光镜下可见结构以外的部分 离心沉淀物以外部分 可分辩结构以外的胶状物质

Cytoplasmicmatrix或grownd cytoplasm:指除去能分辩的细胞器和颗粒以外的细胞质部分,是一复杂的高度有组织的胶体系统。

一、 化学组成

细胞质基质是细胞真正的内环境,其组成成分复杂。主要含有与中间代谢有关的数千种酶类。故认为它呈复杂的胶体性质,可随环境条件的改变由溶胶变为凝胶状态或者相反,这成为某些细胞运动方式的动力。

二、功能

1、参与各种生化活动(中间代谢过程)

○1蛋白质合成 ○2脂肪酸合成 ○3糖的酵解 ○4糖原代谢 ○5核苷酸代谢

2、提供离子环境 以维持各细胞器的实体完整性。

3、提供底物(原料) 以供细胞器行使功能(物质库)。

4、提供物质运输的通路 细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都需通过细胞质基质来完成。

5、影响细胞分化 如卵子细胞质对于分化起重要作用。

在细胞质中存有形形色色的细胞器,其中有一些膜围细胞器,它们在结构及功能上彼此相关,甚至连通,共同组成一个庞大而精密复杂的系统——内膜系统。 第二节 内膜系统(eudomembrane system)

概 念 细胞质中由膜围成的、在结构、功能,乃至发生上有密切关系的小管、小泡和扁囊共同组成的膜系统。主要包括核膜、内质网、高尔基体三大结构以及它们的产物——各种小泡和液泡。 意 义 内膜系统的出现是真核细胞区别于原核细胞的显著特点之一,其意义在于:大大增加了细胞内膜的表面积,为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合部位。○1酶系统的隔离与连接 ○2蛋白质、糖、脂肪的合成 ○3加工包装运输分泌物 ○4扩散屏障及膜电位建立 ○5离子梯度的维持等。

一、 内质网(endoplasmic reticulum, ER)

概 述 1945年,著名超微结构学家K.B.Porter,在电镜下观察组织培养的鸡胚成纤维细胞时,发现有各种大小的管道相连成网状,并多处在细胞质的内质部位,故定名为内质网。虽然以后发第 17 页 共 55 页

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现这种细胞器不尽在内质部位,但仍延用至今。这种结构与细胞内物质合成有关,故有细胞的生物合成“工厂”之称。

(一)形态结构特点

ER是交织分布在细胞质中的由膜围成的扁囊或小管状管道系统。基本结构分为三部分: 内质网膜:结构与质膜相同,但比质膜薄(5-6nm),有些部位可与核膜和某些细胞器膜相连,少数能与质膜相连。

(二)类型及分布特点

根据内质网的细胞质面是否附有核糖体将ER分为二类。即:

1 粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,RER) 又称颗粒内质网(Granular e- r- GER),由于它似与细胞核一样能为碱性染料染色,在历史上曾有过所谓核外染色质的叫法。意指内质网膜及附在其上的核糖体。

2 光(滑)面内质网(smooth endoplasmic reticulum,SER) 表面光滑,无核糖体附着,嗜酸性,在形态上常呈分枝状,小管或小泡的网状结构,很少象RER那样扩大成池,其膜也不如RER膜厚。另外,SER的一端常与RER相连,有时还和高尔基复合体或核膜相连。

(三)内质网的化学组成

分析表明:蛋白质约占2/3(比质膜多),主要是酶类,其中CytP-450是内质网的标记酶。脂类1/3(比质膜少)在滑面内质网高于粗面内质网,主要为磷脂和胆固醇。

(四)内质网的功能

ER是细胞内生物合成的“工厂”,执行一系列的功能,有些功能是由RER或SER单独行使的,有些则是它们共同行使的,为讲述方便,我们分开介绍。 1 粗面内质网的功能 (1) 蛋白质合成 (2)蛋白质改造及运输 糖蛋白的合成过程:

在细胞中形成的一些分泌颗粒(酶原颗粒),它们的成分多为糖蛋白,蛋白质部分如上所述是在RER膜上的核糖体上合成的,那么蛋白质合成之后,糖链部分是如何添加上去的呢? 在ER腔面:

首先在 ER膜的多萜醇磷酸上添加形成(N-乙酰葡糖胺)2—(甘露糖)9—(葡萄糖)3,然后在糖基转移酶作用下将其寡糖芯整批移交给合成中的多肽链天冬酰胺的N原子上(N-连接)。在ER和高尔基池的转运过程中以上寡糖芯被切除只剩下最近端的两个N-乙酰葡糖胺和3个甘露糖。 在Golgibody上:

修剪后依次添加上岩藻糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、唾液酸,多是加在肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸侧链的OH基上,(O一连接)。

蛋白质的运输:合成改造过的蛋白质如何运送出去呢?通过放射性同位素示踪证明,这些物质必须经过内质网向外运输,从这方面看,RER是物质运输的通道。 ○1分泌蛋白的运输——Palade model 关于分泌蛋白的运输,Palade做了系统的研究,并提出了一般的运输模型——Palade model。Palade 采用了3H-亮氨酸做脉冲标记追踪实验,表明在RER上合成的分泌蛋白,是经由内质网池进入高尔基复合体池,再包装成分泌颗粒排往胞外。

○2少量可溶性蛋白的运输:这种蛋白质在RER上合成后便转入细胞质基质中。

○3膜蛋白:这种蛋白质在RER上合成后,有两条可能途径,一是先进入ER腔中,再靠一定机制入膜,二是不经ER腔而直接入膜,这两种可能都在探讨中。

(2) 膜的形成 RER膜可不断地进行自身装配和生成。在RER首先合成膜脂和内在蛋白,然后添加上酶、专一性糖和脂类,成为各种功能不同的膜。这一过程称为膜分化(membrane 第 18 页 共 55 页

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differentiation)。 2 滑面内质网的功能 (1) 解毒作用 (2)脂类合成 (3)糖代谢

(4)作为分泌蛋白运输的通路 另外,内质网具有贮积Ca2+的功能。

(五)内质网的发生

内质网是一种非常容易解体,也容易重新形成。关于它的发生目前来说还是个悬而未决的问题,有种种猜测或设想;例如,有人主张ER膜来自核膜,也有人意见相反; 肌质网(Sarcoplasmic reticulum)

是存在于高度特化的细胞——肌纤维中的特化滑面内质网(含有几个细胞核,是一个大的合胞体)。是分布于肌原纤维之间的纵行小管状结构,主要功能是贮积钙离子,在肌肉收缩中起一定作用。(当受到冲动刺激时,可向肌浆中释放钙离子,达到一定浓度,引起肌肉收缩)。 第三节 高尔基复合体(Golgi complex)

高尔基体是内膜系统的一部分,结构复杂,由许多扁囊、小泡、大泡组成,现在称这种复杂的结构为高尔基复合体(Golgi complex)。

一、 形态结构

一个典型的高尔基复合体是由扁平囊泡、小泡和大泡组成的。 1 扁平囊泡(saccules)——高尔基囊(Golgi sac)

扁囊的凸面靠近核侧,称形成面(forming face)或未成熟面(immature face),又称顺面(cis) 扁囊的凹面远离核侧,称分泌面(secreting face)或成熟面(maturing face),又称反面(trans) 2 高尔基小泡(Golgi vesicle)又称微泡或过度小泡。位于主体结构的形成面周围。直径在30~80nm左右,膜厚6nm,有两种类型:一种表面光滑,较多;另一种小泡膜表面有绒毛样层,特称衣被小泡(coated veside)数量较少。

3 高尔基液泡(Golgi vacuole)又称浓缩泡(condensing vacuole)或大泡、分泌泡、分泌颗粒。位于主体结构的分泌面周围,直径约在100—500nm。一般认为它们是由扁平泡宽大的末端或成熟面局部膨大而形成,是高尔基复合体加工、包装的分泌产物,由于这些产物的成熟程度不同,造成不同的大泡其内物质的电子密度不同。

二、化学组成

通常:蛋白质约占60%:多为酶类,如:硫氨素焦磷酸酶(TPP酶)(thiamine pyrophosphatase)、糖基转移酶(glycosyl transferase)、酸性磷酸酶及其他溶酶体酶。其中糖基转移酶是高尔基复合体的特征酶,它可以将低聚糖转移到蛋白质上形成糖蛋白。脂类约占40%,主要为胆固醇,甘油三酯等。

三、高尔基体在细胞中的分布特点

四、高尔基复合体的功能

1 作为细胞内的加工运输系统,形成分泌物。

实验表明,高尔基复合体类似一个加工厂,对来自内质网的蛋白质、脂类加工改造,然后装配起来,运出细胞。

这一运输途径是目前为多数人接受的,称为膜流动理论。酶原颗粒在细胞表面将内容物排出后,其膜泡可返回高尔基体。这种内膜系统在细胞内移动运转的现象称为膜流(m.flow) 2 合成糖蛋白和糖鞘脂,对糖蛋白寡糖链进行修饰。

两类糖基化修饰:糖一般结合在多肽链的4种αα 残基上,N—连接连在天冬酰胺的氮原子上。O—连接连在丝、苏、羟脯、羟赖氨酸的羟基上。

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3 蛋白质的加工改造

有些蛋白质(酶)合成是先形成无生物活性的前体物,再经过加工改造才具备活性,高尔基复合体具备这方面的功能。 4 膜的转变功能

5 参与植物细胞壁的形成 6 参与溶酶体的形成

五、高尔基复合体的发生

Golgj complex是一种易变结构,随时可解体和产生。关于它的发生有不同的说法,倾向性看法(普遍认为):它是由内质网或核膜转变而来的,即:RER失去核糖体,分离成光面膜小泡,由此合并成高尔基池;或者由SER分离出小泡,合并成高尔基池。 第四节 溶酶体(Lysosome)

溶酶体几乎存在于所有的动物细胞,植物细胞内的溶酶体,目前意见不一,有人认为植物细胞内有类似溶酶体的结构,而单独称为植物溶酶体,如圆球体、糊粉粒和蛋白质体。液泡也具此功能。溶酶体在各种细胞内的数量与形态差异很大,这是由于各溶酶体分别处于其生理功能的不同发展阶段的缘故。

一、结构及化学组成

电镜下观察,溶酶体是外包一层单位膜的圆泡状结构,平均大小约在0.25~0.8μm(0.2~0.5μm)之间,介于线粒体和微体之间。

溶酶体膜是一典型的单位膜,其化学成分主要是脂蛋白,磷脂含量也较多。这层膜对溶酶体本身所含酶具有抗性,膜一旦破裂,则消化细胞,危及组织,故溶酶体有“自杀袋”之称。

二、溶酶体的类型

第一类:初级溶酶体(Primary lysosome )是指刚从高尔基的边缘膨大分离出来,还未同消化物融合的潜伏状态的溶酶体(不含作用底物)。内容物为均一的酶液,无活性。

第二类:次级溶酶体(Secondary lysosome)指初级溶酶体同消化物融合后,正在进行消化或已经消化后的泡状结构,又称消化泡(digestive vacuole)。 次级溶酶体又因所消化物质的来源和消化程度不同,分为:

○1异体吞噬泡(heterophagic vacuole),异噬小体(heterophagosome):是初级溶酶体与吞噬小体融合后形成的泡状结构。吞噬小体(phago some)是细胞内吞异物后形成的泡状结构,又称初级内吞小泡。

○2自体吞噬泡(autophagic vacuole),自噬小体(autophagosome):是初级溶酶体含有细胞自身的部分物质,(细胞器)进行消化的泡状结构。这部分细胞器可能是衰老的或多余的,这是一种自我保护作用。

○3终末溶酶体(telolysome)、残余小体(residual body)或残质体,后溶酶体(post lysosome) 次级溶酶体中的物质被消化完毕后,其残渣存在的泡状结构。这时已失去酶活性或酶活性极弱。异噬小体和自噬小体是正行使消化功能的次级溶酶体,而后溶酶体则是已经行使完消化功能的结构。

三、溶酶体功能 1 正常消化和防御作用

2 自体吞噬作用——暂渡“危机” 3 细胞的自溶作用——保证发育

4 溶酶体与细胞病理(实属溶酶体功能异常)

四、溶酶体的来源(发生)

关于溶酶体的来源,目前有两种观点: ○1来自ER和Golgi body 第 20 页 共 55 页

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多数学者认为,溶酶体和其它分泌颗粒一样,其内含物是在RER上合成,输入到Golgi区,包上膜游离下来便成为溶酶体。

五、微体(microbody)

微体也是一种由单位膜围成的细胞器,在大小上很难与溶酶体相区别,只是所含酶类不同。 微体是一类含有氧化酶、过氧化物酶或过氧化氢酶的细胞器,在形态上有卵圆形、哑铃形、圆球形等。

在动、植物细胞中,普遍存在两种微体,即过氧化物酶和乙醛酸循环体。 1 过氧化物酶体(Peroxisome)

存在于动物细胞和高等植物的叶肉细胞中,含较多氧化酶。其主要功能表现在:

(1)解毒作用:主要体现在动物细胞,这种微体含有与生成H2O2有关的酶,也含有分解H2O2的过氧化氢酶,将代谢过程中产生的对细胞有毒害的H2O2分解。 (2)分解脂肪酸等高能分子,向细胞直接提供热能。 (3)与胆固醇代谢有关。

(4)执行光呼吸(乙醇酸代谢):这一功能体现在植物细胞。过氧化物酶体是乙醇酸氧化的场所,氧化的结果是摄取氧,释放CO2,这一过程只能在光照下,与叶绿体、线粒体联合进行,称为光呼吸(photorespiration)) 2 乙酰酸循环体(glyoxysome)

仅存在于高等植物细胞中,参与脂类代谢过程,含有同乙酰酸循环有关的酶,也含有过氧化物酶中的酶。

种子萌发时,乙酰酸循环体降解→脂肪→糖

这一微体的主要功能是蔗糖异生作用,整个过程涉及三个细胞器、两个主要过程。 第五节 细胞内蛋白质的分选及细胞结构的装配

一、信号假说与蛋白质分选信号

分泌蛋白合成的信号假说(Signal hypothesis)

这一假说是1975年正式提出的,但近几年来有不同学者(美国Blobel,西德 Meyer)对其进行修改补充,下面将这方面问题加以综合介绍。

(1)编码分泌蛋白的mRNA,在起始密码子AUG之后,紧跟着一组特定的信号密码子(约有45-90、48-78个核苷酸)。编码一段多肽的mRNA (2)多肽链的开始合成在游离核糖体上,信号密码子转译信号肽(signal peptide ,疏水性āā占优势),约有15-30个氨基酸(16-26)。

(3)在RER膜上有信号识别蛋白(signal recognition protein ,SRP),可以释放到细胞质中去,识别正在合成信号肽的核糖体,并与之结合,合成暂停,引导核糖体与ER膜结合,合成继续。其上有核糖体亲合蛋白Ⅰ、Ⅱ(实际上是核糖体受体蛋白)以及SRP受体,又称停泊蛋白(docking.P)。

(4)核糖体-SRP复合物与RER膜上的核糖体受体蛋白(SRP受体)有识别能力,并相互作用,使RER形成隧道,SRP受体重新启动暂时终止的肽链继续合成,SRP释放。合成的多肽链通过隧道进入内质网池。

(5)信号肽已无用,被位于RER膜内表面的信号肽酶切掉(Signal peptidase)。 (6)多肽链继续生长,直至合成完毕。

(7)在一种分离因子作用下,核糖体脱离开膜,隧道封闭。

二、蛋白质分选的基本途径与类型(核编码蛋白质如何进入线粒体、叶绿体) (1)在细胞质基质中合成多肽前体物; (2)前体物同细胞器表面受体结合; (3)穿膜进入细胞器内;

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(4)前体物被加工成成熟多肽。

前体物的穿膜活动也符合信号假说原理。即,这些前体物具有氨基端顺序或肽链内部顺序——信号肽(特称导肽,Leader peptide,高度疏水性),靠此与细胞器膜上的信号肽顺序受体结合,穿膜进入细胞器,被信号肽酶切除信号肽,参与细胞器建成或功能活动。

从以上看出,决定新合成的多肽转移到细胞的哪个部位,是存在于多肽本身的某种信息。如信号肽,导肽等。但只有这一条还不够,还必须有能识别正在合成多肽的某些蛋白质分子,以帮助多肽的转运,折叠或装配,这一类分子本身并不参与最终产物的形成,特称为分子伴娘(molecular chaperones),如信号识别颗粒(SRP)。

三、膜泡运输

(一) 网格蛋白有被小泡

负责蛋白质从高尔基体的TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。另外,受体介导的内吞负责将胞外物质运往胞内等。

(二) COPII有被小泡

负责从ER到高尔基体的物质运输。

(三) COPI有被小泡

负责回收转运内质网逃逸蛋白返回内质网(“开放的监狱”)。

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第七章 细胞的能量转换—线粒体和叶绿体

教学目的:掌握线粒体、叶绿体的超微结构及功能 教学重点:1线粒体、叶绿体的超微结构 2化学渗透学说

3线粒体、叶绿体的半自主性

教学难点:线粒体、叶绿体的超微结构及功能的关系 讲授与讨论

第一节 线粒体与氧化磷酸化

一、线粒体形态、大小、数目和分布

二、线粒体的超微结构

本世纪50年代后,在电镜下观察研究线粒体的结构问题。是由双层单位膜套叠成的所谓“囊中之囊”,在空间结构上人为地划分为四大部分,即外膜、内膜、外室、内室。

(一)外膜(outer membrane)

指包围在线粒体最外面的一层膜,看上去平整光滑而具有弹性,膜厚约6nm。对各种小分子物质(分子量在10000 doldon以内,如电解质、水、蔗糖等)的通透性较高,有人认为外膜上具有小孔(ф2~3nm)。

(二)内膜(inner membrane)

也是一单位膜,约厚6~8nm。内膜不同于外膜。首先是在结构上,内膜不是平滑的,而是由许多向线粒体腔内的突起(褶叠或小管),被称为“线粒体嵴”(mitochondria cristae),是线粒体最富有标志性的结构,它的存在大大扩大了内膜的表面积,增加了内膜的代谢效率。

(三)外室(outer space)(膜间隙)

指内、外膜之间的窄小空隙,宽约6~8 nm,又称膜间隙(intermembrane space)。

(四)内室(mner space)

指由内膜包围的空间,其内充满蛋白质性质的物质,称线粒体基质(mitochondria matrix)。

三、线粒体的化学组成及定位(chemical composition)

(一)蛋白质 外膜含量(60%)低于内膜含量(80%),主要为酶类(约120余种)。 外膜:单胺氧化酶(标记酶)、NADH—细胞色素C还原酶、脂肪酸辅酶A连接酶等等; 内膜:呼吸链酶系(细胞色素氧化酶为标记酶)、ATP合成酶、琥珀酸脱H酶等等; 外室:腺苷酸激酶(标记酶)、核苷二磷酸激酶;

内室:三羧酸循环酶系(其中苹果酸脱H酶是标记酶)、脂肪酸氧化酶、蛋白质合成酶系等等

(二)脂类 外膜中含量(40%)高于内膜中的含量(20%)。其中内膜不含胆固醇,而含心磷脂较多。

(三)核酸 基质中有DNA,称mt—DNA

四、线粒体的功能——生物氧化(biological oxidation)

亦称细胞呼吸(cellular respiration),指各类有机物质在细胞内进行氧化分解,最终产生CO2和 H2O,同时释放能量(ATP)的过程。包括TCA环、电子传递和氧化磷酸化三个步骤,分别是在线粒体的不同部位进行的。

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(一) 生物氧化的分区和定位

(二)电子传递和氧化磷酸化的结构基础

虽然电子传递和氧化磷酸化偶连在一起,但它们又是通过不同的结构完成的。1968年,E.Racker等的亚线粒体小泡重建实验说明了这一问题(图示)。

由此可见,电子传递是在线粒体内膜上,氧化磷酸化由基粒承担。

1 电子传递链(呼吸链)(electron transport chain, respiration chain) 呼吸链是由存在于线粒体内膜上的众多酶系和其它分子组成的电子传递链。 (1)复合物I NADH—Q还原酶,催化NADH的2个电子→辅酶Q (2)复合物Ⅱ 琥珀酸—Q还原酶,催化电子从琥珀酸通过FAD和铁硫蛋白传至辅酶Q (3)复合物Ⅲ 细胞色素还原酶,催化电子从辅酶Q传至CytC (4)复合物Ⅳ 细胞色素氧化酶,将电子从CytC→氧。 2 基粒(F1—FO复合物)的超微结构

F1—FO复合物,又称内膜亚单位、呼吸集合体、ATP酶复合物、ATP合成酶等。这一结构最初是在1962年,由Fernadezmoran经负染色在电镜下观察到的,后来D.Green将其称为线粒体基粒,后改称基粒,实际上是一种ATP酶复合体,分子量约在448000。

它是由多条多肽链构成的复合结构,可分为三部分,即头、柄、膜三部。在ATP形成过程中共同发挥作用。

3 氧化磷酸化的偶联机制

(1)化学偶联假说(Chemieal coupling hypothesis) (2)构象偶联假说(Conformational coupling hypothesis) (3)化学渗透学说(Chemiosmotic coupling hypothesis)

亦称电化学偶联学说,是1961年英国生化学家P.Mitchell提出的。对电子传递和氧化磷酸化问题作了较为另人信服的解释,故普遍为人接受,米切尔因此而获1978年诺贝尔化学奖。 这一假说的中心思想是:在电子传递过程中所释放的能量转化成了跨膜的氢离子浓度梯度的势能,这种势能驱动氧化磷酸化反应,合成ATP。

(1)NADH提供一对电子,经电子传递链,最后为O2所接受。

(2)电子传递链中的载氢体和电子传递体相间排列,每当电子由载氢体传向电子传递体时,载氢体的H+便释放到内膜外。一对电子在呼吸链三次穿膜运动,向外室排放三对H+ 。 (3)内膜对H+具有不可透性,故随电子传递过程的不断进行,H+ 在外室中积累,造成膜两侧的质子浓度差。

(4)外室中H+有顺浓度梯度返回基质的倾向,当H+通过F1—FO复合物时,ATP酶利用这一势能合成ATP。

(5)F1—FO复合物需2个质子合成一个ATP。

第二节 叶绿体与光合作用(chloroplast & photosynthesis)

叶绿体是植物细胞特有的双层膜围成的细胞器,它对生物界的存在和进化有着重大贡献(三个最初:一是人类、动物、多数微生物的食物的最初来源;二是人类社会利用的古生物燃料——煤、石油、天然气的最初来源;三是地球上氧气的最初来源),主要功能在于:吸收光能,合成碳水化合物,同时产生分子氧,总称为光合作用(photosynthesis)

一、叶绿体的形状、大小、数目、分布

二、超微结构

近年来,先后有许多学者采用超薄切片、负染色和冰冻蚀刻等先进技术,研究叶绿体的形态和组成,揭示叶绿体囊状膜系统的超微结构。

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1 叶绿体膜(chl membrane)

是两层光滑的单位膜(内、外膜)6-8nm,也称外被(outer envelope),是一个有选择的屏障,控制着叶绿体代谢物质的进入和排出。 2 基质(stroma)

指叶绿体膜包围的,无结构,呈流动状态的物质。即叶绿体内膜与类囊体之间无定形物质,在基质中存在:

(1)叶绿体DNA 环状,每一叶绿体内可含有几十个拷贝;(2)70S核糖体;(3)mRNA、tRNA;(4)酶类;(5)RUBP羧化酶;(6)各种离子。 3 类囊体

类囊体在基质中有两种形式存在,一种是较小的扁囊,多个5—30(10—100个)相互叠置成一摞,形成的结构称基粒(grana)。每一叶绿体中约含有40—80个基粒。组成基粒的类囊体称基粒类囊体(granum-thylakoid)或基粒片层(grana lamella)。另一种是较大的扁囊,贯穿于基粒之间,称基粒间类囊体或基质类囊体(stroma-thylakoid)或基质片层(stroma lamella)。它们顺着叶绿体的纵轴彼此平行排列。其存在意义在于,使膜片层的总面积大大超出叶绿体的面积。

可见基粒thylokoid中有PSI和PSII的机能单位,并分布在膜内表面,是PSII核心颗粒和捕光复合物结合成的。

而基质thylokoid中多有PSI的机能单位,多布于膜外侧。

除上述内在蛋白外,还有组成电子传递链的众多载体,包括○1PQ(质体醌)、○2PC(质体兰素,plastcyanin)、○3细胞素(Cytb—559,Cytf—553,Cytb6—563等)、○4铁硫蛋白(铁氧还蛋白ferrdoxin,Fd)、○5黄素蛋白。故将类囊体称为光合膜。

三、化学组成

四、叶绿体的功能——光合作用(photosynthesis)

绿色植物细胞,吸收光能,还原CO2,并利用水提供氢合成碳水化合物,同时放出分子氧的过程,称为光合作用。总过程分为两个阶段:光反应和暗反应。

(一) 光反应(Light reaction)

叶绿素等色素分子捕获光能,将光能转化为ATP和NADPH的化学能,并放出氧的过程,是在类囊体膜上进行的,为能量转换过程。

光反应包括三个基本反应:原初反应、电子传递反应、光合磷酸化。

(1)原初反应(primary reaction):指聚光色素分子吸收光量子传到反应中心进行光化学反应的物理过程。包括光能的吸收、传递与转换。

(2)电子传递反应:包括三个阶段:NADP+的还原反应;PSII与PSI之间的传递;放氧反应。 (3)光合磷酸化反应:在有光存在下,当电子沿电子传递链传递时,形成ATP的过程称为光合磷酸化(photophosphorylation)。

当电子从还原势高处(Q)向还原势低的PSI传递时,能量下降,利用这一能量将ADP磷酸化形成ATP,这一过程称非循环式光合磷酸化(电子通路是开放的)。

当NADPH NADP+比值大时(缺少NADP+时),铁氧还蛋白(Fd)则将电子通过cytb

6、cytf、pc传给P700+,利用这一能量使ADP磷酸化形成ATP,称循环式光合磷酸化(电子通路是闭合的)。 (4)光合磷酸化机制 在一对电子的传递过程中,膜外消耗了三个质子,膜内则增加了四个质子,随着过程的不断进行,膜内外便建立了质子梯度,有向膜外穿出的趋势,当每3对H+通过CF1-FO复合物时,在CF1的催化下,合成一个ATP。

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(二) 暗反应(dark reaction)

利用光反应产生的ATP和NADPH还原CO2形成碳水化合物,将活跃化学能变为稳定化学能,是在叶绿体基质中进行的。为物质代谢过程。

在高等植物固定CO2有三条途径:卡尔文循环(C3途径)、C4途径(Hatch-slack途径)和景天科酸代谢。卡尔文循环是最基本、最普通的,只有这一途径具备合成淀粉之能力,又称C3途径。

第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器

一、线粒体与叶绿体的DNA

(一)线粒体DNA (mt-DNA)

(二)叶绿体DNA(ct-DNA)

二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成

(一) 线粒体的蛋白质合成

线粒体基质中除有DNA外,还有各种RNA、核糖体、氨基酸活化酶等,说明它能合成自我繁殖所需的某些成分,但数量不多,只占线粒体全部蛋白质的10%,约有13种(20个分子)左右。有人估算:

×10(每周10个核苷酸)=14705对核苷酸,能编码4902个氨基酸(除以3),假设一个蛋白质分子由150个氨基酸组成,则能编码30个左右蛋白质分子,如果除去编码mRNA、rRNA、tRNA的信息量(占总信息量的30%),余下的信息量只能编码约20个左右的蛋白质分子。 综上所述,线粒体有自身的DNA,有一整套蛋白质合成系统,能够复制和再生,使其一代代传下去,所以具有一定的自主性。

(二)叶绿体蛋白质的合成

叶绿体中的蛋白质(酶)一部分是在叶绿体中由它自己的DNA编码,经过mRNA转录和翻译形成的,有一部分则是由核基因编码,在细胞质中形成后转入叶绿体的。还有一部分是由核基因编码,在叶绿体的核糖体上合成。

三、对细胞核和细胞质的依赖性大

无论是线粒体还是叶绿体,它们的自主性是有限的,下面以线粒体为例说明之。

核质蛋白质合成系统通过合成某些酶类来调节线粒体的蛋白质合成系统。在有氯霉素存在的条件下培养链孢霉细胞,这时线粒体的蛋白质合成受抑制,但线粒体的三羧酸循环酶类、电子传递链中的NADH脱氢酶、CytC、以及DNA-Poly-merase、RNA-Polymerase、核糖体蛋白质、各种氨基酸活化酶等有关线粒体DNA复制和基因表达的酶类依然存在。而这些酶是由核基因编码,在细胞质中合成,然后转移到线粒体的。这说明细胞质的蛋白质合成系统(或者说核——质蛋白质合成系统)通过合成某些酶类来调节线粒体的蛋白质合成系统。

又:在有放线菌酮存在下培养链孢霉细胞,由于细胞质蛋白质合成系统受抑制,结果培养一段时间后,线粒体的合成活性也显著下降。这足以说明线粒体对细胞核和其他细胞质部分有很大依赖性。实际上也是这样,线粒体DNA所编码的蛋白质只有它自身全部蛋白质的10%,绝大部分是由核DNA编码的。

从上述看出,线粒体的生长增殖是受核基因组和线粒体基因组两套遗传系统的共同控制,故称线粒体为半自主性细胞器。

四、物质进出线粒体的穿膜机制

细胞质中合成的蛋白质运送至线粒体,大多数以前体的形式存在,而且是需能过程。

前体蛋白质包括有功能的“成熟”形式和氨基未端引伸出的一段导肽(引肽,Leader seguences,在叶绿体特称为“转运肽”)共同组成。导肽约含20~80个氨基酸,又叫氨基末端指导肽。进入第 26 页 共 55 页

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线粒体的过程大致为:○1带有N-末端导肽的前体蛋白质首先与外膜上受体结合;○2蛋白质横跨外、内膜;○3N-末端导肽被基质中的蛋白酶切制;○4活化的成熟蛋白质进入基质。

五、线粒体、叶绿体的增殖与起源

(一)线粒体的增殖

(二)叶绿体的发育、增殖和起源

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第八章 细胞核与染色体

Nucleus & chromosome 教学目的:1 、掌握细胞核的结构与功能 2 、掌握染色体的结构与功能 教学重点:1 核膜及核孔复合体 2 、染色体的空间结构

教学难点:核孔复合体与核仁的结构与功能 讲授法

一、形态、大小、数目、分布

1形态 间期细胞核形态多样,一般为圆形或卵形。其形态与生物的种类、细胞的形状、细胞类型、发育时期以及机能状态有关。

2大小 多数细胞核在5—30μm。小的不到1μm,大的可达500—600μm(苏铁科某植物的卵细胞核)。通常:低等生物1—4μm 高等动物5—10μm 高等植物5—20μm 3数目 通常一个细胞只有一个核,也有两个以上的多核现象及在某一发育时期的无核现象。 4分布 细胞核多位于细胞中央,但也有各种不同情况,如上皮细胞的核偏于基底侧;横纹肌的细胞核靠近质膜;植物细胞成熟后若有较大液泡,核则被挤在一边。

二、细胞核的结构

在固定和染色的细胞中,可观察到细胞有下列结构:核被膜、染色质、核仁、核液(质)四部分。

第一节 核被膜与核孔复合体

一、核被膜(nuclear envelope)

亦称核膜(nuclear membrane),由此使遗传物质DNA与细胞质分开。电镜下证实为双层单位膜呈同心性排列。除两膜之间有间隙外,膜上还有些特化结构。所以,认为核被膜含义深刻,包括内容多,并执行重要的生理功能。

(一)核被膜结构

1 外层核被膜(ONE)(外核膜) 膜厚6.5—7.5nm,相邻细胞质的一面常有核糖体附着,并有时与内质网(RER)相连,因此显得粗糙不平。

2 内层核被膜(INE)(内核膜):膜厚度基本同ONE,膜上无核糖体附着,显得比ONE平滑。但在其内表面常附有酸性蛋白质分子的聚合物组成的纤维网状结构(密电子物质),称纤维层(fibrous Lamina)或核纤层(nuclear lamina),又有内致密层之称。其厚度约在10—20nm(30—160nm),是位于细胞内核膜下的纤维蛋白或纤维蛋白网络。

3 核周隙(perinuclear space)又有核围腔或核围池之称。指两膜之间的空隙,宽约20—40nm(10—50nm),内充满液态无定形物质(蛋白质、酶类、脂蛋白、分泌蛋白、组蛋白等),它是核质之间活跃的物质交换渠道(有些部位直接与ER或Golgi池相通)。

4 核孔(nuclear pore)核膜并不完全连续,在许多部位,核膜内外两层常彼此融合,形成环状孔道,称为核孔,它们是核质之间的重要通道。

(二)核被膜在细胞周期中的崩解与装配

核膜在细胞周期的不同时期,有相应的变化方式。在S期:表面积有增大趋势;在间期:表现出周期性崩解(前期末)消失,重建(末期)过程。

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二、核孔(nuclear pore)现多称核孔复合体(nuclear pore complex)

核孔直径通常在70—80nm或更大(80—120nm),70nm为常见,通道直径只有9nm。核孔数目在各细胞有所不同,一般占膜面积的8%。代谢旺盛,分化程度低,转录活动强的细胞,数目多,密度大。如两栖类处于灯刷染色体阶段和卵母细胞,密度可达35—65/μm2,总数达30×106个,而同一个体(两栖类)的成熟红细胞密度只有3个/μm2,总数只有150—300个。

(一)结构模型

对核孔复合体结构的解释有:纤丝模型、捕鱼笼式模型、圆柱状模型等。

1 纤丝模型(Franke & Scheer 1974) 在内外口边周有密电子的环状物质存在,称为环带,环带不是匀质的,其结构包括孔环颗粒(annular granules):在内、外口周缘各排列有8个对称的、直径约10—25nm的球状颗粒,即孔环颗粒。孔环颗粒本身是由微细粒子和纤丝相盘绕而成。纤丝可分别在核被膜的核质面和胞质面与细胞核、细胞质中的基质蛋白相连甚至可以伸出很多(20—60nm)。中央颗粒(central granules)中央栓:在核孔中央有一粒状或棒状的颗粒,称中央颗粒,直径约5—30nm,并不充满整个核孔。中央颗粒有纤丝与孔环颗粒及周围孔壁相连,推测它与核孔的开闭有关。由于它具有核糖核蛋白体性质,在核质交换中起一定作用。所有人认为可能是由核内向胞质移动的核糖体前体一时附着于核孔,尚无定论。此外,还有辐(8个)、伸向核质,胞质的纤维等。

2捕鱼笼式模型(滴漏样模型):此模型从横向看,从周边到核孔中心依次为环、辐、栓。从纵向看,由核外到核内依次为胞质环、辐(+栓)、核质环(核蓝),以及与核篮相连的“caber”网络。

胞质环,又称外环。

核质环则称为内环,向内形成捕鱼笼式的核篮。

辐由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对称,进一步分为柱状亚单位、腔内亚单位和环带亚单位。 栓(中央栓或中央颗粒)“transporter”。 3 圆柱状模型(1992)。

(二)化学成分 核孔蛋白(nucleoporin,Nup)

(三)核被膜的主要功能

1 屏障作用 核被膜为内膜系统的组成部分,是将DNA局限在细胞核的关键结构,使细胞功能区域化。

2 核——质间物质和信息的通道

通过膜的物质运输:(1)部分离子、水分子、100道尔顿以下的小分子(单糖、双糖、āā、核酸、组蛋白、RNA聚合酶、DNA聚合酶等)可以自由通过核膜;(2)有些大分子物质常以小泡形式排出核外(内膜局部先形成小泡,移向外膜,融合后排出,另外方式是物质先进入核周腔,然后经外膜外排或进入与核周腔相通的内质网腔。

通过核孔复合体的物质运输:核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,构成核质间双功能、双向选择性运输的通道,双功能分为被动运输和主动运输。双向性为介导入核和出核转运。

被动扩散:功能直径约9—10nm,甚至12.5nm,允许离子、水溶性分子、代谢物小蛋白分子穿梭于核—质之间,进行自由扩散和协助扩散。

主动运输:对进出核的物质具高度选择性。表现在(1)对运输颗粒大小的选择,有效直径可调节;(2)是一个信号识别与载体介导的过程,需要ATP;(3)具有双向性。

进核物质(核输入):复制、转录、染色体构建、核糖体组装等所需因子及酶运至核内。亲核蛋白的核输入:此类蛋白质一般含有特殊的氨基酸信号序列,称为核定位信号(NLS),存在于亲核蛋白的功能区域,对蛋白质进入核起“定向”“定位”的作用,从而保证整个蛋白质通过核孔的核输入。NLS序列可存在于亲核蛋白的不同部位,可以是连续的或不连续的,指导进入核后也第 29 页 共 55 页

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不被切除。

出核物质(核输出):各种RNA、核糖体亚单位。RNA的核输出是一种具有高度选择性的信号指导的过程。例mRNA及U1snRNA的5’端m7G帽子结构是二者核输出的关键,此现象称作帽结合活性。此外,RNA无论在核内还是核外,都是以RNA –蛋白质复合体形式存在,RNA的出核实际上是RNA-蛋白质的出核,蛋白质分子上可能有出和出核信号,称核输出信号(NES)。 3 作为酶分子的支架

核膜上富集大量酶系(约50种),以膜蛋白形式镶嵌在核膜的磷脂分子层中,彼此保持一定的间距和组合,使各种生化反应有序进行,并进行彼此间的正、负反馈调节。 4 作为基因调控的阀门

核膜可能参与DNA的合成及RNA前体的修饰。由于三种RNA分子要通过核孔进入 胞质,所以核孔的启闭和孔径的变化,能直接有效地调节转录信息的流量。 5 在染色质(体)的定位及细胞分裂时发挥作用

染色质的终未细丝常常连接在核孔上,这有助于解释为何非常复杂的染色质在异常活跃的细胞核内不致紊乱。

6 具有某些生物合成之功能 核膜上附有核糖体,可进行蛋白质的合成。

第二节 染色质(Chromatin)

一、概念及化学组成

(一)概念

1 染色质 这个概念最初是在1879(1882)年由Flemming提出的,其含义是指细胞核内易被碱性染料染色的物质。

2染色体 1888年,Waldeyer提出。染色质在有丝分裂时高度螺旋化形成染色体,所以染色体是指在细胞分裂时,由染色质凝集而成的棒状结构。即由DNA、组蛋白、非组蛋白等所形成的特定形态结构。

可见,染色质和染色体不存在成分上的差异,只是构型不同。它们是同一物质在细胞周期中不同阶段的运动形态。

(二)化学组成

通过分离的染色质生化分析与放射性同位素掺入的研究说明染色质的主要成份是DNA与组蛋白,同时还有非组蛋白和少量的RNA:

1 染色质DNA 是生物遗传信息的载体,是染色质的主要成分。真核细胞中每条染色单体只包装一条线性DNA分子,即一个DNA分子与染色体蛋白质等一起形成染色质纤维,经过多次螺旋卷曲,最后形成染色单体。一个DNA分子中有基因活性的区段只占10%左右。 (1)三种DNA序列(一级结构的多样性) (1)高度重复的DNA(highly repetitive DNA)

重复次数在数百万次(105以上),如小鼠随体DNA可达107,重复序列短,这种DNA不能转录,多分布在着丝粒区、端粒区及异染色质区。 (2)中等重复DNA(middle repetitive DNA)

重复次数在几十次——几千次(10—105),重复序列较长,这种DNA多数是不编码的,但有些区段能转录,多分布于次缢痕区。

(3)单一DNA(unique DNA)其顺序在基因组中只有一次或少数几个拷贝,多是结构基因顺序,能转录mRNA,是最终合成蛋白质的密码。 (2)三种构型的DNA(二级结构的多型性)

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生物界物种的多样性寓于DNA分子4种核苷酸千变万化的不同排列之中。DNA一级结构具多样性;二级结构具有多型性。 DNA二级结构具有多形性 2 染色质蛋白质

(1)组蛋白:与DNA非特异性结合。这种蛋白质种类不多,都含有较多的碱性氨基酸,如精、赖氨酸,依所含这两种氨基酸的比率不同将组蛋白分为五类。

(2)非组蛋白:指染色体上与特异DNA序列相结合的蛋白质,故又称序列特异性DNA结合蛋白。 3 序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模式

序列特异性DNA结合蛋白,在与DNA结合时,其结构域可有以下几种不同的模式。

(1)α螺旋—转角—α螺旋模式 (2)锌指模式 (3)亮氨酸拉链模式 (4)螺旋-环-螺旋结构模式 (5)HMG框结构模式

三、染色质的基本结构单位——核小体

(一)实验证据

1、用温和方法使核破碎,将染色质铺在钢网上在电镜下观察,间期染色质呈纤丝状结构,直径约在20—30nm,称染色质粗纤维。

2、进一步用盐溶液处理,则显示10nm串珠状结构,称染色质细纤维,实际上是由核小体串连成的丝状结构—核小体丝。

3、再用微球菌核酸酶消化10nm的染色质细纤维后进行电泳,则得到200个bp或其倍数的DNA片段。

据此,Olins等提出了核小体结构模型。也曾称钮体(υ—body)和核粒。其结构要点包括: (1)每个核小体包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体分子及一分子组蛋白H1; (2)[H2A、H2B、H

3、H4]2 组成球形组蛋白的八聚体;【H2AH2B(H3)2?(H4)2H2AH2B】 (3)166bp的DNA(核心DNA)以左手方向盘绕八聚体2圈,不含H1时,为146个bp的DNA缠绕1.75周。(组蛋白H1和166bpDNA的核小体结构称为染色质小体) (4)H1锁封DNA进出口,附在八聚体上

(5)34bp(0~80)左右DNA连接两核心结构——连接区DNA(Linker DNA)

Olins & Kornberg认为:多个核小体连接而成10nm的形似念珠的染色质丝(核小体丝)是染色质的一级结构。

四、染色体包装的结构模型

(一)多级螺旋模型

1 螺线管(体)(粗纤维)(二级结构,间期存在形式)

2超螺线体(管)(超粗纤维)(三级结构,是染色质在有丝分裂前期的存在形式)

美人Bak(1977)观察到,由30nm的螺线体再进一步螺旋化,便形成一条直径为400nm(0.4μm)的圆简状结构,即为超螺线体。

3 染色(单)体(Chromosome)(四级结构,是染色质在有丝分裂中期的存在形式)

由超螺线体再经折迭螺旋,形成长2—10μm直径约2000nm(2μm)的染色单体,由于在间期已经复制,故这时观察到的染色体,应包括两条染色单体。

(二)染色体骨架一放射环模型

主要解释30nm的螺线管如何进一步包装成染色体的。由Leammli等报道,认为:30nm螺旋管折叠成环,沿染色体纵轴由中央向四周伸出,构成放射环。

纵轴的中央为非组蛋白构成的染色体骨架,由30nm的螺线管折叠形成的DNA侧环(18个)从骨架向四周伸出形成“微带”,大约106个微带纵向排列构成子染色体。

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五、常染色质和异染色质

常染色质(euchromatin):指间期核内染色质丝折叠压缩程序低,处于伸展状态,染色较浅的染色质。染色质丝折迭疏松,含有单一的或中等重复顺序的DNA,大多数能进行转录,(是具有活动功能的染色质)。但并非所以基因都具转录活性。其位置常远离核内膜。

异染色质(heterochromatin):指间期核中染色质丝折叠压缩程度高,处于凝集状态,染色较深的染色质,实际上是染色质丝未伸展开的部分,又称为染色中心和假核仁。这部分染色质很少转录,处于不活动状态,其位置近核被膜。

(1)结构异染色质、组成型异染色质(constitutive heterochomatin):又称恒定型异染色质,指在各种类型细胞,除复制时期以外的整个细胞周期都保持浓缩状态的染色质,最后复制。 (2)兼性异染色质(Facultative heterochromatin):又称功能型异染色质,指在某些细胞类型或一定发育时期和生理条件下,由原来的常染色质凝缩,并丧失基因活性变成的异染色质。

第三节 染色体

一、中期染色体的形态结构

1染色单体 分裂中期由着丝粒相连在一起的,含一个DNA分子的一条棒状结构,互称为姐妹染色单体。

2着丝粒(Centromere) 是主缢痕处中期两条染色单体相互联系在一起的特殊部位。也是两臂染色质连续的部分,是染色体上DNA高度重复的序列形成的染色质复合结构,属于染色体的正常组成成分。

在中期染色体上,着丝粒染色很浅或不染色,包括三个结构域: (1)着丝点(动粒)结构域; (2)中央结构域; (3)配对结构域。

2 着丝点(动粒)(Kinetochore) 是在主缢痕处两个染色单体的外侧表面部位的特殊结构,是附加上去的,它与纺锤丝微管接触,每条染色单体上有一个着丝点,多为盘状,故有着丝盘之称。 依着丝粒在染色体上的位置,可将染色体划分为四类: 染色体类型 臂指数 (q / p)

中间着丝粒染色体(M) 1.0~1.69(1.0~1.67) 亚中间着丝粒染色体(SM) 1.7~2.99(1.68~3.00) 近端着丝粒染色体(ST) 3.0~6.99(3.01~7.00) 端着丝粒染色体(T) >7.01>7.0,只有一条臂。

4 染色体臂(arm) 由着丝粒将染色体分为两臂,短臂P和长臂q,臂比(指数)(arm ratio=q/p) 5 次缢痕(付缢痕或次级缢痕secondary—)是主缢痕以外的浅染内缢节段,不是所有染色体都有,具有次缢痕的染色体称核仁组织染色体。在次缢痕上、下两端的染色体片段仍保持成一直线,无角度差,以此与主缢痕区别。核仁组织区(NOR):是rRNA基因(rDNA)存在部位,与间期形成核仁有关。

6随体(satellite) 某些借助次缢痕相连的球形小体,但不是所有与次缢痕相连的部位都是随体。如人类第13,14,15,21,22对染色体有随体。带有随体的染色体称sat—染色体。 7 端粒(telomere) 指染色体两端部的特化结构,通常是由富含G的短串联重复序列DNA组成。具有极性,断裂的染色体在此处不能连接,而其他部位可以随机连接。其生物学作用在于维持染色体的完整性和个体性。

二、染色体DNA的关键序列(功能元件)

为确保染色体在细胞世代中的稳定性,起码应具备3个结构要素,被称为染色体DNA的关键序列。 ARS 自主复制DNA序列——DNA复制起点,保证自我复制;

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CEN 着丝粒DNA序列——使两组子染色体平均分配到子细胞中去; TEL 端粒DNA序列——保证染色体的独立性和稳定性。

三、核型与染色体显带

四、两种巨大染色体(giant chromorome)

(一) 灯刷染色体(lampbrush chromosome)

(二) 多线腺染色体(polyrene chromosome)

第四节 核仁(Nucleoli,Nucleolus)

核仁是真核细胞间期核中最显著的细胞器,在活细胞用普通光学显微镜便可看到,这是由于核仁的折光性强,与细胞其他结构可显出明显的界限。在细胞核内呈浓密的球状小体。据报道,这个细胞器最早是有Fontana于1881年首次发现。

一、核仁超微结构

电镜下可明显地区分出三种基本结构组分: 1 纤维中心(fibrillar centers ,FC)

是包埋在颗粒组分内部的一个或几个浅染的低电子密度的圆形结构,实质是rDNA(可通过电镜细胞化学和放射自显影验证)。通常认为FC是染色体NORS的间期核副本。 2 致密纤维成分(dense fibrillar component ,DFC)

是核仁结构中电子密度最高的组分,呈环形或半月形包围FC,由致密的纤维构成,实质是rDNA进行活跃转录合成rRNA的区域。 3 颗粒组分(granular component,GC)

是正在加工成熟的核糖体亚单位前体颗粒,直径约在15—20nm,实质为rRNA—Pro性质。 4 核仁相随染色质

核仁周染色质:包绕在上述三种结构外围; 核仁内染色质:深入到核仁内部。

5 核仁基质(nucleoplasm)是上面几种成分的存在环境,应用Rnase和Dnase处理核仁后的残余结构组分,又称核仁骨架。在间期核非染色或染色很浅,主要由蛋白质构成,悬浮各种酶类及大分子。这部分实际上与核基质(核液)相通,故有人认为它们属同一物质。

二、核仁的主要功能

是制造核糖体,更确切的说,是核糖体主要成份rRNA的合成加工及核糖体大、小亚单位装配的场所。 1 rRNA的合成

2 rRNA前体的加工 在不同生物,初始转录产物(rRNA前体)大小不同,哺乳类为45srRNA(13000个核苷酸)、果蝇为38s rRNA、酵母为37s rRNA。分别被加工、切割成不同大小的rRNA分子。小分子核仁核糖核蛋白(snoRNPs)作为引导RNA(guide RNA)参与加工编辑过程。

3 核糖体亚单位的装配 约30分钟成熟的小亚单位开始出现在细胞质,而大亚单位则在1小时后才装配完毕。

三、核仁在细胞周期中的动态变化

在mitosis前期:核仁变小,颗粒区与纤维区渐消失;前期未,中期:核仁消失,由于rRNA转录暂停,rDNA逐渐缩回,凝缩到染色体中形成了染色体的次级缢痕;未期:核仁重建;间期:重建完毕。

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第五节 染色质结构与基因转录 第六节 核基质与核体

一、 核基质

1 概念 存在于真核细胞核内除染色质、核膜与核仁外的一个以蛋白质成分为主的纤维网架结构体系。

2 组成 70年代初,Berezney & Coffey 从大鼠肝细胞中分离出一种非染色质蛋白纤维,他们用核酸酶(DNase和RNase)与高盐溶液处理核,将DNA、RNA、组蛋白抽提后发现核内仍残留有纤维蛋白的网架结构。称为核骨架(nuclear skeleton)或核基质(nuclear matrix),这些纤维的直径在3—30nm,单丝直径在3—4nm。

3功能 这种结构与DNA的有序空间排列、染色体DNA的包装、DNA复制、基因表达、病毒复制及Hn—RNA的加工有关。

染色体骨架 指染色体中由非组蛋白的构成的结构支架,与染色体高级结构的构建有关。1971年,stubblefield and wary用超声波、2 mo1/L NaCl或6mo1/L尿素处理中国仓鼠染色体,除去染色体中DNA和组蛋白后,还观察到一些带状结构。

Laemmli等进一步用2 mo1/L Nacl或硫酸葡聚糖、肝素溶液处理Hela细胞中期染色体去除组蛋白,发现染色体中存在非组蛋白骨架,即所谓染色体骨架。

二、 核体(nuclear bodies,NBs)

间期核中除染色质与核仁以外的,分布在染色质空间的亚核结构域。

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第九章 核糖体(ribosme)

教学目的:掌握核糖体的结构与功能 教学重点:核糖体的组成成分及各自功能 教学难点:核糖体的功能活性部位 讲授法

第一节 核糖体的类型与结构

一、基本类型及化学成分

以沉降系数不同划分为三种类型,每种类型均有大、小两个亚单位构成。 单体 亚单位

原核细胞、叶绿体、线粒体 70 S 50 S 30 S 哺乳类线粒体 55 S 35 S 25 S 真核细胞 80 S 60 S 40 S

二、结构及装配

(一)结构

目前对细菌的核糖体了解较深,故以70 S核糖体来介绍其结构。

大亚单位呈半圆形,一侧伸出三个突起,中央有一凹陷。小亚单位呈长条形,约于1/3长度处有一细的缢痕,使小亚单位分为大小两个部分。二者结合起来时,凹陷部位彼此对应,形成一隧道。

(二)装配

核糖体大小亚基与rRNA之间,以及大小亚基之间,rRNA与蛋白质之间可以自行装配,但详细机理尚未查清,根据目前的研究,至少可以肯定以下事实。

(1)30S亚单位的pro 专同 16S rRNA结合,50S亚单位的pro 专同 23S rRNA结合,若将其混合,则装配不成有功能的亚单位。

(2)从不同细菌提取出30S亚单位的蛋白质和16S rRNA,混合后可装配成有功能的30S亚单位,说明无种间差异。

(3)原核细胞与真核细胞的亚单位不能形成有功能的核糖体。

(4)E.coli的核糖体和(玉米中)叶绿体的核糖体相似,相互交换亚单位仍具功能。 (5)E.coli的核糖体和线粒体的核糖体不同,相互交换后不能装配。

三、核糖体蛋白质与rRNA的功能

在单个核糖体上,可区分多个功能活性部位,在蛋白质合成过程中各有专一的识别作用和功能。 ○1与mRNA结合的位点:在16SrRNA的3`端有一段顺序同多数原核生物的mRNA(AUG上游3-9个碱基)的核糖体结合位点有互补关系,以便使mRNA结合在小亚基上。 ○2A位点(A site,acceptor site,aminoacyl site),氨酰基位点

亦称氨基酸部位或受位,是接受氨酰基tRNA的部位,偏于大亚单位(大亚基“座斗”,右侧“扶手”;小亚基“头部”和“颈部”)。

○3P位点(P site ,peptidyl site),肽酰基位点

亦称肽基部位或放位,是与延伸中的肽酰tRNA的结合位点。偏于小亚单位(小亚基“头部”,大亚基“座斗、扶手”)。

○4肽酰转移后与即将释放的tRNA结合的位点——E位点(exit site),偏于小亚单位。 ○5与肽酰tRNA由A部位移位到P部位有关的转移酶的结合位点 亦称转移酶Ⅱ,简称G因子,位于大亚基(“靠背上”)。 ○6肽酰转移酶的催化位点

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亦称转移酶I或T因子,是肽链形成时,催化氨基酸之间形成肽键的肽合成酶(催化P位上肽酰tRNA的基羟基与处在A位上氨酰基tRNA的氨基之间形成肽链)。位于大亚基上(“座斗”和“右侧扶手”)

rRNA与蛋白质比较,在核糖体上,rRNA是主要作用成分。此外,尚有其它众多因子。 第二节 多聚核糖体与蛋白质的合成

一、多聚核糖体

大小亚单位的结合与分离受Mg2+的影响 ,在进行蛋白质合成时,4-5个以上的单体被mRNA串联起来,这种成串的核糖体称为多核糖体(poly ribosomes)。

二、蛋白质的合成

核糖体之功能是合成蛋白质。具体作用可能在于:

一是与mRNA的连接,在16S rRNA的3′端有一段顺序同多数原核生物的mRNA的核糖体结合部位有互补关系,从而使30S亚单位能识别mRNA的起始端。 二是为多肽链的形成提供表面位置,由大亚单位行使。

三是供tRNA结合,在5S rRNA上有一段顺序同tRNA中的TψCG有互补顺序。 合成过程 1 翻译起始 2 多肽链延长 3 翻译终止

三、RNA在生命起源中的地位

RNA可能是生命起源中最早的生物大分子。既能向DNA一样具有遗传信息载体的功能,又能向蛋白质一样具有酶的催化功能,推测在最早出现的简单生命体中应具备这一双重功能的特性。 知道RNA具有催化功能是近些年来的事,人们把一系列具有催化作用的RNA统称为核酶(ribozyme)。

推测最早生命形式的遗传物质的载体是RNA而不是DNA。在漫长的进化过程中,RNA催化产生了蛋白质,进而DNA取代了RNA的遗传信息功能,蛋白质取代了绝大多数RNA酶的作用,逐渐演化成今天的细胞。

DNA链比RNA链稳定,且DNA链中的T取代了RNA中的U使之更易于修复,则也可能储存大量的信息并能更稳定的遗传。由于蛋白质结构的多样性和构象的多变性,不仅比RNA更有效的催化多种反应,而且也提供更为复杂的细胞结构组分。

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第10章 细胞骨架(Cytoskeleton)

教学目的: 1 掌握细胞骨架的概念 2 掌握细胞骨架各成分性质、结构与功能 3 了解细胞的各种运动形式

教学重点:1 细胞骨架的狭义及广义概念 2 细胞骨架各成分性质、结构与功能 教学难点:细胞骨架各成分之间的关系 讲授与讨论

概述 细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系,可以说是迄今为止,最新发现的一类细胞器,也是当前细胞生物学研究中最活跃的领域之一,并且这种研究正方兴未艾。

真正确认细胞中骨架系统的存在,则是在本世纪60年代,人们对制作电镜标本的固定剂和条件作了改动之后。1963年,Slauterback使用戊二醛(代替锇酸)在室温(代替0℃)下固定标本,首先在水螅刺细胞中发现了细胞骨架成分之——微管,同年,Porter在植物细胞中也发现了微管的结构。

那么细胞骨架的概念如何呢?包括哪些内容呢?

细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系。早期狭义的范围主要指胞质骨架,现代广义的理解应为:

细胞骨架(cell skeleton)

细胞骨架的主要功能是(1)维持细胞形态多样性(2)行使细胞运动(3)保持细胞内结构的合理空间布局与有序性(4)细胞内物质的传递与运输(5)参与细胞内信号传导(6)作为多种蛋白、酶和细胞器的支持点(7)参与蛋白质合成(多聚体3,端锚定在骨架纤维上才启动)(8)核骨架、染色体骨架参与染色质和染色体的构建(9)核骨架为基因表达提供空间支架(10)细胞骨架参与细胞周期的调节,并与细胞分化和细胞衰老关系密切。 第一节 细胞质骨架(Cytoskeleton)

一、微丝(microfilament,MF)

即肌动蛋白纤维(actin microfilament),是真核细胞中由肌动蛋白组成,直径约7nm的骨架纤维。

微丝在细胞中可以两种状态存在,一种是微丝互相平行排列成束,形成有规则的稳定结构,如肌细胞中形成粗丝和细丝。另一种状态是网络状,在非肌细胞中这种状态较多。

(一)化学组成

微丝是由总称为收缩蛋白(Contractile P)的物质组成,主要是肌动蛋白和微丝结合蛋白。 1 肌动蛋白(actin) 是由一条多肽链构成的哑铃(颗粒)形分子,分子量为43000(43KD)。以单体或多聚体的形式存在。单体的肌动蛋白呈球状(哑铃形),称G-肌动蛋白。目前已分离出6种。多聚体的肌动蛋白呈纤维状,称F-肌动蛋白;单体具有极性,装配时呈头尾相接,故微丝具极性。F-肌动蛋白往往以双股螺旋形式存在(两条肌动蛋白单链呈右手螺旋盘绕形成的纤维)。近几年来有人提出,微丝是由一条肌动蛋白单链形成的右手螺旋。

2 微丝结合蛋白 除肌动蛋白作为微丝的主要成分外,在不同细胞中的不同微丝,还可以有不同的微丝结合蛋白,共同形成独特的结构并执行特定的功能。

(1)与肌肉收缩有关的微丝结合蛋白 包括肌球蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白三种。 肌球蛋白(myosin)

原肌球蛋白(tropomysin,Tm)。

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肌钙蛋白(tropnin)

(2)非肌肉细胞中的微丝结合蛋白

横连蛋白 提供肌动蛋白的结合部位,将几条肌动蛋白丝连结起来。主要包括:α-辅肌动蛋白、细丝蛋白、毛缘蛋白、纽带蛋白等。

戴帽蛋白(切断和封端蛋白) 可结合到肌动蛋白丝的一端,调节丝的长度和装拆,如凝溶蛋白、断解蛋白、绒毛蛋白等。

单体稳定蛋白 可结合肌动蛋白单体,抑制G-肌动蛋白的聚合。

(二)装配

微丝是一种动态结构,持续进行组装和解聚。微丝可以随环境不同发生装配和解聚。G-actin可在微丝两端添加,但(+)极组装的速度较(-)极快,在一定条件下,可表现为一端因加亚单位而延长,另一端因亚单位脱落而减短,这种现象称踏车行为。

(三)特性

微丝对某些药物具明显的反应,其中主要的一种是细胞松弛素B(cytochalasin B),是从真菌长蠕孢代谢物中提取的一种生物碱,对微丝具有专一破坏作用(可切断微丝)。可利用此特性来研究微丝在细胞中的作用。

鬼笔环肽则可抑制肌动蛋白丝的解聚,使肌动蛋白纤维稳定。只与F肌动蛋白结合,而不与G肌动蛋白结合。

(四)功能

从已有资料来看,微丝具有多方面功能,但主要表现在两大方面:一是与微管一样起支架作用,维持细胞形状;二是参与细胞的各种运动。下面仅就微丝的运动作用作一介绍。 1 肌肉收缩

(1)结构与化学组成

肌肉→肌纤维束→肌纤维(肌细胞)→肌原纤维。此外,肌纤维中还有横小管和肌质网等。 肌原纤维的结构:光、电镜下观察,肌原纤维上排列着整齐的明、暗相间的带(横纹)。与Z线相连的为细肌丝,处于暗带的为粗肌丝。肌节就是由粗、细肌丝平行相间排列而成。 (2)收缩机制

电镜下观察肌肉收缩时肌原纤维的变化,发现A带长度不变,只是Ⅰ带随收缩程度不同而有变化,由此推论粗肌丝的长度是不变的。

又知道,从一个肌节的H带未端到下一个肌节的H带起端,这一距离等于细肌丝总长度,当肌肉作最大收缩时,H带消失,而这一距离总长度未变,故认为细肌丝的长度也未发生变化。 据上述现象,1959年,赫胥黎和汉森(Huxley & Hanson)提出了肌肉收缩的滑动学说——“滑动丝模型”,认为在肌肉收缩时肌纤维长度的改变是由于两类肌丝相互滑动之结果, 2 微绒毛 微绒毛的轴心结构是典型的高度有序的微丝束,不具收缩功能。

3 应力纤维 应力纤维是真核细胞质的平行排列的微丝束,具有收缩功能。可能在细胞形态发生、细胞分化和组织形成等方面发挥作用。

4 细胞质流动(cytoplasmic streaming) 有两种细胞质流动方式:胞质川流和穿梭运动。 5 细胞移动 指整个细胞的运动:a、具鞭毛、纤毛的细胞运动(眼虫、草履虫、精子等)靠微管滑动;b、不具鞭毛、纤毛的运动(变形虫、白血球、巨噬细胞)靠微丝运动的,胞质溶液中的微丝束。

6 在细胞分裂中的作用(胞质分裂环)

二、微管(microtubule)

(一)形态结构及化学组成

微管是细胞质中细长而具一定硬性的圆管状结构(中空圆筒状),外径24~25nm;内径15nm,长度变化不等,可达数微米。它是一种蛋白质性质的细胞器,广泛存在于真核细胞中(近来在少数第 38 页 共 55 页

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细菌中也有发现)。

1967—1968年发现组成微管的化学成分主要是微管蛋白(tubulin),是一种酸性蛋白质。1971年知道这种蛋白质有两个亚基(两型)——α型和β型。通常情况下,二者结合在一起,成为异二聚体,是构成微管的基本单位。

组成微管的化学成分除微管蛋白外,还包括其它一些蛋白质。通称为微管关联蛋白。 主要分为两类:一是微管动力蛋白(马达分子),如Kinesin、Dyenin 等。对物质延微管运动起定向驱动作用。二是微管结合蛋白,已发现两大家族,即MAP蛋白类和Tau蛋白类。它们对骨架空间构建及细胞形态建成的关系极为密切。另外,还有一种称为tau蛋白,它可以控制微管延长。

(二)微管的装配

微管是一种不断更新、多变的细胞器,能自行聚合(装配)和解聚(分解)。装配方式是:首先α微管蛋白和β微管蛋白形成αβ二聚体,然后二聚体首尾相接形成原纤维,进一步经过侧面增加而扩张成片层。当聚合达到13条原纤维时,合拢形成一段微管(带状→片状→筒状)。新的二聚体不断添加上去,使微管延长。

(三)微管的特性(properties)

微管对某些外界因子敏感 首先低温和高钙可促进微管分解。此外,每一异二聚体上有秋水仙素和长春花碱等的结合位点,一旦结合则阻止微管聚合,并引起原有微管解聚。所以秋水仙素是微管的专一性抑制剂,常用作细胞分裂的阻断剂。

紫杉酚,重水(D2O),二者可促进微管装配,增加其稳定性。

(四)微管的功能

微管具有多方面功能,主要是支架和运动,现综合如下: 1 支架作用——维持细胞形状 2 控制细胞内物质运输 3 参与非肌细胞的运动

4 控制细胞分裂时染色体的运动 5 微管组成的细胞器——中心粒、基体

三、中间纤维(丝)(intermediate filament,IF)

亦称中等纤维或居间纤维。直径介于微管与微丝(粗肌丝与细肌丝)之间,直径10nm。无论秋水仙素,还是细胞松弛素B对此均无作用。

(一)成分

中间纤维成分复杂,类型多样。根据中间丝组织来源及免疫性性质不同分为:

○1张力丝(角蛋白丝):又称张力原纤维,存在于动物上皮、表皮细胞,由角蛋白组成。(如桥粒的胞质斑上)。

○2结蛋白丝:存在于平滑肌,由结蛋白组成,为肌球、肌动蛋白丝提供支架。

○3波形丝:存在于成纤维细胞、间质细胞、中胚层来源的细胞,外形呈波纹状,由波形纤维蛋白组成。

○4神经丝:存在于神经细胞,组成网状。 ○5神经胶质纤维:存在于神经胶质细胞。

(二)结构特征及装配

1 非螺旋化的头部(N端)和非螺旋化的尾部(C端),其氨基酸顺序和肽链长度在不同中间纤维中差别较大。

2 中部为中间纤维的主干,称为杆部(rod),长40-50nm,是由两个相邻亚基的对应α-螺旋区形成的双股超螺旋。此部分高度保守,在不同中间纤维都是类似结构。

在形成中间纤维时,首先是两条中间纤维多肽链形成超螺旋二聚体,然后两个二聚体反向平行以第 39 页 共 55 页

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半交叠方式形成四聚体,再由四聚体首尾相接形成原纤维,最后每8根原纤维构成圆柱状的10nm中间纤维。

(三)功能

目前,对中间丝的功能了解甚少,根据现有资料,综合归纳下面几点:○1比微管、微丝耐消化(相当稳定),估计对核有固定作用,强制细胞核处在一定位置。○2可能与微管、微丝一起,共同起某些物质的运输作用。○3细胞分裂时可能对纺锤体和染色体有空间定向支架作用,并负责子细胞中细胞器的分配与定位。另外,通过桥粒,中间纤维在细胞间连续,对维持上皮连续性至关重要。由于中间纤维蛋白的表达具有组织特异性,推测它与细胞分化关系密切,对胚胎发育,上皮分化有影响作用。另外,对RNA的运输及转译活动有影响。

四、微梁网架(microtrabecular lattice)

微梁网架是70年代由美国学者Porter用超高压电镜发现的,是细胞质中一些细短纤维连接成的不规则的网架(示图)。直径在2—3nm、3—4nm长度一般小于0.2μm。这些纤维在细胞质中不形成集束,主要横跨在微管与微丝之间,形成致密的立体网络,起更精密的支架作用。 第二节 细胞核骨架

一、核基质

二、染色体骨架

三、核纤层 参考资料:

[1] 潘玉芝,细胞骨架,细胞生物学杂志 1981,2 [2] 潘玉芝,细胞骨架,细胞生物学杂志 1981,3 [3] 汪德耀译,微管上,细胞生物学杂志,1982,1 [4] 汪德耀译,微管下,细胞生物学杂志,1982,2 [5] 卫林祥译,细胞骨架结构及功能上 细胞生物学杂志 1982,4 卫林祥译,细胞骨架结构及功能下 细胞生物学杂志 1983,1 [6] 王祖武 自然杂志 1986,9(17):40—42

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第十一章 细胞增殖及其调控

教学目的:

1 掌握细胞增殖的方式及特点 2 了解细胞周期调控的机理 教学重点:1 有丝分裂、减数分裂 2 各种调控因子的作用

教学难点:细胞周期调控的机理 讲授与讨论

第一节 细胞周期与细胞分裂

一、细胞周期(Cell cycle)

(一) 概述

细胞周期亦称有丝分裂周期(mitosis cycle),细胞生长到一定程度,不是繁殖就是死亡。细胞分裂后产生的新细胞生长增大,随后又平均地分裂成两个和原来母细胞“一样”的子细胞,细胞这种生长与分裂的循环称细胞周期。 1细胞周期的概念

具体地说,细胞周期是指细胞从一次分裂结束开始生长,到下一次分裂终了所经历的过程。又叫细胞的一个生活周期,是一个细胞物质积累与细胞分裂的循环过程。一个周期所占用的时间,即为细胞的一个世代(generation time)。 2 细胞周期的划分

最早划分细胞周期的是Howard & Pelc (1951—1953),从细胞形态的变化考虑,将细胞周期划分为间期(interphase)和分裂期(mitosis phase或division phase),间期是物质准备和积累阶段,分裂期则是细胞增殖的实施过程。

间期难以靠形态学指标划分,Howard发现DNA是在间期的一定时间合成的,于是,他将间期划分为DNA合成前期(G1),DNA合成期(S)和DNA合成后期(G2)。M期依形态学指标分为前、中、后、未四个时期,各个时期又称为时相。整个周期表示为:G1→S→G2→M。 从细胞增殖的角度来看,G1期细胞可分为3类:

○1增殖细胞(周期中细胞、连续分裂的细胞) 有些细胞(少数),可以离开变动期进入固定期,然后进入S期,重新开始分裂增殖,它们是能继续增殖的细胞。在一群细胞中,只有一小部分细胞进入M期。进入M期细胞所占该群细胞的百分数,称有丝分裂指数(mitotic index)。 ○2休止细胞(静止期细胞) 有些细胞通常情况下不能合成DNA,处于静止状态可达数月甚至更久,但当给予某种刺激时,可重新进入细胞周期,可见这些细胞是暂时不继续增殖,但具潜在增殖能力。1963年,Lajtha将这些休止细胞叫Go期细胞,指一种暂不增殖而又保持着分裂潜力的,在一定条件下可恢复增殖能力的细胞。认为它们是暂时退出细胞周期的细胞。如肝、肾细胞、淋巴细胞(Go期)经PHA刺激→淋巴母细胞→进入分裂周期。

○3丢失细胞(loss cell) 终端分化细胞或不育细胞、不分裂细胞。这部分细胞终生处于G1期,通过分化、衰老至死亡。如角质细胞、神经细胞、肌细胞、红血细胞等。

(二)细胞周期各时相的主要事件

1 G1期 此期可再细分为变动期和固定期。所有通过M期的细胞都要进入G1期的变动期,以后便走向不同的命运。

处在G1期的细胞,除丢失细胞外,不管是增殖细胞,还是Go期细胞,当它们待要进入细胞周期第 41 页 共 55 页

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时,首先进行旺盛的物质合成,为进入S期作各种准备。 2 S期

S期长短差异,是与复制单位多少决定的。

S期的活动,是由于细胞内产生了一种蛋白质性质的DNA合成诱导者。有人将S期细胞与G1期细胞融合后培养,可引起G1期细胞核DNA复制提前。 3 G2期 继续为进入M期创造物质条件

细胞能否顺利通过G2期进入M期,受到G2期检验点的控制,这一调控点有人称作R2。有人设想,可能与cAMP有关,也有人认为抑素在该期仍有作用。当这种细胞受适宜刺激后,无需DNA复制,可直接进入周期。 4 M期

(三)细胞周期的研究方法 1 细胞周期各时相长短测定

(1)标记有丝分裂百分数法(Percentage of labelled mitosis ,PLM法) 此法目的是测定某一细胞群体的细胞周期的总时间Tc和各个时相的时长。

方法简述:给机体注入3H—TdR,处于S期细胞吸收3H—TdR被标记,随后G2期细胞开始出现标记细胞,接着在一短的tm时间后,出现的全是标记分裂相,并在ts—tm时间内保持不变,最后标记分裂相聚然消失。依标记分裂指数曲线升降过程,可推求出细胞周期各时相的时长。 (2)流式细胞分选仪测定法

2 细胞周期同步化法(cell synchrony) 是指将细胞群体阻留在细胞周期同一时相的方法。 自然同步(natural synchrony) 在自然界中,有些生物本身有部分地或短时间的细胞分裂同步的现象。

人工同步法 指用人为的方法,使培养细胞分裂同步化。

(1)诱导同步法(induction synchrony),这一方法是用物理、化学方法处理培养细胞,使之停留在细胞周期的某一时相。

a、DNA合成阻断法(代谢抑制法):过量TdR可将细胞阻止在G1/S交界处。 b、中期阻断法(分裂抑制法)秋水仙碱→M期 缺异亮氨酸→G1期

(2)选择同步法(selection synchrony) 用人工方法,从细胞群体中选出某一发育时期的细胞。

a、分裂细胞收获法: b、细胞沉降分离法: c、选择性失活法: d、膜淘洗法:

3 细胞融合法 利用不同时相细胞间的融合,可以探讨各时相的生化变化及调控。

(四)特异的细胞周期 卵裂之特点:

○1周期短,几乎只有S、M。

○2卵内物质重新分布而无细胞的生长。 ○3核质比例越来越大渐近正常细胞。

二、细胞分裂(cell division)

(一)原核细胞的分裂

原核细胞和真核细胞的细胞分裂方式有很大的不同。原核细胞的分裂方式简单,细胞周期短,在适宜条件下可大量繁殖(如细菌每20分钟就可分裂一次),其分裂方式为一分二或二分裂,习第 42 页 共 55 页

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惯上又称无丝分裂或直接分裂。

(二)真核细胞的分裂

真核细胞的分裂较原核细胞复杂的多,根据细胞在分裂过程中所表现的形式不同,大体分为三种类型,无丝分裂,有丝分裂和减数分裂。 1 无丝分裂(amitosis)

又称直接分裂(direct division)因为这种分裂方式是细胞核和细胞质直接分裂。是发现最早的一种细胞分裂方式。早在1841年,R.Remak首先在鸡胚血细胞中观察到这种分裂方式。因为在分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体的变化,所以1882年,Flemming提出无丝分裂的概念。 2 有丝分裂(mitosis)

最初称这种分裂方式为核分裂(karyokinesis),因为在分裂过程中出现纺缍丝和染色体等一系列变化,然后才出现细胞的真正分裂,所以又称为间接分裂(indirect division)或有丝分裂。1882年Flemming提出,还由于这种分裂方式是多细胞生物体的体细胞的分裂方式,故又称体细胞分裂。

有丝分裂过程的分析

有丝分裂是一连续的复杂动态过程,为叙述方便,根据形态学上的变化,按这些过程的先后顺序分为前期(前中期)、中期、后期和未期。下面以动物细胞的分裂为例,说明各期特点 胞质分裂(cytokinesis)

除特殊组织细胞外,多数细胞在染色体解旋和核膜形成的同时,便进行细胞体的分裂,或称胞质分裂。但也有胞质分裂与核分裂不同步的。

动物细胞的胞质分裂,是以缢缩和起沟的方式进行的,缢缩的动力推测是由于在细胞质周边有一个微丝组成的“收缩环”,它的紧缩使细胞产生缢束,在缢束处起沟,使细胞一分为二。 植物细胞的胞质分裂,因带有细胞壁的缘故,另具特点。是靠形成细胞板来完成的。

在分裂未期,赤道面处的纺缍丝保留下来,并增加微管数量,向四周扩展,形成桶状结构—成膜体(phragmoplast)。来自内质网和高尔基复合体的含有多糖的小泡移向成膜体,小泡膜融合在一起而成为细胞板(cell plate)。一些充满果胶类物质的小泡,继续向细胞板间添充,形成中胶层及初生壁成分。最后细胞板两层膜和亲体细胞的质膜融合,将细胞一分为二。 3 减数分裂(meiosis)

meiosis是真核细胞中一种特殊类型的细胞分裂,出现在进行有性生殖的生物的生殖细胞中,是1883年Beneden最先阐述的,指通过两个细胞周期使染色体数目减少一半的细胞分裂方式。由于发生在生殖细胞成熟过程中,所以又有成熟分裂(maturation division)之称。

通过减数分裂使亲代与子代之间的染色体数目保持恒定,保证了物种的相对稳定性;另外在减数分裂过程中,发生非同源染色体的重新组合,以及同源染色体间的部分交换,从而使配子的遗传基础多样化,这就为生物的变异及其对环境条件的适应性提供了重要的物质基础。因此,减数分裂是生物有性生殖的基础,是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。 (1)由mitosisi向meiosis的转变

精原细胞和卵原细胞是进行mitosis的,为什么到了初级性母细胞就改为减数分裂了呢?是什么因素控制调节这种分裂方式的转变的呢?这些问题尚不清楚,推测可能是多因素的综合作用结果,不过根据有些学者初步实验,可以断定这种转变是发生在前减数分裂的G2期。减数分裂前间期的G2期。

(2)减数分裂过程的分析

第一次减数分裂或减数分裂Ⅰ(first meiotic division,meiosisⅠ)包括:前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、未期Ⅰ和胞质分裂Ⅰ六个阶段。然后,通过一个短暂的间期进入减数分裂Ⅱ。 第二次减数分裂或减数分裂Ⅱ(second meiotic division,meiosisⅡ)包括:前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、未期Ⅱ)

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减数分裂Ⅰ有其鲜明特点,主要表现在前期Ⅰ染色体配对和基因重组。减数分裂Ⅱ与一般有丝分裂雷同。

前期Ⅰ根据染色体的形态变化可划分为以下几个时期: 细线期

偶线期(合线期) 粗线期 双线期

4 Meiosis的生物学意义及其与Mitosis之比较 5 影响细胞分裂的因素

能够影响细胞分裂的因素很多,而且极为复杂,目前还没达到对其全面认识的水平,下面仅就已取得的资料作一介绍。

(1)细胞大小(2)抑素(3)cAMP (4)激素 (5)接触抑制(contact inhibition)

第二节 细胞周期的调控

真核细胞周期有两个基本事件:一是S期进行染色体复制,二是M期将复制的染色体分到两个子细胞中去。在这两个基本事件前,均有一段间隙期,即G1期和G2期。在这两个间隙期,细胞进行着复杂的决定过程。在G1晚期,作为一个新周期的开始点,亦即细胞决定启动新一轮自我复制的位点(Start point或restriction Point)受到复杂精细的调控,根据发育需要,或者开始新一轮增殖,或者退出周期分化为特殊功能的细胞或暂时进入G0期,决定要进入分化状态或G0期的细胞,不能越过“Start”或“restriction”位点。而要增殖的细胞必须有生长因子的作用,命令细胞通过“start”位点,启动新一轮自我复制。因此,细胞周期存在着G1/S转换和G2/M转换两个重要的控制点。

一、MPF的发现及其作用

1 染色体超前凝集实验——细胞促分裂因子

2 非洲爪蟾卵细胞质注射实验——促成熟因子(MPF)

1971年,利用非洲爪蟾卵细胞质注射实验,发现在成熟的卵细胞的细胞质中,必然有一种物质可以诱导卵细胞的成熟。他们把这种活性物质称为卵细胞促成熟因子(maturation promoting factor)或细胞促分裂因子(mitosis-promoting factor)或M期促进因子(M phase-promoting factor),用 MPF表示。

二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系

裂殖酵母的cdc2基因,是第一个被分离出来的cdc基因,它的表达产物是一种相对分子量为34×103的蛋白,被称为p34cdc2。进一步研究发现,p34cdc2具有蛋白激酶活性(丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶),可以使多种蛋白质底物磷酸化,因而被称为p34cdc2激酶。在G1/S转换和G2/M转换两个地方都发挥作用(即阻断细胞周期在晚G1期或G2期)。

芽殖酵母的cdc28基因是继cdc2基因之后第二个被分离出来的cdc基因,它的表达产物也是一种相对分子量为34×103的蛋白,被称为p34cdc28。它也是一种蛋白激酶,在G2/M转换过程中起中心调节作用,同时对G1/S转换也是必需的。

后来的实验不断证明,,p34cdc2和MPF是同源物,都具有蛋白激酶活性并促进G2/M转换。

三、周期蛋白

与此同时,另有科学家以无脊椎动物海胆卵为材料进行细胞周期调控的研究。1983年报道,通过35S-Met标记示踪,在海胆卵中发现两种特殊蛋白质(分子量约45~60KD),其含量随细胞周期进程变化而变化,一般在细胞间期内积累,在细胞分裂期内消失,在下一个细胞周期又重复这一消长现象。即在每一轮间期开始合成,G2/M时达到高峰,M期结束突然被水解掉,下一轮间期又重新积累合成。把这两种蛋白质命名为细胞周期蛋白(cyclin),简称周期蛋白。揭示cyclin第 44 页 共 55 页

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是细胞周期调控者,是诱导细胞进入M期所必需。

进一步的实验又证明,周期蛋白可能参与MPF的功能调节。MPF的生化成分包括两个亚单位,即Cdc2蛋白和周期蛋白。当两者结合后,表现出蛋白激酶活性。Ccd2为催化亚基,周期蛋白为调节亚基。

四、CDK激酶和CDK激酶抑制物 1 CDK激酶

在分离的10多个cdc2相关基因所编码的蛋白质(Cdc2)都含有两个共同特点:一个是它们都含有一段类似的氨基酸序列,另一个是它们都可以与周期蛋白结合,并将周期蛋白作为其调节亚基,进而表现出蛋白激酶活性。因而它们被统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶(Cyclin-dependent kinase),简称CDK激酶。所以后来又将cdc基因称为CDK基因。实际上CDK是cdc2(细胞分裂周期基因)等基因编码的蛋白激酶(P34cdc2激酶、P34cdc28激酶等)。 2 CDK激酶抑制物

指细胞内存在的一些对CDK激酶活性起负性调控的蛋白质(Cyclin-dependent kinase inhibitors,CDKIS)。是能与CDKS结合并抑制其活性的一类蛋白质,是CDKS的负调控因子,具有确保细胞周期高度时序性的功能,在细胞周期的负调控过程中扮演重要角色。目前已发现多种。

细胞周期“驱动器”:指推动细胞周期的进程及各个时相间过渡的一组全酶复合物,包括CDKS,CDKIS及CDKS的正调控因子——周期蛋白(cyclin)。

五、细胞周期运转调控

在细胞周期中最主要的事件是遗传信息载体DNA在“DNA复制期”进行复制,DNA复制的起始标志着细胞周期的启动。因此,对DNA复制起始的调控是控制细胞周期的重要环节。

(一)DNA复制起始位置的调控

DNA复制的起始位置通常不是随机的,而是从染色体某一特定位点上开始。这个位点被称为DNA复制起始点(Origin of DNA RepLication),当前最为流行的观点是,DNA复制起始点是通过起始蛋白质结合在特定的DNA顺式序列上形成的。这一模型在原核生物和动物病毒的DNA复制中得到证实,但真核细胞要远比该模型复杂得多。

DNA起始序列(ARS:Autonomously Replication Seguence);起始蛋白质(ORC:origin Recognition complex)

(二)复制起始位置的选择发生在G1期

G1期早期的CHO细胞核放入爪蟾卵抽提物中进行体外复制,DNA复制起始位置是随机的;G1期中晚期的CHO细胞核放入瓜蟾卵抽提物中复制,其起始位置就与细胞自身体内复制起始位置一致,不再是随机的了。

这表明在真核生物细胞周期的G1期中存在一个DNA定点复制的调控点,这个点被称为“DNA复制起始位置决定点(Origin Decision Point,ODP)。这是继70年代中期发现的第一个哺乳动物细胞周期调控点(限制点,Restriction Point)以来第二个被发现的细胞周期调控点,它把细胞周期调控与DNA复制的起始控制联系了起来。

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第十二章 细胞分化与基因表达调控

教学目的:1 掌握细胞分化的本质及影响因素 2 了解基因表达调控的种类及机理 教学重点:细胞分化的本质及影响因素 教学难点:转录水平的基因调控 讲授法

引言 上面我们介绍了细胞分裂的有关问题,较为普遍的细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂,在生物的个体发生中,这两种分裂方式交替发生,以保证生物种族的延续。 第一节 细胞分化

一、细胞分化( cell differentiation)的概念及特点

概念 简单说细胞分化(cell differentiation)是个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程。

所以,细胞分化是指同源细胞通过分裂,发生形态、结构与功能特征稳定差异的过程。

二、细胞分化的实质

1 细胞分化是基因选择性表达的结果

在个体发育过程中基因按照一定程序相继活化的现象,称为基因的差次表达(differential expression)或顺序表达(Sequential expression) 。即在同一时间内不是所有的基因都具活性,而是有的有活性,有的无活性,有些细胞是这部分基因有活性,有些细胞则是另外一些基因有活性。

2 组织特异性基因和管家基因

一类是维持细胞最基本生命活动的基因,是所有一切细胞都需具备的,由此译制基本生命活动所必需的结构和功能蛋白。这类基因称“House-keeping gene”,译为“管家基因”,它们与细胞分化关系不大。如编码与细胞分裂、能量代谢、细胞基本建成有关的蛋白质的基因属此类。另一类是译制特异蛋白质的基因,与细胞的基本生存无直接关系,但与细胞分化关系密切,被称为“Luxury gene”,译为奢侈基因。 3 组合调控引发组织特异性基因的表达

三、影响细胞分化的因素

弄清了细胞分化的实质,研究者们便把注意力集中到基因选择表达的控制机理方面。除细胞核与细胞质的相互作用对细胞分化的影响外,包括环境在内的诸多因素均对细胞分化有重要的影响。

(一)细胞的全能性

(二)影响细胞分化的因素 1 胞外信号分子 2 细胞记忆与决定

3 受精卵细胞质的不均一性 4 细胞间的相互作用与位置效应 5 环境对性别决定的影响 6 染色质变化与基因重排 7 细胞核对细胞分化的作用 8 细胞质对细胞分化的作用

四、细胞分化与胚胎发育 第二节 癌细胞(cancer cell)

第 46 页 共 55 页

细胞生物学教案(完整版)

是生物体内由正常细胞转变成的不受控制地恶性增殖细胞,细胞一旦发生癌变,其生物学属性则发生一系列变化。可认为是不正常的细胞分化过程。

一、主要特征

二、致癌因素

三、癌基因(Oncogene,onc)与抑癌基因 60年代末发现癌基因的存在。

本世纪初(1908)发现多种病毒可引起肿瘤的发生,称这些病毒为肿瘤病毒或致癌病毒(Oncogenic virus),有DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒,主要的是RNA肿瘤病毒,被称为逆转录病毒(retrovirus)。其中含有病毒癌基因(V-oncogne) RNA肿瘤病毒 ↓侵染 寄主细胞 RNA ↓反转录 cDNA(互补DNA) ↓ DNA双螺旋 ↓

整合到寄主染色体一同复制,

此时称细胞癌基因(C-oncogene)或原癌基因(proto—oncogene)

指存在于细胞中的与V-oncogene相对应的同源序列。原癌基因(细胞癌基因)存在于正常的细胞中,处于被阻遏状态或许还参与细胞正常活动。但是 Proto-oncogene(C-oncogene) ↓致癌因子

oncogene(癌基因) ↓

导致细胞发生癌变

第三节 真核细胞基因表达的调控

一、复制水平上对基因表达的调控

主要包括:染色体消减和失活,以及基因扩增。

意义:基因扩增是一种通过改变基因数量来调节基因表达的方式,以便在短期内产生出某一基因拷贝,以调节基因表达。

二、转录水平上对基因表达的调节

通过某种机制,在一定时间控制mRNA的转录。如果是这样,那么细胞分化的本质就是不同类型的细胞专门活化某种特定的基因,转录形成特定的mRNA的过程。

真核细胞没有象原核细胞那样的操纵子及其紧密连锁的基因,其特点在于既受基因调控的顺式作用元件影响,同时又受反式作用因子的影响,二者的相互作用实现真核转录调控。顺式作用元件(cis-acting elements)。

指与特定蛋白质编码区连锁在一起的对转录起调控作用的DNA序列结构,包括启动子、增强子和近来发现的抑制子(沉寂子silencer)。 ○1启动子(promotor) ○2增强子(enhancer)

反式作用因子(trans-acting factors)

指能直接或间接地识别或结合各顺式调控元件核心序列(8-12bp)上,参与调控靶基因转录效率第 47 页 共 55 页

细胞生物学教案(完整版)

的一组蛋白质。目前已分离纯化或鉴定的有几百之多,主要包括各种基因调控蛋白。其功能都是通过与特异DNA序列相互作用而实现的,因此反式作用因子必须具备两种能力:一是它们必需识别定位在影响特殊靶基因的增强子、启动子和其它调控元件中的特异性靶序列;二是对于一个转录因子或正调控蛋白还要求它们能够通过与RNA聚合酶或其它转录因子结合而行使功能。

三、转录后水平调控

1、hnRNA的修饰加工

a、5′末端“戴帽”:即在5′末端的鸟嘌呤的N-7位上产生甲基化,变成7-甲基鸟苷(M7G),使5′末端成为5′-M7G-PPP。

生物学意义:可能阻止5′末端继续添加核苷酸,不受磷酸酶和核酸酶降解,起稳定mRNA的作用,并利于同核糖体小亚基结合,形成起始复合物。

b、3′-末端加“尾”:即在3′末端加上多个(200-250个)腺苷酸,形成PolyA“尾”。 生物学意义:促使3′末端与内质网结合,而使3′末端稳定,另外可能有延长mRNA寿命的作用。利于从核孔中输出。

c、部分核苷酸甲基化:某些腺苷酸的第6位碳被甲基化形成m6A,功能不清。

2、mRNA的选择性拼接(修剪拼接) 指切去内含子,将外显子连接的过程。 5′外显子↓GT„„内含子„„AT↓外显子-3′

内含子(intron):真核生物中不连续基因中的居间序列。 外显子(exon):被内含子隔开的基因序列。

内含子序列的精确切除是一种高度专一的作用过程,它需要mRNA前体中特异的识别信号,也需要细胞中识别这些信号的特定因子。目前认为核内的小分子RNA(small nucleur RNA,SnRNA)及其蛋白质复合物(SnRNP)可作为信号识别的特定因子。(小核糖核蛋白颗粒) 存在于真核细胞核中与RNA加工过程有关的RNA。是由RNA聚合酶III催化合成的。

SnRNA长约90~220个核苷酸,共分6种,分别编号为U1„„U6。其中U3位于核仁中,与28srRNA的成熟有关。U1在核液中与mRNA的剪接加工有关。它对hn-RNA中的内含子外显子接点有辨认能力,能把转录本中在内含子、外显子接点切断,并进一步将外显子连接起来。SnRNA非常稳定,不游离有存在,常常同特有蛋白质结合成复合物—小核糖核蛋白颗粒(snRNPs)。

拼接方式有两种:一是切除内含子后,将外显子规范地拼接成成熟的mRNA,称为组成型拼接。这样一个基因只产生一种成熟的mRNA,也只产生一种蛋白质产物。另一种拼接方式。是可调控的选择性拼接,因而产生不同的成熟mRNA,翻择产生不同的蛋白质。

3、mRNA的选择性运输

细胞可以在不同情况下选择地将不同的hnRNA加工成mRNA,并把它们运至细胞质,这便是mRNA的选择性加工运输。这种运输是一种通过核孔的主动运输方式,其可能机制大体分为:○1依赖于核孔复合体上受体蛋白对RNA分子的特异性识别,缺少识别信号便保留在核内;○2不需要识别信号,除被特别保留在核内的RNA外:其余RNA都自动地输出细胞核;○3存在选择输出和选择保留的联合机制。

四、翻译和翻译后加工水平的调控

在这个水平上调控,主要是控制mRNA的稳定性和mRNA翻译起始的调控。

所谓在翻译水平上的调节,是说基因转录的各种mRNA并不都能翻译成蛋白质,在不同细胞中有不同的mRNA得到翻译,结果不同细胞具有不同的蛋白质,细胞内才有了差别(分化),是否有这种调节机制呢?

人们早就注意到在海胆未受精卵中存在着较稳定(未活化)的mRNA,这种mRNA只有在受精后才能翻译,称为母体mRNA(maternal mRNA)。推测这种mRNA可能在未受精卵中被蛋白质遮盖,或被局限在细胞内某一特定区域而不能被翻译。而在受精后从这类束缚中解放出来,开始翻译成第 48 页 共 55 页

细胞生物学教案(完整版)

蛋白质。所以认为,在真核细胞对基因表达调节的一条重要途径是产生稳定性的mRNA,处于隐蔽状态,在一定条件下进行翻译。

1、mRNA的稳定性

通过mRNA稳定性的变化来调控基因表达。原核细胞绝大多数的mRNA不稳定,靠其快速合成和快速降解来调整其基因表达以适应环境之变化。

真核细胞的mRNA相对来说稳定的多,影响mRNA的稳定性除mRNA分子3`端特殊信号序列外,某些mRNA的稳定性还受细胞外信号的影响。如激素。

在3`端非翻译区含有一长段含A和U的核苷酸序列,与其不稳定性有关。

2、mRNA翻译起始的调控

通过控制mRNA翻译的起始,来进行基因表达的调控。“隐蔽mRNA”,在受精前贮存并不起始翻译的mRNA。在受精后被激活,合成蛋白质,满足快速卵裂之需。

真核细胞mRNA相当稳定,可生存很长时间,例:海胆卵mRNA直到受精后才转译,种子中的mRNA要到萌发时才转译,为什么出现这种现象,有人提出“蒙面信使”理论:认为mRNA贮藏在由mRNA和核糖体以及一个蛋白质外壳组成的细胞质颗粒中,免遭酶的攻击而可长期保存,当有某种诱导因子时,除掉外壳进行转译。

3、翻译后加工水平调控

蛋白质合成后通常还需加工、修饰和正确折叠才能成为有功能活性的蛋白质。因此,在此水平上也存在表达的调控问题。

由上可知:细胞分化的基因表达调控主要是在转录水平上。总之,细胞分化机理是一相当复杂而又未能彻底阐明的课题,有待于今后详尽研究。 第四节 几种分化细胞

一、红血细胞(红血球)

二、免疫防卫系统——淋巴细胞的分化 1 细胞的基本防御能力

特异性免疫 是先天具有的普遍的免疫方式,由各类吞噬细胞和补体行使。 大吞噬细胞系统:单核细胞,进一步成熟变为巨噬细胞。

(2)特异性免疫系统 包括细胞免疫和体液免疫,分别有不同的免疫细胞——T淋巴细胞和B淋巴细胞。

第 49 页 共 55 页

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第十三章 细胞的衰老与凋亡

教学目的:1 掌握细胞衰老与凋亡的概念 2 探讨细胞衰老及凋亡的机理 教学重点:影响细胞凋亡的因素 教学难点:细胞凋亡的机理 讲授法

第一节 细胞衰老

概 述 细胞衰老的研究只是整个衰老生物学(老年学,人类学)研究中的一部分。所谓衰老生物学(biology of senescence)(或称老年学,gerontology)是研究生物衰老的现象、过程和规律。其任务是要揭示生物(人类)衰老的特征,探索发生衰老的原因和机理,寻找推迟衰老的方法,根本目的在于延长生物(人类)的寿命。

多细胞有机体细胞,依寿命长短不同可划分为两类,即干细胞和功能细胞。干细胞在整个一生都保持分裂能力,直到达到最高分裂次数便衰老死亡。如表皮生发层细胞,生血干细胞等。

一、 早期的细胞衰老研究

100年前,魏斯曼曾提出种质不死而体质会衰老和死亡的学说,后来,Carrel和Ebeling认为细胞本身不会衰老,衰老是由于环境的影响造成的。特别是20世纪40-50年代,由于L系小鼠细胞和Hela细胞系的建立,又使细胞不死性的观点更加巩固。直到60年代初,Hayflick等人的出色工作对细胞不死的观点彻底动摇了。

二、Hayflick界限

Hayflick通过对不同生物的胚成纤维细胞的体外培养,发现物种寿命和培养细胞寿命之间存在着确切的相互关系。

Hayflick巧妙的设计实验,进一步证明了决定细胞衰老的因素在细胞内部,而不是外部环境。 取老年男性个体的细胞(间期无巴氏小体)和年轻女性个体的细胞(间期有巴氏小体)进行单独或混合培养,并统计其倍增次数。结果发现,混合培养中的两类细胞的倍增次数与各自单独培养时相同,即在同一培养液,当年轻细胞旺盛增殖的同时,年老细胞就停止生长了; 年轻细胞的胞质体与年老的完整细胞融合时,得到的杂种细胞不能分裂;

年老细胞的胞质体与年轻的完整细胞融合时,杂种细胞的分裂能力几乎与年轻细胞相同。充分说明决定细胞的衰老是细胞核,而不是细胞质。

体外培养的细胞,不是不死的,而是有一定寿命的,它们的增殖能力不是无限的,而是有一定的界限。即Hayflick界限。从而引出了细胞最高分裂次数的问题。

三、细胞在体内条件下的衰老

●在机体内,细胞的衰老和死亡是常见的现象,甚至在个体发育的早期也会发生; ●正常情况下终生保持分裂的细胞,其分裂能力也表现出随着有机体年龄的增高而下降; ◆衰老动物体内,细胞分裂速度显著减慢,其原因主要是G1期明显延长; ◆衰老个体内的环境因素影响了细胞的增殖和衰老;

◆骨髓干细胞移植实验说明随着年龄的增加,干细胞增殖速度也趋缓慢.

第 50 页 共 55 页

第三篇:《慢阻肺》教案讲稿(完整版)

山西医科大学汾阳学院

系部

临床医学系

教研室

教研室

任课教师

课程名称

内科学

授课班级

授课时间

200

-200

学年第

学期

课程

名称

中文名称

英文名称

课程

说明

对教

师的

要求

教材

选用

学》

主编

李家邦

人民卫生出版社

参考

书籍

与常

用网

地址

参考书籍:

1、《新编中医学》

第二版

人民卫生出版社

理论课教案(范例)

授课章节

第二章

慢性支气管炎

慢性阻塞性肺疾病

授课对象

临床医学本科

授课时数

2学时

授课时间

第四学年

第一学期

授课地点

多媒体教室

教学

目的

与要

一、掌握慢性支气管炎的定义、临床表现、诊断标准、防治原则。

二、熟悉慢性支气管炎呼吸功能检查主要指标及临床意义。

三、了解慢性支气管炎的病因与发病机制、病理改变、预后。

四、掌握阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病的定义和诊断。

五、掌握慢阻肺的临床表现、肺功能、X线、血气检查、诊断、鉴别诊断、治疗。

六、熟悉慢阻肺稳定期病情严重程度评估及意义、并发症。

七、了解慢阻肺的流行病学情况、病因与发病机制、病理改变、病理生理及预后。

教学

重点

与难

重点:慢支、肺气肿及COPD的概念、临床表现、诊断标准、治疗。

难点:COPD的诊断及稳定期病情严重程度评估。

教学

方法

课堂讲授法、多媒体演示法、临床病例讨论法、问题导向学习法

教具

多媒体课件

挂图

授课

提纲

第一节

慢性支气管炎

一、慢支概述

二、慢支的病因和发病机制:目前尚不完全清楚

(一)非感染性因素:吸烟、职业粉尘和化学物质、空气污染、其他因素均可损伤呼吸道黏膜,为细菌感染增加条件。

(二)感染因素:病毒、支原体、细菌等感染是慢支发生、发展的重要原因之一。

三、慢支的病理:病变由内到外,由轻到重逐渐加重,最后累及气道壁及周围组织,气道支气管壁的损伤-修复过程反复发生,进而引起支气管结构重塑,胶原含量增加,瘢痕形成,进一步发展成阻塞性肺气肿。

四、慢支的临床表现

(一)症状:咳嗽、咳痰、喘息

(二)体征:

五、实验室和其他辅助检查

(一)X线检查

(二)呼吸功能检查

(三)血液、痰液检查

六、诊断与鉴别诊断

七、治疗

(一)急性加重期治疗

1.

控制感染

2.

镇咳祛痰

3.

平喘

(二)缓解期治疗

第二节

慢性阻塞性肺疾病(COPD)

一、概述

(一)慢阻肺及肺气肿的定义

(二)慢阻肺与慢支和肺气肿的关系

(三)流行病学情况

二、病因和发病机制

(一)炎症机制

(二)蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制

(三)氧化应激机制

(四)其他机制

三、病理改变

四、病理生理

五、临床表现

(一)症状:慢性咳嗽、咳痰、气短或呼吸困难、喘息和胸闷、其他

(二)体征:肺气肿体征

六、实验室和其他辅助检查

(一)肺功能检查

(二)胸部影像学检查

(三)血气及其他检查

七、诊断、稳定期病情严重程度评估、鉴别诊断

(一)诊断依据

(二)稳定期病情严重程度评估

1.

症状评估

2.

肺功能评估

3.

急性加重风险评估

(三)鉴别诊断

1.

哮喘

2.

其他引起慢性咳嗽、咳痰症状的疾病

3.

其他引起劳力性气促的疾病

4.

其他原因所致的呼吸气腔扩大

八、并发症

(一)慢性呼吸衰竭

(二)自发性气胸

(三)慢性肺源性心脏病

九、治疗

(一)稳定期治疗

(二)急性加重期治疗

十、预防

外语词汇要求

肺气肿(emphysema);

慢性阻塞性肺疾病

(chronic

obstructive

pulmonary

disease,COPD);

慢性阻塞性肺疾病全球倡议(Global

Initiative

for

chronic

obstructive

lung-Disease

,

COPD)。

参考书目

1.

实用内科学(第14版),陈灏珠主编,人民卫生出版社,2013年

2.

《内科学》人民卫生出版社,第8版,葛均波,徐永健主编

3.

《内科学》人民卫生出版社,第7版,陆再英,钟南山主编

4.

GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗和预防的全球策略(2016年更新版)《中国医学前沿杂志(电子版)

》2016年第8卷第7期,庞红燕,杨汀,王辰。

思考题

1.

COPD临床表现、肺功能及血气检查

2.

COPD稳定期病情严重程度评估、诊断依据

3.

急性加重期及稳定期治疗原则

注解

第二章

慢性支气管炎

慢性阻塞性肺疾病

第一节

慢性支气管炎

一、概述

慢性支气管炎(chronic

bronchitis)简称慢支,是气管、支气管黏膜及其周围组织的慢性非特异性炎症。临床上以咳嗽、咳痰为主要症状,或有喘息,每年发病持续3个月或更长时间,连续2年或2年以上,并排除具有咳嗽、咳痰、喘息症状的其他疾病。

二、病因和发病机制

本病的病因尚不完全清楚,可能是多种环境因素与机体自身因素长期相互作用的结果。

(一)吸烟

吸烟为最重要的环境发病因素,吸烟者慢性支气管炎的患病率比不吸烟者高2〜8倍。烟草中的焦油、尼古丁和氢氰酸等化学物质具有多种损伤效应,如损伤气道上皮细胞和纤毛运动,使气道净化能力下降;促使支气管黏液腺和杯状细胞增生肥大,黏液分泌增多;刺激副交感神经而使支气管平滑肌收缩,气道阻力增加;使氧自由基产生增多,诱导中性粒细胞释放蛋白酶,破坏肺弹力纤维,诱发肺气肿形成等。

(二)职业粉尘和化学物质

接触职业粉尘及化学物质,如烟雾、变应原、工业废气及室内空气污染等,浓度过高或时间过长时,均可能促进慢性支气管炎发病。

内因

机体自身因素

外因

感染因素

非感染因素

注解

(三)空气污染

大气中的有害气体如二氧化硫、二氧化氮、氯气等可损伤气道黏膜上皮,使纤毛清除功能下降,黏液分泌增加,为细菌感染增加条件。

(四)感染因素

病毒、支原体、细菌等感染是慢性支气管炎发生发展的重要原因之一。病毒感染以流感病毒、鼻病毒、腺病毒和呼吸道合胞病毒为常见。细菌感染常继发于病毒感染,常见病原体为肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌和葡萄球菌等。这些感染因素同样造成气管、支气管黏膜的损伤和慢性炎症。

(五)其他因素

免疫功能紊乱、气道高反应性、年龄增大等机体因素和气候等环境因素均与慢性支气管炎的发生和发展有关。如老年人肾上腺皮质功能减退,细胞免疫功能下降,溶菌酶活性降低,从而容易造成呼吸道的反复感染。寒冷空气可以刺激腺体增加黏液分泌,纤毛运动减弱,黏膜血管收缩,局部血循环障碍,有利于继发感染。

三、病理

支气管上皮细胞变性、坏死、脱落,后期出现鳞状上皮化生,纤毛变短、粘连、倒伏、脱失;各级支气管壁均有多种炎症细胞浸润,以中性粒细胞、淋巴细胞为主,急性发作期可见到大量中性粒细胞,严重者为化脓性炎症,黏膜充血、水肿;杯状细胞和黏液腺肥大和增生、分泌旺盛,大量黏液潴留;病情继续发展,炎症由支气管壁向其周围组织扩散,黏膜下层平滑肌束可断裂萎缩,黏膜下和

由内到外逐层受累,最后可累及整个气道壁及周围组织

注解

支气管周围纤维组织增生;支气管壁的损伤-修复过程反复发生,进而引起支气管结构重塑,胶原含量增加,瘢痕形成;进一步发展成阻塞性肺气肿时见肺泡腔扩大,肺泡弹性纤维断裂。

三、临床表现

(一)

症状

缓慢起病,病程长,反复急性发作而病情加重。主要症状为咳嗽、咳痰,或伴有喘息。急性加重系指咳嗽、咳痰、喘息等症状突然加重。急性加重的主要原因是呼吸道感染,病原体可以是病毒、细菌、支原体和衣原体等。

1.

咳嗽

冬春季重,夏季减轻,一般晨间咳嗽为主,睡眠时有阵咳或排痰。

2.

咳痰

一般为白色黏液和浆液泡沫性,偶可带血。清晨排痰较多,起床后或体位变动可刺激排痰。

3.

喘息或气急

喘息明显者常称为喘息性支气管炎,部分可能伴发支气管哮喘。若伴肺气肿时可表现为劳动或活动后气急。

(二)体征

早期多无异常体征。急性发作期可在背部或双肺底听到干、湿啰音,咳嗽后可减少或消失。

如伴发哮喘可闻及广泛哮鸣音并伴呼气期延长。

(三)实验室和其他辅助检査

1.

X线检查

早期可无异常。反复发作者表现为肺纹理增粗、紊乱,呈网状或条索状、斑点

状阴影,以双下肺野明显。

2.

呼吸功能检查

早期无异常。如有小气道阻塞时,最大呼气流速-容量曲线在75%和

50%肺容量时流量明显降低。当使用支气管扩张剂后第一秒用力呼气容

咳、痰、喘三大主症,

注解

积(FEV1占用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)<0.

70提示已发展为慢性阻塞性肺疾病。

3.

血液检查

细菌感染时偶可出现白细胞总数和(或)中性粒细胞增高。

4.

痰液检查

可培养出致病菌。涂片可发现革兰阳性菌或革兰阴性菌,或大量破坏的白细胞和杯状细胞。

四、诊断与鉴别诊断

依据咳嗽、咳痰,或伴有喘息,每年发病持续3个月,连续2年或2年以上,并排除其他可以引起类似症状的慢性疾病。

1.

支气管哮喘

部分哮喘患者以刺激性咳嗽为特征,灰尘、油烟、冷空气等容易诱发咳嗽,常有家庭或个人过敏疾病史。对抗生素治疗无效,支气管激发试验阳性。

2.

嗜酸粒细胞性支气管炎

临床症状类似,X线检查无明显改变或肺纹理增加,支气管激发试验多阴性,临床上容易误诊。诱导痰检查嗜酸粒细胞比例增加(>3%)可以诊断。

3.

肺结核

常有发热、乏力、盗汗及消瘦等症状。痰液查找抗酸杆菌及胸部X线检查可以鉴别。

4.

支气管肺癌

多数有数年吸烟史,顽固性刺激性咳嗽或过去有咳嗽史,近期咳嗽性质发生改变,常有痰中带血。有时表现为反复同一部位的阻塞性肺炎,经抗生素治疗未能完全消退。痰脱落细胞学、胸部CT及纤维支气管镜等检查可明确诊断。

5.

特发性肺纤维化

临床经过多缓慢,开始仅有咳嗽、咳痰,偶有气短。仔细

注解

听诊在胸部下后侧可闻爆裂音(Velcro啰音)。血气分析示动脉血氧分压降低,而二氧化碳分压可不升高。高分辨螺旋CT检查有助诊断。

6.

支气管扩张

典型者表现为反复大量咯脓痰或反复咯血。X线胸部拍片常见肺野纹理粗乱或呈卷发状。高分辨螺旋CT检查可确定诊断。

7.

其他引起慢性咳嗽的疾病

慢性咽炎、鼻后滴漏综合征、胃食管反流、某些心血管疾病(如二尖瓣狭窄)等均有其各自的特点。

五、治疗

(一)急性加重期的治疗

1.

控制感染

多依据患者所在地常见病原菌经验性地选用抗生素,一般口服,病情严重时静脉给药。如左氧氟沙星0.

4g,每日1次;罗红霉素0.

3g,每日2次;阿莫西林2〜4g/d,分2〜4

次口服;头孢呋辛1.0g/d,分2次口服;复方磺胺甲嗯唑(SMZ-co),每次2片,每日2次。如果能培养出致病菌,可按药敏试验选用抗生素。

2.

镇咳祛痰

可试用复方甘草合剂10ml,每日3次;或复方氯化铵合剂10ml,每日3次;或溴己新8〜16mg,每日3次;或盐酸氨溴索30mg,每日3次;或桃金娘油0.

3g,每日3次。干咳为主者可用镇咳药物,如右美沙芬或其合剂等。

3.

平喘

有气喘者可加用支气管扩张剂,如氨茶碱O.lg,每日3次,或用茶碱控释剂;或β2受体激动剂吸入。

(二)缓解期治疗

1.

戒烟,避免吸入有害气体和其他有害颗粒。

感染是最常见的诱因,控制感染至关重要

注解

2.

增强体质,预防感冒。

3.

反复呼吸道感染者可试用免疫调节剂或中医中药,如流感疫苗、肺炎疫苗、卡介菌多糖核酸、胸腺肽等,部分患者或可见效。

六、预后

部分患者可控制,不影响工作、学习;部分患者可发展成慢性阻塞性肺疾病甚至肺心病。

第二节

慢性阻塞性肺疾病

一、概述

慢性阻塞性肺疾病(chronic

obstructive

pulmonary

disease,COPD)简称慢阻肺,是以持续气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病,其气流受限多呈进行性发展,与气道和肺组织对香烟烟雾等有害气体或有害颗粒的异常慢性炎症反应有关。肺功能检查对确定气流受限有重要意义。在吸入支气管扩张剂后,第一秒用力呼气容积(FEV1/用力肺活量(FVC)(FEV1/FVC)<0.70表明存在持续气流受限。

慢阻肺与慢性支气管炎和肺气肿(emphysema)有密切关系。如本章第一节所述,慢性支气管炎是指在除外慢性咳嗽的其他已知原因后,患者每年咳嗽、咳痰3个月以上并连续2年者。肺气肿则指肺部终末细支气管远端气腔出现异常持久的扩张,并伴有肺泡壁和细支气管的破坏,而无明显的肺纤维化。当慢性支气管炎、肺气肿患者肺功能检查出现持续气流受限时,则能诊断为慢阻肺;如患者只有慢性支气管炎和(或)肺气肿,而无持续气流受限,则不能诊断为慢阻肺。

一些已知病因或具有特征病理表现的疾病也可导致持续气流受限,如支气管扩张症、肺结核纤维化病变、严重的间质性肺疾病、弥漫性泛细支气管炎以及闭塞性细支气管炎等,但均不属于慢阻肺。

慢阻肺是呼吸系统疾病中的常见病和多发病,患病率和病死率均居高不下。

肺功能检查是诊断COPD必须条件

注解

1992年在我国北部和中部地区对102

230名农村成年人进行了调查,慢阻

肺的患病率为3%。近年来对我国7个地区20

245名成年人进行调查,慢阻肺的患病率占40岁以上人群的8.

2%。

因肺功能进行性减退,严重影响患者的劳动力和生活质量。慢阻肺造成巨大的社会和经济负担,根据世界银行/世界卫生组织发表的研究,预计至2020年时慢阻肺将占世界疾病经济负担的第五位。

二、病因

本病的病因与慢性支气管炎相似,可能是多种环境因素与机体自身因素长期相互作用的结果。具体见本章第一节。

三、发病机制

(一)

炎症机制

气道、肺实质及肺血管的慢性炎症是慢阻肺的特征性改变,中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞等炎症细胞均参与了慢阻肺的发病过程。中性粒细胞的活化和聚集是慢阻肺炎症过程的一个重要环节,通过释放中性粒细胞弹性蛋白酶等多种生物活性物质引起慢性黏液高分泌状态并破坏肺实质。

(二)

蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制

蛋白水解酶对组织有损伤、破坏作用;抗蛋白酶对弹性蛋白酶等多种蛋白酶具有抑制功能,

其中α1抗胰蛋白酶(α1-AT)是活性最强的一种。蛋白酶增多或抗蛋白酶不足均可导致组织结构破坏,产生肺气肿。吸入有害气体和有害物质可以导致蛋白酶产生增多或活性增强,而抗蛋白酶产生减少或灭活加快;同时氧化应激、吸烟等危险因素也可以降低抗蛋白酶的活性。先天性α1

-抗胰蛋白酶缺乏多见北欧血统的个体,我国尚未见正式报道。

注解

(三)氧化应激机制

许多研究表明慢阻肺患者的氧化应激增加。氧化物主要有超氧阴离子、羟根、次氯酸、H2O2和一氧化氮等。氧化物可直接作用并破坏许多生化大分子如蛋白质、脂质和核酸等,导致细胞功能障碍或细胞死亡,还可以破坏细胞外基质;引起蛋白酶-抗蛋白酶失衡;促进炎症反应,如激活转录因子NF-kB,参与多种炎症介质的转录,如IL-8、TNF-cx以及诱导型一氧化氮合酶(NOS)

和环氧化物酶等的转录。

(四)其他机制

如自主神经功能失调、营养不良、气温变化等都有可能参与慢阻肺的发生、发展。

上述炎症机制、蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制、氧化应激机制以及自主神经功能失调等共同作用,产生两种重要病变:第一,小气道病变,包括小气道炎症、小气道纤维组织形成、小气道管腔黏液栓等,使小气道阻力明显升高。第二,肺气肿病变,使肺泡对小气道的正常牵拉力减小,小气道较易塌陷;同时,肺气肿使肺泡弹性回缩力明显减低。这种小气道病变与肺气肿病变共同作用,造成慢阻肺特征性的持续气流受限。引起所属终末肺组织,即肺泡管、肺泡囊及肺泡的扩张,其特点是气肿囊腔较小,遍肺小叶内。有时两型同时存在一个肺内称混合型肺气肿,多在小叶中央型基础上,并发小叶周边区肺组织膨胀。

注解

(一)

肺气肿的病理改变

1.

肉眼观

肺过度膨胀,弹性减退。外观灰白或苍白,表明可见多个大疱。

2.

镜下观

肺泡壁变薄,肺泡腔扩大、破裂或形成大疱,血液供应减少,弹性纤维网破坏。

3.

病理分型

按累及肺小叶的部位,可将阻塞性肺气肿分为小叶中央型(见下图1)、全小叶型(见下图2)及介于两者之间的混合型三类,其中以小叶中央型为多见。小叶中央型是由于终末细支气管或一级呼吸性细支气管炎症导致管腔狭窄,其远端的二级呼吸性细支气管呈囊状扩张,其特点是囊状扩张的呼吸性细支气管位于二级小叶的中央区。全小叶型是呼吸性细支气管狭窄,引起所属终末肺组织,即肺泡管、肺泡囊及肺泡的扩张,其特点是气肿囊腔较小,遍布于肺小叶内。有时两型同时存在一个肺内称混合型肺气肿,多在小叶中央型基础上,并发小叶周边区肺组织膨胀。

小叶中央型肺气肿

图1

注解

全小叶型肺气肿

图2

五、病理生理

慢阻肺特征性的病理生理变化是持续气流受限致肺通气功能障碍。随着病情的发展,肺组织弹性日益减退,肺泡持续扩大,回缩障碍,则残气量及残气量占肺总量的百分比增加。肺气肿加重导致大量肺泡周围的毛细血管受膨胀肺泡的挤压而退化,致使肺毛细血管大量减少,肺泡间的血流量减少,此时肺泡虽有通气,但肺泡壁无血液灌流,导致无效腔样气量增大;也有部分肺区虽有血液灌流,但肺泡通气不良,不能参与气体交换,导致功能性分流增加,从而产生通气

与血流比例失调。同时,肺泡及毛细血管大量丧失,弥散面积减少。通气与血流比例失调与弥散障碍共同作用,导致换气功能发生障碍。通气和换气功能障碍可引起缺氧和二氧化碳潴留,发生不同程度的低氧血症和高碳酸血症,最终出现呼吸功能衰竭。

注解

六、临床表现

(一)症状

起病缓慢,病程较长。主要症状包括:

1.

慢性咳嗽

随病程发展可终身不愈。常晨间咳嗽明显,夜间有阵咳或排痰。

2.

咳痰

一般为白色黏液或浆液性泡沫性痰,偶可带血丝,清晨排痰较多。急性发作期痰量增多,可有脓性痰。

3.

气短或呼吸困难

早期在较剧烈活动时出现,后逐渐加重,以致在日常活动甚至休息时也感到气短,是慢阻肺的标志性症状。

4.

喘息和胸闷

部分患者特别是重度患者或急性加重时出现喘息。

5.

其他

晚期患者有体重下降,食欲减退等。

(二)体征

早期体征可无异常,随疾病进展出现以下体征:

1.

视诊

胸廓前后径增大,肋间隙增宽,剑突下胸骨下角增宽,称为桶状胸。部分患者呼吸变浅,频率增快,严重者可有缩唇呼吸等。

2.

触诊

双侧语颤减弱。

3.

叩诊

肺部过清音,心浊音界缩小,肺下界和肝浊音界下降。

4.

听诊

两肺呼吸音减弱,呼气期延长,部分患者可闻及湿性啰音和(或)干性啰音。

七、实验室和其他辅助检查

(一)肺功能检查

是判断持续气流受限的主要客观指标。使用支气管扩张剂FEV1/FVC<0.70可确定为持续气流受限。肺总量(TLC)、功能残气量(FRC)和残气量(RV)增高,肺活量(VC)减低,表明肺过度充气。

特征性症状:在咳嗽、咳痰的基础上出现逐渐加重的呼吸困难

肺气肿征

注解

(二)胸部X线检查

慢阻肺早期胸片可无异常变化,以后可出现肺纹理增粗、紊乱等非特异性改变,也可出现肺气肿改变。X线胸片改变对慢阻肺诊断特异性不高,但对于与其他肺疾病的鉴别具有非常重要的价值。对于明确自发性气胸、肺炎等常见并发症也十分有用。

(三)胸部CT检査

CT检查可见慢阻肺小气道病变的表现、肺气肿的表现以及并发症的表现,但其主要临床意义在于排除其他具有相似症状的呼吸系统疾病。

(四)血气检査

对确定发生低氧血症、高碳酸血症、酸碱平衡失调以及判断呼吸衰竭的类型有重要价值。

(五)其他

慢阻肺合并细菌感染时,外周血白细胞增高,核左移。痰培养可能查出病原菌。

八、诊断与稳定期病情严重程度评估

主要根据吸烟等高危因素史、临床症状、体征及肺功能检查等,并排除可以引起类似症状和肺功能改变的其他疾病,综合分析确定。肺功能检查见持续气流受限是慢阻肺诊断的必备条件,吸入支气管扩张剂后FEV/FVC<0.

70为确定存在持续气流受限的界限。

目前多主张对稳定期慢阻肺采用综合指标体系进行病情严重程度评估。

注解

1.

症状评估

可采用改良版英国医学研究委员会呼吸困难问卷(mMRC问卷)进行评估

(如下表1)

表1

注解

1.

肺功能评估

可使用GOLD分级:

慢阻肺患者吸入支气管扩张剂后FEV1/FVC<0.

70;

再依据其FEV1下降程度进行气流受限的严重程度分级(见下表2)。

表2

注解

3.

急性加重风险评估

上一年发生2次或以上急性加重或FEV1%cpred<50%,均提示今后急性加重的风险增加。

依据上述症状、肺功能改变和急性加重风险等,即可对稳定期慢阻肺患者的病情严重程度做出综合性评估,并依据该评估结果选择稳定期的主要治疗药物(如下表3)。

表3

注解

在对慢阻肺患者进行病情严重程度的综合评估时,还应注意慢阻肺患者的各种全身合并疾病,如心血管疾病、骨质疏松、焦虑和抑郁、肺癌、感染、代谢综合征和糖尿病等,治疗时应予兼顾。

九、鉴别诊断

(一)哮喘

慢阻肺多为中年发病,症状缓慢进展,多有长期吸烟史。哮喘多为早年(如儿童期)发病,每日症状变化快,夜间和清晨症状明显,也可有过敏史、鼻炎和(或)湿疹,可有哮喘家族史。大多数哮喘患者的气流受限具有显著的可逆性,合理使用吸入糖皮质激素等药物常能有效控制病情,是其与慢阻肺相鉴别的一个关键特征。但是,部分哮喘患者随着病程延长,可出现较明显的气道重塑,导致气流受限的可逆性明显减小,此时临床很难与慢阻肺相鉴别。慢阻肺和哮喘亦可同时存在于同一位患者。

(二)其他引起慢性咳嗽、咳痰症状的疾病

如支气管扩张、肺结核、肺癌、特发性肺纤维化等,具体见本章第一节。

(三)其他引起劳力性气促的疾病

如冠心病、高血压性心脏病、心脏瓣膜疾病等。具体见第三篇。

(四)其他原因所致的呼吸气腔扩大

肺气肿是一病理诊断名词。呼吸气腔均匀规则扩大而不伴有肺泡壁的破坏时,虽不符合肺气肿的严格定义,但临床上也常习惯称为肺气肿,如代偿性肺气肿、老年性肺气肿。临床表现可以出现劳力性呼吸困难和肺气肿体征。需综合分析临床资料以进行鉴别。

注解

十、并发症

(一)慢性呼吸衰竭

常在慢阻肺急性加重时发生,其症状明显加重,发生低氧血症和(或)高碳酸血症,出现缺氧和二氧化碳潴留的临床表现。

(二)自发性气胸

如有突然加重的呼吸困难,并伴有明显发绀,患侧肺部叩诊为鼓音,听诊呼吸音减弱或消失,应考虑并发自发性气胸,通过X线检查可以确诊。

(三)慢性肺源性心脏病

由于慢阻肺肺脏病变引起肺血管床减少及缺氧致肺动脉收缩、血管重塑,导致肺动脉高压、右心室肥厚扩大,最终发生右心功能不全。

十一、治疗

(一)稳定期治疗

1.

教育和劝导患者戒烟;因职业或环境粉尘、刺激性气体所致者,应脱离污染环境。

2.

支气管扩张剂

是现有控制症状的主要措施,可依据患者病情严重程度参照表表3选用。

(1)β2肾上腺素受体激动剂:短效制剂如沙丁胺醇(salbutamol)气雾剂,每次100〜200μg

(1〜2喷),定量吸入,疗效持续4〜5小时,每24小时不超过8〜12喷。特布他林(terbutaline)

气雾剂亦有同样作用。长效β2肾上腺素受体激动剂有沙美特罗(salmeterol)、福莫特罗(formot-

erol)等,每日仅需吸入2次。

注解

(2)抗胆碱能药:

短效制剂如异丙托溴铵(ipratropium)气雾剂,定量吸入,起效较沙丁胺醇慢,持续6〜8小时,每次40〜80μg,每天3〜4次。长效抗胆碱能药有噻托漠铵(tiotropium

bro-

mide),选择性作用于M1、M3受体,每次吸入18μg,每天一次。

(3)茶碱类药:

茶碱缓释或控释片,0.2g,每12小时1次;氨茶碱,0.

lg,每日3次。

3.

糖皮质激素

对高风险患者(C组和D组患者),有研究显示长期吸入糖皮质激素与长

效(β2肾上腺素受体激动剂的联合制剂可增加运动耐量、减少急性加重发作频率、提高生活质量。目前常用剂型有沙美特罗加氟替卡松(舒利迭)、福莫特罗加布地奈德(信必可)。

4.

祛痰药

对痰不易咳出者可应用。常用药物有盐酸氨溴索,30mg,每日3次,N-乙酰半胱氨酸,0.2g,每日3次,或羧甲司坦,0.5g,每日3次。

5.

长期家庭氧疗(LTOT)

对慢阻肺并发慢性呼吸衰竭者可提高生活质量和生存率。对血流动力学、运动能力和精神状态均会产生有益的影响。使用LT0T的指征为:①Pa02<

55mmHg或Sa02

<88%,有或没有高碳酸血症。②Pa02

55〜60mmHg,或Sa02<89%,并有肺动脉高压、心力衰竭所致水肿或红细胞增多症(血细胞比容>0.55)。一般用鼻导管吸氧,氧流量为

1.0〜2.0L/min,吸氧时间10〜15h/d。目的是使患者在静息状态下,达到Pa02≥60mmHg和

(或)使Sa02升至90%以上。

注解

(二)急性加重期治疗

慢阻肺急性加重是指咳嗽、咳痰、呼吸困难比平时加重或痰量增多,或咯黄痰,或者是需要改变用药方案。

1.

确定急性加重期的原因(最多见的急性加重原因是细菌或病毒感染)及病情严重程度,根据病情严重程度决定门诊或住院治疗。

2.

支气管扩张剂

药物同稳定期。有严重喘息症状者可给予较大剂量雾化吸入治疗,如应用沙丁胺醇500μg或异丙托溴铵500μg,或沙丁胺醇1000μg加异丙托溴铵250〜500μg,通过小型雾化器给患者吸入治疗以缓解症状。

3.

低流量吸氧

发生低氧血症者可鼻导管吸氧,或通过文丘里(Venturi)面罩吸氧。鼻导管给氧时,吸入的氧浓度与给氧流量有关,估算公式为吸入氧浓度(%)=

21+4x氧流量(L/

min)。一般吸入氧浓度为28%〜30%,应避免吸入氧浓度过高引起二氧化碳潴留。

4.

抗生素

当患者呼吸困难加重,咳嗽伴痰量增加、有脓性痰时,应根据患者所在地常见病原菌及其药物敏感情况积极选用抗生素治疗。门诊可用阿莫西林/克拉维酸、头孢唑肟0.

25g每

日3次、头孢呋辛0.

5g每日2次、左氧氟沙星0.

4g每日1次、莫西沙星0.

4g每日一次;较重者可应用第三代头孢菌素,如头孢曲松钠2.

0g加于生理盐水中静脉滴注,每天1次。住院患者当根据疾病严重程度和预计的病原菌更积极地给予抗生素,如给予β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂、大环内酯类或喹喏酮类,一般多静脉滴注给药。如果找到确切的病原菌,应根据药敏结果选用抗生素。

注解

5.

糖皮质激素

对需住院治疗的急性加重期患者可考虑口服泼尼松龙30〜40mg/d,也可静脉给予甲泼尼龙40〜80mg,每日一次。连续5〜7天。

6.

祛痰剂

溴己新8〜16mg,每日3次;盐酸氨溴索30mg,每日3次,酌情选用。

如患者有呼吸衰竭、肺源性心脏病、心力衰竭,具体治疗方法可参阅有关章节治疗内容。

十二、预防

戒烟是预防慢阻肺最重要的措施,在疾病的任何阶段戒烟都有助于防止慢阻肺的发生和发展。控制职业和环境污染,减少有害气体或有害颗粒的吸入。积极防治婴幼儿和儿童期的呼吸系统感染。流感疫苗、肺炎链球菌疫苗、细菌溶解物、卡介菌多糖核酸等对防止慢阻肺患者反复感染可能有益。加强体育锻炼,增强体质,提高机体免疫力,可帮助改善机体一般状况。此外,对于有慢阻肺高危因素的人群,应定期进行肺功能监测,以尽可能早期发现慢阻肺并及时予以干预。慢阻肺的早期发现和早期干预十分重要。

注解

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注解

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END

第四篇:小狗包弟教案完整版

小狗包弟教学设计

【教学目标】

1、理清文章行文思路;理解作者对小狗包弟的主要情感。

2、感悟作者敢讲真话、敢于自责的精神。 【教学重难点】

感受作者严于解剖自己、敢于说真话的勇气和度量。

【教学时数】 【教学方法】【教学过程】 诵读法,点拨法,讨论法。 一课时

一、导入新课

巴金先生,大家都不陌生。被称为“世纪老人”的他,在谈到自己的文学见解时说:“人为什么需要文学?需要它来扫除我们心灵的垃圾,需要它给我们带来希望,带来勇气,带来力量。”今天我们一起来拜读他的散文名篇《小狗包弟》 ,来感受他在文中所表现出的勇气和力量,来品味他被誉为“20世纪中国的良心”的个中真意。

二、走进作者、作品

巴金,“世纪老人,享年101岁。他被公认为20世纪不多的几位文学大师之一,他的作品代表着20世纪中国现代文学与人文精神的颠峰。

原名李尧棠,字芾甘,祖籍浙江嘉兴,生于四川成都一个官宦家庭。1928年完成第一部中篇小说《灭亡》,引起强烈反响。后来又写了“爱情三部曲” (《雾》《雨》《电》)和“激流三部曲”(《家》《春》《秋》)等小说,又发表中篇小说《寒夜》、《憩园》等。

他的著作被译为多种文字。1982年至1985年相继获得意大利但丁国际荣誉奖、法国荣誉勋章和香港中文大学荣誉文学博士、美国文学艺术研究院名誉院士称号。任中国作家协会主席、全国文联副主席。

《小狗包弟》选自巴金晚年散文集《随想录》。《随想录》是巴金晚年创作的一部散文集。他在《随想录》中痛苦地回忆、深刻地反思;他在《随想录》中重新开始青年时代的追求,完成了一个真实人格的塑造。 其目的是要对文化大革命做出个人的反省,巴金在十年文革的**中,看到许多同志、战友、亲人相继遭到迫害,却有恨不敢说,有泪不能流,有时还不得不说些违心的话,做些违心的事。粉碎“四人帮”后,他被压抑的感情像火山一样爆发出来了,他说:“我吃够了谎言的了,现在到了讲真话的时候了。”“人人只有讲真话才能认真的活下去。”“我必须用最后的言行证明我不是一个骗子”。《小狗包弟》完成于1980年1月4日。

三、理清思路,整体感知。

1、本文题目是“小狗包弟”,请你围绕包弟说一说本文写了哪些内容。 引子(1自然段)──艺术家与狗的故事。 开端(2自然段)──包弟的来历。

发展(3~6自然段)──七年相处。

结局(7~9自然段)──痛别包弟。

尾声(10~13自然段)──深深忏悔。

2、那么,时至今日,巴金老人对小狗包弟最主要的情感是什么呢?(齐读文中凝练集中地表现了作者巴金对小狗情感的句子)

明确:怀念、 歉疚。

原文:文末“我不怕大家嘲笑,我要说:我怀念包弟,我想向它表示歉意。”

四、分析课文,深挖主旨。

1.如此看来,对于巴金,包弟不是一条普通的小狗。2-6自然段集中描写了包弟的一些经历,请你根据这些经历的叙述,说说包弟是一只怎样的小狗。 明确:1)对陌生人吠,一声叫唤就跑开;

2)作揖讨糖果吃;

3)日本朋友对它很感兴趣,拍摄它的镜头; 4)由起女士非常喜欢包弟; 5)萧珊喜欢包弟,讨骨头喂它。 6)每天在门口等候我们出来。

特点概括:

可爱聪明、善解人意、有情有义。

2.对于这样一只可爱、聪明、善解人意、有情有义,而一家人都很喜欢的小狗,巴金最后是如何处理的?你怎样看待巴金把包弟送上解剖台这一行为?

因为文革抄“四旧”:一则养狗可能会被当做是小资情调;二则这只小狗的来历非同寻常,甚至可能被定为“里通外国”的罪名:为了保全全家人,不得不把包弟送上解剖台。故而巴金做出这样的选择,实在是出于无奈。(文革是包弟走上死路的根本原因) 包弟如此聪明伶俐、有情有义,却因为“文革”失去了生命。狗犹如此,人何以堪!(套用《世说新语》中的一句:“木犹如此,人何以堪!”)一条狗都难逃厄运,都保不住命,更何况是被批斗为“牛鬼蛇神”的活生生的人呢?(以小见大)

(★文革简要回顾

插叙关于十年“浩劫”的记忆:1966年5月至1976年10月,整整10年。这场运动堪称“十年浩劫”,多少无辜的人惨遭杀害,多少千年古迹毁于一旦。在这个**的年代里,人的生命贱如草芥,一钱不值,人性扭曲变形,就连无辜的对人忠诚亲近的小狗也难逃一劫。

刘少奇被打倒,彭德怀被批斗;丁玲被打成右派,赵树理被害死,老舍纵身跳进北京的太平湖……)

(在“怀疑一切”“打倒一切”的盲从的所谓的革命浪潮声里,他们被打为“走资派”“反动派”)那么巴金呢?

巴金在十年浩劫中的大致经历:

放弃包弟并没有换得保全一家人,1968年8月,巴金被关进牛棚改造,随后经受了大字报、挂牌游街等形式的批斗。 1970年,到农村改造,掏大粪、喂猪、背稻草、种地…… 1972年,妻子萧珊在饱受精神折磨后患上癌症,病逝。

巴金的儿子在劳动改造的过程中也饱受精神和肉体上的折磨,性格变得内向抑郁,疾病缠身。此时,巴金69岁。

巴金曾在《病中》一文写道:“当姚文元拿着棒子的时候,我给关在牛棚里除了唯唯诺诺之外,敢于做过什么事情?十年间我不过是一条含着眼泪等人宰割的牛。”

小结:社会是病态的社会,政治是高压的政治,人性是扭曲的人性。十年文革,十年浩劫,给多少人留下了累累不可弥合的精神创伤。即使一条小狗,也可能摆脱不了“文革”无情的迫害,比如包弟,比如艺术家邻居的小狗。

3.历史的战车,带走了包弟。对于巴金,包弟的离去已经不可挽回,唯有对小狗包弟无尽的怀念和深深的歉意。哪些段落是集中描写巴金对包弟的怀念与歉意?(10-13)

大声朗读该部分,找出你认为最能反映巴金内心感受的句子,并作简要分析。

不能保护一条小狗,我感到羞耻;为了想保全自己,我把包弟送到解剖桌上,我瞧不起自己,我不能原谅自己。(自责)

我自己终于也变成了包弟,没有死在解剖桌上,倒是我的幸运……(悔恨)

满园的创伤使我的心仿佛又给放在油锅里熬煎。(李清照《武陵春》句“物是人非事事休,欲语泪先流”。13年5个月之后,面对眼前的一切,想念着深爱的妻子萧珊,回想起萧珊在如茵的草地上逗包弟玩的情景,心里的无限悲戚之情油然而生。典型的触景生情、情景交融)

这样的熬煎是不会有终结的,除非我给自己过去十年的苦难生活作了总结,还清了心灵上的债……

以上句子都可见巴金内心之沉痛,歉意之深。

五、合作讨论,深入探究

4.“文革”是杀死小狗真正的罪魁祸首,巴金当时的选择实属迫不得已。然而,这位世纪老人却主动地背上了这个精神上的包袱,对一只小狗欠下了一笔十三年零五个月的心灵债。从巴金的歉疚和忏悔中,我们看到了巴金怎样的品质?结合当时的背景,你认为巴金的歉疚和忏悔对后世有着怎样的现实意义?(讨论交流2分钟,发表自己的看法)

在文革结束后的日子里,几乎没有人为他们的所作所为承当责任,而巴金作为一个受害者却站出来忏悔,这是需要莫大的勇气和力量的。巴金在十年文革的**中,看到许多同志、战友、亲人相继遭到迫害,却有恨不敢说,有泪不能流,有时还不得不说些违心的话,做些违心的事。粉碎“四人帮”后,他被压抑的感情像火山一样爆发出来了,他说:“我吃够了谎言的了,现在到了讲真话的时候了。”“人人只有讲真话才能认真的活下去。”“我必须用最后的言行证明我不是一个骗子”。

有人说他懦弱,他本可以活得更畅快些。可他却主动背上了精神包袱。有人说这正是他人性的闪光点。巴金的忏悔让我们看到了他自我反省的勇气和气度,对良知的坚守(对失去良知的悔恨,就是对坚守良知的呼唤),对责任的担当,对人性真善美回归的呼唤。

A.巴金对小狗包弟的歉疚与忏悔,不仅体现出他的善良和人道主义精神,更是对“文革”这场惊心动魄的大骗局的揭露,进而警醒后世不要重演这样的灾难。巴金认为,他具有这样的责任。而这,或许正是他被誉为“20世纪中国的良心”的重要原因。(这是怎样的哀痛者和幸福者)

B.姑不论“文革”的动机是好是坏,单看“文革”的过程,残酷而又多么荒唐,可是竟然有那么多人盲从荒唐,足见当时许多人中了这种荒唐愚昧思想的流毒。故而,破除思想的禁锢极为重要。这充分体现出巴金的反省包容了对历史和未来的更大的忧虑。

六、拓展延伸

(补充材料:勃兰特的一跪)

无独有偶,1970年12月7日,曾经的反对德国纳粹的英勇斗士、时任德国总理的勃兰特在波兰首都华沙犹太人死难者纪念碑不由自主地下跪,这在当时被誉为“欧洲约一千年来最强烈的谢罪表现”。

这一跪,代表一个国家和民族深深的忏悔,它的份量重如泰山。

这一跪,淡化了饱受纳粹蹂躏的波兰人民沉积在心底的愤怒,他们为勃兰特的举动感动得热泪盈眶,为德国重返欧洲,赢得尊重,回归正常的发展道路产生了极为深远的影响。 (国度不同,时代不同,对象不同,但他们的歉疚与忏悔,殊途同归)

七、突破难点

纵观全文,写小狗包弟的遭遇,实际上是从侧面表现“文革”荒唐与残酷,以小见大,引发后人反思历史。作者却在第1自然段写到艺术家和他邻居家的小狗。这个段落可以或缺?这样安排有何作用?

思路章法:以此引出包弟的故事,起铺垫的作用。

表现手法:对比(幻灯片17)——横向上,在艺术家遭到迫害之时,邻居的小狗与认识艺术家的人形成对比,突出狗的有情有义,人的冷漠无情,社会的残酷——暗示巴金不得已放弃包弟的原因;纵向上,小狗知恩图报,艺术家对小狗的深情永远没有改变;包弟对巴金有情有义,巴金固然钟爱包弟,最终放弃了它,比较中加深了巴金对包弟的怀念与歉疚。

思想内容:与巴金和包弟的故事形成对照,说明人尤其是知识分子在,甚至是一条狗,在文革中遭到迫害数见不鲜,具有普遍性。狗的忠诚,人的背弃,折射出文革时期,人不如狗,人性扭曲的事实,深化了文章的主题。

八、课文小结

有人说:“眼因流多泪水而愈益清明,心因饱经忧患而愈益温厚。”巴金老人正是因为他承受的磨难才能清醒地看待社会,才能真诚地面对自己,才能坦荡地走完一生。

一个世纪的生命长河,淌过崇山,流过峻岭,穿过峡谷,在2005年10月17日19时零6分这一刻停留了。然而,熔铸在他作品中的仁爱与忠诚、正义与自律,以及他的人道主义将永远闪耀着生命的光辉。最后,让我们一起大声朗读《感动中国2003巴金颁奖词》来结束这堂课吧。(幻灯片18)

穿越一个世纪,见证沧桑百年,刻画历史巨变,一个生命竟如此厚重。他在字里行间燃烧的激情,点亮多少人灵魂的灯塔;他在人生中真诚地行走,叩响多少人心灵的大门。他贯穿于文字和生命中的热情、忧患、良知,将在文学史册中永远闪耀着璀璨的光辉。

——感动中国2003颁奖词

九、板书设计:

文革

艺术家与狗:有情有义────────────────────被打后拒食而死 (横向对比)

纵向对比 狗的忠诚、人的背弃 政治高压、人人自危

聪明可爱

文革

勇于反省 巴金与包弟:善解人意

讨人喜欢────────送上解剖台 怀念、歉意

坚守良知

有情有义

甘当责任

十、作业布置

完成本课《精讲精练》习题。

第五篇:二年级传统文化教案完整版

传统文化教案

二年级

上庄小学

房兴丽

第一单元

经典驿站

一、单元目标:

1.通过朗读韵文培养学生的朗读能力,提高学生课外积累。 2.扩大学生视野,感受中华文化的博大精深。

3、能联系生活实际谈体会,加深对诗句的理解。

4、逐步培养学生热爱国学、热爱祖国语言文字的情感。

二、单元训练重点: 积累优美的韵文

三、单元训练难点: 理解韵文

1 《声律启蒙》节选一

一、教学目标:

1、正确流利地朗读对子歌,争取背诵下来。

2、初步了解对联中对仗的特点。

3、感受对子歌中所写的古代人景情趣。

二、教学重点:

生僻字的意思及对子歌中的古代情趣。

三、教学难点: 掌握韵文意思

四、教具学具:

韵文片段、对联的延伸知识

五、教学学法: 引导发现、合作探究

六、教学过程:

第一课时

一、导入新课

对联是汉语家园的一种特有的文学样式。学习对对联的基础是古代蒙学的对子歌,我们上学期已经接触了《对子歌》,今天我们再来学习二首。

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、(课件出示韵文):

来对往,密对稀,燕舞对莺飞。风清对月朗,露重对烟微。 瓜对果,李对桃,犬子对羊羔。春分对夏至,谷水对山涛。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、师生合作朗读韵文,激发兴趣 a.范读课文。注意其中的字音。 b.学生自由练读。

c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。 g.上下联对比接读。(男女生或小组间)

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读熟练。

2、利用工具书还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读对子歌。

2、分组开展朗读韵文挑战赛。

二、学习对子歌(节选一)

1、《声律启蒙》十分讲究对仗和韵律,他是清代车万育编著的,对于我们了解韵律,积累词语有很大的帮助。

2、利用工具书用自己的话还原韵文。

3、交流互补。

4、联系曾接触的古诗对仗特点,引导发现韵文对仗特点。 “来对往、密对稀”反义词。

“燕舞对莺飞。风清对月朗,露重对烟微。”相近的事物。 “瓜对果,李对桃,犬子对羊羔。春分对夏至,谷水对山涛。” 相对的事物。

5、朗读品味韵文的韵律美,了解对仗特点。

三、课后延伸,迁移运用

1、抄写《声律启蒙》(节选一)并背诵下来。

2、积累文中的句子、词语。

板书设计:

声律启蒙 节选一

对字歌

来往

密稀

燕舞

莺飞

风清

月朗

露重

烟微

瓜果

李桃

犬子

羊羔

春分

夏至

谷水

山涛

对仗工整

韵律优美

课后反思:

教学中利用学生一年级学过的知识《笠翁对韵》过渡新知识的学习,学生感觉很亲切,并降低了学生学习新知识的难度,受到了很好的效果。课堂中利用小组竞赛,男女比赛等多种形式强化学生记忆韵文,学生非常感兴趣,并在无形中完成了背诵任务。

2 《声律启蒙》节选二

一、教学目标:

1、正确流利地朗读对子歌,争取背诵下来。

2、初步了解对联中对仗的特点。

3、感受对子歌中所写的古代人景情趣。

二、教学重点:

生僻词的意思及对子歌中的古代情趣。

三、教学难点: 掌握韵文对仗特点

四、教学具的准备:

韵文片段、对联的初步知识。

五、教法学法

引导发现、朗读感悟

六、教学过程

第一课时

一、导入新课

1.指生背诵《声律启蒙》(节选一),检查作业完成情况。 2.提问《声律启蒙》(节选一)中的个别对联。

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、(课件出示韵文):

云对雨,雪对风,晚照对晴空。来鸿对去燕,宿鸟对鸣虫。天浩浩,日融融,佩剑对弯弓。

楼对阁,户对窗,巨海对长江。千山对万水,九泽对三江。山岌岌,水淙淙,古国对他邦。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、利用多种方式熟读课文

a.范读课文。注意其中的字音。 b.学生借助拼音自由练读。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.上下联对比接读。(男女生或小组间)

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读熟练。

2、利用工具书还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读对子歌。

2、分组开展朗读韵文挑战赛。

二、学习对子歌(节选二)

1、上节课我们已经了解了《声律启蒙》的对仗、韵律特点,韵文中的事物都是相近或相对的,对联就是要求对仗工整的一种文学艺术形式。

2、利用工具书结合书下注释用自己的话还原古文。

3、注释:

a.泽:水聚集的地方。

b.岌岌:形容山又高又陡。 c.淙淙:流水的声音。

4、交流互补。

5、朗读品味韵文的韵律美,了解对仗特点。

6、小组交流学习所得。

三、总结全文

你喜欢韵文中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

1、熟读韵文。

2、积累文中的句子、词语。 板书设计:

声律启蒙(节选二) 上对下

多对少

易对难

横对竖

宽对窄…… 课后反思:

通过上一节课的学习,学生了解了对联对仗与押韵的特点,并能仿写出一些类似的句子,如:多对少,易对难,横对竖,宽对窄等。通过背诵积累,提高了学生的课外积累,扩大了学生的知识面。但学生的积累能力还有待进一步提高。

3 《续小儿语》节选

一、教学目标:

1、通过学习,能熟练朗读韵文,并基本能够背诵。

2、通过学习,了解文意,明白做人的道理。

3、让学生了解吕坤及其《续小儿语》的原文及译文。

二、教学重点: 朗读背诵韵文

三、教学难点: 理解韵文,明白道理

四、教学具的准备: 查找续小儿语的资料。

五、教法学法

情景教学、分组研究

六、教学过程

第一课时

一、导入新课

《续小儿语》是明代吕坤编写的著作,他在书中告诉了我们许多做人的道理,下面让我们一起走进这本书,欣赏其中的一部分。

板书课题,齐读(《续小儿语》节选)

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、(课件出示韵文):

从小做人,休坏一点,覆水难收,悔恨已晚。 白日所为,夜来省己,是恶当惊,是善当喜。 人誉我谦,又增一美;自夸自败,还增一毁。 待人要丰,自奉要约;责己要厚,责人要薄。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、采用多种方式读熟课文。 a.范读课文。注意其中的字音。 b.学生借助拼音自由练读。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。

f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读熟练。

2、结合文后文意还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《续小儿语》

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《续小儿语》,感悟理解内容

1、读原文,学生初步感知。

2、学生谈感受。

3、出示译文。

学生与原文对照,进行自学。

4、利用工具书结合书后文意用自己的话还原古文。

我们从小就要培养良好的品德,不能有丝毫放松。否则,就像泼出去的水很难再收回一样,后悔也晚了

自己白天的一言一行,到了晚上要认真反省一下。不好的地方要引起重视,努力改正,好的地方要继续保持。

别人夸奖你时要谦虚,这样又多一优点。自夸自大,其实是自损,只会增加你的缺点。

待人接物要大方,衣食所用要节约。对待别人要宽容,要求自己要严格。

4、交流互补。

5、品读韵文,加深理解。

6、小组交流学习所得。

三、总结全文

你喜欢《续小儿语》中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

1、熟读韵文。

2、积累文中的句子、词语。 板书设计:

《 续小儿语》(节选)

从小养成良好的品德

反省自己 做人要谦虚 待人要宽容

课后反思:

《续小儿语》中谦虚、宽容等许多好品质深深影响了孩子们有些同学善于从自己身上找缺点了,如:不完成做作业;不遵守纪律;不积极回答问题等,许多同学受韵文影响,立志努力改正错误。有些同学善于宽容同学了,校园时时能听到“没关系” 的温馨话语。有些同学变得谦虚了,得到老师的表扬总还能说:“我还需再努力”……无形的传统文化教育净化了学生的心灵。

4 《增广贤文》(节选一)

一、教学目标:

1、能正确、流利、有感情地朗读诗句,并能熟练背诵。

2、能用自己的话说说诗句的意思。

3、能联系生活实际谈体会,加深对诗句的理解。

4、逐步培养学生热爱国学、热爱祖国语言文字的情感。

二、教学重点:

朗读背诵韵文,理解文意。

三、教学难点: 理解韵文,明白道理

四、教学具的准备: 教学课件,文意内容

五、教法学法设计:

引导启发、分组讨论、自主探究

六、教学过程

第一课时

一、 故事激趣,导入新课

1、齐背《续小儿语》(节选)

2、导语:同学们,刚才你们背诵的《续小儿语》非常熟练,作为奖励,老师给你们讲个故事,喜欢吗?那要求大家要认真听,还要认真想,老师讲的这个故事,你从中明白了什么?

3、老师讲故事。孔子勤奋学习不浪费时间的故事。

4、反馈:你明白了什么?

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、过渡:对了,做人要节俭勤奋,这就是今天我们要学习的内容。请看(课件出示)——

由俭入奢易,由奢入俭难。 少成若天性,习惯成自然。

一年之计在于春,一日之计在于寅。 一家之计在于和,一生之计在于勤。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、多种方式朗读韵文。

a.范读课文。注意其中的字音。

b.学生借助拼音自由练读, 把韵文读通顺。。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读给爸爸妈妈或好伙伴听。

2、结合文后文意还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《增广贤文》(节选一)

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《增广贤文》(节选一),感悟理解内容。

1、引导学生理解韵文。

a. 通过刚才的朗读,你读懂了什么?谁来说说。(引导学 生说完整话)

b.质疑:有没有不懂的地方吗?学生说。 c. 小组互相学习,理解诗句。 d.指名反馈,师生补充。

从俭朴到浪费容易,从浪费到俭朴难。如果我们从小就养成良好的习惯,长大就变成自然而然的事情了。

一年之中最重要的是春天,一天之中最重要的是早晨。一家之中最重要的是和睦,一生之中最重要的是勤奋。 e.引导学生结合书后文意用自己的话还原古文。

2、小结。老师先总结诗句意思。你是怎么读懂的呢?总结学习方法:反复朗读;小组合作学习。查字典;请教老师、父母。

3、品读韵文,加深理解。

4、小组交流学习所得。

三、总结全文

你喜欢《增广贤文》(节选一)中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

联系实际,畅谈体会

1、谈话:在学习生活中,你有没有经历过或者是听到、看到别人浪费懒惰的例子呢?请说给大家听听。你从中明白了 什么?

2、如何才能做到勤奋、节俭呢? 板书设计:

《增广贤文》(节选一)

从小养成良好的品德(勤奋、节俭……)

课后反思:

自教授地方课以来,我把传统文化知识与班级管理,学生生活等多个方面联系起来,学生在掌握知识的同时,也间接对学生进行了养成教育,良好行为、习惯在无形中慢慢的养成,大大减轻了班主任的管理负担。学习方面,学生理解能力有了明显进步,许多同学自己就能把韵文理解得很到位,我很欣慰。

5 《增广贤文》(节选二)

一、教学目标:

1、能正确、流利、有感情地朗读诗句,并能熟练背诵。

2、能用自己的话说说诗句的意思。

3、能联系生活实际谈体会,加深对诗句的理解。

4、逐步培养学生热爱国学、热爱祖国语言文字的情感。

二、教学重点:

朗读背诵韵文,理解文意。

三、教学难点: 理解韵文,明白道理

四、教学具的准备: 教学课件,文意内容

五、教法学法设计:

引导启发、分组学习、自主探究

六、教学过程

第一课时

一、导入新课

1、齐背《增广贤文》(节选一)

2、导语:同学们,刚才你们背诵的是我们上节课所学的《增广贤文》,你们背诵的很棒!老师今天再给你们讲个故事,喜欢吗?那要求大家要认真听,还要认真想:老师讲的这个故事,你从中明白了什么?

3、老师讲故事。《黄香温席》

4、反馈:你明白了什么?

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、过渡:做人要孝敬长辈、知恩图报,这就是今天我们要学习的内容。请看(课件出示)—— 孝当竭力,非徒养身。

鸦有反哺之孝,羊知跪乳之恩。 岂无远道思亲泪,不及高堂念子心。 诸恶莫作,众善奉行。 知己知彼,将心比心。

责人之心责己,爱己之心爱人。 再三须慎意,第一莫欺心。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、多种方式朗读韵文。

a.范读课文。注意其中的字音。

b.学生借助拼音自由练读, 把韵文读通顺。。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读给爸爸妈妈或好伙伴听。

2、试结合文后文意还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《增广贤文》(节选二)

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《增广贤文》(节选二),感悟理解内容。

1、引导学生理解韵文。

a. 通过刚才的朗读,你读懂了什么?谁来说说。(引导学 生说完整话)

b.质疑:有没有不懂的地方吗?学生说。 c. 小组互相学习,理解诗句。 d.指名反馈,师生补充。

孝敬父母应当竭尽全力,仅仅供养他们是不够的。连乌鸦、羊羔都知道报答母恩,何况我们人类呢?远离家乡的人常流着思亲的泪水,但远不如父母对儿女的思念之情。

凡是坏事都不要做,凡是好事都要学着做。既要了解自己,又要了解别人,要多替别人着想。要严格要求自己,宽容对待别人。遇事要三思,最重要的是不要欺骗自己的良心。

e.引导学生结合书后文意用自己的话还原古文。

2、品读韵文,加深理解。

3、小组交流学习所得。

三、总结全文

你喜欢《增广贤文》(节选二)中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

想一想:爸爸、妈妈平时是怎样关心照顾我们的?我们又该怎样对待他们?

a.分组交流。 b.班内汇报。

c.分小组表演,看哪个组表演的真实感人。

五、布置作业:

问问爸爸妈妈“反哺之孝”、“跪乳之恩”是什么意思?你还知道这样的小故事吗? 板书设计:

《增广贤文》(节选二)

“反哺之孝”

“跪乳之恩”

关心孝敬父母

课后反思:

学生受到了良好的“孝” 的良好教育,许多家长在开家长会时反映学生回家懂事了许多,能关心体贴父母了,能主动干家务了,听了这些我感到很欣慰。

6 弟子规(节选一)

教学目标:

1、能正确、流利、有感情地朗读诗句,并能熟练背诵。

2、能用自己的话说说诗句的意思。

3、发挥传统蒙学的作用,让小学生们了解中国灿烂的古文明,沐浴在传统文化中。

4、培养学生诵读能力,锻炼学生的记忆力。 教学重点:

朗读背诵韵文,理解文意。 教学难点:

理解韵文,明白道理 教学具的准备:

教学课件,文意内容。 教法设计: 引导启发

学法设计:

分组学习、自主探究 教学过程:

第一课时

一、 导入新课

1、齐背《增广贤文》(节选二)

2、课前谈话:

上节课老师布置了一个作业,就是请同学准备一个你喜欢的与“节俭”有关的故事。我现在非常想听故事。同学们,你们愿意听故事吗?(愿意)哪位同学勇敢的走上讲台来充当一回小老师,把你喜欢的小故事讲出来与大家分享? 学生讲故事,略(两名即可)。 总结:刚才两位同学的故事讲的可真好。我们给他们点掌声好吗?相信其他同学也有很多好故事。我希望同学们都能大胆地走上讲台,与大家分享你们的故事。我们每周要评出一个“故事大王”,所以你们可要精心准备哦,把故事讲的越准确、生动越好。

引言:今天我们来学习《弟子规》。“规”当然就是指规矩、规则。你们知道“弟子”指的是谁吗?是孔子的弟子吗?是指小孩子吗?还是指其他什么人呢?(学生纷纷议论)实际上这个“弟子”是泛指,

也就是针对每个人而言的。所以《弟子规》中谈到的规矩礼节是同学们甚至是老师都应该遵守的。现在就让我们一同走进这篇古训的一个片段——《弟子规》(节选一)。

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、过渡:做人应该遵守规则,这就是今天我们要学习的内容。请看(课件出示)——

惟德学,惟才艺,不如人,当自励。 若衣服,若饮食,不如人,勿生戚。 闻过怒,闻誉乐,损友来,益友却。 闻誉恐,闻过欣,直谅士,渐相亲。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、多种方式朗读韵文。

a.范读课文。注意其中的字音。

b.学生借助拼音自由练读, 把韵文读通顺。。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读给爸爸妈妈或好伙伴听。

2、试结合文后文意还原韵文用自己的话说一说。

第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《弟子规》(节选一)

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《弟子规》(节选一),感悟理解内容。

1、引导学生理解韵文。

a. 通过刚才的朗读,你读懂了什么?谁来说说。(引导学 生说完整话)

b.质疑:有没有不懂的地方吗?学生说。 c. 小组互相学习,理解诗句。 d.指名反馈,师生补充。

做人最重要的是道德、学问、才能、本领,如果这些方面不如别人,就要不断勉励自己,,迎头而上。如果吃的、穿的不如别人,不是什么不光彩的事,不要因此而不高兴。如果听别人说你的缺点就生气,听别人说你的好话就高兴,那么,坏朋友就会接近你,好朋友就会离你而去。相反,如果听到好话就不安,听到别人指出缺点就高兴,那么,正直的朋友就会越来越亲近你。

e.引导学生结合书后文意用自己的话还原古文。

2、品读韵文,加深理解。

3、小组交流学习所得。

三、总结全文 你喜欢《弟子规》(节选一)中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

想一想:当有人指出你的缺点时,你心里是怎么想的?结合上文,讲一讲应当怎么做。 a.分组交流。 b.班内汇报。

c.分小组表演,看哪个组表演的真实感人。 板书设计:

弟子规

韵文特点;三字一句、朗朗上口 为人处世、言行治学的准则

课后反思:

《弟子规》内涵丰富,涉及“孝、悌、谨、信、仁爱、学文”诸多方面,各方面对学生的成长来说都十分重要,要想在短时间内对各方面都有突破是难以做到的,因此,我打算先下大力气突出抓好“百善”之首的“孝”,为学生打下长养其他好品格的根基。对于《弟子规》涉及的其他内容,也不放弃,而是侧重于渗透在指导学生日常生活的细节之中,相信日久也必见成效。

7《弟子规》节选二

教学目标:

1、能正确、流利、有感情地朗读诗句,并能熟练背诵。

2、能用自己的话说说诗句的意思。

3、发挥传统蒙学的作用,让小学生们了解中国灿烂的古文明,沐浴在传统文化中。

4、培养学生诵读能力,锻炼学生的记忆力。 教学重点:

朗读背诵韵文,理解文意。 教学难点:

理解韵文,明白道理 教学具的准备:

教学课件,文意内容。 教法设计:引导启发

学法设计:分组学习、自主探究 教学过程: 师生互动 个案补充

第一课时

一、导入新课

1、课前播放《弟子规》表演视屏

提问:刚才我们听的那首歌你们熟悉吗?

2、上节课我们已经学习了《弟子规》(节选一),谁来给大家背一背?这部分内容告诉我们什么?

3、今天我们就继续来学习《弟子规》的内容。 板书:《弟子规》节选二

二、预习反馈,粗知课文(课前预习)

1、我们小朋友养成了读书的良好习惯,你们知道吗?读书也要讲究一定的方法。这就是我们今天要学习的内容,请同学们看投影仪: 读书法,有三到。心眼口,信皆要。 方读此,勿慕彼。此未终,彼勿起。 宽为限,紧用功。工夫到,滞塞通。 心有疑,随札记。就人问,求确义。

2、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、多种方式朗读韵文。

a.范读课文。注意其中的字音。

b.学生借助拼音自由练读, 把韵文读通顺。。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

1、把韵文读给爸爸妈妈或好伙伴听。

2、试结合文后文意还原韵文用自己的话说一说。 第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《弟子规》(节选二)

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《弟子规》(节选二),感悟理解内容。

1、引导学生理解韵文。

a. 通过刚才的朗读,你读懂了什么?谁来说说。(引导学 生说完整话)

b.质疑:有没有不懂的地方吗?学生说。 c. 小组互相学习,理解诗句。 d.指名反馈,师生补充。

读书的方法讲究三到,即心到、眼到、口到,这三条的确很重要。正在读这本书,不要想着去读那本书。这本书没有读完,不要去读另一本书。学习的时间要安排的多一点,但还是要抓紧时间用功。只要功夫到了,不懂得地方自然就会弄明白。有疑问的地方,应随时记下来向别人请教,直到确确实实搞清楚。

e.引导学生结合书后文意用自己的话还原古文。

2、品读韵文,加深理解。

3、小组交流学习所得。

三、总结全文 你喜欢《弟子规》(节选二)中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

结合《弟子规》节选二:想一想怎样才能读好书?书中都告诉了我们那些读书方法? a.分组交流。 b.班内汇报。

板书设计: 《弟子规》节选二

读书讲究三到:心到、眼到、口到 学习知识要及时复习 课后反思:

学生在本节课学习中受益匪浅。不仅积累了优美的韵文,还学习积累了许多读书的方法,如:“读书要心到、眼到、口到。”“读书要有始有终。”本篇韵文,朗读有些绕口,学生背诵有一定的难度,教学中我引导学生反复朗读,突破难点,为学生背诵降低了难度,受到了良好效果。

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8幼学杂字(节选)

教学目标:

1、能正确、流利、有感情地朗读韵文,并能熟练背诵。

2、了解节气的相关知识,积累与节气有关的谚语。

3、发挥传统蒙学的作用,让小学生们了解中国灿烂的古文明,沐浴在传统文化中。

4、培养学生诵读能力,锻炼学生的记忆力。 教学重点: 积累背诵韵文。 教学难点:

了解相关的知识。 教学具的准备:

教学课件、节气歌、日历等。

教法设计:课前布置学生搜集资料 学法设计:分组展示汇报。 教学过程:

师生互动 个案补充

第一课时

一、导入课题,板书课题

1、出示关于新年的几幅图片。(师:在学习新内容之前呢,老师先让大家来欣赏几幅图片,出示课件,大家猜一猜,这几幅图片表现的是什么时候的场景啊?如果学生猜不出继续引导)

2、解说中国的传统节日,并设问。(师:新年,出示卡片。除了新年你们还知道我国的哪些传统节日吗?学生回答,教师出示卡片)

3、导入课题(那么今天呢,老师就来带你们认识一下我们的传统节日,大家翻到课本29页)

4、板书课题:幼学杂字

二、了解《幼学杂字》

1、《幼学杂字》分门别类整理了大量的杂字,语言简练,通俗易懂。这段话选自其中的时令篇,对于我们学习时令知识和集中识字有很大的帮助。

2、投影仪出示:

正月元宵,立春雨水。二月花朝,惊蛰春分。 三月寒食,清明谷雨。四月清和,立夏小满。

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五月端午,芒种夏至。六月三伏,小暑大暑。 七月七夕,立秋处暑。八月中秋,白露霜降。 九月重阳,寒露霜降。十月小春,立冬小雪。 十一月数九,大雪冬至。十二月腊八,小寒大寒。 除夕分岁,次早新年。

3、、小组展示朗读韵文(教师了解学情及预习情况)

三、精读韵文,感悟品读(课堂练习)

1、多种方式朗读韵文。

a.范读课文。注意其中的字音。

b.学生借助拼音自由练读, 把韵文读通顺。。 c.标出不认识的字,多读几遍。 d.小组内合作朗读正音。 e.指生朗读巩固朗读。 f.齐读课文,做到正确。

g.男女生、小组间、师生间进行接读练习,把韵文读流利,读熟练。

四、课后延伸,迁移运用

把《幼学杂字》读给爸爸妈妈或好伙伴听。 第二课时

一、复习导入:

1、指名朗读韵文《幼学杂字》(节选)

2、分组开展朗读韵文比赛。

二、学习《幼学杂字》(节选),感悟理解内容。

1、引导学生理解韵文。

a.通过刚才的朗读,你读懂了什么?谁来说说。(引导学 生说完整话)

b.质疑:有没有不懂的地方吗?学生说。

c. 老师补充:在这首儿歌里藏着许多的传统节日。同学们分组学:边读边把它们找出来。 d.分组反馈,老师补充。

元宵节、清明、端午节、七夕、中秋、重阳、除夕

e.在《幼学杂字》里还蕴藏着许多节气。人们根据各个季节的不同特点把节气分成了二十四个有:立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。

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2、这有一首关于节气的儿歌:

春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。 秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。

3、品读韵文,加深理解。

4、小组交流学习所得。

三、总结全文

你喜欢《幼学杂字》(节选)中的哪几句?为什么?

四、课后延伸,迁移运用

你知道“元宵节、清明、端午节、七夕、中秋、重阳、除夕” 这些节日的时间吗? a.分组交流。 b.班内汇报。

板书设计: 幼学杂字

惊蛰快耙地,春分犁不闲。 冬至饺子,夏至面。 清明前后种瓜点豆。

课后反思:

朗诵是学习经典文化的最好途径,多种形式的诵读可以让学生体会到更多的乐趣。本节课内容学生非常感兴趣。全班同学不仅都能在规定时间内完成背诵任务。而且不少同学把中国传统节日,描绘得有声有色。搜集谚语学生也非常主动,学生搜集到了“惊蛰快耙地,春分犁不闲。”“冬至饺子,夏至面。” “清明前后种瓜点豆。”等许多谚语。

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9《中华改良杂字》(节选)

一、经典回放:

勤能补我拙,俭能为我廉。

知足者常乐,能忍者自安。

路遥知马力,日久结人缘。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。

要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第34页

六、活动广角:第35页

七、成长袋:第36页

八、个人熟读自立歌

九、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第10课、《千家诗》

(一)

一、经典回放:

湖 上

[宋] 徐元杰

花开红树乱莺啼,草长平湖白鹭飞。

风日清和人意好,夕阳箫鼓几船归。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。

要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练习

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第38页

六、活动广角:第39页

七、成长袋:第40页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第11课、《千家诗》

(二)

一、经典回放:

山居夏日

[唐] 高骈

绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘。 水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第42页

六、活动广角:第43页

七、成长袋:第44页

八、课后熟读44页的《赤日炎炎似炎烧》

九、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第12课、《千家诗》

(三)

一、经典回放:

秋月

[宋]程颢

清溪流过碧山头,空水澄鲜一色秋。 隔断红尘三十里,白云红叶两悠悠。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第46页

六、活动广角:第47页

七、成长袋:第48页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第13课、《千家诗》

(四)

一、经典回放:

雪梅二首(其) [宋]卢梅坡

梅雪争春未肯降,骚人搁笔费评章。 梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合卡片和文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合卡片和文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第50页

六、活动广角:第51页

七、成长袋:第52页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第14课、《神童诗·卷首诗》

(一)

一、经典回放:

四季

春游芳草地,夏赏绿荷池。秋饮黄花酒,冬吟白雪诗。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第54页

六、活动广角:第55页

七、成长袋:第56页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第15课、《神童诗·卷首诗》

(二)

一、经典回放:

华山

只有天在上,更无山与齐。举头红日近,回首白云低。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第58页

六、活动广角:第59页

七、成长袋:第60页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第16课、《随园诗话》(读书)

一、经典回放:

蚕食桑,而所吐者丝也,非桑也;蜂采花,而所酿者蜜也,非花也。读书如吃饭,善吃者长精神,不善吃者生疾瘤。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第62页

六、活动广角:第62——63页

七、成长袋:第64页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

32

第17课、《世说新语》(王戎识李)

一、经典回放:

王戎七岁,尝与诸小儿游。看道边李树多子,折枝,诸儿竞走取之,唯戎不动。人问之,答曰:“树在道边而多子,此必苦李。”取之,信然。

二、教师有感情、有节奏、有韵味地范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、结合文意注释初步感知诵读内容。

3、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、结合注释帮助学生理解句子的意思。

1、学生结合文意理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名读,师生针对诵读时是否正确、流利、有感情进行评价。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第66页

六、活动广角:第67页

七、成长袋:第68页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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第二单元艺术乐园

第18课、格言警句

一、经典回放:

少壮不努力,老大徒伤悲。——[汉]《长歌行》 业精于勤,荒于嬉。——[唐]韩愈《进学解》

少年易老学难成,一岁光阴不可轻。——[宋]朱熹《劝学》

一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。——[清]周希陶《增广贤文》

二、教师范读。 要求:

1、学生看教材认真倾听,标记出生字、新词、难点。

2、体会教师诵读的节奏和韵律。

三、理解句子的意思。

1、小组讨论理解意思。

2、全班交流。

3、教师小结。

四、学生练读

1、学生认真跟读。

2、学生自读。(1)学生自读,教师巡视指导,帮助朗读有困难的学生,及时发现学生朗读中出现的共性问题并随时加以指导。(2)同桌互读。相互评价优点与不足,通过练习加以纠正。(3)同桌合作读,一人一句。

3、小组交流。

4、指名学生读。

5、师生共同放声齐读。

五、温馨点击:第70页

六、活动广角:第71——72页

七、成长袋:第73页

八、课外延伸

1、与父母一起多形式诵读。

2、与父母交流诵读心得。

3、课外搜集资料,先讲给父母听,到校后与老师、同学交流。

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