生命科学学院本科课程教学大纲 《细胞信号转导》教学大纲 一、基本信息 课程名称 细胞信号转导 课程编号BO3110 课程类型 总学时 理论学时 实学时 实我学时 学分 预修课程 生物化学、细胞生物学、生理学、 适用对象 生物技术、生命基地 细胞信号转导几乎涉及细胞内所有的生理活动，信号转导强调信号的接收与接收后信 转换的 即信号的识别、转移与转拖 细胞信号转导研究的主要内 究细胞感受、转导环 由的公经甘在生物个体 果程简介 调节基因 细胞信号转导的主要内容几乎涉及了生物医学的各个学科，包括细胞生物学、分子生 物学、生物化学、生理学和免疫学等基础学科的研究领城。细胞信号转导过程及其调控机 制的研究不仅有利于认识正常生理过程，而且对于揭示逆境的分子机制以及开发细胞信号 转导相关的药物都有着重要意义。 二、教学目标及任务 胞信号转导是研究生 物信息流或细胞通讯的重要前沿领域，其基本思想已经广泛地深入到生命科学的各个 通域 多 信号与学体 白 结 和光、抗病和抗逆信号途。 径的网络构成等， 专导的 通过细胞信号转导的学习，对生物学、医学、农学 相互作用机制的高等院校、科研机 构和制药公司的科研人员、研究生以及相关专业的技术人员了解细胞信号机制的研究现状与发展趋势，进行细 信号转导研究的科学题都具有重要参考价值。 三、学时分配 教学课时分配 章节内容 实验 实践 绪论 细胞信号转导简介 细胞间信号 第 受体类型与结构 G蛋白介导的信号转号 环核苷酸第二信使系统 第五章 磷脂信号系统 第六章 钙信号系统 第七章 静活性受体 第八章 蛋自质可逆磷酸化与基因转录活性调节 第九章 蛋白质团译后修饰与信号转导 第十章 植物激素信号转导 4 第十一章 环境刺激及其信号转导 6 6 第十二章细胞信号途径的网络化 2 合计 36 36 138
生命科学学院本科课程教学大纲 138 《细胞信号转导》教学大纲 一、基本信息 课程名称 细胞信号转导 课程编号 BIOL3110 英文名称 Cell Signal Transduction 课程类型 专业基础课 总学时 36 理论学时 36 实验学时 实践学时 学 分 2 预修课程 生物化学、细胞生物学、生理学、 分子生物学等 适用对象 生物技术、生命基地 课程简介 细胞信号转导几乎涉及细胞内所有的生理活动。信号转导强调信号的接收与接收后信 号转换的方式（途径）和结果, 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的级联反应 等, 即信号的识别、转移与转换。细胞信号转导研究的主要内容是研究细胞感受、转导环 境刺激的分子途径及其在生物个体发育过程中如何调节基因表达和代谢生理反应。 细胞信号转导的主要内容几乎涉及了生物医学的各个学科，包括细胞生物学、分子生 物学、生物化学、生理学和免疫学等基础学科的研究领域。细胞信号转导过程及其调控机 制的研究不仅有利于认识正常生理过程，而且对于揭示逆境的分子机制以及开发细胞信号 转导相关的药物都有着重要意义。 二、教学目标及任务 细胞信号转导是研究生物信息流或细胞通讯的重要前沿领域，其基本思想已经广泛地深入到生命科学的各个 领域，成为解决生命科学许多问题分子机制的核心思路。本课程主要介绍细胞信号转导的基础知识及相关的研究 方法，包括胞间信号与受体、分子开关 G 蛋白与信号转导、第二信使（钙离子、cAMP、cGMP、IP3．DAG）与 信号转导、蛋白质可逆磷酸化与信号转导、蛋白质翻译后修饰与信号转导、细胞信号转导途径的网络构成等，结 合植物激素信号转导和光、抗病和抗逆信号途径全面理解植物细胞信号转导的机制。 通过细胞信号转导的学习，对生物学、医学、农学领域的研究生物大分子相互作用机制的高等院校、科研机 构和制药公司的科研人员、研究生以及相关专业的技术人员了解细胞信号机制的研究现状与发展趋势，进行细胞 信号转导研究的科学选题都具有重要参考价值。 三、学时分配 教学课时分配 章 节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 绪 论 细胞信号转导简介 2 2 第一章 细胞间信号 2 2 第二章 受体类型与结构 2 2 第三章 G 蛋白介导的信号转导 2 2 第四章 环核苷酸第二信使系统 2 2 第五章 磷脂信号系统 2 2 第六章 钙信号系统 2 2 第七章 酶活性受体 2 2 第八章 蛋白质可逆磷酸化与基因转录活性调节 4 4 第九章 蛋白质翻译后修饰与信号转导 4 4 第十章 植物激素信号转导 4 4 第十一章 环境刺激及其信号转导 6 6 第十二章 细胞信号途径的网络化 2 2 合 计 36 36
生命科学学院本科误程教学大纲 四、教学内容及教学要求 绪论 1.细胞信号转导的研究对象 2。细胞信号转导的研究范畴与定义 3.细胞信号转导的途径及其特征 ,细胞信号转导研究的意 本事重点、库点：重点是细胞信号转导的定义，难点是细孢信号转导途径。 本章敏学要求：了解细胞信号转导的途径，理解细胞信号转导研究的意义，握细胞信号转导的研究范与定义。 第一章细驼间信号 1,细胞间通讯的类季 2 细胞分泌化学信号的种类及特性 3, 外气体与小分子信号 信号分 :重点是第二信使，难点是胞问信号分子如藏素 本童学要求： 了解激素等胞信号分子，理 植物中的胞间信号分子，掌程细胞间信号分子的类型及特点 笔一音受体类型与结构 2。细胞表而受体的类型与结税 3.猫类激素的细胞核受体与细胞表面受体 4.细胞表面受体的内在化 5。号体的的方注 本章重点、难点：重点是细胞表面受体的类型，难点是细胞表面受体的结构， 本童散学要求：了解细胞表面受体的结构、理解细胞表面受体的特点、掌捉细胞表面受体的类型。 第三章G蛋白介导的信号转导 1.G蛋白概述 2,异三聚体G蛋白 3.小G蛋白超家族 4.植物G蛋白 ,桔物小G蛋白 本章重点、难点：重点是异三聚体G蛋白，难点是骑膜信号转导模式。 本章数学要求：了解小G蛋白，理解异三聚体G蛋白的作用模式，掌握异三聚体G蛋白介导的腾膜信号转导模 第四章环核苷酸第二信使系统 2.胞内信使 产生与灭剂 3.cAMP信 的细胞反应 信使系舒 本章重点、 难点：重点是环 题求 了解环 白 信使调节的细胞反应，掌提环核苷酸信号 第五音磷脂信号系统 ,质隙磷脂概述 2,质膜横脂的结构组成和肌醇做脂的代谢 3.磷脂酶C(PLC)和双信使信号途径 4.碳脂酶D(PID)陵脂酸(PA)信号 139
生命科学学院本科课程教学大纲 139 四、教学内容及教学要求 绪论 1．细胞信号转导的研究对象 2．细胞信号转导的研究范畴与定义 3．细胞信号转导的途径及其特征 4．细胞信号转导研究的意义 本章重点、难点：重点是细胞信号转导的定义，难点是细胞信号转导途径。 本章教学要求：了解细胞信号转导的途径，理解细胞信号转导研究的意义，掌握细胞信号转导的研究范畴与定义。 第一章 细胞间信号 1．细胞间通讯的类型 2．细胞分泌化学信号的种类及特性 3．激素 4．细胞外气体与小分子信号 5．植物中的胞间信号分子 本章重点、难点：重点是第二信使，难点是胞间信号分子如激素。 本章教学要求：了解激素等胞间信号分子，理解植物中的胞间信号分子，掌握细胞间信号分子的类型及特点。 第二章 受体类型与结构 1．受体概述 2．细胞表面受体的类型与结构 3．甾类激素的细胞核受体与细胞表面受体 4．细胞表面受体的内在化 5．受体的研究方法 本章重点、难点：重点是细胞表面受体的类型，难点是细胞表面受体的结构。 本章教学要求：了解细胞表面受体的结构、理解细胞表面受体的特点、掌握细胞表面受体的类型。 第三章 G 蛋白介导的信号转导 1．G 蛋白概述 2．异三聚体 G 蛋白 3．小 G 蛋白超家族 4．植物 G 蛋白 5．植物小 G 蛋白 本章重点、难点：重点是异三聚体 G 蛋白，难点是跨膜信号转导模式。 本章教学要求：了解小 G 蛋白，理解异三聚体 G 蛋白的作用模式，掌握异三聚体 G 蛋白介导的跨膜信号转导模 式。 第四章 环核苷酸第二信使系统 1．环核苷酸第二信使 2．胞内信使 cAMP 的产生与灭活 3．cAMP 信号传递模型 4．cAMP 信号调节的细胞反应 5．胞内信使 cGMP 6．植物环核苷酸信使系统 本章重点、难点：重点是环核苷酸信使系统，难点是环核苷酸信号传递模型。 本章教学要求：了解环核苷酸第二信使下游靶蛋白，理解环核苷酸第二信使调节的细胞反应，掌握环核苷酸信号 传递模型。 第五章 磷脂信号系统 1．质膜磷脂概述 2．质膜磷脂的结构组成和肌醇磷脂的代谢 3．磷脂酶 C（PLC）和双信使信号途径 4．磷脂酶 D（PLD）/磷脂酸（PA）信号
生命科学学院本科误程教学大纲 酸信号 解脂信号系统， 的代 C/D信号途径 生、调控及终止 2.钙信号的产生及其调控因子 4辄结合蛋白 5,钙钙调素依赖的蛋白质磷酸化 6。植物细响钙信号系转 本章重点、难点：重点是钙信号系统，泰点是钙信号的产生、调控及终止， 本童数学要求：了解钙库、钙通道和钙泵，理解钙调节蛋白的类型和特点，掌操钙信号系统的基本组件。 第七章酶活性受体 1.酶活性受体概述 2.酪氨酸激酶受体(RTK) 3.丝氨酸/苏氨酸激酶受体(RSTK) 4,蛋白酪氨酸磷酸酶受体(RPTP) ,植物中的类受体溢 本幸重点、点：重点是受体激酶，难点是受体磷酸南， 本数学要求：了解RTK、RSTK和RPTP的类型及结构特征，理解这三类酶活性受体介导的信号转导模式， 深活性受体RTK下 游的酶如MAPK信号级联途径。 第八章蛋白质可逆磷酸化 与基因转录活性调节 虫日 1 蛋白 洁性的调节 南的特点，垂点是蛋白质可逆磷酸化 了解蛋白历 酸化与脱酸化 法，理解蛋白质可逆磷酸 化对基因转录活性的调节，掌握 第九章蛋白质翻译后修饰与信号转导 1用其化与去用其化 2,乙酰化与去乙酰化 3.泛素化与去泛素化 4影化及去影化 5,糖基化与去糖基化 本幸重点、准点：重点是蛋白质翻译后修饰的类型，难点是蛋白质翻译后修饰在信号转导中的作用。 本津数学要求：了解蛋白质翻译后修饰在信号转导中的作用，理解可逆泛素化修饰在信号转导中的作用，掌握另 几种蛋白质翻译后修饰的特点。 第十章植物激素信号转导 1.细胞分裂素信号转导 2.乙烯信号转导 3.生长煮信号转号 4.赤每信号转号 5.油菜素内酯信号转导 ,脱落酸信号转与 本凰点、难点：重点是激素受份 难点是激素信号转导途径 本章教学要求： 了解植物素信号转导途径，理解激酶在植物激素信号转导中的定位和作用，掌捏植物激素信号 转导的基本模式。 140
生命科学学院本科课程教学大纲 140 5．磷脂酶 A（PLA）/溶血磷脂和自由脂肪酸信号 本章重点、难点：重点是磷脂酶 C / D 信号途径，难点是肌醇磷脂的代谢。 本章教学要求：了解磷脂信号系统，理解肌醇磷脂的代谢，掌握磷脂酶 C / D 信号途径。 第六章 钙信号系统 1．钙信号的产生、调控及终止 2．钙信号的产生及其调控因子 3．钙信号的终止 4．钙结合蛋白 5．钙-钙调素依赖的蛋白质磷酸化 6．植物细胞钙信号系统 本章重点、难点：重点是钙信号系统，难点是钙信号的产生、调控及终止。 本章教学要求：了解钙库、钙通道和钙泵，理解钙调节蛋白的类型和特点，掌握钙信号系统的基本组件。 第七章 酶活性受体 l．酶活性受体概述 2．酪氨酸激酶受体（RTK） 3．丝氨酸/苏氨酸激酶受体（RSTK） 4．蛋白酪氨酸磷酸酶受体（RPTP） 5．植物中的类受体激酶 本章重点、难点：重点是受体激酶，难点是受体磷酸酶。 本章教学要求：了解 RTK、RSTK 和 RPTP 的类型及结构特征，理解这三类酶活性受体介导的信号转导模式，掌 握酶活性受体 RTK 下游的激酶如 MAPK 信号级联途径。 第八章 蛋白质可逆磷酸化与基因转录活性调节 1．蛋白质可逆磷酸化概述 2．蛋白激酶与蛋白质的磷酸化 3．蛋白磷酸酶与蛋白质的脱磷酸化 4．蛋白质可逆磷酸化对基因转录活性的调节 5．蛋白质磷酸化与脱磷酸化的研究方法 本章重点、难点：重点是蛋白激酶与蛋白磷酸酶的特点，难点是蛋白质可逆磷酸化。 本章教学要求：了解蛋白质磷酸化与脱磷酸化的研究方法，理解蛋白质可逆磷酸化对基因转录活性的调节，掌握 蛋白质可逆磷酸化的基本机制。 第九章 蛋白质翻译后修饰与信号转导 1．甲基化与去甲基化 2．乙酰化与去乙酰化 3．泛素化与去泛素化 4．脂化及去脂化 5．糖基化与去糖基化 本章重点、难点：重点是蛋白质翻译后修饰的类型，难点是蛋白质翻译后修饰在信号转导中的作用。 本章教学要求：了解蛋白质翻译后修饰在信号转导中的作用，理解可逆泛素化修饰在信号转导中的作用，掌握另 几种蛋白质翻译后修饰的特点。 第十章 植物激素信号转导 1．细胞分裂素信号转导 2．乙烯信号转导 3．生长素信号转导 4．赤霉素信号转导 5．油菜素内酯信号转导 6．脱落酸信号转导 本章重点、难点：重点是激素受体，难点是激素信号转导途径。 本章教学要求：了解植物激素信号转导途径，理解激酶在植物激素信号转导中的定位和作用，掌握植物激素信号 转导的基本模式
生命科学学院本科误程教学大纲 第十一章环境刺激及其信号转导 机制及信号转号 早胁迫的调控机制 物应鉴化的调控机制及信号转导 本章重点、难点：重点是信号受体，难点是信号转导途径 本章教学要求：了解环境刺激后信号转导途径，理解光、生物及非生物胁迫反应中的信号转导途径，掌提光、生 物及非生物胁迫条件下信号转导的基本模式 第十二章细胞信号途径的网络化 1细胞信号转导途径间的相互关联 2。细胞信号转导网格的形成 3.信号网络专一性形成的分子基础 4细胞信号转导网络的研究方法 本童重点、难点：重点是信号途径的交联及节点，难点是细胞信号途径的网络形成机制。 本章数学要求：了解细胞信号转导网络的研究方法，理解细胞信号途径的网铬形成机制，掌握信号途径的交联及 节点。 五、考核方式及要求 课程考核采用文献综述、课程论文的形式，考核学生利用所学知识综合分析和解决实际问题的能力，平时考 核学生灵活运用业己学习的生物化学、分子生物学等知识理解本课程相关知识的水平。 最终成绩=课程论文70%+平时成绩30% 六、推荐教材及教学参考书 行8转勒箱4底。大立花表航孙预编养料学出板礼，加0年标雅书，1 《细胞信号转导的分子基与功能调控》，勇，罗深秋编著，科学出版社，2005年，标准书号：7-03-01555-6 《细胞信 景生主馆 和医科大 号，7-81072460-6 《Cell signaling) S编著，科学出版社，2007年，标准书号：978-7-030 七、说明 下学期同植物生理 动物生理学和微生物生 等课程同步但相关内容会滞后并 也可以 系统掌握生物化学、生 知识的水平， 同时为本 大钢修订人：谭明 大纲审定人：蔡庆4
生命科学学院本科课程教学大纲 141 第十一章 环境刺激及其信号转导 1．光受体与光信号转导 2．植物抗病信号转导 3．植物热激胁迫及信号转导 4．植物应答盐胁迫的调控机制及信号转导 5．植物应答干旱胁迫的调控机制及信号转导 6．植物应答氧化胁迫的调控机制及信号转导 本章重点、难点：重点是信号受体，难点是信号转导途径。 本章教学要求：了解环境刺激后信号转导途径，理解光、生物及非生物胁迫反应中的信号转导途径，掌握光、生 物及非生物胁迫条件下信号转导的基本模式。 第十二章 细胞信号途径的网络化 1．细胞信号转导途径间的相互关联 2．细胞信号转导网络的形成 3．信号网络专一性形成的分子基础 4．细胞信号转导网络的研究方法 本章重点、难点：重点是信号途径的交联及节点，难点是细胞信号途径的网络形成机制。 本章教学要求：了解细胞信号转导网络的研究方法，理解细胞信号途径的网络形成机制，掌握信号途径的交联及 节点。 五、考核方式及要求 课程考核采用文献综述、课程论文的形式，考核学生利用所学知识综合分析和解决实际问题的能力。平时考 核学生灵活运用业已学习的生物化学、分子生物学等知识理解本课程相关知识的水平。 最终成绩=课程论文 70%+平时成绩 30% 六、推荐教材及教学参考书 教 材： 《细胞信号转导》第 4 版，孙大业, 崔素娟, 孙颖编著，科学出版社，2010 年，标准书号：978-7-03-028558-4 参考书： 《细胞信号转导的分子基础与功能调控 》，姜勇，罗深秋编著，科学出版社，2005 年，标准书号：7-03-015555-6 《细胞信息与调控》，刘景生主编，中国协和医科大学出版社，2004 年，标准书号：7-81072-460-6 《Cell signaling》，Doxsey S 编著，科学出版社，2007 年，标准书号：978-7-03-019493-0。 七、说明 该课程最好安排在大三下学期同植物生理学、动物生理学和微生物生理学等课程同步但相关内容会滞后并正 好衔接，刚好学生有生物化学、细胞生物学的基础；也可以安排在大四上学期供学生提高系统掌握生物化学、生 理学、分子生物学等生物学知识的水平，同时为本科、研究生的学习作好有机过渡和对接。 大纲修订人：谭明谱 大纲审定人：蔡庆生