در این درس دانشجویان با مبانی زیست شناسی سلولی و مولکولی آشنا می‌شوند. ابتدا پایه‌های شیمیایی بیومولکول‌های سلولی از جمله پروتئین‌ها و نوکلئیک‌ها اسیدها مورد بررسی قرار می‌گردد و سپس فرآیندهای زیست مولکولی که شامل همانند سازی دی ان آ و رونویسی آن و ترجمه پروتئین می‌باشد مورد بحث قرار می‌گیرد. مطالعه مکانیسم‌های کنترل کننده فرآیند‌های مولکولی در سلول نیز بخش دیگر این درس می‌باشد.

1. مبانی شیمیایی و مولکولی زیست شناسی
   • مولکول و سلول و تکامل : مولکول‌های حیات، ژنوم و معماری سلول و عملکرد، سلول و بافت
   • پایه‌های شیمیایی : پیوندهای کووالانسی و برهم‌کنش‌های غیرکووالانسی، اجزای شیمیایی سازنده سلول، واکنش‌های شیمیایی و تعادل شیمیایی، انرژی بیوشیمیایی
   • ساختار و عملکرد پروتئین : ساختار سلسلسه مراتبی پروتئین، تاخوردگی پروتئین، اتصال پروتئین و کاتالیزگری آنزیم، تنظیم عملکرد پروتئین، تخلیص و ردیابی و مشخصه شناسی پروتئین، پروتئوم
2. ژنتیک و زیست مولکولی
   • پایه‌های مولکولی مکانیسم ژنتیک : ساختار نوکلئیک اسید، رونویسی ژن‌های کدکننده پروتئین، رمز گشایی آرانای پیامرسان، سنتز پروتئین‌ها روی ریبوزوم، همانند سازی دی ان آ، ترمیم دی ان آ و نوترکیبی، ویروس‌ها
   • روش‌های ژنتیک مولکولی : آنالیز ژنتیکی جهش‌ها برای مطالعه ژن‌ها، کلونیگ دی ان آ، استفاده کلونینگ برای مطالعه بیان ژن، شناسایی بیماری‌های انسانی، غیر فعال‌سازی عملکرد ژن بطور اختصاصی
   • ژن و ژنوم و کروموزوم : ساختار ژن یوکاریوت، سازمان کرموزوم و دی ان آ غیر کد کننده پروتئین، المنت‌های متحرک در ژنوم، ژنومیک و بیان ژن
   • کنترل رونویسی در بیان ژن: کنترل بیان ژن در باکتری، کنترل بیان ژن در یوکاریوت، پروموتر آرآن آ پلیمراز ۲ و فاکتور های رونویسی، مکانیسم فعال‌سازی و خاموش کردن رونویسی، کنترل فعالیت فاکتور رونویسی، کنترل رونویسی از طریق اپی-ژنتیک
3. ساختار و عملکرد سلول
   • رشد سلول و مشاهده و آشفتگی سلول : کشت سلول، میکروسکوپ نوری و کاوش ساختار سلول و مشاهده پروتیئن‌ها در داخل سلول، میکروسکوپ الکترونی، جداسازی و مطالعه اندامک‌های سلول، آشفته کردن (perturbing) سلول و مطالعه عملکرد سلول