细胞生物学研究细胞基本生命活动规律的科学Word文档格式.docx

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③新细胞来源于已存在细胞的分裂。

）

1858德国人Virchow提出“一切细胞来源于细胞”的著名论断，进一步完善了细胞学说。

5.细胞学形成

①细胞学的经典时期

②实验细胞学与细胞学的分支及发展

6.相关期刊、杂志

NatureScienceCell中国科学科学通报ZZZZZZｚｚｚｚｚｚｚ分子细胞生物学报

第二章、细胞的统一性与多样性

1.细胞的统一性

基本单位：

细胞

共性：

①一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位

②细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位

③细胞是有机体生长与发育的基础④细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性

⑤没有细胞就没有完整的生命⑥关于细胞概念的一些新思考

2.细胞的多样性

原核细胞原核细胞没有核膜，DNA为裸露的环状分子，通常没有结合蛋白。

没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，通常称为细菌

基本特点：

①遗传信息量小，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成

②细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核

真核细胞

特点1、细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂，并且分开进

2、DNA和蛋白质结合压缩成染色体结构，形成有丝分裂的结构

3、具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构（如内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、乙醛酸循环体、胞内体等）

4、具有特异的进行有氧呼吸的细胞器（线粒体）和光合作用的细胞器（叶绿体）

5、具有复杂的骨架系统（包括微丝、中间纤维和微管）

6、有复杂的鞭毛和纤毛

7、具有小泡运输系统（胞吞作用和胞吐作用）

8、含有纤维素的细胞壁（如植物细胞）

9、利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离

10、每个细胞中的遗传物质成双存在，二倍体分别来自于两个亲本

11、通过减数分裂和受精作用进行有性生殖

相同点1.都具有类似的细胞质膜结构

2.都以DNA作为遗传物质，并使用相同的遗传密码

3.都是以一分为二的方式进行细胞分裂

4.具有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构

5.代谢机制相同（如糖酵解和TCA循环）

6.具有相同的化学能贮能机制，如ATP合成酶（原核位于细胞质膜，真核位于线粒体膜上）

7.光合作用机制相同（蓝细菌与植物相比较）

8.膜蛋白的合成和插入机制相同

9.都是通过蛋白酶体（蛋白质降解结构）降解蛋白质（古细菌与真核细胞相比较）

不同点1.细胞膜系统的分化与演变

2.遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化

真核细胞在亚显微结构水平上划分为以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系。

由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系三大体系。

古核细胞古细胞形态上与原核细胞相似，但并不意味着它们是最古老的细胞类型

结构①具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统。

②也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白。

③有细胞壁，但不含肽聚糖。

④生活在极端环境中，如：

产甲烷菌、极端嗜碱菌、极端嗜酸菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌

3.病毒

结构核酸——髓核蛋白质——衣壳核壳体

由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白质衣壳构成称为核衣壳

基因组小，少的只含有3个基因，多可达300个

病毒其装配形式有二十面体对称、螺旋对称和复合对称三种类型

病毒有五种形态：

①球形②丝形③弹形④砖形⑤蝌蚪形

病毒增殖的过程依次为：

吸附、脱壳、侵入、生物大分子的合成、病毒的装配与释放。

第三章、细胞生物学研究方法

分辨率区分开两个质点间的最小距离D=0.61λ/NA（N=介质折射率,λ=光源波长）

放大倍数显微镜最后形成的物体放大像与被检物体的大小比例及像高比物高

原位杂交用标记的核酸探针通过分子杂交确定特意核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法

转化细胞正常细胞在某种因子的作用下发生突变而成为具有癌性的细胞。

细胞融合通过培养和介导，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程

细胞培养把机体内的组织取出后经过分散（机械方法或酶消化）为单个细胞，在人工培养的条件下，使其生存、生长、繁殖、传代，观察其生长、繁殖、接触抑制、衰老等生命现象的过程

接触抑制体外培养的细胞在生长过程中一旦相互接触就会停止增殖

细胞株经过筛选具有特殊的遗传标记或性质的细胞克隆。

细胞系原代培养细胞成功传代即为细胞系

细胞拆合把细胞核与细胞质分离开来，然后把不同来源的细胞质和细胞核相互结合，形成核质杂交细胞

原代培养培养来自动物机体的细胞群，将细胞转移到新容器中培养称为传代或传代培养，每代细胞分裂约3-6次

原代细胞从机体取出后立即培养的细胞

传代培养原代培养形成的单层培养细胞汇合以后，需要进行分离培养（即将细胞从一个培养器皿中以一定的比率移植至另一些培养器皿中的培养），否则细胞会因生存空间不足或由于细胞密度过大引起营养枯竭，将影响细胞的生长，这一分离培养称为传代细胞培养

传代细胞适应在体外培养条件下持续传代培养的细胞

1.细胞形态观察方法

光学显微镜

（一）普通光学显微镜

1.结构:

①照明系统:

光源和聚光器

②光学放大系统:

物镜和目镜

③机械装置:

用于固定材料和观察方便

2.原理:

经物镜形成倒立实像,经目镜进一步放大成像。

（二）荧光显微镜技术

特点：

①光源为紫外光，波长较短，分辨力高于普通显微镜

②照明方式通常为落射式，即光源通过物镜投射于样品上

③有两个特殊的滤光片，激发光滤片用以滤除可见光，目镜和物镜之间的阻断滤片用于滤除紫外线，保护人目

第一套称为激发光滤片，第二套称为阻断滤片

（三）激光扫描共焦显微境

特点:

①用激光作扫描光源，逐点、逐行、逐面快速扫描成像

②分辨率大约是普通光学显微镜的3倍

③能显示细胞样品的立体结构

④用途类似荧光显微镜,但能扫描不同层次,形成立体图像

⑤扫描的激光与荧光收集共用一个物镜，物镜的焦点即扫描激光的聚焦点，也是瞬时成像的物点

（四）相差显微镜

在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处：

①环形光阑位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。

②相位板在物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ

（五）暗视野显微镜

（六）倒置显微镜用于观察培养的活细胞，通常具有相差或DIC物镜，有的还具有荧光装置

电子显微镜

超薄切片超薄切片厚度仅50nm左右，用超薄切片机制作

超薄切片技术的过程为固定、脱水、包埋、切片、染色。

冰冻蚀刻标本置于-100度的干冰或-196度的液氮中，进行快速冰冻。

用冷刀骤然将标本断开，升温，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构-蚀刻向断面以45度角喷涂一层蒸汽铂，再以90度角喷涂一层碳，加强反差和强度。

然后用次氯酸钠溶液消化样品，把碳和铂的膜剥下来，此膜即为复膜。

复膜显示出了标本蚀刻面的形态，在电镜下得到的影像即代表标本中细胞断裂面处的结构。

2.细胞组分的分析方法

一、离心技术

细胞破碎

差速离心在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。

差速离心只用于分离大小悬殊的细胞，更多用于分离细胞器。

通过差速离心可将细胞器初步分离

密度梯度离心

1、速度沉降

用途:

用于分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器

介质密度较低，介质的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小密度

原理:

介质密度梯度十分平缓,生物颗粒（细胞或细器）按各自的沉降系数以不同的速度沉降而达到分离

2、等密度沉降

用于分离密度不等的颗粒

介质密度较高,陡度大,介质的最高密度应大于被分离组分的最大密度;

所需要的力场通常比速率沉降法大10~100倍，故往往需要高速或超速离心

细胞或细胞器在连续梯度的介质中经足够大离心力或足够长时间则沉降或漂浮到与自身密度相等的介质处，并停留在那里达到平衡，从而将不同密度的细胞或细胞器分离

二、细胞化学技术

DNA原位显示---福尔根反应的原理：

酸水解可以去除RNA，仅保留DNA，并除去DNA上嘌呤脱氧核苷酸键的嘌呤，使脱氧核糖的醛基暴露。

所暴露的自由醛基与希夫试剂反应呈紫红色。

免疫荧光技术荧光素:

异硫氰酸荧光素、罗丹明

免疫电镜技术免疫酶标技术:

辣根过氧化物酶免疫胶体金技术:

金胶体颗粒

定量细胞化学分析技术

1.流式细胞仪

原理：

包在鞘液中的细胞通过高频振荡控制的喷嘴，形成包含单个细胞的液滴，在激光束的照射下，这些细胞发出散射光和荧光，经探测器检测，转换为电信号，送入计算机处理，输出统计结果，并可根据这些性质分选出高纯度的细胞亚群，分离纯度可达99%。

包被细胞的液流称为鞘液，所用仪器称为流式细胞计

2.显微光谱分析技术—显微分光光度测定技术（主要有紫外光显微分光光度测定法和可见光显微分光光度测定法）

利用细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱的特性，测定细胞中某些物质的含量。

DNA：

含量=50A

3.细胞培养、细胞工程与显微操作技术

（一）动物细胞培养1.原代培养2.原代细胞3.细胞贴壁4.接触抑制5.传代培养6.传代细胞7.细胞系度8.转化细胞9.细胞株

（二）细胞工程

细胞融合应用单克隆抗体技术（过程：

单个B淋巴细胞→抗体（单一物质）→专一性）

细胞拆合化学方法:

用松胞素B处理细胞物理方法:

用机械方法或短波光把细胞核去掉

4.模式生物常用的有：

病毒、细菌、酵母、原生动物、黏菌、蛙、海胆、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠

第四章、细胞质膜

脂质体根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜

去垢剂一端亲水另一端疏水的两性小分子，是研究与分离膜蛋白常用的试剂

膜骨架细胞质膜下与膜蛋白相连的有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功能

细胞连接在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞支架蛋白或胞外基质形成的细胞与细胞之间，或者细胞与胞外基质间的连接结构

细胞通讯信号细胞发出的信息传递到靶细胞并与受体相互结合，引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程

细胞识别细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，进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的过程

质子泵质子泵是位于细胞膜或细胞内膜上的一种能主动转运质子（H+）的特殊蛋白质

钠—钾泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，实际上是位于细胞膜脂双分子层中的载体蛋白，是一种Na+/K+ATP酶，在ATP直接提供能量的条件下能逆浓度梯度主动转运钠离子和钾离子

１.细胞膜