医学细胞生物学Word文档格式.docx

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“细胞学说（celltheory）”：

一切生物（从单细胞生物到高等动物和植物）都是由细胞组成的；

细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。

“细胞来源”：

一切细胞只来源于原来的细胞，一切病理现象都基于细胞的损伤。

二、细胞学的经典时期（19世纪中~20世纪初）

研究特点：

应用固定与染色技术，在光镜下观察细胞形态结构与分裂活动

三、实验细胞学阶段（20世纪初~中叶）

采用多种实验手段，出现交叉学科

四、细胞生物学形成（20世纪50年代~现在）

50年代~现在：

着重分子水平研究

1944，证实DNA为遗传物质

1953，DNA双螺旋模型提出、DNA半保留复制、中心法则

1955，三联体密码假说

1961，破译密码含义

60年代：

（分子）细胞生物学形成

90年代：

PCR技术、克隆动物技术、HGP启动及完善，

21世纪初：

后基因组计划启动

第三节细胞生物学与医学的关系

细胞生物学是现代医学的重要基础理论。

细胞生物学的研究有助于医学重大课题的解决，致病机理的阐明、诊断、治疗、预防都依赖于（分子）细胞生物学的发展，

如：

（一）癌的防治

（二）疾病诊断

（三）疾病治疗

（四）医学基因组学研究

第四节当前细胞生物学的特点和主要发展趋势

一、当前细胞生物学的主要特点

1．细胞的分子机制方面的研究进展迅速

2．分子遗传学与基因工程方面的研究进展惊人

3．方法学的高度综合性

二、当前细胞生物学主要发展趋势

1．真核细胞基因表达的调节和控制

2．发育基因及其调控作用的研究

3．在基因水平和细胞水平上对遗传、发育和进化关系问题的探索

4．真核细胞基因产物如何形成细胞结构，如何调节和行使细胞功能

第二章细胞的起源与进化

【掌握】原核细胞和真核细胞的主要区别。

【熟悉】细胞的进化：

从原核细胞到真核细胞

从单细胞生物到多细胞生物

【了解】细胞的起源（从简单分子到原始细胞）

第一节从简单分子到原始细胞

无机分子：

H2O、CH4、NH3、N2、H2……

↓

低分子有机化合物：

氨基酸、单糖、核苷酸、脂肪酸……

生物大分子：

蛋白质、多糖、核酸……

原始细胞（质膜的出现）

1．生物小分子的形成

2．多核苷酸的形成：

自我复制体系

3．多核苷酸指导多肽的合成：

形成庞大复杂的增殖系统

4．原始细胞形成：

细胞膜（质膜）的出现是最基本最关键的条件

第二节从原核细胞到真核细胞

原始细胞的分裂与进化出现原核细胞，经漫长的年代繁衍，使地球表面积聚大量的氧气，利于真核细胞起源和进化

★原核细胞与真核细胞形态结构的主要区别：

原核细胞（procaryoticcell）

1．细胞小1~10μm

2．无核膜、核仁（拟核），DNA含量少，裸露于细胞质中。

3．细胞质中细胞器极少，主要有核糖体，内膜系统无或简单。

4．细胞分裂为无丝分裂。

……

真核细胞（eucaryoticcell）

1．细胞大10~100μm

2．有双层核膜包被，有核仁（真核），DNA含量多，位于核内。

3．细胞质中含有丰富的细胞器，并出现内膜系统和细胞骨架。

4．细胞分裂为有丝分裂，减数分裂，出现许多类型的分化细胞。

★在进化意义上真核细胞与原核细胞的区别（具进步意义）：

1．细胞系统的分化与演变：

细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。

2．遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：

遗传信息的重复序列与染色体多倍性的出现是真核细胞区别于原核细胞的另一重要标志。

遗传信息的复制、转录、翻译的装置和程序亦相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录、翻译有严格的阶段性与区域性，而原核细胞内转录和翻译可同时进行。

第三节从单细胞生物到多细胞生物

单细胞生物→单细胞生物群体→多细胞生物

如粘菌、绿藻、团藻

多细胞生物出现细胞分化和功能协作、整体性

第三章细胞的分子基础

★为掌握内容

生物小分子：

1、无机化合物：

水（游离水、结合水）

无机盐：

离子状态

2、有机化合物：

单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸

细胞大分子：

细胞的蛋白质、核酸、多糖（由小分子亚基装配而成）

蛋白质一级结构：

多肽链仲氨基酸的种类、数目和排列顺序形成的线性结构，化学键主要是肽键

蛋白质功能：

①细胞的结构成分。

②运输和传导。

③收缩运动。

④免疫保护。

⑤催化作用—酶

核酸:

DNA:

双螺旋结构

RNA：

信使RNA（Mrna）、转运RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）

功能：

1、携带和传递遗传信息。

2、复制。

3、转录。

质膜（plasmamembrane）：

包围在细胞质表面的一层薄膜，又称细胞膜（cellmembrane）。

细胞内膜（intracellularmembrane）：

围绕各种细胞器的膜。

生物膜（biomembrane）：

细胞所有膜结构统称生物膜，包括细胞膜和胞内膜。

单位膜（unitmembrane）：

在电镜下可见生物膜为“两暗一明”的三层结构，通常将这三层结构形式作为一个单位，称单位膜。

一、质膜的化学组成

膜脂（50%）膜蛋白（40-50%）膜糖类（5-10%）

一）膜脂

膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。

1、磷脂

是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。

磷脂分子的主要特征是：

分为头部和尾部；

头部由磷酸和碱基组成，有极性，亲水性；

尾部由两条脂肪酸链构成，非极性，疏水性；

为双亲媒性分子（兼性分子）。

根据头部的不同可分为：

①磷脂酰胆碱phosphatidylcholine，PC，旧称

卵磷脂;

②磷脂酰丝氨酸phosphatidylserine，PS；

③磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE，

旧称脑磷脂；

④磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI。

2、糖脂

是含糖而不含磷酸的脂类；

也是双亲媒性分子。

极性头部含有糖基,非极性尾部是鞘氨醇；

包括脑苷脂（最简单的糖脂）、神经节苷脂等。

3、胆固醇一般多存在于动物细胞中；

头尾部之间含有固醇环；

双亲媒性分子。

双亲媒性分子双亲媒性分子既具有极性的头部和非极性尾部，在所有的膜脂都都是双亲媒性分子

水溶液中膜脂自动形成双分子层，尾部相内，头部向外，并且可以形成不同的形状，如平面形，球形等。

膜脂分子层

4、脂质体（liposome）——是一种人工脂膜

在水中，搅动后磷脂形成双层脂分子的球形脂质体，直径25~1000nm不等。

人工脂质体可用于：

1.研究生物膜的特性。

2.转基因；

3.在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体；

（二）、膜蛋白

外在（外周）膜蛋白（extrinsic/peripheralmembraneproteins）；

²

亲水性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜表面的

蛋白质分子或脂分子结合，易分离。

内在（整合）膜蛋白（intrinsic/integralmembraneproteins）。

兼性蛋白，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。

膜蛋白镶嵌蛋白占70～80％；

周边蛋白占30％左右

三）膜糖类

与膜脂或膜蛋白结合成糖脂或糖蛋白，仅分布于膜的外表面。

主要为一些低聚糖组成，如半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖胺、唾液酸等七种。

血型糖蛋白

二、细胞膜的分子结构

质膜的流动镶嵌模型

（fluidmosaicmodel）

1、连续的脂质双分子构成膜的主体（骨架），它具有液晶态特性；

2、球形蛋白质分子嵌入，贯穿或附着于脂双分子层中；

3、糖类附着在膜的外表面，与表层的脂类和蛋白质结合形成糖蛋白和糖脂；

4、生物膜具有流动性。

1、质膜的流动性膜脂分子的运动影响膜脂流动性的因素

①胆固醇②脂肪酸链的饱和度③脂肪酸链的链长短④卵磷脂/鞘磷脂⑤其他因素：

温度、酸碱度、离子强度等。

（2）膜蛋白的分子运动

侧向扩散

例：

成斑现象成帽现象

质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。

当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止；

反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。

2、质膜的不对称性

膜脂分布的不对称性：

脂类双分子层内外两层脂质分子种类、含量和比例均不相同；

膜蛋白分布的不对称性：

没有任何一种蛋白是既分布于膜内层又分布于膜外层；

膜糖类分布的不对称性：

糖类主要分布于细胞膜的外表面。

第二节细胞表面

细胞表面：

指包围在细胞质外层的一个复合的结构体系和多功能体系，包括细胞膜、细胞被和膜下胞质溶胶层。

细胞表面结构示意图

细胞被

细胞被：

细胞膜中糖蛋白和糖脂外表面的糖链相互交织形成的一层绒毛状的多糖物质。

是细胞膜结构的一部分；

具有保护作用和信号接受作用；

特殊的：

哺乳动物的小肠上皮细胞的细胞被具有吸收的作用，称为糖萼。

胞质溶胶层是细胞膜下0.1～0.2nm的溶胶层；

含高浓度的蛋白质和微管、微丝（细胞骨架的组成成份）；

维持细胞的形态、极性（微丝、微管具有极性）、运动、参与细胞的物质运输。