细胞生物学复习Word格式.docx
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指分辨物体最小间隔的能力。
2、观察培养的活细胞通常用倒置的相差显微镜。
3、细胞培养：
动物细胞培养
类型：
原代培养细胞（primaryculturecell）
代培养细胞（sub-culturecell）
细胞株（cellstrain）
细胞系（cellline）
四、
1、液态镶嵌模型：
细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。
磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架；
蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性。
2、膜脂是两亲性分子，主要包括磷脂、胆固醇和糖脂三类。
3、磷脂特征：
一个极性头、两个非极性尾（脂肪酸链），两亲性分子。
脂肪酸碳链碳原子为偶数，16，18或20个碳原子。
饱和脂肪酸（如软脂酸）及不饱和脂肪酸（如油酸）。
4、脂质体是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。
水溶液中的磷脂分子团；
球形脂质体；
平面脂质体膜；
用于疾病治疗的脂质体的示意图
5、脂质体的应用：
研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质；
脂质体中裹入DNA可用于转基因；
在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体
6、膜蛋白—膜功能的主要体现者
a）根据与脂分子的结合方式分为：
内在（整合）膜蛋白（intrinsic/integralmembraneproteins）
外在（外周）蛋白（extrinsic/peripheralproteins）
脂锚定蛋白（lipid-anchoredprotein）
b）膜蛋白的功能：
转运分子进出细胞（转运蛋白）；
接受周围环境中激素或其他化学物质的信号，传递到细胞内（受体）；
支撑连接细胞骨架成分和细胞间质成分（连接体）；
与细胞分化及细胞连接有关；
结合于膜的各种酶能催化细胞各种化学反应。
7、生物膜的特性：
膜脂分布的不对称
糖脂不对称分布是绝对的，仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础；
大多数磷脂不对称分布是相对的，仅为含量比例上的差异
膜蛋白分布的不对称
膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性，膜外在蛋白分布在膜内外表面的定位也是不对称的；
糖蛋白糖残基均分布在质膜的ES面；
膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。
8、质膜的特化结构
如：
微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛，结构细微，只能在电镜下观察到。
第六、七章细胞连接与细胞粘连
一、细胞连接的功能分类
a）封闭连接（occludingjunctions）既紧密连接（tightjunction）
b）锚定连接（anchoringjunctions）
1.桥粒（desmosome）与半桥粒（hemidesmosome）
2.粘合带（adhesionbelt）与粘合斑（focalcontact）
c）通讯连接（communicatingjunctions）
1.间隙连接（gapjunction）
2.神经细胞间的化学突触（chemicalsynapse）
3.植物细胞中的胞间连丝（plasmodesmata）
二、封闭连接
a）紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间
b）紧密连接的结构
c）紧密连接的功能：
1.形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；
2.隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；
3.支持功能
紧密连接嵴线中的蛋白：
封闭蛋白（occludin）
三、锚定连接：
在上皮组织,心肌和子宫颈等组织中含量尤为丰富。
锚定连接的类型、结构与功能（重点）
1.间纤维相连的锚定连接：
桥粒:
铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。
半桥粒:
半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。
它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上,在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。
2.肌动蛋白纤维相连的锚定连接
粘合带：
位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续的带状结构。
间隙约15～20nm,也称带状桥粒（beltdesmosome）。
粘合斑:
细胞通过肌动蛋白纤维和整连蛋白与细胞外基质之间的连接方式。
四、通讯连接结构
连接子（connexon）是间隙连接的基本单位。
每个连接子由6个连接小体（connexin）分子组成，连接子中心形成一个直径约1.5nm的孔道，连接单位由两个连接子对接构成。
五、细胞表面的粘连分子
a）钙粘素（Cadherins）
b）选择素（Selectin）
c）免疫球蛋白超家族的CAM（Ig-Superfamily，IgSF）
d）整合素（Integrins）
第八章细胞质基质与细胞内膜系统
第一节细胞质基质（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）
一、概念：
指真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。
主要成分：
中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。
主要特点：
细胞质基质是一个高度有序的体系。
二、细胞质基质的功能：
（后面举例不作要求）
a）完成各种中间代谢过程，如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
b）蛋白质的分选与运输
c）与细胞质骨架相关的功能：
维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等。
d）蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解：
1.蛋白质的修饰。
2.控制蛋白质的寿命。
3.降解变性和错误折叠的蛋白质。
4.帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。
三、细胞内膜系统概述：
细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。
第二节内质网（endoplasmicreticulum,ER）
一、内质网的形态结构
内质网的两种基本类型：
粗面内质网（roughendoplasmicreticulum，rER）
滑面内质网（smoothendoplasmicreticulum，sER）
二、ER的功能
ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。
三、rER的功能
a）蛋白质合成
b）蛋白质的修饰与加工
c）新生肽的折叠与组装
d）脂类的合成
四、sER的功能
a）类固醇激素的合成
b）肝的解毒作用
c）肝细胞葡萄糖的释放
d）储存Ca2+
第三节高尔基体
高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成，是有极性的细胞器，由互相联系的4个部分组成：
a）顺面网状结构（cis-Golginetwork，CGN）
b）中间膜囊（medialGolgi）
c）反面网状结构（transGolginetwork，TGN）
d）周围大小不等的囊泡
二、高尔基体的功能：
a）高尔基体与细胞的分泌活动
b）蛋白质的糖基化及其修饰
c）蛋白酶的水解和其它加工过程
第四节溶酶体
溶酶体是单层膜围绕的，内含有多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内的消化作用。
二、溶酶体结构类型：
a）初级溶酶体（primarylysosome）
b）次级溶酶体（secondarylysosome）：
自噬溶酶体（autophagolysosome）、异噬溶酶体（phagolysosome）
c）残余小体（residualbody）
溶酶体膜的特征：
a）嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境；
b）具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；
c）膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。
溶酶体的标志酶：
酸性磷酸酶（acidphosphatase）
三、溶酶体的功能：
a）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞
b）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化）
四、溶酶体的发生：
分泌蛋白合成的模型----信号假说：
分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。
蛋白质合成从细胞质中游离的核糖体开始，合成初期，信号识别颗粒SRP与合成出的信号肽结合，引导核糖体到内质网上定位。
信号识别颗粒SRP与内质网上的SRP受体结合，正在合成的多肽通过内质网上的蛋白质转运器转移到内质网腔。
蛋白质一边转移一边合成，信号肽被水解，蛋白质进入内质网腔。
分子“伴侣”：
细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的某些部分结合，从而帮助这些多肽转运、叠或装配，这类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。
第九章细胞骨架（Cytoskeleton）
概念：
细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
有狭义和广义两种概念（主要是狭义概念）：
在细胞质基质中包括微丝、微管和中间纤维。
第一节细胞质骨架
一、微丝（microfilament,MF）
a）概念：
又称肌动蛋白纤维（actinfilament）,指由肌动蛋白（actin）组成、直径为7nm的骨架纤维。
b）成分：
肌动蛋白（actin）是微丝的结构成分,外观呈哑铃状,这种actin又叫G-actin，将G-actin形成的微丝又称为F-actin。
c）装配：
i.MF正极与负极都能生长，生长快的一端为正极，慢的一端为负极；
去装配时，负极比正极快。
由于G-actin在正极端装配，负极去装配，从而表现为踏车行为。
ii.体内装配时，MF呈现出动态不稳定性。
d）微丝特异性药物
iii.细胞松弛素（cytochalasins）：
导致微丝解聚。
iv.鬼笔环肽（philloidin）：
防止MF解聚。
e）微丝结合蛋白（不要求）
f）微丝功能
v.维持细胞形态，赋予质膜机械强度
vi.细胞运动
vii.微绒毛（microvillus）
viii.应力纤维（stressfiber）
ix.参与胞质分裂
x.肌肉收缩（musclecontraction）
g）肌肉收缩：
肌肉由肌纤维组成的，肌纤维中含有肌元纤维，肌元纤维由很多平行的微丝及蛋白构成，肌元纤维是由细丝、粗丝、结合蛋白，细丝包括微丝及结合蛋白，结合蛋白主要有原肌球蛋白（Tm）、肌钙蛋白（Tn）两种；
粗丝即肌球蛋白。
三类蛋白：
xi.原肌球蛋白（tropomyosin,Tm）：
由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型,位于肌动蛋白螺旋沟内,结合于细丝,调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。
xii.肌钙蛋白（Troponin,Tn）：
为复合物，包括三个亚基：
TnC（Ca2+敏感性蛋白）,能特异与Ca2+结合;
TnT（与原肌球蛋白结合）;
TnI（抑制肌球蛋白ATPase活性）。
xiii.肌球蛋白（myosin）：
其头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。
h）由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程:
动作电位的产生，Ca2+的释放，与TnC（Ca2+敏感性蛋白）结合导致TnT发生移动，TnI抑制肌球蛋白ATPase活性的消失，Tm发生位移，暴露出粗丝与细丝的结合位点，肌球蛋白头部的ATP酶水解ATP，沿着微丝从负极到正极运动。
二、微管（microtubules）
a）微管结构与组成：
微管可装配成单管,二联管（纤毛和鞭毛）,三联管（中心粒和基体）。
b）装配：
1、所有的微管都有确定的极性。
2、微管装配是一个动态不稳定过程。
c）微管特异性药物：
xiv.长春花碱（vincristine）阻碍二聚体的聚合。
xv.秋水仙素（colchicine）阻断微管蛋白组装成微管，可破坏纺锤体结构。
xvi.紫杉酚（taxol）能促进微管的装配,并使已形成的微管稳定。
（为行使正常的微管功能,微管动力学不稳定性是其功能正常发挥的基础。
）
d）微管组织中心（MTOC）概念：
微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心（microtubuleorganizingcenter,MTOC）。
e）常见的MTOC：
xvii.间期细胞MTOC：
中心体（动态微管）
xviii.分裂细胞MTOC：
有丝分裂纺锤体极（动态微管）（不作要求）
xix.鞭毛纤毛细胞MTOC：
基体（永久性结构）
f）微管功能
xx.维持细胞形态
xxi.细胞内物质的运输
xxii.细胞器的定位
xxiii.鞭毛（flagella）运动和纤毛（cilia）运动
xxiv.纺锤体与染色体运动
三、中间纤维（intermediatefilament,IF）（基本上不作要求）
四、细胞骨架结构与功能总结（基本上不作要求）
微管、微丝和中间纤维的主要特性比较（表）
内容
微管
微丝
中间纤维
蛋白质的组成
微管蛋白异二聚体
球形肌动蛋白
6类中间纤维蛋白
分子量/Da
50×
103
43×
40×
103~200×
细胞内分布
靠近细胞核
细胞质膜内侧
整个细胞
纤维直径/nm
24
7
10
纤维结构特点
13根原纤维组成空心管状纤维
两条愿纤维组成双股螺旋
32条原纤维组成非空心的多级螺旋
极性
有
无
单体蛋白库
踏车现象
特异性药物
秋水仙素、紫杉醇、
长春花碱
细胞松弛素B
鬼笔环肽
结合蛋白
主要功能
轴丝；
细胞游动细胞质；
动物细胞形态的组织与保持；
染色体分离；
细胞器的分布与转移
肌收缩；
变形运动；
胞质环流；
细胞爬行；
细胞分裂；
保持动物细胞的形态
支持结构；
保持动物细胞的形态；
形成核纤层和核骨架；
提高神经细胞轴突的强度；
保持肌纤维的稳定（结蛋白）
第二节细胞核骨架（不作要求）
第十章细胞核
细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细胞遗传与代谢的调控信息中心。
●细胞核的结构组成：
a）核被膜（nuclearenvelope）与核孔复合体（NPC）
b）染色质（chromatin）与染色体（chromosome）
c）核仁（nucleolus）
第一节核被膜与核孔复合体
一、核被膜
1.结构组成：
a）外核膜（outernuclearmembrane），附有核糖体颗粒
b）内核膜（innernuclearmembrane），有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体）
c）核纤层（nuclearlamina）
d）核周间隙（perinuclearspace）
e）核孔（nuclearpore）
2.核被膜的功能：
b）构成核、质之间的天然选择性屏障：
i.避免生命活动的彼此干扰：
使DNA的复制和RNA的翻译表达在时空上分隔开来。
ii.保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤。
c）为染色体定位提供支架：
i.有利于解旋、复制、凝缩、平均分配到子核。
d）核质之间的物质交换与信息交流：
二、核孔复合体（nuclearporecomplex,NPC）
1.结构模型：
a）胞质环（cytoplasmicring），外环
b）核质环（nuclearring），内环
c）辐（spoke）
d）中央栓（centralplug）：
transporter
2.核孔复合体的功能：
（不作要求，但要了解）
a）核质交换的双向性亲水通道
b）通过核孔复合体的主动运输
c）亲核蛋白与核定位信号
d）亲核蛋白入核转运的步骤
e）转录产物RNA的核输出
（核孔复合体的主动运输具有高度的选择性）
第二节染色质和染色体
一、染色质的概念及化学组成
1.染色质（chromatin）:
指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。
2.染色体（chromosome）:
指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。
a）染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构
b）染色质与染色体具有基本相同的化学组成，但包装程度不同，构象不同。
3.基因组概念：
一个生物贮存在单倍染色体组中的总遗传信息，称为该生物的基因组。
4.DNA分子一级结构具有多样性
a）非重复序列DNA
b）中度重复DNA序列
c）高度重复DNA序列
5.染色质蛋白质[◆组蛋白（histone）◆非组蛋白（nonhistone）]：
组蛋白：
a）核小体组蛋白（nucleosomalhistone）：
H2B、H2A、H3和H4
b）H1组蛋白：
在构成核小体时H1起连接作用
二、染色质的基本结构单位——核小体（nucleosome）
a）每个核小体单位包括约200bp的DNA，一个组蛋白核心和一个H1。
b）由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成核心颗粒。
c）DNA分子左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合。
d）相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。
三、染色体的骨架-放射环结构模型（问答题形式考核）
一级结构为核小体；
二级结构是螺线管，是6个核小体围城一圈形成直径为30nm的螺线管；
三级结构是螺线管进一步折叠，沿着染色体纵轴由中央向四周伸出构成放射环；
四级结构为每18个放射环形成一个微带，微带是染色体高级结构的单位，大约106个微带沿纵轴构成子染色体。
四、常染色质和异染色质
a）常染色质（euchromatin）概念：
指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。
（并非所有基因都具有转录活性,常染色质状态只是基因转录的必要条件而非充分条件。
b）异染色质（heterochromatin）概念：
指间期核内染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态的染色体,用碱性染料染色时着色深的那些染色质。
c）兼性异染色质（不要求）
五、染色体的形态和结构（了解）
a）染色单体（Chromatid）：
中期染色体由两条染色单体组成，两者在着丝粒的部位相互结合，每一条染色单体是由一条DNA双链经过螺旋和折叠而形成的，到后期，着丝粒分裂，两条染色单体分离。
b）主缢痕（primaryconstriction）：
中期染色体上一个染色较浅而缢缩的部位，主缢痕处有着丝粒，所以亦称着丝粒区，由于这一区域染色线的螺旋化程序低，DNA含量少，所以染色很浅或不着色。
c）次缢痕（secondaryconstriction）：
除主缢痕外，染色体上第二个呈浅缢缩的部分称次缢痕，次缢痕的位置相对稳定，是鉴定染色体个别性的一个显著特征。
d）核仁组织区（nucleolarorganizingregions,NORs）：
位于染色体的次缢痕区
e）随体（satellite）
f）端粒（telomere）
六、着丝粒结构域
着丝粒含3个结构域，即：
动力结构域（着丝点结构域（kinetochoredomain））、中心结构域（centraldomain）和配对结构域（paringdomain）。
七、特殊染色体：
多线染色体；
灯刷染色体。
第三节核仁（nucleolus）
一、核仁的超微结构
a）纤维中心（fibrillarcenters,FC）：
主要成分为RNA聚合酶和rDNA，这些rDNA是裸露的分子。
b）致密纤维组分（densefibrillarcomponent,DFC）：
呈环形或半月形包围FC，由致密的纤维构成，是新合成的RNP（指结合蛋白质的rRNA），转录主要发生在FC与DFC的交界处。
c）颗粒组分（granularcomponent,GC）：
由直径15-20nm的颗粒构成，是不同加工阶段的RNP。
（三种基本核仁组分和rRNA的转录与加工形成RNP的不同事件有关）
a）FCs是rRNA基因的储存位点；
b）转录主要发生在FC与DFC的交界处，并加工初始转录本；
c）颗粒组分区（GC）负责装配核糖体亚单位，是核糖体亚单位成熟和储存的位点。
二、核仁的功能
rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配。
三、核仁周期（不要求）
第三节核基质（不要求）
第十一章细胞信号转导
第一节细胞通讯与细胞识别
一、细胞通讯（cellcommunication）
●细胞通讯方式：
1.分泌化学信号进行通讯
2.内分泌（endocrine）
3.旁分泌（paracrine）
4.自分泌（autocrine）
5.化学突触（chemicalsynapse）
二、化学通讯
●细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，可分为4类：
●内分泌：
内分泌激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。
特点：
①低浓度（10-8-10-12M），②全身性，③长时效。
●旁分泌：
信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。
包括：
①各类细胞因子；
②气体信号分子。
●突触信号发放：
神经递质经突触作用于靶细
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