细胞生物学期末复习资料整理Word文件下载.docx

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（1）生命的演化：

无机小分子→有机小分子→生物大分子→多分子体系→原始生命（祖先细胞）→原核细胞→真核细胞+古核细胞（介于原核和真核之间）

（2）原核细胞：

常见有支原体、衣原体、细菌、放线菌和蓝线菌。

支原体是目前发现最小最简单的细胞，是可独立生活的最小生命单位，与支原体体积和结构相似的是立克次体和衣原体。

原核细胞最主要的特点是遗传物质DNA没有核膜包被，相对集中于拟核区，其DNA通常是一条不与组蛋白结合的裸露DNA，除了基因组DNA外还有一较小环状DNA分子—质粒（编码的酶控制细菌抗药性）。

另一特点是细胞质里没有内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、线粒体等膜相结构的细胞器，也没有非膜相结构的细胞骨架。

（3）病毒：

所有病毒必须在活的细胞内才能进行繁殖并表现其生命特征，病毒是细胞或细胞组分的演化产物。

（1）比较原核细胞和真核细胞的异同点。

特征

原核细胞

真核细胞

细胞大小

较小，1-10μm

较大，10-100μm

细胞核

无核膜以及核仁，有拟核

有核膜、核仁

DNA

单个，DNA裸露于细胞质中

若干个，DNA与组蛋白结合

细胞壁

不含纤维素，主要由肽聚糖组成

不含肽聚糖，主要由纤维素组成

细胞器

除核糖体外，无其他细胞器

有

核糖体

70S

80S

内膜系统

无

细胞骨架

转录与翻译

同时进行

转录在核内，翻译在胞质内进行

繁殖方式

无丝分裂

有丝分裂，减数分裂

第二章细胞的分子基础（了解P19）→涉及到生物化学

第三章细胞生物学的研究技术和方法

（1）分辨率（resolution）——也称分辨力。

指显微镜或人眼在25nm的明视距离处分辨或区分被检物体细微结构的最小间隔的能力。

（2）显微结构（microscopicstructure）——在光学显微镜下观察到的细微结构，一般大于0.2μm。

（3）亚显微结构（submicroscopicstructure）——指在电子显微镜下观察到的细微结构，一般小于0.2μm。

（4）细胞分级分离法（cellfractionationmethod）——根据细胞内各种结构的比重和大小都不相同、在同一离心场内的沉降速度也不同的原理，用不同介质和不同转速的离心将细胞内各组分级分离的方法。

（5）细胞化学法（cytochemicalmethods）——保持细胞结构的基础上，利用某些化学物质可与细胞内某种成分发生反应，在局部范围内形成有色沉淀的原理，对细胞的化学成分进行定性、定位、定量的研究。

（6）细胞培养（cellculture）——指活细胞在体外的培养技术，即在无菌条件下从机体中取出组织或细胞，模拟机体内正常生理状态下生存的基本条件，让它在培养皿中继续生存、生长和繁殖的方法。

（7）原代培养（primaryculture）——指从机体组织中取材后接种到培养基中所进行的细胞培养，即从机体中获取的组织或细胞进行的首次培养。

（8）传代培养（secondaryculture）——指原代培养的细胞在培养瓶中生长增殖到一定密度后，一分为二或以其他比例分装或转移到2个以上的培养瓶中进行的再培养。

2.知识点（单选）

（1）普通光学显微镜（LM）：

分辨率约为0.2μm，大于0.2μm的如细胞核、染色体、叶绿体、线粒体、高尔基体、中心体都能观察到。

（2）倒置相差显微镜：

适于观察无色透明活细胞显微结构。

（3）荧光显微镜：

用荧光染料标记的抗体处理细胞后在镜下对细胞中特殊分子进行定位。

（4）放射自显影技术：

利用放射性同位素标记能使照片乳胶感光的原理来探测细胞内某种物质含量与分布

（5）电子显微镜

高压电子显微镜（HVEM）：

电压特别高的电子显微镜，可用较厚（最大1μm）切片研究细胞结构，电压达到200-1000kV。

透射电子显微镜（TEM）：

适于观察研究组织细胞内部的超微结构，分辨率0.1-0.3nm，常用超薄切片。

扫描电子显微镜（SEM）：

适于观察组织细胞表面或断面的三维立体结构，分辨率3-10nm，常用液体二氧化碳临界点干燥法处理样品。

扫描和透射两者注意成像区别，看教材P343-6和3-7图。

扫描探针显微镜（SPM）：

分辨率达到0.01nm，利用超细探针在样品表面扫描获得样品微观信息。

（6）细胞培养：

常用培养基为RPMI1640、DMEM、MEM、混合培养基DMEM/F12以及各种无血清培养基。

自发或通过人工培养和介导，两个或多个细胞合并成一个细胞的过程称为细胞融合或细胞杂交。

（了解）

（7）细胞组分的分离纯化：

差速离心是利用一系列连续提高转速和（或）离心时间使大小不同组分分批分离的方法，优点是操作简单，缺点是分离效果差、壁效应严重、易使组分颗粒变性聚集而失活。

密度梯度离心是用介质（常用氯化铯、蔗糖等）在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度。

第四章细胞膜的分子结构和特性&

第五章细胞膜与物质转运1.名词解释

（1）兼性分子（amphipathicmolecule）——又称双亲媒性分子。

指的是分子中既具有亲水的极性部分，又具有疏水的非极性部分。

如构成生物膜的脂类物质。

（2）主动运输（activetransport）——也称代谢关联运输，指细胞利用代谢能（ATP）驱动的物质逆浓度梯度方向的跨膜物质运输方式。

（3）被动运输（passivetransport）——细胞无需消耗代谢能（ATP）顺浓度梯度进行的物质跨膜运输方式，其动力来自膜内外存在的被转运物质的浓度差所具有的势能。

（4）简单扩散（simplediffusion）——指的是脂溶性物质或分子量小且不带电荷的物质不消耗细胞代谢能，也不需要专一的膜蛋白协助进行的顺浓度梯度的跨膜运输方式。

（5）易化扩散（facilitateddiffusion）——又称帮助扩散。

指非脂溶性或亲水性的小分子物质在载体蛋白的协助下不消耗细胞代谢能，顺浓度梯度进行的跨膜运输。

（6）伴随（协同）运输（cotransport）——指的是动力不直接来自于水解ATP，而是借助另一物质的浓度梯度为动力的逆浓度梯度的物质运输方式。

（7）共（同向）运输（simport）——指的是载体蛋白将两种伴随转运的溶质分子同向转运的跨膜运输方式。

（8）膜泡运输（transportbyvesicleformation）——是细胞对大分子物质或颗粒性物质的跨膜运输方式，需要ATP供能，涉及一些有界面的小囊泡有序地形成和融合，包括胞吞和胞吐作用。

（9）受体介导的胞吞作用（recepter-rnediatedendocytosis）——指大分子先与细胞膜上特异性受体相结合，然后通过膜囊泡系统完成的物质转运方式。

（10）细胞外被（cellcoat）——所有哺乳动物细胞膜表面都有糖类，这些糖以各种形式连接在膜蛋白或膜脂分子上，以糖蛋白或糖脂形式分布在胞膜外表面形成细胞外被。

2.知识点（单选/填空/简答）

→第四章

（1）细胞膜，其生物学意义是使细胞有一个相对独立而稳定的内环境，在细胞与内外环境间的物质交换、能量交换及信号转导等过程中起重要作用，其概念是：

细胞膜是细胞结构中分隔细胞内外不同介质和组成成分的界面，是主要由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，它使细胞有一个相对独立而稳定的内环境，在细胞与内外环境间的物质交换、能量交换及信号转导起重要作用。

一般功能复杂的膜其蛋白占比较大（线粒体内膜蛋白），功能简单的膜如神经鞘髓质膜蛋白含量只有18%，脂含量高达79%。

（2）膜脂构成生物膜基本成分，包括磷脂、胆固醇及糖脂，都具有亲水的极性头和疏水的非极性尾巴，由此被称为兼性分子，水中自动封闭形成脂质体。

其中磷脂是膜中含量最丰富的脂类，占50%以上，构成膜结构基本骨架，决定了生物膜的流动性。

胆固醇对脂质的物理状态具有维持和调节作用。

糖脂普遍存在于原核和真核细胞表面，其功能与细胞同外界环境作用相关。

（3）膜蛋白能间接或直接与膜的脂双层结合，其含量和种类与膜的功能密切相关，分为膜整合蛋白、脂锚定蛋白及外周蛋白（要求大致区分）。

膜整合蛋白为兼性分子，其多肽链可跨膜一次或多次（P46图4-6）。

脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合，位于脂双层内外两侧（P46图4-7）。

膜外周蛋白主要为水溶性蛋白，完全露在脂双层内外两侧，通过静电作用、离子键、氢键等附于脂类膜上。

（4）膜糖以各种形式连接在膜蛋白或膜脂分子上，以糖蛋白或糖脂形式存在，在生物膜化学组成成分中多样性最大，分布在膜外表面形成细胞外被或糖萼。

ABO血型抗原是红细胞膜主要的血型抗原，A型有A抗原，B型有B抗原，AB型有A、B型抗原，O型血有H抗原。

（5）细胞膜的分子结构模型：

20世纪50年代末Robertson发现生物膜均呈现清晰地“明-暗-明”三层结构，并提出单位膜结构模型。

1972年Singer和Nicolson提出液态镶嵌模型，该模型把生物膜看成球形蛋白质和磷脂二维有序排列的液态体，蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合，是一种动态的、不对称的、具有流动性的结构，目前被广泛接受。

Wallach在1975年提出晶格镶嵌模型（书上没有），进一步强调生物膜中流动脂质的可逆性变化，变化区域呈点状分布在膜上。

1988年Simon提出了脂筏模型，模型认为生物膜上胆固醇形成的有序脂相如同脂筏一样载着执行某些特定功能的膜蛋白。

（6）细胞膜的特性——膜的不对称性和流动性

简答题→（7）膜的不对称性：

①膜脂的不对称性：

胞膜内外两侧脂质成分存在明显的差异，如红细胞膜内层由于有磷酯酰丝氨酸而带负电，外层不带电而存在电荷差异；

②膜蛋白的不对称性：

用冰冻蚀刻技术研究膜蛋白得知其在膜脂双层中的分布存在明显差异；

③膜糖类分布也具有显著差异，膜糖蛋白或糖脂的寡聚糖侧链只分布在胞膜和内膜系统的非胞质面。

膜的不对称性保证了膜功能的方向性。

（8）膜的流动性是指膜脂和膜蛋白是动态的而不是静态的，是细胞进行生命活动的必要条件。

①膜脂流动性：

正常生理温度下膜脂双分子层呈现为处于热运动中的液晶态，降温可从流动的液晶态转为晶态，升温又可变为液晶态，这种变化称为相变，引起相变的温度称为相变温度。

影响膜脂流动性的因素有：

脂肪酸链的长度，链短的流动性大；

脂肪链的饱和程度，不饱和越多流动性越大；

胆固醇，在相变温度以上时胆固醇限制膜的流动性，相变温度以下时增强膜的流动性；

卵磷脂和鞘磷脂的比值，比值下降其流动性也下降；

膜蛋白，嵌入的蛋白越多流动性越差。

膜脂分子的运动方式有烃链的旋转异构运动、脂肪酸链的伸缩震荡运动、侧向扩散运动、旋转和翻转运动。

一般来说温度升高膜流动性增加。

②膜蛋白的流动性：

有侧向扩散和旋转扩散两种运动。

（9）细胞外被的特点：

细胞外被的糖大部分是与膜蛋白或膜脂结合，也有一部分是细胞分泌出来后又粘附于膜表面的糖蛋白或蛋白多糖。

细胞外被类似细胞的接收或发射信息的“天线”，在细胞与外界联系、信息交流、细胞识别及免疫等活动中起着非常重要的作用。

糖链末端富含带负电荷的唾液酸，他们相互排斥使糖链充分展开。

糖链中富含的负电荷不仅能使大量水分子被吸引在负电荷周围，还能捕获钠离子、钙离子等阳离子，从而促使细胞与周围建立起水盐平衡的微环境。

→第五章

（1）膜转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白，载体蛋白是多次跨膜的蛋白质，能与特定的溶质分子或离子结合，通过一系列构象改变实现对这些物质的穿膜运输，而通道蛋白也是多跨膜蛋白，允许水和一些适宜大小的分子与带电离子顺浓度梯度通过且无须与被转运溶质结合。

穿膜运输方向有顺浓度梯度和逆浓度梯度，两种穿膜运输方式为主动运输和被动运输，被动运输包括简单扩散、离子通道扩散和易化扩散，主动运输包括ATP驱动泵、协同运输和光驱动泵，载体蛋白可介导被动和主动运输，而通道蛋白只能介导被动运输。

（2）简单扩散：

特点是顺浓度、不耗能、无专一膜蛋白分子，其扩散速率取决于分子的大小和极性（越小且脂溶性越强，通过速率越快）。

→氧气、氮气、二氧化碳、苯、水和尿素等。

（3）离子通道扩散：

离子通道中心具有亲水性通道，允许适宜大小离子经此通道进行穿膜运输，转运是通过膜上通道蛋白来完成。

特点是顺电化学梯度、高度选择性、高效。

门控型离子通道包括电压门控通道、配体门控通道和机械门控通道，电压门控通道受膜电位控制，配体门控通道受化学物质调节，机械门控则是受机械压力而把通道打开。

→钠离子、钾离子、钙离子、氢离子和氯离子等。

（4）易化扩散：

特点是顺浓度梯度、不耗能、需要特异性载体蛋白的参与，具有专一性和饱和性，针对一些非脂溶性物质如葡萄糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物，其转运方向取决于物质在膜两侧的相对浓度。

（5）ATP驱动泵：

是一种ATP酶，能水解ATP，利用ATP水解释放的能量逆浓度梯度或电化学梯度转运离子和小分子，保障了大多数离子的跨膜浓度差。

特点是逆电化学梯度、耗能、专一性驱动泵运输离子。

①钠离子-钾离子泵，具有载体和酶的双重功能，由两个α亚基和两个β亚基构成，作用过程是：

膜内侧3个钠离子与α亚基结合→α亚基水解ATP为ADP和磷酸并使α亚基磷酸化→磷酸化引起α亚基构象改变从而将钠离子泵出细胞→胞外2个钾离子与细胞表面α亚基上的钾离子位点结合→结合使α亚基去磷酸化→α亚基构象改变把钾离子泵入胞内→完成循环，功能是为了保障细胞内低钠高钾的离子环境。

同类型的还有钙离子泵。

②V-型质子泵：

是存在于某些特化细胞质膜上的氢离子泵，利用ATP水解提供能量将氢离子泵出细胞；

③ABC转运体：

转运小分子物质，对被转运物质有高度选择性，不形成磷酸化中间体。

（6）协同运输：

运输动力不是直接来自ATP水解，依靠由钠离子-钾离子泵或氢离子泵水解后建立起来的离子电化学梯度驱动物质逆浓度运输，但间接的能源仍然是ATP。

根据运输方向与离子顺电化学梯度的方向分为同向运输（共运输）和对向运输。

①同向运输，如小肠上皮细胞摄取葡萄糖，在其膜上分布着钠离子/葡萄糖同向转运体，葡萄糖利用钠离子进入细胞失去的势能与钠离子一起进入细胞；

②对向运输，如钠离子-氢离子交换体。

（7）胞吞作用（内吞作用）：

是胞膜内陷将细胞外的大分子或颗粒物质包围形成小泡转运到细胞内的过程，分为吞噬、胞饮和受体介导的胞吞。

①吞噬：

细胞吞入较大固体颗粒形成吞噬体或吞噬泡；

②胞饮：

细胞吞入细胞外液及溶解在其中的可溶性溶质形成胞饮体或胞饮泡；

③受体介导的胞吞：

特点是特异性强、转运速度快、量大，发生在胞膜特定区—有被小窝，其衣被外层由网格蛋白构成，内层由衔接蛋白构成。

如细胞摄入所需胆固醇，过程为：

LDL受体与血液中运输的LDL颗粒（胆固醇与磷脂和蛋白质组成的低密度蛋白）结合→网格蛋白衣被组装形成有被小窝→有被小窝内陷形成有被小泡→有被小泡迅速脱离衣被成为无被小泡并与内体融合→LDL受体构象改变释放LDL颗粒→囊泡一分为二分别携带LDL颗粒和LDL受体→受体被运回细胞膜循环使用，颗粒则与溶酶体融合（★教材P77图5-19要理解会画）

（8）胞吐作用：

细胞内合成的大分子物质储存在膜泡中并转运至细胞膜，然后转运小泡与胞膜融合将内容物排到胞外，是细胞合成的酶、激素以及一些未被分解的残渣排除细胞的重要途径。

分为连续性胞吐和受调胞吐（P78图5-20会分辨）。

①连续性胞吐（分泌）指在高尔基体的反面高尔基网把蛋白质等大分子装入分泌泡后随即被分泌到胞外，功能是为细胞膜提供新的膜蛋白和膜脂，提供细胞外基质、营养成分或信号分子到细胞间质或扩散至血液；

②受调胞吐是指当细胞接到胞外信号的刺激，膜受体被活化，引起胞质基质钙离子浓度增高启动胞吐，将储存在分泌泡中的分泌蛋白分泌到胞外，如激素、酶和神经递质的分泌。

→了解（9）膜的医学应用：

①肿瘤细胞膜膜蛋白改变，糖脂减少，黏着作用改变；

②人工制备的双层脂分子构成的膜性小体——脂质体可作为抗癌药物的载体使用；

③胱氨酸尿症是一种载体蛋白异常引起的疾病；

④原发性肾性糖尿病是由于钠离子/葡萄糖同向转运体功能障碍和缺失；

⑤囊性纤维化是离子通道异常的常染色体隐性遗传疾病；

⑥家族性高胆固醇是由于参与转运的膜受体异常引起被转运物质的异常积累。

2. 

简答

（1）生物膜主要有哪些分子组成？

这些分子在膜结构中各有什么作用？

生物膜的化学组成主要有脂类、蛋白质、糖类、水、无机盐和金属离子等，其中以脂类和蛋白质为主。

各成分的作用：

脂类以脂质双分子层形式构成生物膜主体骨架；

蛋白质是膜功能的执行者；

糖类主要分布于膜的非胞质面，参与细胞的支持和保护、细胞识别、细胞运动、黏着、物质运输等生命活动。

（2）简述细胞膜的液态镶嵌模型。

液态镶嵌模型主要把生物膜看成是球形蛋白质和脂类的二维排列的液态体，是一种具有流动性特点的结构。

流动的脂质双分子层构成膜的连续主体，各种球状蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层中。

蛋白质的非极性部分嵌入疏水区，极性外露于膜表面。

该模型强调了膜的动态性和脂类分子与蛋白质分子的镶嵌关系，不足之处在于其忽视了蛋白质分子对脂类分子流动性的控制作用，忽视了膜的各部分流动性的不均匀性等等。

（3）细胞膜具有哪两大特性？

简述产生两大特性的分子基础。

细胞膜的两大特性：

膜的不对称性和膜的流动性。

膜的内外两层在结构和功能上有很大差异，其分子基础是膜蛋白在脂质双分子层内外分布不同，分布的不对称性是绝对的；

脂质双分子层中各种脂类的分布以及含量在内外两层也不同，但脂质分布的不对称性是相对的；

糖脂只分布于脂质双分子层的非胞质面，这种不对称性是绝对的。

膜脂和膜蛋白分子的运动性导致膜的流动性。

第七章内膜系统

1.名词解释 

（1）内膜系统（endomembranesystem）——是指位于细胞质内，在结构、功能乃至发生上有密切联系的膜性结构和细胞器的总称。

包括内质网、高尔基体、溶酶体、各种转运小泡（囊泡）及核膜等。

（2）信号肽（signalpeptide）——蛋白质分子上的一段特殊的氨基酸序列，可位于蛋白质分子的氨基端、羧基端或分子内部，引导多肽进入相应细胞器完成蛋白质合成与定位。

（3）蛋白质分选（proteinsorting）——是指核糖体合成的蛋白质，在相应分选信号的作用下进入内质网、高尔基体进行加工、修饰和分选，使不同去向的蛋白质被包裹入带有不同标记的小泡，通过小泡运输到不同的细胞结构的过程。

（4）蛋白质糖基化（glycosylation）——在糖基转移酶催化下，寡聚糖链与蛋白质的氨基酸残基共价形成糖蛋白的过程。

→其方式有两种：

一种是发生在糙面内质网腔的N-连接的糖基化，另一种是发生在高尔基体上的O-连接的糖基化。

（5）信号识别颗粒（signalrecognitionpartical,SRP） 

——由6个多肽和1分子RNA组成，识别并结合信号肽的功能，具有三个结构域：

翻译暂停结构域、信号肽结合位点和SRP受体结合位点。

（6）分子伴侣（molecularchaperone）——是一类在胞内协助其他蛋白质多肽链折叠和装配的蛋白质分子。

2.知识点（单选、简答）

（1）内质网（endoplasmicreticulum,ER）→分为糙面内质网（rER）和光面内质网（sER）两种类型

形态特点：

是由一层平均厚度为5-6nm的单位膜围成的管状、泡状和囊状结构彼此连通构成的一个连续的、内腔相通的膜性管网系统。

近胞膜处与细胞膜内褶相连，近核处与外核膜相连。

其中糙面内质网多呈扁平囊状，排列整齐，膜表面附着有核糖体颗粒，该内质网主要与外输性蛋白质的合成有关，在胰腺细胞、浆细胞分布很多。

光面内质网多呈分枝管状结构，表面没有核糖体附着，常与糙面内质网相连通，尤其在肌肉细胞、肝细胞、分泌类固醇激素的细胞分布较多，衍生的异性结构有髓样体、环孔片层，肌质网主要是光面内质网。

化学组成：

主要为脂类和蛋白质。

以葡萄糖-6-磷酸酶为内质网标志酶。

主要功能：

糙面内质网——参与蛋白质的合成、新生多肽链的折叠与装配、蛋白质的糖基化修饰及胞内运输。

光面内质网——脂类合成与转运、参与肝脏解毒作用、参与糖原代谢、参与肝脏解毒作用、钙离子储存和浓度调节。

→蛋白质的胞内运输主要有两条途径：

一是进入高尔基体进一步加工浓缩以分泌颗粒形式通过胞吐排出体外；

另一种是直接进入大浓缩泡进而发育为酶原颗粒驻留在胞质中，在外来信号刺激下才分泌到胞外。

（2） 

高尔基体（Golgistack）→由顺面高尔基网、中间高尔基膜囊、反面高尔基网组成（要求会分清三个结构，看P94图7-6）

高尔基体是由3～8个扁平的膜性囊泡为主体层叠堆积形成的复合结构，每个扁平囊泡都有一层单位膜围成，与细胞膜厚度相近。

高尔基体略呈弓形，其凸面朝向细胞核或内质网称为顺面，凹面朝向细胞膜称反面。

顺面高尔基网是由顺面扁平囊泡和聚集在周围的小囊泡构成的网状结构，被认为是由附近糙面内质网芽生而来；

中间高尔基膜囊有扁平膜囊层叠而成；

反面高尔基网由反面扁平囊泡和附近大囊泡连接成网络结构。

主要是脂类和蛋白质，糖基转移酶是高尔基体标志酶。

极性：

①高尔基体各膜囊在形态、化学组成和功能上