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1、细胞生物学讲义概论细胞生物学一、1、细胞生物学（cell biology）：是研究细胞各种生命活动规律的学科，从不同层次上研究细胞的结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与分化。2、分子细胞生物学（Molecular cell biology）：从分子的水平上来研究生命现象同分子结构的关系的学科。3、细胞生物学研究的内容：（1）细胞核、染色体以及基因表达的研究 （2）生物膜与细胞器的研究（3）细胞骨架体系研究 （4）细胞增殖及其调控 （5）细胞分化及其调控（6）细胞的衰老与凋亡 （7）细胞的起源与进化 （8）细胞工程4、细胞学说内容：（1）细胞是有机

2、体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成；（2）每一个细胞作为一个相对独立的单位 ，既有其自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益；（3）新的细胞可以通过自己存在的细胞繁殖产生；（4）细胞核作用的重要性。二、1、细胞（cell）：细胞是生命活动的基本单位。2、细胞的基本共性：（1）所有的细胞都有相似的化学组成；（2）脂蛋白体系的生物膜；（3）相同的遗传装置；（4）蛋白质的合成机器-核糖体（5）一分为二的分裂方式。3、为什么说细胞是生命活动活动的基本单位？（1）细胞是构成有机体的基本单位；（2）细胞是代谢与功能的基本单位；（3）细胞是有机体生长和发育的基础；（4）细

3、胞是繁殖的基本单位；（5）细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点。4、原核生物和真核生物的区别：5、最小最简单的细胞：支原体四、1、细胞质膜（plasma membrane）：又称细胞膜（cell membrane），是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。2、生物膜（biomembrane）：细胞的膜系统与细胞质膜统称为生物膜。3、模型的提出：（1）三明治模型 （2）单位膜模型 （3）流动镶嵌模型 （4）脂筏模型4、 膜脂：甘油磷脂 鞘脂 固醇生物膜的组 膜蛋白：外在膜蛋白 内在膜蛋白 脂锚定膜蛋白5、膜脂分子的运动方式：（1）脂分子围绕中心自旋运动 （2）沿膜平面的侧向运动

4、 （3）脂分子尾部的摆动 （4）双层脂分子的翻转运动6、脂质体：在水溶液中形成的一种球形脂双层结构。7、荧光抗体免疫标记技术：抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（绿色） 小鼠细胞表面 抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（红色） 人的细胞表面 8、 离子型：十二烷基硫酸钠（SDS）（白色粉末）去垢剂：非离子型：TritonX-100(无色液体)9、生物膜的基本特征：（1）膜具有流动性：利用荧光抗体免疫标记技术（FPAP）和荧光漂白恢复技术（FARP）检验运动速率。（2）膜具有不对称性：细胞质膜由内到外名称为原生质表面（PS）、原生质小叶断裂面（PF）、细胞外小叶断裂面（EF）、细胞外表面（ES）10、细胞质膜的

5、基本功能：（1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；（2）选择性的物质运输；（3）提供细胞识别位点，完成细胞内外信号跨膜转导；（4）为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效有序进行；（5）介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的连接；（6）参与形成细胞表面特化结构；（7）膜蛋白的异常能作为异常靶标。11、成斑现象（patching）：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，若聚集在细胞的一端，则称为成帽现象（capping）12、膜骨架：是指细胞膜下与膜蛋白相连的有纤维蛋白组成的网架结构，他参与细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生

6、理功能。13、血影（ghost）：当细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和细胞内其他可溶性蛋白，这是细胞仍保持原来的基本形状和大小。14、血影的蛋白质成分：血影蛋白、锚蛋白、肌动蛋白、带4.1蛋白、带3蛋白、带4.2蛋白。五、 载体蛋白：高度选择性，可介导被动运输，又可介导主动运输。1、膜转运蛋白 通道蛋白：不与物质结合，形成离子通道，介导被动运输，具有离子选择 性、具有门控性、分为离子通道、孔蛋白以及水孔蛋白2、细胞膜对物质运输的通透性：H2OO2N2苯尿素甘油葡萄糖3、被动运输（passive transport）：是指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜运送方

7、式。4、简单扩散（simple diffusion）：小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层通过细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白协助。5、主动运输（active transport）：是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。 主要分为：ATP驱动泵、偶联转运蛋白或协同转运蛋白、光驱动泵6.ATP驱动泵与主动运输：（1）Na-K泵：由2个亚基和2个亚基组成的四聚体。 工作原理：内侧亚基与Na+结合促进ATP水解亚基上一个天冬氨酸残基磷酸化引起亚基构象发生改变Na+泵出细胞K+与外侧亚基结合去磷酸化亚基构象改变K+泵出细胞，每一循环

8、，消耗1个ATP分子可泵出3个Na+和泵入2个K+。 生物学意义：维持细胞膜电位 维持动物细胞渗透平衡 吸收营养7、胞吞作用：通过细胞质内陷形成囊泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。8、胞吐作用：将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞膜运出细胞的过程；分为组成型胞吐和调节型胞吐。9、胞饮作用：胞吞物质若为溶液，形成的囊泡较小，则称为胞饮作用。10、吞噬作用：若胞吞物为大的颗粒性物质，形成的囊泡较大，则称为吞噬作用。11、质子泵类型：P-型质子泵、V-型质子泵、F-型质子泵、ABC超家族六、1、线粒体的超微结构：外膜、内膜、膜间隙、基质2、电子传递链概论：（呼吸链）在线粒体内膜上存在传递

9、电子的一组酶的复合体，由一系列能可逆的接受和释放电子或H+的化学物质所组成他们在内膜上相互关联的有序排列成传递链。3、呼吸链：NADH呼吸链：由复合物、组成 FADH2呼吸链：由复合物、组成4、氧化磷酸化：指在呼吸链上与电子传递链想相耦合的由ADP被氧化磷酸化成ATP的酶促过程。 球状的F1头部（5类型9亚基） 33，3个亚基和3个亚5、ATP合酶 交替形成“橘瓣”结构（水溶性蛋白复合体） F0基部（a、b、c3种亚基按照abc10-12的比例组成一个跨膜离子通道） （疏水性蛋白复合体） 转子：与亚基有很强的亲和力结合在一起形成转子，防止质子露出，抑制ATP酶6、 水解。定子：亚基、b亚基和F

10、1的亚基共同组成的7、躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为。 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体会聚集到细胞的受光面。8、类囊体：叶绿体的内部有内膜发展而来的封闭的扁平囊膜。9、光合作用：是自然界将光能转化为化学能的主要途径，本质是呼吸作用的逆过程。10、光合磷酸化：是光照引起的电子传递与磷酸化作用相耦连的而生成ATP的过程。11、前叶绿体：基质内只形成少数基质类囊体，尚未或正在形成基粒类囊体12、叶绿体的超微结构：叶绿体被膜、类囊体以及叶绿体内膜。13、光合作用的过程：原初反应、电子传递链和光合磷酸化、光合碳同化14、氧化磷酸化与光合磷酸化的区别？相同点：（1）俩个过程都是形成H+电化学

11、梯度驱动合成ATP； （2）都需要ATP合成酶的催化生成ATP； （3）电子传递链排列顺序相同； （4）都会受到解偶联因子作用发生终止； （5）都需要完整的膜结构；不同点：（1）膜电位的分布不同； （2）发生条件不同； （3）产气情况不同； （4）ATP的合成有区别。14、光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质上进行。15、卡尔文循环：羧化阶段 还原阶段 RuBP再生阶段羧化：核酮糖-1,5-二磷酸 + CO2六碳化合物 2分子甘油酸-3-磷酸还原：甘油酸-3-磷酸 甘油酸-1,3-二磷酸 甘油醛-3-磷酸再生：甘油醛-3-磷酸 二羟丙酮磷酸 醛酸酶 磷酸已糖 核酮糖-5-磷酸核酮糖-1,

12、5-2磷酸16、线粒体和叶绿体为什么是半自主性的细胞器？（1）有其自身的DNA； （2）有自我繁殖的基本组分，具有独立进行转录和翻译的功能；（3）能自主合成部分蛋白质，线粒体和叶绿体的大部分蛋白质由核基因合成受细胞核控制。七、1、蛋白质降解途径：泛素化和蛋白内体介导的2、分子伴侣：协助细胞内蛋白质合成、分选、折叠与装配等。3、内质网：是真核细胞中最普遍、最多变、适应性最强的细胞器。4、内质网的类型：糙面内质网、光面内质网5、内质网的功能：（1）蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能；（2）光面内质网是脂质合成的重要场所；（3）蛋白质的修饰与加工；（4）新生多肽的折叠与组装；（5）解毒作用6、高尔基

13、体的形态结构：7、高尔基体的功能：（1）高尔基体与细胞的分泌活动； （2）蛋白质的糖基化及其修饰： （3）蛋白质的水解和其他加工过程。8、溶酶体可分为：初级溶酶体、次级溶酶体和残质体9、溶酶体的功能：（1）清除无用的大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡细胞； （2）防御功能（3）其他生理功能：1）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养，如降解内吞的血清脂蛋白，获得胆固醇等营养成分等； 2）在分泌腺细胞中，溶酶体常常摄入分泌颗粒，参与分泌过程的调节；3）吞噬细胞溶酶体消化清除凋亡细胞；4）参与受精过程中的顶体反应，因为精子的顶体相当于特化的溶酶体。10、过氧化物酶体和溶酶体区别：过氧化物酶体中的

14、尿酸氧化酶形成晶格状，可作为电镜下识别的主要特征。 *过氧化物酶体是一种异质性细胞器11、比较：.八、1、信号假说：指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成的决定因素是蛋白质N端的信号肽。2、信号肽：指导蛋白质进入内质网的氨基酸残基，包括疏水核心区、信号肽的C端和N端。3、蛋白质转运分类：（1）蛋白质的跨膜转运 （2）膜泡运输 （3）选择性的门控作用 （4）细胞质基质中蛋白质的转运4、被膜泡分类：COP包被膜泡、COP包被膜泡和网格蛋白/接头蛋白包被膜泡九、1、细胞通讯（cell communication）：是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用，然后通过细

15、胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。2、细胞通讯三种方式：细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯； 细胞间接触依赖性通讯； 相邻细胞间形成间隙连接、胞间连丝相互沟通。3、信号分子（signal molecule）：是细胞的信号载体。 分类：气体信号分子（NO CO） 疏水性信号分子 亲水性信号分子4、受体（receptor）：是一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子。 分类：细胞内受体 细胞表面受体：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体5、第二信使：第一信使分子与细胞表面结合后，在细胞内产生或释放到细胞内的小分子物质。6、分子开关：指在细胞内信号传递中起信号放大和终止作用的、激活机制和失活机制，它们都是蛋白质分子。7、信号传导系统的特性：特异性 放大效应 网络化与反馈 整合作用