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细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章

细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章
细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章

Cell biology

细胞生物学

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

细胞内被膜区分类:细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器

第一节细胞质基质的含义和功能

一、细胞质基质的含义

(1)含义:在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

主要含有:

(1)与代谢有关的许多酶

(2)与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构

细胞质基质是一个高度有序的体系,细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中,多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合,或与生物膜结合,从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系,蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在,与周围溶液的分子处于动态平衡。

差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。

二、细胞质基质的功能

(1)蛋白质分选和转运

N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上,通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成,并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中,也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

(2)锚定细胞质骨架

(3)蛋白的修饰、选择性降解

1 蛋白质的修饰

辅基、辅酶与蛋白的结合

磷酸化和去磷酸化

糖基化

N端甲基化(防止水解)

酰基化

2 控制蛋白质寿命

N端第一个氨基酸残基决定寿命

细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解,依赖于泛素降解途径

3 降解变性和错误折叠的蛋白质

4 修复变性和错误折叠的蛋白

热休克蛋白的作用

第二节细胞内膜系统及其功能

细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。

研究方法:电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析

一、内质网的形态结构和功能

内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。

(一)内质网的两种基本类型

糙面内质网和光面内质网。

糙面内质网:扁囊状整齐附着有大量核糖体

功能:合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网:分支管状,小

功能:脂质合成,出芽位点

部分细胞合成固醇类激素

糙面内质网有20多种和光面内质网不同的蛋白,说明有特殊装置隔开两种内质网的组分。

光面内质网与高尔基体关系密切。糙面内质网与线粒体紧密相依。

内质网分布与微管走向一致,驱动蛋白与内质网结合。内质网可能一端固定在核膜上,另一端在驱动蛋白的牵引下沿微管向外延伸形成网络结构。

(二)内质网的功能

1 蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能

(1)向细胞外分泌的蛋白质

(2)膜的整合蛋白

(3)构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白(4)和高尔基体配合对蛋白进行修饰和加工

2 光面内质网是脂质合成的重要场所

内质网合成构成几乎全部的膜脂。合成磷脂的酶都在内质网膜上,活性部位在基质侧。

合成的磷脂几分钟后就转位到内质网腔面,可能借助磷脂转位因子或者转位酶。

合成的磷脂向外转运的两种方式:

出芽

凭借PEP蛋白形成水溶性复合物在膜之间转运

3 蛋白质的修饰与加工

在内质网腔,糖基转移酶将寡糖链转移到Asn残基上成为N-连接糖基化,与Asn直接结合的糖食N-乙酰葡糖胺(O-连接的糖基化发生在高尔基体中,修饰发生在Ser/Thr 羟赖氨酸和羟脯氨酸上,直接连接的糖是N-

乙酰半乳糖胺)

4 新生多肽的折叠和组装

畸形肽链被识别后通过Sec61p复合体从ER转运到细胞质基质,通过泛素途径被蛋白酶体降解

PDI(蛋白二硫键异构酶)切断二硫键,帮助折叠Bip 识别不正确折叠的蛋白,促进重新折叠,Hsp70家族成员

PDI和Bip都有KDEL货HDEL信号保证它们滞留在内质网中维持高浓度

5 内质网的其他功能

光面内质网:解毒

肌质网(特殊的光面内质网):储存钙,在接受冲动刺激后释放钙引起肌肉收缩

(三)内质网与基因表达调控

三种从内质网到细胞核的转导途径:

(1)内质网腔未折叠蛋白的超量积累

(2)折叠好的蛋白的超量积累

(3)内质网膜上膜脂成分的变化

二、高尔基体的形态结构和功能

(一)高尔基体的形态结构与极性

特征结构:堆叠在一起的排列整齐的扁平膜囊,有极性。靠近细胞核的一面是凸面形成面和顺面,考级质膜的一面是凹面、成熟面和反面。

电镜染色的标识酶:

顺面:嗜锇反应

反面:CMP酶TPP酶

中间膜囊:甘露糖酶NADP酶

GERL:CMP和酸性磷酸酶染色,在高尔基体一侧的结构

高尔基体的精细结构

1 高尔基体顺面膜囊或顺面高尔基体管网状结构

高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊,cis膜囊,管网结构。顺面高尔基体管网状结构,CGN,比高尔基体其他部位略薄,与内质网厚度相近。接受来自内质网物质并转运入高尔基体中间膜囊。具有KDEL(HDEL)序列。可能有O-链接糖基化等其他生物活性。

2 高尔基体中间膜囊

功能:糖基修饰糖脂形成与高尔基体有关的多糖合成3 高尔基体反面膜囊及反面高尔基体管网状结构TGN

pH比其他部位低

CMP阳性反应的TGN就是GERL区域

功能:分类包装蛋白,最后从高尔基体输出。

晚期蛋白修饰。

高尔基体周围有许多囊泡。顺面一侧囊泡可能是

ER-Golgi运输泡,叫作ERGIC或者VTCs

高尔基体与细胞骨架关系密切,在没有极性的细胞中,高尔基体分布在微管组织中心处。在高尔基体膜囊上有微丝依赖和微管依赖的马达蛋白。

(二)高尔基体的功能

将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类和包装,然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。高尔基体是糖类合成的工厂。

1 高尔基体与细胞的分泌活动

分泌性蛋白、膜蛋白、溶酶体酶和胞外基质成分都通过高尔基体完成定向转运。

比如:溶酶体酶在内质网合成时发生N-连接糖基化,在高尔基体中寡糖链中甘露糖残基发生磷酸化形成M6P。

高尔基体trans面上有M6P受体,溶酶体酶与受体亲和起到局部浓缩的作用。

但糖链的修饰并不是高尔基体蛋白分选的唯一途径。肝细胞中有不依赖M6P修饰的另一种分选途径。

2 蛋白质的糖基化及其修饰

糖基化的作用:

给蛋白质打上标记,利于高尔基体分类和包装

帮助蛋白折叠,增加糖蛋白稳定性

限制其他大分子接近膜蛋白

N连接和O连接寡糖比较

N-连接

O-连接

合成部位rER/Golgi Golgi

合成方式来自同一寡糖前体一个一个单糖加上去

氨基酸残基Asn Ser/Thr 羟脯/赖

糖残基N-乙酰葡糖胺N-乙酰半乳糖胺

蛋白聚糖也在高尔基体中合成,它是糖胺聚糖结合到核心蛋白的丝氨酸残基上,与丝氨酸羟基结合的是木糖。是胞外基质成分。

高尔基体参与植物细胞壁形成。

3 蛋白酶的水解和其他加工过程

蛋白在高尔基体酶解加工方式

(1)蛋白原进入高尔基体,切除N端或两端序列形成成熟多肽

(2)有些蛋白在合成时就是含有多个相同氨基酸序列

的前体,在高尔基体中水解成同种有活性的多肽(3)蛋白质分子的前体中有不同的信号序列,最后加工成不同的产物。

不同的多肽采取不同的加工方式的原因:

1 有些分子太小

2 缺少包装并转运到分泌泡中的信号

3 防止这些活性物质在合成它的部位其作用

硫酸化作用也在高尔基体中进行。硫酸化蛋白质是蛋白聚糖。

三、溶酶体的形态结构和功能

(一)溶酶体的形态结构与类型

基本功能:对生物大分子的强烈的消化作用

分类:初级溶酶体、次级溶酶体、残余体

初级溶酶体:

球形,内容物均一,含有多种水解酶。

膜成分特点:含有质子泵多种载体蛋白膜蛋白高度糖基化(防止自身降解)

次级溶酶体:初级溶酶体与细胞的自噬泡或者异噬泡、胞饮泡或者吞噬泡融合形成的复合体。分别成为自噬溶酶体和异噬溶酶体,都进行消化作用。形态不规则,内部结构复杂。

残余体:消化后的小分子物质通过膜上载体蛋白运到细胞质基质中,未被消化的物质残存在溶酶体中形成残余体。残余体以类似于胞吐的方式排出细胞。

溶酶体的标志酶:酸性磷酸酶

(二)溶酶体的功能

3种途径:

1 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器和衰老损伤和死亡的细胞

2 防御功能,识别入侵的细菌和病毒,杀死并降解之

3 其他功能

(1)为细胞提供营养

(2)摄入分泌颗粒调节分泌过程

(3)蝌蚪尾巴退化、断奶后乳腺退化

(4)精子顶体

(三)溶酶体的发生

溶酶体酶在高尔基体中被打上M6P标记(参加高尔基体的功能一节)。在高尔基TGN中,含有多个M6P标记的溶酶体酶与M6P受体结合。TGN上转移小泡将溶酶体酶运到前溶酶体中。M6P受体穿梭于高尔基体和前溶酶体之间。在高尔基的中性环境中,M6P受体和M6P结合。在前溶酶体的酸性环境中,M6P受体与M6P分离,并返回高尔基体。在前溶酶体中,溶酶体酶的M6P去磷酸化,进一步促使M6P受体与之彻底分离。载有溶酶体酶的运

输小跑从TGN出芽的过程需要网格蛋白的帮助。

细胞质膜上也有M6P的受体,可与胞外的溶酶体酶结合运送到前溶酶体。

溶酶体膜上的酶不必M6P化。

(四)溶酶体与过氧化物酶体

1 过氧化物酶体与溶酶体的区别

初级溶酶体过氧化物酶体

形态大小0.2~0.5um 0.15-0.25um

无酶晶体内含有酶的晶体

酶种类:酸性水解酶氧化酶类

pH : 5 7

O2 不需要需要

功能消化多功能

发生rER,golgi出芽细胞质基质,组装

标志酶:酸性水解酶过氧化氢酶

2 过氧化物酶体的功能

动物细胞:解毒

降解大分子

植物细胞:

光呼吸

参与乙醛酸循环(种子萌发)

3 过氧化物酶体的发生

分裂形成。

酶蛋白由细胞核编码,在细胞质基质中合成。PTS 信号序列

内质网参与过氧化物酶体的发生

第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输

一、信号假说与蛋白质分选信号

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,然后在信号肽引导下边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔,在蛋白质合成结束前信号肽被切除。

共翻译转运过程:

蛋白质首先在游离核糖体上合成,延伸到80氨基酸时,N端的信号序列暴露出核糖体,并与SRP结合,肽链延伸停止。SRP与内质网膜上的SRP受体结合,这种结合受GTP和SRP与其受体结合的强化。核糖体/新生肽与内质网上易位子结合,SRP脱离信号序列和核糖体,返回基质重复使用,肽链又开始延伸。信号肽与易位子结合使孔道打开,信号肽穿入内质网膜并引导肽链以半环形式进入内质网腔,耗能。同时,腔面上的信号肽酶切除信号肽。肽链继续延伸至完成。蛋白质进入腔内并折叠,核糖体释放,易位子关闭。

信号肽可以认为是开始转移序列,也可能有停止转移序列。

信号序列,信号斑

二、蛋白质分选的基本途径与类型

两条途径:

翻译后转运途径:在游离核糖体上完成合成,然后转运到膜围绕的细胞器。

共翻译转运途径:在游离核糖体上开始之后由信号肽引导转移到糙面内质网,新生肽边合成边转入rER中,再经Golgi加工包装、运送到特定部位。高尔基体和内质网本身是走这一条途径的。

四种类型:

1 蛋白质的跨膜转运

在细胞质基质中合成的蛋白运送到内质网、线粒体、质体等细胞器。N端导肽(线粒体、叶绿体)和C端内在引导信号(过氧化物酶体)。在分子伴侣帮助下通过膜上

输入装置。需要能量。

2 膜泡运输

通过不同类型的转运小泡从糙面内质网合成部位转运到高尔基体,进而分选转运。涉及小泡定向转运和膜泡出芽、融合。

3 选择性门控转运

细胞质基质的蛋白质通过核孔复合体选择性完成物质输入输出。

4 细胞质基质中蛋白转运

细胞骨架相关。

三、膜泡运输

1 COPII有被小泡的组装和运输

介导顺向运输。

组装:

ER腔中的蛋白与跨膜蛋白结合被募集,跨膜蛋白的信号

最新细胞生物学知识点总结

细胞通讯的方式 (1)细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯,这是多细胞生物普遍采用的通讯方式。 (2)细胞间接触依赖性的通讯,指细胞间直接接触,通过与质膜结合的信号分子影响其它细胞。 (3)动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通,通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用,其作用方式分为: (1)内分泌,由内分泌细胞分泌信号分子到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞。 (2)旁分泌,细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,经过局部扩散作用于邻近靶细胞。在多细胞生物中调节发育的许多生长因子往往是通过旁分泌起作用的。此外,旁分泌方式对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能也具有重要意义。 (3)自分泌,细胞对自身分泌的物质产生反应。自分泌信号常存在于病理条件下,如肿细胞合成并释放生长因子刺激自身,导致肿瘤细胞的持续增殖。 (4)通过化学突触传递神经信号,当神经元接受刺激后,神经信号以动作电位的形式沿轴突快速传递至神经末梢,电压门控的Ca2+通道将电信号转换为化学信号。 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤 (1)产生信号的细胞合成并释放信号分子。 (2)运送信号分子至靶细胞。 (3)信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。 (4)活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。 (5)引发细胞功能、代谢或发育的改变。 (6)信号的解除并导致细胞反应终止。 核被膜所具有的功能

一方面,核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障,将细胞分成核与质两大结构与功能区域,使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行,而蛋白质翻译则局限在细胞质中。这样既避免了核质问彼此相互干扰,使细胞的生命活动秩序更加井然,同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。 另一方面,核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。核被膜并不是完全封闭的,核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。 核被膜的结构组成及特点 (1)核被膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成。面向核质的一层膜被称作内(层)核膜,而面向胞质的另一层膜称为外(层)核膜。两层膜厚度相同,约为7。5 nm。两层膜之间有20~40nm的透明空隙,称为核周间隙或核周池。核周间隙宽度随细胞种类不同而异,并随细胞的功能状态而改变。 (2)核被膜的内外核膜各有特点:①外核膜表面常附有核糖体颗粒,且常常与糙面内质网相连,使核周间隙与内质网腔彼此相通。从这种结构上的联系出发,外核膜可以被看作是糙面内质网的一个特化区域。②内核膜表面光滑,无核糖体颗粒附着,但紧贴其内表面有一层致密的纤维网络结构,即核纤层。内核膜上有一些特有的蛋白成分,如核纤层蛋白B受体。③双层核膜互相平行但并不连续,内、外核膜常常在某些部位相互融合形成环状开口,称为核孔,:在核孔上镶嵌着一种复杂的结构,叫做核孔复合体。核孔周围的核膜特称为孔膜区,它也有一些特有的蛋白成分。

细胞生物学翟中和第三版课后练习题及答案

第一章:绪论 1.细胞生物学的任务是什么?它的范围都包括哪些? 1) 任务: 细胞生物学的任务是以细胞为着眼点,与其他学科的重要概念兼容并蓄,来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。 2) 范围: (1) 细胞的细微结构; (2) 细胞分子水平上的结构; (3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。 2. 细胞生物学在生命科学中所处的地位,以及它与其他学科的关系 1)地位:以细胞作为生命活动的基本单位,探索生命活动规律,核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。 2)关系:应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法,研究生命现象及其规律。 3. “一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 1) 细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。 2) 所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象,如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。 3) 生物科学,如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等,其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。 4) 现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势,也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。 5) 鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性,生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理,都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标,从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。 4. 细胞生物学主要研究内容是什么? 1)细胞核、染色体以及基因表达 2)生物膜与细胞器 3)细胞骨架体系 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)细胞起源与进化 8)细胞工程 5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么? 研究的三个根本性问题: 1)细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题 2)基因表达的产物――结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物,如何逐级装配行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的问题 3)基因表达的产物――大量活性因子与信号分子,如何调节细胞最重要的生命活动的问题 生命活动研究的重大课题: 1)染色体DNA与蛋白质相互作用关系――非组蛋白对基因组的作用 2)细胞增殖、分化、凋亡(程序性死亡)的相互关系及其调控 3)细胞信号转导――细胞间信号传递;受体与信号跨膜转导;细胞内信号传递 4)细胞结构体系的装配 6.你认为是谁首先发现了细胞? 1) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek,而不是R.Hooke。

细胞生物学知识点总结

细胞生物学知识点总结 导读:细胞生物学知识点总结 细胞通讯的方式 (1)细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯,这是多细胞生物 普遍采用的通讯方式。 (2)细胞间接触依赖性的通讯,指细胞间直接接触,通过与质 膜结合的信号分子影响其它细胞。 (3)动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连 丝使细胞间相互沟通,通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用,其作用方式分为:(1)内分泌,由内分泌细胞分泌信号分子到血液中,通过血液 循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞。 (2)旁分泌,细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,经过 局部扩散作用于邻近靶细胞。在多细胞生物中调节发育的许多生长因子往往是通过旁分泌起作用的。此外,旁分泌方式对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能也具有重要意义。 (3)自分泌,细胞对自身分泌的物质产生反应。自分泌信号常 存在于病理条件下,如肿细胞合成并释放生长因子刺激自身,导致肿瘤细胞的'持续增殖。 (4)通过化学突触传递神经信号,当神经元接受刺激后,神经 信号以动作电位的形式沿轴突快速传递至神经末梢,电压门控的Ca2+

通道将电信号转换为化学信号。 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤 (1)产生信号的细胞合成并释放信号分子。 (2)运送信号分子至靶细胞。 (3)信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。 (4)活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。 (5)引发细胞功能、代谢或发育的改变。 (6)信号的解除并导致细胞反应终止。 核被膜所具有的功能 一方面,核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障,将细胞分成核与质两大结构与功能区域,使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行,而蛋白质翻译则局限在细胞质中。这样既避免了核质问彼此相互干扰,使细胞的生命活动秩序更加井然,同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。 另一方面,核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。核被膜并不是完全封闭的,核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。 核被膜的结构组成及特点 (1)核被膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成。面向核质的一层膜被称作内(层)核膜,而面向胞质的另一层膜称为外(层)核膜。两层膜厚度相同,约为7。5 nm。两层膜之间有20~40nm的

细胞生物学翟中和重点名词解释

细胞生物学复习提纲 名词解释 1.微管:在真核细胞质中,由微管蛋白构成的,可形成纺锤体、中心体及细胞特化结构鞭毛和纤毛的结构。 2.微丝:在真核细胞的细胞质中,由肌动蛋白和肌球蛋白构成的,可在细胞形态的支持及细胞肌性收缩啡肌性运动等方面起重要作用的结构。 3.光合磷酸化:由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。 4.氧化磷酸化:电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化形成ATP,这一过程称为氧化磷酸化。 5.ATP合成酶: ATP 合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中,是生物体能量转换的核心酶。该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。 6.载体蛋白:是一类膜内在蛋白,几乎所有类型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白质分子。通过与特定溶质分子的结合,引起一系列构想改变以介导溶质分子的跨膜转运。 7.通道蛋白:由几个蛋白亚基在膜上形成的孔道,能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过简单的自由扩散运动从膜的一侧到另一侧。 8.被动运输: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转运方式,又叫协助扩散。 9.主动运输:物质逆浓度梯度或电化学梯度,由低浓度向高浓度-侧进行跨膜转运的方式,需要细胞提供能量,需要载体蛋白的参与。 10.胞吞作用:细胞通过质膜内陷形成囊泡,将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内,以维持细胞正常的代谢活动。 11.胞吐作用:细胞内合成的生物分子和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。 12.P-型离子泵:运输时需要磷酸化,具有两个独立的α催化亚基,.具有ATP结合位点,绝大多数还有β调节亚基 13.V-型离子泵:位于小泡的膜上,运输时需ATP供能,但不需要磷酸化,利用ATP水解供能, 14.COPII包被膜泡:介导细胞内顺向运输,负责从内质网到高尔基体的物质运输 15.COPI包被膜泡:介导细胞内膜泡逆向运输,负责从顺面高尔基体网状区到内质网膜泡转运。 16.脂锚定膜蛋白:位于脂双层表面,通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中,从而锚定在细胞质膜上。与脂肪酸锚定的膜蛋白多分布在质膜内侧,与糖脂结合的多分布在质膜外侧 17.初级溶酶体:游离在细胞中的尚未执行其消化功能的溶酶体,仅含有水解酶类,但无作用底物,外面只有一层单位酶,其中的酶处于非活性状态 18.次级溶酶体:初级溶酶体与细胞内自噬体或异噬体融合形成的进行消化作用的膜包被复合物 19.中间丝:存在于真核细胞质中的,由蛋白质构成的,其直径介于微管和微丝之间,在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。

细胞生物学翟中和复习资料全

细胞生物学复习资料 第一章绪论 一、细胞生物学定义及其主要研究内容(名词解释) 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在不同层次(显微、亚显微 / 超微与分子水平)上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 二、细胞生物学的发展史(代表人物及其发现) 1、细胞的发现。胡克利用自制显微镜发现了细胞。 2、细胞学说的建立及其意义。施莱登和施旺共同提出细胞学说 3、细胞学的经典时期 4、实验细胞学时期。摩尔根建立基因学说。 5、细胞生物学学科的形成与发展 第二章 一、细胞是生命活动的基本单位 (一)一切有机体都由细胞构成(除病毒是非细胞形态生命体外),细胞是构成有机体的基本单位(二)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。细胞生命活动以物质代谢为基础;以能量代谢(ATP)为动力;以信息调控为机制。 (三)细胞是有机体生长与发育的基础 (四)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性 (五)没有细胞就没有完整的生命(病毒也适合)。结构破坏的细胞不能生存;单独的细胞器不能长期培养。 二、细胞的基本共性 1、所有的细胞都有相似的化学组成 2)所有细胞表面均有细胞膜(磷脂双分子层 + 镶嵌蛋白质) 3)均含有 DNA 与 RNA 作为遗传信息复制与转录的载体 4)均含有核糖体(合成蛋白质) 5)所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂 三、原核细胞的基本特征 1、遗传的信息量小,一个环状 DNA 构成; 2、细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。 原核生物的代表: 支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌、蓝藻等

(完整版)细胞生物学翟中和第四版教案

第一章绪论一.细胞生物学研究的内容和现状 1.细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。 核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学的主要研究内容 一般可分为细胞结构功能与细胞重要生命活动两大基本部分:大致归纳为下面几个领域: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)细胞骨架体系的研究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)细胞工程当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1)细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势2)当前研究的重点领域: I:染色体DNA与蛋白质相互作用关系——主要是非组蛋白对基因组的作用 II:细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 III:细胞信号转导的研究 IV:细胞结构体系的组装二.细胞学与细胞生物学发展简史 1.细胞的发现 2.细胞学说的建立其意义 1838~1839年,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了“细胞学说”。 3.细胞学的经典时期 4.实验细胞学时期 5.细胞生物学学科的形成与发展 第二章细胞基本知识概要细胞的基本概念 1.细胞是生命活动的基本单位。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 2.细胞概念的一些新思考细胞是多层次非线性的复杂结构体系:细胞具有高度复杂性和组织性

华师细胞生物学简答题(个人复习总结)

1、何谓成熟促进因子(MPF)?包括哪些主要成分?如何证明某一细胞提取液含有MPF? 成熟促进因子是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子,是由两个不同亚基组成的异质二聚体,其一为调节亚基,有周期蛋白组成;其二为催化亚基,是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,其活性有懒于周期蛋白,故称为周期依赖性蛋白激酶。可以通过蛙卵细胞质移植实验证实MPF。成熟蛙卵细胞的细胞质可以诱导未成熟的蛙卵细胞提前进入成熟期。 2、简述微管、微丝和中间纤维的主要异同点?(顺序为微管、微丝、中间纤维) 直径:22nm、7nm、10nm;基本构件:α、β—微管蛋白,肌动蛋白,中间纤维丝蛋白;相对分子量(乘10的3次):50,43,40~200;结构:13根原丝围成的α—螺旋中空管状,双股α—螺旋,多级螺旋;极性:有,有,无;单体蛋白库:有,有,无;踏车现象:有,有,无;特异性药物:秋水仙素、长春花碱,细胞松弛素B、鬼笔环肽,无;运动相关蛋白:驱动蛋白、动力蛋白,肌球蛋白,无;主要功能:细胞运动、胞内运输、支持作用,变形运动、形状维持、胞质环流、胞质分裂环的桶状结构,骨架作用、细胞连接、信息传递;细胞分裂:纺锤体,无,包围纺锤体。 3、为什么将内质网比喻“开放的监狱”? KDEL信号序列为内质网驻守信号,如果内质网驻守蛋白被错误的包装进了COPII,并运输到顺面高尔基体,高尔基体膜上存在KDEL识别受体,能识别错误运输来的内质网驻守蛋白,并形成COP I小泡,将内质网驻守蛋白运输返回内质网。 4、在研究工作中分离得到一个与动物减数分裂直接相关的基因A,如果想由此获得该基因的单克隆抗体,请简要叙述实验方案及其实验原理。 英国科学家Milstein和Kohler因提出单克隆抗体而获得1984年诺贝尔生理学或医学奖。它是将产生抗体的单个B淋巴细胞同肿瘤细胞杂交,获得既能产生抗体又能无线增值的杂种细胞,并一次生产抗体的技术。其原理是:B淋巴细胞能够产生抗体,但在体外不能进行无限分裂;而肿瘤细胞虽然可以在体外进行无限传代,但不能产生抗体。将这两种细胞融合后得到的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性。 实验方案:a、表达基因A的蛋白,免疫小老鼠,获得免疫的淋巴细胞;b、将经过免疫的小老鼠的淋巴细胞与Hela细胞融合;c、利用选择培养基对融合细胞进行培养筛选,只有真正融合的细胞才能继续生长;d、融合细胞的培养,抗体的纯化。 5、微管是体内膜泡运输的导轨,请分析体内膜泡定向运输的机制? 微管是有极性的,微管的马达蛋白(动力蛋白和驱动蛋白)运输小泡也是单向的。动力蛋白向微管的负极运输小泡,驱动蛋白向微管的正极运输小泡。,另外,起始膜泡上有V-SNARE,靶膜上有T-SNARE。V-SNARE与T-SNARE选择性识别并定向融合。这两种因素共同导致了膜泡的定向运输。 6、简述细胞周期蛋白B的结构特点和动态调控机制?

《细胞生物学》第四版(翟中和、王喜忠、丁明孝)名词解释

中文英文解释 癌基因 oncogene 通常表示原癌基因(proto oncogene)的突变体,这些基因编码的蛋白使细胞的生长失去控制,并转变成癌细胞,故称癌基因。 氨酰-tRNA合成酶 aminoacyl tRNA synthetase 将氨基酸和对应的tRNA的3′端进行共价连接形成氨酰-tRNA的酶。不同的氨基酸被不同的氨酰-tRNA合成酶所识别。 暗反应 light independent reaction 光合作用中的另外一种反应,又称碳同化反应(carbon assimilation reaction)。该反应利用光反应生成的ATP和NADPH中的能量,固定CO2生成糖类。 白介素-1β转换酶 interleukin-1β converting enzyme, ICE Caspase-1,Caspase家族成员之一,线虫Ced3在哺乳动物细胞中的 同源蛋白,催化白介素-1β前体的剪切成熟过程。 半桥粒 hemidesmosome位于上皮细胞基底面的一种特化的黏着结构,将细胞黏附到基膜上。胞间连丝 plasmodesma相邻植物细胞之间的联系通道,直接穿过两相邻细胞的细胞壁。 胞内体 endosome 动物细胞内由膜包围的细胞器,其作用是转运由胞吞作用新摄取的物质到溶酶体被降解。胞内体被认为是胞吞物质的主要分选站。 胞吐作用 exocytosis携带有内容物的膜泡与质膜融合,将内容物释放到胞外的过程。 胞吞作用 endocytosis 通过质膜内陷形成膜泡,将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内(胞饮和吞噬作用)。 胞外基质 extracellular matrix 分布于细胞外空间、由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络结构,如胶原和蛋白聚糖等,在决定细胞形状和活性的过程中起着一种整合作用。 胞质动力蛋白 cytoplasmic dynein 由多条肽链组成的巨型马达蛋白,利用ATP水解释放的能量将膜泡或膜性细胞器等沿微管朝负极转运。 胞质分裂 cytokinesis细胞周期的一部分,在此期间一个细胞分裂为两个子细胞。表观遗传 epigenetics与核苷酸序列无关的调节基因表达的可遗传控制机制。 病毒粒子 virion 单个病毒颗粒,通常由蛋白外壳和包裹在其内的遗传物质共同组成,仅能在宿主细胞内增殖,广泛用于细胞生物学研究。 捕光复合体Ⅱlight harvesting complex Ⅱ,LHCⅡ位于光系统Ⅰ之外的色素蛋白复合物,含有大量天线色素为光系统Ⅱ(PSⅡ)收集光子。 糙面内质网 rough endoplasmic reticulum,RER 附着有核糖体的内质网。糙面内质网由许多扁平膜囊组成,主要功能包括合成分泌性蛋白、溶酶体蛋白、膜整合蛋白以及膜脂分子。 常染色质 euchromatin间期核中处于分散状态、压缩程度相对较低、着色较浅的染色质。 成膜体 phragmoplast 在植物细胞中期赤道板相应位置上致密排列的物质。由成簇交错的微管(与即将形成的细胞板垂直)和一些与其相连的电子致密物组成。 程序性细胞死亡 programmed cell death,PCD 是受到严格的基因调控、程序性的细胞死亡形式。对生物体的正常发育、自稳态平衡及多种病理过程具有重要的意义。 初生壁 primary wall生长中的植物细胞壁,具有可伸展性。 中文英文解释 次生壁 secondary wall在大多数成熟植物细胞中发现的较厚的细胞壁。 粗肌丝 thick filament组成肌节的两种特征性纤维之一,主要由肌球蛋白构成。在横切面上

细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章

Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类:细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 (1)含义:在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 主要含有: (1)与代谢有关的许多酶 (2)与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构

细胞质基质是一个高度有序的体系,细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中,多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合,或与生物膜结合,从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系,蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在,与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 (1)蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上,通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成,并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中,也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

(2)锚定细胞质骨架 (3)蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化(防止水解) 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解,依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白

热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法:电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 (一)内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网:扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能:合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网:分支管状,小

细胞生物学重点总结

细胞生物学重点总结 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

细胞生物学期末复习资料整理 第一章:1、细胞生物学cell biology:是研究细胞基本生命活动规律的科学, 是在显微、亚显微和分子水平上,以研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、 衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等为 主要内容的一门学科。P2 1、什么叫细胞生物学试论述细胞生物学研究的主要内容。P3-5 答:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在三个水平(显微、亚 显微与分子水平)上,以研究细胞的结构与功能、细胞增殖、细胞分化、细胞衰 老开发商地亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等 为主要内容的一门科学。 细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面:细胞结构与功能、细胞重要 生命活动。涵盖九个方面的内容:⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究;⑵ 生物膜与细胞器的研究;⑶细胞骨架体系的研究;⑷细胞增殖及其调控;⑸细 胞分化及其调控;⑹细胞的衰老与凋亡;⑺细胞的起源与进化;⑻细胞工程; ⑼细胞信号转导。 2、试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。 P5-6 答:当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域:⑴细胞信号转导;⑵细胞 增殖调控;⑶细胞衰老、凋亡及其调控;⑷基因组与后基因组学研究。人类亟 待通过以上四个方面的研究,阐明当今主要威胁人类的四大疾病:癌症、心血 管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制,并采取有效措施达到治疗的目 的。 3.细胞学说(cell theory) p9 细胞学说是1838~1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出, 直到1858年才较完善。它是关于生物有机体组成的学说,主要内容有: ①细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细 胞的产物所组成; ②所有细胞在结构和组成上基本相似; ③新细胞是由已存在的细胞分裂而来; ④生物的疾病是因为其细胞机能失常。 4、细胞学发展的经典时期 P10 ⑴原生质理论的提出;⑵细胞分裂的研究;⑶重要细胞器的发现。 第二章:试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。 P35-37 答:原核细胞与真核细胞最根本的区别在于:①生物膜系统的分化与演变:真 核细胞以生物膜分化为基础,分化为结构更精细、功能更专一的基本单位—— 细胞器,使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:由于真核细胞结构与功能的复

细胞生物学(翟中和完美版)笔记

细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容; 2 了解本学科的来龙去脉(发展史及发展前景); 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学(Cytology):是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学(Cell Biology):运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法,从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题(“膜学”)。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径(“再教育细胞”)。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。(细胞全能性) 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一,而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就(培育新品种,单克隆抗体等),所谓21世纪是生物学时代,将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系; 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控; 3 .细胞信号转导的研究; 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期(1665—1875),是以形态描述为主的生物科学时期; 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪(1875—1900),主要是实验细胞学时期; 3. 实验细胞学时期(1900—1953); 4. 分子细胞学时期(1953至今)。

南开大学翟中和细胞生物学考研笔记

细胞生物学考研复习笔记 ------------翟中和第一章绪论 第二章细胞基本知识概要 第三章细胞生物学研究方法 第四章细胞质膜与细胞表面 第五章物质的跨膜运输与信号传递 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome) 第九章核糖体(ribosome) 第十章细胞骨架(Cytoskeleton) 第十一章细胞增殖及其调控 第十二章细胞分化与基因表达调控 第十三章细胞衰老与凋亡 第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系,而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位,有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动: 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡

总趋势 细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与 生物化学) 相互渗透与交融是总的发展趋势。 重点领域 ?染色体DNA与蛋白质相互作用关系 —主要是非组蛋白对基因组的作用 ?细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 ?细胞信号转导的研究 ?细胞结构体系的组装 美国科学情报研究所(ISI)1997年SCI(Science Citation Index)收录及引用论文检索,全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是: 细胞信号转导(signal transduction); 细胞凋亡(cell apoptosis); 基因组与后基因组学研究(genome and post-genomic analysis)。 美国国立卫生研究院(NIH)在1988年底发表的一份题为《什麽是当今科研领域的热门话题?》(“What is popular in research today?”)的调查报告中指出,目前全球研究最热门的是 三种疾病: ?癌症(cancer) ?心血管病(cardiovascular diseases) ?爱滋病和肝炎等传染病 (infectious diseases:AIDS,hepatitis) 五大研究方向: ?细胞周期调控(cell cycle control); ?细胞凋亡(cell apoptosis); ?细胞衰老(cellular senescence); ?信号转导(signal transduction); ?DNA的损伤与修复(DNA damage and repair) “细胞学说”的基本内容 认为细胞是有机体,一切动植物都是由细胞 发育而来,并由细胞和细胞产物所构成; 每个细胞作为一个相对独立的单位,既有它“自己的” 生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益; 新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。 Alberts B et al. Essential Cell Biology. New York and London:Garland publishing,Inc. 1998 Alberts B et al.Molecuar Biology of the Cell, 3rd ed. New York and London:Garland Publishing,Inc. 1994 Becker W.M. et al. The World of the Cell. Fourth Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company. 2000 Gerald Karp. Cell and Molecular Biology:concepts and experiments,2nd Edition. Published by John Wiley & Sons,Inc. 1999 Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. 4th Ed. Scientific American Books,Inc.2000. 学习细胞生物学的注意点 ?抽象思维与动态观点 ?结构与功能统一的观点 ?同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 ?细胞生物学的主要内容: 基本概念与实验证据;细胞器的动态特征; 化学能的产生与利用;细胞的活动及其调控等 ?实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室

医学细胞生物学知识点归纳汇总

线粒体: 1.呼吸链(电子传递链)Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。 2.化学渗透假说(氧化磷酸化偶联机制):线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用,利用高 能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外,造成内膜内外的一个H+梯度(严格地讲是离子的电化学梯度),ATP合酶再利用这个电化学梯度来合成ATP。 3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。 参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q,在这四类电子载体中,除了辅酶Q以外,接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 4.阈值效应:突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例,只有突变型DNA达到一定数量(阈值)才足以引起细胞的功能障碍,这种现象称为阈值效应。 5.导向序列:将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号,或导向序列,由于 这一段序列是氨基酸组成的肽,所以又称为转运肽。 6.信号序列:将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列,将组成该序列 的肽称为信号肽。 7.共翻译转运:膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号,一边翻译,一边进入内质网, 由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的,故称为共翻译转运。 8.蛋白质分选:在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽,经过连续的膜系统转运分选才 能到达最终的目的地,这一过程又称为蛋白质分选。 核糖体: 1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。 2.核酶:将具有酶功能的RNA称为核酶。 3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征,称为半衰期(half-life)。研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关,称为N-端规则。 4.泛素介导途径:蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。 蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化。 细胞核: 1.核内膜:有特有的蛋白成份(如核纤层蛋白B受体),膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质,即核纤层(nuclear lamina),可支持核膜。 核外膜:靠向细胞质的一层,是内质网的一部分,胞质面附有核糖体 核周隙:内、外膜之间有宽20~40nm的腔隙,与粗面内质网腔相通 核孔复合体:内、外膜融合处,物质运输的通道 核纤层:内核膜内表面的纤维网络,支持核膜,并与染色质、核骨架相连。 2.核孔复合体:是细胞核内外膜融合形成的小孔,直径约为70 nm,是细胞核与细胞质间物 质交换的通道。 3.核孔蛋白:参与构成核孔的蛋白质,可能在经核孔的主动运输中发挥作用。 核运输受体:参与物质通过核孔的主动运输。 核周蛋白: 是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族,相当于受体蛋白。 5.输入蛋白:核定位信号的受体蛋白, 存在于胞质溶胶中, 可与核定位信号结合, 帮助核蛋白进入细胞核。 输出蛋白:存在于细胞核中识别并与输出信号结合的蛋白质, 帮助核内物质通过核孔复合

细胞生物学复习要点整理

春2周细胞膜 1.细胞膜的化学组成及其特性:膜脂;膜蛋白;膜糖。 2.细胞膜的分子结构模型:流动镶嵌模型,脂筏模型。 3.细胞膜的生物学特性:不对称性;流动性(膜流动性的影响因素)。 1.脂质体(liposome):当脂质分子被水环境包围时,自发聚集,疏水尾在内, 亲水头在外,出现两种存在形式:球状分子团、形成双分子层,为防止两端尾部与水接触,游离端自动闭合,形成充满液体的球状小泡称为脂质体。 2.细胞外被(cell coat)或糖萼(glycocalyx):质膜中的糖蛋白和糖脂向外表面 延伸出的寡糖链构成的糖类物质。 3.脂筏(lipid raft):膜双层内含有特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区中富含胆 固醇和鞘脂,其中聚集一些的特定种类的膜蛋白。由于鞘脂的脂肪酸尾部比较长,这一区域比膜的其他部分厚,更有秩序且较少流动,称脂筏。 1.细胞膜的基本结构特征与生理功能? 1)脂类:包括磷脂、胆固醇、糖脂,构成细胞膜主体,与膜流动性有关。 2)蛋白质:可分为内在蛋白和外在蛋白,是膜功能的主要体现者,如物质运输、 信号转导等。 3)糖类:包括糖脂和糖蛋白,对细胞有保护作用,在细胞识别起作用。 2.影响膜脂流动性的因素? 1)脂肪酸链的饱和程度(不饱和流动性大)。 2)脂肪酸链的长短(短链流动性大)。 3)胆固醇的双重调节(相变温度以上降低,相变温度以下提高)。 4)卵磷脂和鞘磷脂的比值(比值高的流动性大)。 5)膜蛋白的影响(膜蛋白越多,流动性越差)。 6)极性基团、环境温度、pH、离子强度。 春3、4周细胞内膜系统、囊泡转运 1.细胞内膜系统的概念、组成。 2.粗面内质网功能:蛋白质的合成;蛋白质的折叠装配;蛋白质的糖基化;蛋白 质的胞内运输。 3.滑面内质网的功能:参与脂质物质的合成运输;参与糖原代谢;参与解毒;参 与储存和调节Ca2+;参与胃酸、胆汁的合成分泌(内质网以葡萄糖-6-磷酸酶为标志酶)。 4.信号肽假说:新生肽链N端有独特序列称为信号肽,细胞基质中存在SRP能 识别并结合信号肽,SRP另一端与核糖体结合,形成复合结构,然后向内质网膜移动,与内质网膜上SRP-R识别结合,并附着于移位子上,然后SRP解离,肽链延伸。当肽链进入内质网腔时,信号肽序列会被内质网腔信号肽酶切除,肽链继续延伸至终止。 5.高尔基体是高度动态、具有极性的细胞器,以糖基转移酶为标志酶,主要功能 有:糖蛋白合成;参与脂质代谢;是大分子转运枢纽;加工成熟蛋白。 6.溶酶体酶的形成:①在内质网中合成、折叠和N-连接糖基化修饰,形成N-连 接的甘露糖糖蛋白,运送至高尔基体;②溶酶体酶蛋白在高尔基体中加工时甘露糖残基磷酸化为甘露糖-6-磷酸(M-6-P),为分选重要信号;③溶酶体酶分选并以出芽方式转运到前溶酶体。 7.溶酶体以酸性磷酸酶为标志酶,主要功能为:细胞内的消化作用;细胞营养功 能;机体防御和保护;激素分泌的调控;个体发生和发育的调控。 8.过氧化物酶体(peroxisome)又称微体,特点:①内有尿酸氧化酶结晶,称作 类核体;②模内表面界面可见一条称为边缘板的高电子致密度条带状结构。以过氧化物酶为标志酶。主要功能:清除细胞代谢所产生的H2O2及其他毒物; 对细胞氧张力的调节作用;参与脂肪酸等高能分子物质的代谢。 9.三种了解最多的囊泡:①网格蛋白有被囊泡:来源于反面高尔基体网状结构和 细胞膜,介导蛋白质从反面高尔基网状结构向胞内体、溶酶体和细胞膜运输; 在受体介导的胞吞作用过程中,介导物质从细胞膜向细胞质或从胞内体向从溶酶体运输;②COP Ⅰ有被囊泡:主要产生于高尔基体顺面膜囊,主要负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网及高尔基体膜内蛋白的逆向运输;③COP Ⅱ有被囊泡:产生于粗面内质网,主要介导从内质网到高尔基体的物质转运。

细胞生物学(翟中和)重点

; 第八章蛋白质分选与膜泡运输 一、分泌蛋白合成的模型---信号假说 信号假说 信号肽 与共转移 导肽 与后转移 信号假说 信号假说内容 指导因子:蛋白质N-端的信号肽 信号识别颗粒) 信号识别颗粒的受体(又称停泊蛋白)等 在非细胞系统中蛋白质的翻译过程与SRP、DP和微粒体的关系 信号肽与共转移 信号肽与信号斑 起始转移序列和终止转移序列 起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数 跨膜蛋白的取向 导肽与后转移 基本的特征: 蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中,称后转移 蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠,还需要一些蛋白质的帮助(如热休克蛋白Hsp70)使其能 够正确地折叠成有功能的蛋白。 二、蛋白质分选与分选信号 分选途径 门控运输 跨膜运输 膜泡运输 拓扑学等价性的维持 三.膜泡运输 膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式,普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本 身的修饰、加工和组装,还涉及到多种不同膜泡定 向运输及其复杂的调控过程。 三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用。 膜泡运输是特异性过程,涉及多种蛋白识别、组装、去组装的复杂调控三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 网格蛋白包被小泡 COPII包被小泡 COPI包被小泡 网格蛋白包被小泡 ?负责蛋白质从高尔基体TGN 质膜、胞 内体或溶酶体和植物液泡运输 ?在受体介导的细胞内吞途径也负责将物 质从质膜 内吞泡(细胞质) 胞内体 溶酶体运输 ?高尔基体TGN是网格蛋白包被小泡形成的发源地 COPII包被小泡 ?负责从内质网 高尔基体的物质运输; ? COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成;包被蛋白的装配是 受控的; ? COPII包被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。 COPI包被小泡 COPI包被含有8种蛋白亚基,包被蛋白复合物的装配 与去装配依赖于ARF; 负责回收、转运内质网逃逸蛋白? ER。 细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制: ?转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外,防止出芽转运; ?通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu,KDEL) 的特异性受体,以COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。 COPI-包被小泡在非选择性的批量运输( bulk flow)中行使功能, 负责rER? Golgi ? SV ? PM。 COPI-包被小泡除行使Golgi→ER逆行转运外,也可行使顺行转运功能, 从ER→ER-Golgi IC→Golgi。 第九章细胞信号转导 一、(细胞通讯) :指一个信号产生细胞发出的信息通过介质(配体)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。 1、可分为3种方式:①细胞通过化学信号进行细胞间通讯,是多细胞生物普遍采用的通讯方式;②细胞间接触依赖性通讯,细胞间直接接触,通过信号细胞跨膜信号分子与相邻靶细胞表面受体相互作用;③动物相邻细胞间形成间隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通,通过交换小分子实现代谢偶联或电偶联,从而实现功能调控。 2、细胞分泌化学信号的作用方式:①内分泌,由内分泌细胞分泌信号分子到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞②旁分泌,细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,经过局部扩散作用于邻居靶细胞③通过化学突触传递神经信号④自分泌细胞对自身分泌的信号分子产生反应。 3、通过胞外信号所介导的细胞通讯如下步骤:①信号细胞合成并释放信号分子②转运信号分子至靶细胞③信号分子与靶细胞表面受体特异性结合并导致受体激活④活化受体启动靶细胞内一种或多种信号转导途径⑤引发细胞代谢、功能或基因表达的改变⑥信号的解除并导致细胞反应终止。 、第二信使学说:胞外化学信号(第一信使)不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,导致产生胞内信号(第二信使),从而引发靶细胞内一系列生化反应,最后产生一定的生理效应,第二信使的降解使其信号作用终止。 第二信使至少有两个基本特性: ①是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现、仅在细胞内部起作用的信号分子;②能启动或调节细胞内稍晚出现的反应信号应答。 第二信使都是小的分子或离子。细胞内有五种最重要的第二信使:cAMP、cGMP、1,2-二酰甘油、1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)、Ca2+ 等。 第十章细胞骨架 细胞骨架包括微,微管,中间丝 细胞骨架特点:弥散性,整体性,变动性 一、微丝 又称肌动蛋白纤维,是指真核细胞中由肌动蛋白组成、直径为7nm的

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