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细胞生物学

细胞生物学
细胞生物学

细胞膜及其表面

1.人体和其他生物题结构和功能的复杂性,就是通过细胞种类得多样性、细胞数量的合理性、细胞组织

的有序性、细胞功能的严密性实现的

2.膜的化学组成脂质:PR 4:1~1:4 膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆固醇

磷脂:磷酸甘油酯、硝磷脂膜中含量最高的是磷脂酰胆碱,其次是磷脂酰乙醇胺。自发形成双层,自我装配、自我封合的特性和流动性。硝磷脂:硝铵醇为骨架,与一条脂肪酸连组成疏水尾部,亲水头部也含胆碱与磷脂结合。糖脂:所有细胞都有百分之五胆固醇:可阻止磷脂凝聚成晶体结构,对膜脂的物理状态有调节作用。加强质膜。

3.膜蛋白:球状蛋白

内在蛋白,膜周边蛋白。一个糖蛋白可以有多个低聚糖侧链,糖脂只有一个。

3.质膜结构的研究历史:连续脂类物质组成————双层脂质构成(第一次提出脂质双分子层概念)

————片层结构模型,蛋白质、脂类、蛋白质————单位膜模型(3.5nm的双层脂分子内外各2nm 蛋白质)认为蛋白质不是球星蛋白,而是由单层肽链折叠而成,以静电作用于磷脂极性结合。————液态镶嵌模型膜中磷脂双层既具有固体份子排列的有序性,又具有液体的流动性,即流动的值脂双层构成膜的连续主体,各种球形蛋白镶嵌其中。————晶格镶嵌模型“流动性”脂质是可逆的进行无需到有序的相变。膜蛋白对脂质分子的运动有控制作用。膜内在蛋白可以使其周围脂质分子不发生单独活动,因而形成界面,他和膜内在蛋白一起构成膜中晶态部分。解释了生物膜既有流动性又有相对完整性及有序性。————板块镶嵌模型。有序(刚性)无序(流动)使生物膜各部分的流动性处于不均一状态,并可能随生理状态和环境条件的变化而发生晶态和非晶态的转变,膜各区域流动性处于不断变化当中。

4.膜的特性(1)不对称性脂质组成与分不得不对称性内外层种类、含量、比例不同。胆固醇和

磷脂的不对称性是相对的,糖脂是绝对的(只在外层)使膜两侧极性不同,维持膜蛋白的极性。

PR组成、分布的不对称。绝对的每种都有特定方向糖不对称生物膜结构上的不对称性,保证了膜功能的方向性,使膜两侧有不同功能。(2)流动性膜脂的流动性随温度变化的晶态非晶态相变(烃链的旋转异构是脂分子运动的基础,也是膜流动性的主要因素;脂肪酸链的伸缩和振荡运动极性基因最慢甘油骨架次之脂肪酸烃链最快;侧向扩散运动;翻转运动;膜脂分子的旋转运动)影响因素:1.脂肪酸链的长度(↓)和不饱和度(↑)2.胆固醇与磷脂的比例3.卵磷脂和硝磷脂的比例硝磷脂粘度高4.膜蛋白的影响PR0.5的膜中无流动性脂质5.其他因素

膜蛋白的运动——膜脂流动驱使的扩散运动(被动扩散核细胞代谢驱使的运动)侧向扩散、旋转反应

脂筏低温下能抵抗非离子去垢剂

5.细胞表面是指以质膜为主体、包括质膜外细胞外被和质膜内侧胞质溶胶在内的结构体系和多功能体系。

6.细胞外被是指细胞外侧与质膜通过共价键结合,在细胞功能中具有重要作用的多糖类物质。特性:

质膜结构的一部分,相对独立性功能:参与细胞的物质运输、保护、决定细胞识别细胞免疫细胞形态行程与分化的选择性。也是种种细胞表内面的抗原部位,在免疫中有重要作用。

7.膜骨架是指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构。参与维持质膜的形状并协助质膜

完成多种生理功能。

8.胞质溶胶是指膜下厚度约为0.01—0.02nm的高浓度蛋白容胶层。有较多的维斯、微管分布;很强

的抗张强度。功能:维持细胞的形态与极性,调节膜蛋白的分布和运动。

9.质膜的特化结构微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛微绒毛广泛存在于动物细胞的游离表面,表面是质膜

和糖被,内部是细胞质的延伸部分。肌动蛋白丝扩大了细胞的表面积,有利于细胞同外界环境的物质交换。上皮细胞中,增强了细胞顶部的牢固性,使表面成为一个整体。褶皱活动内褶交换频繁的细胞中,伴生线粒体纤毛、鞭毛圆泡,发生和消退的动态变化

10.细胞连接

功能分类结构分类组织分布

封闭连接紧密连接上皮组织

锚定连接黏合带上皮组织

粘合斑上皮细胞基部

隔状连接无脊椎动物

桥粒心肌、上皮

半桥粒上皮细胞基部

通讯连接间隙链接多数组织

化学突出神经细胞与肌肉细胞

胞间连丝植物细胞间

封闭连接(occluding junction)

连接区域具有蛋白质焊接线,也称嵴线,由跨膜细胞粘附分子构成。相邻细胞之间的质膜紧密结合,没有缝隙,也叫紧密连接(tight junction) 。

主要作用:封闭相邻细胞间的接缝,防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内,构成脑血屏障和睾血屏障。

锚定连接

依其结构特点而分为三种类型,包括:黏合连接、桥粒连接、隔状连接。

粘合带(adhesion belt)

呈带状环绕细胞,位于紧密连接下方。

相邻细胞间的粘合分子为E-钙粘素。

质膜内侧有多种附着蛋白形成的致密斑。连接的细胞骨架成分为肌动蛋白(actin)。

粘合斑(adhesion plaque)

位于细胞与细胞外基质间,粘附分子为整合素(integrin)、胞内骨架成分也是actin。

桥粒(desmosome)

相邻细胞间形成的纽扣状结构。

通过质膜下的致密斑连接中间纤维。

桥粒中间为钙粘素(desmoglein及desmocollin)。

分布:承受强拉力的组织中,如皮肤、食管、心肌。

半桥粒(hemidesmosome)

位于上皮细胞基面与基膜之间,连接蛋白为整合素。

连接的细胞内骨架成分为角蛋白。

通讯连接(communicating junction)

间隙连接(gap junction)

相邻细胞膜间间隔以2nm的间隙。其连接装置为直径约6—8nm的连接子(connexon)。连接子是由多个穿膜内在蛋白亚单位构成的中空隧道结构,内径2nm左右。

功能:

1、影响细胞分化

2、协调细胞代谢

3、电兴奋传导:神经末梢间的间隙连接称为电紧张突触

化学突触存在于可兴奋细胞间的一种连接方式,其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。

由突触前膜、突触后膜、突触间隙三部分组成。突触前神经元的突起末梢膨大呈球形,称突触小体。突触小体内有突触小泡,内含神经递质。

粘附分子

钙粘素亲同性CAM,依赖Ca2+。胞外部分形成5个结构域,均含Ca2+结合部位。

作用:

介导细胞连接:如E-钙粘素。

参与细胞分化:决定胚胎细胞间的粘附,影响细胞分化。

抑制细胞迁移:

选择素

选择素属亲异性CAM;作用依赖于Ca2+;参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合;已知选择素有三种:L选择素、E选择素及P选择素。

P选择素贮存于血小板及内皮细胞;

E选择素存在于活化的血管内皮细胞表面;

L选择素广泛存在于各种白细胞的表面,参与炎症部位白细胞的出脉管过程。

免疫球蛋白超家族

包括分子结构中含有免疫球蛋白(Ig)样结构域的所有分子,免疫球蛋白样结构域指借二硫键维系的两组反向平行的β折叠结构。

不依赖于Ca2+,包括亲同性或亲异性CAM。

N-CAM存在于神经细胞。

Pe-CAM存在于血小板及大多数免疫细胞。

I-CAM及V-CAM在活化的血管内皮细胞表达。

整合素

多为亲异性细胞粘附分子。作用依赖于Ca2+。是αβ亚单位形成异二聚体。

含β1的整合素主要介导细胞与ECM之间的粘附。

含β2的整合素主要介导细胞间的相互作用。

含β3亚单位的整合素介导血小板聚集,参与血栓形成。

α6β4整合素以层粘连蛋白为配体,参与形成半桥粒

透明质酸粘素

包括可结合透明质酸糖链的一类分子,如:CD44族。D44在很多种肿瘤细胞的表达比相应正常组织为高,与肿瘤细胞的成瘤性、侵袭性及淋巴结转移性有关。

CD44的功能包括:

介导细胞与细胞外基质之间的粘附;

参与细胞对透明质酸的摄取及降解;

参与淋巴细胞归巢;

参与T细胞的活化;促进细胞迁移。

细胞外基质

细胞外基质(extracellular matrix, ECM)是由多种大分子成分形成的具有一定组织性的网络结构。包括:胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、弹性蛋白等。

氨基聚糖及蛋白聚糖

氨基聚糖与蛋白聚糖形成ECM高度亲水的凝胶,为高分子量的含糖化合物。

氨基聚糖(glycosaminoglycan,GAG):

GAG是由氨基糖连接糖醛酸所形成的二糖单位的反复重复构成的无分支长链多糖。GAG的二糖单位中一个常为氨基糖(N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖),另一个常为糖醛酸(葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸)。

蛋白聚糖(proteoglycan):

氨基聚糖(透明质酸除外)与核心蛋白质共价结合成蛋白聚糖单体,糖含量可高达95%。

胶原

由原胶原交联而成,原胶原是三条肽链形成的三股螺旋,含有三种结构:螺旋区,非螺旋区及球形结构域。

原胶原的每条链由重复的Gly-X-Y序列构成。X=pro,Y=hyp或hyl,Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋。三股链再绕成右手超螺旋。

原胶原间共价交联,呈阶梯状排列,形成胶原纤维,在电镜下可见间隔67nm的横纹。

弹性蛋白

是ECM中非糖基化的纤维状蛋白。由830氨基酸残疾组成,富含Pro和Gly,很少羟化,无Gly-X-Y重复序列,肽链间通过Lys残基相互交联,形成网络。

纤连蛋白(fibronectin, FN)

含糖4.5-9.5%的纤维状蛋白质,多为二聚体,呈V字形,具有纤维结合域和肝素结合域。有可溶(存在于血浆、体液)和不溶(存在于细胞外基质和细胞表面)两种形式存在形式。

层粘连蛋白laminin(LN)

由三条肽链借二硫键交联成十字形分子,含糖量很高(15-28%),具有50条左右N-连接的糖链。已知7种LN分子,8种亚单位(α1-3、β1-3、γ1-2)。

细胞膜参与下的物质运输依据被运输物质颗粒的大小和穿越细胞膜的方式的不同可分为:

穿膜运输(对象为小分子和离子)

膜泡运输(对象为大分子颗粒,如蛋白质、核酸、多

糖或细菌、病毒等)。

被动运输:物质顺浓度梯度的穿膜运输,不消耗细胞自身代谢能量的运输方式。

简单扩散(simple diffusion)

被转运物质性质:

脂溶性(或疏水性)物质,如甾类激素、醇、氧、氮等;非带电小分子极性物质,如水、二氧化碳、甘油等。

转运机制:

?顺浓度梯度,

?势能驱动,

?直接通过脂膜。

易化扩散或帮助扩散(facilitated diffusion)

被转运物质性质:非脂溶性(或亲水物质) 和较大的不带电物质,如葡萄糖、蔗糖、氨基酸、核苷酸等。带电的小分子物质及各种金属离子等。

转运机制:

?顺浓度梯度

?势能驱动

?借助于跨膜(镶嵌)载体蛋白转运

离子通道扩散

被转运物质性质:Na+、K+、Ca2+等极性很强的水化离子。

转运机制:一定大小的离子借助通道蛋白形成的亲水性跨膜通道而穿越膜的顺浓度梯度的运输。

主动运输(active transport)

被转运物质性质:带电离子

转运机制:

?逆浓度梯度,

?耗能驱动,

?蛋白协助。

直接主动运输——钠钾泵

间接主动运输:

是离子梯度驱动的主动运输,即离子顺其浓度梯度运输释放出的势能可驱动另一种物质的逆浓度梯度的运输,也称协同运输,有同向运输(肠上皮细胞的Na+-葡萄糖的同向运输)和反向运输(心肌细胞的Na+-Ca2+)。

细胞内物质的分泌:

①.形成

②.移位

③.入坞

④.融合

分泌有两种途径:

①.结构型分泌②.调节型分泌

细胞识别

细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞、以及对自己和异己分子的认识。多细胞生物有机体中有三种识别系统:抗原-抗体的识别、酶与底物的识别、细胞间的识别。第三类包括通过细胞表面受体与胞外信号分子的选择性相互作用,从而导致一系列的生理生化反应的信号传递。无论是那一种识别系统,都有一个共同的基本特性,就是具有选择性,或是说具有特异性。

细胞膜受体

细胞表面的一种或一类分子,它们能识别、结合专一的生物活性物质(称配体),生成的复合物能激活和启动一系列物理化学变化,从而导致该物质的最终生物效应

配体受体所接收的外界信号,包括神经递质、激素、生长因子、光和某些化学物质。

化学结构

短肽、蛋白质、气体分子(NO、CO)以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物。

化学性质

特异性高效性可被灭活

产生和作用方式内分泌激素神经递质

局部化学介导因子气体分子

膜受体的类型

离子通道偶联受体G蛋白偶联受体酶偶联受体核受体

膜受体的特点

特异性可饱和性高亲和性可逆性特定的组织定位

受体钝化

受体失活受体隐蔽受体下行调节

信号转导

外界信号(如光、电、化学分子)与细胞细胞表面受体作用,通过影响细胞内信使的水平变化,进而引起细胞应答反应的一系列过程

信号转导的条件

信号分子膜受体及其跨膜转导系统胞内信号转导途径

G蛋白偶联受体与其信号转导通路

成员:受体、G蛋白、效应分子、第二信使

G蛋白:位于质膜胞质侧,由α、β、γ三个亚基组成,α亚基具有GTP酶活性,当α亚基与GDP结合时处于关闭状态,与GTP结合时处于开启状态。

效应分子:腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)

磷脂酶C(PLC-β)

第二信使:cAMP

1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)

第三信使:Ca2+

G蛋白特点

由α、β、γ三个亚单位构成的异聚体与有结合GDP或GTP的能力信号转化作用

G蛋白类型效应蛋白受体类型第二信使

Gsα腺甘环化酶β–肾上腺素受体cAMP

胰高血糖素受体

5-羟色胺受体

血管升压素受体

甲状旁腺素受体

促黄体生成素受体

Giα腺甘环化酶α-肾上腺素受体cAMP

K+通道(Gβγ)毒蕈碱型乙酰胆碱受体

Golfa 腺甘环化酶嗅觉受体cAMP

Gqα磷脂酶C α2-肾上腺素受体IP3、DAG

Goα磷脂酶 C 乙酰胆碱受体IP3、DAG

GtαcGMP磷酸二酯酶光受体cGMP cAMP信号转导通路

成员

?膜刺激型受体(stimulatary receptor,Rs);

?抑制型受体(inhibitory receptor,Ri);

?刺激型调节蛋白(sitimulatary regulatory protein,Gs);

?抑制型调节蛋白(inhibitory regulatory protein,Gi);

?腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC);

?蛋白激酶A(protein Kinase A,PKA);

?环腺苷酸磷酸二酯酶(cAMP phosphodieste-rase)。

作用模式-- Gs调节模型

配体(信号分子)→受体→G蛋白→环化酶→cAMP(第二信使)→蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)→基因调控蛋白→基因转录。

信号转导的条件

信号分子膜受体及其跨膜转导系统胞内信号转导途径

G蛋白偶联受体与其信号转导通路

成员:受体、G蛋白、效应分子、第二信使

G蛋白:位于质膜胞质侧,由α、β、γ三个亚基组成,α亚基具有GTP酶活性,当α亚基与GDP结合时处于关闭状态,与GTP结合时处于开启状态。

效应分子:腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)

磷脂酶C(PLC-β)

第二信使:cAMP

1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)

第三信使:Ca2+

G蛋白特点

由α、β、γ三个亚单位构成的异聚体与有结合GDP或GTP的能力信号转化作用

G蛋白类型效应蛋白受体类型第二信使

Gsα腺甘环化酶β–肾上腺素受体cAMP

胰高血糖素受体

5-羟色胺受体

血管升压素受体

甲状旁腺素受体

促黄体生成素受体

Giα腺甘环化酶α-肾上腺素受体cAMP

K+通道(Gβγ)毒蕈碱型乙酰胆碱受体

Golfa 腺甘环化酶嗅觉受体cAMP

Gqα磷脂酶C α2-肾上腺素受体IP3、DAG

Goα磷脂酶 C 乙酰胆碱受体IP3、DAG

GtαcGMP磷酸二酯酶光受体cGMP

cAMP信号转导通路

成员

?膜刺激型受体(stimulatary receptor,Rs);

?抑制型受体(inhibitory receptor,Ri);

?刺激型调节蛋白(sitimulatary regulatory protein,Gs);

?抑制型调节蛋白(inhibitory regulatory protein,Gi);

?腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC);

?蛋白激酶A(protein Kinase A,PKA);

?环腺苷酸磷酸二酯酶(cAMP phosphodieste-rase)。

作用模式-- Gs调节模型

配体(信号分子)→受体→G蛋白→环化酶→cAMP(第二信使)→蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)→基因调控蛋白→基因转录。

磷脂酰肌醇信号转导通路

磷脂酰肌醇信号转导通路

胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC-β),使质膜上4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)两个第二信使,胞外信号转换为胞内信号。

酶偶联受体及其介导的信号转导通路

酶偶联受体的特征

?一次跨膜蛋白,胞外区--配体结合位点,胞内区--蛋白激酶催化

部位

?自身酶蛋白的激活

?受体的二聚化(dimerization)

酶偶联受体作用方式

配体(主要是各种生长因子)与受体结合;

受体胞外区构象变化,聚合成二聚体;

受体胞内区酪氨酸残基自磷酸化(受体激活);

活化的受体结合,并与胞质中带有蛋白SH(Src homolog region)或PH结构域(Pleckstrin Homology)的信号转导分子结合,形成受体-胞内信号蛋白复合体;

传递信号并引发细胞相应的生物效应。

膜抗原:细胞膜中的糖蛋白。具有特定的抗原性

细胞免疫:细胞表面抗原与抗体相互识别并产生免疫

应答的过程。

免疫应答:指机体免疫系统受抗原刺激后,淋巴细胞

特异性识别抗原分子,发生活化、增生、

分化、凋亡,进而表现出一定生物学效应

的全过程。

抗原:是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异

性免疫应答,并能与相应免疫应答产物

(抗体和致敏淋巴细胞)在体内外发生特异

性结合的物质。

T淋巴细胞

细胞免疫

?分泌穿孔素

?颗粒酶

?颗粒溶解素

?淋巴毒素

第六章细胞质与内膜系统

细胞质:真核细胞质膜以内、核膜以外的所有部分。

细胞质基质:即胞质溶胶,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。

一、细胞质基质的组成:

1. 小分子类:水、无机盐、氨基酸、核苷酸、脂类和糖类。

2. 大分子类:蛋白质(酶、细胞骨架)、核酸和核糖体。

二、细胞质基质的功能:

1. 控制细胞内外的物质交换;

2. 提供代谢反应所需的底物和稳定的离子环境;

3. 提供代谢反应的场所。

核糖体的组成

原核细胞

真核细胞

rRNA 23S 5S 16S 28s 5.8s 5s 18s

蛋白质34 21 49 33

50S 30S 60S 40S

大亚基小亚基大亚基小亚基

沉降系数(sedimentation coefficient,S)

颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度,即s=v/ω2r。s是沉降系数,ω是离心转子的角速度(弧度/秒),r是到旋转中心的距离,v是沉降速度。

核糖体的结构

由大小两个亚基构成,核糖体上有五个关键部位:

①.氨酰基-tRNA结合位点(A位点)

②.肽酰基-tRNA结合位点(P位点)

③.肽链转移酶位点(T因子)

④.GTPase位点(G因子)

⑤.E位点(空载tRNA离开核糖体前暂时停留的位点

核糖体的分类

?附着核糖体

?游离核糖体

核糖体亚基功能

1.小亚基的功能:

①提供mRNA结合位点

②为tRNA提供阅读mRNA的部分结合位点

③提供肽酰基位点(P位点)。

2.大亚基的功能

①提供氨酰tRNA结合位点(A位点)

②激活肽链转移酶

③携带新合成的肽链并将其释放到胞质或rER腔

蛋白合成

密码子

起始密码子——AUG;

终止密码子——UAA(ochre 赭石密码子)

UAG(amber 琥珀密码子)

UGA(opal 蛋白石密码子

密码子及其特性

?无标点、不重叠

?简并(degeneracy)

?通用性

?兼职性

内膜系统

细胞内在结构、功能以及发生上相互关联的膜性结构,包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、转运小泡以及核膜。

内质网(endoplasmic reticulum, ER)

组成

脂类(30%,磷脂和胆固醇)

蛋白质(70%,酶和糖蛋白)

RNA、水和无机盐。

K. R. Porter等于1945年发现于培养的小鼠成纤维细胞,因最初看到的是位于细胞质内部的网状结构,故名内质网。

结构和类型

结构: 由单层单位膜围成的管状、泡状和扁平囊状的管道系统。

类型:

①粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, rER)

②光面内质网(smooth endoplasmic reticulum, sER)

粗面内质网的功能

蛋白质合成

内质网上合成的蛋白主要有:

向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素;

膜的整合蛋白;

内膜系统的酶----水解酶;

需要进行修饰的蛋白,如糖蛋白。

G. Blobel等1975年提出了信号假说(Signal hypothesis),认为蛋白质N端的信号肽,指导蛋白质转至内质网上合成,因此获1999年诺贝尔生理医学奖。

蛋白质转移到内质网合成涉及以下成分:

信号肽(signal peptide),位于新合成肽链的N端,一般16-30个氨基酸残基,含有6-15个连续排列的带正电荷的非极性氨基酸,由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列,又称开始转移序列(start transfer sequence)。

信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP):由6种多肽组成,结合一个7S RNA,属于一种RNP (ribo-nucleoprotein)。能与信号序列结合,导致蛋白质合成暂停。

SRP受体(SPR receptor):内质网膜的整合蛋白,异二聚体,可与SRP特异结合。

停止转移序列(stop transfer sequence),与内质网膜的亲合力很高,阻止肽链继续进入网腔,成为跨膜Pr。

转位因子(translocator,translocon),由3-4个Sec 61蛋白构成的通道,每个Sec61由3条肽链组成。信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成,同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽切除→肽链延伸至终止。

这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式,称为co-translation。

在线粒体基质中,在丙酮脱氢酶体系作用下,丙酮酸进一步分解为乙酰辅酶A,NAD+作为受氢体被还原。

丙酮酸+辅酶A+2NAD+ 2乙酰辅酶A+CO2+2NADH+2H

电子传递链与氧化磷酸化

电子传递链:在线粒体内膜上,将来自2H的电子进行传递的蛋白质复合体链式结构,将2H+泵到线粒体膜间腔中。

氧化磷酸化:经糖酵解和三羧酸循环产生的NADH和FADH2是两种还原性的电子载体,它们所携带的电子经线粒体内膜上的呼吸链逐级传递给O2并将H+从线粒体基质泵入膜间隙,这在膜间隙和基质间产生了H+质梯度,当H+通过ATP合成酶装置进入基质时,可使ADP分子与磷酸基团合成A TP。

线粒体半自主性

线粒体的原始性状

DNA为环形分子

70S型核糖体

RNA聚合酶被溴化乙锭抑制不被放线菌素D所抑制

tRNA、氨酰基-tRNA合成酶不同于细胞质中的

蛋白质合成的起始氨酰基tRNA是N-甲酰甲硫氨酰tRNA

对细菌蛋白质合成抑制剂氯霉素敏感

mtDNA的遗传密码与通用的遗传密码有区别

线粒体的生物发生

间壁分离收缩后分离出芽细胞骨架类型

细胞内蛋白质组成的一个复合网络系统,包括微管、微丝、中间纤维。细胞骨架为真核细胞所特有,其功能主要表现为:决定细胞的形状,赋予其强度、支撑作用,并在细胞运动、膜泡运输、细胞分裂、信号转导中起重要作用。

微丝微管中间纤维

单体球蛋白αβ球蛋白杆状蛋白

结合核苷酸ATP GTP 无

纤维直径7nm 25nm 10nm

结构双螺旋13根原纤维形8个4聚体

成的中空管或4个8聚体

极性有有无

组织特异性无无有

踏车组装有有无

动力结合蛋白肌球蛋白动力蛋白、驱动蛋白无

药物敏感细胞松弛素B 秋水仙素、长春花碱

鬼笔环肽紫杉醇

微管

形态

中空圆筒状,外径25nm,内径15nm,大多数微管壁由13条原纤维包围而成。

化学组成

微管蛋白

微管结合蛋白:微管相关蛋白MAPs

微管聚合蛋白Tau

MAP的主要功能是:①促进微管聚集成束;②增加微管稳定性或强度;

③促进微管组装。

包括I 型和II型两大类:

I 型对热敏感,如MAP1a、MAP1b,主要存在于神经细胞。

II型热稳定性高,包括MAP2a、b、c,MAP4和tau蛋白。其中MAP2

只存在于神经细胞,MAP2a的含量减少影响树突的生长。

组装与极性

微管组织中心(microtubule organizing center,MTOCs)是微管进行组装的区域,着丝粒、成膜体、中心体、基体均具有微管组织中心的功能。所有微管组织中心都具有γ微管球蛋白。

促进组装的因素:GTP、Mg2+

抑制组装的因素:秋水仙素

鬼笔环肽

稳定微管的因素:紫杉醇

其它影响因素:Ca2+、PH值

温度、压力

结构与分子组成

蛋白纤维组成的实心纤维丝直径5—7nm。普遍存在于真核细胞中,特别在有运动功能的细胞中。

肌动蛋白(actin):球形单体G-肌动蛋白由两个亚基组成。纤维状多聚体F-肌动蛋白。

肌动蛋白结合蛋白,包括肌球蛋白(myosin)、原肌球蛋白(tropomyosin)以及肌钙蛋白(troponin)。细胞中大多数运动如肌肉收缩等都靠肌动蛋白和肌球蛋白相互作用完成。

肌肉由肌原纤维组成,肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成,粗肌丝的主要成分是肌球蛋白,而细肌丝的主要成分是肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白。

组装

踏车组装

促进组装因素:ATP、K+、Mg2+离子

抑制组装因素:断裂蛋白、封顶蛋白和细胞松弛素B或D

分类

张力丝(tonfilament)

肌丝(myofilament)

神经丝(neurofilament

功能

与微管共同组成细胞支架维持细胞形态和运动功能

细胞内物质转运及与膜的活动相关的功能以及受精作用

中间纤维

组成

中间丝蛋白

角蛋白

神经丝蛋白

结蛋白

波形蛋白

胶质细胞原纤维酸性蛋白

中间丝相关蛋白

凝集素

丝连蛋白

丝聚蛋白

纤层蛋白受体B(lamin receptor B)

网格蛋白(plectin)

锚蛋白(ankyrin

组装

IF的装配过程与MT、MF相比较为复杂。根据X衍射,电镜观察和体外装配的实验结果推测,中间纤维的装配过程如下:

①两个单体,形成两股超螺旋二聚体(角蛋白为异二聚体)

②两个二聚体反向平行组装成四聚体,两个四聚体长向连成原丝

③两个原丝组成原纤维

④4根原纤维组成中间纤维

功能

中间纤维对细胞核有固定作用

细胞内物质运输作用

参与细胞分裂活动

参与信息传递活动

形状:圆形,胚乳细胞(网状),蝶类丝腺细胞(分支状)。

位置:细胞中央,成熟植物细胞的边缘。

数目:通常一个,成熟的筛管和红细胞(0)、肝细胞、心肌细胞(1-2)、破骨细胞(6-50)、骨骼肌细胞(数百)、植物毡绒层细胞(2-4)。

结构:①核被膜、②核仁、③核基质、④染色质、⑤核纤层。

功能:①遗传、②发育

核被膜

内核膜(inner nuclear membrane)

外核膜(outer nuclear membrane)

核周隙(perinuclear space)

核孔复合体

核孔由至少50种不同的蛋白质(nucleoporin)构成,称为核孔复合体(nuclear pore complex,NPC)。

一般哺乳动物细胞平均有3000个核孔,密度大约35—65个/μm2。

细胞核活动旺盛的细胞中核孔数目较多,反之较少。

在电镜下观察,核孔是呈圆形或八角形,现在一般认为其结构如fish-trap。

核膜的主要功能

1.区域化作用

2.控制核、质物质交换

通过核膜物质交换的几种方式:

被动运输

主动运输

核孔的物质运输与信号序列

核定位信号(nuclear localization signal,NLS),受体为importin。

第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原,序列为:pro-pro-lys-lys-lys-Arg-Lys-val。

NLS对连接的蛋白质无特殊要求,完成输入后不被切除。

核输出信号(nuclear export signal, NES),受体为exportin。

Ran蛋白,一类G蛋白,调节货物复合体的解体或形成。

核纤层

功能

1.保持核的形态

2.参与染色质和核的组装

核骨架

形态与化学组成

核基质(nuclear matrix )或称核骨架,是指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。

核基质的组成:

①非组蛋白性纤维蛋白以及支架蛋白(scaffold proteins,SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ),SCⅠ则是DNA拓朴异构酶Ⅱ。

②少量RNA(占0.5%)和DNA(占0.8%,即:MAR) 。

③少量磷脂(1.6%)和糖类(0.9%)。

功能

1.DNA的复制提供支架

2.基因转录加工的场所

3.染色体构建

4.细胞分裂

5.细胞分化

化学组成

DNA

单一基因(solitary gene)

基因家族(gene family)

串联重复基因(tandem repeated gene)

假基因

单一序列(unique sequence)

中度重复序列(moderately repetitive sequence)

高度重复序列

组蛋白(histone)核小体组蛋白:H2A H2B H3 H4

H1组蛋白

非组蛋白

RNA

染色质的分类

常染色质

异染色质

结构异染色质

兼性异染色质

染色质的组装

X晶体衍射——染色质由蛋白质八聚体构成

染色质重组实验——5000bpSV40噬菌体DNA与组蛋白混合,获

得23个颗粒。

H2A H2B H3 H4各两分子形成组蛋白八聚体核心颗粒,148bp DNA以1.75圈缠绕在核心颗粒外侧。平均60bp 连接DNA将两个相邻的核心颗粒连接在一起,H1与连接DNA结合。

染色质的二级结构——螺线管(solenoid)

为30nm的染色质纤维结构,

每个横切面由6个核小体组成。

染色质的三级结构——放射环模型

染色体的结构

着丝粒与动粒

着丝粒(centromere)中期染色单体相互联系在一起的特殊部位,

着丝点(kinetochore),又称动粒(kinetochore),主缢痕处两个染色单体外侧与纺锤体微管连接的部位

动粒结构域(kinetochore domain)

着丝粒蛋白、微管蛋白、钙调素、动力蛋白等

中心结构域(central domain)

DNA为高度重复序列,并具有种属特异性

配对结构域(pairing domain)

内着丝粒蛋白、染色体连接蛋白

次缢痕

核仁组织区

随体

端粒

由高度重复的短序列组成,高度保守。作用:

?维持染色体的稳定性。

?细胞分裂计时器的作用

亚微结构

颗粒区(granular component)纤维结构核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin)核仁组织者区(nucleolar organizing region, NOR)核仁基质

核仁功能

rRNA合成中心

纤维部的纤维状物质是新合成的45SrRNA,它与蛋白质形成RNP复合体。45SrRNA甲基化以后经RNA酶裂解形成18s、28s、5.8srRNA。成熟的rRNA仅为45srRNA的一半,丢失的大部分是非甲基化和GC含量较高的区域。

核糖体组装

细胞核的功能

遗传信息的贮存

遗传信息的复制

遗传信息的转录

DNA复制相关蛋白与酶

DNA解旋酶

DNA单链结合蛋白

DNA聚合酶

DNA连接酶

引物酶

端粒酶

DNA复制特点

半保留复制

半不连续复制

双向性---复制叉

多起点性---复制子

不同步性

转录相关的蛋白质与酶

RNA聚合酶

反式作用因子

类型

通用转录因子

特定转录因子

结构特点

DNA结合域

转录激活域

特定蛋白结合域

转录基本过程

顺式作用元件

转录后加工

真核细胞hnRNA的修饰加工:戴帽、加尾、剪切

细胞分裂与细胞周期

细胞分裂的方式

无丝分裂

有丝分裂

减数分裂

无丝分裂

1.不形成纺缍体,也不形成染色体;

2.遗传物质不一定平均分配到两个子细胞。

有丝分裂各阶段发生的事件

前期

①染色质凝缩

②分裂极确立与纺锤体开始形成

③核仁解体

④核膜消失

S期中心粒已完成复制,在前期移向两极,两对中心粒之间形成纺锤体微管,核膜解体时,中心粒已到达两极,并形成纺锤体

前中期

核膜解体到染色体排列到赤道面(equatorial plane) 上。

中期

染色体排列到赤道面上

后期

姊妹染色体单体分开并移向两极的时期。分为后期A、后期B两个过程。

末期

从子染色体到达两极,至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。

减数分裂

有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。经两次细胞分裂,而DNA只复制一次,因此子细胞中染色体数目减半(2n →n)。

减数分裂的过程

减数分裂I---前期I

细线期染色质呈细丝状,每条染色体已经过复制,呈现念珠状结构,称染色粒(chromomere)。

偶线期(合线期)同源染色体(homologous chromosome)配对(pairing)——联会(synapsis)。二价体(bivalent),四分体(tetrad)

粗线期染色体明显变粗变短;同源染色体的非姊妹染色单体间发生DNA的片断互换(crossing-over),在光镜下可看到交叉(chiasma)现象,可产生新的等位基因组合。

双线期同源染色体开始逐渐分开,但仍有几处相连—交叉,交叉向两极移动(端化termi-nalization),联会复合体消失,RNA大量合成。

终变期染色体进一步浓缩,交叉端化至端部,核仁消失,核膜破裂。

减数分裂I---中期I

减数分裂I---后期I

同源染色体在纺缍丝牵引下向两极移动,非同源染色体自由组合

减数分裂I---末期I

两极各得到n条染色体,数目由2n→n。

减数分裂I---间期II(inter-phase

染色体不进行复制

减数分裂II

可分为前、中、后、末四个四期,与有丝分裂相似。

一个精母细胞形成4个精子;一个卵母细胞形成一个卵子及2-3个极体。

减数分裂的意义

使有性生殖生物体的染色体数

目世代保持恒定。

同源染色体配对、交换重组、

非同源染色体自由组合形成了

众多的由不同染色体组成的配

子(223),增加了变异性,扩

大了后代的变异范围,增强了

个体对环境的适应性。

为遗传三大定律的细胞学基础

细胞周期的概念

由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。

G1期DNA复制相关蛋白的合成

细胞生长相关蛋白的合成

触发蛋白等的合成

S期DNA和组蛋白合成

中心粒复制

G2期成熟促进因子合成(maturation promoting factor,MPF)

微管及其染色体凝集相关蛋白合成

M期有丝分裂

减数分裂

活体细胞的存在类型

处于细胞分裂周期中的细胞----干细胞

G0期----肝细胞、淋巴细胞等

终端分化细胞----各种类型组织的细胞

细胞周期的测定

标记有丝分裂百分率法

对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞,通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。放射标记物为3H或者14C标记的TDR。

流式细胞仪

研究细胞周期的细胞系统

酵母

基因组小

增殖快

突变体多

爪蟾胚胎细胞

卵裂快

细胞分裂周期简单(没有G1或G2)

体外培养的哺乳动物细胞

实验条件容易控制

细胞周期蛋白

特点:在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约100个氨基酸的保守序列,称为周期蛋白框,介导周期蛋白与CDK结合。作用:激活CDK,引导CDK作用于不同底物。已知30余种,在脊椎动物中为A1-2、B1-3 、C、D1-3、E1-2、F、G、H等。分为4类:G1型、G1/S型、S型、M型。

细胞周期的调控的相关蛋白

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶

在动物中已知9种CDK。均含有一段相似的激酶结构域,这一区域有一段保守序列,即PSTAIRE,与周期蛋白的结合有关。

CDK活性周期性变化启动和调节DNA复制、有丝分裂与细胞质分裂

CDK inhibitor, CKI对细胞周期起负调控作用,分为:

①Ink4(Inhibitor of cdk 4): P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。特异性抑制cdk4·cyclin D1, cdk6·cyclin D1。

②Kip(Kinase inhibition protein):P21cip1 (cyclin inhibition protein 1)P27kip1、P57kip2,抑制大多数CDK 的激酶活性。P21cip1还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA(proliferating cell nuclear antigen)结合,直接抑制DNA的合成。

Cdk与细胞周期蛋白的相互作用

不同细胞周期蛋白触发CDK活性

细胞周期蛋白降解阻止CDK活性

染色质提前凝集(prematurely condensed chromosome,PCC)

70年代Rao和Johnson发现M期细胞与间隙细胞融合,间期细胞染色体提前凝集。表明在M期细胞中存在可以导致染色体凝集的物质,即成熟促进因子(maturation promoting factor, MPF)。

细胞周期检验点

G1/S检验点:DNA是否损伤?细胞外环境是否适宜?细胞体积是否足够大?在酵母中称start点,在哺乳动物中称R点(restriction point)。

S期检验点:DNA复制是否完成?

G2/M检验点:DNA是否损伤?细胞体积是否足够大?

中-后期检验点:纺锤体组装检验点。

细胞周期事件的调控机制

S期的DNA复制调控

起点识别复合体

复制前复合体

M期的调控

M期的进入

M期的有丝分裂调控

M期的退出

DNA损伤调控

细胞生物学

张学文简历 张学文,男,理学博士,1965年6月出生于湖南省华容县,现任湖南农业大学理学院生物技术系教授。 学历及工作简历: 1982年9月—1986年7月:湖南农学院(今湖南农业大学)园艺系本科学习,毕业获学 士学位; 1986年9月—1989年7月:湖南农学院遗传育种专业硕士研究生,主攻分子遗传学研究 方向,毕业获农学硕士学位; 1989年7月—1991年4月:湖南省农业科学院从事遗传育种研究工作,任研究实习员;1991年4月—1995年7月:湖南农业大学生物技术系,任助教、讲师; 1995年9月—1999年7月:湖南农业大学植物学专业攻读博士学位,主攻生化与分子生 物学方向。1999年毕业获理学博士学位。 1996年获得副教授任职资格并被聘为生物技术系副教授。 1997年7月—1998年8月:美国戴维斯加州大学(UniversityofCaliforniaatDavis)植 物生物系访问学者,主要从事植物发育分子生物学研究;2002年9月—2003年7月:挪威王国卑尔根大学分子生物学系访问学者,主要从事肿瘤 的细胞及分子生物学研究。 2001年8月获教授任职资格。为湖南农业大学细胞生物学硕士点领衔导师。1993年被湖南省教育厅确认为高校青年骨干教师培养对象,1999年被确认为湖南农业大学中青年骨干教师。 主讲课程: 博士生“基因工程专题” 硕士生“基因工程原理”、“分子遗传学”、“分子遗传学实验技术”、“遗传工程原理”、“生物技术概论”。 本科生“基因工程”、“现代生物技术”。

近五年研究工作简介: 1998—2000,参与国家“863”项目“草鱼抗病基因工程研究”,为项目技术负责人。2000—2003,参与国家“863”项目“草鱼抗病基因工程中试研究”。2000—2002,主持国家教育部研究课题“分离克隆水稻胚胎发生调控基因cDNA”。2001—2003,主持湖南省自然科学基因项目“水稻胚胎发生调控基因的研究”。2002—2005,主持湖南省优秀中青年基金项目“α-半乳糖苷酶基因的分离克隆及突变研究”2003—2005,主持湖南省专项科研基金项目“利用基因工程方法发酵生产α-半乳糖苷酶”。近五年主要论文著作目录 1.张学文,罗慧敏拟南芥homeobox基因A21的研究.《面向21世纪的科技进步与社会经济 发展》1999.12北京:科学技术出版社.中国科协首届学术年会交流. 2.张学文,罗泽民拟南芥同源转换盒基因A21反义RNA基因重组体构建及转化.湖南师范大 学学报.2001,27(1):79-83. 3.张学文 ArabidopsishomeoboxgeneA21isactiveindividingcells.10th InternationalCongres sonGenes,GeneFamiliesandIsozyme.1999.10Beijing. 4.张学文生物技术跨越发展的战略研究湖南省科学技术协会2001年年会优秀论文 奖,2001.9.长沙. 5.张学文,洪亚辉,赵燕植物开花时期的分子控制.湖南农业大学学报.2003,29(6):523-528. 6.唐香山,张学文饲料酶制剂研究进展广西农业科学.2004,4. 7.唐香山,张学文,章怀云α-半乳糖苷酶基因克隆及在酵母中的表达.生物工程杂志.2004,4. 8.唐香山,张学文酵母表达载体研究进展生命科学研究.2004,6. 9.陈开健,章怀云,张学文等转人α-干扰素基因草鱼饲喂大鼠的安全性研究.湖南农业大学学 报.2002.28(2):149-151.

医学细胞生物学试题集

医学细胞生物学试题集及答案 第一章细胞生物学与医学 一、单选题 1.生命活动的基本结构单位和功能单位是() A.细胞核 B.细胞膜 C.细胞器 D.细胞质 E.细胞 2.DNA 双螺旋模型是美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick 哪一年提出的() A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 E.1955 3. 那两位科学家最早提出了细胞学说()

A. Shleiden 、Schwann B.Brown 、Porkinjie C.Virchow 、Flemming D. Hertwig、Hooke E.Wanson 、Click 4. 最早观察到活细胞的学者是() A. Brown R B. Flemming W C. Hooke R D. Leeuwenhoek A E. Darvin C 5. 最早观察到有丝分裂的学者是() A. Brown R B. Flemming W C. Hooke R D. Leeuwenhoek A E. Darvin C

二、多选题 1.以下哪些是当代细胞生物学研究的热点( ) A. 细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 2. 现代的细胞生物学在哪些层次上研究细胞的生命活动() A. 分子水平 B.亚细胞水平 C.组织水平 D.器官水平 E.细胞整体水平 三、是非题 1. 细胞最早于1665 年由Robert Hooke 发现。() 2. 在十八世纪Hooke 和Flemming 提出了细胞学说。() 3. 细胞生物学就是细胞学。()

医学细胞生物学

线粒体与细胞的能量转换 名词解释: 1.基粒:线粒体内膜的内表面上突起的圆球形颗粒. 2.细胞呼吸:在细胞内特定的细胞器内,在氧气的参与下,分解各种大分子物质,产生二氧化碳; 与此同时,分解代谢所释放出的能量储存于ATP中. 3.转位接触点:在线粒体的内外膜上存在一些内外膜相互接触的地方,此处膜间隙变狭窄. 4.ATP合酶复合体:这种物质就是基粒,是线粒体内膜内表面上突起的圆球形颗粒. 5.热休克蛋白70:与大多数前体蛋白结合,使前体蛋白打开折叠,防止已松弛的前体蛋白聚集. 6.基质导入序列(MTS):一种N端具有一段富含有精氨酸,赖氨酸,丝氨酸,苏氨酸的氨基酸序列,介导在细胞质中合成的前体蛋白输入到线粒体基质的信号. 问答: 1.线粒体的标志酶? 内膜标志酶为细胞色素氧化酶,外膜标志酶为单胺氧化酶,基质的标志酶为苹果酸脱氢酶, 膜间腔的标志酶为腺苷酸激酶. 2.线粒体基质蛋白的转运条件及过程? (1)需要条件:基质导入序列和分子伴侣NAC和Hsp70 (2)转运过程: a.前体蛋白与受体结合 b.mthsp70可与进入线粒体腔的前导肽链交联,防止了前导肽链退回细胞质. c.定位于线粒体内膜上,切除大多数蛋白的基质导入序列. d.多肽链需在线粒体基质内在分子伴侣的帮助下,重新折叠并成熟形成其天然构象,以行 使其功能,形成有活性的蛋白质. e.跨膜运输是单向的,需水解ATP提供能量. 3.细胞内葡萄糖彻底氧化转变为能量的反应部位和主要过程? a.葡萄糖在细胞质中进行糖酵解产生丙酮酸和NADH,丙酮酸在线粒体基质中氧化脱羧生 成乙酰CoA. b. 乙酰CoA在线粒体基质中进行三羧酸循环产生NADH和FADH2. c.在线粒体内膜进行的氧化磷酸化偶联是能量转换的关键. 4.基粒的结构和功能? 结构有头部,柄部和基片;功能有催化ADP磷酸化生成ATP,控制质子流和基粒是氧化磷酸化作用的关键装置. 5.试述线粒体的超微结构基础? 外膜:外膜是一层包围在线粒体表面的单位膜,厚约6nm,仅含少量酶蛋白. 内膜:约4.5nm,折叠形成嵴,富含各种酶蛋白,内膜上有电子传递链和基粒,有转运蛋白和各种转运系统. 膜间腔:内外膜之间空隙组成的空间,宽约6~8nm,富含可溶性酶,底物和辅助因子. 基质:含有线粒体DNA,RNA,各种酶蛋白和核糖体. 基粒:每个线粒体大约有10000~100000个,在基粒的头部具有酶活性. 6.简述线粒体的化学组成特点? a.蛋白质:线粒体的主要成分,多分布于内膜和基质,又分为可溶性和不溶性,又有很多酶系. b.脂类:占线粒体干重较多,大部分为磷脂. c. DNA和完整的遗传系统. d.多种辅酶. e.含有维生素和各类无机离子.

细胞生物学教案(完整版)汇总

细胞生物学教案 (来自https://www.wendangku.net/doc/367365488.html,)目录 前言 第一章绪论 第二章细胞结构概观 第三章研究方法 第四章细胞膜 第五章物质运输与信号传递 第六章基质与内膜 第七章线粒体与叶绿体 第八章核与染色体 第九章核糖体 第十章细胞骨架 第十一章细胞增殖及调控 第十二章细胞分化 第十三章细胞衰老与凋亡

前言 依照高等师范院校生物学教学计划,我们开设细胞生物学。 一、学科本身的重要性 要最终阐明生命现象,必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位,生命寓于细胞之中,只有把各种生命活动同细胞结构相联系,才能在细胞水平上阐明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson(德国人)曾说过:“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 二、学科发展特点 细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足,既是当代生命科学发展的前沿,又是生命科学赖以发展的基础。 三、欲达到的目的 通过系统地学习细胞生物学,丰富细胞学知识,以适应当代人类社会知识结构发展的需求,也是为考研做准备。 本课程讲授51学时,实验21学时,共72学时。 参考资料 1 De.Robertis,《细胞生物学》,1965年(第四版);1980年(第七版)《细胞和分子生物学》 2 Avers,“Molecular Cell Biology”, 1986年 3 Alberts,《细胞的分子生物学》,“Molecular biology of the cell”,1989年 4 Darnell,《分子细胞生物学》,1986年(第一版);1990年(第二版)“Molecular Cell Biology”5郑国錩,细胞生物学,1980年,高教出版社;1992年,再版 6 郝水,细胞生物学教程,1983年,高教出版社 7 翟中和,细胞生物学基础,1987年,北京大学出版社 8 韩贻仁,分子细胞生物学,1988年,高等教育出版社;2000年由科学出版社再版 9 汪堃仁等,细胞生物学,1990年,北京师范大学出版社 10 翟中和,细胞生物学,1995年,高等教育出版社,2000年再版 11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》, 12翟中和主编《细胞生物学动态》,从1997年起(1—3卷),北师大出版社 13徐承水等,《分子细胞生物学手册》1992,中国农业大学出版社 14徐承水等,《现代细胞生物学技术》1995,中国海洋大学出版社 15徐承水,《细胞超微结构研究》2000,中国国际教育出版社 学术期刊、杂志 国外:Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol. 国内:中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等

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医学细胞生物学名词解释

《细胞生物学》名词解释 1.拟核:原核细胞仅由细胞膜包绕,在细胞质内含有DNA区域,但 无被膜包围,该区域称为拟核。 2.单位膜:电子显微镜下,生物膜呈“两暗一明”的铁轨样形态,称 为单位膜。 3.脂质体:膜脂都是两亲性分子,具有亲水的极性头部和疏水的非 极性尾部。当这些两亲性分子被水环境包围时,它们就聚集起来,使疏水的尾部埋在里面,亲水的头部露在外面与水接触,形成双分子层。为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触,其游离端往往能自动闭合,形成自我封闭的脂质体。 4.主动运输:是载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度,由 低浓度一侧向高浓度一侧进行的跨膜转运方式。 5.自由扩散:不需要跨膜运输蛋白协助,转运是由高浓度向低浓度 方向进行,所需的能量来自高浓度本身所包含的势能,不需要能量的一种跨膜转运方式。 6.易化扩散:一些非脂溶性(或亲水性)的物质不能通过简单扩散 的方式通过细胞膜,但它们在载体蛋白的介导下,不消耗细胞的代谢能量,顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运,称为易化扩散。 7.协同运输:是一类由Na+-K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用, 间接消耗ATP所完成的主动运输方式。

8.內吞作用:又称胞吞作用或入胞作用,它是质膜内陷,包围细胞 外物质形成胞吞泡,脱离质膜进入细胞内的转运过程。分为,吞噬作用、吞饮作用及受体介导的内吞作用。 9.核孔复合体:核空上镶嵌有复杂的结构,它是由多个蛋白质颗粒 以特殊的方式排列成的蛋白分子复合物,称为核孔复合体。 10.核纤层:是附着于内核膜下的纤维蛋白网。它与中间纤维及核骨 架相互连接,形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架体系。 11.核定位信号:亲核蛋白是一类在细胞质中合成,需要或能够进入 细胞核发挥功能的蛋白质,通常它们是4~8个氨基酸组成的特殊序列来保证整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到核内,该序列称为核定位序列或核定位信号。 12.常染色质:是间期核内碱性染料染色时着色较浅,螺旋化程度低, 处于伸展状态的染色质细丝。 13.异染色质:间期核中处于凝缩状态,结构致密,无转录活性,用 碱性染料染色较深。分为,结构异染色质、兼性异染色质。 14.端粒:是染色体末端特化部位,由富含G的端粒DNA和蛋白质 构成。 15.基因组:指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质,是所有 染色体上全部基因和基因间的DNA的总和,它含有一个生物体进行各种生命活动所需的全部遗传信息。 16.核型:是指一个体细胞的全部染色体在有丝分裂中期的表现,包 括染色体数目、大小的形态特征。

细胞生物学名词解释

细胞生物学名词解释 1受体,配体:受体(receptor):存在于细胞膜上细胞内、能接受外界的信号,并将这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应,从而对细胞的结构或功能产生影响的蛋白质分子。 配体(ligand):受体所接受的外界信号,包括神经递质、激素、生长因子、光子、某些化学物质及其他细胞外信号。受体是细胞膜上的特殊蛋白分子,可以识别和选择性地与某些物质发生特异性结合反应,产生相应的生物效应.与之结合的相应的信息分子叫配体。 2. 细胞通讯,信号传导,信号转导,细胞识别: 细胞通讯:指一个细胞发出的信息通过介质传递到别一个细胞产生相应的反应。 信号传导:相当于是将上面细胞的刺激冲动传向下一个细胞,起着一种传递承接的作用,生化性质上没有什么改变。信号转导:指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激,经细胞内信号转导系统转换,从而影响细胞生物学功能的过程。 细胞识别:是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(配体)选择性地相互作用,从而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。是细胞通讯的一个重要环节。

3. 分子伴侣:一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质,它们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装,而且在组装完毕后与之分离,不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份。 4. 核孔复合体:在内外膜的融合处形成环状开口,直径为50~100nm,核孔构造复杂,含100种以上蛋白质,并与核纤层紧密结合。是选择性双向通道。功能是选择性的大分子出入(主动运输),酶、组蛋白、mRNA、tRNA等存在电位差,对离子的出入有一定的调节控制作用。 5. 常染色质,异染色质 : 在细胞核的大部分区域,染色质结构的折叠压缩程度比较小,即密度较低,进行细胞染色时着色较浅,这部分染色质称常染色质.着丝点部位的染色质丝,在细胞间期就折叠压缩的非常紧密,和细胞分裂时的染色体情况差不多,即密度较高,细胞染色时着色较深,这部分染色质称异染色质. 6. 核仁组织区:即rRNA序列区,它与细胞间期核仁形成有关,构成核仁的某一个或几个特定染色体片断。这一片段的DNA转录为rRNA, rRNA所在处。 7. 多聚核糖体:在蛋白质合成过程中,同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合,同时合成若干条蛋白质多肽链,结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体。 8. 紧密连接,粘着带,桥粒,间隙连接:

新乡医学院医学细胞生物学习题第十二章细胞增殖与细胞周期

第十二章细胞增殖与细胞周期 一、单项选择题1.细胞周期中,决定一个细胞是分化还是增殖的控制点(R 点)位于 A. G1期末 B. G2期末 C. M期末 D.高尔基复合体期术 E. S期 2.细胞分裂后期开始的标志是 A. 核仁消失 B.核膜消失 C.染色体排列成赤道板 D.染色体复制E着丝粒区分裂,姐妹染色单体开始分离 3 .细胞周期中,DNA合成是在 A. G1 期 B. S期 C. G2 期 D. M 期E GO 期 4.有丝分裂中,染色质浓缩,核仁、核膜消失等事件发生在 A.前期 B.中期 C.后期 D.末期 E.以上都不是 5.细胞周期中,对各种刺激最为敏感的时期是 A. GO 期 B. G1 期 C. G2 期 D. S期 E. M 期 6.组蛋白的合成是在细胞周期的 A. S期 B. G1 期 C. G2 期 D. M 期E GO 期 7 下列哪种关于有丝分裂的叙述不正确 A.在前期染色体开始形成 B.前期比中期或后期都长 C. 染色体完全到达两极便进入后期 D.中期染色体最粗短 E 当染色体移向两极时,着丝点首先到达 8 着丝粒分离至染色单体到达两极是有丝分裂的 A .前期B.中期 C.后期D.末期E.胞质分裂期 9 细胞增殖周期是指下列哪一阶段 A.细胞从前一次分裂开始到下一次分裂开始为止 B 细胞从这一次分裂开始到分裂结束为止 C 绌胞从这一次分裂结束到下一次分裂开始为止 D. 细胞从前一次分裂开始到下一次分裂结束为止 E 细胞从前一次分裂结束到下一次分裂结束为止 10. 细胞周期中,遗传物质的复制规律是 A.异染色质先复制 B.常染色质先复制 C 异染色质大量复制,常染色质较少复制 D. 常染色质大量复制,异染色质较少复制 E 常染色质和异染色质同时复制 11. 真核生物体细胞增殖的主要方式是 A.有丝分裂 B.减数分裂 C.无丝分裂 D.有丝分裂和减数分裂 E.无丝分裂和减数分裂 12. 从细胞增殖角度看,不再增殖细胞称为 A. G1A态细胞 B. G1B态细胞 C. G1期细胞 D. G2期细胞 E. G0期细胞 13. 在细胞周期中,哪一时期最适合研究染色体的形态结构 A.间期 B.前期 C.中期D后期E.末期 14. 细胞周期的顺序是 A. M期、G1期、S期、G2期B . M期、G1期、G2期、S期 C. G1期、G2期、S期、M期 D. G1期、S期、M期、G2期

医学细胞生物学试题及答案(六)

细胞生物学试题题库第五部分 简答题 1. 根据光镜与电镜的特点,观察下列结构采用那种显微镜最好?如果用光镜(暗视野、相差、免疫荧显微镜) 那种最有效?为什么? 2. 细胞是生命活动的基本单位,而病毒是非细胞形态的生命体,如何理解二者之间的关系? 3. 为什么说支原体是最小、最简单的细胞? 4. 原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器,细胞器结构的出现有什么优点?(至少2点) 5. 简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。 6. 简述动物细胞、植物细胞、原生动物应付低渗膨胀的主要方式? 7. 简述单克隆抗体的主要技术路线。 8. 简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 9. 受体的主要类型。 10. 细胞的信号传递是高度复杂的可调控过程,请简述其基本特征。 11. 简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别。 12. 细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式? 13. 简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点。 14. 信号肽假说的主要内容。 15. 简述含信号肽的蛋白在细胞质合成后到内质网的主要过程。 16. 简述蛋白质糖基化修饰中N-连接与O-连接之间的主要区别。 17. 溶酶体膜有何特点与其自身相适应? 18. 简述A.TP合成酶的作用机制。 19. 化学渗透假说的主要内容。 20. 内共生学说的主要内容。 21. 线粒体与叶绿体基本结构上的异同点。 22. 细胞周期中核被膜的崩解和装配过程。 23. 核孔复合体的结构模型。 24. 染色质的多级螺线管模型。 25. 染色体的放射环模型。 26. 细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质,其生物学意义是什么? 27. 肌肉收缩的机制。 28. 纤毛的运动机制。 29. 中心体周期。 30. 简述C.D.K1(MPF)激酶的活化过程。 31. 泛素化途径对周期蛋白的降解过程。 32. 人基因组大约能编码5万个基因,而淋巴细胞却能产生约107-109个不同抗体分子,为什么? 33. 细胞学说的主要内容。 34. 溶酶体膜有何与其自身功能相适应的特点? 35. 何为信号肽假说的? 36. 核孔复合体的结构模型。 37. 胞饮作用和吞噬作用的区别。 38. 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器? 39. 简述核被膜的主要功能 40. 简述减数分裂的意义

《细胞生物学》

细胞生物学考研大纲 第一章绪论 1.掌握细胞学说的内容及意义。 2.了解细胞生物学发展简史。 3.了解细胞生物学研究的重点领域和发展趋势。 第二章细胞基本知识概要 1.掌握细胞的基本共性及其作为生命活动的基本单位的特征。 2.掌握支原体的结构特点和细胞生存与增殖的必备装置;掌握真核细胞的基本结构体系。 3.了解病毒的基本知识(结构,分类);病毒的增殖;病毒与细胞在起源与进化中的关系。 4.了解原核细胞与真核细胞,植物细胞与动物细胞的区别。 第三章细胞生物学研究方法 1.掌握光学显微镜技术、电子显微镜技术的原理和应用以及分辨率的概念。2.掌握离心技术的原理和应用 3.掌握细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质的显示方法。 4.掌握细胞中特异蛋白抗原的定位与定性的技术原理。 5.了解同位素示踪技术、定量细胞化学分析技术、单克隆抗体技术。 6.了解细胞培养的相关概念和实验方法、细胞工程相关技术。 第四章细胞膜与细胞表面 1.掌握细胞膜的结构、特性及分子组成。 2.掌握细胞间连接的不同类型。 3.了解细胞外被的组成 4.掌握细胞外基质的分子组成及各组成的生物学功能。 5.了解细胞表面的粘着因子。 第五章物质的跨膜运输与信号传递 1.掌握细胞的被动运输和主动运输的概念及类型。 2.了解载体蛋白、通道蛋白及泵的概念和作用方式。 3.了解胞吞作用与胞吐作用的概念和作用方式。 4.掌握细胞通讯与细胞识别的概念和类型。 5.掌握细胞信号转导的相关概念;掌握细胞信号传递的基本特征和类型。

6.掌握细胞表面受体介导的信号跨膜传递的方式和特征。 7.了解信号分子的“交谈”和信号网络对信息的整合。 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 1.掌握细胞质基质的概念、细胞质基质的主要组成及功能。 2.掌握内质网的基本类型、内质网的功能;掌握内质网上合成的蛋白类型以及磷脂在内质网上的合成过程。 3.掌握高尔基体的形态结构和高尔基体的功能。 4.掌握蛋白质糖基化修饰的两种类型。 5.掌握溶酶体的形态结构、溶酶体的功能及溶酶体的发生。 6.了解过氧化物酶体的结构和功能特征。 7.掌握信号假说的内容。 8.了解几种蛋白质分选信号。 9.了解膜泡运输的类型及运输过程。 10.掌握蛋白质分选的基本途径与类型 11.了解细胞结构体系的装配。 第七章细胞的能量转换—线粒体和叶绿体 1.掌握线粒体的形态结构和各组成结构中的化学组成与酶的定位。 2.掌握线粒体的功能和化学渗透学说的主要内容。 3.掌握ATP酶的作用机制。 4.掌握叶绿体的形态结构与化学组成。 5.掌握光合作用的主要过程。 6.了解光合磷酸化的两种类型及光合磷酸化的作用机制。 7.了解线粒体和叶绿体的蛋白质合成、转运及装配过程。 8.了解线粒体和叶绿体的增殖及起源。 第八章细胞核与染色体 1.掌握核被膜、核孔复合体的结构和功能特征。 2.掌握核小体的结构特征。 3.掌握染色质包装的结构模型及染色体DNA的三种功能元件。 4.掌握核仁的超微结构、核仁周期以及核仁的功能。 5.了解活性染色质的主要特征。 6.掌握常染色质和异染色质的特征和区别。 7.了解核型与染色体显带技术,了解巨大染色体的结构特征。 8.了解核基质和核体的概念。

(完整版)细胞生物学学习心得

细胞生物学学习体会 通过网络课程学习,有幸聆听到王金发教授对《细胞生物学》课程的讲授,使我不仅学到了细胞生物学专业新的知识与研究技术、方法,而且在教学方面也受益非浅。下面就我的学习谈一些体会。 一、全面学习了细胞生物学的专业知识 《细胞生物学》是一门包容量大、发展迅速的学科。内容涉及生物膜的结构与功能;内膜系统区室化形成及各种细胞器的结构与功能;细胞信号转导;细胞核、染色体以及基因表达;细胞骨架体系;细胞增殖及其调控;细胞分化、癌变及其调控;细胞的衰老与程序性死亡;细胞的起源与进化;细胞工程技术等多个方面。 (一)对细胞生物学的专业知识有了更深的认识。 1、细胞通讯方面 记得第一次听王老师的课就是讲授细胞的通讯,在多细胞生物中,细胞不是孤立存在的,而是生活在细胞社会中,它们必须协调一致,才能维持机体的正常生理机能,它们的协调是通过细胞通讯来完成的。细胞通讯是通过信号分子与受体的识别,从而在靶细胞内产生一系列反应的过程。信号分子有第一信使和第二信使之分,第二信使位于细胞内,由第一信使与受体识别后最先在胞内产生的,它主要与细胞内受体作用,所以受体也可分为表面受体和胞内受体。信号分子与受体的识别作用具有特异性。细胞信号传递所发生的反应有快速反应和慢速反应。快速反应是信号分子与受体作用后直接引起细胞内的一系列代谢反应;慢速反应则需要引起基因表达,再表现出各种代谢反应。细胞通讯过程是个复杂的过程,一个细胞的周围有上百种不同的信号分子,细胞要对这些信号分子进行分析,做出正确的反应。信号转换的研究在近年很热门,但进展缓慢,主要是因为信号转换的复杂性,不同信号的组合产生的效应是不一样的。 2、蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成是在核糖体上,有两种合成体系,一种是在细胞质中游离的核糖体上,另一种是在膜旁核糖体上合成,它们合成的蛋白质将分布到不同的部

医学细胞生物学名词解释

医学细胞生物学名词解释重点 医学细胞生物学名词解释 1. 细胞( cell )是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位,这一基本单位的含义即包括结构上的,也包括功能上的。 2. 细胞生物学( cell biology )是在细胞水平上研究生物体的生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。 3. 医学细胞生物学( medical cell biology )以人体或医学为对象的细胞生物学研究或学科。 4. 原核细胞( prokaryotic cell )是组成原核生物的细胞,这类细胞主要特征是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,且遗传信息量小,因此进化地位较低。 5. 真核细胞( eukaryotic cell )指含有真核(被核膜包围的核)的细胞,主要特征是有细胞膜、发达的内膜系统和细胞骨架体系。 6. 生物大分子( biological macromolecules )也称多聚体,由许多小分子单体通过共价键连接而成,相对分子质量比较大,包括蛋白质、核酸和多糖等。 7. 多肽链( polypeptide chain )多个氨基酸通过肽键组成的肽称为多肽链。 8. 细胞蛋白质组( proteome )将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体,研究在个体发育的不同阶段,在正常或异常情况下,某种细胞内所有蛋白质的种类、数量、结构和功能状态,从而阐明基因的功能。 9. 拟核( nucleoid )原核细胞没有核膜包被的细胞核,也没有核仁,DNA 位于细胞中央 的核区就称为拟核。 10. 质粒( plasmid )很多细菌除了基因组DNA 外,还有一些小的双链环形DNA 分子,称为质粒。 11. 细胞膜( cell membrane )又称质膜,是指围绕在细胞最外层,由脂质、蛋白质和糖类所组成的生物膜。 12. 生物膜(biological membrane) 人们把生物膜和细胞内各种模性结构统称为生物膜。 13. 单位膜(unit membrane) 生物膜在电镜下呈现出较为一致的3 层结构,即电子致密度高的内、外两层之间夹着电子密度较低的中间层。 14. 脂质体(liposome) 脂质体是脂质分子在水相中形成的一种自我封闭的稳定的脂质双层膜。 15. 细胞外被(cell coat) 细胞外被即为细胞膜中糖蛋白和糖脂伸出细胞外表面分支或不分支的寡糖链,其蛋白质和脂质部分参加了细胞膜本身的构造。 16. 细胞表面(cell surface) 细胞膜、细胞外被、细胞内面的胞质溶胶、各种细胞连接结构和细胞膜的一些特化结构统称为细胞表面。 17. 内膜系统( endomembrane system )指真核细胞内在结构、功能及发生上有一定联系的有膜构成的细胞器。 18. 初级溶酶体( primary lysosome )只含水解酶而没有底物的溶酶体称为初级溶酶体。 19. 次级溶酶体( secondary lysosome )初级溶酶体与底物结合后的溶酶体称为次级溶酶体。 20. 残质体( residue body )吞噬溶酶体到达终末阶段,水解酶活性下降,还残留一些未被消化和分解的物质,形成在电镜下电子密度高、色调较深的残余物,这时的溶酶体称为残质体。 21. 类核体 (nucleoid )有的过氧化物酶体中央含有电子密度高、呈规则形的结晶状结构,称类核体,实质是尿酸氧化酶的结晶。 22. 微粒体( microsome )利用蔗糖密度梯度离心法得到的由内质网碎片组成的封闭小泡。 23. 线粒体( mitochondrion )是细胞进行生物氧化和能量转换的主要场所,被称为能量 转换器,细胞生命活动所需能量的80 %由线粒体提供,所以线粒体被比喻为细胞的动力工厂”。 24. 基粒( elementary particle )又称ATP 合酶复合体,是产生ATP 的部位,形态上分为三部分:

医学细胞生物学

医学细胞生物学 第一章绪论 1. 简述细胞生物学形成与发展经历的阶段(1)细胞的发现与细胞学说的建立:R.Hook最早发现细胞并命名为cell,施莱登和施旺建立细胞学说。(2)细胞学的经典时期:细胞学说的建立掀起了对多种细胞广泛的观察和描述的热潮,主要的细胞器和细胞分裂活动相继被发现。(3)实验细胞学时期:人们广泛的应用实验的手段研究细胞的特性、形态结构和功能。(4)分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生:各个学科相互渗透,人们对细胞结构与功能的研究达到了新的高度。 第二章细胞的统一性与多样性 1.比较原核细胞和真核细胞的差别

第三章细胞膜与细胞表面 1.细胞膜的流动性有什么特点,膜脂有哪些运动方式,影响膜脂流动性的因素有哪些?(1)膜脂既具有分子排列的有序性,又有液体的流动性;温度对膜的流动性有明显的影响,温度过低,膜脂转变为晶态,膜脂分子运动受到影响,温度升高,膜恢复到液晶态,此过程称为相变。(2)膜脂的运动方式有:侧向扩散、旋转运动、摆动运动、翻转运动,其中翻转运动很少发生,侧向扩散是主要运动方式。(3)影响流动性的因素:脂肪酸链的长短和饱和程度,胆固醇的双重调节作用,卵磷脂/鞘磷脂比值越大膜脂流动性越大,膜蛋白与周围脂质分子作用也会降低膜流动性。此为环境因素(如温度)也会影响膜的流动性,温度在一定范围内升高,流动性增强。 2.简述膜蛋白的种类及其各自特点,并叙述膜的不对称性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜外在蛋白、膜内在蛋白、脂锚定蛋白。膜外在蛋白属于水溶性蛋白,分布在膜的两侧,与膜的结合松散,一般占20%-30%;膜内在蛋白属于双亲性分子,嵌入、穿膜,是膜功能的主要承担者,与膜结合紧密,占70%-80%。脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合,分布在膜两侧,含量较低。(2)膜的内外两侧结构

细胞生物学

10.以动物细胞摄入LDL为例,概述受体介导胞吞的组成结构、运行过程及生理意义。 组成结构:衔接蛋白、网格蛋白、发动蛋白、受体、膜 过程:低密度脂蛋白LDL,先与细胞表面的互补性受体相结合,形成受体-配体复合物并引起细胞膜的局部内化作用,先是质膜在网格蛋白的参与作用下内陷形成有被小窝,然后是深陷的小窝脱离质膜形成有被小泡。即完成胞吞过程(后又脱包被,胞内体作用等)。生理意义:作为一种选择性浓缩机制,既保证了细胞大量的摄入特定的大分子,同时又避免了吸入胞外大量的液体。 11.比较两种胞吐途径的特点及功能。 类型特点功能 组成型合成就外排补充膜成分;信号介导完成其他生命活动;可形成外周 蛋白、基质等 调节型合成先储存,等信号刺激 短时间内大量释放,维持机体平衡 12. 甾类激素是如何通过胞内受体介导的信号通路去调节基因表达? 甾类激素与受体结合时,导致抑制性蛋白脱离,暴露出受体上DNA结合位点而被激活。受体结合的DNA序列是转录增强子,可增加某些相邻基因的转录水平。甾类激素诱导的基因活化分两个阶段: 1)初级反应阶段:直接活化少数特殊基因,发生迅速 2)延迟的次级反应:由初级反应的基因产物,再活化其他基因,对初级反应起放大作用。NO是自由基性质的气体,具脂溶性,可快速扩散透过细胞膜,对邻近靶细胞起作用。血管内皮细胞和神经细胞中有一氧化氮合酶(NOS),能催化合成NO,当血管神经末释放乙酰胆碱作用于血管内皮,使其合成释放NO,所以才快速缓解心绞痛。 13. 以突触处神经递质作用为例,说明离子通道偶联受体介导的信号通路特点。离子通道偶联受体本身具信号结合点,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。神经递质(胞外化学信号)与受体结合而引起通道蛋白变构,导致离子通道开启,使突触后细胞膜出现过膜离子流(如Na+和Ca2+),从而将胞外化学信号转换成胞内电信号,导致突触出后细胞的兴奋。当胆碱脂酶将神经递质水解后,离子通道关闭,信号传递中断。 14. 概述G蛋白偶联受体介导的信号通路的组成、特点及主要功能。组成:细胞外配体、细胞表面受体、G蛋白(分子开关)、第二信使、靶蛋白 G蛋白偶联受体介导的信号通路整体的传递过程:细胞外配体—→细胞表面受体—→G蛋白(分子开关)—→第二信使—→靶蛋白(酶或离子通道)—→细胞应答根据第二信使的不同,信号通路可以分为两类: (1)cAMP信号通路信号通路信号通路信号通路cAMP的产生有腺苷酸环化酶催化完成,而该酶的活性由激活性激素(肾上腺素、胰高血糖素)或抑制性激素(前列腺素、腺苷)调控。激素-→G蛋白偶联受体-→G蛋白-→腺苷酸环化酶-(激素作用)→cAMP-→cAMP依赖的蛋白激酶A(PKA)产生PKA后,他可以激活下游的靶酶以及开启基因表达:(前者是快速反应,后者是慢速反应)a. 活化的PKA—>靶酶蛋白磷酸化—>细胞代谢核细胞行为(如肾上腺素刺激骨骼肌细胞导致糖原分解) b. 活化的PKA—>基因调控蛋白—>基因转录 (2)磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌

细胞生物学测试卷及答案

《细胞生物学》测试卷(一) 一.单项选择 1.内质网内连着核膜,外连质膜的结构特点适于()。 A、参与细胞内某些代谢反应 B、提供核糖体附着的支架 C、提供细胞内物质运输的通道 D、扩展细胞内膜面积、有利于酶的附着 2.原始生命的结构组成与下列细胞内容物中的哪一个最相似()。 A、核仁 B、线粒体 C、核糖体 D、T4噬菌体 3.下列不属于微丝作用的是()。 A、肌肉收缩 B、参与细胞质运动及细胞移动 C、形成有丝分裂器 D、维持微绒毛的形状 E、形成胞质分裂环 4.细胞的鞭毛和纤毛的结构呈 9+2型;基体和中心体的为9+0型。关于它们的结构,下列叙述正确的是 A、+前的9所示结构相同 B、9表示9条二联微管 C、9表示9条三联微管 D、2和0表示的是中央微管的情况 5.高等到动物进行呼吸的基本单位是()。 A、细胞 B、线粒体 C、肺泡 D、呼吸系统 6.以下对叶绿体结构的描述中,与吸收和转化光能关系最密切的是()。 A、叶绿体具有双层单位膜包围着的细胞器 B、在类囊体膜上分布着色素和酶 C、在类囊体的内腔含有液体 D、基质中有酶、DNA和RNA 7.要研究某植物的核型,最理想的研究材料是()。 A、花药 B、根尖 C、叶表皮细胞 D、皮层 8.细胞表面和细胞器表面都具有的特征是()。 A、亲水性 B、被糖蛋白所覆盖 C、单层单位膜 D、疏水性 9.细胞中的全部基因都存在于()。 A、细胞核中 B、染色体中 C、DNA中 D、核酸中 10.下列哪项是细胞核的最重要的机能?()。 ①控制机体发育②控制机体异化作用③控制细胞全部生命活动 1

④控制机体的遗传和变异⑤细胞中全部基因的贮存场所 A、①② B、②④ C、③⑤ D、①④ 11.下列四种生物的细胞中明显区别于另外三种的是()。 A、酵母 B、青霉 C、蓝藻 D、衣藻 12.动物细胞膜中的脂双层结构具有流动性与下列哪一种物质关系最密切? A、磷脂 B、胆固醇 C、糖脂 D、膜蛋白 13.对于细胞周期时间相差很大的不同种类的两种细胞来说,通常它们的差别最明显的时期是()。 A、G1期 B、S期 C、G2期 D、M期 14.原核生物的质粒是细菌等的()。 A、染色体DNA B、细胞器DNA C、核外DNA D、附加体 15.(2001全国联赛)用两种不同的荧素分子分别标记两个细胞质膜中的磷脂分子,再将两个细胞融合,经过一段时间后会发现两种荧光均匀地分布在细胞质膜上,这表明了组成质膜的脂分子()。 A、在双层之间做翻转运动 B、做自旋运动 C、尾部做摇摆运动 D、沿膜平面做侧向运动 16.用秋水仙素处理细胞后,细胞的哪项活动会发生变化? A 变形运动 B 胞质分裂 C 染色体向极移动 D 吞噬作用 17.核仁增大的情况一般会发生在哪类细胞中? A 分裂的细胞 B 需要能量较多的细胞 C 卵原细胞或精原细胞 D 蛋白质合成旺盛的细胞 18.若将酵母菌之线粒体DNA进行突变,使其线粒体不再分裂,再将此突变的酵母菌涂抹在含有葡萄糖的培养基上培养,将可观察到何种现象?() A、因为子代中没有线粒体,所以无菌落形成 B、因为可以由糖酵解作用而获得部分能量,所以有小菌落形成 C、因为线粒体DNA对真核细胞不重要,故有正常大小的菌落形成 D、因为糖酵解作用是在线粒体中进行,故最多表现一半的菌落 19.糖蛋白普遍存在于细胞膜上,如果将细胞培养在含药品X的培养基中,发现细胞无法制造糖蛋白的糖侧链,则此药品可能作用于蛋白质合成及运输过程的哪种细胞器上?() A 核糖体 B 线粒体 C内质网 D 溶酶体 20.生长因子通常是指机体不同组织细胞产生的一类 A 多肽类 B 糖脂类 C 糖类 D 脂类 2

医学细胞生物学知识点归纳

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),A TP合酶再利用这个电化学梯度来合成A TP。 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

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