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翟中和细胞生物学笔记-全-(整理打印版)

第一章绪论

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。

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。

“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。

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——Whatweknow//Howweknow.

细胞是生命活动的基本单位

一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位

细胞是有机体生长与发育的基础

细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性

没有细胞就没有完整的生命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

细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞完成各种化学反应；

细胞需要和利用能量；

细胞参与大量机械活动；

细胞对刺激作出反应；

细胞是高度有序的，具有自组装能力与自组织体系。

细胞能进行自我调控；

繁殖和传留后代；细胞的基本共性

所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。

所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。

作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。

所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。

病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种观

生物大分子→病毒→细胞病毒

生物大分子细胞

生物大分子→细胞→病毒

原核细胞

基本特点：

遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；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。

主要代表：

支原体（mycoplast）——目前发现的最小最简单的细胞；细菌

蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）

真核细胞

原核细胞与真核细胞的比较

真核细胞的基本结构体系

以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；

以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统

由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。

原核细胞与真核细胞的比较

原核细胞与真核细胞基本特征的比较

原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较

植物细胞与动物细胞的比较

细胞壁

液泡

叶绿体

古细菌

古细菌（archaebacteria）与真核细胞曾在进化上有过共同历程

主要证据

（1）细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素，抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。

（2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多数古核细胞的基因组中存在内含子。

（3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。

（4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（70～84）与真细菌（55）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。

（5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。

除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。因此近年来，真核细胞起源于古细菌的观点得到了加

强。

第三章细胞生物学研究方法如何学习细胞生物学？

?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：

结构与功能（动态特征）；

细胞的生命活动；

?实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室——Whatweknow//Howweknow.

第三章细胞生物学研究方法

细胞形态结构的观察方法

细胞组分的分析方法

细胞培养、细胞工程与显微操作技术

第一节细胞形态结构的观察方法

光学显微镜技术（lightmicroscopy）

电子显微镜技术(Electromicroscopy)

扫描探针显微镜（ScanningProbeMicroscope）

扫描遂道显微镜(scanningtunnelingmicroscope)

第二节细胞组分的分析方法

离心分离技术

细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法

特异蛋白抗原的定位与定性

细胞内特异核酸的定位与定性

放射自显影技术

定量细胞化学分析技术

第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术

细胞的培养

细胞工程

一、光学显微镜技术（lightmicroscopy)

普通复式光学显微镜技术

荧光显微镜技术（FluorescenceMicroscopy）

激光共焦扫描显微镜技术（LaserConfocalMicroscopy）相差显微镜（phase-contrastmicroscope）

微分干涉显微镜（differentialinterferencecontrastmicroscope,DIC）录像增差显微镜技术（video-enhancemicroscopy）二、电子显微镜技术

电子显微镜的基本知识

电镜与光镜的比较

电镜与光镜光路图比较

电子显微镜的基本构造

主要电镜制样技术

负染色技术

冰冻蚀刻技术

超薄切片技术

电镜三维重构技术

扫描电镜（Scanningelectronmicroscope，SEM）

三、扫描遂道显微镜

ScanningProbeMicroscope,SPM

(80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器)

包括：STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等原理：扫描探针与样品接触或达到很近距离时，即产生彼此间相互作用力，如

量子力学中的隧道效应（隧道电流）、原子间作用力、磁力、摩擦力等，

并在计算机显示出来，从而反映出样品表面形貌信息、电特性或磁特性等。

装置：扫描的压电陶瓷，逼近装置，电子学反馈控制系统和数据采集、处理、显示系统。

特点：（1）可对晶体或非晶体成像，无需复杂计算，且分辨本领高。

（侧分辨率为0.1～0.2nm，纵分辨率可达0.01nm）；

（2）可实时得到样品表面三维图象，可测量厚度信息；（3）可在真空、大气、液体等多种条件下工作；非破坏性测量。

（4）可连续成像，进行动态观察

用途：纳米生物学研究领域中的重要工具,在原子水平上揭示样本表面的结构。

普通复式光学显微镜技术

光镜样本制作

分辨率是指区分开两个质点间的最小距离

荧光显微镜技术（FluorescenceMicroscopy）

原理与应用

直接荧光标记技术

间接免疫荧光标记技术

在光镜水平用于特异蛋白质

等生物大分子的定性定位：

如绿色荧光蛋白(GFP)的应用

激光共焦扫描显微镜技术（LaserScanningConfocalMicroscopy）

原理

应用：排除焦平面以外光的干扰，增强图像反差和提高分辨率(1.4—1.7)，可重构样品的三维结构。

相差显微镜（phase-contrastmicroscope）将光程差或相位差转换成振幅差，可用于观察活细胞

微分干涉显微镜（differential-interferencemicroscope）偏振光经合成后，使样品中厚度上的微小区别转化成明暗区别，增加了样品反差且具有立体感。适于研究活细胞中较大的细胞器

录像增差显微镜技术（video-enhancemicroscopy）计算机辅助的DIC显微镜可在高分辨率下研究活细胞中的颗粒及细胞器的运动

电镜与光镜的比较

主要电镜制样技术

超薄切片技术用于电镜观察的样本制备示意图

负染色技术（Negativestaining）与金属投影染色背景，衬托出样品的精细结构

冰冻蚀刻技术（Freezeetching）（技术示意图）冰冻断裂与蚀刻复型：主要用来观察膜断裂面的蛋白质颗粒和膜表面结构。

快速冷冻深度蚀刻技术（quickfreezedeepetching）

电镜三维重构技术

电子显微术、电子衍射与计算机图象处理相结合而形成的具有重要应用前景的一门新技术。

电镜三维重构技术与X-射线晶体衍射技术及核磁共振分析技术相结合，是当前结构生物学（

StructuralBiology）——主要研究生物大分子空间结构及其相互关系的主要实验手段。

扫描电镜

原理与应用：

电子“探针”扫描，激发样品表面放出二次电子，探测器收集二次电子成象。

CO2临界点干燥法防止引起样品变形的表面张力问题

一、离心分离技术

用途：于分离细胞器与生物大分子及其复合物

差速离心：分离密度不同的细胞组分

密度梯度离心：精细组分或生物大分子的分离

二、细胞内核酸、蛋白质、

酶、糖与脂类等的显示方法

原理：利用一些显色剂与所检测物质中一些特殊基团特异性结合的特征，通过显色剂在细胞中的定位及颜色的深浅来判断某种物质在细胞中的分布和含量。FeulgenStaining 三、特异蛋白抗原的定位与定性

免疫酶标技术

免疫胶体金免疫荧光技术：快速、灵敏、有特异性，但其分辨率有限（图）

蛋白电泳(SDS-PAGE)与免疫印迹反应(Western-Blot)

免疫电镜技术：

免疫铁蛋白技术技术

应用：通过对分泌蛋白的定位，可以确定某种蛋白的分泌动态；胞内酶的研究；膜蛋白的定位与骨架蛋白的定位等

四、细胞内特异核酸的定位与定性

光镜水平的原位杂交技术

（同位素标记或荧光素标记的探针）

电镜水平的原位杂交技术（生物素标记的探针与抗生物素抗体相连的胶体金标记结合）

PCR技术

五、放射自显影技术

原理及应用：

利用同位素的放射自显影，对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究；

实现对细胞内生物大分子进行动态和追踪研究。

步骤：

前体物掺入细胞（标记：持续标记和脉冲标记）———放射自显影

六．定量细胞化学分析技术

细胞显微分光光度术（Microspectrophotometry）

利用细胞内某些物质对特异光谱的吸收，测定这些物质(如核酸与蛋白质等）在细胞内的含量。包括：紫外光显微分光光度测定法可见光显微分光光度测定法

流式细胞仪（FlowCytometry）

主要应用：用于定量测定细胞中的DNA、RNA或某一特异蛋白的含量；测定细胞群体中不同时相细胞的数量；从细胞群体中分离某些特异染色的细胞；分离DNA含量不同的中期染色体。

第四章细胞质膜与细胞表面

细胞质膜与细胞表面特化结构

细胞连接

细胞外被与细胞外基质

第一节细胞质膜与细胞表面特化结构

细胞质膜(plasmamembrane),又称细胞膜(cellmembrane)。

细胞内膜(intracellularmembrane);生物膜(biomembrane)一、胞质膜的结构模型

结构模型

E.Gorter和F．Grendel（1925）:

“蛋白质-脂类-蛋白质”三夹板质膜结构模型

J.D.Robertson（1959年）：

单位膜模型(unitmembranemodel)

S.J.Singer和G.Nicolson（1972）：

生物膜的流动镶嵌模型(fluidmosaicmodel)

K.Simonsetal(1997):脂筏模型（lipidraftsmodel）FunctionalraftsinCellmembranes.Nature387:569-572

生物膜结构

磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分,

尚未发现膜结构中起组织作用的蛋白；

蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者；

生物膜是磷脂双分子层嵌有蛋白质的二维流体。“Centraldogma”ofmembranebiology

膜的流动性

膜脂的流动性

膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的,脂肪酸链越短,不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。

膜蛋白的流动

荧光抗体免疫标记实验

成斑现象(patching)或成帽现象(capping)

膜的流动性受多种因素影响；细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素

膜的不对称性

细胞质膜各部分的名称

膜脂与糖脂的不对称性

糖脂仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础

膜蛋白与糖蛋白的不对称性

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；糖蛋白糖残基均分布在质膜的ES面

(GO+3HBH4labeling)；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。

二、膜脂——生物膜的基本组成成分

成分：膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。

膜脂的４种热运动方式

脂质体（liposome）

膜脂成分

磷脂：膜脂的基本成分（50％以上）

分为二类:甘油磷脂和鞘磷脂

主要特征：①具有一个极性头和两个非极性的尾(脂肪酸链)（心磷脂除外）；

②脂肪酸碳链碳原子为偶数,多数碳链由16,18或20个组成；

③饱和脂肪酸(如软脂酸)及不饱和脂肪酸(如油酸)；

糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下）,神经细胞糖脂含量较高；

胆固醇：胆固醇存在于真核细胞膜上（30%以下），细菌质膜不含有胆固醇，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂类。

运动方式

沿膜平面的侧向运动（基本运动方式）,其扩散系数为

10-8cm2/s；

脂分子围绕轴心的自旋运动；

脂分子尾部的摆动；

双层脂分子之间的翻转运动，发生频率还不到脂分子侧向交换频率的10－10。但在内质网膜上,新合成的磷脂分子翻转运动发生频率很高。

脂质体（liposome）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。

脂质体的类型。

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可用于基因转移；

在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体

三、膜蛋白

基本类型

内在膜蛋白与膜脂结合的方式

外在膜蛋白与膜脂结合的方式

去垢剂(detergent)

外在(外周)膜蛋白

(extrinsic/peripheralmembraneproteins)；

水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜内表面的蛋白质分

子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。

内在（整合）膜蛋白

(intrinsic/integralmembraneproteins)。

水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。

脂质锚定蛋白（lipid-anchoredproteins)

通过磷脂或脂肪酸锚定，共价结合。

膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。

跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。

某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结

合脂肪酸分子,插入脂双层之间,进一步加强膜蛋白与脂

双层的结合力,还有少数蛋白与糖脂共价结合。

去垢剂是一端亲水、另一端疏水的两性小分子,是分离与研究膜蛋白的常用试剂。

离子型去垢剂(SDS)和非离子型去垢剂（TritonX-100）四、确定膜蛋白方向的实验程序

胰酶消化法

同位素标记法

五、光脱色恢复技术(fluorescencerecoveryafterphotobleaching,FRAP)

研究膜蛋白或膜脂流动性的基本实验技术之一。

程序：根据荧光恢复的速度可推算出膜蛋白或膜脂扩散速度。

膜的流动性：生物膜的基本特征之一,

细胞进行生命活动的必要条件。

膜的不对称性

膜的分相现象。

七、细胞质膜的功能

为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;

选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢

产物的排除,其中伴随着能量的传递;

提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递;

为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行;

介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接;

质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。

八、膜骨架与细胞表面的特化结构

细胞质膜常常与膜下结构(主要是细胞骨架系统)相互联系,协同作用,并形成细胞表面的某些特化结构以完成特定的功能。膜骨架：指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。

红细胞的生物学特性

膜骨架赋予红细胞质膜既有很好的弹性又具有较高强度。

一、细胞连接的功能分类

1封闭连接

紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间

紧密连接的功能

形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；

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；

支持功能

紧密连接嵴线中的两类蛋白：

封闭蛋白（occludin），跨膜四次的膜蛋白（60KD）；claudin蛋白家族（现已发现15种以上）

2锚定连接

锚定连接在组织内分布很广泛,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

与中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。

与肌动蛋白纤维相连的锚定连接

粘合带：

粘着斑: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。

锚定连接的结构组成

●通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。锚定连接具有两种不同形式:

与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥粒和半桥粒；

与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要包括粘合带与粘合斑。

●构成锚定连接的蛋白可分成两类:

细胞内附着蛋白(attachmentproteins),将特定的细胞骨架成分(中间纤维或微丝)同连接复合体结合在一起(desmoplakin)

跨膜连接的糖蛋白,其细胞内的部分与附着蛋白相连,细胞外的部分与相邻细胞的跨膜连接糖蛋白相互作用或与胞外基质相互作用。(desmoglein,desmocollin)

3通讯连接

间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。

神经细胞间的化学突触

存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式,它通过释放神经递质来传导神经冲动。

胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞间的通讯联络。

胞间连丝结构

胞间连丝的功能

间隙连接

间隙连接结构

间隙连接的蛋白成分

间隙连接的功能及其调节机制

间隙连接的通透性是可以调节的

间隙连接结构

间隙连接处相邻细胞质膜间的间隙为2～3nm。

连接子(connexon)是间隙连接的基本单位。

每个连接子由6个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。

间隙连接的蛋白成分

已分离20余种构成连接子的蛋白,属同一蛋白家族,其分子量26—60KD不等；

连接子蛋白具有4个α-螺旋的跨膜区，是该蛋白家族最保守的区域。

连接子蛋白的一级结构都比较保守,并有相似的抗原性。不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连接的孔径与调控机制有所不同。

间隙连接的功能及其调节机制

间隙连接在代谢偶联中的作用

间隙连接允许小分子代谢物和信号分子通过,是细胞间代谢偶联的基础

代谢偶联现象在体外培养细胞中的证实

代谢偶联作用在协调细胞群体的生物学功能方面起重要作用.

间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用

电突触(electronicjunction)快速实现细胞间信号通讯

间隙连接调节和修饰相互独立的神经元群的行为

间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用

胚胎发育中细胞间的偶联提供信号物质的通路,从而为某一特定细胞提供它的“位置信息”，并根据其位置影响其分化。肿瘤细胞之间间隙的连接明显减少或消失，间隙联接类似“肿瘤抑制因子”。

间隙连接的通透性是可以调节的

降低胞质中的pH值和提高自由Ca2+的浓度都可以使其通透性降低

间隙连接的通透性受两侧电压梯度的调

控及细胞外化学信号的调控

胞间连丝

胞间连丝结构

相邻细胞质膜共同构成的直径20-40nm的管状结构

胞间连丝的功能

实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运；

实现细胞间的电传导；

在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节

植物细胞间的物质运输。

五、细胞表面的粘连分子

同种类型细胞间的彼此粘连是许多组织结构的基本特征。细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘连分子所介导的。

粘连分子的特征与类型

粘连分子均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连；多数要依赖Ca2+或Mg2+才起作用。

粘连分子类型及细胞间粘着方式

类型

钙粘素（Cadherins）

选择素（Selectin）

免疫球蛋白超家族的CAM(Ig-Superfamily，IgSF)

整合素（Integrins）

质膜整合蛋白聚糖也介导细胞间的粘着。

Cadherins：

属同亲性依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白，介导依赖Ca2+的细胞粘着和从ECM到细胞质传递信号。对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。（30多个成员的糖蛋白家族）

E-Cadherins(epithelial),

N-Cadherins(neural)，

P-Cadherins(placental)，

桥粒钙粘素。

Selectin：

属异亲性依赖于Ca2+的能与特异糖基识

别并相结合的糖蛋白，其胞外部分具有凝

集素样结构域(lectin-likedomain)。

主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘着。

P(Platelet)选择素、E(Endothelial)选择素和L(Leukocyte)选择素。

Ig-Superfamily，IgSF：

分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族。介

导同亲性细胞粘着或介导异亲性细胞粘着,但其粘着作用不依赖

Ca2+，其中N-CAMs在神经组织细胞间的粘着中起主要作用。

粘着方式

细胞中主要的粘连分子家族

与细胞锚定连接相关的粘连分子

非锚定连接（nonjunctionaladhesion）的细胞粘连分子及其作用部位

与细胞锚定连接相关的粘连分子

第三节细胞外被与细胞外基质

基本概念

胶原(collagen)

氨基聚糖和蛋白聚糖

层粘连蛋白和纤粘连蛋白

弹性蛋白(elastin)

植物细胞壁

一、基本概念

细胞外被(cellcoat)又称糖萼(glycocalyx)

细胞外基质(extracellularmatrix)

真核细胞的细胞外结构（extracellularstructures）

二、胶原(collagen)

胶原是胞外基质最基本结构成份之一，动物体内含量最丰富的蛋白（总量的30％以上）。

三、氨基聚糖和蛋白聚糖

氨基聚糖(glycosaminoglycan,GAGs)

蛋白聚糖(proteoglycan)

四、层粘连蛋白和纤粘连蛋白

层粘连蛋白(laminin)

纤粘连蛋白(fibronectin)

五、弹性蛋白(elastin)

弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于脉管壁及肺。弹性纤维与胶原纤维共同存在,分别赋予组织以弹性及抗

张性。

弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，具有两个明显的特征:

构象呈无规则卷曲状态;

通过Lys残基相互交连成网状结构。

六、植物细胞壁

植物细胞壁的组成

植物细胞壁的功能

增加细胞强度，提供支持功能；

信息储存库的功能：产生多种寡糖素作为信号物质，或抵抗病、虫害，或作为细胞生长和发育的信号物质。

细胞外基质(extracellularmatrix)

结构组成：指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构

主要功能：

构成支持细胞的框架，负责组织的构建；

胞外基质三维结构及成份的变化,改变细胞微环境从而对

细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。

胞外基质的信号功能

细胞外被(cellcoat)又称糖萼(glycocalyx)

结构组成：指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链。

功能：不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用。

真核细胞的细胞外结构（extracellularstructures）

常见的胶原类型及其在组织中的分布

胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白；

Ⅰ～Ⅲ型胶原含量最丰富,形成类似的纤维结构；但并非所有胶原都形成纤维；

Ⅰ型胶原纤维束,主要分布于皮肤、肌腱、韧带及骨中,具有很强的抗张强度;

Ⅱ型胶原主要存在于软骨中;

Ⅲ型胶原形成微细的原纤维网,广泛分布于伸展性的组织,如疏松结缔组织;

Ⅳ型胶原形成二维网格样结构,是基膜的主要成分及支架。胶原及其分子结构

胶原纤维的基本结构单位是原胶原；

原胶原是由三条肽链盘绕成的三股螺旋结构；

原胶原肽链具有Gly-x-y重复序列，对胶原纤维的高级结构的形成是重要的；

在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈1/4交替平行排列,形成周期性横纹。

胶原的合成与加工

前体肽链在粗面内质网合成，并形成前原胶原

(preprocollagen)；

前原胶原(preprocollagen)是原胶原的前体和分泌形式，在粗面内质网合成、加工与组装，经高尔基体分泌；

前原胶原在细胞外由两种专一性不同的蛋白水解酶

作用,分别切去N-末端前肽及C-末端前肽,成为原胶原（procollagen）；

原胶原进而聚合装配成胶原原纤维（collagenfibril）和胶原纤维（collagenfiber）。

胶原的功能

胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最大,构成细胞外基质的骨架结构,细胞外基质中的其它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体

在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的需要；

胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号传递的调控网络中。

氨基聚糖

氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖

二糖单位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)+糖醛酸;

氨基聚糖:透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。

透明质酸(hyaluronicacid)及其生物学功能

透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成分,也是蛋白聚糖的主要结构组分

透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用

透明质酸使细胞保持彼此分离,使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化

蛋白聚糖

蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面蛋白聚糖由氨基聚糖与核心蛋白(coreprotein)的丝氨酸残基共价连接形成的巨分子

若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成多聚体

蛋白聚糖的特性与功能

显著特点是多态性：不同的核心蛋白,不同的氨基聚糖；软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力；

蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成信号的传导。

层粘连蛋白(laminin)

层粘连蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一；

层粘连蛋白的结构由一条重链和两条轻链构成

细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上；

层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：

与Ⅳ型胶原的结合部位；

与细胞质膜上的整合素结合的

Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。

层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用；

层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。

纤粘连蛋白(fibronectin)

纤粘连蛋白是高分子量糖蛋白（220-250KD）

纤粘连蛋白分型：

纤粘连蛋白的主要功能：

介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨架的组织,促进细胞铺展；

在胚胎发生过程中,纤粘连蛋白对于许多类型细胞的迁移和分化是必须的；

在创伤修复中,纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位；

在血凝块形成中,纤粘连蛋白促进血小板附着于血管受损部位。

血浆纤粘连蛋白是二聚体,由两条相似的A链及链组成,整个分子呈V形。

细胞纤粘连蛋白是多聚体。

纤粘连蛋白不同的亚单位为同一基因的表达产物,每个亚单位由数个结构域构成，RGD三肽序列是为细胞识别的最小结构单位

纤粘连蛋白的膜蛋白受体为整合素家族成员之一,在其细胞外功能区有与RGD 高亲和性结合部位。

植物细胞壁的组成

纤维素分子纤维素微原纤维（microfibril）,

为细胞壁提供了抗张强度

半纤维素（hemicellulose）:木糖、半乳糖和葡萄糖等组成的高度分支的多糖

介导微原纤维连接彼此连接或介导微原纤维与其它基质成分（果胶质）连接

果胶质（pectin）：含有大量携带负电荷的糖，结合Ca2+等阳离子,被高度水化形成凝胶

果胶质与半纤维素横向连接,参与细胞壁复杂网架的形成。

伸展蛋白(extensin)：糖蛋白,在初生壁中含量可多达15％，糖的总量约占65％。

木质素(lignin)：由酚残基形成的水不溶性多聚体。

参与次生壁形成,并以共价键与细胞壁多糖交联,大大增加了细胞壁的强度与抗降解

第五章物质的跨膜运输与信号传递

第一节物质的跨膜运输

被动运输（passivetransport）

特点：运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白

类型：简单扩散（simplediffusion）、协助扩散（facilitateddiffusion）

膜转运蛋白：

载体蛋白（carrierproteins）——通透酶（permease）性质；介导被动运输与主动运输。

通道蛋白（channelproteins）——具有离子选择性，转运速率高；离子通道是门控的；只介导被动运输

类型：电压门通道（voltage-gatedchannel）配体门通道（ligand-gatedchannel）压力激活通道

（stress-activatedchannel）

主动运输（activetransport）

●特点：运输方向、能量消耗、膜转运蛋白

被动与主动运输的比较

●类型：三种基本类型

由ATP直接提供能量的主动运输—

钠钾泵（结构与机制）

钙泵（Ca2+-ATP酶）

质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶

协同运输（cotransport）由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式

物质的跨膜转运与膜电位

胞吞作用（endocytosis）与胞吐作用（exocytosis）

作用：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，又称膜泡运输或批量运输（bulktransport）。属于主动运输。

●胞吞作用

●胞吐作用

胞吐作用

●组成型的外排途径（constitutiveexocytosispathway）所有真核细胞连续分泌过程用于质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）

defaultpathway：除某些有特殊标志的駐留蛋白和调节型分泌泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面

●调节型外排途径（regulatedexocytosispathway）特化的分泌细胞储存——刺激——释放产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）具有共同的分选机制，

分选信号存在于蛋白本身，分选主要由高尔基体TGN上的受体

类蛋白来决定

●膜流：动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的

●囊泡与靶膜的识别与融合

细胞通讯与细胞识别

细胞通讯（cellcommunication）一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。

●细胞通讯方式：

分泌化学信号进行通讯

内分泌（endocrine）

旁分泌（paracrine）

自分泌（autocrine）

化学突触（chemicalsynapse）

接触性依赖的通讯：细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白

间隙连接实现代谢偶联或电偶联

细胞识别（cellrecognition）

●概念：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，进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。

●信号通路（signalingpathway）细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。

细胞的信号分子与受体

●信号分子（signalmolecule）

亲脂性信号分子

亲水性信号分子

气体性信号分子(NO)

●受体（receptor）多为糖蛋白

●第二信使（secondmessenger）

●分子开关（molecularswitches）

细胞内受体:为胞外亲脂性信号分子所激活

激素激活的基因调控蛋白（胞内受体超家族）

细胞表面受体:为胞外亲水性信号分子所激活

细胞表面受体分属三大家族：

离子通道偶联的受体（ion-channel-linkedreceptor）

G-蛋白偶联的受体（G-protein-linkedreceptor）

酶偶连的受体（enzyme-linkedreceptor）

通过细胞内受体介导的信号传递

●甾类激素介导的信号通路

两步反应阶段：

初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录的，发生迅速；次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作用。

●一氧化氮介导的信号通路

通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递

●离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递●G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递

●细胞表面其它与酶偶联的受体

离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递

信号途径

特点：

受体/离子通道复合体，四次/六次跨膜蛋白

跨膜信号转导无需中间步骤

主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性

G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递

●cAMP信号通路●磷脂酰肌醇信号通路

受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路

细胞表面其它与酶偶联的受体

受体丝氨酸/苏氨酸激酶

受体酪氨酸磷酸酯酶

受体鸟苷酸环化酶（ANPs-signals）

酪氨酸蛋白激酶联系的受体

两大家族：

一是与Src蛋白家族相联系的受体；

二是与Janus激酶家族联系的受体。

信号转导子和转录激活子（signaltransducerandactvatoroftranscription，STAT）与JAK-STAT途径。

cAMP信号通路

反应链：

激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录

组分及其分析

G-蛋白偶联受体

G-蛋白活化与调节

效应酶——腺苷酸环化酶

GPLR的失敏（desensitization）与减量调节

细菌毒素对G蛋白的修饰作用

GPLR 的失敏：例：肾上腺素受体被激活后，10-15秒cAMP骤增，然后在不到1min内反应速降，以至消失。

受体活性快速丧失（速发相）---失敏（desensitization）；机制：受体磷酸化受体与Gs解偶联，cAMP反应停止并被PDE 降解。

两种Ser/Thr磷酸化激酶：PKA 和肾上腺素受体激酶（ARK），负责受体磷酸化；

胞内协作因子扑获蛋白（arrestin）---结合磷酸化的受体，抑制其功能活性（arrestin已克隆、定位11q13）。反应减弱（迟发相）---减量调节（down-regulation）

机制：受体-配体复合物内吞，导致表面受体数量减少，发现arrestin可直接与Clathrin结合，在内吞中起adeptors 作用；

受体减量调节与内吞后受体的分选有关。

磷脂酰肌醇信号通路

“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细

胞反应磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促

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

《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(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

翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案复习过程

翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案

翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案第一章绪论一、名词解释细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。二、填空题 1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。 3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。 4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平，对细胞的各种生命活动展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。三、问答题： 1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？

②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？ ③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老 ⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？答：①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。 ②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新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。第二章细胞的统一性与多样性一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。 4、质粒：细菌的核外DNA。裸露环状DNA分子，可整合到核DNA中，常做基因工程载体。

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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第八章细胞核与染色体二、填空题 1、细胞核外核膜表面常附有颗粒，且常常与相连通。 2、核孔复合物是特殊的跨膜运输蛋白复合体，在经过核孔复合体的主动运输中，核孔复合体具有严格的选择性。 3、是蛋白质本身具有的、将自身蛋白质定位到细胞核中去的特异氨基酸序列。 4、核孔复合体主要由蛋白质构成，迄今已鉴定的脊椎动物的核孔复合物蛋白成分已达到十多种，其中与是最具代表性的两个成分，它们分别代表着核孔复合体蛋白质的两种类型。 5、细胞核中的区域含有编码rRNA的DNA序列拷贝。 6、染色体DNA的三种功能元件是、、。 7、染色质DNA按序列重复性可分为、、等三类序列。 8、染色质从功能状态的不同上可以分为和。 9、按照中期染色体着丝粒的位置，染色体的形态可分为、、、四种类型。 10、着丝粒-动粒复合体可分为、、三个结构域。 12、核仁超微结构可分为、、三部分。 13、广义的核骨架包括、、。 14、核孔复合体括的结构组分为、、、。 15、间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：和，异染色质又可分为和。 16、DNA的二级结构构型分为三种，即、、。 17、常见的巨大染色体有、。 18、染色质包装的多级螺旋结构模型中，一、二、三、四级结构所对应的染色体结构分别为、、、。

19、核孔复合物是的双向性亲水通道，通过核孔复合物的被动扩散方式有、两种形式；组蛋白等亲核蛋白、RNA分子、RNP颗粒等则通过核孔复合体的进入核内。三、选择题 2、真核细胞间期核中最显著的结构是（）。A、染色体 B、染色质 C、核仁 D、核纤层 6、从氨基酸序列的同源比较上看，核纤层蛋白属于（）。 A、微管 B、微丝 C、中间纤维 D、核蛋白骨架 8、下面有关核仁的描述错误的是（）。 A、核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成 B、rDNA定位于核仁区内． C、细胞在M期末和S期重新组织核仁 D、细胞在G期，核仁消 2失 10、构成染色体的基本单位是（）。A、DNA B、核小体 C、螺线管 D、超螺线管 11、染色体骨架的主要成分是（）。A、组蛋白 B、非组蛋白 C、DNA D、RNA 12、异染色质是（）。 A、高度凝集和转录活跃的 B、高度凝集和转录不活跃的 C、松散和转录活跃的 D、松散和转录不活跃的一、名词解释： 7、核仁组织区：位于染色体的次缢痕部位，是rRNA基因所在部位，与间期细胞核仁形成有关。但并非所有的次缢痕都是NOR。 9、核纤层：是位于细胞核内膜与染色质之间的纤维蛋白片层或纤维网络，与核内膜紧密结合。它普遍存在于高等真核细胞间期细胞核中。 10、亲核蛋白：是指在细胞质基质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。 11、核基质: 广义的概念是由核纤层、核孔复合体和一个不溶的网络状结构（即核基质）组成；狭义的概念是指细胞核中存在的一个纤维蛋白构成的纤维网架体系，仅指核基质，即细胞核内除了核被膜、核纤层、染色质与核仁以外的网架结构体系，它不包含核膜、核纤层、染色质和核仁等成分，但这些网络状结构与核纤层及核孔复合体、染色质等有结构与功能联系。 12、核型：即细胞分裂中期染色体特征的总和。包括染色体的数目、大小和形态特征等方面。 14、核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内。这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位序列或核定位信号（亲核蛋白的特殊氨基酸序列，具有定向、定位的作用，保证蛋白质能够通过核孔复合体转运到细胞核内）。二、填空题 1、核糖体，粗面内质网； 2、双向； 3、核定位序列（信号）； 4、gp210，p62； 5、核仁组织区6、DNA复制起始序列（或自主复制DNA序列）、着丝粒DNA序列、端粒DNA序列。7、单一序列、中度重复序列、高度重复序列；8、活性染色质，非

翟中和第四版细胞生物学1~6章习题及答案

分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？答：①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。 ②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新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。第二章细胞的统一性与多样性一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。 4、质粒：细菌的核外DNA。裸露环状DNA分子，可整合到核DNA中，常做基因工程载体。二、选择题 1、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（D ） A. 中心粒 B. 叶绿体 C. 溶酶体 D. 核糖体

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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细胞的起源与进化细胞工程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。

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细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老与凋亡细胞的起源与进化细胞工程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

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