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细胞生物学论文

细胞生物学论文
细胞生物学论文

内质网与细胞凋亡

尹强

(江西农业大学理学院,江西省南昌市昌北经济技术开发区,330045)

摘要:内质网是细胞凋亡信号传导途径中起重要作用的细胞器;细胞凋亡,是生物体细胞的主动

消亡过程,是多细胞有机体调控机体发育、控制细胞衰老、维持内环境稳定的重要机制。细胞凋

亡发生过程的启动和进行受到精确调控,具有独特而复杂的信号系统。各种凋亡信号通过信号传

导通路传至细胞内,激活靶分子而产生细胞效应,引发细胞凋亡。一般认为,细胞凋亡存在三条

主要通路:线粒体通路、内质网通路和死亡受体通路,各通路间互相联系,共同调节细胞凋亡。

关键词:内质网;细胞凋亡;Bcl-2

Endoplasmic Reticulum and Apoptosis

YIN Qiang

(Jiangxi Agriculture University,Nanchang,33045)

Abstract:Endoplasmic reticulum is vital cell organs in the process of transmitting apoptosis sign.Apoptosis is a form of intrinsic cellular suicide program,which is a wide physiological process in muhicelular organisms and critical for the development,the cell senescence and the tissue homeostasis.The initial and progress of apeptosis is precisely regulated.This review will summarize current knowledge of the signal transduction pathways of apoptosis.Broadly speaking,there are three pathways in apoptosis:death receptor pathway.mltochondrlon pathway and endoplasmic reticulum pathway.These ways can cross-talk and regulate apoptosis coordinately.

Key words:Endoplasmic reticulum,apoptosis,Bcl-2

细胞凋亡,又名细胞程序性死亡,是诱导性的细胞自杀过程,它使生物体可以有序地清除受损伤或无用的细胞。自从1927年John Kerr第一次提出凋亡这一概念后[1],人们发现它在多细胞生物的基本生命活动中起着十分重要的作用。它对于生物发育过程中控制细胞数量平衡必不可少。虽然近年研究揭示出凋亡是由十分复杂的信号传导通路所调控的,但是,调控凋亡的具体机理仍然不十分清楚。目前已知有三个主要的信号传导通路,它们是:线粒体通路,死亡受体通路和内质网通路。内质网主要通过它的应激而调节细胞的死亡程序。在凋亡过程中,内质网途径与线粒体途径相似,和Bel02家族成员及Caspases关系密切。

1 内质网

内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核生物重要的细胞器。它由封闭的膜系统及其围成的腔形成网状结构。内质网通常占细胞膜系统的一半左右,体积约占细胞总体积的10%以上。在不同类型的细胞中,内质网的数量、类型与形态差异很大。同一细胞在不同发育阶段和不同生理状态下,内质网的结构与功能也发生明显变化。在细胞周期的各个阶段,内质网的变化是及其复杂的。细胞分裂时,内质网要经历解体与重建的过程。由于内质网的存在,大大增加了细胞内膜的表面积,为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点。同时内质网形成的完整封闭体系,将内质网上合成的物质与细胞质基质中合成的物质分隔开来,更有利于它们的加工和运输。

1.1 内质网的两种基本类型

1.1.1糙面内质网

糙面内质网多呈扁囊状,排列较为整齐,因在其膜表面分布着大量的核糖体而命名。它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构,其主要功能是合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白。因此在分泌细胞和分泌抗体的浆细胞中,糙面内质网非常发达,而在一些未分化的细胞与肿瘤细胞中则较为稀少。

1.1.2光面内质网

表面没有核糖体结合的内质网称光面内质网。光面内质网常为分支管状,形成较为复杂的立体结构。光面内质网是脂质合成的重要场所,细胞中几乎不含有纯的光面内质网,它们只是作为内质网这一连续结构的一部分。光面内质网所占的区域通常较小,往往作为出芽的位点,将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。在某些细胞中,光面内质网非常发达并具有特殊功能。

1.2 内质网的功能

内质网是细胞内蛋白质与脂质合成的基地,几乎全部的脂质和多种重要的蛋白质都是在内质网上合成的。目前对内质网的功能尚不完全了解,对其中很多细节知之甚少。就已积累的材料可以看出,内质网是行使多种重要功能的复杂的结构体系。糙面内质网主要合成分泌性蛋白、膜蛋白及内质网、高尔基体和溶酶体中的蛋白质。多肽的糖基化及其折叠与装配也发生在内质网中,肽链上的信号序列决定了多肽在细胞质中的合成部位,并最终决定成熟蛋白的去向。分子伴侣在这些过程中起重要作用。膜脂在光面内质网的细胞质基质膜面上合成,随后部分膜脂转移到内质网腔面膜上,进而通过出芽的方式或磷脂转换蛋白的协助,运送到其他部位[2]。

2 细胞凋亡的概念及其生物学意义

细胞凋亡(apoptosis)是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡(programmed cell death,PCD)。

在生物的生长发育过程中,细胞凋亡是不可或缺的一个重要方面。细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行,自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。通过细胞凋亡,有机体得以清除不再需要的细胞,而不引起炎症反应。在发育过程中,幼体器官的缩小和退化如蝌蚪尾的消失等,都是通过细胞的清除也是通过细胞凋亡来实现的。在成熟个体的组织中,细胞的自然更新,被病原体感染细胞的清除也是通过PCD来完成的。

凋亡是所有多细胞组织的重要的基本功能。凋亡发生的生物化学和形态变化在从线虫到人类的不同种属问高度保守[4],对于胚胎发育和正常细胞稳态的维持有非常重要的意义。现已证明细胞凋亡功能的丧失可以促进肿瘤和自身免疫疾病的发生;而凋亡过度又可以引发退行性改变,如免疫缺陷和神经系统退行性疾病等[5,6]。所以凋亡过程的正确调控对机体具有极其重要的意义。

多种因素可以触发凋亡。细胞膜上的“死亡受体”如肿瘤坏死因子受体l及CD95/Fas/Apo1受体等可激活细胞外源通路,活化半胱氨酸水解蛋白酶(Caspase)8/10引起凋亡;而细胞内部稳态改变,如钙浓度或线粒体功能改变,可以激活内源通路,通过Smac/DIABLO、细胞色素C、Apaf-1等活化Caspase-9引发凋亡[7,9]。已证实凋亡早期,在各细胞器的超微形态结构仍保持完整的情况下,大部分细胞器的生物化学物质变化已经发生,特别是蛋白的水解和细胞膜结构通透性的改变等[7]。由于功能特点的差异,同的细胞器对不同的变化因素敏感,从而单独或协同参与凋亡发生。

3 细胞凋亡的生化特征

在caspase家族半胱氨酸蛋白酶在凋亡中的关键作用发现以前,人们所认识到的细胞凋亡的最主要特征是DNA发生核小体间的断裂,结果产生含有不同数量核小体单位的片段,在进行琼脂糖凝胶电泳时,形成了特征性的梯状条带(DNA ladders),其大小为180~200bp的整数倍。到目前为止,梯状条带仍然是鉴定细胞凋亡的最可靠方法。催化DNA降解的是依赖于Ca2+/Mg2+的核酸内切酶,而Zn2+则抑制其活性。

凋亡细胞的另一个重要特征是tTG(组织转谷氨酰胺酶tissue transglutaminase)的积累并达到较高的水平。tTG催化某些蛋白质的翻译后修饰,主要是通过建立谷氨酰胺和赖氨酸之间的交联

以及多胺掺入蛋白质而实现的,其结果导致蛋白质聚合。这类蛋白质聚合物不溶于水,不为溶酶体所降解,它们进入凋亡小体,有助于保持凋亡小体暂时的完整性,防止有害物质的逸出。tTG 只在不再分裂、已完成分化的细胞中处于活性状态。tTG是依赖于Ca2+的酶,在生活的正常细胞中,由于Ca2+浓度较低(<1μmol/L),tTG的活性很低;当凋亡起始时,Ca2+浓度上升,从而使tTG 活化。

4 诱导细胞凋亡的因子

诱导细胞凋亡的因子大致可分为两大类:

(1)物理性因子:包括射线,较温和的温度刺激(如热激、冷激)等。

(2)化学及生物因子:包括活性氧基因和分子。DNA和蛋白质合成的抑制剂、正常生理因子的失调,肿瘤坏死因子α,抗Fas/Apo-1/CD95抗体等[3]。

5 内质网和细胞凋亡

5.1 内质网应激引起的细胞凋亡

内质网应激是指由于内质网稳态受到破坏后的一系列分子、生化改变。内质网应激包括:内质网未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR) [9,11]、内质网超负荷反应和固醇调节级联反应[12]。内质网是细胞内完成蛋白质折叠修饰的主要场所,目前研究报道主要集中在UPR过程。UPR是真核细胞对于各种原因引发的内质网未折叠蛋白质积累的生存适应性反应,可通过多种从内质网腔到细胞浆或胞核的信号传导实现[13]。

UPR的启动在早期是保护作用,使大部分蛋白质合成停滞,减轻内质网负荷;加速内质网伴侣基因、蛋白质表达,如Bip/Grp78,钙联接蛋白(Calnexin),GRP94等协助蛋白质折叠;发生内质网相关降解,清除不能正确折叠的蛋白质等[7,12,14],从而积极重建细胞内稳态。当内质网应激过度,稳态重建失败时,UPR则可以导致发生内质网负荷过度的细胞凋亡。各种内质网应激伴侣分子在此过程中发挥了重要调控作用,是内质网应激过程中,复杂存亡控制的关键因素。内质网伴侣主要包括Calnexin、钙网蛋白、Bip、Grp94、CHOP等。生理情况下,内质网伴侣分子主要有以下功能:参与并监控蛋白质折叠,如Bip,Calnexin等;识别降解不能正确折叠的蛋白质,如泛素;通过钙泵贮存细胞内的钙;反馈性地调节内质网伴侣的表达量[15]。应激过程中内质网伴侣分子是一柄双刃剑,具有双重作用。如Bip可以结合内质网上具有酶活性的跨膜蛋白,起到保护作用;CHOP则可以抑制Bip和抗凋亡基因Bcl-2的表达,耗竭谷胱甘肽,诱导氧自由基,促进损伤、凋亡。

当损伤超过修复能力时,内质网应激将引发细胞凋亡[11,16]。内质网有其特异的凋亡机制,在鼠类的研究结果显示,与其他凋亡机制不同,内质网发出的凋亡信号在进入凋亡的共同通路激活Caspase-3之前,可特异性地激活Caspase-12。Caspase-12位于内质网胞浆面,以前体形式存在,仅特异性地被内质网信号通路水解活化,内质网的钙离子异常可直接激活Caspase-12。激活的Caspase-12进一步激活Caspase-9,Caspase-9激活下游的Caspase-3,进入细胞凋亡的最终通路;Caspase-9还可以正反馈地激活Caspase-12,放大细胞凋亡作用[7,11]。但在人类的研究中发现人缺少有功能的Caspase-12。人Caspase-4/5与Caspase-12分别有48%、45%的同源性,而且具有相似的切割位点。最近发现Caspase-4也位于内质网上,可以被内质网应激激活,所以在人类中Caspase-4可能起到了Caspase-12的替代作用[17]。

在哺乳动物内质网上有3种跨膜蛋白质(Ire-1α、PERK、A TF-6)参与UPR过程。正常情况下,Ire-lα与PERK和Bip/Grp78复合体结合。积累的未折叠蛋白质竞争性与Bip/Grp78复合体结合,从而使Ire-1α和PERK解离。Ire-1α和PERK均是一种跨膜的丝/苏氨酸激酶。解离的Ire-1α有核酸酶活性,可以剪切28S核糖体RNA,从而阻遏蛋白质翻译;产生bZIP转录因子提高内质网应激分子如CHOP/GADD152的表达;Ire-1α还可通过形成Ire-1α/TRAF2复合

体激活JNK通路,活化Caspase-l2,引发凋亡[7,11]。此外,研究表明Ire-1α过表达也可以激活Caspase-12。PERK在与Bip/Gro78解离后,磷酸化真核细胞翻译起始因子2α,使之不能重新进入蛋白质翻译复合体循环利用,从而抑制所有蛋白质的翻译过程[11,18]。A TF-6在内质网应激时,其细胞浆bZIP转录因子区进入细胞核,从而加强内质网应激分子的表达。最终过度的UPR将导致CHOP/GADD152的大量表达,CHOP/GADD152作为转录因子,可以抑制Bcl-2的表达,削弱抗凋亡能力,敏化内质网应激反应,进一步促进凋亡[16]。

5.2 内质网钙引起的细胞凋亡

细胞内游离钙浓度的变化参与细胞内绝大多数信号传导,调节大部分的细胞功能。内质网是细胞内巨大的钙库,研究证明多种刺激因素可以引起内质网内钙离子的动态变化,继而引发迅速或持久的改变,决定细胞的命运。内质网钙流动的机制主要有:钙诱导的钙释放[ 要通过ryanodine(RyR)受体],激活代谢受体通过三磷酸肌醇诱导的钙释放(主要通过三磷酸肌醇受体)和通过肌浆网钙泵的钙摄取。通过以上调控,共同维持内质网内钙离了的动态平衡[18,10]。

内质网钙离子的释放在多种凋亡实验中被观察到。内质网的钙释放参与Bad和Caspase在不同诱因凋亡中的激活;三磷酸肌醇介导的钙离子释放与凋亡直接相关[11]。破坏内质网内钙离子的稳态可以导致内质网应激,包括内质网超负荷反应和前述的UPR反应,激活凋亡通路。其中内质网超负荷反应以激活转录因子NF-KB为主要特点,启动多种前炎性蛋白和细胞粘附分子的转录表达,对凋亡进行调控。

内质网是完成蛋白质四级结构折叠形成的部位.在内质网内存在着多组相关的酶系统,如肽基脯氨酸异构酶、糖基化酶、葡萄糖调控蛋白、蛋白质二硫键异构酶和各种应激分子伴侣(如钙网蛋白)。实验证实这些蛋白质中的大部分功能与钙离子的动态变化密切相关[8,10]。所以,内质网内钙离子稳态的改变可作用于内质网功能的多个环节,引发细胞凋亡[8,10]。

5.3 内质网上BCL-2家族参与细胞凋亡。

Bcl-2家族成员参与内质网凋亡与抗凋亡过程,根据结构和功能可分为三类:i)具有抗凋亡作用的Bcl-2,Bcl-XL等;ii)感受触发凋亡的BH3单结构域成员主要位于线粒体上,但Bik,Bim和Noxa等单结构域成员在内质网上也存在;iii)多结构域成员Bax和Bak也在内质网上被发现。所有的BCL-2家组成员都可影响跨膜离子流动,主要通过调节内质网内钙离子浓度,参与凋亡通路;也有报道其可以通过在内质网内局部形成复合体,相互作用调节凋亡信号传导,影响内质网相关的Caspase-2/8/12的活性[7,8,11,19]。

5.4 内质网上存在重要凋亡分子底物

Caspase家族参与凋亡的多个环节,内质网上存在着多种可被Caspase切割的底物,包括一些对内质网稳态维持和内质网应激有重要作用的蛋白,如Bap31,固醇调节元件结合蛋白,信号识别颗粒72,三磷酸肌醇受体,Grp94,早老素类和阿尔茨海默氏病的重要致病物质淀粉样前体蛋白等。被切割后的产物可以进入细胞核调节转录,改变凋亡中分泌蛋白的表达,敏化细胞凋亡,也可以形成反馈通路加强对Caspase通路的激活。如Bap31作为Bcl-2家族成员,可以调控Caspase-8L抑制其活化成为Caspase-8,一旦Caspase-8被激活,Bap31就成为其底物,被切割后的产物可进一步激活凋亡通路[11]。

6 内质网和其他细胞器的功能耦联

内质网除独立参与凋亡调节外,还在多个环节上与其他细胞器(如高尔基体、线粒体、细胞核等)形成功能耦联,其中最主要的是线粒体。线粒体是细胞能量工厂,是细胞凋亡调控中最重要的结构之一。内质网可在多个水平(钙离子,Bcl-2家族,三磷酸肌醇受体或RyR受体,一氧化氮等)和线粒体相关联,共同调控凋亡。线粒体的细胞色素C释放激活下游Caspase-9/3前体,需要有线粒体外因子(Bax,Bak和tBid等)的转位和激活,开放通透转换孔引起细胞器的水肿,膜通透性的改变。目前认为内质网上的Bcl-2家族成员可能参与此过程。钙离子是联系内质网和

线粒体功能的关键环节。当内质网应激发生大量钙离子释放时,线粒体由于其膜电势梯度摄取钙离子,而线粒体的钙超载是已知重要的凋亡因素。内质网通过三磷酸肌醇受体或RyR受体介导的钙离子释放,可以增强线粒体的敏感性,导致线粒体膜通透性改变和去极化。而内质网上的Bcl-2则抑制钙离子外流,起到保护作用。此外,线粒体释放的细胞色素C转位到内质网,与三磷酸肌醇受体作用,形成正反馈,促使细胞凋亡[7,20]。

内质网也可以通过钙离子影响细胞核内一系列分子、生化活动参与凋亡调控[21]。内质网引发的胞浆钙离子浓度升高,可以进而影响核内钙离子浓度。细胞核的很多重要过程受钙离子调控.如核内蛋白质的切割;凋亡时核酸内切酶的切割等[22]。此外,钙离子还参与基因转录调控,如各种白细胞介素和神经生长因子等的基因表达[23],以及磷酸化过程[24]。所以,内质网对凋亡的调控是复杂而多层次的。

7 内质网功能失调与疾病

已有研究表明,内质网功能变化参与多种损伤和疾病。文献报道内质网固有氧调控蛋白质150(oxygen-regulated protein 150 000,orpl50)和RyR钙离子通道参与中风、颠痫过程中细胞内钙离子浓度升高引起的细胞损伤,orpl50缺陷小鼠或RyR的抑制剂硝苯呋海因有明显的抗损伤表象[10]。

内质网固有蛋白早老素控制阿尔茨海默病重要致病物β-淀粉样多肽(Aβ1-42)的合成。早老素基因突变是家族性阿尔茨海默病的重要特征,早老素的异常表达可以改变内质网内钙离子的浓度,并下调Grp78,参与早期阿尔茨海默病的发生[10,11,25]。还发现内质网上的Pael受体与导致常染色体隐性青年家族性帕金森病的Parkin相互作用,可以作为Parkin的底物引起内质网应激,引起选择性的神经元死亡,参与发病过程[26]。胆固醇可以通过CHOP等参与内质网应激,导致巨噬细胞凋亡,参与动脉粥样硬化的发展[27]。此外,内质网还参与糖尿病、肌萎缩侧索硬化、肝病等的发生[28,29,30]。

综上所述,内质网凭借着其庞大的膜结构基础,既可以通过特有的Ire-lα、Caspase-12、钙离子等独立引发凋亡,也可以通过钙离子等信号分子与线粒体等细胞器相互交通共同调节细胞凋亡,在多种疾病的发生发展中起作用。内质网在完成基本生理功能的同时,作为信号传导的枢纽平台,对于细胞凋亡过程发挥着重要的调控作用。

8 展望

内质网功能的研究对于深入、完善细胞损伤和凋亡理论,明确细胞器的交互调节作用,有深远意义;为临床疾病研究和治疗提供新的理论依据,有助于进一步认识疾病的本质。可以针对内质网特异性的靶点设计新药,提高药效。内质网很容易受到药物毒性损害,所以药物研发中也应更加关注药物对内质网的毒副作用。目前的研究表明内质网在许多重要生理、病理调控中极具潜力,内质网作为信号接收、传导整合、处理的枢纽日益引起广泛的关注,对于它的详尽研究将有力地推动生命科学领域科研的发展。

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细胞生物学课程论文

无限增殖的小鼠胚胎成纤维细胞系胰高血糖素样免疫反应的 建立及特性描述 XXX 湖北师范学院生命科学学院生物科学专业 1101班 201111XXXXXXX 摘要 1.背景: Hh信号是一种保守的形态形成通路,它在胚胎发育中扮演至关重要的角色,新兴的证据也支持这一角色在治疗和修复过程以及肿瘤发生中的作用。胰高血糖素样免疫反应性家族的转录因子(Gli1,2和3)通过调节下游靶基因的表达来调解刺猬形态形成的信号。我们以前用来自小鼠胰高血糖素样免疫反应性的一系列胚胎成纤维细胞来描述Gli蛋白在Hh目标基因调节中的个体与合作的角色。 2.结果: 本文中,我们描述了缺乏单个和多个Gli基因自发地无限增值的老鼠胚胎成纤维(iMEF)细胞系的建立。这些非无性繁殖系的细胞系概括了独特的配体介导的转录响应早期的MEFs。然而许多Gli1对目标基因的诱导不起作用,已发现的Gli2空细胞会减弱目标基因的感应而Gli3空细胞表现出提高基底部并促进配体诱导的表达。在Gli1 - / 2 - / - iMEFs中的目标基因反应严重地降低而Gli2 - / 3 / - iMEFs 不能引发转录反应。然而,我们发现Gli1 / 2 - / -和Gli2 / 3 - / - iMEFs对Hh配体都表现出强劲的白三烯依赖性的综合迁移,这证明了这种反应不是依赖性的转录。

3.结论: 本研究提供了一系列Gli-null iMEFs转录和非转录的Hh反应的基本特征。向前推移,在Hh 反应程控中,这些细胞系被证明是一套有价值的工具,用来研究独特功能的调控。 背景 对于多种多样的生物过程,包括发育模式和器官形成,Hh信号通路是一个至关重要的调控子。这条路径从上游的Hh配体结合起始,到跨膜转运受体的碎片蛋白(Ptc1)。这减轻了碎片蛋白介导对Smoothened(Smo)的抑制,引发了复杂的下游信号级联(综述[1]]。Gli1和Ptc1是保守的Hh目标基因并且其表达水平被认为是路径活动的可靠指标。大多数Hh信号介导的生物学效应似乎都是通过Hh目标基因的转录调控被调节的,就连最近的一个非转录反应也被确定[2、3]。 在确定Hh在生长和组织与器官的形态发生中发放信号的角色时,空小鼠模型是至关重要的。在探索在通路调节中个体Hh信号介质的功能时,这些模型也被证明是很有价值的。在细胞分析中,Gli1的过度表达已经被发现可以诱导Hh目标基因的表达。小鼠的Gli1 发育正常的这一发现,推断Gli1的功能对于正常发育是可有可无的[4]。小鼠的Gli2 表现出神经管缺陷并且证明减退的Hh目标基因表达在几个组织中[5 - 7]。它支持来自基于细胞分析的研究结果[8],即把Gli2的功能作为一个关键的目标基因的激活剂。对于Gli3空小鼠,在来自于野生型的器官中,增加的目标基因的表达暗示,Gli3的功能是抑制转录。

细胞生物学实验

1. 什么是细胞培养? 细胞生物学实验 指从动物活体体内取出组织,并将其分散为单个细胞(机械或酶消化),在体外模拟体内的生理环境,使其在人工培养条件下保持生长、分裂繁殖、细胞的接触性抑制以及细胞衰老过程等生命现象。 最常见的细胞一般有两种,一种是原代细胞,另一种是传代细胞。 原代细胞是指动物组织经过胰酶或胶原酶等酶类的消化,使其分散,从而获得单个细胞,再使这些单个细胞生长于培养容器中的过程。大多数组织可以制备原代细胞,但制备的方法略有不同,制备的细胞生长快慢及难易程度也不相同。 不同的原代细胞,其形态也不尽相同。一般将10代以内的细胞称之为原代细胞。 传代细胞一般指无限繁殖的细胞系,理论上这类细胞可以无限次的传代。做实验的时候也会经常使用这类细胞,如Hela、293、Vero 等细胞。 2. 细胞的生长周期 游离期:细胞刚接种到新的培养容器中到贴壁前的一段时期,这个时期的长短由细胞类型决定,从几分钟到几个小时不等。 贴壁期:细胞从游离状态变为贴附到培养器皿表面并展现出一定细胞形态的时期。 潜伏期:细胞在完成贴壁后,并不会马上进行增殖,会进行增殖所必须的物质和能量的储备,这个时候称之为潜伏期。

对数生长期:细胞在完成物质和能量储备后,开始大量的增殖的时期。这个时期的细胞活力旺盛,且状态稳定,我们所做的绝大多数实验都是在这个时期开展的。 停止期:随着细胞的生长,细胞密度越来越大,由于营养物质的消耗、细胞间的接触抑制等因素,细胞生长缓慢,甚至停止生长。这个时候,我们就要给细胞进行传代了,使细胞可以继续进行增殖,保持旺盛的活力。 3. 细胞生长所需要营养条件 细胞的培养所需要的营养成份一般来自于基础培养基(比如DMEM培养基)和血清。 基础培养基:主要是提供细胞生长所需要的氨基酸(组成蛋白质的基本单位)、维生素(细胞代谢中辅酶的组成成分)、无机离子(K+,Na+等)、碳水化合物(碳源和能量来源)和一些激素等营养物质。 血清:主要是提供一些基础培养基不能提供的生长因子和低分子的营养物质,此外它还有促进细胞的贴壁、中和有害重金属离子等作用。如果只提供基础培养基而不提供血清,绝大多数细胞是无法生长的。血清对于我们实验的重要性就不言而喻了,那么什么样的血清才算是合格的血清呢? 合格的血清需要通过各种检测,包括无细菌,无真菌,无支原体检测,无病毒污染。血清一般呈现为淡黄色,透明状液体,由于含有大量的蛋白质等成分,会略有黏稠。以全式金公司的TransSerum EQ Fetal Bovine Serum (FS201-02)为例,它通过了牛腹泻病毒、牛副

细胞生物学论文

细胞生物学概述 摘要:细胞生物学是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次,(斯。诺。美。A11-走在生物医学的最前沿)以动态的观点,研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。 英文摘要:Cell biology is to cell as the research object, from the three levels of the overall level of the sub microscopic level, cells, molecular level (,. Connaught. Beauty. A11- in the forefront of biomedical) from the dynamic point of view, the structure and function of cells, cell and organelle of the life history and various life activities of the discipline. Cell biology is one of the frontier branch of modern life science, mainly is the basic rule to study cell from different hierarchy of life activities of cells. From the life structure and arrangement, and developmental biology is located between cell biology molecular biology, their mutual connection, mutual penetration. 关键字:细胞学说显微技术遗传物质 前言:细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。在我国基础学科发展规划中,细胞生物学与分子生物学,神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。 主体:细胞生物学(cell biology)是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学。现代细胞生物学从显微水平,超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。一、细胞生物学简史 从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次,即显微水平、超微水平和分子水平。i从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段:

细胞生物学课程简介

《细胞生物学实验》实验课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称:细胞生物学实验 英文名称:Cell Biology Experiment 课程性质:学科及专业基础课 课程属性:独立设课 适用专业:生物科学本科 学时学分:课程共18学时;课程共1学分 开设学期:第五学期 先修课程:生物化学、细胞生物学 二、课程简介 细胞生物学实验课程是生命科学本科各专业的一门必修基础课程,在生命科学的本科教学中有着十分重要的地位。课程内容包括基础验证性,基本技能性实验,以及综合性、研究设计性实验四大类。基础验证性和基本技能性实验主要是配合理论课的教学,使学生加深理解和掌握有关理论知识,同时能够规范地掌握细胞生物学研究的基本操作与基本的实验技能。综合性、研究设计性实验,目的旨在培养和提高学生实验设计和应用各种实验技术的能力,培养和训练学生的创新意识和创新能力,培养严谨的科学态度和实事求是的作风,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力,为今后独立从事科学研究打下坚实的基础。 三、实验课程目的与要求 1、学习本门课程的目的:配合理论课教学,巩固所学知识;掌握细胞生物学研究的相关技术,学习先进的研究方法;通过综合性、研究设计性实验,培养学生的实验设计能力,实验动手能力以及文献查阅、论文写作能力;培养学生的科学思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2、学习本门课程的要求:要求学生掌握基本的实验操作技能,掌握基本的实验设计思路;要求学生以个人或小组的形式根据自己所学知识、兴趣设计研

究课题进行实验,期末要提交完整的实验报告;要求学生通过研讨会、交流会的形式,将实验过程中遇到的各种问题进行探讨,让每个同学都有发表个人见解的机会,从而达到集思广益,提高自主学习的能力。 四、考核方式: 1、实验报告:实验报告应包括实验目的,实验原理,实验用品,实验步骤 (如果指导书上有实验步骤,可以简单梳理步骤或省略此步),实验结果,结果讨论,有时还要求做思考题。 2、实验课的考核方式和成绩评定办法:实验课的考核方式以实验操作考查 为主。实验课成绩评定可分为三个部分:出勤率、实验态度占总成绩10%;操作能力及实验报告撰写情况占总成绩60%;实验设计(包括实验的思路、论文撰写、课堂讨论)占总成绩30%。 五、实验项目、学时分配情况 序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求实验一细胞形态结构与细胞器的显微观察4学时验证性实验必做实验二细胞培养以及冷冻复苏技术5学时综合性实验必做实验三细胞膜的渗透性观察3学时验证性实验选做实验四细胞融合技术(PEG法)4学时综合性实验选做实验五细胞骨架的显示与观察4学时验证性实验选做实验六细胞生理活动的观察5学时综合性实验选做 5学时综合性实验选做实验七细胞组分分离技术及细胞组分 的化学反应 实验八精子细胞生物学特性分析5学时设计性实验选做实验九叶绿体分离及离体叶绿体 4学时验证性实验选做 的还原活性 合计实验个数:9 合计学时数:39学时

细胞生物学论文格式

细胞生物学 课程论文 题目鸡胚成纤维细胞原代培养及应用 班别生物技术101班学号 10114040132 姓名林海州 成绩

鸡胚成纤维细胞原代培养及应用 摘要:原代培养是指在体外模拟体内生理环境,使从体内取出的组织细胞生存、生长和传代,并维持原 有组织细胞的结构和功能特性。鸡胚成纤维细胞具有相对容易获得、增殖能力强、适应性强、良好的耐受性、 性状比较稳定等特点,使得其被广泛地应用于分子和细胞生物学研究的许多方面。论文综述了近年来有关 鸡胚成纤维细胞的培养技术,如鸡胚的取材、细胞的分离、纯化和培养,同时介绍了应用进展和未来研究方 向。 关键词:鸡胚成纤维细胞;原代培养;分离;纯化 1.前言 原代细胞培养因具有细胞刚刚离体,生物性状尚未发生很大变化,具备二倍体的遗传性、来源方便等优点而广泛应用于病毒学、细胞分化、药物测试等试验中。在禽类原代细胞培养中,鸡胚成纤维细胞(chicken embryo fibroblast , CEF) 得到普遍应用。CEF 的培养是在一定的条件下,在体外模拟体内生理环境,使从体内取出的成纤维组织细胞生存、生长和传代,并维持原有组织细胞的结构和功能特性。早年的组织培养工作者,如Carrel 等曾用鸡胚做过大量研究工作。与其他细胞相比,CEF 相对容易获得,而且增殖能力强,适应性强,具有良好的耐受性,性状比较稳定,不易发生转化。正是具备以上的特点,使得其被广泛地应用于分子和细胞生物学的研究的许多方面。 2 鸡胚成纤维细胞的制备 2. 1 取材 CEF 细胞的制备一般选用9 日龄~11 日龄的SPF 鸡胚,鸡胚日龄不宜过大,否则剪碎组织时候较为困难,而且杂细胞也会较多。可参考的方法是,分别用碘酒和酒精棉由鸡

细胞生物学论文

细胞自噬 2016年10月3日诺贝尔生理学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他发现并阐释了细胞自噬的机理,在细胞自噬研究方面做出了杰出贡献。日本东京工业大学分子细胞学教授大隅良典所带领的研究小组成功的探明了细胞自噬的启动 机制,他的研究为理解许多机体生理过程中自体吞噬的重要性奠定了坚实的基础,为揭示生命进程的发展做出了巨大的推动作用。 一、自噬的发现 20世纪50年代中期,科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”(这 种隔间的学名是细胞器),包含消化蛋白质,碳水化合物和脂质的酶。这个专门隔间被称作“溶酶体”,相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家克里斯汀·德·迪夫(Christian de Duve)在1974年因为溶酶体和过氧化物酶体的发现,被授予诺贝尔生理学或医学奖。 克里斯汀·德·迪夫,1974年获得诺贝尔生理学或医学奖,“自噬”这个词的命名人。 60年代的新观察表明,在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质,乃至整个的细胞器。因此,细胞似乎有将大量的物质传输进溶酶体的策略。进一步的生化和显微分析发现,有一种新型的囊泡负责运输细胞货物进入溶酶体进行降解(图1)。发现溶酶体的科学家迪夫,创造了自噬(auotophagy)这个词来描述这一过程。这种新的囊泡被命名为自噬体。 我们的细胞有不同的细胞“小隔间”,承担不同的作用。溶酶体就是这样一种隔间,里面有用于消化细胞内容物的消化酶。人们在细胞内又观察到了一种新型的囊泡,叫做自噬体。自噬体形成的时候,逐渐吞没细胞内容物,例如受损的蛋白质和细胞器;然后它与溶酶体相融,其中的内容被降解成更小的物质成分。这一过程为细胞提供了自我更新所需的营养和材料。 在20世纪70年代和80年代,研究人员集中研究阐明用于降解蛋白质的另 一个系统,即“蛋白酶体”。在这一研究领域,阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover),阿夫拉姆·赫什科(AvramHershko)和欧文·罗斯(Irwin Rose)因为“泛素介导的蛋白质降解的发现”被授予2004年诺贝尔化学奖。蛋白酶体降解蛋白质的效率很高,一个个单个降解蛋白质,但这个机制没有解释细胞是怎么解决更大的蛋白质复合物以及破旧的细胞器的。[ 2016年诺贝尔生理学或医学奖得主大隅良典曾经活跃于多个研究领域,但 自从1988年建立了自己的实验室之后,他就主要研究蛋白质在液泡中降解的过程了。液泡也是一种细胞器,它在酵母中的地位和人体中溶酶体的地位类似。酵

细胞生物学课后题

一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式,普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装,还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型: COPⅠ包被小泡:负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡:介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡:介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径: (一)被动运输: 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散:也叫自由扩散(free diffusion)。特点:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; ②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散:特点:①比自由扩散转运速率高;②运输速率同物质浓度成非线性关系; ③特异性;④饱和性。 (二)主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是:①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;②需要能量;③都有载体蛋白。(三)吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合,激活ATP酶活性,使ATP分解,酶被磷酸化,构象发生变化,于是与Na+结合的部位转向膜外侧;这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低,对K+的亲和力高,因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧,K+与酶的亲和力降低,使K+在膜内被释放,而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP;转运出3个Na+,转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1)、细胞间隙连接 细胞间隙连接:是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2)、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别。 3)、化学通讯 细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围,可分为以下3类:内分泌、旁分泌、自分泌

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.

细胞生物学实验

实验室规则和要求 一般规定 1.上课第一天请先熟悉环境,牢记“安全”是进行任何实验最重要的事项。 2.在实验室内请穿著实验衣(最好长及膝盖下),避免穿著凉鞋、拖鞋(脚 趾不要裸露)。留有长发者,需以橡皮圈束于后,以防止引火危险或污染实验。 3.在实验室内禁止吸烟、吃东西、饮食、化妆、嚼口香糖、嬉戏奔跑,食 物饮料勿存放于实验室的冰箱中,实验桌上勿堆放书包、书籍、衣服外 套及杂物等。 4.所有实验仪器、耗材、药品等均属实验室所有,不得携出实验室外。每 组分配之仪器、耗材请在课程开始前确定清点与保管,课程结束后如数 清点缴回。公用仪器请善加爱惜使用。实验前后,请把工作区域清理擦 拭,并随时保持环境清洁。 5.实验前详阅实验内容,了解实验细节的原理及操作,注意上课所告知的 注意事项。实验进行中有任何状况或疑问,随时发问,切勿私自变更实 验程序。打翻任何药品试剂及器皿时,请随即清理。实验后,适切记下 自己的结果,严禁抄袭,确实关闭不用之电源、水、酒精灯及瓦斯等。 6.身体不适、睡眠不足、精神不济或注意力无法集中,请立即停止实验。 实验时间若延长,请注意时间的管制及自身的安全,不可自行逗留实验 室。 7.实验完毕,请清理实验室、倒垃圾、灭菌、关闭灯光及冷气,离开实验 室前记得洗手。 8.任何意外事件应立即报告教师或实验室管理人员,并应熟知相关之应变 措施。

药品 1.使用任何药品,请先看清楚标示说明、注意事项,翻阅物质安全资料, 查明是否对人体造成伤害,使用完毕请放回原位。 2.新配制的试剂请清楚注明内容物、浓度、注意事项及配制日期,为避免 污染,勿将未用完的药剂倒回容器内。 3.挥发性、腐蚀性、有毒溶剂(如甲醇、丙酮、醋酸、氯仿、盐酸、硫酸、 -巯基乙醇、甲醛、酚等)要在排烟柜中戴手套量取配制,取用完应随即盖好盖子,若不小心打翻试剂,马上处理。 4.有毒、致癌药剂例如丙稀酰胺(神经毒)、溴化乙啶(突变剂)、SDS(粉 尘)请戴手套及口罩取用,并勿到处污染,脱下手套后,养成洗手的好 习惯。 5.使用后的实验试剂和材料,应放在专用的收集桶内。固体培养基、琼脂 糖或有毒物品不得倒入水槽或下水道中。 6.使用刻度吸管取物时,切勿用嘴吸取,请用自动吸管或吸耳球。 仪器 1.使用仪器前先了解其性能、配备及正确操作方法,零件及附件严禁拆卸, 勿私自调整,并注意插座电压(110V或220V)之类别。 2.使用离心机时,离心管要两两对称、重量平衡,离心机未停下不得打开 盖子。冷冻离心机于开机状态时,务必盖紧盖子,以保持离心槽之低温并避免结霜。 3.电源供应器有高电压,切勿触摸电极或电泳槽内溶液,手湿切勿开启电 源。

细胞生物学论文.

线粒体病的研究论文 12级生工一班蒋超(1202011023) 【摘要】线粒体产生细胞生存所必需的能量,是细胞质内带有遗传信息的细胞器。近年来,线粒体机能异常与人类疾病的关系逐渐受到人们关注,如线粒体脑肌病、线粒体心肌病、Parkinson病、Alzhcirner病等疾病相关。广义的线粒体病是指以线粒体异常为主要病因的一大类疾病。除线粒体基因组缺陷直接导致的疾病外,编码线粒体蛋白的核DNA突变也可引起线粒体病,但这种疾病变现为孟德尔遗传方式。目前还发现有一类线粒体疾病,可能涉及到mtDNA与nDNA的共同改变,认为是基因组间交流的通讯缺陷。通常所指的线粒体疾病为狭义的概念,即线粒体DNA突变所指的线粒体功能异常。 一、线粒体的功能 1.线粒体最主要的功能是氧化磷酸化氧化代谢产生的能量转化为电化学质子梯度,结果产出高能磷酸键生成ATP。在有氧条件下,电子从NADH传递到氧,获得的能量转移被用作两个线粒体膜之间质子泵。质子泵经电子向链下部传递用于能量释放并产生PH梯度和近60mv的电子梯度穿过线粒体内膜,复合物V(ATP)合成酶用这种梯度能量产生ATP。在氧化磷酸化期间,线粒体产生ROS,线粒体超氧化物歧化酶在去除反应性氧中起重要作用。ROS能损害蛋白质和核酸,如果不及时去除可引起线粒体和细胞损害。 2.线粒体在细胞凋亡中起重要作用多数凋亡前刺激需要线粒体外膜通透性,引起线粒体内膜释放蛋白质到胞浆。如细胞色素C和凋亡早期因子,这些因子释放的关键作用是通道开放(线粒体传递孔),孔的开放和凋亡活化与线粒体蛋白质降解相关。在此条件下凋亡的过度活化,线粒体氧化磷酸化与Leber遗传性视神经中细胞死亡有关。 3.线粒体在某些代谢通路中也起基本作用由于丙酮酸脱氢酶(PDH)引起丙酮酸氧化发生与线粒体内部,并提供乙酰辅酶A来燃烧Krebs循环。对Krebs循环、脂肪酸氧化、酮氧化和支链丙酮酸代谢酶全包含在线粒体内,尿素循环的某些步骤也位于线粒体内。因此线粒体功能丧失引起某些同路异常。

细胞生物学实验社会实践报告

建立一个动物细胞培养室与植物细胞培养室所需的条件与社会价值无菌环境是细胞离体培养的最基本条件,所以构建一个细胞培养室需要保证工作环境不受微生物和其他有害物质污染,并且干燥无烟尘。细胞培养室的设计原则一般是无菌操作区设在室内较少走动的内侧,常规操作和封闭培养于一室,而洗刷消毒在另一室。 一、基础实验室配置 ⑴消毒间:消毒间主要为了处理实验器材以及实验材料,营造一个无菌的试验环境,一般消毒间会配备超净实验台、高压灭菌锅、排风灭火设备、细菌过滤设备、干热消毒柜、电炉、酸缸等。 ⑵无菌操作间:一般由缓冲间和操作间两部分组成。缓冲间在外侧,多用于实验之前的准备,例如:更衣,准备实验材料,处理实验数据等,可放置电冰箱,冷藏器及消毒好的无菌物品等。操作间放置净化工作台及二氧化碳培养箱,离心机,倒置显微镜等。工作人员进入操作间一定要消毒并更衣。 (3)培养基配制间:主要用于配置细胞培养所用的培养基。主要包括冰箱、天平、微波炉、pH计、培养基分装器、药品柜、器械柜、抽气泵、电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液管、烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。 (4)培养室:用于培养细胞,放置以接种的培养基等。为了控制培养室的温度和光照时间及其强度,培养室的房间不要窗户,但应当留一个通气窗,并安上排气扇。室内温度由空调控制,光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修,地面用水磨石或瓷砖铺

设,一般要分两间,一为光照培养室,一为暗培养室。培养室外应有一预备间或走廊。培养室应配有培养架、转床、摇床、光照培养箱、生化培养箱、自动控时器等。 (5)洗涤间:主要用于清洗实验之后的用具。除配置水槽外,还需配置洗液皿、落水架、干燥箱、柜子、超声波清洗器等,有需求的还可以配置洗瓶机。 以上基础设施若实验室条件不够,可将消毒间,培养基配制间,洗涤间合并一起,但注意实验室卫生以及仪器摆放,房间要保持清洁,明亮。 二、辅助实验室 细胞学鉴定室:其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥,使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。应配置各种显微镜、照相系统等。 生化分析室:在以培养细胞产物为主要目的的实验室中,应建立相应的分析化验实验室,以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。离心机、酶联免疫检测仪、天平、PCR仪等。 温室:用于试管苗的锻炼和移植,为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。常用设备有:温室、弥雾装置、荫棚、移栽床、钵、盆、基质等(用于植物细胞培养室)。 实验器材汇总:

细胞生物学课程论文

细胞生物学课程论文 题名:细胞凋亡的机理与应用 姓名: 学号: 专业: 年级: 指导教师:

综述---细胞凋亡的机理与应用 摘要:细胞凋亡是一种由基因调控的细胞主动死亡过程,是机体生长发育、细胞分化、生理及病理性死亡的重要机制。线粒体、肿瘤坏死因子、受体基因DNA降解、凋亡因子、内质网以及缺氧条件都会导致细胞凋亡。细胞选择不同的死亡途径,往往由导致细胞死亡的起始原因所决定。细胞凋亡有害也有利,如会引起肿瘤、自身免疫疾病等等。 细胞凋亡在机体组织改建过程中起着不可替代的作用。细胞凋亡是机体的一种基本生理机制,贯穿机体整个生命活动过程,为机体正常细胞的更新和异常细胞的清除提供了手段,对维持个体正常生理过程和功能表达具重大生物学意义。细胞凋亡近年来已成为细胞生物学与分子生物学的研究热点,对细胞凋亡机理的深入探讨可对一些疾病包括癌症提供新的治疗方法和途径,目前药物开发多是从病理过程中的分子机制、正常生理过程起作用的因子来寻找新药。 关键词:细胞凋亡;基因调控;线粒体;肿瘤坏死因子;DNA降解 Review - cell apoptosis mechanism and application Abstract: Apoptosis is an initiative by gene.the cell death process is the body's growth and development, cell differentiation, physiological and pathological death important mechanism. Mitochondria, tumor necrosis factor, receptor gene DNA degradation, apoptosis factor, endoplasmic reticulum and anoxic conditions would lead to a cell apoptosis. Cells choose different death way by causing cell death, often determined by the initial cause. Apoptosis harmful, such as will cause was good tumors, an autoimmune disease, etc. Apoptosis body organization restructuring in plays an irreplaceable role. Apoptosis is a basic body throughout the body physiological mechanism, whole life activities, as the body's normal cells during the update and abnormal cells provides measures to remove, the physiological processes and to maintain the normal function of the individual to express a significant biological significance. Apoptosis in recent years has become the cell biology and molecular biology research hotspot, the mechanism of the depth of apoptosis of some diseases including cancer can provide new treatments and ways, currently drug development from the pathological process more than the molecular mechanism, normal physiology process effect factor to look for new drugs. Key words:apoptosis;Gene regulation;mitochondria;Tumor necrosis factor; DNA-degradation 正文

细胞生物学论文 收获 感悟

<细胞--一个和谐的社会>学期总结 xxxxxxxxxxxx 收获 (一)对细胞的认识 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。从1665年英国人胡克发现第一个植物细胞后,历经170多年的研究探索,科学家们创立了被认为是19世纪的三大发现之一的细胞学说,细胞学说的创立对细胞学的发展起着极大的推动作用,在19世纪的最后25年的时间里,人们相继发现了有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等细胞生命现象,同时还发现了染色体和多种细胞器,这段时间是细胞学的经典时期。1876年,亨特等发现了动物细胞的受精现象,于是实验细胞学得以迅速发展,人们广泛应用实验手段与分析方法来研究细胞学中的一些根本问题,于是开始出现了细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等生物学分支。20世纪50年代以来,电子显微镜与超薄切片技术相结合,产生了细胞超微结构这一新兴领域,大大地加深与拓宽了人们对细胞的认识,不仅对已知的细胞结构,诸如线粒体、高尔基体、细胞膜、核膜、核仁、染色体结构的了解出现了全新的面貌,而且发现了一些新的重要的细胞结构,如内质网、核糖体、溶酶体、核孔复合体与细胞骨架体系等,为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。在这时期,生物化学与细胞学的相互渗透与结合,使人们对细胞结构与功能相结合的研究水平达到了前所未有的高度。20世纪60年代,“细胞生物学”以一门新的学科出现,70年代随着分子生物学的兴起,细胞生物学对细胞的研究由细胞、亚显微结构进入了分子水平。透射电子显微镜、扫描电子显微镜与扫描隧道显微镜的发明为细胞生物学学科的建立以及发展起着重要的推动作用。PCR技术的应用及序列分析手段的改进,使人类基因组计划得以提前5年完成。 (二)加深理解和拓宽了细胞生物学的理论知识 通过一学期的学习,我从知识的深度和广度上都有较大的提高。以下几方面是本人对新知识的理解和收获。 细胞通讯 细胞的生命活动是由通讯引发的一系列生理活动现象。细胞通讯有三种方式:通过信号分子传递信息、通过相邻细胞表面分子的黏着相联系、通过细胞与胞外基质的黏着发生关系。其中通过信号分子的细胞通讯是主要的方式,也是发现最早研究最深入的细胞通讯。信号分子按组成分有激素、局部介质和神经递质三种类型。细胞内受体主要位于细胞核内,有两个不同的结构域,一个是与DNA结合的结构域,另一个是激活基因转录的N端结构域。信号在转导过程中,具有级联放大效应,细胞在接收信号之后,通过信号分子水解、受体钝化、受体减量调节以及磷酸酶作用使信号分子终止,以维持细胞正常的生命活动。 蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成和分选运输是细胞中最重要的生命活动之一。核糖体是蛋白质合成的场所,其中糙面内质网上合成的蛋白质提供给内膜系统、细胞质膜以及细胞外,而内膜系统外的部分所需蛋白质则由游离核糖体合成的蛋白质提供。核糖体上合成的蛋白质为其一级结构,在导肽、信号肽的指导下,具一级结构的蛋白质以核孔运输、跨膜运输或小泡运输的方式分选定位到细胞特定部位。在蛋白质运输经过内质网、高尔基体时,在分子伴侣的帮助下进行蛋白质的加工修饰和拆叠,形成特定的蛋白质空间构象。 细胞周期调控

细胞生物学实验实验报告

细胞生物学实验 班级:生科142 姓名:旷江 学号:10143131 组号: 2 小组成员:旷江、韦立尧、莫霞指导老师:范立强、李鹏飞 华东理工大学 应用生物学系

摘要 本次细胞生物学实验通过细胞形态与结构的观察技术,细胞化学,细胞生理,细胞培养与分析,细胞周期分析,细胞成分分离与分析,细胞增殖与染色等技术对动植物细胞进行细胞形态结构的观察、细胞生理过程的研究、细胞培养与细胞分析、细胞冻存与复苏等,以此来研究动植物细胞的结构、功能和各种生命规律。 关键词:细胞增殖、细胞染色、冻存复苏、生理过程、形态结构

Abstract The cell biology experiment was carried out by cell morphology and structure observation technique, cytochemistry, cell physiology, cell culture and analysis, cell cycle analysis, cell fractionation and analysis, cell proliferation and staining. Observation of cell physiological processes, cell culture and cell analysis, cell cryopreservation and resuscitation, in order to study the structure of animals and plants, functions and a variety of laws of life. Key words: cell proliferation, cell staining, cryopreservation, physiological processes, morphological structur

(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

细胞生物学综述论文

细胞生物学 课程论文 题目:第二信使cAMP/cGMP对大鼠 卵巢功能的调控机制 第二信使cAMP/cGMP信号通路对大鼠卵巢功能的调控机制 摘要: 在哺乳动物卵巢中,卵泡的生长发育及分化需要颗粒细胞和卵母细胞特异性基因的协同表达.这一程序的执行依赖于卵母细胞与颗粒细胞之间交换的局部信号,以及促性腺激素的调控。因此,用信号转导通路来解释促性腺激素对哺乳动物卵巢卵泡生长发育的调控作用,可以很好的解释在这些过程中那些基因的适时表达与调控.卵巢卵泡的生长发育以及卵母细胞的成熟与排卵是一个复杂的内分泌、旁分泌和自分泌的’作用过程,其都可以转为对环核普酸水平的调控.胞内cAMP的变化可以调控促性腺激素对颗拉细胞与膜细胞功能的调节作用。由此可见,第二信使cAMP在细胞信号转导中起着重要作用,

但为什么相同的cAMP加印信号可以诱导不同的生理反应。20年前,cAMP信号区域化的提出似乎解答了这一疑惑.哺乳动物卵巢产生可用的卵母细胞主要取决于促性腺激素对卵泡发育、颗粒细胞成熟,排卵及黄体化的调节作用.LH和FSH的作用很大程度上取决于cAMP依赖性信号转导,现在也已经发现许多其他因子可以通过激活其他信号转导通路来调节促性腺激素对卵巢的作用.因此,目前研究表明第二信使。cGMP田对卵巢功能有重要的调节作用. 关键词:第二信使磷酸二脂酶卵巢细胞 1第二信使cAMP/cGMP通路对大鼠颗粒细胞体外成熟的调控及其机制研究:颗粒细胞中第二信使。cAMP/cGMP的失活很大程度上取决于一系列相应的PDE的表达及其活性的变化.为了研究第二信使通路在大鼠颖粒细胞体外成熟过程中的调控作用,本试验体外培养了未成熟大鼠卵巢颗粒细胞,利用FSH处理颗粒细胞,并检测了E2,cAMP/cGMP浓度的变化,同时分析了PDE4蛋白的表达及cAMP一PDE活性的变化.结果清楚地表明颗粒细胞在48h成熟时,试验组cAMP浓度显著高于对照组,而cGMP没有明显变化;蛋白印迹试验发现试验组出现两条PDE4条带,约80和70KDa;cAMP一PDE活性分析结果表明对照组在整个48h过程中的活性都较低,而试验组在6到12h时,cAMP一PDE活性显著升高.综上所述,在大鼠颗粒细胞体外成熟过程中FSH使cAMP 一PDE活性升高主要与PDE4蛋白的表达有关,同时颗粒细胞中cAN于的累积不是通过cAMP一PDE活性的变化来实现的.

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