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糖生物学的主要内容

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糖生物学的主要内容

第一章:序言

糖生物学:广义来说,糖生物学可定义为研究自然界广泛分布的糖类(糖链和聚糖)其结构、生物合成及生物学的一门学科

糖缀合物:单糖、寡糖或多糖与蛋白质和脂质连接形成糖缀合物

一种酶,一连键规则:由于糖基转移酶对供体和接纳体有严格的专一性要求,在特异的连键上一种酶只能添加一种形式的糖

微不均一性:

在一种特殊型细胞中的一种给定蛋白质的任何给定糖基化位点上合成的聚糖的精确结构中发现有一定范围的变化

聚糖功能的研究方法:

1 应用凝集素或抗体对特异聚糖的定域或干扰

2 利用糖基化的代谢抑制或变更

3 发现特异性受体的天然聚糖配体

4 发现识别特异聚糖的受体

5 可溶性聚糖或结构模拟物的干扰

6 应用糖苷酶去除特异的聚糖结构

7 对天然或遗传工程的聚糖突变株进行研究

8 对天然或遗传工程的聚糖受体突变株的研究

第二章:糖的结构和性质

α-D-吡喃葡萄糖 α-D-吡喃半乳糖 β-D-吡喃甘露糖

单糖的物理、化学性质

第三章:单糖代谢

转运子的分类:

易扩散转运子(GLUT )特点:不需能量 ,Km=2-20mmol/l

能量依赖型转运子特点:需能,转运效率高 (1)离子偶联型:钠-葡萄糖转运子SGLT,Km=1mmol/l (2)ATP 依赖的磷酸化偶联型:Km 微摩尔数量级(细菌)

胞内单糖的来源:(1)胞外糖源(2)胞内糖源(补救途径)

单糖在细胞的代谢过程(以Man 为例)

细胞外的Man 被细胞膜上的甘露糖转运子转移到细胞内,在细胞质中在甘露糖激酶的作用下形成Man-6-P 。在磷酸变位酶的作用下Man-6-P 转变为Man-1-P ,Man-1-P 与GTP 反应,脱去一个焦磷酸,生成GDP-Man 。 GDP-Man 被糖核苷酸转运子转移到内质网和高尔基体中,进行糖缀合物的合成,最后为分泌到细胞膜或分泌到细胞外这是胞外糖源途径,单糖在细胞内的代谢还有另一种途径,即补救途径溶酶体中的糖缀合物被水解酶水解,产生的甘露糖被转运到细胞之内,按照胞外糖源途径参与代谢。

蜜蜂综合症:尽管甘露糖是必须的,但在蜜蜂综合症中,它却是致死的。当蜜蜂被喂食甘露糖而非蔗糖和葡萄糖时,在喂食后的最初几分钟,蜜蜂的行为表现正常,但随后它们突然衰竭、死亡。

原因:甘露糖进入细胞后,在大量己糖激酶的作用下发生磷酸化并消耗ATP 。这时Man-6-P 成为蜜蜂唯一的能量来源,它必须被转化为Fru-6-P 才能进入糖酵解。但在蜜蜂体内的磷酸甘露糖异构酶活性相当低,这就产生了瓶颈而使Man-6-P 堆积。堆积的Man-6-P 迅速被磷酸酶分解成游离的甘露糖,而甘露糖又再次发生磷酸化,这样使ATP 供给

H

减少。如此几次无用的循环耗尽ATP,导致死亡。

核苷酸转运子:在真核细胞中,能够将在胞液中合成的糖核苷酸转运到亚细胞器的腔内,并从亚细胞器中送出核苷二磷酸转化而生成的核苷一磷酸的蛋白载体

存在部位:(1)大多数存在于高尔基体,(2)部分存在于内质网

特点: a 转运不需要能量,不受离子载体的影响 b 受到核苷一磷酸和核苷二磷酸的竞争性抑制,单糖无抑制作用

第四章:N-连接糖基化

N-连接糖基化的概念:

糖蛋白的N—连接聚糖通过还原端与天冬酰胺的酰胺氮共接连接,

形成了N-连接糖蛋白

位点:Asn-X-Ser/Thr

分类:高甘露糖型、复杂型、杂合型

特点:有共同的核心五糖结构

脂连接寡糖的合成

启动N-连接聚糖合成的供体似一种Gla3Man9GlcNAc2结构,通过焦磷酸连键与脂质多萜醇结合。多萜醇一螺旋或折叠式构象插入脂双分子层中。多萜醇头部基团上的聚糖的组装分两阶段进行。第一阶段发生在内质网膜的细胞质侧面,第二阶段发生在腔内。催化两个GlcNAc残基和五个甘露糖残基结合所需的酶,直接利用了核苷酸供体尿苷二磷酸UDP-GlcNAc和GDP-Man。此时,脂连接的聚糖进行跨膜易位。增长的聚糖链暴露在内质网膜的腔内侧,新糖继续添加,作为添加最后4个甘露糖残基和3个葡萄糖残基的中间供体是连接多萜醇的糖。与多萜醇连接的这两种糖,是由多萜醇磷酸与UDP-Glc或GDP-Man反应,在内质网膜的细胞质表面上合成的。在这些反应中能量来自糖-磷酸键

N-糖基化的形成场所:内质网、高尔基体

Ⅰ-细胞病:糖蛋白缺少Man-6-P信号,形成的溶酶体酶不能向溶酶体中输送,溶酶体中水解酶缺失,引起蓄积症

糖缺陷糖蛋白综合症:N-聚糖生物合成的最初几步进行不完全或完全不能进行,结果蛋白质中的Asn-X-Thr/Ser只有很少带有糖链

糖基化工程:是利用基因工程、酶工程及其他生物学和生化技术,使得糖复合物上具有人们所需要的糖链结构的一门工程学科

第五章:O-聚糖

O-聚糖:GalNAc残基以α糖苷键对蛋白质上的丝氨酸或苏氨酸残基、进行的修饰产生了O-连接寡糖或O-聚糖

O-聚糖与N-聚糖的比较:

(1)O-聚糖的生物合成比N-聚糖的产生简单,不需要将脂连接前体转移到蛋白质上(2)O-聚糖合成的初始步骤是在多肽GalNAc转移酶的催化下,GalNAc与丝氨酸和苏氨酸残基联接(3)GalNAc 与丝氨酸和苏氨酸以α氧糖苷键相连(4)分枝较少,通常为二天线

T抗原:在生物合成的相对早期,O-聚糖能被连接上唾液酸残基而被修饰和终止,这些唾液酸的连接生成了一系列的O-聚糖结构,这些结构通常限制了近一步的合成步骤,被共同称为肿瘤相关抗原

第六章:糖鞘脂

糖鞘脂:糖与脑酰胺通过共价键连接成的分子

糖鞘脂分子的最小模块是由一个单糖与脑酰胺单位连接构成在高等动物细胞中,单糖通常是葡萄糖或半乳糖

糖鞘脂的生物合成:

糖鞘脂的从头合成途径起始于内质网-高尔基体质膜双层内叶。首先,D-赤糖-二氢鞘氨醇经酰基化和去饱和作用生成脑酰胺。然后在脑酰胺特异的葡萄糖基转移酶或脑酰胺特异的半乳糖基转移酶催化下糖基化生成葡萄糖脑酰胺或半乳糖脑酰胺。半乳糖脑酰胺合成的主要部位在内质网内。葡萄糖脑酰胺的合成位于内质网和高尔基膜泡液侧。生成的葡萄糖脑酰胺通过某种翻转机制跨膜进入内质网-高尔基体腔途径,近一步添加糖基延长糖链葡萄糖脑酰胺第一个添加的通常是连接的半乳糖残基,生成乳糖脑酰胺,然后以不同的连接方式逐个添加糖基,形成多种核心糖链结构。

糖鞘脂的生理功能:

(1)糖鞘脂在细胞膜中起组织功能(2)保护上皮细胞免受不利环境的侵害(3)为肠道共生菌群提供黏附位点(4)作为高度特异性的受体靶

高歇病:降解葡萄糖脑酰胺的葡萄糖苷酶的基因突变,使溶酶体中的葡萄糖脑酰胺不能够被降解。症状表现为肝、脾肿大和骨骼畸形

格林-巴利综合症和米勒-费希尔综合症:弯曲杆菌感染之后,在病人血循环中出现抗某些神经节苷脂的抗体。

第七章:GPI锚

GPI锚的结构:(1)糖链(2)肌醇磷酸(3)插入脂双层内的长脂肪酸链

GPI锚的功能:

(1)赋予膜蛋白较大的横向运动性(2)通过激活脂酶介导蛋白的释放及分泌

(3)靶向膜蛋白使其定位于细胞表面特定的区域(4)调节细胞内吞及蛋白质的周转

(5)参与受体介导的细胞信号转导

阵发性夜间血红蛋白尿症:是一种获得性溶血性贫血,其病因是缺少作为补体调节蛋白的衰变加速因子和补体C8的结合蛋白。这二者都是GPI蛋白,他们均可阻止补体激活所致的溶血

第八章:蛋白聚糖和糖胺聚糖

蛋白聚糖:是由1个核心蛋白与1条或多条共价连接的GAG链组成的生物大分子

糖胺聚糖:是直链多糖,由一个氨基糖(GlcNAc或GalNAc)和一个糖醛酸形成的二糖作为基本的结构单位

糖胺聚糖的分类:(1)透明质酸(2)硫酸软骨素(3)硫酸皮肤素(4)硫酸角质素

粘多糖蓄积病:属于一类溶酶体蓄积病,以GAG分解代谢缺陷和大量GAG堆积于组织细胞核排泄于尿中为特征。临床表现面容变形,多发性骨发育不良、智能发育不全、内脏损害及角膜混沌。

第九章:高尔基体内其他类型的聚糖

C-甘露糖基化:单一的甘露糖残基的C-1以α连键连接到核糖核酸酶2Trp-7吲哚环C-2原子上

糖化:单糖中的还原端的羰基和蛋白质的氨基(可以是N末端,也可以是赖氨酸侧链的氨基)在温和

的条件下形成西夫碱,经重排转变成较为稳定的产物

第十章不同类型聚糖的共同结构

2-型糖链:构成N-连接、O-连接和脂连接聚糖的核心前体常被GlcNAc残基修饰,在一个或多个GlcNAc 残基上加上β1-4连接的半乳糖,所形成的结构被命名为“2-型糖链”,其组分二糖为乳糖胺单元

1-型糖链:N-连接、O-连接和脂连接聚糖核心结构前体末端的GlcNAc残基可被β1-3连接的半乳糖修饰,所形成的结构被命名为“1-型糖链”,其组分二糖为拟乳糖胺单元

多聚乳糖胺:糖蛋白与糖脂通常带有包括直线型2-型乳糖胺单元的多聚体聚糖,这样的结构被称为多聚乳糖胺

P血型抗原:是红细胞及包括膀胱上皮在内的其他组织上的膜结合糖鞘脂所呈现的聚糖结构

第十一章糖基转移酶

聚糖的生物合成的酶:(1)次要:糖苷酶(2)主要:糖基转移酶

糖基转移酶作用的共同特点:

(1)糖基的供体:糖核苷酸、糖磷酸多萜醇(2)糖基的受体:大部分糖基受体是寡糖

(3)糖蛋白中有特异的蛋白质序列(4)一键一酶原则

调节糖基转移酶作用的因素:

(1)供体转运进入腔内的糖核苷酸供体的浓度(2)特定的糖核苷酸降解酶

(3)利用相同供体或接纳体的糖基转移酶的竞争

(4)腔内接纳体的浓度

(5)腔内的pH以及接纳体通过特定高尔基体区室的时间

糖基转移酶的程序性作用:某一个转移酶合成的寡糖产物是其他糖基转移酶进行一系列合成接纳体底物

Ⅱ型跨膜蛋白特征:所有的高尔基体糖基转移酶具有单一的跨膜结构域,该结构域的两翼分别为一个短的氨基末端结构域和一个长羧基末端结构域

第十二章模式生物体中的糖基化

第十三章植物细胞壁的糖生物学

细胞壁的结构:(1)纤维素微原纤维(2)富含半乳糖醛酸(果胶)酸性多糖凝胶

(3)钙离子桥交联的多糖(半纤维素)

羟脯氨酸的糖基化过程遵循相邻接触原则:一个被糖基化的羟脯氨酸残基必须紧连接着另一个羟脯氨酸残基

阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP):是细胞外或锚定在细胞质膜上,典型地含糖90%以上的蛋白质

功能:AGP在决定细胞命运和体细胞胚胎发生上有重要作用

植物细胞生长需要蛋白质和寡糖介导的木聚糖网络的松开过程

参与的酶和蛋白:(1)膨胀蛋白:是一些与细胞壁向结合的小分子蛋白,27kDa,可以破坏基质的纤维素

与多糖间非共价空间或氢键,诱导细胞的延伸(2)内切β聚糖酶

(3)木聚糖内切转移糖苷酶

寡糖诱导子:

真菌细胞壁降解:葡聚糖、壳聚糖和脱乙酰壳寡糖(4-20个糖基)

植物细胞壁降解产物:寡聚拌入糖醛酸(果胶片段)

糖脂信号在固氮菌与植物建立共生关系过程中起关键作用:

结瘤因子壳寡糖脂

植物糖蛋白复合型N-聚糖:复合型:具有高致免疫性

第十四章细菌多糖

细菌多糖的结构:

肽聚糖

β葡聚糖

脂多糖

细菌多糖的功能:

荚膜多糖、脂多糖抵御补体和噬菌体的进攻

脂聚糖中的脂A(内毒素)

肽聚糖(胞壁质):

结构:

糖链:平行多糖链构成,β1,4连接的GlcNAc和N-乙酰胞壁酸

肽链:由L-Ala,D-氨基酸(D-Glu和D-Ala),L-二氨基庚二酸

功能:赋予细胞机械强度和一定形状,并提供一个保持胞内渗透压的屏障

膜衍生寡糖(MDO):

存在于革兰氏阴性菌的周质,由6-12个葡萄糖单位构成的β葡聚糖,多数以β1-2连接,并有β1-6分枝

功能:MDO的高电荷与胞壁质多糖构成的电荷层形成一个渗透压的缓冲,保护内膜

脂多糖:

结构:

(1)脂A:将脂多糖锚定在外膜上作为内层核心区和外层的支架,由两个1-6连接的葡萄糖按残基组成,还原端连有脂肪酸(2)内层核心区:庚糖、KDO、己糖和磷酸基团(3)O-抗原:由2-8个糖残基构成,提供一个抵御疏水抗生素的亲水屏障

脂A的生物学效应:与哺乳动物有非常强的生物学效应,导致发热、脓毒性休克和多种有害的生理学效应。

荚膜多糖:

功能:

(1)作为黏附的受体(2)防止干燥作用(3)抵御多种噬菌体和脊椎动物宿主的补体

第十五章动物凝集素的分类和发现

凝集素的概念:一类非抗体的蛋白质或糖蛋白,它能与糖类专一地非共价结合,并具有凝集细胞和沉淀聚糖和复合糖的作用

动物凝集素目前的分类依据:早期与糖的最强结合,现在凝集素氨基酸序列的同源性

分类:

C类凝集素:与糖识别时需要钙离子的参与

S类凝集素:在稳定结构时需要硫醇类

P类凝集素:识别Man-6-P的凝集素

I类凝集素:专一识别唾液酸

凝集素活性的调节:

对氧敏感的凝集素:液胞

对pH敏感的凝集素

凝集素-配体相互作用的本质:

(1)凝集素与糖胺聚糖的作用:由有序排列的表面电荷接触介导(2)凝集素与N-和O-聚糖的作用:A 结合部位出现在蛋白质表面的浅凹去,结合力较弱B 通过氢键(包括糖类的羟基)的结合并且有范德华力参与(单糖环的疏水面与芳香氨基酸侧链面对面地堆积形成的疏水相互作用)C 二者之间的选择性可有增加糖和蛋白质之间的接触,包括桥连水分子或二价阳离子实现

所有的动物凝集素与糖的结合通常是多价的

凝集素的天然配体是典型的复合型糖缀合物,这种缀合物带有成簇排列的相关糖链,与成簇凝集素结合部位产生高亲和的结合,并进一步被质量传输效应增强

第 16 章 I-型凝集

I-型凝集素的共同特征

(1)I-型凝集素的的一级氨基酸序列表明是IgSF的成员,含有一个N-末端的Ⅴ组结构域,后面紧接可变数目的C2组结构域(2)第一个和第二个结构域中的半光氨酸是以奇数出现的(3)对唾液酸化结构识别的专一性

CD22、CD33、唾液酸黏附素

第17章 C-型凝集素

C-型凝集素的定义和序列模体

(1)CRD:115-130个氨基酸(2)具有不变的半胱氨酸残基

(3)具有共有的氨基酸序列

C-型凝集素的不同亚家族

内吞型凝集素

胶原凝素

选择素

淋巴细胞凝集素

蛋白聚糖凝集素

选择素:是一类I型膜细胞结合的C-型凝集素,在血管内皮组织和循环的白细胞中表达并参与了选择性的细胞黏附

分类:L-选择素:表达在所有白细胞表面

E-选择素:由细胞活素激活的内皮细胞表达

P-选择素:在血小板颗粒和内皮细胞的Weibel-Palade 体中为组成型表达

结构特征:(1)氨基末端有一个CRD(2)EGF和多个重复的不提调节结构域

(3)蛋白质有一个跨膜域和一个较大的胞质域

第 18 章选择素

选择素:属于C型凝集素,分为3个成员,L-选择素、E-选择素、P-选择素,具有共同的整体结构和氨基酸序列,并且对他们黏附功能起作用的相关聚糖也呈现结构的类似性,每一个成员都参与了血细胞和内皮细胞相互作用的介导

第十九章 S - 型凝集素

S-型凝集素:最早定名为半乳凝集素,能够与含有β半乳糖基的糖缀合物结合,并且糖识别结构域具有共同的一级结构同源性

生物化学糖代谢知识点总结材料

第六章糖代 糖(carbohydrates)即碳水化合物,是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类: 单糖:葡萄糖(G)、果糖(F),半乳糖(Gal),核糖 双糖:麦芽糖(G-G),蔗糖(G-F),乳糖(G-Gal) 多糖:淀粉,糖原(Gn),纤维素 结合糖: 糖脂,糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下: 淀粉:植物中养分的储存形式 糖原:动物体葡萄糖的储存形式 纤维素:作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构,调节细胞信息传递,形成生物活性物质,构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代概况——分解、储存、合成

各种组织细胞 门静脉 肠粘膜上皮细胞 体循环 小肠肠腔 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位:主要在小肠,少量在口腔。 消化过程:口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位:小肠上段 吸收形式:单糖 吸收机制:依赖Na+依赖型葡萄糖转运体(SGLT )转运。 2.吸收 吸收途径: SGLT 肝脏

过程 四、糖的无氧分解 第一阶段:糖酵解 第二阶段:乳酸生成 反应部位:胞液 产能方式:底物水平磷酸化 净生成ATP 数量:2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节:糖无氧酵解代途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变构 调节。 E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD + 乳 酸 NADH+H +

第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段:三羧酸循环 生理意义: 五、糖的有氧氧化 1、反应过程 ○1糖酵解途径(同糖酵解,略) ②丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。 总反应式: 关键酶 调节方式 ? 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌收缩更为重要。 ? 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞,如:红细胞 ② 代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞 第一阶段:糖酵解途径 G (Gn ) 丙酮酸 乙酰CoA ATP ADP 胞液 线粒体 丙酮酸 乙酰CoA NAD + , HSCoA CO 2 , NADH + H + 丙酮酸脱氢酶复合体

世界生物学史资料

世界生物学发展史 生物学的发展经历了萌芽期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。 生物学发展的萌芽时期是指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000年)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,原始人开始了栽培植物、饲养动物并有了原始的医术,这一切为生物学发展奠定了基础。 到了奴隶社会(约4000年前开始)和封建社会后期,人类进入了铁器时代。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学还停留在搜集事实的阶段。但在搜集的同时也进行了整理,并被后人叫做所谓的古代生物学。古代的生物学在欧洲以古希腊为中心,著名的学者有亚里士多德研究(形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解11剖学和生理学),他们的学说在生物学领域内整整统治了1000年。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。 从15世纪下半叶到18世纪末是近代生物学的第一阶段,这一时期,在生物学研究中,主要的有维萨里等人的解剖学,哈维的生理学,林耐的分类学以及从18世纪末并继续到19世纪初的拉马克等人的进化学说。 19世纪的自然科学,进入了全面繁荣的时代。近代生物学的主要领域在19世纪都获得重大进展。如细胞的发现,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19世纪有了明显的进展,著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等人。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,使植物生理学在理论上达到了系统化。 20世纪的生物学即属于现代生物学的范畴,始于1900年孟德尔学说的重新发现。此后,遗传学向理论(包括生物进化)和实践(主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透以及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生。50年代中期,由于华生和克里克等人的努力,产生了分子生物学。随着分子生物学和分子遗传学的发展以及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学。20世纪蓬勃发展的生态学在生物学中的地位日益增长。它的研究范围从群落扩大到生态系统,以至包括多种类型生态系统的综合考察和全球性的“生物圈”。它与地学、环境科学以及社会科学的结合,对生产和社会已产生重大的影响。此外另一门崭新的学科——神经生物学猛然崛起,人们愈来愈体会到神经系统,尤其是大脑的研究对生物学和人类发展的作用。20世纪的进化论研究也有明显的突破,集中表现在对进化机制和微观层次规律的揭示方面。总之,现代生物学正向微观和综合方向深入。 诺贝尔生理学医学奖 诺贝尔(Nobel.A,1833~1896),瑞典化学家、发明家、企业家。因硝化炸药、无烟炸药等的发明和制造而著称。拥有发明专利355项以上。1895年立遗嘱,将其遗产作为基金,

植物发育生物学资料

一、名词解释 1、花器官发生ABC模型:完全花器官由花萼(1轮)、花瓣(2轮)、雄蕊(3轮)、雌蕊(4轮)组成。A类(AP1、AP2)、B类(AP3/PI)、C类(AG)调控因子分别与SEP1、 2、3形成不同的聚合体,分别在1轮(A)、2轮(AB)、3轮(BC)、4轮(C)控制相应部位花器官的分化和形成。 2、春化作用:是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达,它们抑制开花负调控基因FLC的表达,从而促进开花。 3、光敏素(PHY):是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体,接收红光/远红光后,蛋白质的构象改变,C端激酶活化,通过磷酸化将光信号传导下去。 4、根边界细胞:是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞,其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。 5、近轴-远轴极性决定基因:近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准,近的是近轴,远的是远轴。例如 HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性,抑制远轴特性。 KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性,抑制近轴特性。 6、拟南芥生物钟分子结构:是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是 CCA1 、 LHY 、 TOC1 。前两者被磷酸化后抑制 TOC1 的表达,TOC1 转录翻译后促进 CCA1 、 LHY 的转录表达。光通过光受体促进 CCA1 、 LHY 的表达,抑制 TOC1 的表达。 7、隐花素:是吸收蓝光紫外光,在 N 端非共价结合 FAD 发色团,感受光能,并将能量传给 C 端激酶区域,使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是 CRY 。 (趋光素:是吸收蓝光紫外光,在 N 端非共价结合 FMN 发色团,感受光能,并将能量传给 C 端激酶区域,使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。)8、TPD1/EMS1:是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽 / 受体激酶 信号转导蛋白,它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。 9、近轴 - 远轴极性基因:是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。 近轴基因有 HD ZIP III 类基因 PHB 、 PHV 、 REV 等,远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的 YAB3 、 FIL 等。 10、泛素蛋白质降解复合物:一种降解蛋白质的复合物,能在特定识别酶的 作用下,将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白,是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。 11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和 形态学等不同水平上,利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理(调控机制)的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。 12、增殖分裂:产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。 如:顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂:产生的两个子细胞的命运不同,它们将发育成完全不同的细胞。 分化分裂是细胞分化的开始。如:受精卵的第一次分裂,形成气孔器母细胞的分裂,形成层细胞的平周分裂等。

细胞生物学资料整理汇总

Cell Biology:广泛采用现代生物学的实验技术和手段,应用分析和综合的方法,将细胞的整体活动水平,亚细胞水平和分子水平三方面的研究有机地结合起来,以动态的观点观察细胞和细胞器的结构和功能,以期最终阐明生命的基本规律。 脂筏(lipid raft)是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域(microdomain)。大小约70nm左右,是一种动态结构,位于质膜的外小叶。 质膜主要由膜脂和膜蛋白组成,另外还有少量糖,主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。 膜骨架membrane associated skeleton 细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 被动运输(passive transport):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。 简单扩散(simple diffusion)疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子的热运动可以使分子从膜的一侧通过细胞膜到另一侧,其结果是分子沿着浓度梯度降低的方向转运。因无需细胞提供能量,也没有膜蛋白的协助,故名。 协助扩散(facilitated diffusion) 小分子物质沿其浓度梯度(或电化学梯度)减小方向的跨膜运动,是由膜转运蛋白“协助”完成的。 主动运输active transport 由载体蛋白所介导的物质逆着浓度梯度或电化学梯度由低浓度侧到高浓度侧转运,需要供给能量。ATP 直接供能、间接供能、光能。 协同运输(cotransport):由离子泵与载体蛋白协同作用,利用跨膜的离子浓度梯度或电化学梯度,使特定离子的顺梯度运动与被转运分子或离子的逆梯度运输相偶联。直接动力是膜两侧的离子浓度梯度。 胞吞作用:质膜内陷形成囊泡将外界大分子裹进并输入细胞的过程。 胞吐作用:与胞吞作用的顺序相反,将细胞内的分泌泡或其它某些膜泡中的物质通过细胞膜运出细胞的过程。 外膜(outer membrane):单位膜结构,厚约6nm。含40%的脂类和60%的蛋白质,具有孔蛋白(porin)构成的直径 2-3nm 的亲水通道,10KD 以下的分子包括小型蛋白质可自由通过。 内膜(inner membrane):厚约6-8nm。含100种以上的多肽,蛋白质和脂类的比例高于3:1。心磷脂含量高(达20%)、缺乏胆固醇,类似于细菌。 膜间隙(intermembrane space):内外膜之间的腔隙,延伸到嵴的轴心部。宽约6-8nm。其中含有许多可溶性酶类,底物和辅助因子。标志酶为腺苷酸激酶。 基质(matrix):内膜之内侧,类似胶状物,含有很多Pr.和脂类。三羧酸循环,脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类都在其中。另外还有线粒体DNA、核糖体、tRNA、rRNA、DNA 聚合酶、AA 活化酶等。其标志酶为苹果酸脱氢酶。 外被(outerenvelop):双层膜,每层厚6~8nm,膜间隙为10~20nm。外膜通透性大,细胞质中大多数营养分子可自由进入膜间隙。内膜对物质透过的选择性比外膜强,其上有特殊载体称为转运体,可运载物质过膜。 类囊体(Thylakoid):在叶绿体基质中由单位膜所形成的封闭扁平小囊。 光合磷酸化(photophosphorylation):由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。 细胞质膜系统(cytoplasmic membrane system):是指细胞内那些在生物发生上与质膜相关的细胞器,显然不包括线粒体、叶绿体和过氧化物酶体,因为这几种细胞器的膜是逐步长大的,而不直接利用质膜。 膜结合细胞器(membrane-bound organelles)或膜结合区室(membrane-bound compartments):指细胞质中所有具有膜结构的细胞器,包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等。由于它们都是封闭的膜结构,内部都有一定的空间,所以又称为膜结合区室。 溶酶体(lysosome):是单层膜包围的,含有各种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。 信号肽(signal peptide):是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽,位于新合成肽链的N端,一般16~26个氨基酸残基,其中包括疏水核心区、信号肽的C 端和N 端。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)。 跨膜运输(transmembrane transport):蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下,进入ER;进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体,都是通过膜上的蛋白质转运体(转位因子),以解折叠的线性分子进入。

生物化学 糖代谢

糖代谢 一、多糖的代谢 1.淀粉 凡能催化淀粉分子及片段中α- 葡萄糖苷键水解的酶,统称淀粉酶(amylase)。 主要可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、和异淀粉酶4类。 (一)α-淀粉酶 又称液化酶、淀粉-1,4-糊精酶 1)作用机制 内切酶,从淀粉分子内部随机切断α-1,4糖苷键,不能水解α-1,6-糖苷键及与非还原性末端相连的α-1,4-糖苷键。 2)水解产物 直链淀粉 大部分直链糊精、少量麦芽糖与葡萄糖 支链淀粉 大部分分支糊精、少量麦芽糖与葡萄糖,底物分子越大,水解效率越高。 (二)β-淀粉酶 又叫淀粉-1,4-麦芽糖苷酶。 1)作用机制 外切酶,从淀粉分子的非还原性末端,依次切割α-1,4-糖苷键,生成β-型的麦芽糖;作用于支链淀粉时,遇到分支点即停止作用,剩下的大分子糊精称为β-极限糊精。 2)β-淀粉酶水解产物 支链淀粉 β-麦芽糖和β-极限糊精。 直链淀粉 β-麦芽糖。 (三)γ-淀粉酶 又称糖化酶、葡萄糖淀粉酶。 1)作用方式 它是一种外切酶。从淀粉分子的非还原性末端,依次切割α-1,4-葡萄糖苷键,产生β-葡萄糖。遇α-1,6和α-1,3-糖苷键时也可缓慢水解。 2) 产物 葡萄糖。 (四)异淀粉酶 又叫脱支酶、淀粉-1,6-葡萄糖苷酶。 1)作用方式 专一性水解支链淀粉或糖原的α-1,6-糖苷键,异淀粉酶对直链淀粉不作用。 2)产物 生成长短不一的直链淀粉(糊精)。 3)现象 碘反应蓝色加深 2.糖原 (一)糖原分解 糖原的降解需要三种酶,即糖原脱支酶,磷酸葡糖变位酶和糖原磷酸化酶。 (1)糖原磷酸化酶

该酶从糖原的非还原性末端以此切下葡萄糖残基,降解后的产物为1-磷酸葡萄糖。 (2)磷酸葡糖变位酶 糖原在糖原磷酸化酶的作用下降解产生1-磷酸葡糖。1-磷酸葡萄糖必须转化为6-磷酸葡糖后方可进入糖酵解进行分解。1-磷酸葡糖到6-磷酸葡糖的转化是由磷酸葡糖变位酶催化完成的。 (3)糖原脱支酶 该酶水解糖原的α-1,6-糖苷键,切下糖原分支。糖原脱支酶具有转移酶和葡糖甘酶两种活性。在糖原脱支酶分解有分支的糖原时,首先转移酶活性使其3个葡萄糖残基从分支处转移到附近的非还原性末端,在那里它们以α-1,4-葡萄糖苷键重新连接的单个葡萄糖残基,在葡萄糖苷酶的作用下被切下,以游离的葡萄糖形式释放。 补充: 1.糖原磷酸化只催化1,4-糖苷键的磷酸解,实际上磷酸化酶的作用只到 糖原的分支点前4个葡萄糖残基处即不能再继续进行催化,这时候就 需要糖原脱支酶。磷酸吡哆醛是磷酸化酶的必需辅助因子。 2.糖原的降解采用磷酸解而不是水解,具有重要的生物意义。 (1)磷酸解使降解下来的葡萄糖分子带上磷酸基团,葡萄糖-1-磷

最新生物学常见模式生物资料

模式生物 生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究,用于揭示某种具有普遍规律的生命现象。此时,这种被选定的生物物种就是模式生物。比如:孟德尔在揭示生物界遗传规律时选用豌豆作为实验材料,而摩尔根选用果蝇作为实验材料,在他们的研究中,豌豆和果蝇就是研究生物体遗传规律的模式生物。由于进化的原因,许多生命活动的基本方式在地球上的各种生物物种中是保守的,这是模式生物研究策略能够成功的基本基础。选择什么样的生物作为模式生物首先依赖于研究者要解决什么科学问题,然后寻找能最有利于解决这个问题的物种。19世纪末20世纪初,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育现象的难题可以得到部分解答。因为这些生物更容易被观察和实验操作,因此,除了在遗传学研究外,模式生物研究策略在发育生物学中获得了非常广泛的应用,一些物种被大家公认为优良的模式生物,如线虫、果蝇、非洲爪蟾、蝾螈、小鼠等。 随着人类基因组计划的完成和后基因组研究时代的到来,模式生物研究策略得到了更加的重视;基因的结构和功能可以在其它合适的生物中去研究,同样人类的生理和病理过程也可以选择合适的生物来模拟。 目前在人口与健康领域应用最广的模式生物包括,噬菌体、大肠杆菌、酿酒酵母、秀丽隐杆线虫、海胆、果蝇、斑马鱼、爪蟾和小鼠。在植物学研究中比较常用的有,拟南芥、水稻等。随着生命科学研究的发展,还会有新的物种被人们用来作为模式生物。但它们会有一些基本共同点: 1)有利于回答研究者关注的问题,能够代表生物界的某一大类群; 2)对人体和环境无害,容易获得并易于在实验室内饲养和繁殖; 3)世代短、子代多、遗传背景清楚; 4)容易进行实验操作,特别是具有遗传操作的手段和表型分析的方法。 背景 早在20世纪最初的20年中,甚至更早到19世纪,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。因为这些生物的细胞数量更少,分布相对单一,变化也较好观察。由于进化的原因,细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性,所以利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育共通规律是可能的。尤其是当在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时,发育的普

发育生物学作业资料

绪论: 1、发育生物学的定义,研究对象和研究任务? 答:定义:是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。研究对象:主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡,即生物个体发育中生命现象发展的机制。同时还研究生物种群系统发生的机制。 2、模式生物的共性特征? 答:a.其生理特征能够代表生物界的某一大类群;b.容易获得并易于在实验室内饲养繁殖; c.容易进行试验操作,特别是遗传学分析。 3、每种发育生物学模式生物的特点,优势及其应用? 答:a.两栖类——非洲爪蟾取卵方便,可常年取卵,卵母细胞体积大、数量多,易于显微操作。应用:最早使用的模式生物,卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。 b.鱼类——斑马鱼受精卵较大,发育前期无色素表达,性成熟周期短、遗传背景清楚。优势:世代周期短;胚胎透明,易于观察。应用:大规模遗传突变筛选。 c.鸟类——鸡胚胎发育过程与哺乳动物更加接近,且鸡胚在体外发育相对于哺乳动物更容易进行试验研究。应用:研究肢、体节等器官发育机制。 d.哺乳动物——小鼠特点及优势:繁殖快、饲养管理费用低,胚胎发育过程与人接近,遗传学背景较清楚。应用:作为很多人类疾病的动物模型。 e.无脊椎动物果蝇:繁殖迅速,染色体巨大且易于进行基因定位。酵母:单细胞动物,容易控制其生长,能方便的控制单倍体和二倍体间的相互转换,与哺乳动物编码蛋白的基因有高度同源性。秀丽隐杆线虫:所有细胞能被逐个盘点并各归其类;生命周期很短,只有2.5h;容易实现基因导入;已建立完整从受精卵到所有成体细胞的谱系图。 4、发育生物学常用的研究技术? 答:1、显微镜技术2、组织切片技术3、原位杂交技术4、报告基因技术5、细胞标记技术 第6章生殖细胞的发生 1、生殖质?在果蝇和线虫分别叫做什么? 答:生殖质:具有决定原始生殖细胞特性的细胞质,主要由蛋白质和RNA组成。在线虫中叫蛋白质后端颗粒,果蝇中叫极质或极颗粒。 2、PGC及生殖嵴? 答:PGC:相位产生载波技术是在光纤传感技术中一种非常流行的技术,具有解调简单,对硬件要求小的特点,该技术包括调制和解调两部分。生殖嵴:哺乳动物生殖嵴起源于中间中胚层,具有双向性发育的特点 3、小鼠PGCs迁移的机制?

细胞生物学复习全资料1

细胞生物学复习资料 第一章绪论 1.什么叫细胞生物学 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容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 第二章细胞基本知识概要 一、名词解释 1.古核细胞:也称古细菌,是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及膜系统;也有真核生物的特征。 2.含子:是基因不编码蛋白质的核苷酸序列,不出现在成熟的RNA分子中,在转录后通过加工被切除。大多数真核生物的基因都有含子。在古细菌中也有含子。 3.外显子:指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。 二、简答 1.真核细胞的三大基本结构体系 (1)以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统; (2)以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 (3)由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。 2.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。 (3)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。 (4)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。 (5)所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。 3.病毒与细胞在起源与进化中的关系并说出证明 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实现。病毒与细胞在起源上的关系,目前存在3种主要观点: 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(最有说服力) 认为病毒是细胞的演化产物的观点,其主要依据和论点如下: (1)由于病毒的彻底寄生性,必须在细胞复制和增殖,因此有细胞才能有病毒 (2)有些病毒(eg腺病毒)的核酸和哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。病毒癌基因起源于细胞癌基因 (3)病毒可以看做DNA与蛋白质或RNA与蛋白质的复合大分子,与细胞核蛋白分子有相似之处

生物化学糖代谢知识点总结

各种组织细胞 体循环小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物,是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类: 单糖:葡萄糖(G )、果糖(F ),半乳糖(Gal ),核糖 双糖:麦芽糖(G-G ),蔗糖(G-F ),乳糖(G-Gal ) 多糖:淀粉,糖原(Gn ),纤维素 结合糖: 糖脂 ,糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下: 淀粉:植物中养分的储存形式 糖原:动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素:作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构,调节细胞信息传递,形成生物活性物质,构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位:主要在小肠,少量在口腔。 消化过程:口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位:小肠上段 吸收形式:单糖 吸收机制:依赖Na+依赖型葡萄糖转运体(SGLT )转运。 2.吸收 吸收途径:

过程 2 H 2 四、糖的无氧分解 第一阶段:糖酵解 第二阶段:乳酸生成 反应部位:胞液 产能方式:底物水平磷酸化 净生成ATP 数量:2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节:糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义: 五、糖的有氧氧化 E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD + 乳 酸 NADH+H + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌收缩更为重要。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞,如:红细胞 ② 第一阶段:糖酵解途径 G (Gn ) 丙酮酸胞液

分子生物学复习资料(2)

分子生物学复习资料 一、名词解释: 分子生物学:在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。 RNA组学:对细胞中全部RNA分子的结构与功能进行系统的研究,从整体水平阐明RNA的生物学意义即为RNA组学(RNomics)。 减色效应:变性DNA复性时,紫外吸收减少的现象叫减色效应。 增色效应:DNA变性时紫外吸收增加的现象称增色效应。 Tm:DNA热变性时,其紫外吸收增加值到达总增加值一半时的温度,称为DNA的解链温度。 解链曲线:如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图,所得的曲线称为解链曲线。 DNA复性:在适当条件下,变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象,这一现象称为复性。 核酸分子杂交:在DNA变性后的复性过程中,如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中,只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系,在适宜的条件(温度及离子强度)下,就可以在不同的分子间形成杂化双链。这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成,也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。 基因:原核生物、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列,是遗传的基本单位。 断裂基因:不连续的基因称为断裂基因,指基因的编码序列在DNA上不连续排列而被不编码的序列所隔开。 重叠基因:核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因,或称嵌套基因。 致死基因:导致个体或细胞死亡的基因称致死基因。 基因冗余:一条染色体上出现一个基因的很多复本的现象称为基因冗余。 DNA重组:DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,又称为遗传重组或基因重排。 同源重组:发生在同源序列间的重组称为同源重组,又称基本重组。

发育生物学复习资料重点总结

绪论 1、发育生物学:是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。它主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老和死亡,即生物个体发育中生命现象发展的机制。 2、(填空)发育生物学模式动物:果蝇、线虫、非洲爪蟾、斑马鱼、鸡和小鼠。 第一篇发育生物学基本原理 第一章细胞命运的决定 1、细胞分化:从单个的全能细胞受精卵开始产生各种分化类型细胞的发育过程称细胞分化。 2、细胞定型可分为“特化”和“决定”两个阶段:当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中培养可以自主分化时,可以说这个细胞或组织发育命运已经特化;当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位培养可以自主分化时,可以说这个细胞或组织发育命运已经决定。(特化的发育命运是可逆的,决定的发育命运是不可逆的。把已特化细胞或组织移植到胚胎不同部位,会分化成不同组织,把已决定细胞或组织移植到胚胎不同部位,只会分化成同一种组织。) 3、(简答)胚胎细胞发育命运的定型主要有两种作用方式:第一种通过胞质隔离实现,第二种通过胚胎诱导实现。(1)通过胞质隔离指定细胞发育命运是指卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的裂球中,裂球中所含有的特定胞质可以决定它发育成哪一类细胞,而与邻近细胞没有关系。细胞发育命运的这种定型方式称为“自主特化”,细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定。这种以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为“镶嵌型发育”,因为整体胚胎好像是由能自我分化的各部分组合而成,也称自主型发育。(2)通过胚胎诱导指定细胞发育命运是指胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过互相作用,决定其中一方或双方细胞的分化方向。相互作用开始前,细胞可能具有不止一种分化潜能,但是和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制它们的发育命运,使之只能朝一定的方向分化。细胞发育命运的这种定型方式成为“有条件特化”或“渐进特化”或“依赖型特化”,因为细胞发育命运取决于与其邻近的细胞或组织。这种以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式称为“调整型发育”,也称有条件发育或依赖型发育。 4、(名词)形态发生决定因子:也称成形素或胞质决定子,其概念的形成源于对细胞谱系的研究。形态发生决定子广泛存在于各种动物卵细胞质中,能够指定细胞朝一定方向分化,形成特定组织结构。 5、胞质定域:形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时,分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运,这一现象称为胞质定域。也称为胞质隔离、胞质区域化、胞质重排。 第二章细胞分化的分子机制——转录和转录前的调控 1、根据细胞表型可将细胞分为3类:全能细胞、多潜能细胞和分化细胞。(1)全能细胞:指它能够产生有机体的全部细胞表型,或者说可以产生一个完整的有机体,它的全套基因信息都可以表达。(2)多潜能细胞表现出发育潜能的一定局限性,仅能分化成为特定范围内的细胞。(3)分化细胞是由多潜能细胞通过一系列分裂和分化发育成的特殊细胞表型。 2、(简答)差异基因表达的调控机制主要是在以下几个水平完成:(1)差异基因转录:调节哪些核基因转录成RNA。(2)核RNA的选择性加工:调节哪些核RNA进入细胞质并加工成为mRNA,构成特殊的转录子组。(3)mRNA的选择性翻译:调节哪些mRNA翻译成蛋白质。(4)差别蛋白质加工:选择哪些蛋白质加工成为功能性蛋白质,即基因功能的实施者。不同基因表达的调控可以发生在不同的水平。 3、克隆和嵌合技术的区别画图P59 第三章细胞分化的分子机制——转录后的调控 第四章发育中的信号转导

细胞生物学答题资料

历届细胞生物学考试大题汇总(修订版) ----仅供参考 黄色部分与准确答案区别较大,不方便改动,最好自己在书本上总结,很重要;蓝色部分还未确认是否准确;红色字体的是修改部分,仅供 参考 1.GC对蛋白质进行哪方面的加工修饰? ⑴蛋白质的糖基化:N-连接的糖链合成起始于内质网,完成于高尔基复合体,在高尔基复合体内,原来的糖链变成形态各异的寡糖链,O-连接的糖基化也在高尔基复合体内完成。 ⑵蛋白水解活化:高尔基复合体的膜结合着很多类糖蛋白水解酶,可以将某些蛋白质N端或 C端切除,成为成熟的多肽,具有生物活性. 2.※试述内质网的形态结构、类型及功能 形态结构:由一层单位膜围成的细胞器。是一种封闭的扁平囊状、管状和泡状结构。具有两个面,外表面称为细胞质基质面,内表面称腔面。 类型:分为粗面内质网和滑面内质网 粗面内质网(即颗粒内质网):常由扁平囊构成。排列比较整齐,表面附有大量核糖体且粗糙。功能: ①蛋白质的合成 ②蛋白质的修饰 ③新生肽链的折叠和装配 ④蛋白质的转运 滑面内质网:多是管泡状 功能: ①参与脂质的合成和转运 ②参与解毒作用 ③参与糖原的代谢 ④是肌细胞Ca2+的储存场所 ⑤与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关 3.※什么是信号肽?试述蛋白质合成的信号假说 答:蛋白质合成时,首先在游离核糖体上由信号密码翻译出的一段肽链,成为信号肽(signal peptide) ①游离核糖体上合成信号肽 ②细胞质基质中SRP识别信号肽,形成SRP-核糖体复合体,翻译暂停。

③核糖体与粗面内质网结合,形成SRP-SRP受体-核糖体复合物 ④SRP脱离核糖体,再参与SRP循环,核糖体上的多肽链继续合成,并向内质网腔转运。 ⑤信号肽被信号肽酶切除,在内质网腔内降解 ⑥蛋白质合成结束,附着核糖体脱离内质网膜,大小亚基分离,参与核糖体再循环。 4.简述高尔基体的形态结构和功能 答:高尔基体是由一层单位膜围成的泡状复合结构,膜表面光滑,无核糖体附着,形态上可分为扁平囊、小囊泡、大囊泡3部分。 功能: ①参与蛋白质的加工; ②参与糖类和脂质的合成和修饰; ③参与细胞的分泌活动; ④进行膜的转化功能 ⑤参与形成溶酶体。 5.※溶酶体是怎样形成的?分几类?各有和特点?具有哪些功能? 答:溶酶体的酶类首先在内质网上合成,跨膜进入内质网的腔。在顺面高尔基体带上甘露糖-6-磷酸标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡,最后通过脱磷酸形成成熟的溶酶体。 分为3类: 初级溶酶体:含多种水解酶,但无活性 次级溶酶体:含水解酶和相应底物 三级溶酶体:含不能被消化、分解的物质 功能: ①能够清除无用的大分子物质、衰老的细胞器及衰老损伤或死亡的细胞 ②是机体防御保护功能的组成部分 ③具有消化物质和提供营养的功能 ④参与某些腺体组织和细胞分泌的调节 ⑤协助器官组织的变态和退化 ⑥协助精子和卵细胞受精 6.※分泌蛋白在细胞内是如何合成和运输的? 答:蛋白质首先在内质网合成和修饰,然后在高尔基体进行再修饰和归类,最后达到细胞膜。此过程中,囊泡运输始终受到监控,只有正确折叠和组装的分泌蛋白才能运至细胞表面与质膜融合将分泌蛋白排出细胞外。否则将在细胞内降解。 7.什么叫做液态镶嵌模型? 答:主要特点: 膜中脂双层构成膜的连贯主体,既具有晶体分子排列的有序性,又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合,有的镶嵌在脂双分子中,有的则附在脂双层的表面。它是一种动态的、不对称的、具有流动性的结构。 8.膜的流动性及其影响因素

生化糖代谢练习题

糖代谢练习题 第一部分填空 1、TCA循环中有两次脱羧反应,分别是由____异柠檬酸脱氢酶____和___α- 酮戊二酸脱氢酶_____催化。 2、在糖酵解中提供高能磷酸基团,使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是___1、3二磷酸甘油酸________ 和________磷酸烯醇式丙酮酸________ 3、糖酵解途径中的两个底物水平磷酸化反应分别由_____磷酸甘油酸激酶 ________ 和______丙酮酸激酶_______ 催化。 4、三羧酸循环在细胞____线粒体_______进行;糖酵解在细胞___细胞质(或胞液)________进行。 5、一次三羧酸循环可有____4____次脱氢过程和_____1___次底物水平磷酸化过程。 6、每一轮三羧酸循环可以产生____1个_____分子GTP,____3个_____分子NADH和____1个_____分子FADH2。 7、丙酮酸还原为乳酸,反应中的NADH+H+来自的氧化。 8、糖酵解在细胞内的中进行,该途径是将转变为,同时生成的一系列酶促反应。 9、许多非糖物质如______,______,以及某些氨基酸等能在肝脏中转变为糖原,称为___________ 10、线粒体内部的ATP是通过载体,以方式运出去的。 11、1分子葡萄糖经糖酵解代谢途径转化为_________分子乳酸净生成_________

分子ATP。

12、糖酵解在细胞_________中进行,该途径能将_________转变为丙酮酸。 13、三羧酸循环脱下的_________通过呼吸链氧化生成_________的同时还产生ATP。 14、糖酵解过程中有3 个不可逆的酶促反应,这些酶是__________、 ___________ 和_____________。 15、由非糖物质生成葡萄糖或糖元的作用,称为__________作用。 16、糖是人和动物的主要物质,它通过而放出大量,以满足生命活动的需要。 17、lmol 葡萄糖氧化生成CO2和H2O时,净生成__________mol ATP。 18、三羧酸循环的第一步反应产物是___________。 19、蔗糖是由一分子和一分子组成,它们之间通过 糖苷键相连。 1、异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶 2、1、3二磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸 3、磷酸甘油酸激酶,丙酮酸激酶 4、线粒体,细胞质(或胞液) 5、4,1 6、1个,3个,1个 7、3-磷酸甘油醛 8、细胞质,葡萄糖,丙酮酸,ATP和NADH 9、甘油,丙酮酸,糖原异生作用10、腺苷酸,交换11、2,2 12、浆,葡萄糖13、氢,水14、己糖激酶,磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶

普通生物学资料:考试2

普通生物学2011冬复习题(修订版) (注★:重点) 题号比较混乱,知识点是不混乱的 一、动物的四大基本组织各有什么特征,结合实验了解重要的概念:尼氏体、软骨囊、软骨陷窝、哈佛氏系统、闰盘等。 1、上皮组织 是由许多密集的细胞和少量细胞间质所组成膜状组织,覆盖在动物体表和体内各种器官、管道、囊腔的内表面及内脏器官的表面。功能:保护、吸收营养、排泄代谢废物、分泌、感受物理和化学信号。根据机能的不同,可将其分为被覆上皮、腺上皮、感觉上皮。根据细胞的层数和形态不同可分为单层上皮、复层上皮、假复层上皮。 2、结缔组织 分布于组织与组织、组织与器官之间,由少数分散的细胞和大量的细胞间质组成,其中细胞间质由液体、胶状体、固体和纤维等组成,形成多样化组织。功能:多种,连接、支持、防御、营养、修复、物质运输等。根据功能和形态可分为疏松结缔组织、致密结缔组织、网状结缔组织、软骨组织、骨组织、血液等。 3、肌肉组织 主要由肌细胞构成,无间质。肌细胞一般细长呈纤维状,因此也称为肌纤维。其主要功能是收缩。根据形态结构和分布,可分为骨骼肌、心肌、平滑肌。 4、神经组织 由神经细胞和神经胶质细胞组成。神经细胞是神经系统的形态和功能单位,具有感受刺激和传导冲动的能力。细胞由胞体和突起组成。神经胶质细胞是一些多突起的细胞,突起不分轴突和树突,位于神经元之间,无传导冲动的功能,主要是对神经元起支持、保护、营养和修补等作用。 5、尼氏体 分布于神经元胞体和树突中,由发达的粗面内质网和游离的核糖体构成,主要功能为合成蛋白质。 6、软骨囊/软骨陷窝 软骨细胞位于软骨基质中的软骨陷窝中,在陷窝周围有一层染色深的基质,称软骨囊。 7、哈佛氏系统 密质骨由整齐排列的骨板构成,在内外骨板之间有很多呈同心圆排列的骨板,叫哈弗氏系统,包括骨细胞、骨小管、哈氏管。 8、闰盘 两心肌细胞连接处有闰盘,电镜下为一凹凸相嵌的双层膜,对兴奋的传导有重要作用。

生物学经典科普著作

书名 主题 作者 阅览室 索书号 备注 物种起源 达尔文学说 达尔文 中文自科图书 Q111.2/003/2011 进化与遗传的全面考察和经典阐述 达尔文进化论全集 达尔文学说 达尔文 叶笃庄 中文自科图书 Q111.2/007 本书叙述了达尔文的家谱、自传及其儿子对父亲的日常生活回忆,达尔文各个时期的书信等。自达尔文以来 达尔文学说 (美)斯蒂芬·杰·古尔德(Stephen Jay Gould) 中文自科图书 N49/266 这本科学家撰写的散文杰作,收集了古尔德在《自然史》杂志上发表的科学随想。作者在哈佛大学教生物学,是科学内行,又有历史家的眼光。 一个自然科学家在贝格尔舰上的环球旅行记 达尔文学说 (英)查理士·达尔文(Charles Darwin) 周邦立 教学参考书(保存本) Y-407/057 本书是达尔文搭乘贝格尔号环球旅行途中对地质学和生物学的一些所见所闻及思考和感悟。这次考察旅行奠定了达尔文进化论学说的基础。 生命科学史 生物学史 玛格纳 刘学礼 中文自科图书 Q-09/004 以广阔的文化史为背景,生动地描绘了生命科学起源和发展的过程。以极为丰富的材料论述

了许多生物科学家创造性的劳动,对生物学发展的逻辑和社会历史背景等重要问题进行了探讨。 花鸟虫鱼及其他 中国科普佳作精选 周建人 中文自科图书 Q-49/032 本书主要收录了周建人早年撰写的花鸟虫鱼等科学小品,也适当地选了一些晚年写的有关普及科学和思想革命的小品文,以窥周老科学思想之一斑。 生物史图说 生物学史 黎先耀 刘思孔 中文自科图书 Q-09/002 远古的悸动 生命起源与进化 周志炎 冯伟民 许汉奎 傅强 中文自科图书 Q10-49/005 本书按地质年代顺序讲述了近40亿年的地球生命故事,涉及地球的演变与生物的进化以及每个时代特征生物类群的描述;同时,对我国发现的重要化石群作了重点介绍。 生命是什么 薛定谔 图书馆没有 下载地址:https://www.wendangku.net/doc/b21100888.html,/f/22295637.html 诺贝尔奖获得者埃尔温·薛定谔的《生命是什么》是20世纪的伟大科学经典之一。 生命之科学 威尔士 郭沫若 教学参考书(保存本) Y-462.1/001 本书是一部关于生命科学的巨著,是对于生命发展历程的大检阅。作者用深入浅出的文艺笔法探讨了地球的生命起源、生物进化和其分类,以及人类的生理和心理现象,对于整个生命发展历程用一种溯本求源的方式娓娓道来,堪称经典。 地球生物之谜 生物学 何静夫

发育生物学

一发育生物学是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 二分化(differentiation):细胞差异性产生的过程。 三形态发生(morphogenesis);不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程。 四动物发育的主要特征: 1、产生细胞的多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时间和空间的次序性。该功能涉及有机体全部细胞的产生和组织成为结构。细胞差异性产生的过程称为分化(differentiation)。不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程叫做形态发生(morphogenesis)。 2、通过繁殖产生新一代的个体,使世代延续。 基本规律: 五发育生物学研究中的主要模式动物: 无脊椎动物模型: 果蝇:主要优点1. 体积小,易于繁殖;2. 产卵力强;3. 性成熟短; 4. 易于遗传操作:如诱变; 5. 基因组序列已全部测出(Science, Mar. 24, 2000)。 线虫: 1. 易于养殖:成虫体长1mm,易冷冻保存;2. 性成熟短:2.5-3天,两种成虫;3. 细胞数量少,谱系清楚;4. 易于诱变;5. 基因组序列已全部测出(Science, Dec. 11, 1998)。脊椎动物模型:蟾蜍:1. 性成熟短;2. 卵体大,易于操作;3. 抗感染力强,易于组织移植;斑马鱼:1. 体积小,易于饲养殖;2. 产卵力强;3. 性成熟短; 4. 易于遗传操作:如诱变; 5. 体外受精和发育,易于观察; 6. 基因组序列已全部测出。六配子(gamete):进行有性繁殖的高等生物,由生殖细胞分化、产生世代交替的桥梁。七生殖细胞:指机体用来产生精子和卵子的细胞,它们可以长期存在于机体内而死亡、消失。在胚胎发育初期生殖细胞就已经决定的动物,其生殖细胞来源于它的前体——原生殖细胞。这些PGCs只有经过迁移,进入发育中的生殖腺原基——生殖嵴,才能分化为生殖细胞。八精子分化(spermiogenesis):高尔基体形成顶体泡,中心粒产生精子鞭毛,线粒体整合入鞭毛,核浓缩,胞质废弃,最后产生成熟的精子。 九核网期:在双线期的后期时,染色质高度疏松,外包完整核膜。此时的细胞核又称为生发泡(germinal vesicle, GV)。 十受精(fertilization):是两性细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新的个体的过程。十一成熟分裂过程的调控:1、维持成熟分裂停滞的机制: (1)颗粒细胞与卵丘细胞的作用。(2)环腺苷酸与嘌呤的作用。 2、成熟分裂恢复的机制:

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