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细胞生物学-各章小结和重点难点

细胞生物学-各章小结和重点难点
细胞生物学-各章小结和重点难点

第四章细胞质膜

本章小结

?细胞膜与其他生物膜一样都是由膜脂与膜蛋白构成的。

?膜脂主要包括甘油磷脂、鞘脂和胆固醇。甘油磷脂是构成膜的主要成分,主要包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等;鞘脂是鞘氨醇的衍生物,主要包括神经鞘磷脂、脑苷脂和神经节苷脂等。

?膜蛋白可分为内在蛋白、外在蛋白和脂锚定蛋白3大类。

?内在蛋白可以α单次或多次螺旋、β折叠片或形成大复合物的方式与膜脂结合;外在蛋白靠离子键或其他弱键与膜内在蛋白或膜脂结合;脂锚定蛋白通过与之共价相连的脂肪酸(质膜内侧)或糖基磷脂酰肌醇(质膜外侧)锚定在质膜上。

?膜的流动性与膜的不对称性是生物膜的最基本特性。

?膜的流动性表现:膜脂分子具有侧向扩散、旋转运动、弯曲运动与翻转运动;膜蛋白具有侧向扩散和旋转运动,但不具备翻转运动。

?膜的不对称性表现:膜脂分布的不对称性(质膜外小页SM、PC多,质膜内小页PS、PE多);膜蛋白的不对称性(糖蛋白全部分布于质膜外小页面)。

?膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构,它参与维持细胞的形态、并协助细胞质膜完成多种的生理功能。

?各种不同的膜蛋白与膜脂分子的协同作用不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境,而且还行驶着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂的功能。

?胞膜窖是近年来发现的新的细胞质膜结构,可能是窖蛋白与脂筏结合形成的一种特殊结构。在细胞的胞饮、蛋白质分选、胆固醇的发生、信号转导、肿瘤的发生中具有重要作用。

本章重点与难点

?膜脂与膜蛋白的主要类型

?不同膜蛋白与膜脂的结合方式

?膜脂与膜蛋白的运动方式

?膜的流动性与不对称性特征

?细胞质膜的基本功能

第五章物质的跨膜运输

本章小结

?细胞质膜具有选择通透性,是细胞与细胞外环境之间物质运输的屏障。广义的细胞物质运输包括跨膜运输、胞内运输与转细胞运输。

?几乎所有小的有机分子和带电荷的无机离子的跨膜运输都需要膜运输蛋白。膜转运蛋白包括:载体蛋白、通道蛋白以及微生物分泌的离子载体。

?载体蛋白是多次跨膜的整合蛋白,每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过构象改变介导溶质分子的被动或主动跨膜运转。

?通道蛋白形成跨膜的亲水性通道,介导溶质的被动跨膜运输。可分为离子通道与水通道。

?根据应答信号的不同,离子通道可分为:电压门通道、配体门通道和压力激活通道。离子通道具有3个显著特征:①具有离子选择性;②不与转运离子结合,转运速率高且无饱和性;③非连续性开放而是门控的。

?水通道是细胞膜上四个相同水通道蛋白亚基构成的四聚体,每个亚基为6次跨膜蛋白,特异性被动转运水。

?P-型离子泵包括:Na+/K+-泵、Ca2+-泵、P-型H+泵等。在转运离子过程中,P-型离子泵发生磷酸化与去磷酸化引起构象改变,实现离子跨膜转运。

?Na+/K+-泵每个循环消耗1个ATP泵出3个Na+泵入2个K+。动物细胞借助Na+/K+-泵维持细胞

渗透平衡;同时利用胞外高浓度的Na+所储存的能量,通过协同运输从胞外摄取营养。植物细胞、真菌和细菌质膜上没有Na+/K+-泵而具有P-型H+泵,将H+泵出细胞,建立跨膜H+的电化学势,驱动细胞的协同运输。Ca2+-泵每消耗1分子ATP泵出2个Ca2+。Ca2+-泵将Ca2+-泵出细胞或泵入细胞内钙库(内质网、线粒体等),维持细胞内低浓度的Ca2+。

?离子载体大多是微生物合成的小的疏水分子,溶于膜的脂双层中,能保护带电离子被动通过脂双层。可分为通道形成离子载体(短杆菌肽)和可动离子载体(缬氨霉素)。

?物质的跨膜运输分为简单扩散、被动运输与主动运输。简单扩散是小分子物质以热自由运动方式顺电化学梯度或浓度梯度通过脂双层进出细胞。

?被动运输(协助扩散)指溶质在膜蛋白协助下,顺电化学梯度或浓度梯度通过细胞膜进出细胞。

需载体蛋白参与,具有运输物质的选择性和转运饱和性,比简单扩散高几个数量级。

?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浓度高的一侧进行跨膜转运的方式。主动运输需要与某种释放能量的过程相耦联,主动运输可分为ATP直接提供能量(ATP驱动泵)、ATP间接提供能量(协同运输)和光能驱动3种类型。

?ATP直接提供能量的主动运输可分为4类:P-型离子泵、V-型离子泵、F-型离子泵和ABC超家族。前3种只转运离子,后一种主要转运小分子。

?P-型离子泵包括:Na+/K+-泵、Ca2+-泵、P-型H+泵等。在转运离子过程中,P-型离子泵发生磷酸化与去磷酸化引起构象改变,实现离子跨膜转运。

?Na+/K+-泵每个循环消耗1个ATP泵出3个Na+泵入2个K+。动物细胞借助Na+/K+-泵维持细胞渗透平衡;同时利用胞外高浓度的Na+所储存的能量,通过协同运输从胞外摄取营养。植物细胞、真菌和细菌质膜上没有Na+/K+-泵而具有P-型H+泵,将H+泵出细胞,建立跨膜H+的电化学势,驱动细胞的协同运输。Ca2+-泵每消耗1分子ATP泵出2个Ca2+。Ca2+-泵将Ca2+-泵出细胞或泵入细胞内钙库(内质网、线粒体等),维持细胞内低浓度的Ca2+。

?V-型离子泵、F-型离子泵结构相似但功能不同。V-型离子泵分布于动物细胞胞内体、溶酶体和植物细胞液泡膜上等,是利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度泵出H+进入细胞器,以维持基质pH中性和细胞器内pH酸性;F-型离子泵又称为H+-ATP合酶,分布于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上,利用H+顺浓度梯度运动所释放的能量合成ATP。

?ABC超家族由2个跨膜结构域(T)和2个胞质侧ATP结合域(A)构成,T结构域形成运输分子的跨膜通道。正常生理条件下,ABC蛋白是细菌质膜上糖、氨基酸、磷脂和肽的转运蛋白;是哺乳类细胞亲脂性药物、胆固醇和其他小分子的转运蛋白。

?协同转运是一类由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。可分为同向转运和反向转运。

?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,又称为批量运输。

?胞吞作用又可分为吞噬作用和胞饮作用。吞噬作用是某些特化的细胞具有的信号触发过程,摄入大的颗粒性物质,需要微丝及其结合蛋白的帮助。胞饮作用是所有真核细胞都具有的一个连续发生的过程,摄入溶液和分子;主要有网格蛋白依赖的胞吞、胞膜窖依赖的胞吞、大型胞饮作用及非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞吞作用等类型。

胞吐作用是将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程,可分为组成型胞吐途径和调节型胞吐途径。组成型胞吐是所有真核细胞都有的胞吐,其缺省途径是:粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面。调节型胞吐是特化的分泌细胞受到信号刺激是,储存于细胞内的分泌泡与质膜融合释放内含物的途径。

?胞吞作用与胞吐作用均涉及膜的融合,需要细胞提供为此提供能量,因此属于主动运输。

?胞吞作用与胞吐作用的动态过程对质膜更新(膜流)和维持细胞的生存与生长是必要的。

难点与重点

?膜转运蛋白的类型和功能

?被动运输的主要类型和各自特点

?主动运输的3种主要类型

?ATP驱动泵的类型及其作用机制

?协同运输的两种主要类型

?胞饮作用与吞噬作用的联系与区别

?组成型胞吐与调节型胞吞的联系与区别

第六章线粒体与叶绿体

本章小结

?线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,都具有内外膜、膜间隙和基质;外膜含有通透性高的孔蛋白;

内膜通透性低,线粒体向内折叠形成嵴;叶绿体内膜并不向内折叠成嵴,但具有膜结构的类囊体;

?线粒体是氧化代谢的中心,糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体基质,经TCA生成CO2、NADH或FADH2,电子进入呼吸链进行氧化磷酸化,最后生成ATP和水。

?线粒体内膜上分布有由黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白和铜原子组成的4种电子传递复合物(I、II、III、IV);由复合物I、III、IV组成NADH (主)呼吸链,由复合物II、III、IV组成FADH2(次)呼吸链;

?叶绿体的类囊体膜上分布有由细胞色素、黄素蛋白、质体醌、质体蓝素和铁氧还蛋白等构成的电子传递复合物,主要包括PS II、PS I 及细胞色素bf复合物。

?叶绿体的主要功能是进行光合作用。光合作用分为“光反应”和“碳固定”两个过程。

?线粒体和叶绿体都为半自主性细胞器。

?线粒体和叶绿体的增殖主要是通过分裂进行的,成熟的线粒体可以进行分裂,但成熟的叶绿体不能分裂。线粒体的融合与分裂及叶绿体的分裂与一类大分子GTPase蛋白密切相关。

?有关线粒体和叶绿体的起源主要有内共生学说和非内共生学说。

难点与重点

?膜转运蛋白的类型和功能

?被动运输的主要类型和各自特点

?主动运输的3种主要类型

?ATP驱动泵的类型及其作用机制

?协同运输的两种主要类型

?胞饮作用与吞噬作用的联系与区别

?组成型胞吐与调节型胞吞的联系与区别

第七章细胞基质与内膜系统

本章小结

●细胞内膜系统指结构、功能乃至生物发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构,主要包括

内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡和胞内体等。

●内质网可分为rER和sER两大类。rER的主要功能包括合成分泌性蛋白、膜蛋白及细胞器留驻蛋

白,蛋白质的修饰加工(主要为N-糖基化)和多肽链的折叠;sER的主要功能是合成脂类,并具有解毒等功能。

●高尔基体是一个极性细胞器,由高尔基体顺面网状结构(CGN)、顺面膜囊、中间膜囊、反面膜囊、

反面网状结构(TGN) 5部分组成,是蛋白质加工(主要发生O-连接的糖基化)、分选、包装与运输的中心,在膜流中起枢纽的作用。

●溶酶体中含有多种酸性水解酶,主要的功能是进行细胞内的消化作用。溶酶体的发生是蛋白质分

选的典型代表,其分选信号是M6P,是在信号斑指导下发生的特异位点的磷酸化。通过高尔基体网格蛋白有被小泡分选入特定的囊泡。

●过氧化物体是一种异质性的细胞器,其发生是通过已有过氧化物体的分裂形成的。

本章重点及难点

1. 内质网的主要功能

2. 内质网应激及其信号调控

3. 高尔基体的结构特征及其生理功能

4. 溶酶体的的生物发生过程

第八章蛋白质分选与膜泡运输

本章小结

●蛋白质分选主要分为2条途径:后翻译转运途径和共翻译转运途径。从细胞内合成的蛋白质转运

方式或机制不同,蛋白质转运可分为4类:蛋白质的跨膜转运、膜泡运输、选择性的门控转运和细胞质基质中的蛋白质的转运。

●蛋白质一级结构上的信号肽及停止转移序列决定不同蛋白质通过不同途径分选入特定的细胞器或

细胞位置,执行各自功能(信号假说)。

●细胞质中合成的线粒体、叶绿体和过氧化物酶体蛋白,其特有的靶向序列决定了蛋白质的归宿。

。膜泡运输是细胞内分泌蛋白分泌(胞吐)和细胞摄取物质的重要途径。膜泡运输中有三种有被小泡参与:COP II、COP I和网格蛋白/接头蛋白包被膜泡。COP II包被膜泡负责rER→Gol的顺向运输;COP I包被膜泡负责Gol→rER的逆向运输;网格蛋白/接头蛋白包被膜泡负责高尔基体TGN 向质膜、胞内体、溶酶体的出芽及细胞的内吞作用。它们的组装均受小分子GTP结合蛋白的调控(Sar1和ARF)。

。运输泡的锚定与融合是一个特异性的过程。Rab及Rab效应器的特异性识别使膜泡与靶膜锚定在一起;由运输泡上的v-SNARE和靶膜上的t-SNARE间特异性识别以及NSF和SNAP的参与引起运输泡与靶膜间的融合。

本章重点及难点

1.信号肽假说、蛋白质分选的基本途径及类型;

2.COP II、COP I及网格蛋白包被膜泡形成的机理;

3.膜泡的定向运输及机理

第九章细胞信号转导

本章小结

?细胞通讯是多细胞生物细胞间或细胞内通过高度精确和高度有效的接受信息的通讯机制并通过放大作用引起快速的细胞生理反应。

?细胞通讯可概括为3种方式:①膜结合分子的信号传递;②通过通讯连接(间隙连接和胞间连丝)的细胞通讯;③通过分泌信号分子的细胞通讯,这是多细胞生物普通采用的通讯方式。

?通过分泌信号分子的细胞通讯依据分泌细胞与靶细胞的距离分为4种:自分泌、旁分泌、内分泌和通过化学突触传递神经信号,其中内分泌是大多数分泌信号分子的作用方式。

?信号分子主要分为三类:亲脂性分子、亲水性分子、气体信号分子。

?信号分子的受体分两类:细胞内受体、细胞表面受体。细胞内受体与亲脂性分子结合,细胞表面受体与亲水性分子结合。

?细胞内受体主要含3个功能结构域:位于C端的配体结合位点,位于中部与DNA结合的结构域,位于N端的激活基因转录结构域。正常情况下,胞内受体与抑制蛋白复合物结合处于无活性状态,激素与受体结合成复合物后,引起抑制复合物解离,受体结合DNA的部位暴露出来,受体由此被激活。

?细胞表面受体主要分为三大家族:离子通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。这些受体都具有配体结合结构域和产生效应的结构域,分别具有结合特异性和效应特异性。

?细胞表面受体的活化依赖于配体的结合,通过效应器蛋白的活化导致产生胞内第二信使。目前公认的第二信使主要包括cAMP、cGMP、Ca2+、PIP3、DAG、IP3等。cAMP活化PKA,cGMP 活化PKG,Ca2+通过与CaM结合引起蛋白质磷酸化,PIP3 可活化PKB,DAG活化PKC,IP3作用于细胞内钙库引起内源性Ca2+浓度升高。

?在细胞信号转导中,除受体和第二信使外,还有两类蛋白起分子开关作用。一类是GTPase开关蛋白,包括三聚体G蛋白和单体G蛋白,其活性受GEF、GAP和GDI的调节;另一类是通过蛋白激酶和蛋白磷酸酶调节蛋白质的磷酸化与去磷酸化。

?NO作为气体信号分子,具脂溶性,可快速扩散透过细胞膜,改变鸟苷酸环化酶的构象,使cGMP 合成增多,激活PKG,引起平滑肌舒张,血管扩张。

?离子通道耦联受体是多亚基组成的受体/离子通道复合体,属配体门离子通道。配体与受体结合引起离子通道的开启或关闭。受体本身既有信号结合位点,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。

?G蛋白耦联受体是细胞膜表面单条多肽经7次跨膜形成的受体,该信号通路中配体与受体结合后引起靶蛋白反应需要通过三聚体G蛋白。根据第二信使不同分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。

?cAMP信号通路的反应链为:激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP →PKA →基因调控蛋白→基因转录。

?磷酯酰肌醇信号通路也称双信使通路。反应链为:激素→G蛋白耦联受体→Gq蛋白→PLC- ,催化PIP2水解为IP3和DAG;IP3引起Ca2+升高,Ca2+与CaM结合引起蛋白质磷酸化;DAG活化PKC,引起蛋白质磷酸化,从而引起细胞反应。

?受体酪氨酸蛋白激酶(RTK)是细胞表面一大类重要的酶连受体,配体与受体结合,导致受体二聚化,激活受体的酪氨酸蛋白激酶活性,引起一系列磷酸化级联反应,终致细胞生理和/或基因表达的改变。

?RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路。其基本途径是:配体→受体→接头蛋白→Sos→Ras→Raf(MAPKKK) →MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白的磷酸化修饰。

?细胞因子受体是细胞表面一类酪氨酸蛋白激酶联系的受体,这类受体的活化激活Jak-STAT信号通路,进而调节基因表达。

?黏着斑除了起锚定连接作用外,在细胞通讯中也发挥作用。由细胞表面到细胞核信号转导的途径为:细胞外基质→整联蛋白结合→酪氨酸激酶Src→斑蛋白激酶FAK →GRB2→Sos →Ras→Raf →MAPK级联反应途径。

?细胞对信号反应表现出发散性和收敛性,且不同信号通路间存在“交叉对话”(串扰)现象,使得细胞通讯非常复杂。

?在细胞信号转导中,信号的解除与终止同样非常重要。细胞通过对信号分子和第二信使的降解减少对细胞的刺激,通过受体没收、受体失活、信号中断等方式减少细胞对信号的反应。

本章难点与重点

1. 信号分子和信号分子受体的类型

2. 胞内受体的结构与信号转导模式

3. 三聚体G蛋白与G蛋白耦联受体的结构及在信号转导中的作用

4. cAMP信号通路与磷酸酰肌醇信号通路的区别与联系

5. 酶联受体介导的信号转导

6. 细胞表面整联蛋白的信号通路

7. 细胞信号转导的发散性、收敛性与交叉对话

第10章细胞骨架

本章小结

?细胞骨架是真核细胞中由蛋白质亚基组装成的纤维网络体系,主要包括微丝、微管和中间丝。细胞骨架是一类高度动态的结构,它们通过蛋白质亚基的组装/去组装过程来调节细胞内骨架网络的分布和结构。

?微丝又称肌动蛋白丝,是由球形肌动蛋白G-actin单体形成的螺旋状纤维(F-actin)。微丝具有极

性,G-actin结合ATP的方向为微丝的负端。

?微丝组装时具有踏车现象。细胞松弛素B 导致微丝解聚,鬼笔环肽稳定微丝,防止微丝解聚。

?肌球蛋白是细胞内最重要的依赖于微丝的马达蛋白。微丝的功能与几乎所有形式的细胞运动有关,如参与肌肉收缩、细胞变形运动、胞质分裂以及细胞内物质运输等活动。

?微丝与膜整合的钙粘蛋白构成黏着带与黏着斑,构成细胞与细胞、细胞与细胞外基质间的锚定连接,提高细胞的抗机械强度。

?微管是由βα-微管蛋白二聚体组装而成的中空管状结构。细胞内微管通常以单管、二联微管或三联微管形式存在。中心体和基体细胞内最主要的微管组织中心。

?微管具有极性;βα二聚体以首-尾排列的方式进行组装,α-tubulin端为(-)端,β-tubulin端为(+)端。

?沿微管驱动物质运输的马达蛋白主要包括驱动蛋白和动力蛋白。驱动蛋白由两条重链组成的头部和重链末端与轻链共同组成的尾端构成,头部具有ATPase活性,可以沿微管由负端向正端运动;

尾端与被转运物质或膜泡结合。动力蛋白由2条或3条重链及多条轻链组成,驱动物质沿微管从正端向负端运行。

?微管的主要功能是细胞内物质运输、维持细胞形态、构成鞭毛和纤毛、纺锤体与染色体运动及细胞器的定位等。

?中间丝是细胞中成份最复杂、结构最稳定的细胞骨架成分,中间丝具有组织特异性,不同组织细胞具有不同的中间丝蛋白。

?中间丝没有极性,中间丝的组装由单体组装为极性的二聚体,两个二聚体以反向平行形式形成四聚体,四聚体是细胞质内中间丝组装的最小单位;由四聚体进一步组装成中间丝。

?中间丝的组装与去组装受中间丝蛋白的磷酸化和去磷酸化控制,中间丝蛋白磷酸化引起去组装,去磷酸化引起组装。

?核内膜下的核纤层由中间丝构成,主要由核纤层蛋白A和B组成,细胞分裂过程中核纤层出现周期性的解聚与聚合。

?中间丝的功能包括:增强细胞抗机械拉力的能力、参与桥粒与半桥粒的形成、维持细胞核膜的稳定、与DNA复制与转录有关等。

本章难点与重点

?微丝的组成与组装

?肌球蛋白的结构与肌肉收缩机理

?微管的组装与去组装

?驱动蛋白与动力蛋白的结构与功能

?微管滑动的机理

?微管的功能

?中间丝的成份与组装特点

?核纤层的组成与周期性变化

第11章细胞核与染色质

本章小结

?细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器,是细胞遗传与代谢的调控中心。细胞核主要由核被膜(包括核孔复合体)、核纤层、染色质、核仁及核体组成。

?核被膜与核孔复合体是真核细胞所特有的结构,作为细胞核与细胞质之间的界膜,将基因转录与翻译过程在时空上分开。核被膜主要由核外膜、核内膜、核孔复合体、核周隙和核纤层组成。

?核孔复合体主要由胞质环、核质环、辐和栓4种结构亚单位组成,核质环在核内形成“捕鱼笼”结构。

?核孔复合体构成核质交换的双向选择性亲水通道。通过核孔复合体的物质运输小分子的自由扩散和大分子的主动运输。通过核孔复合体的主动运输包括核输入和核输出,核输入需要核定位信号

(NLS),而核输出需要输出信号(NES),同时还需要转运蛋白和输出蛋白等的参与。亲核蛋白通过核孔复合体转运主要包括结合、转移和解离三个过程。

?染色质是间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构。构成染色质的DNA包括B型、A型和Z型3种构型,不同构型的DNA其大沟和小沟的特征在遗传信息的表达中起关键作用。

?组成染色质的蛋白分为组蛋白和非组蛋白。组蛋白很少有组织特异性,包括H2A、H2B、H3、H4四种核小体组蛋白和H1组蛋白。非组蛋白多数是序列特异性DNA结合蛋白,具有组织特异性,是重要的基因表达调控蛋白。

?核小体是构成染色质的基本结构单位,每个核小体由组蛋白八聚体核心及200bp左右的DNA分子和一分子H1组蛋白构成。核小体使染色质成为10nm的串珠结构,再通过螺旋化形成30nm的螺线管结构。螺线管再通过多级螺旋模型或骨架-放射环结构模型形成染色体,使染色质高度压缩。

?间期染色质可分为常染色质和异染色质,异染色质又可分为结构性异染色质和兼性异染色质。处于常染色质状态是基因转录的必要条件而非充分条件。

?染色体是细胞分裂时遗传物质存在的特殊形式,是间期染色质紧密组装的结果。染色体可分为中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、亚端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。

?染色体的主要结构包括:着丝粒与动粒、次缢痕与核仁组织区、随体和端粒。染色体的3种重要功能元件包括:自主复制DNA序列、着丝粒DNA序列和端粒DNA序列,这3种元件是保证真核生物染色体正常复制和稳定遗传的基础。

?用特殊染色技术可使染色体显示特殊的带型。包括Q带、G带、R带、C带等带型。

?在某些生物的细胞中,可以观察到特殊的巨大染色体,包括多线染色体和灯刷染色体。多线染色体来源于核内有丝分裂,即核内DNA多次复制而细胞不分裂。灯刷染色体是卵母细胞进行减数第一次分裂时停留在双线期的染色体。

?核仁是真核细胞间期核中最显著的结构。核仁普遍存在3种基本组分:纤维中心(FC)、致密纤维组分(DFC)和颗粒组分(GC)。FC是rRNA基因的储存位点,DFC是rRNA转录和加工的主要场所,GC是核糖体亚单位成熟和储存的位点。

?核仁的主要功能与核糖体的生物发生有关,包括rRNA基因的转录、rRNA前体的加工和核糖体亚单位的组装。

?在细胞分裂过程中,核仁表现出周期性地解体与重建。间期核核仁结构整合性的维持和有丝分裂后期核仁的重建,都需要rRNA基因的活性。核仁组织中心有助于核仁的重新形成。

?核仁内还存在一些亚核结构,包括:Cajal体、GEMS和染色质间颗粒。它们可能是snRNA和snoRNA最后加工及蛋白质组装的场所。

?真核细胞内除染色质、核膜、核仁及一些亚核结构外,还有蛋白质为主构成的核骨架体系,主要由核纤层、核基质构成。

本章难点及重点

?细胞核的基本结构及功能

?核孔复合体的结构及亲核蛋白转运过程

?核小体的结构

?中期染色体的3种功能元件及其功能

?核仁的结构与主要功能

第16章细胞死亡与细胞衰老

本章小结

?细胞死亡往往受到细胞内某种由遗传机制决定的“死亡程序”控制,所以被称为细胞程序性死亡。

动物细胞典型的程序性死亡方式包括细胞凋亡、细胞坏死和细胞自噬。

?细胞凋亡是由基因控制的主动性、自杀性的程序死亡过程,对动物体的正常发育、自稳态的维持等生理及多种病理过程具有重要的意义。其特征是凋亡过程中细胞质膜保持完整,细胞内含物没

有泄漏到细胞外,不引发机体的炎症反应。

?细胞凋亡可以通过形态学观测、DNA电泳、TUNEL测定法、彗星电泳和流式细胞分析等方法进行测定,鉴定细胞凋亡最简便可靠的方法是DNA电泳。

?在动物细胞凋亡过程中,胱天蛋白酶Caspase家族成员发挥了重要作用。哺乳动物的Caspase家族分为两类:凋亡起始者:包括Caspase-2, 8, 9, 10, 11;凋亡执行者:包括Caspase-3, 6, 7等。起始者位于上游,负责对执行者的前体进行切割,产生有活性的执行者;执行者负责切割细胞核内、细胞质中的结构蛋白等,执行凋亡。

?细胞凋亡过程可分为激活期和执行期两个阶段。激活期细胞应答死亡信号,起始Caspase活化;

执行期执行Caspase活化,执行细胞死亡程序。

?起始Caspase活化属于同性活化,即酶原分子聚集成复合物达到一定浓度时,彼此切割即可活化。

执行Caspase的活化属于异性活化,即起始Caspase招募执行Caspase酶原分子后,对其切割后进行活化。

?动物细胞凋亡途径主要包括:Caspase依赖性细胞凋亡途径和Caspase非依赖性细胞凋亡途径。其中Caspase依赖性细胞凋亡途径通过两条途径引发:由细胞表面死亡受体介导的外源途径和由线粒体介导的内源途径。

?在死亡受体介导的外源性途径中,死亡受体为跨膜蛋白,属肿瘤坏死因子受体超家族(如Fas),部分受体胞内具有死亡结构域(DD)。配体与受体结合,受体聚合,通过胞内死亡结构域招募同样具有死亡结构域的接头蛋白FADD和Caspase-8酶原,Caspase-8酶原通过自身切割而被激活,进而切割执行者Caspase-3酶原,产生有活性的Caspase-3,导致细胞凋亡。

在线粒体介导的内源性细胞凋亡途径中,细胞受到死亡信号刺激时,细胞色素c从线粒体释放到胞质并与胞质中的Apaf-1结合。Apaf-1的N端具有Caspase募集结构域(CARD),招募细胞质中的Caspase-9酶原,形成大的凋亡复合体。Caspase-9酶原在凋亡复合体中发生自身切割而活化,活化的Caspase-9再进一步激活执行者Caspase-3和Caspase-7酶原,引起细胞凋亡。

?细胞坏死(necrosis):指由某些外界因素,比如局部贫血以及物理、化学损伤和生物侵袭等造成的细胞急速死亡过程。细胞坏死可能是细胞“程序性死亡”的另一种形式,当细胞凋亡不能正常发生而细胞必须死亡时,坏死作为凋亡的“替补”方式被细胞采用。

?细胞自噬是指来自内质网或细胞质中的膜泡,包裹着整个的细胞器和部分细胞质形成双层膜包的自噬小体,自噬小体与溶酶体融合后,内含物被溶酶体中的水解酶消化的过程。细胞自噬是不同于细胞凋亡的程序性死亡方式。

?细胞衰老主要指复制衰老,是体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后,停止生长,细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。

?1958年,Hayflick等证实人成纤维细胞体外增殖不是无限的,首次提出了细胞水平上的“衰老”现象,称为“Hayflick界限”。

?细胞在衰老过程中,在细胞核、内质网、线粒体、细胞膜等方面都发生一系列变化。

?关于细胞衰老的分子机制,目前有多种假说,如复制衰老假说(端粒假说)、线粒体自由基假说、rDNA 复制假说(单细胞生物的衰老)等。

难点与重点

?动物细胞程序性死亡的主要类型、过程及其相互区别

?动物细胞凋亡的基本途径和分子机制

?细胞衰老及可能的机制

第十七章细胞的社会联系

本章小结

?多细胞生物中,细胞不是独立存在的,细胞与其他细胞以及与细胞外基质间相互作用、相互制约、相互依存,对细胞的存活、发育、迁移、增殖、形态以及基因的差异表达产生重要的调控作用。

?细胞连接主要有3种类型:封闭连接、锚定连接和通讯连接。

?封闭连接以紧密连接为代表,主要由相邻细胞质膜的封闭蛋白和密封蛋白紧紧靠在一起,形成封闭的嵴线。可形成渗透屏障,阻止溶液中的分子通过细胞间隙;并限制膜蛋白和膜脂分子扩散,维持上皮细胞的极性。

?锚定连接包括与中间纤维相关的桥粒、半桥粒和与肌动蛋白丝相关的黏合带、黏合斑。桥粒和黏合带介导细胞间的连接,而半桥粒和黏合斑介导细胞与细胞外基质的连接。锚定连接通过细胞骨架(中间纤维和微丝)将细胞与细胞、细胞与细胞外基质联系在一起,增强了组织的抗机械力。

?通讯连接包括:间隙连接、化学突触、胞间连丝。间隙连接由相邻细胞膜上的两个连接子相对构成,在细胞间代谢耦联和电耦联中发挥作用;化学突触通过释放神经递质来传导神经冲动;胞间连丝是高等植物细胞间物质与信息交流的通道。

?细胞表面的黏着分子有4大类:钙黏蛋白、选择素、免疫蛋白超家族(IgSF)及整联蛋白,除免疫蛋白超家族外,其余黏着分子介导细胞间或细胞与细胞外基质间的黏着都是Ca2+依赖性的。

?钙黏蛋白是一种同亲型结合、Ca2+依赖的细胞黏着糖蛋白,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。

?选择素是一类异亲型结合、Ca2+依赖的细胞黏着分子,主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,帮助白细胞从血液进入炎症部位。

?免疫蛋白超家族是分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的细胞黏着分子超家族,既可介导同亲型细胞黏着,又可介导异亲型细胞黏着。大多数IgSF介导淋巴细胞与需要进行免疫反应的细胞(如巨噬细胞、淋巴细胞)间的黏着反应。

?整联蛋白普遍存在于脊椎动物细胞表面,属于异亲型结合、Ca2+或Mg2+依赖性的细胞黏着分子。

介导细胞与细胞之间或细胞与胞外基质间的黏着;同时整联蛋白还参与信号传递,调节细胞增殖、生长、生存、凋亡等重要生命活动。

?动物细胞胞外基质成分主要有3种类型:①结构蛋白,包括胶原蛋白与弹性蛋白,分别赋予胞外基质强度和韧性。②糖胺聚糖与蛋白聚糖,赋予胞外基质抗压的能力。③粘连糖蛋白,包括纤连蛋白和层连蛋白,有助于细胞粘连到胞外基质上。

?胶原是胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白。其基本结构单位为原胶原,是由三条多肽链盘绕成的三股螺旋结构,肽链的一级结构具有(Gly-X-Y)n重复单位;X常为脯氨酸,Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸。

?弹性蛋白是弹性纤维的主要成分,是高度疏水的非糖基化蛋白,没有Gly-X-Y序列。

?糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的不分支的长链多糖,构成糖胺聚糖的二糖单位有透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素和硫酸角质素等。

?蛋白聚糖是由糖胺聚糖(除透明质酸外)与核心蛋白共价连接形成的大分子。

?纤连蛋白(FN)由两条相似肽链在C端由两个二硫键交联形成的V形二聚体,每条肽链上有与胶原、血纤蛋白以及同细胞表面整联蛋白结合的RGD序列等结合位点。

?层粘连蛋白(LN)是由一条重链和两条轻链通过二硫键连接形成的“十”字形结构,含一条长臂及三条相似的短臂;具有同IV型胶原、肝素和细胞表面整联蛋白结合的结构域。

?粘连糖蛋白通过分子上的RGD序列将细胞外基质与细胞膜表面整联蛋白结合在一起,使得细胞外基质不仅提供细胞外的网架,赋予组织以抗压和抗张力的机械性能;而且还与细胞的增殖、分化和凋亡等重要生命活动有关。

?细胞外被是指细胞表面质膜的糖脂或糖蛋白形成的包被,起保护细胞和细胞识别的作用。

?细胞壁是植物细胞的胞外基质,主要成分是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等。植物细胞依次形成中胶层、初生细胞壁和次生细胞壁。

重点与难点

?细胞连接的类型、结构与功能

?细胞黏着分子的类型及其特性

?胞外基质的主要成分、分子结构及其生物学功能

细胞生物学-各章小结和重点难点

第四章细胞质膜 本章小结 ?细胞膜与其他生物膜一样都是由膜脂与膜蛋白构成的。 ?膜脂主要包括甘油磷脂、鞘脂和胆固醇。甘油磷脂是构成膜的主要成分,主要包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等;鞘脂是鞘氨醇的衍生物,主要包括神经鞘磷脂、脑苷脂和神经节苷脂等。 ?膜蛋白可分为内在蛋白、外在蛋白和脂锚定蛋白3大类。 ?内在蛋白可以α单次或多次螺旋、β折叠片或形成大复合物的方式与膜脂结合;外在蛋白靠离子键或其他弱键与膜内在蛋白或膜脂结合;脂锚定蛋白通过与之共价相连的脂肪酸(质膜内侧)或糖基磷脂酰肌醇(质膜外侧)锚定在质膜上。 ?膜的流动性与膜的不对称性是生物膜的最基本特性。 ?膜的流动性表现:膜脂分子具有侧向扩散、旋转运动、弯曲运动与翻转运动;膜蛋白具有侧向扩散和旋转运动,但不具备翻转运动。 ?膜的不对称性表现:膜脂分布的不对称性(质膜外小页SM、PC多,质膜内小页PS、PE多);膜蛋白的不对称性(糖蛋白全部分布于质膜外小页面)。 ?膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构,它参与维持细胞的形态、并协助细胞质膜完成多种的生理功能。 ?各种不同的膜蛋白与膜脂分子的协同作用不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境,而且还行驶着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂的功能。 ?胞膜窖是近年来发现的新的细胞质膜结构,可能是窖蛋白与脂筏结合形成的一种特殊结构。在细胞的胞饮、蛋白质分选、胆固醇的发生、信号转导、肿瘤的发生中具有重要作用。 本章重点与难点 ?膜脂与膜蛋白的主要类型 ?不同膜蛋白与膜脂的结合方式 ?膜脂与膜蛋白的运动方式 ?膜的流动性与不对称性特征 ?细胞质膜的基本功能 第五章物质的跨膜运输 本章小结 ?细胞质膜具有选择通透性,是细胞与细胞外环境之间物质运输的屏障。广义的细胞物质运输包括跨膜运输、胞内运输与转细胞运输。 ?几乎所有小的有机分子和带电荷的无机离子的跨膜运输都需要膜运输蛋白。膜转运蛋白包括:载体蛋白、通道蛋白以及微生物分泌的离子载体。 ?载体蛋白是多次跨膜的整合蛋白,每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过构象改变介导溶质分子的被动或主动跨膜运转。 ?通道蛋白形成跨膜的亲水性通道,介导溶质的被动跨膜运输。可分为离子通道与水通道。 ?根据应答信号的不同,离子通道可分为:电压门通道、配体门通道和压力激活通道。离子通道具有3个显著特征:①具有离子选择性;②不与转运离子结合,转运速率高且无饱和性;③非连续性开放而是门控的。 ?水通道是细胞膜上四个相同水通道蛋白亚基构成的四聚体,每个亚基为6次跨膜蛋白,特异性被动转运水。 ?P-型离子泵包括:Na+/K+-泵、Ca2+-泵、P-型H+泵等。在转运离子过程中,P-型离子泵发生磷酸化与去磷酸化引起构象改变,实现离子跨膜转运。 ?Na+/K+-泵每个循环消耗1个ATP泵出3个Na+泵入2个K+。动物细胞借助Na+/K+-泵维持细胞

学习细胞生物学和生理学后的感想

学习细胞生物学和生理学后的感想 细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学, 细胞是生命的结构和功能单位,也是遗传和变异的单位。有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果,所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。现代分子生物学理论和技术的发展,科学家们开始在分子水平上逐步揭示细胞生命活动规律,并开始研究组织内和组织间细胞的相互关系和分子关联,这是现代细胞生物学的主要特点。 细胞生物学作为基础课,既有理论教学,又有实验教学,教学内容量大面广,对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。教学内容要反映科学的发展,细胞生物学发展日新月异,新内容层出不穷。因此,我们本着“实、宽、新、活”的原则,要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识,并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势,包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。《细胞生物学网络课程》集文字、图像、动画于一体,图文并茂。既能作为本专科生的自学和教师教学使用、又能作为相关研究人员有价值的参考网络课程。 通过学习,掌握了课程的基本原理、内容体系、相关的研究手段以及细胞生物学在生命科学中的地位和应用,同时了解了相关的参考文献和网站,使自己既具有扎实的细胞生物学基础知识,又训练了获取知识的能力,从而使自己的综合素质进一步得到提高。 《细胞生物学网络课程》的总体教学模式是自主学习型。通过大量的文本资料、图片、动画演示、多媒体辅助等手段为网上学习者展现细胞生物学的知识要点,通过多种表现手法,化解难点。教学的重点体现在既兼顾基础,又注意与分子的衔接,重点是细胞器的结构体系和生物学功能。从章节内容考虑,第四章(细胞膜与细胞表面)、第五章(细胞的信号传递部分)、第六章(细胞基质与细胞内膜系统)、第八章(细胞核与染色体)、第十章(细胞骨架)、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)和第十三章(细胞凋亡部分)是细胞生物学的重点内容,同时也是难点,需要认真学习和掌握。 生理学是生物科学的分支学科之一。是以生物机体的生命活动现象和生命活动规律及其机体各个组成部分的功能为研究对象,此外,研究内容还包括了生理功能为适应内外环境变化而进行的调节机制和规律。由于生理学是研究生命活动规律的科学,因此本课程在要求学生掌握基本概念、基本理论的同时,更加强调对学生科学思维能力、分析和解决问题的能力的培养。本课程主要包括:以细胞生理学为主的有关生理活动的一般规律;与生命活动调控有关的神经生理学、感觉器官生理学及内分泌生理学;血液循环生理学、呼吸生理学、消化生理学、代谢与体温调节、泌尿生理学、生殖生理学等。该课程是以动物学、解剖学、细胞生物学、生物化学与分子生物学为基础,以此为基础,在功能这一层面揭示生命活动的规律。 生理学是从功能这一层面比较系统的揭示生命活动的规律,从知识来看,是以阐述生命活动规律为核心,重构生命科学知识体系。因此,内容十分复杂,范围广,难度大。学习生理学应该做到两个准确,两个灵活,坚持一个主题,一个基本原则。即准确把握知识的框架体系,准确掌握和理解基本概念,灵活运用基本概念和理论进行思考,灵活思考各个主题内容,重新构建自己的知识体系。整个生理学课程以兴奋性为主题,以稳态及其维持为基本原则。全部内容按系统分章节,各章节之间是有联系的,先做到章节内知识的联系,后做到章节间的知识联系,系统地提出问题,分部深入学习理解,然后再进行系统的总结总之,学习的收获是非常丰富,它引发我更多的思考,也让我收获了很多的知识。然而,憧憬未来,我知道前方的道路依然是曲折的,毕竟这些思考和理论需要我在今后的教学实践中不断的去尝试和运用,并最终将其转化为自身的东西,我想只有这样才算是真正达到培训的目的。

细胞生物学作业

细胞生物学作业(专升本) 1.如何理解细胞生物学与医学的关系? 是医学学科的基础课程。 研究细胞生物学是医学研究的必修课,在细胞免疫,识别,和分泌各种物质以及胞间运输等各方面都与人类个体息息相关,细胞是人体最基本的生命系统,是人体代谢免疫等各种生命活动的承担者,细胞构成组织,细胞所需要的各种营养物质也是人体所必须的,细胞普遍衰老也是人体衰老的象征,从一个细胞就具有人类所以的遗传物质,我们加以利用,人为培养出一些器官组织,或者从大肠杆菌从植入人的激素基因,制造胰岛素,进行基因工程,细胞对人体稳态的调整也具有重要作用,如效应T细胞可以杀死人体的癌细胞 和多种病变细胞,癌细胞有不死性,讲癌细胞与人体效应B细胞融合可以获得杂交的无限 分泌抗体的瘤性B细胞,对人体有利无害。 2.原核细胞和真核细胞有哪些异同? 相同点:有细胞膜细胞质,均有核糖体,均以DNA为遗传物质。 不同点: 1、细胞壁成分:原核细胞为肽聚糖、真核细胞为纤维素和果胶; 2、细胞器种类:原核细胞只有核糖体;真核细胞有核糖体、线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等细胞器; 3、原核细胞无染色体,真核细胞有染色体; 4、细胞大小:原核细胞小、真核细胞大。 3.试述细胞膜液态镶嵌模型的主要内容。 1脂双分子层构成膜的主体,它既有固体(晶体)的有序性又有液体的流动性。2膜蛋白分子以各种形式与脂双分子层结合,有的贯穿其中,有的镶嵌在其表面。

3膜糖类(糖脂和糖蛋白)分布在非细胞质侧,形成糖萼。 4该模型强调了膜的流动性和不对称性。 4.细胞膜的生物学意义有哪些? 意义:细胞的流动性在细胞信号传导和物质跨膜运输等病原微生物侵染过程中有重要作用;不对称性(主要是指膜蛋白)是生物膜执行复杂的、在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。 5.试述Na+-K+泵的工作原理及其生理学意义。 工作原理 钠钾泵位于动物细胞的质膜上,由2个α和2个β亚基组成四聚体,β亚基是糖基化的多肽,并不直接参与离子跨膜转运,但帮助在内质网新合成的α亚基进行折叠。1.细胞内侧α亚基与Na+结合促进ATP水解,α亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变化,将Na+泵出细胞。 2.同时细胞外的K+与α亚基的另外一点结合,使其磷酸化,α亚基构象再度发生变化,将K+泵入细胞。 3.完成整个循环。从整个转运过程中α亚基的磷酸化发生在Na+结合后,去磷酸化发生在与K+结合后。每个循环消耗一个ATP,可以逆电化学梯度泵出3个Na+和泵入2个K+。 生理功能 1.维持细胞膜电位 膜电位是膜两侧的离子浓度不同形成的,细胞在静息状态时膜电位质膜内侧为负,外侧为正。每一个工作循环下来。钠钾泵从细胞泵出3个Na+并且泵入2个K+。结果对膜电位的形成了一定作用。 2.维持动物细胞渗透平衡 动物细胞内含有多种溶质,包括多种阴离子和阳离子。没有钠钾泵的工作将Na+

分子细胞生物学心得

心得 在得知要进行分子细胞生物学的学习之初,我从很多渠道都了解到这是一门难度不低的课程。每次上课,教室基本都坐满了人,足以看出同学们对这门课的重视程度。在老师的讲述下,我逐渐了解到分子细胞生物学是一门研究细胞内细胞器功能以及如何发挥作用的学科。学习的过程中注重记忆和理解。 进行了一段时间的学习后,发现分子细胞生物学的许多基础知识在高中生物和大学里的生物化学里都有涉及。比如细胞组织的基本结构、细胞器的作用等。渐渐,我走入了分子细胞生物学的大门,对细胞活动有了一些基本的概念。明白这门课程的目的是为了让我们掌握正常细胞形态,细胞运行规律等知识,为进一步学习药理学等课程打好基础。 不得不提老师把学习中的重点明确的很好,便于课下去有趋向性地复习。讲到一些难点的时候,老师甚至还亲自板书引领着我们去了解整个细胞生理过程。PPT上的一些动态的图片,也对理解一些复杂的过程有很大的帮助。比如在讲骨骼肌细胞收缩时,通过直观的感受图片上离子的运动,给我留下了十分深刻的印象。 通过一学期的学习,我学到了很多新的知识。分子细胞生物学作为一门新兴学科,有着很大的科研前景。我觉得学习分子细胞生物学培养了我的分子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。 在分子细胞生物学这门课程的学习方法上,一定要复习,当天讲过的内容如果不及时看一看复习,下次再上课的时候再继续回忆的时候就很痛苦,这一点我是深有体会。我也观察了很多其他的同学。首先老师不要求我们记很多笔记,说他讲的都是书上有的,我们只要上课好好听就可以了。但一些总结之类的笔记,我认为我们同学还是有必要做的,老师有时候PPT上也会有一些总结。做总结,可以把零散的知识系统化,规范化。很多好学的同学还会用各种颜色的记号笔画出书上的重难点,便于复习。当然,有些记忆力特别好的同学,上课听一听后就能基本掌握知识,真是羡慕的很。对大多数同学来说,课后的总结复习都是非常必要的。老师要求自学的部分,也要认真看一看,毕竟也会涉及少量考点,所以更要分配好时间。 对于考试的想法,现在大概知道有名词解释、填空题、问答题等题型。感觉前两者的掌握是相通的。老实说,我自己比较懒,从网上下了每一章的名词解释的总结,复习的时候看一看,按理说,自己总结的话,会对书本的掌握更上一个层次。问答题主要就是理解掌握老师强调的一些重点细胞胜利活动过程机制概念等。这就需要我们在平时的学习中就多多留心。才能在考试中拿到理想的成绩,才能不辜负老师的辛勤付出。

细胞生物学作业

题目: 一、光学显微镜、电子显微镜分别有哪些?说明其工作原理、观察对象和主要构造。请查阅文献资料截图举出每种显微镜拍摄的细胞生物学照片3张以上的图片。 二、试述单克隆抗体技术、FRET、荧光漂白恢复技术的原理与应用。 解答: 一、 (一)、光学显微镜 观察对象: 光学显微镜适用于比较大的物质,最小能看到十几微米尺寸的物体。且需要该物体对光的散射比较良好,景深不大。可用于观察细胞,细菌,以及大结构的金属组织。 1.普通光学显微镜 尼康E-600显微镜 (1)原理:

普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理,要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜①)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜①)的一倍焦距和两倍焦距之间,根据物理学的原理,成的应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,根据光学原理,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧。因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜②)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话,应该是倒立的放大的虚像。 (2)主要构造: 普通生物显微镜由3部分构成,即:①照明系统,包括光源和聚光器;②光学放大系统,由物镜和目镜组成,是显微镜的主体,为了消除球差和色差,目镜和物镜都由复杂的透镜组构成;③机械装置,用于固定材料和观察方便。 (3)图片: 蛔虫

钩虫 2.荧光显微镜 尼康E800荧光DIC显微镜 (1)原理: 细胞中有些物质,如叶绿素等,受紫外线照射后可发荧光;另有一些物质本身虽不能发荧光,但如果用荧光染料或荧光抗体染色后,经紫外线照射亦可发荧光,荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。 荧光显微镜依据光路可分为透射式和落射式两种,目前新型荧光显微镜多为落射式荧光显微镜,某些大型荧光显微镜中兼有透射利落射两种方式的激发光路。 ①透射式荧光显微镜,激发光源是从标本下方经过聚光镜穿过标本材料来激发荧光,适于观察对光可透的标本。其优点是低倍镜时荧光强,而缺点是随放大

细胞生物学第六章总结

第六章线粒体与细胞能量转换 一、基本特征 1.詹纳斯绿Janus Green B 一种活体染色剂,专一用于线粒体的染色。它可以和线粒体中的细胞色素C氧化酶结合,从而出现蓝绿色。 2.结构 1)外膜(outer membrane):线粒体最外层所包绕的一层单位膜,厚约5~7nm,光滑平整。 在组成上,外膜的脂质和蛋白质成分各占1/2。 2)内膜向基质折叠形成特定的内部空间内膜(inner membrane)比外膜稍薄,平均厚 4.5nm,也是一层单位膜。内膜的化学组成中20%是脂类,80%是蛋白质。(基粒分为头 部、柄部和基片三部分,是由多种蛋白质亚基组成的复合体。基粒头部具有酶活性,能催化ADP磷酸化生成ATP,因此,基粒又称ATP合酶复合体) 3)基质为物质氧化代谢提供场所线粒体中催化三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分 解、蛋白质合成等有关的酶都在基质中。还含有线粒体独特的双链环状DNA、核糖体,这些构成了线粒体相对独立的遗传信息复制、转录和翻译系统。 4)内外膜转位接触点:核编码蛋白质进入线粒体的通道 3.相对独立的遗传体系 1)线粒体基因的转录 i.线粒体mRNA不含内含子,也很少有非翻译区 ii.每个mRNA5ˊ端的起始密码为AUG(或AUA),起始氨基酸为甲酰甲硫氨酸 iii.线粒体的遗传密码也与核基因不完全相同 iv.UAA的终止密码位于mRNA的3ˊ端。某些情况下,一个碱基U就是mtDNA体系中的终止密码子 v.线粒体与核密码子编码氨基酸三联体密码有差异 2)线粒体DNA的复制 mtDNA的复制起始点被分成两半,个是在重链上,称为重链复制起始点(O H),位于环的顶部,顺时针合成;一个是在轻链上,称为轻链复制起始点(O L),位于环L的“8点钟”位置,逆时针合成。D型复制。mtDNA复制不受细胞周期影响。 4.线粒体靶序列引导核编码蛋白质向线粒体转运 1)核编码蛋白在进入线粒体需要分子伴侣蛋白的协助 线粒体含有4个蛋白质输入的亚区域:

细胞生物学心得体会

精心整理细胞生物学心得体会 舒斌水产301402 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,O.Hertwig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 ,大大 年代随着分子 高. 1 种类型, ,(IP3PKG 2 ,具一级 3 , ,MPF 的活性达到最高峰.CDK通过对其底物丝氨酸和苏氨酸的磷酸化和去磷酸化进行调节.细胞周期中有3个关键的控制点;G1关卡、G2关卡、中期关卡.促后期复合物(APC)介导细胞周期蛋白降解使细胞退出有丝分裂. 哺乳动物细胞受多种CDK和多种Cyclin的调控,裂殖酵母只有一种CDK和一种Cyclin,芽殖酵母有一个CDK和多种Cyclin. 另外,对生物膜流动性的机理和功能上也有进一步的了解,科学家们发现了越来越多的参与跨膜运输的蛋白质种类,并对其作用机制研究得越来越深入.对细胞骨架体系的组成和装配机制有了更深入的理解,认识了分子发动机的概念.学习了核酶一节后,认识到并非所有的酶都是蛋白质,核酶的作用与蛋白酶的作用机制也有一定的差别.对目前的热门研究领域:程序性细胞死亡、癌细胞的发生机理及控制也有了一定的了解和认识.

新乡医学院医学细胞生物学简答题

新乡医学院医学细胞生物 学简答题 The following text is amended on 12 November 2020.

供基础医学院临床17、20班参考使用医学细胞生物学简答题集锦 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: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。

细胞生物学课后练习及参考答案

细胞生物学课后练习参考答案 作业一 ●一切活细胞都从一个共同的祖先细胞进化而来,证据是什么想像地球上生命进化的很早时期。可否假设那个原始的祖先细胞是所形成的第一个仅有的细胞 1、关于一个共同祖先的假说有许多方面的证据。对活细胞的分析显示出其基本组分有着令人惊异的相似程度,例如,各种细胞的许多新陈代谢途径是保守的,在一切活细胞中组成核酸与蛋白质的化合物是一样的。同样,在原核与真核细胞中发现的一些重要蛋白质有很相似的精细结构。最重要的过程仅被“发明”了一次,然后在进化中加以精细调整去配合特化细胞的特定需要。●人脑质量约1kg并约含1011个细胞。试计算一个脑细胞的平均大小(虽然我们知道它们的大小变化很大),假定每个细胞完全充满着水(1cm3的水的质量为1g)。如果脑细胞是简单的正方体,那么这个平均大小的脑细胞每边长度为多少 2、一个典型脑细胞重10-8g (1000g/1011)。因为1g水体积为1 cm3,一个细胞的体积为10-14m3。开立方得每个细胞边长2.1 × 10-5m即21 μm。 ●假定有一个边长为100μm,近似立方体的细胞 (1)计算它的表面积/体积比; (2)假设一个细胞的表面积/体积比至少为3才能生存。那么将边长为100μm,总体积为1 000 000μm3的细胞能在分割成125个细胞后生存吗 3、(1) 如图1所示,该细胞的表面积(SA)为每一面的面积(长×宽)乘以细胞的面数,即SA=100 μm ×100 μm ×6 = 60 000 μm2。细胞的体积是长×宽×高,即(100 μm)3=1 000 000 μm3因而SA/体积的比率=SA/体积=60 000μm/ 1 000 000μm= 0. 06 μm-1。 (2) 分割后的细胞将不能存活。125个立方体细胞应有表面积300 000μm2, SA/体积的比率为0.3。如果要使总表面积/体积达到3,可以假设将立方体边长分割成n份,每个小方块的表面积为SA l,总面积为SA t则有: 分割后的小方块表面积为SA l = 6 × (100/n) 2(1) 总面积为SA t = 6 × (100/n) 2 × n3(2) 根据细胞存活要求SA t/V = 3 (3) 即: 6 × (100/n) 2 × n3 / 1003 = 3 (4) 由(4)可知n=50,即细胞若要存活必须将其分割成125000个小方块。 ●构成细胞最基本的要素是________、________ 和完整的代谢系统。 4、基因组,细胞质膜和完整的代谢系统 图1 边长为100μm的立方体与分割成125块后的立方体

华师细胞生物学简答题(个人复习总结)

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

细胞生物学知识点总结

细胞生物学知识点总结 细胞生物学知识点总结 导语:细胞学说是施莱登和施旺所提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物体的基本单位。以下是小编为大家整理分享的细胞生物学知识点总结,欢迎阅读参考。 细胞生物学知识点总结 细胞通讯的方式 (1)细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯,这是多细胞生物普遍采用的通讯方式。 (2)细胞间接触依赖性的通讯,指细胞间直接接触,通过与质膜结合的信号分子影响其它细胞。 (3)动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通,通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用,其作用方式分为: (1)内分泌,由内分泌细胞分泌信号分子到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞。

(2)旁分泌,细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,经过局部扩散作用于邻近靶细胞。在多细胞生物中调节发育的许多生长因子往往是通过旁分泌起作用的。此外,旁分泌方式对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能也具有重要意义。 (3)自分泌,细胞对自身分泌的物质产生反应。自分泌信号常存在于病理条件下,如肿细胞合成并释放生长因子刺激自身,导致肿瘤细胞的持续增殖。 (4)通过化学突触传递神经信号,当神经元接受刺激后,神经信号以动作电位的形式沿轴突快速传递至神经末梢,电压门控的Ca2+通道将电信号转换为化学信号。 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤 (1)产生信号的细胞合成并释放信号分子。 (2)运送信号分子至靶细胞。 (3)信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。 (4)活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。 (5)引发细胞功能、代谢或发育的改变。 (6)信号的解除并导致细胞反应终止。 核被膜所具有的功能

医用细胞生物学知识点

医用细胞生物学知识点 细胞生物学 (cell biology ):细胞生物学是以细胞为研究对象,经历了从显微水平到亚显微和分子水平 的发展过程,成为今天在分子层次上研究细胞精细结构和生命活动规律的学科。 医学细胞生物学 (medical cell biology):医学细胞生物学以揭示人体各种细胞在生理和病理过程中 的生 命活动规律为目的,期望能对人体各种疾病的发病机制予以深入阐明,为疾病的诊断、治疗和预防提 供理论依据和策略。 对细胞概念理解的五个角度: ①细胞是构成有机体的基本单位; ②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; ⑤没有细胞就没有完整的生命。 生物界划分的三个类型:原核细胞、古核细胞和真核细胞。 原核细胞与真核细胞的比较: p13 表 2-1 生物大分子:是由有机小分子构成的,大约有 3000种,分子量从 10000到 1000000。 核酸 (nucleic acid ) 的基本单位 :核苷酸。 核苷酸:核苷的戊糖羟基与磷酸形成酯键,即成为核苷酸。 DNA 分子的双螺旋结构模型( p18图 2-8):DNA 分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成, 即一条链中磷酸二酯键连接的核苷酸方向是 5'→3',另一条是 3'→ 5',两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。 基因组:细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质称为基因组。 动物细胞内含有的主要 RNA 种类及功能: p20 表 2-3 核酶 (ribozyme ) :核酶是具有酶活性的 RNA 分子。 蛋白质 ( protein )的基本单 位:氨基酸。 肽键:肽键是一个氨基酸分子上的 羧基 与另一个氨基酸分子上的 氨基经脱水缩合 而成的化学键。 肽 (peptide) :氨基通过肽键而连接成的化合物称为肽。 蛋白质分子的二级结构: α -螺旋, β-片层。 酶 (enzyme):酶是由生物体细胞产生的具有催化剂作用的蛋白质。 酶的特性:高催化效率,高度专一性,高度不稳定性。 光学显微镜的种类:普通光学显微镜,荧光显微镜,相差显微镜,暗视野显微镜,共聚焦激光扫描显 微镜。 细胞培养:细胞培养是指细胞在体外的培养技术,即无菌条件下,从机体中取出组织或细胞,模拟机 体内正常生理状态下生存的基本条件,让它在培养器皿中继续生存、生长和繁殖的方法。 细胞膜 (cell membrane ):细胞膜是包围在细胞质表面的一层薄膜,又称质膜 ( plasma membrane ) 生物膜 ( biomembrane ):目前把 质膜 和细胞内膜系统 总称为生物膜。 细胞膜的组成:主要由脂类、蛋白质和糖类组成 磷脂 (phospholipid)可分为两类:甘油磷脂 由于磷脂分子具有亲水头和疏水 尾,故称为 膜蛋白可分为三种基本类型:膜内在蛋白 蛋白 (lipid anchored protein) 。 细胞外被 ( cell coat ):在大多数真核细胞表面有富含糖类的周缘区,称为细胞外被或糖萼。 细胞外被的基本功能: 保护细胞抵御各种物理、化学性损伤 ,如消化道、呼吸道等上皮细胞的细胞外 被有助于润滑、防止机械损伤,保护黏膜上皮不受消化酶的作用。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19. 20. 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26. 27. 28. (phosphoglycerides )和鞘磷脂 (sphingomyelin,SM) 。 两亲性分子 或兼性分子 。 intrinsic protein )、膜外在蛋白 (extrinsic

细胞生物学第五至第八章作业答案

第五章物质的跨膜运输 1 物质跨膜运输有哪三种途径?ATP驱动泵可分哪些类型? 答:物质跨膜运输有简单扩散、被动运输和主动运输三种途径。ATP驱动泵可分P型泵、V型质子泵和F型质子泵以及ABC 超家族,其中P型泵包括Na+—K+泵、Ca+泵和P型H+泵。 各种ATP驱动泵的比较: 2.简述钠钾泵的结构特点及其转运机制。 答:Na+—K+泵位于动物细胞的质膜上,由2个α和2个β亚基组成四聚体。Na+—K+泵的转运机制总结如下:在细胞内侧α亚基与Na+相结合促进ATP水解,α亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变化,将Na+泵出细胞,同时细胞外的K+与α亚基的另一位点结合,使其失去磷酸化,α亚基的构象再次发生变化,将K+泵入细

胞,完成整个循环。 3、简述葡萄糖载体蛋白的结构特点及其转运机制。 答:葡萄糖载体蛋白,简称为GLUT,是一个蛋白质家族,包括十多种葡糖糖转运蛋白,他们具有高度同源的氨基酸序列,都含有12次跨膜的α螺旋。GLUT中多肽跨膜部分主要由疏水性氨基酸残基组成,但有些α螺旋带有Ser、Thr、Asp和Glu残基,他们的侧链可以同葡萄糖羟基形成氢键。葡萄糖载体蛋白的转运机制为:氨基酸残基为形成载体蛋白内部朝内和朝外的葡萄糖结合位点,从而通过构象改变完成葡萄糖的协助扩散。转运方向取决于葡萄糖的浓度梯度,从高浓度向低浓度顺梯度转运。 4、举例说明协同运输的机制。 答:协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度,而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向,协同运输又可分为:同向协同与反向协同。 ①同向协同指物质运输方向与离子转移方向相同。如人体及动物体小肠细胞对葡萄糖的吸收就是伴随着Na+的进入,细胞内的Na+离子又被钠钾泵泵出细胞外,细胞内始终保持较低的钠离子浓度,形成电化学梯度。 ②反向协同物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反,如动物细胞常通过Na+/H+反向协同运输的方式来转运H+以调节细胞内的PH值,即Na+的进入胞内伴随者H+的排出。选做:5、举例说明受体介导的内吞作用。 答:受体介导内吞作用大致分为四个基本过程∶①配体与膜受体结合形成一个小窝;②小窝逐渐向内凹陷,然后同质膜脱离形成一个被膜小泡;③被膜小泡的外被很快解聚,形成无被小泡,即初级内体;④初级内体与溶酶体融合,吞噬的物质被溶酶体的酶水解。具有两个特点,即:①配体与受体的结合是特异的,具有选择性;②要形成特殊包被的内吞泡。 例如LDL受体蛋白是一个单链的糖蛋白,为单次跨膜蛋白。LDL受体蛋白合成后被运输到细胞质膜,即使没有相应配体的存在,LDL受体蛋白也会在细胞质膜集中浓缩并形成被膜小窝,当血液中有LDL颗粒,可立即与LDL的apoB-100结合形成LDL-受体复合物。一旦LDL与受体结合,就会形成被膜小泡被细胞吞入,接着是网格蛋白解聚,受体回到质膜再利用,而LDL被传送给溶酶体,在溶酶体中蛋白质被降解,胆固醇被释放出来用于质膜的装配,或进入其他代谢途径。 名词:

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

细胞生物学复习总结

Chapter 2 Cell membrane 1.简述细胞膜的特性。 1)不对称性:细胞膜的两侧具有不同的组成,包括三种成分的不对称性和维持膜功能的方向性。 膜脂分布不对称:脂质双分子层两边组成不同; 膜蛋白不对称:膜蛋白不对称分布,膜蛋白的不同定向; 膜糖的不对称:膜糖分布朝向胞外。 2)膜的流动性:膜成分处于不断运动中,是保证膜功能的重要条件,包括膜脂流动性与膜蛋白流动性. 2.试述不同类型膜蛋白的特点。 1)膜内在蛋白: 部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧;以非极性、疏水性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上;分子中具有一个或多个富含疏水性氨基酸的疏水区,多呈α螺旋; 在膜上可单次穿膜或多次穿膜。 2)膜周边蛋白质: 分布于膜的外表面;通过非共价键与膜脂极性头部结合;通过与膜内在蛋白亲水部分相互作用间接与膜结合。 3.何为离子通道蛋白?在胞膜物质运输中该类蛋白有何作用? 概念:大多都与离子的转运有关,通道蛋白也称为离子通道。 作用:具有离子选择性,只允许一定体积和电荷的离子通过; 转运速率高,离子通道转运离子的速率极快,比载体蛋白所介导的最快转运速率高1 000倍; 介导的物质跨膜运输是被动运输,使物质从高浓度向低浓度运输,不需要细胞提供能量. 4.举例说明离子泵在主动运输中的作用。 (答题要点:什么是离子泵,钠钾泵的组成及作用过程) 离子泵实际上就是膜上的一种ATP酶,实现离子或小分子逆浓度或电化学梯度的跨膜运动,是直接利用水解ATP提供能量的主动运输。 Na+-K+-ATP酶由大小两个亚基组成,大亚基是一个多次跨膜的膜整合蛋白,具有ATP酶活性,为催化亚单位。其中,大亚基在其胞质面有一个ATP结合点和三个高亲和的Na+结合点,在膜的外表面有两个高亲和K+结合点和一个K+结合点。 钠钾泵的作用是通过ATP驱动的泵构型改变来完成的。首先由Na+结合到胞质面的结合点,刺激ATP水解,使泵磷酸化,引起蛋白质构型改变,暴露Na+结合点面向细胞外,使Na+释放到细胞外;于此同时也将K+结合点朝向细胞外表面,结合胞外K+后引起泵去磷酸化,导致蛋白质的构型再次发生变化,将K+结合点朝向细胞质面,然后释放K+至胞质溶胶内,蛋白构型恢复原状。钠钾泵每秒钟可发生1000次构象变化,每个循环消耗1个ATP分子,泵出3个Na+和泵入2个K+。 5.试述细胞连接的主要类型及特点。 紧密连接:无间隙,点状对合结构。其作用是封闭细胞间隙:阻止物质从细胞之间通过,保证转运方向性。 锚定连接:粘着连接:带状、15-20nm缝隙、内有丝状物质.与微丝相连. 桥粒连接:纽扣状、胞质内侧圆盘型斑;中间纤维附着。 间隙连接:1.5-2nm间隙,中有规则排列的横颗粒;最普遍的细胞连接的方式。 6.试述细胞黏连分子的类型及特点。 类型:钙黏素,免疫球蛋白超家族,整合素,选择素。 1)钙粘素: 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; 分类有,E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白、P-钙黏蛋白; 钙黏素介导细胞间钙依赖同亲性粘着。钙黏素的细胞部分通过接头蛋白和肌动蛋白纤维相连。 2)免疫球蛋白超家族的CAM: 分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族;

细胞生物学作业讲解

细胞生物学作业 姓名:学号:班级:学院:一、名词解释 细胞生物学的概念: 细胞外被(糖萼): 易化扩散: ATP驱动泵: 协同运输: 配体门控通道: 电压门孔通道:

连续分泌: 受调分泌: 小泡运输: 受体介导的胞吞:分子伴侣: 信号肽: 蛋白分选: 膜流:

细胞呼吸: 呼吸链: 氧化磷酸化偶联: 细胞骨架: 核型: 核型分析: 染色体显带技术:踏车运动: 端粒:

二、填空 1、生物界的细胞分为三大类型:(如支原体、、、、 及蓝藻等),古核细胞和(包括、、和人类)。 是最小最简单的细胞;是原核细胞的典型代表;多生活在极端的环境。 2、在生物界中,是唯一的非细胞形态的生命体,它是不“完全”的生命体,是彻底的寄生物。 3、生物小分子主要包括,和;而、、 和是细胞中4种主要的有机小分子,它们是组成生物大分子的;生物大分子主要包括,和三大类。 4、膜脂包括,和三类;其中糖脂位于细胞膜的 面。 5、细胞膜蛋白根据与脂双层结合的方式不同,分为,和 三种基本类型;在膜蛋白中有些是,转运特定的分子或离子进出细胞;有些膜蛋白是结合于质膜上的,催化相关的生化反应进行;有些膜蛋白起,连接相邻细胞或细胞外基质成分;有些膜蛋白作为,接受细胞周期环境中的各种化学信号,并转导至细胞内引起相应的反应。 6、膜的生物学特性包括和,其中决定膜功能的方向性,而 是膜功能活动的保证;膜的不对称性包括, 和。 7、脂双分子层中不饱和脂肪酸的含量越,膜的流动性越;脂肪酸链越短,膜脂的流动性越;胆固醇对膜的流动性具有;卵磷脂与鞘脂的比值越大,膜的流动性越,脂双层中嵌入的蛋白质越多,膜的流动性越。 8、模型较好地解释了生物膜的功能特点,为普遍接受的膜结构模型。 9、小分子物质和离子的穿膜运输包括,, 和;膜运输蛋白包括和两类; 介导水的快速转运。 10、小分子物质和离子的主动运输,根据利用能量的方式不同,可分为(ATP 直接供能)和(ATP间接供能)。

细胞生物学重点总结题库

细胞生物学 名词解释 1.主动运输:借助于镶嵌在细胞膜上专一性很强的载体蛋白,通过消耗细胞代谢的能量,将物质从低浓 度向高浓度的运输方式 2.被动运输:不消耗细胞代谢能,而将物质从浓度高的一侧经细胞膜转运到浓度低的一侧 3.常染色质:指间期细胞核中解旋的细纤维丝,结构疏松,用碱性染料染色时不易着色,在电镜下呈浅 亮区 4.异染色质:指间期核内边缘结构紧密,呈凝聚状态、碱性染料染色时着色很深的团块状结构,常包装 成20-30nm的纤维丝,多分布于核的边缘,也有一部分与核仁结合,参与构成核仁染色质 5.分子伴侣:是一类在细胞内协助其他蛋白质多肽链进行正确折叠、组装、转运及降解的蛋白质分子, 但其自身并不参与最终产物的形成 6.膜受体介导的跨膜信号传导:胞外信息分子与膜受体结合,将信息传递至细胞质或核内,调节靶细胞 功能的过程 7.呼吸链:指一系列可逆地接受及释放电子或质子的脂蛋白复合体,他们存在于线粒体内膜,形成相互 关联、有序排列的功能结构体系,并偶联线粒体的氧化磷酸反应,称之为呼吸链或者电子传递链 8.内膜系统:指位于细胞质内,在结构、功能乃至发生上有一定联系的膜相结构的总称。是真核细胞特 有的膜性结构系统。包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化氢酶体、核膜和分泌泡等 9.细胞决定:在细胞发生可识别的形态变化之前,就受到一定的限制而确定了细胞的发展方向,这时细 胞内已经发生了改变,确定了未来的发育命运。这种现象称作细胞决定 10.细胞凋亡:是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。亦称细胞的程序性死亡 11.干细胞:指具有无限或较长期的自我更新能力,并能分化产生至少一种“专业”细胞的原始细胞 12.核骨架:指间期细胞核出去各种有形成分后剩余的由纤维状蛋白质构成的精密网状体。为细胞内组份 提供了一个结构支架。 简答题 1.是以多级螺旋模型为例,阐明染色质从一级结构到四级结构的组装 答:首先,一个组蛋白核心和200bp左右的DNA构成了一个核小体。核小体结构为染色质包装的一级结构其次,在组蛋白H1存在的情况下,核小体结构螺旋缠绕,窄的一面向外,6个核小体绕成一个螺旋,形成螺线管 然后,螺线管进一步螺旋化形成圆筒状结构,称为超螺线管,为第三结构 最后,超螺线管进一步螺旋化、盘绕和折叠,形成染色单体,即染色体第四结构 2.是以放射环结构模型为例,阐明染色质从一级结构到四级结构的组装。 答:①非组蛋白构成的染色体骨架和有骨架伸出的无数的DNA侧环 ②30nm的染色线折叠成环,沿染色体纵轴,由中央向四周伸出,构成放射环 ③由螺旋管形成DNA复制环,每18个复制环呈放射状平面排列,结合在核机制上形成微带。微带是染色体高级结构的单位,大约106个微带沿纵轴构建成子染色体 3.简述并作图表示G蛋白受体介导的磷脂酰基醇信号通路 答:细胞外信号分子→G蛋白受体→GPRr(G蛋白)→ ╱IP3→胞内钙离子↑→钙离子结合蛋白→细胞反应 ╲DG→激活PKC→蛋白磷酸化∕促进钠离子∕氢离子交换使细胞内PH↑→促进细胞增值和分化 4.以cAMP信号途径(糖原分解)为例,阐述G蛋白偶联受体介导的信号通路组成,特点及其主要功能。答:当糖原与细胞膜上的糖原受体CG蛋白偶联受体结合后,激活GS。通过GS作用于腺苷酸环化酶CG蛋

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