细胞生物学复习资料

P9 “细胞学说”的基本内容：细胞是有机体，一切动植物都是有细胞发育而来，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，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。P23 支原体是目前发现的最小最简单的细胞。支原体的体积很小，直径一般是0.10.3um。P24 最小最简单的细胞支原体 支原体已基本具备一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能：细胞质膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。保证一个细胞生命活动运转所必需的条件：至少需要100种酶，进行酶促反应所必须占有的空间直径约为50nm；核糖体（每个核糖体直径为1020nm）、细胞膜厚约10nm、必需基因256个；可推算得一个细胞体积的最小极限直径不可能小于100nm。支原体细胞直径已接近这一极限。P26 中膜体又称间体或质膜体，由细胞质膜内陷形成，每个细胞内有一个或数个中膜体，其形状差异较大，在革兰氏阳性菌中更明显，与DNA有联系，可能起DNA复制的支点作用、细胞分裂时，先形成两个中膜体，然后核物质再一分为二。P31 真核细胞在亚显微结构水平上划分为3大基本结构：以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系。以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系。由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系。P33 “细胞体积的守恒定律”：器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。P33-34 细胞最大体积的极限与什么因素有关？细胞的体积的受什么因素控制？从以下三方面考虑：细胞的体积与相对表面积成反比关系，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境交换物质的效力就越小。不论细胞体积大小相差多大，但各种细胞核的大小相差却不大。一个细胞核内所含的遗传信息量是有一定限度的，能控制细胞质的活动也是有限度的。一个核所能控制细胞质的量也必有一定限度，细胞质的体积不能无限增大。细胞内物质的交流运输与细胞体积有关，细胞内的物质从一端向另一端运输或扩散是有时间与空间关系的。体积大影响物质传递与交流的速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地调控与缓冲。（卵细胞与周围环境交换物质较少）P49 肉眼的分辨率一般只有0.2mm，光学显微镜的分辨率为0.2um，电子显微镜可达0.2nm。P50 显微镜最重要的性能参数是分辨率，而不是放大倍数。分辨率是指去分开两个质点间的最小距离。P76 模式生物通常具有个体较小，容易培养，操作简单，生长繁殖快的特点。P83 生物膜的流动镶嵌模型，强调：膜的流动性-荧光蛋白标记法 膜蛋白分布的不对称性P85 膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇3种类型。P88 质膜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。P102 膜转运蛋白可分为两类：一类是载体蛋白，另一类是通道蛋白（离子通道）。P103 离子通道具有3个显著特征：具有极高的转运速率，每个通道每秒钟可通过107108个离子；没有饱和值，即使在很高的离子浓度下离子通道通过的离子量依然没有最大值；离子通道并非连续性开放而是门控的，即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节，受控于适当的细胞信号。P104 简单扩散：疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子进行跨膜转运时，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助。P106 协助扩散是各种极性分子和无机离子（如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等）顺其浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运，不需要细胞提供能量，物质跨膜转运需要特异性的膜转运蛋白“协助”，使其转运速率增加，转运特异性增强。P108 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低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。能量来源：ATP直接提供能量（ATP驱动泵）；间接提供能量（偶联转运蛋白）；光能驱动P110 Na+-K+泵：Na+ - K+ ATP酶，能水解ATP，使a亚基带上磷酸基团或去磷酸化，将Na+ 泵出细胞，而将K+ 泵入细胞的膜转运载体蛋白。由2个a亚基和2个B亚基组成的四聚体。运行机制：细胞内侧a亚基与Na+结合促进ATP的水解，a亚基上的天冬氨酸残基磷酸化引起a亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞；同时细胞外的K+ 与a亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，a亚基构象再次发生变化，将 K+ 泵进细胞，完成一个循环。Na+依赖磷酸化，K+依赖去磷酸化引起钠钾泵的a亚基构象变化，有序交替发生。抑制：极少量的乌本苷； 增强：Mg2+ 和少量膜脂； 停止：生物氧化抑制剂如氰化物P114 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。直接动力：膜两侧离子的电化学梯度，Na+-K+泵（或H+泵）通过消耗ATP维持离子电化学梯度。动物细胞- Na+ 电化学梯度；植物细胞、细菌-H+电化学梯度。根据物质运输方向与离子顺电化学梯度的转移方向的关系，分为同向转运和反向转运。P120 LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞 图5 -15LDL与细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDL受体）特异的结合，形成受体 LDL复合物，通过网格蛋白有被小泡的内化作用进入细胞，经脱被作用并与胞内体融合。胞内体上有ATP驱动的质子泵，将H+ 泵进胞内体腔内，使腔内的pH降低，引起LDL与受体分离。胞内体以出芽的方式形成运载受体的小囊泡，返回细胞质膜，受体重复使用。含有LDL的胞内体与溶酶体融合，低密度脂蛋白被水解，释放出胆固醇和脂肪酸供细胞利用。胞内体是动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是运输由胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解。P128 线立体的结构及其标志酶：外膜-单胺氧化酶、内膜-细胞色素氧化酶；膜间隙-腺苷酸激酶、基质-三羧酸循环酶系。P130 线粒体的主要功能是进行三羧酸循环及氧化磷酸化合成ATP，为细胞生命活动提供直接的能量。线粒体还与细胞中氧自由基的生成，调节细胞氧化还原电位和信号转导，调控细胞凋亡、基因表达、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡，包括线粒体对细胞中Ca2+的稳态调节等有关。P133 电子传递链：在线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质组成，它们在内膜上相互关联地有序排列成传递链。P134 线粒体内膜两条呼吸链，根据接受代谢物上脱下的氢的原初受体不同而区分，NADH呼吸链；FADH2呼吸链。P135 电子载体排列顺序：呼吸链中的电子载体有严格地排列顺序和方向。它们是按氧化还原电位从低到高排序，NAD+ /NADH的氧化还原电位值最低，O2 /H2O 的最高。P139 氧化磷酸化：底物在氧化过程中产生高能电子，通过线粒体内膜电子传递链，将高能电子的能量释放出来转换成质子动力势进而合成ATP的过程。指在呼吸链上与电子传递相偶联的由ADP被磷酸化形成ATP的酶促反应。P144 叶绿体由3部分构成：叶绿体膜、类囊体及基质P145 叶绿体基质的主要成分是可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质，其中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶是光合作用中一个起重要作用的酶系统，全酶由8个大亚基和8个小亚基组成，酶的活性中心位于大亚基上，小亚基只有调节功能。大亚基是由叶绿体基因编码，小亚基是由核基因编码。P146 原初反应是指光合色素分子从被光激发至引起第一个光学反应为止的过程，包括光能的吸收、传递与转换，即光能被天线色素分子吸收，并传递至反应中心，在反应中心发生最初的光化学反应，使电荷分离从而将光能转化为电能的过程。原初反应的特点：历程时间短；只有10-1910-12 s；光能利用率高；可在低温下进行。P147 光化学反应是指反应中心色素分子吸收光能所引起的氧化还原反应。P148 光系统是指光合作用中光吸收的功能单位，它是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。在叶绿体的类囊体膜上存在两种不同类型的光系统：光系统1和光系统11。P152 光合磷酸化的类型，按照电子传递的方式可将光合磷酸化分为非循环和循环两种类型。P156 半自主性细胞器线粒体和叶绿体中有RNA、核糖体、氨基酸活化酶等自我繁殖所必需的基本组分，具有独立进行转录和翻译的功能。但是核基因编码线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质，并与线粒体或叶绿体DNA 编码的蛋白质协同作用，说明线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对核遗传系统有依赖性。因此，线粒体和叶绿体的生长和繁殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主细胞器。P157 参加叶绿体组成的蛋白质来源有3种：由ct DNA编码，在叶绿体核糖体上合成。由核DNA编码，在细胞质核糖体上合成。由核DNA编码，在叶绿体核糖体上合成。P159导肽内含有识别线粒体的信息，有牵引蛋白质，通过线粒体膜进行运送是功能。导肽的结构特征：含有丰富的带正电荷的碱性氨基酸，特别是精氨酸（Arg），带正电荷的氨基酸残基有助于前导肽进入带负电荷的线粒体或叶绿体的基质中。羟基氨基酸如丝氨酸（Ser）含量也较高。几乎不含带负电荷的酸性氨基酸。可形成既具亲水性又具疏水性的a螺旋结构，这种结构特征有利于穿越线粒体的双层膜。含导肽的前体蛋白在跨膜时，首先被线粒体表面的受体结识别，同时需位于外膜上的GIP蛋白的参与，它能促进线粒体前体蛋白从内外膜 接触部位通过内膜。分子伴侣：一种与其他多肽或蛋白质结合的蛋白质，以防止蛋白质错误折叠、变性或聚集沉淀，对蛋白质的正确折叠、组装以及跨膜转运有意义。具有解折叠酶的功能，并能识别蛋白质解折叠后暴露出的疏水面并与之结合，防止相互作用产生凝聚或错误折叠，同时还参与蛋白质跨膜运送后分子的重折叠以及组装过程。无专一性。P178 内质网的功能：粗面内质网，蛋白质的合成。光面内质网，脂质合成。蛋白质的修饰与加工。P187 蛋白质的糖基化的功能：为各种蛋白质打上不同的标志，以利于高尔基体的分类与包装，同时保证糖蛋白从粗面内质网至高尔基体膜囊单方面进行转移。另一种功能是影响多肽的构想。P188 N-连接与O-连接的寡糖比较特征N-连接O-连接合成部位粗面内质网和高尔基体高尔基体合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去与之结合的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸最终长度至少五个糖残基一般14个糖残基，但ABO血型抗原较长第一个糖残基N-乙酰葡糖胺N-乙酰半乳糖胺等P191溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内的消化作用。溶酶体是一种异质性的细胞器，根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。P200 信号假说，即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，然后在信号肽引导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。分泌性蛋白在粗面内质网上合成的决定性因素是蛋白质N端的信号肽。P218 细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生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。细胞通讯可概括为3种方式：细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯。细胞间接触依赖性的通讯，指细胞间直接接触。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偶联或电偶联。细胞分泌化学信号的作用方式分为：内分泌。旁分泌。自分泌。通过化学突触传递神经信号P220 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤：产生信号的细胞合成并释放信号分子。运送信号分子至靶细胞。信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。引发细胞功能、代谢或发育的改变。信号的解除并导致细胞反应终止。化学信号根据其溶解性通常可分为亲脂性和亲水性两类。P221 受体是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子。根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体区分为细胞内受体和细胞表面受体。根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同，细胞表面受体分属三大家族：离子通道耦联受体G蛋白耦联受体。酶连受体。P223 第二信使学说：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，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。第一信使是指细胞外信号分子；第二信使是指胞内产生的小分子，其浓度变化应答于胞外信号与细胞表面受体的结合，并在细胞信号转导中行使功能。如c AMP 、c GMP、Ca2+ 、二酰甘油（DAG）、1,4,5 肌醇三磷酸（IP3 ）等P224 分子开关：细胞信号转导过程中，通过结合GTP与水解GTP，或者通过蛋白质磷酸化与去磷酸化而开启或关闭蛋白质的活性。一类是GTP ase 开关蛋白,包括三聚体G蛋白和单体G蛋白，这类鸟苷酸结合蛋白当结合GTP时呈活化的“开启”状态，当结合GDP时呈失活的“关闭”状态。状态转换控制下游靶蛋白的活性。另一类分子开关机制是通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化 - 失活，通过蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化 - 活化，从而调节蛋白质活性。P228 细胞内核受体一般含有3个功能结构域：位于C端的结构域是结合激素的位点；中部结构域是DNA或Hsp90的结合位点；N端是转录激活结构域。P231 G蛋白是三聚体GTP结合调节蛋白的简称，位于质膜内胞浆一侧，由G a、G b、G y 3个亚基组成，P233 由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括：以c AMP为第二信使的信号通路、以肌醇 1，4，5 三磷酸和二酰甘油作为双信使的磷脂酰肌醇信号通路、G蛋白耦联离子通道的信号通路。P236 c AMP信号通路对基因转录的激活：激素-G蛋白耦联受体-G蛋白腺苷酸环化酶-c AMP-c AMP依赖的蛋白激酶A-基因调控蛋白-基因转录。图8-17P238 双信使系统：胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别激活两个不同的信号通路，实现细胞对外界信号的应答，的信号系统。图8-19P264 细胞骨架包括微丝、微管和中间丝3种结构组分，都是由相应的蛋白亚基组装而成。细胞骨架的主要功能：结构与支持作用；胞内运输作用；收缩与运动；空间组织。P266 微丝的主要结构成分是肌动蛋白。肌动蛋白在细胞内有两种存在形式，即肌动蛋白单体（球状）和由单体组装而成的纤维状肌动蛋白（链状）。P267 踏车行为，在体外组装过程中有时可以见到微丝的正极由于肌动蛋白亚基的不断添加而延长，而负极则由于肌动蛋白亚基去组装而缩短，的现象。P270 细胞皮层，细胞内大部分微丝都集中在紧贴细胞质膜的细胞质区域，并由微丝结合蛋白交联成凝胶状三维网络结构，的区域。P274 分子马达主要指依赖于微管的驱动蛋白、动力蛋白和依赖于微丝的肌球蛋白这三类蛋白质超家族的成员。P277 肌细胞（肌纤维）中粗肌丝的成分是肌球蛋白；细肌丝的成分是肌动蛋白。两者的相对滑动引起肌肉收缩。P280 微管由微管蛋白亚基组装而成。每个微管蛋白亚基都是由a 微管蛋白和B 微管蛋白结合而成的异二聚体。秋水仙素：抑制微管蛋白组装使微管解体；紫杉醇：阻止微管去组装，微管不断组装P285 在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构称为微管组织中心。P308 细胞核主要由核被摸、核纤层、染色质、核仁及核体组成。P309 核纤层紧贴内层核膜下，是一层由纤维蛋白构成的网络结构，它与胞质中间丝、核内骨架有密切联系。P318 染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂的特定阶段，由染色质聚缩而成的棒状结构。P322 二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。DNA的二级结构构型分为3种：B型DNA（右手螺旋DNA）；A型DNA（B型的重要变构）；Z型DNA（左手螺旋DNA，B型的变构）。P326 核小体：由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。P327 核小体结构要点： 每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。 组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心颗粒，相对分子质量100x103,由4个异二聚体组成，包括两个H2AH2B和两个H3H4。 146bp的DNA分子超螺旋盘旋组蛋白八聚体1.75圈。组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。P330 根据多级螺旋模型，从DNA到染色体经过四级组装：DNA 压缩7倍 核小体 压缩6倍 螺线管 压缩40倍 超螺线管 压缩5倍 染色单体P332-333 常染色质是指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，相对处于伸展状态，用碱性染料染色是着色浅的那些染色质。异染色质是指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度高，相对处于聚缩状态，用碱性染料染色是着色深的那些染色质。P344 染色体的分类，根据着丝粒位置的不同可分为：中着丝粒、亚中着丝粒、亚端着丝粒、端着丝粒。P346 端粒是染色体两个端部特化结构。通常由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的短的串联重复序列DNA组成，伸展到染色体的3 端。重复序列中的保守序列是TTAGGG。其生物学作用在于维持染色体的完整性和独立性，可能还与染色体在核内的空间排布有关。P347 染色体DNA的3种功能元件：至少一个DNA复制起点；一个着丝粒；两个末端必须有端粒。 自主复制DNA序列；着丝粒DNA序列；端粒DNA序列。P349 核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小、形态特征的中和。P351 巨大染色体，特殊的体积很大的染色体，有多线染色体和灯刷染色体。P386 细胞周期：从一个细胞分裂结束开始，经过物质积累过程，直到下一个细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。同种细胞之间，细胞周期时间长短相似或相同；不同细胞种类之间，细胞周期时间长短常差别很大。就高等生物体的细胞而言，细胞周期时间长短主要差别在G1 期，而S期、G2 期和M期的总时间相对恒定。P387 静止期细胞：有些细胞会暂时离开细胞时期，停止细胞分裂，去执行一定的生物学功能。又称为G0 期细胞。该细胞一旦得到信号指使，会快速返回细胞周期，细胞增殖，如结缔组织中的成纤维细胞。P388 细胞周期中各个不同时相及其主要事件G1 期：开始合成细胞生长所需要的各种蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA。S期：DNA合成 G 2 期：检测 M期：细胞分裂期P402 染色体向赤道面上运动的过程称为染色体整列或染色体中板聚合。P407 组成纺锤体的微管可以分为3种类型，即星体微管、动粒微管和极微管。动粒微管的一端与中心体相连，另一端与动粒相连。极微管的一端与中心体相连，另一端游离。P408 当染色体上的两个动粒被微管捕捉后，细胞通过什么机制将染色体整列到赤道板上呢？牵拉假说认为，染色体向赤道板方向运动，是由于动粒微管牵拉的结果。动粒微管越长，拉力越大。当来自两极的动粒微管的拉力相等时，染色体即被稳定在赤道面上。外推假说认为，染色体向赤道板方向运动，是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。染色体距离中心越近，星体对染色体的外推力越强，当来自于两极的推力达到平衡时，染色体即被稳定在赤道面上。P415 减数分裂 ，可人为地划分为前期 ，前中期 ，中期 ，后期 ，末期 和胞质分裂 。二价体：同源染色体配对后，两条同源染色体紧密结合在一起所形成的复合结构。每个二分体由两条染色体构成，共含有4条染色单体，因而又称为四分体。P416 联会：同源染色体配对的过程称为联会。P422 早熟染色体凝集：与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集，称之为早熟染色体凝集（PCC）。G1 期PCC为细单线状，S期PCC为粉末状，G2 期PCC为双线染色体状。P425 MPF的生化成分：含有两个亚单位，即Cdc2蛋白和周期蛋白。当两者结合后，表现出蛋白激酶活性。Cdc2为其催化亚单位，周期蛋白为其调节亚单位。P427 周期蛋白依赖性蛋白激酶，简称CDK激酶：含有一段类似的氨基酸序列，可以与周期蛋白结合，将周期蛋白作为其调节亚单位，进而表现出的不激酶活性。P442 动物细胞的死亡方式主要包括3种：凋亡、坏死和自噬。 动物细胞凋亡的过程，在形态学上可