细胞生物学复习资料

1、1绪论细胞生物学：从细胞的显微、亚显微和分子三个水平研究细胞结构、功能和各种生命活动规律的科学。由细胞学发展而来。细胞cell：能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位。一般由质膜、细胞质和核（或拟核）构成，是生命活动的基本单位。细胞学说 cell theory： 1. 为细胞是有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成； 2. 每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命，有对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益； 3. 新细胞可以通过老细胞的繁殖产生；细胞生物学发展史的主要事件 细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段： 第一阶段：细胞的发现，1

2、6世纪末-19世纪30年代。 1590 第一台复式显微镜。 1655 英国Robert Hooke首次描述了植物细胞，命名为cella。 1674 荷兰A.van Leeuwenhoek发明了世界上第一台光学显微镜,并利用这台显微镜首次观察到了血红细胞，发现细胞核结构。 第二阶段：细胞学说提出，19世纪30年代-20世纪中期。 1838 德国 施莱登、施旺 提出细胞学说。 1855 德国 魏尔肖 提出“一切细胞来源于细胞”，进一步完善了细胞学说。 1879 德国 W. Flemming观察到蝾螈细胞有丝分裂。 1883 比利时 E.van Beneden发现减数分裂。 第三阶段：超微结构研究，

3、20世纪30年代-70年代。 1944 美国O.Avery， C.Macleod和M.McCarthy 证明DNA是遗传物质。 1953 美国J. D. Watson和英国 F. H.C. Crick提出DNA双螺旋模型。 1965 美国 蒋有兴证实人的2n染色体为46条。 1961-1964 美国 M.W.Nirenberg破译DNA遗传密码。 第四阶段：分子细胞生物学，20世纪70年代分子克隆技术出现以来。 1973 美国 S.Cohen和H.Boyer将外源基因拼接在质粒中，在大肠杆菌中表达，揭开基因工程的序幕。 1975 英国 F.Sanger设计出DNA测序双脱氧法。 1975 德国

4、G.J.F.Kohler，阿根廷C.Milstein 丹麦N.K.Jerne发展单克隆抗体技术。或：五个时期，细胞质的发现、细胞学说的建立、细胞学的经典时期、实验细胞学时期、细胞生物学时期2细胞生物学研究方法分辨力resolution：又称分辨本领，指将临近两点清晰区分辨认的能力，分辨物体最小间隔的能力。原代培养primary culture：培养直接来自动物机体的细胞群。细胞株cell strain：从原代培养细胞群中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群。细胞系cell line：从肿瘤细胞培养建立的细胞群或培养过程中发生突变或转化的细胞，可无限繁殖。克隆clone：亦称无性系。只有同一个祖先

5、细胞通过有丝分裂产生的遗传性状一致的细胞群。光学显微镜（正置、倒置、荧光）、电子显微镜（扫描、透射）的成像原理 光学显微镜：利用凸透镜的成像原理，由目镜与物镜共同组成光学成像系统。 倒置inverse microscope：物镜（载物台下）与照明系统（载物台上）颠倒。 荧光fluorescence microscope：光源为紫外线，波长较短，分辨力高于普通显微镜。有两个特殊的滤光片。照明方式通常为落射式。 电子显微镜： 透射transmission electron microscope，TEM：D=0.2mm。以电子束作光源，电磁场 作透镜。电子束的波长短，并且波长与加速电压(通常5012

6、0KV)的平方根成反比。 扫描scanning electron microscope，SEM：D=6-10nm。极细的电子束扫描样品，在 样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与样品表面结构有关，次级电子由探测器收 集，信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。电镜标本的制备方法 透射电子显微镜TEM：取材、固定、脱水、包埋、切片、染色、观察。 扫描电子显微镜SEM：取材、清洗、固定、脱水、干燥、镀膜、观察。激光共聚焦显微镜的原理是什么？ 激光共聚焦显微镜（laser confocal scanning microscope，LCSM）：以单色激光为光源，使样品被

7、激发出荧光，利用计算机进行图像处理，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像。由于照明孔与检测孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于检测孔和照明孔，焦平面以外得点不会再检测孔处成像，从而得到清晰的象。流式细胞仪工作原理是什么？ 流式细胞仪（flow cytometer）：包在鞘液中的细胞通过高频振荡控制的喷嘴，形成包含单个细胞的野地，在激光束的照射下，这些细胞发出散射光和荧光，经探测器检测转换为电信号，送入计算机处理，输出统计结果。并可根据这些性质分选出高纯度的细胞亚群，分离纯度可达99%。免疫组化的原理是什么？免疫组化（immunocytochemistry）是应用免疫学基本原理

8、抗原抗体反应，即抗原与抗体特异性结合的原理，通过化学反应使标记抗体的显色剂（荧光素、酶、金属离子、同位素）显色来确定组织细胞内抗原（多肽和蛋白质），对其进行定位、定性及定量的研究。3细胞膜与细胞外壁细胞质膜plasma membrane：指包围在细胞表面的一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。生物膜biomembrane：质膜与内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，总称为生物膜。膜骨架membrane associated cytoskeleton：指质膜下纤维蛋白组成的网架结构（维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能）。脂质体liposome：根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层

9、膜的现象而制备的人工膜。细胞外被（糖萼）：动物细胞表面的一层富含糖类物质的结构。作用为保护，细胞通信，并与细胞表面的抗原性有关。膜的结构：流动镶嵌模型的内容流动镶嵌模型Fluid-mosaic model： 1. 细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成； 2. 磷脂分子以疏水性尾部相对，机型头部朝向水相组成生物膜骨架； 3. 蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性；生物膜的特性有哪些？ 1. 流动性：膜脂的流动性 （脂分子的多种侧向运动） 膜蛋白的流动性 （蛋白质分子的侧向运动：侧向扩散、旋转扩散）膜的流动性是保证质膜功能的必要条件。 2. 不对称性（

10、内外两层组分和功能的差异）：膜脂分布的不对称性 膜蛋白的不对称性（糖蛋白仅存在于膜外侧）生物膜的功能： 1. 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境（最基本）。 2. 选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出 3. 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递 4. 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行 5. 介导细胞与细胞、细胞基质之间的连接 6. 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构红细胞的膜骨架的特点有哪些？ 易纯化分离；除去内容物后，仍保持原来的大小与形状的结构为血影，主要成分有：血影蛋白、锚蛋白、带三蛋白、血型糖蛋白；这一骨架系统赋与了红细胞质膜的刚性与韧性

11、，得以几百万次地通过比它直径还小的微血管、动脉、静脉。4物质跨膜运输简单扩散（自由扩散）free diffusion：小分子物质顺浓度梯度，不需耗能也不需膜蛋白的协助进入细胞的方式。协助扩散（促进扩散）facilitated diffusion：小分子物质顺浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式。主动运输active transport：有载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度进行跨膜转运的方式。协同运输contransport：靠间接提供能量完成的主动运输方式。举例说明细胞运输的类型及其特点1. 被动运输：简单扩散： 特点：a沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；b不需要提供能量；c没有膜蛋白的协助；

12、 eg：N2、O2协助扩散： 特点：a比自由扩散速率高；b运输速率同物质浓度成非线性关系；c特异性；饱和性 eg：氨基酸2. 主动运输： 特点：a逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；b需要能量；c都有载体蛋白； 钠钾泵动物细胞质膜 原理：通过磷酸化和去磷酸化发生构象的变化。 作用：a维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；c维持低Na+高K+的细胞内环境；c维持细胞 的静息电位； 每一循环消耗一个ATP，转运出三个Na+，转进两个K+； 钙离子泵质膜和内质网膜 作用：维持细胞内较低的钙离子浓度； 每循环消耗一个ATP，将两个Ca2+从细胞质转运至胞外或内质网腔； 质子泵： P-type：利用ATP自磷酸化

13、发生构象的改变来转移离子，如植物细胞膜上的H+泵、动物胃表皮细胞的H+-K+泵（分泌胃酸）； V-type：存在于各类小泡膜上，由许多亚基构成，水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化，位于溶酶体膜、内体、植物液泡膜上； F-type：是由许多亚基构成的管状结构，利用质子动力势合成ATP，也叫ATP合酶，位于细菌质膜，线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上； 协同运输：同向协同（symport）小肠细胞对葡萄糖的吸收伴随着Na+的进入。 反向协同（antiport）动物细胞反向运输H+，调节pH3. 胞吞、胞吐： 胞饮作用：细胞吞入液体或极小的颗粒物质； 受体介导的胞吞作用：通过受体-配体结合而引发的吞饮

14、作用 eg.病毒侵染细胞 特点：a是细胞性摄取细胞外蛋白质或化合物的过程； b所摄入的大分子在质膜上有特异受体； c内吞过程由大分子配体与其受体的识别、结合而激发； d受体配体复合物聚集于质膜有衣小凹内，由有衣小泡送至内体； 胞吐作用：包含大分子物质的小囊泡，从细胞内部移至细胞表面，与质膜融，将物质排出胞外； eg.消化残渣、代谢物；5细胞信号转导细胞通讯cell communication：细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制，对环境做出综合反映的细胞行为。信号转导signal transduction：指外界信号（如光、电、化学分子）与细胞细胞表面受体作用，通过影响胞

15、内信使的水平变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。受体receptor：受体指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能变化的生物大分子。在细胞通讯中，受体通常是指位于细胞膜表面或细胞内信号分子结合的蛋白质。配体ligand：在细胞通讯中，信号分子被称为配体。酶耦联型受体enzyme linked receptor：分为两类，其一是本身具有极酶活性，如肽类生长因子（EGF, PDGF, CSF等）受体；其二是本身没有酶活性，但可以连接非受体酪氨酸激酶，如细胞因子受体超家族。受体及其类型 受体：指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能变化

16、的生物大分子。在细胞通讯中，受体通常是指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。 受体的的基本类型有两类： A. 表面受体surface receptor：与细胞质膜上 表面受体主要是同大的信号分子或小的亲水性的信号分子作用，传递信息。 表面受体主要有离子通道型受体、G蛋白耦联型受体和酶耦联受体三类；第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在信号转导的早期表现为激酶级联事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和放大。 B. 细胞内受体intracellular receptor：与胞质、核基质中 细胞内受体主要是同脂溶性的小信号分子作用。细胞表面受体介导的信号转导

17、离子通道受体：受体本身为离子通道，即配体门通道（ligand-gatedchannel）。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号分子为神经递质。分为： 阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体； 阴离子通道，如甘氨酸和氨基丁酸的受体。 神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。 G蛋白耦联型受体：1.某些G蛋白可直接控制离子通道的通透性；2.将受体接受的信号传递给效应物，产生第二信使，进行信号转导 cAMP途径 激素G蛋白耦联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMP（第二信使）依赖c

18、AMP的蛋白激酶A基因调控蛋白CREB基因转录IP3途径 信号分子激活Gp蛋白激活PLC水解PIP2，产生第二信使DAG、IP3激活PKC级联反应细胞应答 酶耦联受体：接受配体后发生二聚化，启动下游信号转导。Ras途径 配体RPTKRasRaf(MAPKKK)MAPKK（促分裂原活化蛋白激酶激酶）MAPK进入细胞核转录因子基因表达细胞内受体介导的信号转导：甾类激素， NO 甾类激素分子相对质量为300Da左右，这类激素通常表现为影响细胞分化等长期的生物学效应。甾类激素诱导的基因活化分为两个阶段：转录直接活化少数基因的初级反应阶段，发生迅速。初级反应的基因产物再活化其他基因，产生延迟的次级反应，

19、对初级反应起放大作用。 NO是可溶性的有毒气体，研究表明，NO分子具有多种生物学功能，并且是一种能够进入细胞直接作用于酶并引起快速反应的气体信号分子。在一些组织中作为局部介质引起信号转导，使血管壁的平滑肌细胞松弛，血液流通顺畅。NO能够跨过细胞质膜扩散到邻近的平滑肌细胞，并将鸟苷酸环化酶激活，该酶催化GTP生成cGMP。cGMP是非常重要的第二信使，可引起肌细胞松弛和血管舒张反应。蛋白激酶的作用蛋白激酶是一类磷酸转移酶,其作用是将ATP 的磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上,使蛋白质磷酸化。蛋白质通过磷酸化-去磷酸化调节功能/活性并进而影响细胞的很多生命过程。蛋白质调节其功能/活性的方式有很多

20、种，包括：磷酸化-去磷酸化、乙酰化、蛋白质切割，如酶原激活和caspases激活等。蛋白质的磷酸化和去磷酸化是蛋白质调节其功能/活性的一种重要方式，有些蛋白质在磷酸化状态时具有活性，而在非磷酸化状态时没有活性，如激酶MAPK和转录因子CREB，Jun等，而有些蛋白质相反，如转录因子IB的抑制活性。6细胞内膜系统内膜系统endomembrane system, internal membrane system：相对于细胞质膜而言，将细胞内除了叶绿体、线粒体以外的所有膜结构的细胞器统称为内膜系统。信号识别颗粒signal recognition particle，SRP：信号识别颗粒是一种核糖核蛋

21、白复合体，由6种不同的蛋白质和一个由300个核苷酸组成的7SRNA组合而成，SPR通常存在于细胞质基质中。溶酶体：又称溶体、溶小体，存在于细胞中，是单层膜的囊状胞器，内部含有数十种从高尔基体送来的水解酶，这些酶在弱酸性环境之下（通常为PH值5.0）能有效分解生命所需的有机物质。初级溶酶体primary lysosome：直径约0.2-0.5m，有多种酸性水解酶，但没有活性，包括蛋白酶、核酸酶、酯酶、磷脂酶等60余种，反应的最适pH值为5左右。次级溶酶体secondary lysosome：是正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为自噬溶酶体和异噬溶酶体；残体residua

22、l body：又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如表皮细胞的老年斑，肝细胞的脂褐质。溶酶体贮积症lysosomal storage diseases：由于遗传缺陷致使溶酶体内缺乏某种水解酶，导致相应底物不能被降解而被积蓄在溶酶体内，由于溶酶体过载、代谢紊乱，引起溶酶体贮积症。如台-萨氏综合征、II型糖原累积病(Pompe病)、Gaucher病、细胞内含物病等。内质网的形态，组成和功能 形态与组成： 约占细胞总膜体积的一半，是封闭的网络系统。分为粗面型内质网rER和光面型内质网sER；rER呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着

23、。sER是分支管状或小泡状，无核糖体附着。细胞不含纯粹的rER或sER，它们分别是ER连续结构的一部分。 功能： 蛋白质合成：蛋白质都是在核糖体上合成的，并且起始于细胞质基质，但是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成，这些蛋白主要有：A向细胞外分泌的蛋白、如抗体，激素；B膜的整合蛋白；C需要与其它细胞组合严格分开的酶，如溶酶体的各种水解酶；D需要修饰的蛋白，如糖蛋白；蛋白质的修饰与加工：包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。 糖基化的作用：A使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；B赋予蛋白质传导信号的功能；C某些蛋白只有在糖基

24、化之后才能正确折叠； 新生肽链的折叠、组装和运输：由内质网输出的膜泡运输，这种膜泡由内质网的排出位点以出芽的方式排出；其它作用： 合成磷脂、胆固醇等膜脂，合成后以出芽的方式转运至高尔基体，溶酶体和质膜上，或借磷脂转移蛋白(PTP)形成水溶性复合物，转至其他膜上。 解毒，副肝细胞色素P450酶系； 参与甾体类激素的合成； 使葡糖6-磷酸水解，释放糖至血液中； 储存钙离子，作为细胞内信号物质，如肌质网； 提供酶附着的位点和机械支撑作用；高尔基体的形态，组成和功能 形态与组成：是由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。常分布于内质网与细胞膜之间，呈弓形或半球形。凸出的一面对着内质网称为形成面

25、或顺面（cis face）。凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面（trans face）。顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡。扁平囊直径约1um，单层膜构成，中间为囊腔，周缘多呈泡状，48个扁平囊在一起(某些藻类可达一二十个)，构成高尔基体的主体(Golgi stack)。 功能： 参与细胞分泌活动：RER 上合成蛋白质进入ER 腔COPII 运输泡进入CGN在medial Golgi中加工在TGN形成运输泡运输与质膜融合、排出。高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。蛋白质的糖基化：O-连接的糖基化在高尔基体中进行，糖的供体为核苷糖。进行膜的转化功能：内质网上合成的新膜脂转

26、移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合。将蛋白水解为活性物质：如将蛋白质N端和C端切除，成为有活性的物质，如胰岛素（C端）；或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽；参与形成溶酶体；参与植物细胞壁的合成，合成纤维素和果胶质；溶酶体与过氧化物酶体的功能溶酶体： 1. 细胞内消化：如高等动物内吞低密脂蛋白获得胆固醇，单细胞真核生物利用溶酶体的消化食物； 2. 自体吞噬：清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右； 3. 防御作用：如巨噬细胞杀死病原体； 4. 参与分泌过程

27、的调节：如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素； 5. 形成精子的顶体；过氧化物酶体： 1. 在动物中：参与脂肪酸的-氧化；具有解毒作用，过氧化氢酶利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，饮入的酒精1/4是在微体中氧化为甲醛； 2. 在植物中：参与光呼吸，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢；在萌发的种子中，进行脂肪的-氧化， 产生乙酰辅酶A，经乙醛酸循环，由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸，加入三羧酸循环，因涉及乙醛酸循环，又称乙醛酸循环体；什么是信号假说？ 分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；多肽边合成边通过ER膜上

28、的水通道进入ER腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白docking protein， DP）等因子协助完成这一过程。7细胞连接 细胞外基质紧密连接tight junction：是封闭连接的主要类型，相邻的细胞质膜紧紧靠在一起，没有间隙。紧密连接的分子结构有多种蛋白质分子参与机紧密连接复合物的构成，最重要的是跨膜蛋白-闭锁蛋白。锚定连接anchoring junction：是一类由细胞骨架参与，存在于相互接触的细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间的细胞连接。黏着带：是上皮细胞

29、之间连接的带状黏附连接，常位于上皮细胞靠顶部的侧面，紧密连接的下方。存在于紧密连接与桥粒之间，又称中间连接。黏着斑：位于上皮细胞基底膜，是分散而独立的细胞与细胞外基质之间形成的黏着连接。桥粒spot desmosome：由中间纤维（角蛋白纤维等）参与形成的锚定连接。存在于上皮细胞粘合带下方和基侧面。半桥粒hemidesmosome：上皮基底层细胞与基底膜之间的连接装置。细胞外基质：细胞外基质是由细胞分泌到细胞外空间的分泌蛋白和多糖构成的精密有序的网络结构。它不仅对组织细胞起支持、保护、营养作用，而且还与细胞的增值、分化、代谢、识别、黏着、迁移等基本生命活动密切相关。细胞连接的方式有哪些？1.

30、封闭连接occluding junction：将相邻上皮细胞的质膜紧密地连接在一起，阻止溶液中的小分子沿细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧。紧密连接是这种连接的典型代表。 紧密连接有两个主要功能： 形成渗透屏障，阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过细胞间隙扩散到另一侧，起封闭作用； 形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性；2. 锚定连接anchoring junction：是一类由细胞骨架参与，存在于相互接触的细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间的细胞连接。连接处质膜间隙的宽度近20nm。主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固粘合。锚定连接主要由两类蛋白-细胞内锚定蛋白和跨

31、膜黏着蛋白构成。 锚定连接的类型有 中间连接intermendiate junction 与 桥粒连接spot desmosome junction： 中间连接：细胞与细胞之间形成黏着带-带状桥粒；细胞与细胞外基质形成黏着斑； 桥粒连接：细胞与细胞之间形成桥粒；细胞与基底膜之间形成半桥粒；3. 通讯连接communication junction：介导细胞间通讯；间隙连接（心肌cell）、胞间连丝（植物cell）、化学突触；细胞外基质的主要成分有哪些？细胞外基质 Extracellular matrix, ECM：氨基聚糖、蛋白聚糖、结构蛋白（胶原、弹性蛋白）、黏着蛋白（纤连蛋白、层粘连蛋白）

32、；1. 多糖类： 氨基聚糖（粘多糖）：有透明质酸、肝素、硫酸软骨素、角质素等种类。 蛋白聚糖：氨基聚糖核心蛋白； 氨基聚糖与蛋白聚糖的功能： 使组织具有弹性和抗压性；对物质转运有选择渗透性；角膜中的蛋白聚糖具有透光性； 氨基聚糖具有抗凝血作用；细胞表面的蛋白聚糖具有传递信息的作用；与组织老化有关；2. 纤维蛋白类： ·结构蛋白：胶原、弹性蛋白 胶原：胶原在不同组织中行使不同的功能，构成细胞外基质的骨架结构，赋予组织刚性及 抗张力作用；影响细胞的形态和运动；具有刺激细胞增殖和又到细胞分化的功能； 与生物法语有关； 弹性蛋白：是动脉中含量较高的细胞外基质蛋白，因基因突变可导致动脉平滑肌过

33、度增殖 引起动脉狭窄；与胶原纤维角质，限制伸展长度，维持皮肤韧性，防止组织与 细胞撕裂； ·黏着蛋白：纤连蛋白、层粘连蛋白 纤连蛋白：介导细胞与细胞外基质的黏着；与细胞的迁移有关；与组织创伤的修复有 关；血浆纤连蛋白促进血液凝固和床上修复；Fn4还与肾小球肾炎发生有关； 层粘连蛋白：是哺乳动物基底膜的重要成分之一，在基底膜的构建中发挥十分重要的作用； 在体外与细胞结合后可显著地改变其表型；在胚胎发育中发挥重要作用；8线粒体与叶绿体辅酶Q：是脂溶性小分子量醌类化合物，通过氧化和还原传递电子。有三种氧化还原形式：氧化性醌Q，还原性醌Q(QH2)和介于两者之间的自由基半醌(QH)。呼吸链：

34、在电子传递过程中，接受和释放电子的分子和原子被称为电子载体，而由电子载体组成的电子传递序列被称为电子传递链。P/O值：每消耗一个氧原子所产生的ATP分子数，它表示氧化磷酸化的效率。线粒体的结构特点和化学组成： 形态：粒状或杆状；蛋白占干重的65-70%，脂类占25-30%； 分布：通常分布在细胞功能旺盛的区域，可向细胞功能旺盛的区域迁移，微管是其导轨，马达蛋白提供动力； 功能区隔：分为内膜、外膜、膜间隙和基质四部分： 1. 外膜out membrane：40%脂类、60%蛋白组成，具有亲水通道，允许5KD以下分子通过，1KD 以下分子自由通过；标志酶为单胺氧化酶； 2. 内膜inner mem

35、brane：蛋白质与脂类比例3：1，通透性很低，仅允许不带电荷的小分子通过， 内膜向内形成嵴；标志酶为细胞色素c氧化酶； 3. 膜间隙intermembrane space：内外膜之间的腔隙。标志酶为腺苷酸激酶； 4. 基质matrix：内膜和嵴包围的空间；标志酶为苹果酸脱氢酶；线粒体的半自主性 线粒体类似于细菌的特征：环形DNA；70S核糖体；RNA聚合酶可被利福平、链霉素等抑制；tRNA和氨酰基-tRNA合成酶不同于细胞质中的；蛋白质合成的其实氨酰基tRNA是N-甲酰甲硫氨酰tRNA；对细菌蛋白质合成抑制剂敏感对细胞质蛋白合成抑制剂放线菌酮不敏感。线粒体的氧化磷酸化-化学渗透假说 NADH

36、呼吸链中的三个复合物I、III、IV起着质子泵的作用，将H+从线粒体基质跨过内膜进入膜间隙； H+不断从内膜内测泵至内膜外侧，而又不能自由返回内膜内侧，从而在内膜两侧建立起质子浓度的梯度和电位梯度即电化学梯度，也称为之子动力； 当存在足够的跨膜电化学梯度时，强大的质子流通过嵌在线粒体内膜的F0F1-ATP合酶返回基质，质子电化学梯度蕴藏的自由能释放，推动ATP的合成；线粒体的能量供应-构象耦联假说 1. ATP酶利用质子动力势，发生构象改变，改变与底物的亲和力，催化ADP与Pi形成ATP； 2. F1具有三个催化位点，在特定的实践，三个催化位点的构象不同（L、T、O），与核苷酸的亲和力不同；

37、3. 质子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动亚基旋转，由于亚基的端都是高度不对称的，它的旋转引起亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。9细胞骨架微管microtubule：细胞质骨架系统中的主要成分，对细胞形态的维持、细胞的运动、细胞内物质的运输、细胞有丝分裂的正常进行都有重要作用。微管结合蛋白MAPs：与微管特异性结合并影响其结构和功能的一类微管辅助蛋白。微管结合蛋白可提高微管的稳定性；使微管可以同其它细胞结构交联；在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒；通过与微管成核点的作用促进微管的聚合。由此可见，微管结合蛋白扩展了微管蛋白的生物学功能

38、。微管组织中心(MTOC)：决定微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的结构叫微管组织中心。微管组织中心决定微管的极性，负极(-)指向MTOC，正极(+)背向MTOC。分子马达molecular motor：细胞内有一些蛋白质能通过类似马达的方式将化学能或电能转变为机械能，进行细胞内的物质运输，这种蛋白分子称为分子马达，或马达蛋白、发动机蛋白。微丝microfilament：又称肌动蛋白纤维，是真核细胞中由肌动蛋白组成的、直径为7nm的纤维。踏车现象：在体内，肌动蛋白丝的生长始终在争端。在一定条件下，当添加到正端的肌动蛋白分子速率正好等于从负端上失去速率时，微丝净长度没有改变，这种过程称为肌动

39、蛋白的踏车现象。中间纤维intermediate filaments, IF：直径介于微管和维斯之间，直径为10nm的中空管状纤维；细胞骨架有哪些类型，各自组装有什么特点，各有什么功能？ 微管的组装：微管的组装是在微管蛋白环形复合体，它位于微管组织中心，是集结异二聚体的核心，微管从此生长和延长。它与微管的负端结合，而使负端稳定。影响微管组装和去组装的因素有：GTP浓度、温度、pH值、离子浓度、微管蛋白临界浓度、药物等；常见药物有：紫衫花醇、秋水仙碱、长春花碱等； 微管的功能：支架作用：维持细胞形态，维持细胞内细胞器的定位和分布； 细胞内物质运输：微管可作为分子马达运输的轨道，参与染色体的运动调

40、节细胞分割，参与细胞内 信号转导； 纤毛和鞭毛运动：纤毛和鞭毛都是细胞表面的特化结构，具有运动功能。纤毛和鞭毛主要是由微管组成，它们的运动是由微管的相对滑动完成的； 纺锤体和染色体运动：有丝分裂过程中染色体的均等分配是靠纺锤体的运动进行的，纺锤体是由中心体形成的各种微管所组成。10细胞核核孔复合物nuclear pore complex, NPC：内、外核膜融合处，其数目与细胞的类型和生理状态有关，由多个蛋白质颗粒以特定方式排列形成的蛋白质分子复合物。核定位信号：被转运的核蛋白上一般要有供核孔复合体上的核转运受体识别的核定位信号。组蛋白histone：是真核生物染色体的基本结构蛋白，是一套碱性

41、蛋白质，带正电荷。组蛋白有五种类型：H1、H2A、H2B、H3、H4。非组蛋白nonhistone：染色体上除组蛋白以外的DNA结合蛋白统称为非组蛋白。非组蛋白是与特异DNA序列结合的蛋白质，所以又称序列特异性DNA结合蛋白。核小体nucleosome：一种念珠状结构，由核心颗粒和连结线DNA两部分组成，通过酶消化实验建立。着丝粒-动粒复合体：由动力结构域、中心结构域、配对结构域三个部分组成。核型karyotype：指染色体组在有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和。在对染色体进行测量计算的基础上，进行分组、排队、配对，并进行形态分析的过程叫核型分析。染色质chromatin：

42、细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质。主要是由DNA和蛋白质组成的复合物，同时含有少量的RNA。核基质nuclear matrix：又称核骨架nuclear scaffold。细胞核内除了核被膜、核纤层、染色质与核仁以外的网架结构体系。核纤层nuclear lamina：紧贴内核膜的一层高电子密度纤维蛋白网，在细胞核内与核骨架相连，在细胞核外与中间纤维相连，形成贯穿于细胞核与细胞质之间的网架结构体系。核膜的结构特点 1. 双层膜结构：外核膜：与粗面内质网相连接，附有核糖体。 内核膜：表面光滑，无核糖体附着，含有核纤层蛋白B受体，内侧有一层致密纤维蛋白网络-核纤层。 2. 核周间隙：内外核膜之

43、间的间隙。与rER腔相同，是细胞质与细胞和质检物质交流的主要通道一。 3. 核孔：内外两层膜局部融合形成的沟通核质与细胞质的开口。核孔呈圆形或八角形，主要包括胞质环、核质环、辐、中央栓。核孔复合体的结构特点与功能 核孔由至少50中不同的蛋白质组成，称为核孔复合体NPC，结构如fish-crap，由胞质环、核质环、辐和中央栓四个部分组成。 核孔复合物的功能有：1. 核质交换的双向性亲水通道； 2. 通过核孔复合体的主动运输； 3. 亲核蛋白与核定位信号； 4. 亲核蛋白入核转运； 5. 转录产物RNA的核输出；核小体组装染色体特点 1. 每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一

44、个H1； 2. 由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成核心颗粒； 3. DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合； 4. 相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA；核仁的结构特点与功能，核仁与蛋白质合成的关系。 结构：纤维中心fibrillar centers. FC：是被致密纤维包围的一个或几个低电子密度的圆形结构，主要成分为RNA聚合酶和rDNA，这些rDNA是裸露的分子。 致密纤维组分dense fibrillar component, DFC：呈环形或半月形包围FC，由致密的纤维构成，是新合成的RNP，转录主要发

45、生在FC与DFC的交界处。 颗粒组分granular component, GC：由直径15-20nm的颗粒构成，是不同加工阶段的RNP； 功能：合成核糖体的亚基 rRNA的合成；rRNA的加工与成熟；核糖体大小亚基的装配； 与蛋白质合成的关系：核糖体的大小亚基由核仁合成、加工与装配。蛋白质与核糖体中进行合成。核糖体的结构特点及组成 核基质的组成 1. 非组蛋白性纤维蛋白，10多种次要蛋白质，包括肌动蛋白和波动蛋白，后者构成核骨架的外罩。核骨架碎片中还存在三种支架蛋白。 2. 少量RNA和DNA； 3. 少量磷脂和糖类；核骨架及其功能 核骨架狭义仅指核基质，即细胞核内除了核被膜、核纤层、染色质

46、与核仁以外的网架结构体系。广义概念应包括核基质、核纤层（或核纤层-核孔复合体结构体系）以及染色体骨架。 功能：1. 为DNA的复制提供支架；2. 是基因转录加工的场所；3. 与染色体的构建有关。11细胞周期有丝分裂mitosis：又称间接分裂，特点是细胞通过有丝分裂装置或纺锤体将遗传物质精确的等分到两个细胞中，以保证细胞增值过程中的遗传稳定性。减数分裂meiosis：减数分裂是特殊的有丝分裂，仅发生于有性生殖细胞形成过程中的某个阶段，细胞仅进行一次DNA复制，随后进行两次细胞分裂。无丝分裂amitosis：指细胞核与细胞质的直接分裂，细胞核拉长呈哑铃型，中央变细断开，细胞分裂成两个。鸡胚血细胞

47、、低等生物常见。细胞周期蛋白MPF：CDKI与cyclinB结合物。有丝分裂/减数分裂的过程及其特点。有丝分裂：间、前、前中、中、后、末；间：包括G1期、S期、G2期；DNA复制、中心体复制、细胞增大等。前：染色质凝缩、分裂极确立与纺锤体开始形成、核仁解体、核膜消失；中：染色体排列到赤道面上；后：姐妹染色体分开并移向两极。分为后期A、后期B两个过程；末：子核形成，细胞质分裂；减数分裂：间、前I、中I、后I、末I、间、前、II中II、后II、末II；前I：细线期：染色体呈细线状，具有念珠状的染色粒。 偶线期：同源染色体配对； 粗线期：同源染色体的非姐妹染色单体互换； 双线期：联会的同源染色体相互

48、排斥、开始分离，交叉开始端化。联会复合体消失； 终变期：核仁消失，核膜解体。细胞周期各时相有哪些主要事件？G1期（DNA合成前期）： 1. 中心粒开始复制； 2. RNA聚合酶活性快速升高； cAMP、cGMP的合成，氨基酸及糖的转运迅速进行，三种RNA（rRNA、tRNA、mRNA）大量合成； 3. 相关的蛋白质（DNA聚合酶、胸苷激酶）合成显著增加；S期（DNA合成期）： 1. DNA复制； 2. 与DNA合成相关的一些酶类如DNA聚合酶、DNA连接酶、胸苷酸激酶、核苷酸还原酶等含量和活性显著增高。G2期（DNA合成后期）： 1. 为有丝分裂进行物质和能量的准备； 2. 加速合成RNA和有

49、丝分裂相关的结构和功能蛋白质（如微管蛋白、MPF） 3. 中心粒迅速长大，并开始向细胞两极分离；细胞周期的主要调控因子有哪些？有何特点？ 与细胞周期调控有关的分子很多，其中最主要的有细胞周期蛋白(cyclin) 、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK) 、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CKI)。其中CDK 是调控网络的核心，cyclin 对CDK具有正性调控作用，CKI具有负性调控作用，共同构成了细胞周期调控的分子基础。 细胞周期检验点有哪些？如何调控？ 检验点： 1、G1/S检验点DNA损伤检验点。DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点(

50、restriction point)。 2、S期检验点 DNA复制检验点，DNA复制是否完成？ 3、G2/M检验点DNA损伤检验点。DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？ 4、中-后期检验点纺锤体组装检验点。纺锤体组装检验点。 调控： 细胞周期调控相关因子： 细胞周期蛋白MPF 细胞分裂有关的基因CDC 周期蛋白 cyclin 细胞周期蛋白依赖激酶 CDK 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制物 CDKI （CKI） 泛素细胞周期运转调控的主要过程。12细胞分化、细胞衰老与死亡细胞衰老：细胞衰老又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。“Hayflick”界限：细胞，

51、至少培养细胞不是不死的，而是具有一定的寿命；细胞的增值能力不是无限的，而是具有一定的界限。端粒telomere：是染色体末端的一种特殊结构，其DNA由简单的串联重复序列组成，在细胞分裂中不能被DNA聚合酶完全复制，随着细胞分裂的不断进行而逐渐变短。细胞凋亡apoptosis：为维持内稳定环境，由基因控制的细胞自主性有序死亡。它与坏死不同之处在于其为一种主动死亡过程，它涉及一系列基因激活、表达及调控的作用。什么是细胞分化？影响细胞分化的因素有哪些 定义：在个体发育过程中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程叫细胞分化。 影响因素：1.

52、细胞全能性； 2. 外在因素：外环境影响细胞决定；环境影响畸胎瘤产生；细胞间相互作用诱导细胞分化； 3. 内在因素：细胞核的作用：细胞核内基因组选择性表达的结果，产生了特异蛋白，进而产生细胞分化；细胞质的作用：细胞支队基因组的影响引导着细胞决定的方向，使基因产生了特异性表达，进而产生细胞分化；细胞衰老的分子机制有哪些？ 1. 氧化性损伤学说：自由基理论，自由基攻击导致DNA、蛋白质变异，代谢废物积累； 2. 端粒与衰老： “有丝分裂钟”学说，随着细胞的分裂，端粒不断缩短，当端粒缩短长度达一定阙值时，细胞进入衰老； 3. rRNA与衰老：细胞衰老的步伐由rDNA的变化决定； 4. 沉默信息调节蛋

53、白复合物与衰老； 5. SGSI基因、ERN基因与衰老； 6. 发育程序与衰老； 7. 线粒体DNA与衰老； 8. 衰老基因学说：子女的寿命与双亲的寿命有关；凋亡细胞有什么特点？参与细胞凋亡的基因有哪些?特点：主动的、有基因控制的生理性死亡；主要发生在胚胎发育的过程中； 整个过程中细胞质膜始终保持完整，细胞内容物不泄露，不引发炎症反应。参与细胞凋亡的调控基因分为两类： 1. 促进程序性细胞死亡的基因-致死基因；线虫的ced-3、ced-4、哺乳动物的ICE； 2. 抑制程序性细胞死亡的基因-存活基因；线虫的ced-9、哺乳动物的bel-2基因； 与细胞增殖相关的原癌基因和抑癌基因都参与对细胞凋

54、亡的调控： 1. myc：c-myc对增殖和凋亡的调节是一样的。当生长因子存在，bcl-2基因表达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡； 2. bcl-2：细胞凋亡抑制基因。 3. fas：又称作APO-1，fas蛋白和fas配体组成fas系统，二者的结合导致靶细胞走向凋亡。 4. p53：p53可以作为转录因子促使p21基因和Bax基因表达。 p21基因的表达能够使具有DNA损伤的细胞停留在G1期，待DNA修复之后才进入S期。 bcl2是哺乳动物程序性死亡的抑制基因，但bcl2与Bax相互作用结果使细胞进入程序性死亡，从而避免癌的发生，故任何触发p53基因表达的实践都可阻止肿瘤的发生和发展。1细胞内蛋白质转运、加工、分选的主要途径和机制 (分泌蛋白) 转运：蛋白质首先在细胞质游离核糖体上起始合成。多