细胞生物学复习(1)

1、第一章1、细胞学说的基本内容细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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。2、细胞学说建立的意义细胞学说对细胞及其功能有了一个较为明确的定义。细胞学说的建立对现代生物学的发展具有重要的意义。细胞学说的提出先于进化论约20 年 , 它与进化论一起, 不但奠定了生命科学的基础, 同时也孕育细胞学的产生。(细胞学说、能量转换与守恒定律和进化论, 是 19 世纪自然科学领域的 “三大发现”恩格斯；细胞学说、达尔文进化论和孟德尔的遗传学是

2、现代生物学的三大基石。)3、细胞生物学学科的形成与发展20 世纪 50 年代以来，随着电子显微镜超薄切片技术的发展，在人们眼前呈现出一个崭新的细胞微观世界细胞超微结构 , 不仅已知的细胞结构, 诸如线粒体、高尔基体、细胞膜、核膜、核仁、染色质与染色体等结构以新的面貌展现在人们的面前, 而且还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, 从而为细胞生物学学科早期的形成奠定了基础。第二章1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”？(1) 细胞是构成有机体的基本单位地球上的生命形式无一例外均由细胞构成, 只有病毒是非细胞形态的生命体但病毒并非完整的生命体,

3、而是需要严格寄生于细胞, 才会体现出生命的特征。有些生物仅由一个细胞构成, 另一些生物则由数百乃至万亿计的细胞构成。(2) 细胞是代谢与功能的基本单位有机体一切代谢活动最终要靠各种细胞来完成。单细胞生物依靠一个细胞完成运动、呼吸、排泄和生殖等一系列生理活动, 多细胞生物则更多地依靠细胞之间的相互合作以适应整个机体的需求。（3）细胞是有机体生长与发育的基础,有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、迁移、分化与凋亡来实现的，细胞是生长与发育的基本单位。（4）细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁单细胞生物的繁殖表现为细胞一分为二，多细胞生物依靠细胞分裂形成特殊 形式的生殖细胞一一抱子或配子，上一代的遗传信

4、息存在于生殖细胞的核中。（5）细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点生命是经过漫长的化学进化，由非生命的物质形成的，而含有遗传物质的原 始细胞的形成，标志着生命的出现，此后便由化学进化进入生物进化阶段，最终形 成了纷繁多样的生命世界。2、原核细胞的基本特征没有典型的核结构。大部分原核细胞的主要的遗传物质仅为一个环状DNA细胞内没有以膜为基础的各种细胞器，也没有细胞核膜。细胞体积一般很小，直径由0.2至10um不等。3、原核细胞与真核细胞的比较表2-1原核蜀胞与真接细胞基本特征的比较的胞质展核膜染色体核仁核糖体腺质细胞器法外DNA斑胞壁史腮骨架钿胞增殖（分裂）方式有1多功能性）无由一个（少数多个

5、）环状DHA分子梅成的单 个染色体，DNA不马或很少马蛋白质结合无70 st包括50 s与30 s的大小要单位）无细葡具有裸毒的质粒DNA主要成分是氯草糖与壁酸无无姓分裂（直接分裂）真核亚胞有有2个奂色体以上,染色体由践状口NA与蛋白质 蛆成有80S （包括60S与40£的大小亚单位）有线履体DNA,叶绿体DMA动物细胞无细胞壁值物细胞细密矩的主要成 分为纤维素与果胶有以有嫉分裂【间接分裂）为主第四章1、整合膜蛋白（内在膜蛋白）概念：全部或部分与磷脂双层的疏水核相互作用、牢固连接的膜结合蛋白，多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，只有用去垢剂处理才能将其从膜上移去。特征： （ 1） 与

6、膜结合的主要方式有膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用。跨膜结构域两端带正电荷的氨基酸残基或带负电的氨基酸残基通过Ca2+K Mg2电带负电的磷脂极性头部相互作用。通过自身在胞质一侧 的半胱氨酸残基共价结合到膜脂肪酸分子上。（ 2）与膜结合较紧密，只有用去垢剂处理使膜崩解后才可分离出来。（ 3）跨膜蛋白与膜脂的相互作用往往是非常复杂的。2、细胞质膜的基本功能为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。选择性的物质运输, 包括代谢底物的输入与代谢产物的排除, 其中伴随着能量物质的传递。提供细胞识别位点, 并完成细胞内外信息跨膜传导; 病毒等病原微生物识别和侵染特异的宿主细胞的受体也存在于质

7、膜上。为多种酶提供结合位点, 使酶促反应高效而有序地进行。介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接。质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤、自身免疫病甚至神经退行性疾病相关 , 很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。第五章1、离子通道可分为电压门通道、配体门通道和应力激活通道。2、小分子物质的跨膜运输类型及转运机制（ 1）跨膜运输分为3 种类型：简单扩散、被动运输（又叫协助扩散）和主动运输。（ 2）转运机制：简单扩散：小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层进出细胞, 不需要细胞提供能量, 也无需膜转运蛋白的协助。被动运输：溶质顺

8、着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运 , 不需要细胞提供代谢能量, 转运的动力来自物质的电化学梯度或浓度梯度。借助膜转运蛋白, 多种极性小分子和无机离子, 包括水分子、糖、 氨基酸、 核苷酸以及细胞代谢物等都可以顺着电化学梯度或浓度梯度完成跨膜转运。主动运输：由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运。 3、钠钾泵：位于动物细胞的质膜上，由 2个a亚基和2个B亚基组成四 聚体。（1）转运机制：在细胞内侧a亚基与 3个Na林目结合促进ATP水解，a亚 基磷酸化引起a亚基构象发生变化， 将3个Na+（出细胞，同时细胞外的两个K+ 与a亚基的另一位点结合，使其去磷酸化

9、，a亚基构象再次发生变化将 2个K+ 泵入细胞，完成整个循环。（ 2）主要生理功能：维持细胞膜电位：细胞质膜两侧均具有一定的电位差，称为膜电位。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。钠钾泵对膜电位的形成起到了一定作用。维持动物细胞渗透平衡：钠钾泵不断地将 Na+1到胞外，降低了胞内溶质 浓度 , 维持了细胞的渗透平衡。可防止水分子由于渗透压的缘故顺着自身浓度梯 度通过水孔蛋白大量进入细胞引起细胞吸水膨胀。吸收营养：动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物吸收的能量由蕴藏在Na+电化学梯度中的势能提供。植物细胞、真菌和细菌通常利用质膜上的H+ ATPase形成

10、的H+6化学梯度来吸收营养物。第六章1、半自主性细胞器：自身含有遗传表达系统; 但编码的遗传信息十分有限,其RNA专录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传 信息。2、简述内共生起源学说的主要观点及论据（ 1）观点：内共生起源学说认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细 胞内共生的行有氧呼吸的细菌和行光能自养的蓝细菌。（ 2）主要论据：基因组与细菌基因组有明显的相似性：线粒体和叶绿体具有细菌基因组的典型特征。它们均为单条环状双链 DNA分子,不含5-甲基胞喀噬,无组蛋白结合 并能进行独立的复制和转录。具备独立完整的蛋白质合成系统：蛋白质合成从NH甲酰甲硫氨酸开始；在核糖体

11、上较小于真核生物的80S核糖体；核糖体中只有5S rRNA线粒体中的 蛋白质合成因子具有原核生物核糖体的识别特异性; 线粒体核糖体与线粒体mRN能成多核糖体；叶绿体tRNA和氨酰-tRNA合成酶通常可与细菌相应的酶交叉识别 , 而不与细胞质中相应的酶形成交叉识别; 叶绿体的核糖体小亚基可与大肠杆菌的核糖体大亚基组合, 形成有功能的杂合核糖体；核糖体上的蛋白质合成被氯霉素、四环素抑制；线粒体RN咪合酶可被原核细胞RN臊合酶的抑制剂所 抑制。分裂方式与细菌相似：均以缢裂的方式分裂增值。膜具有特性：外膜与真核细胞的内膜系统具有性质上的相似性，可与内质网和高尔基体膜融合沟通; 内膜则与细菌质膜相似,

12、内陷折叠；在膜的化学成分上内膜的蛋白质/ 脂质比远大于外膜, 接近于细菌质膜的成分。其它佐证：线粒体的磷脂成分、呼吸类型和Cytc的初级结构均与反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌非常接近；自然界中存在的胞内共生蓝藻（ 蓝小体） 表现出了基因片段转移等内共生形成叶绿体的行为特征。第七章 1、泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解途径：在真核细胞的细胞质基质中，识别并降解错误折叠或不稳定蛋白质的机制，是蛋白质的质量监控体系。2、内膜系统：细胞内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等 , 这些细胞器在结构、功能乃至发生上是彼此相互关联的动态整体, 因此称之为内膜系统。3、内质网的功能根据结构与

13、功能, 内质网可分为两种基本类型糙面内质网和光面内质网。蛋面质的合成是糙面内质网的主要功能：主要包括向细胞外分泌的蛋白质、膜的整合蛋白、细胞中的可溶性驻留蛋白。光面内质网是脂质合成的重要场所：包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部膜脂，其中最主要的磷脂是磷脂酰胆碱（ 卵磷脂 ） 。蛋质的修饰和加工：蛋面质的糖基化内质网和高尔基体；二硫键的形成内质网，蛋白质折叠和多亚基蛋白的装配 ; 特异性的蛋白质水解切割内质网、高尔基体、分泌泡。新生多肽的折叠与组装其他功能：肝细胞中的光面内质网可发挥肝细胞解毒作用。4、胆固醇和磷脂在供体膜与受体膜之间可能的转运机制通过膜泡转运脂质 通过PEP介导的脂质转运 膜嵌入蛋

14、白介导的膜间直接接触。5、蛋白质糖基化：是指单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价结合形成糖蛋白的过程。（1）发生部位：N一连接的糖基化反应起始发生在髓面内质网，O-连接的糖基化反应在高尔基体中进行。（ 2）生物学功能：糖链促进蛋白质折叠和增强蛋白质稳定性的作用。糖链作为对蛋白质包装和分选的信号。寡糖链参与介导细胞间或细胞与细胞外基质问的识别、黏着与双向通讯， 或参与分化和发育等多种过程。多羟基糖链还可影响蛋白质的水溶性和所带电荷的性质。第八章1、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, 还涉及多种不同膜泡靶向运输及其复杂的调控

15、过程。在细胞分泌与胞吞过程中, 以膜泡运输方式介导蛋白质分选途径形成细胞内复杂的膜流，这种膜流具有高度组织性、方向性并维持动态平衡。在细胞的膜泡运输中，糙面内质网相当于重要的物质供应站，而高尔基体是重要的枢纽和集散中心。第九章1、细胞通讯：是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质（ 又称配体 ） 传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。2、细胞通讯的三种方式：细胞通过分泌化号学信号进行细胞间通讯。细胞间接触依赖性通讯，细胞间直接接触, 通过信号细胞跨膜信号分子（ 配体 ） 与相邻靶细胞表面受体相互作用

16、。动物相邻细胞间形成间隙连接、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, 从而实现功能调控。3、 信号分子：指细胞的信息载体，种类繁多，包括化学信号诸如各类激素、神经递质和局部介质等，以及物理信号诸如声、光、电和温度等。化学信号分为3 类：气体性信号分子、疏水性信号分子、亲水性信号分子。4、细胞表面受体分属三大家族：离子通道偶联受体：细胞表面离子通道偶联受体是指受体本身既有信号（ 配体 ） 结合位点, 又是离子通道, 其跨膜信号转导无需中间步骤, 又称配体门离子通道。 G 蛋白偶联受体：是细胞表面受体中最大家族, 普遍存在于各类真核细胞表面 , 根据其偶

17、联效应蛋白的不同, 介导不同的信号通路。酶联受体：一类是受体胞内结构域具有潜在酶活性 ，另一类是受体本身不具酶活性, 而是受体胞内段与酶相联系。5、第一信使：即胞外化学信号，由细胞产生，可被细胞表面或胞内受体接受、穿膜转导，产生特定的胞内信号的细胞外信使，又称为配体。6、第二信使：在胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓度变化（增加或减少）来应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶和非酶蛋白的活性，从而在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。 7、以cAMP-PKA!号通路对真核细胞基因表达调控为例，说明G蛋白偶联 受体介导的信号转导过程。该信号通路涉及的反应链可表示为：激素-G蛋白偶

18、联受体-G蛋白-腺甘 酸环化酶-CAMPCAM解赖的蛋白激酶 K基因调控蛋白f基因转录。信号分子与受体结合通过 Ga激活腺甘酸环化酶，导致细胞内cAMP浓度增 高,cAMP与PKA调节亚基结合，导致催化亚基释放，被活化的PKA其催化亚基转位 进入细胞核，使基因调控蛋白（cAMP应答元件结合蛋白，CREB）W酸化，磷酸化的 基因调控蛋白CREBf核内CREB吉合蛋白（CBP）特异结合形成复合物，复合物与 靶基因调控序列结合, 激活靶基因的表达。第十章1、 细胞骨架：用电子显微镜观察经非离子去垢剂处理后的细胞, 可以在细胞质内观察到一个复杂的纤维状网架结构, 这种结构通常被称为细胞骨袈。细胞骨架主

19、要包括微丝和中间丝3 种结构组分。2、微管组织中心：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。除中心体以外, 细胞内起微管组织中心作用的类似结构还有位于纤毛和鞭毛基部的基体等细胞器。第十一章1、组蛋白：是构成真核生物染色体的基本结构蛋白，富含带正电荷的Arg和Lys等碱性氨基酸，属碱性蛋白质，可以和酸性的DNAft密结合，在进化上十 分保守。2、非组蛋白：指与特异DNA序列相结合的蛋白质，又称为序列特异性 DNA 结合蛋白。3、非组蛋白的特性非组蛋白具有多样性。识别 DNAM有特异性。具有功能多样性，如调节基因表达、参与形成染色质高级结构。4、 常染色质：、

20、 指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质，包括单一序列DNAK中度重复序列DNA5、 异染色质：、 指间期细胞核中染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色较深的那些染色质。异染色质又分结构异染色质（组成型异染色质）和兼性异染色质。6、转录因子：DNAff列对转录的调节，并不依靠DNA本身，而是依靠特异识 别这些DNAff列并与之结合的蛋白质，这些蛋白质叫做转录因子。（转录因子从功能上可分为两类：通用转录因子，与结合RNA聚合酶的核心启动子位点结合；特异转录因子，与特异基因的各种调控位点结合, 促进或阻遏这些基因的转录。）7、

21、中期染色体的4 种类型：中着丝粒染色体，两臂长度相等或大致相等；亚中着丝粒染色体；亚端着丝粒染色体，具有微小短臂；端着丝粒染色体。第十三章1、细胞增殖的概念和意义。（ 1）概念：细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一。细胞增殖最直观的表现是细胞分裂，即由原来的一个亲代细胞变为两个子代细胞，使细胞的数量增加。（2）意义：细胞增殖是生物繁育的基础。成体生物通过细胞增殖来弥补生命活动过程中的细胞损失。机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。细胞增殖受到严密的调控。对细胞增殖及其调控的研究具有重要的理论与实践意义。理论上，如组织和器官的形成。实践上, 肿瘤的治疗。2、细胞周期中各不同时

22、相及其主要事件细胞周期：是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。标准的细胞周期：问期（G1期、S期、G2期）M期（有丝分裂期、胞质分裂期）G1期：合成细胞生长所需的蛋白质、糖类、脂质等 S 期：合成DNAG2期：检查DNA是否完成复制，细胞是否已生长到合适大小，环境因素是否利于细胞分裂等M期：细胞分裂。核膜破裂，核仁消失，染色质形成染色体，子染色体移向两极，随后松散开，在两极形成子核，胞质进行分裂，形成两个子细胞。3、减数分裂的意义减数分裂的意义在于，既有效地获得双亲的遗传物质，保持后代的遗传稳定性， 又可以增加更多的变异，确保生物的多样性，增强生物适应

23、环境变化的能力。相反， 假如在有性生殖过程中没有减数分裂，生殖细胞染色体数不能减半，经过受精，其染色体数必将倍增。细胞体积也会相应增加，生物个体体积也会增大。代代相传，其生命活动将无法适应环境变化，终将会被自然淘汰。因而，减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、进化和生物多样性的重要保证。 4、有丝分裂与减数分裂比较有丝分裂发生在体细胞在时空上无严格限定；减数分裂只发生在有性生殖的特定时空。在有丝分裂间期,每个体细胞核DNAg制1次,细胞分裂1次；减数分裂前 问期DNAS制1次，细胞连续分2次。有丝分裂前期一般不发生同源染色体配对, 也不发生交换和重组；减数分裂前期发I生同源染色体配对（联会

24、），并伴随发生同源染色体非姐妹染色单体之 间交换和重组。有丝分裂中一后期同源染色体姐妹染色单体分离；减数分裂中一后期同源染色体分离，, 姐妹染色单体不分离。有丝分裂子细胞染色体数目与母细胞染色体数目相同（ 2n-2n）,有丝分 裂产生2个子细胞，保持遗传稳定；减数分裂中一后期II姐妹染色单体分离，子 细胞染色体数目减半（2n-n）,减数分裂产生4个子细胞，增加遗传变异。（有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂主要是产生配子的过程。有丝分裂是一次细胞周期，DNAfi制一次，分裂一次，染色体由2n-2n。减数分裂是两 次细胞周期，DNAg制一次，细胞分裂两次，染色体由2n-1n。有丝分裂中，每 个染

25、色体是独立活动。减数分裂，染色体要配对、联会、交换和交叉。）第十四章1、癌细胞：癌细胞脱离了细胞社会赖以构建和维持的规则的制约，表现出细胞增殖失控和侵袭并转移到机体的其他部位生长这两个基本特征，其结果破坏了组织和器官的正常生理功能。2、癌细胞的基本特征细胞生长、分裂和分化失去控制具有侵润性和扩散性细胞间相互作用改变表达谱或蛋白质活性改变体外培养的恶性转化细胞的特征第十五章1、细胞分化：在个体发育中，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，产生各不相同的细胞类群的过程。2、细胞分化是基因选择性表达的结果。3、细胞的全能性：指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的

26、潜能或特性。4、干细胞：多向分化潜能（ 分化形成不同细胞类型） 并具有形成克隆能力的一类细胞。根据分化潜能不同，干细胞可以分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。根据来源不同，干细胞又可分为胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞最终形成特化细胞类型的过程称为终末分化。5、影响细胞分化的因素受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响胞外信号分子对细胞分化的影响细胞间的相互作用与位置效应细胞记忆与决定环境对性别决定的影响染色质变化与基因重排对细胞分化的影响6、发育：后生生物经历由单细胞到多细胞的过程，最终形成成熟的个体，这个过程称为发育。第十六章1、细胞凋亡：是一个主动的由基因决定细胞自动结束生命的过程，即细胞 凋亡是受基因调控的主动的生理性自杀行为。(1)动物细