细胞生物学知识结构汇总图

1、细胞生物学知识结构汇总图概述：细胞学说（提出人、内容、意义），细胞的共性（细胞膜、两类核酸、核糖体、分裂）一原核与真核细胞比较：壁成分、细胞器 （具膜）、核糖体、光合结构、DNA基因特点、分裂方式一古核细胞（古细菌）：壁无肽聚糖无胞壁酸、DNA有重复序列、类似核小体（具组蛋白）、核糖体及5SrRNA真核细胞的基本结构体系：生物膜系统、细胞骨架系统、遗传信息表达系统细胞大小：体积与相对表面积成反比；核大小差不多；细胞内物质运输受到影响（多核细胞）一 动植物细胞的比较：结构（3无1有），成分（糖与脂）,有丝分裂过程，减数分裂特点务胞膜成分:膜脂（50%）、膜蛋白、膜糖-糖脂、糖蛋白（糖链位于非胞质

2、侧一细胞表面）_膜脂：均为兼性（两亲性）分子，膜的基本骨架卜磷脂：磷脂酰胆碱（PC卵磷脂）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、鞘磷脂（SM）|,胆固醇（亲水羟基头，疏水番环燃链）:调节流动性、增加稳定性、降低水溶性物质所谓通透性莫蛋白：决定膜的生物学功能（载体运输、信号转导的受体、细胞分化与连接、酶促反应等 ）膜外周蛋白（水溶性蛋白卜膜内在蛋白（占70%80%）:以aTM旋1-多次穿过脂双层（2030个疏水AA残基）一膜糖:9种单糖（半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖胺和唾液酸一形成胞外表面的净负电荷一结构：五种本M型：单位膜结构模型，三夹板（Pr-

3、脂质-Pr）质膜结构模型，板块镶嵌模型，脂阀模型_液态镶嵌模型（脂双层厚约7.5nm）的特点（不对称性与一定的流动性）一不对称性：外表面的（Ca2+-ATP酶、5-核昔酸酶、磷酸二酯酶、糖链）;内表面的AMP环化酶等流动性:脂肪酸链越短、双键越多、卵磷脂 /鞘磷脂的比值越高，相变温度越低，流动性越大（与ATP无关）胆固醇的调节作用：运动方式膜脂（侧向扩散、翻转、旋转、弯曲、伸缩振荡运动）;膜蛋白（侧向扩散、旋转运动）一功能:物质运输（3种方式）、细胞连接（3种类型）、细胞通讯、保护、分泌、排泄、能量转换等一物质运输：具有选择透过性（3句话），三种方式（自由扩散、协助扩散、主动运输）的特点、曲线

4、、实例转运（载体）蛋白：参与易化扩散和主动运输-细胞膜透性酶原发性主动运输的载体（泵）Na+-K+泵（Na+K+-ATP酶）:多次穿膜，（内侧）Na+-a亚基一K+（外侧）,3出2进，产生膜电位、渗透平衡等（所有动物）Ca2+-泵：约1000个AA残基的10次穿膜，细胞膜上（泵出细胞）和ER上（泵入内质网腔）;细胞质基质为低钙环境H+-泵：植物、真菌、细菌质膜上，将H+泵出细胞；P型（真核质膜）、V型（溶酶体、液泡膜）、F型（mit、ct） 一通道蛋白：参与通道扩散的门控蛋白（单向开放），三种状态（失活、致活与）;离子/递质/电压致活型协同运输：Na+-AA/G的吸收（具2个结合位点）-一同向

5、共运输；Na+-H+/K+交换体-对向共运输 一胞吞作用： 胞饮彳用（需网格Pr:有特异性选择作用的接合素 Pr-识别受体，结合网格蛋白）一吞噬作用（需微丝及其结合蛋白）胞吐彳用：组成型（膜的更新），调节型（分泌物储存在分泌泡中）-特化的分泌细胞（分泌激素、酶、抗体等） 一细胞连接封闭连接（紧密连接）：上皮细胞之间，具封闭、隔离、支持等功能无间隙具焊接线（崎线）,有成串排列的4次跨膜封闭蛋白赠线越多，封闭程度愈大.一 锚定连接：分布广泛.细胞间的桥粒（中间纤维、致密斑）;粘着带（微丝囊、钙粘素跨膜糖蛋白）J 细胞与基质间的半桥粒（膜整联蛋白一基底膜），粘着斑（肌动蛋白一胞外基质） 通讯连接：间

6、隙连接（23nm,电突触）;化学突触（前膜释放递质，后膜具相应受体;） 1胞间连丝:植物细胞间，内含ER、丰富的MT、MF;分裂时形成，生长时数目增加细胞通讯：（配体）胞外信号分子+膜受体（糖蛋白）/胞内受体 -细胞内生理功能的改变M接通讯：卜直接信使（亲脂性信号分子）:番类激素、甲状腺激素、视黄醛、前列腺素、NO（局部介质中）一胞内受体（本身是激素激活的基因调控蛋白），两种效应（）;NO激活胞内GC使cGMPt间接通讯：第一信使（亲水性信号分子）：Pr类激素、肾上腺素、胰岛素、生长因子、组胺、神经递质等一膜表面受体（多为糖蛋白，空间结构互补）:一种细胞有多种受体，不同细胞受体相同/不同;效应

7、相同/不同G蛋白（胞浆侧的三聚体GTP结合Pr分子开关作用）偶联受体（单条7次跨膜蛋白，N外C内）激素-G蛋白偶联受体 -G-Pr - AC - cAMP - PKC基因调控蛋白-基因转录PLCIPa，胞质内Ca2+ t - CaMH酸酶PIP2蛋白激酶4DAG PKO 糖元合成等（PKC的长期效应：细胞分裂分化） pc -一酶连接受体（催化性受体）:信号分子激活受体胞内段（190个AA残基左右的GTP结合蛋白）酶活性均为1次性跨膜蛋白，至少有5类（P143）之一：GOcGMP* PK8 1离子通道型受体：既有信号结合位点，又是离子通道.如Na+t Na+v（一般为4次跨膜蛋白）胞外基质（细胞

8、间物质）：蛋白质一多糖等胶原（水不溶性纤维Pr）: IiV型,3股螺旋的原胶原蛋白分子呈1/4交替平行排列；一级结构（GLY-X-Y）合前（N端前肽1501rER内- Golgi内 前胶原 胞外 . 原胶原 不同用 胶原成t a链（C端前肽250 J切除信号肽、羟基化*-糖基化（3股螺旋）切除两端前肽数目 纤维弹性蛋白组织中弹性纤维网络的主要成分，高度疏水的非糖基化蛋白，富含Gly，无Gly-X-Y序列（少羟脯无羟赖）糖胺聚糖（GAG，粘多糖）:很多种（透明质酸、肝素、硫酸软骨素等），增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分5000多个二糖单位（G醛酸一N-乙酰氨基G）、0连接、众多氢键、大量亲水

9、基团（强化、弹性、润滑作用） 一蛋白聚糖（PG）:软骨中的PG是已知的最大巨分子之一.氨基聚糖与核心蛋白共价结合的高分子量复合产物核心Pr为单链多肽 回连接1 100条以上）同/异的氨基聚糖-蛋白聚糖体 多聚体一层粘连蛋白：、a 0、丫三条不同的多肽链组成的异构三聚体 也有RGD系列（Arg-Gly-Asp三肽）一纤连蛋白（FN）:可溶（血浆/体? ）与不溶性的胞外基质及细胞表面，具特殊三肽、四肽序列一植物细胞壁：纤维素（G-31,4-糖昔键，线形分子），半纤维素（木糖、半乳糖、G等组成的高度分支多糖）果胶质（含半乳糖醛酸）带负电荷；木质素（多酚衍生物，增加硬度）细胞外表面的粘着分子；细胞间的

10、粘连具组织特异性一 钙粘素：同亲性（同组织细胞相连）依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白（与细胞分化有关，组织特异性） 选择素：异亲性依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白（1次跨膜），胞外部分具有凝聚素（lectin）结构域一 免疫球蛋白超家族 CAM:具Ig类似的结构域，介导同亲性或异亲性细胞粘着一 整联蛋白：a 0二亚基的异源二聚体（依束Ca2+/Mg2+/Mn2+）;整合素介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着J锚定连接：桥粒和粘着带中的粘着分子为钙粘素；半桥粒和粘着斑中的粘着分子是整连蛋白L非锚定连接：粘着分子有整连蛋白、选择素、钙粘素、Ig细胞质基质：细胞质骨架+胞质溶胶一物质:含中间代谢有关的数千种

11、酶，各种类型的化合物（真核生牛仅无DNA）一结构:有特殊复杂的结构体系，各物质间以弱键而相互作用功能:EMP、HMP、糖醛酸途径（解毒）、糖元合成与蛋白质分解一 Pr的分选及其转运（Pr氨基端信号肽）;控制蛋白质的寿命（N一端信号氨基酸）一依赖泛素的降解途径一Pr的修饰：磷酸化与去磷酸化、糖基化、甲基化、酰基化 ；降解变性及错误的蛋白质细胞质骨架内膜系统：结构、功能或者形态发生上有联系的膜性结构（细胞核，内体，内质网，高尔基体，溶酶体及转运膜泡等）物质:鞘磷脂很少卵磷脂很多；G-6-P酶为标志酶；含电子传递体系（两种黄素蛋白，两种血红蛋白）一结构：rER、sER,借MT驱动蛋白（Kinesin

12、）的结合使ER呈网状分布；特殊（肌质网）L微粒体在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构，在体外实验中，具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等内质网的基本功能_功能：使细胞质区域化，扩大膜的表面积，蛋白质，脂类和糖类的重要合成基地，参与物质运输、交换和解毒作用一 sER:脂质（脂肪、磷脂、胆固醇、皮质激素、胆汁酸等）的合成；糖原合成与分解释放葡萄糖解毒彳用：cytP45。末端氧化酶，电子传递体系为单加氧酶（农药毒素和污染物由脂溶性变为水溶性而易排出）rER上合成月g蛋白（mit、ct除外）和水溶性蛋白（分泌性蛋白、ER及Golgi体中的驻留蛋白、溶酶

13、体内蛋白）游离核糖体上起始延长信号识别颗粒停止延伸 SRP与ER上的核糖体与ER上 SRP脱离In端信号肽（16-20） 80个土（SRP）结合信号肽停泊Pr（受彳）结合的易位子结合进入基质肽链延伸信号肽传入ER腔继续合成新生蛋白质以运输小泡到 Golgi体_ _一 一一一（需GTP）同时切除信号肽进行分选（共翻译转运途径）一蛋白质的修饰（N/O一连接糖基化、羟基化；酰基化形成脂锚定蛋白）与蛋白质胞内的运输-蛋白质的折叠:ER腔的可溶性驻留蛋白，如蛋白二硫键异构酶（ PDI）、结合蛋白（Bip）、葡萄糖调蛋白94 （Grp94）、钙网素等分子伴侣（C端末尾具有滞留信号肽Lys-Asp-Glu-

14、Leu即KDEL）的参与高尔基体:镀银法（银染法）观察到_物质:Pr（60% ）脂类（40%）,标志酶（糖基转移酶）,四种标志细胞化学反应（噬钺/NADP酶/TPP酶心MP酶反应）一结构（具极性）:形成面（凸面/顺面CGN）、中间膜囊、成熟面（凹面/反面TGN）_功能:主要功能是参与细胞的分泌活动，将蛋白质进行加工、分类与包装，并分选至细胞的特定部位或分泌到细胞外一顺面膜囊：分选所合成的蛋白质和脂类（偶尔）中间膜囊：主Pr的糖基修饰（O一连接）、糖脂形成、多糖合成 一反面膜囊：主分选和修饰蛋白，形成分泌泡（非/特异性）、囊泡 一蛋白质的酶解加工：蛋白原的水解（如前胰岛素原-胰岛素原-胰岛素）;

15、硫酸化加工 |一参与膜的转化：ER-运输小泡？Golgi体-大囊泡？细胞膜液泡系与细胞内的物质运输II-磷脂的膜间转运：膜泡运输及磷脂交换蛋白（磷脂转位子）-搅杂酶（基质侧-ER腔侧）,翻转酶（质膜外-内） _蛋白质分选定位的空间障碍及运输方式细胞质基质中的蛋白质转运：与细胞骨架系统有关一选择性门控转运：核孔运输（有核定位信号一NLS序列）一跨膜运输：需膜上Pr运输蛋白，被运输Pr有信号肽（进入ER、Golgi体）或导肽（进入mit、ct、过氧化物酶体）L膜（小）泡运输：ER与Golgi体间、Golgi体与质膜（溶酶体、分泌泡）间、胞外与胞内间的吞噬泡等一被网格蛋白小泡：内吞作用,Golgi体

16、TGN到胞内体、到溶酶体、到质膜，胞内体到溶酶体，植物液泡运输COPII-被膜小泡：从ER到Golgi体，以及Golgi体内部运输（小的GTP结合蛋白Sar）ICOPI-被膜小泡：从Golgi体内侧至I ER，以及Golgi体膜囊间的回运一 分泌泡、运输小泡、吞噬泡、Golgi体小泡、液泡等可称为液泡系一 溶酶体（动物）,圆球体（植物）：物质:酸性磷酸酶为标志酶，内含多种水解酶（最适PH5.0）一结构:膜蛋白高度糖基化，异质性（不同来源的lysosome的形态大小甚至酶的种类不同），具多种载体Pr,嵌有V型质子泵一类型:初级溶酶体（非活性酶）,次级溶酶体（含有水解酶和相应的底物-自噬性/异噬性

17、），后溶酶体一功能:主细胞内消化（吞噬作用、自噬作用、粒溶作用），细胞外消化作用（顶体反应），自溶作用，参与激素的分泌调节 一与疾病的关系：矽肺,贮积病（n型糖原蓄积病、I-细胞病）,类风湿关节炎（关节软骨细胞内溶酶体膜脆性增加）等内体:介于质膜和溶酶体之间的膜囊结构，内环境呈酸性，存在特征性的MPRs（），可传递消化底物、形成溶酶体微体:是由单层膜围绕的、有水解酶类，内含一种或几种氧化酶类的细胞器_过氧化物酶体1_物质:标志酶（H2O2酶），氧化酶、过氧化物酶、H2O2酶,PH7;常含结晶状核心（尿酸氧化酶等形成）L 功能:解毒彳用（依赖FAD的氧化酶，氧化底牛形成H2O2再生成大0和O2）

18、;调节细胞氧张力渗与脂肪酸的分解 乙醛酸循环体：只存在于植物细胞。在油料作物种子萌发成幼苗的细胞中，乙醛酸循环体非常丰富I-功能：由脂肪-糖类的转变过程（为种子萌发促供能量）线粒体：发现（Janus绿染色）、形态、大小、数目与分布物质:标志酶（外膜为单胺氧化酶、内膜为细胞色素氧化酶、膜间隙为腺昔酸激酶、基质为苹果酸脱氢酶）L内膜蛋白质含量高，含丰富的心磷脂（双磷脂酰甘油）和较少的胆固醇；外膜具转运的孔蛋白结构与功能定位L外膜通透性大（蔗糖可透）;磷脂合成，脂肪酸链的去饱和，脂肪酸链延伸一内膜（四大复合体）:电子传递，氧化磷酸化，代谢物质运输_ 1（最大）:NADH-CoQ还原（脱氢）酶，一个F

19、MN，至少6个Fe-S中心传递1对电子,伴随质子移位（H+移位体）一 II:琥珀酸-CoQ还原酶,1个共价2合的FAD,2个Fe-S蛋白,1个Cyt b,电子传递（不能使质子移位）一 III:CoQ-Cyt c还原酶（二聚体）,每个单体含2个Cyt b562,566,1个Cyt ci和1个Fe-S蛋白，电子传递及质子移位_ IV:Cyt氧化酶,含Cyt a、虫和2个Cu原子，电子传递给氧及质子移位一电子传递链：I f Q - III - IV2-1O寸电子3次穿膜传递，抽提3对H+入膜间隙L氧化磷酸化：基粒头部Fi（偶联因子，5种亚基的水溶性蛋白复合体），柄部（含寡霉素敏感Pr）,基部（偶联子

20、-质子通道）（H +动力势）F0F1ATP酶（ATP合酶）:2个H+穿过F1F0 ATP酶生成1个ATP一膜间隙核昔的磷酸化L基质:丙酮酸的氧化,TCA循环脂肪酸的0 -氧化,DNA复制,RNA的合成，蛋白质的合成一 半自主性细胞器：可分裂增殖一Mit基因组:1几个环状双链DNA分子,不含内含子，无组蛋白包装，不对称编码，不严格的碱基配对，起始密码AUA-MitDNA复制:2个单向复制叉（D环复制）,相关酶由核基因组编码，不受细胞周期影响MitDNA 转录|_Mit Pr的合成:外源性核基因组编码大部分（翻译后转运）,内源性mitDNA编码少部分（四种复合体、ATP合酶组分）质体与叶绿体：形态（藻类多样）、大小、数量、分布、类型与转化质体的类型：前质体、叶绿体、有色体、白色体（造淀粉体