医学细胞生物学期末复习

医学细胞生物学期末回顾第一章绪论细胞生物学(cellbiology)：从细胞的显微水平、亚显微水平和分子水平三个水平对细胞的各种生命活动开展研究，探讨细胞的基本生命活动规律的科学。医学细胞生物学（medical）：运用细胞生物学的理论和方法，研究人体细胞的形态结构与功能等生命活动规律和人类疾病、发生发展和防治的科学。细胞生物学发展的几个主要阶段

1.细胞的发现和细胞学说创立时期：

1665—19世纪中叶——以形态描述为主的生物科学时期——显微镜、细胞学说2.经典细胞学时期：

19世纪中叶到20世纪初期——在显微镜下的细胞形态和分裂活动的描述——原生质、细胞分裂、细胞器3.实验细胞学时期：

20世纪初到20世纪中叶——采用多种实验手段对细胞的生理生化功能进行研究；细胞学与各门学科的交融与汇合；4.亚显微结构与分子细胞学时期：20世纪中叶至今——电子显微镜、分子生物学的研究细胞学说的基本内容：细胞是有机体，一切动植物均由细胞发育而来。细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。细胞只能由细胞分裂而来。第二章细胞的概念与分子基础细胞是生命活动的基本单位一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。细胞具有独立有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。细胞是有机体生长与发育的基础。细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。没有细胞就没有完整的生命。原核细胞原核细胞的基本特点：(1)遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个裸露的环状DNA构成；(2)细胞内没有分化具有专门结构与功能的细胞器和细胞核支原体（mycoplasma）是目前发现最小、最简单的细胞细菌是原核细胞的典型代表细菌的形态结构基本结构：核区、细胞膜、细胞壁、细胞质、核糖体特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛古核细胞（archaeon），或称古细菌是一些生长在极端特殊环境中的细菌。真核细胞生物膜系统：质膜、各种独立、重要的内膜系统。遗传信息表达结构系统：染色质、核仁、核糖体。细胞骨架系统：胞质骨架（微丝、微管、中间纤维）与核骨架（核基质、核纤层）核糖体与胞质溶胶非细胞生命形态——病毒病毒的结构简单，主要由两部分组成∶蛋白质外壳和遗传物质的核原核细胞与真核细胞的比较特征原核细胞真核细胞细胞大小细胞核细胞器核糖体染色体内膜系统细胞骨架细胞壁转录和翻译细胞分裂较小（1~10µm）无核仁和核膜无（除核糖体外）70S（50S+30S）只有一条DNA，DNA裸露不与组蛋白和酸性蛋白结合，染色体为单数。无无主要组分为肽聚糖出现在同一时间和地点（细胞质中）无丝分裂较大（10~100µm）有核仁和核膜有各种细胞器80S（60S+40S）有几条DNA，DNA与组蛋白和酸性蛋白结合，有若干对染色体。复杂有微管，微丝等主要组分为纤维素出现在不同时间和地点（转录在核内，翻译在细胞质中）有丝分裂和减数分裂生物小分子

无机物有机物水和无机盐生物大分子有机小分子单糖氨基酸脂肪酸核苷酸蛋白质核酸脂类多糖细胞的分子基础第三章细胞生物学的研究方法显微镜技术光学显微镜电子显微镜R=0.2µm×500显微结构R=0.1nm×1,000,000亚显微结构（一）普通光学显微镜

组成：（1）光学放大系统（2）照明系统（3）机械和支架系统分辨率是指能够区分相近两点的最小距离（R）。组织切片制备过程：固定、包埋、切片、染色R（二）荧光显微镜以特定波长的光为光源，照射被检物体中荧光分子，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。用于观察活细胞内分子的动态变化。

（三）相差显微镜利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。

光学显微镜（一）透射电子显微镜结构：（1）电子束照明系统（2）成像系统（3）真空系统（4）观察记录系统透射电镜和光学显微镜之间的差别主要有下列几个方面：透射电镜的照明光源是电子束，光学显微镜的照明光源是可见光；透射电镜是用电磁透镜来聚焦的，光学显微镜是用玻璃透镜来聚焦；透射电镜的物镜和投影镜（相当于目镜)之间装有一个中间镜；透射电镜中电子束形成的象只能在荧光屏上才能显示出来，而光学显微镜中可见光形成的象是在毛玻璃或白色屏幕上显示出来。为使电子能自由运动，不受与气体分子碰撞的影响，电子显微镜镜筒内必须保持很高的真空。电镜标本制备技术：固定、脱水、包埋、切片、染色（二）扫描电子显微镜用电子枪发射的电子束，激发样品表面放出二次电子，再由探测器收集并向电子显象管传送信号。用来观察样品的表面形态结构。电子显微镜根据电子光学原理，用电子束作为光源，电磁透镜代替光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。细胞的分离和培养技术流式细胞仪：

对细胞进行自动分析和分选的装置原理：用特异性荧光抗体标记待分离的细胞。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液滴，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%。细胞培养：细胞在体外的培养技术，即无菌条件下，从活体组织分离出特定细胞,模拟机体内正常生理状态下生存的基本条件，使之能够继续生存、生长以至增殖的方法。（原代培养、传代培养、细胞系、细胞株的概念）细胞融合：真核细胞通过介导和培养，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程细胞组分的分离和纯化技术离心:利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。（一）差速离心（differentialcentrifugation）分离体积、质量差别较大的组分。特点：（1）介质密度均一；（2）速度由低向高，逐级离心。（二）速度沉降（velocitysedimentation）分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。（三）平衡沉降（equilibriumsedimentation）分离大小、形态相似而密度不同的组分。★速度沉降、平衡沉降属于密度梯度离心，将待分离的细胞组分铺放在不连续介质表面或内部，离心使细胞组分形成不同沉降带。膜脂生物膜基本骨架膜蛋白多种方式与脂双层结合膜糖共价结合与质膜表面磷脂胆固醇糖脂内在膜蛋白（跨膜蛋白）外在膜蛋白（外周蛋白）脂锚定蛋白（脂连接蛋白）与脂类结合-糖脂与蛋白结合-糖蛋白细胞膜的基本骨架第四章细胞膜与物质的跨膜运输细胞膜的特征：细胞膜具有不对称性、流动性细胞膜的分子结构模型：流动镶嵌模型——生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中。简单扩散转运分子通道扩散易化扩散被动运输ATP电化学梯度细胞质细胞外间隙脂双层通道蛋白载体蛋白主动运输小分子物质的跨膜运输载体蛋白和通道蛋白的异同？通道蛋白（离子通道、门控通道）的种类？主动运输和被动运输的特点？离子泵直接驱动的主动运输离子浓度驱动的协同运输胞吞作用的形式：

吞噬作用胞饮作用受体介导的内吞作用大分子和颗粒物质的跨膜运输第五章细胞内膜系统与囊泡运输核糖体附着的支架新生多肽的折叠装配蛋白质的糖基化蛋白质的胞内运输脂类合成和转运解毒作用糖原代谢贮积钙离子胃酸、胆汁的合成内质网葡萄糖-6-磷酸酶，普遍存在于内质网，被认为是标志酶蛋白质转入内质网合成的过程：信号肽与SRP结合→肽链延伸暂停→SRP与受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽切除→肽链延伸至终止→核糖体大小亚基解聚高尔基复合体结构：扁平囊泡、小囊泡、大囊泡极性：顺面高尔基网状结构、高尔基中间膜囊、反面高尔基网状结构功能：高尔基复合体是细胞内蛋白质运输分泌的中转站高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所（糖蛋白的加工与合成、蛋白质的水解加工）高尔基复合体是胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽高尔基体的标志酶为糖基转移酶溶酶体溶酶体以其功能状态的不同可区分为初级溶酶体、次级（自噬、异噬）溶酶体、三级溶酶体溶酶体以其形成过程的不同可区分为两大类型：内体性溶酶体、吞噬性溶酶体功能：分解胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器；具有物质消化和营养功能；是机体防御保护功能的组成部分；参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节；在生物个体发育过程中起重要作用酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶过氧化物酶体酶类组成：氧化酶类、过氧化氢酶类、过氧化物酶类功能：清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢及其他毒性物质有效调节细胞氧张力参与细胞内脂肪酸等分子物质的分解转化过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志性酶囊泡与囊泡转运囊泡类型GTP酶组成与衔接蛋白运输方向网格蛋白有被囊泡ARFClathrin重链与轻链，AP2质膜→内体Clathrin重链与轻链，AP1高尔基体→内体Clathrin重链与轻链，AP3高尔基体→溶酶体，质膜外COPIARFCOPαββ’γδεζ高尔基体→内质网COPIISarSec23/Sec24复合体，Sec13/31复合体，Sec16内质网→高尔基体第六章线粒体超微结构：外膜、内膜、内外膜转位接触点、基质、基粒线粒体的遗传体系核编码蛋白质向线粒体的转运第七章细胞骨架细胞骨架（cytoskeleton）：是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系。包括微管、微丝、中间纤维（一）微管结构：微管的装配主要表现为动态不稳定性（dynamicinstability），即增长的微管末端有微管蛋白-GTP帽，在微管组装期间或组装后GTP被水解成GDP，从而使GDP-微管蛋白成为微管的主要成分。微管蛋白-GDP帽及短小的微管原纤维从微管末端脱落则使微管解聚。装配动力学：微管的功能：支持和维持细胞的形态；参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成；参与细胞内物质运输；维持细胞器胞内定位；参与染色体运动，调节细胞分裂；参与胞内信号转导。微管组织中心（二）微丝：肌动蛋白丝装配模型踏车模型：微丝装配时，肌动蛋白添加的速率等于解离的速率时，微丝净长度不变非稳态动力学模型：ATP是调节微丝组装的动力学不稳定性的主要因素。影响微丝组装的有关因素：

肌动蛋白、ATP、Na+、K+离子细胞松弛素B：破坏微丝组装。鬼笔环肽：抑制微丝解聚。微丝的功能：构成细胞的支架、支持细胞的形态；参与细胞运动；参与细胞分裂；参与肌肉收缩；参与胞内物质运输；参与胞内信号传递中间纤维的功能：在细胞内形成完整的网状骨架系统；为细胞提供机械强度支持；参与细胞连接；参与胞内信息传递及物质运输；维持细胞核膜稳定；参与细胞分化中间纤维单体-螺旋杆状区非螺旋区头部（N-端）、尾部（C-端）310个氨基酸残基组成的ａ螺旋杆部（三）中间纤维胞质骨架三种组分的比较微丝微管中间纤维单体肌动蛋白αβ微管蛋白丝状蛋白结合核苷酸ATPGTP无纤维直径5~8nm~25nm~10nm结构双链螺旋13根原纤维组成空心管状纤维8个4聚体或4个8聚体组成的空心管状纤维极性有有无组织特异性无无有蛋白库有有无踏车行为有有无动力结合蛋白肌球蛋白动力蛋白，驱动蛋白无特异性药物细胞松驰素鬼笔环肽秋水仙素，长春新碱，紫杉醇

一、核膜结构：①外核膜②内核膜③核周间隙④核孔第八章细胞核核孔复合体的捕鱼笼式结构模型：胞质环、核质环辐（柱状亚单位、腔内亚单位、环带亚单位）中央栓核定位信号介导亲核蛋白入核

二、染色质与染色体组成：DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA常染色质和异染色质染色质组装成染色体染色体结构：着丝粒、主缢痕、次缢痕、端粒、随体

核小体结构三、核仁结构组分：纤维中心、致密纤维组分、颗粒成分功能：rRNA转录加工、核糖体大小亚基的组装第十、十一章细胞连接与胞外基质第十三章细胞分裂与细胞周期无丝分裂：又称直接分裂，由Remark（1841）发现于鸡胚血细胞，不涉及纺锤体形成及染色体变化。有丝分裂又称为间接分裂，由Fleming（1882）年首次发现于动物，Strasburger(1880)发现于植物。减数分裂（meiosis）：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。根据细胞形态结构的变化，有丝分裂期被人为划分为四个时期：前期（prophase）；中期（metaphase）；

后期（anaphase）；末期（telophase）。