细胞生物学1

细胞生物学第一章绪论1细胞生物学的概述，研究水平细胞生物学是从细胞的显微，亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。研究水平：显微，亚显微和分子水平。2细胞学说的内容⑴一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞组成；⑵细胞是生物形态结构和功能的基本单位；⑶一切细胞只能来自原来的细胞。第二章1细胞的概念生命活动的基本单位①细胞是构成有机体的基本单位②细胞是代谢与功能的基本单位③细胞是有机体生长与发育的基础④细胞是遗传的基本单位⑤没有细胞就没有完整的生命。2核苷酸是核酸的基本单位3DNA与RNA的组成，结构及功能的比较组成戊糖碱基磷酸结构功能DNA脱氧核糖ATCG磷酸双链结构遗传信息的储存，复制和转录RNA核糖AUCG磷酸单链，局部自身回折形成双链参与遗传信息表达的各个过程4DNA双螺旋结构;①由两条多核苷酸链组成②两条链反向平行，一条5-3，另一条3-5，围绕一中心轴呈右手螺旋③脱氧核糖和磷酸位于螺旋的外侧，碱基位于双螺旋内侧④碱基之间互补配对：A=TC≡G⑤一个螺旋:10bp，3.4nm6相邻碱基对之间距离为0.34nm5三种主要RNA结构与功能比较mRNAtRNArRNA结构单链，多为线形单链，局部双链二级结构：三叶草形三级结构：倒L形单链，局部双链功能蛋白质合成模型转运氨基酸，参与蛋白质合成核糖体的组成成分6.原核细胞与真核细胞的比较特征原核细胞真核细胞细胞结构核膜无有核仁无有线粒体无有内质网无有高尔基复合体无有溶酶体无有细胞骨架有细胞骨架相关蛋白有核糖体有70s有，80s基因组结构DNA量（信息量）少大DNA分子结构环状线状染色质或染色体仅有一条DNA，DNA裸露，不与组蛋白结合，但可与少量类组蛋白结合有2个以上DNA分子，DNA与组蛋白和部分酸性蛋白结合，以核小体及各级高级结构构成染色质与染色体基因结构特点无内含子，无大量的DNA重复序列有内含子和大量的DNA重复序列转录与翻译同时进行（在胞质内）核内转录，胞质内翻译转录与翻译后大分子的加工与修饰无有细胞分裂无丝分裂有丝分裂，减数分裂，无丝分裂第三章1分辨率：是指能够区分相近两点的最小距离。2细胞培养：是指细胞在体外的培养技术，即无菌条件下，从机体中取出组织或细胞，模拟机体内正常生理状态下生存的基本条件，让他在培养器皿中继续生存，生长和繁殖的方法。3原代培养：直接从机体内获取的组织或细胞进行首次培养成为原代培养。4传到培养：当原代细胞经增值达到一定密度后，将细胞分散，从一个培养器以一定比例移到另一个或几个容器中的扩大培养，为传代培养。5三种离心方法比较离心方法介质密度适用样本原理差速离心均一颗粒大小，形状差别明显根据颗粒沉降速率不同进行分离，与颗粒大小，形状相关速度离心密度低梯度平缓颗粒大小，形状有差别（不需要很显著）根据颗粒沉降速率不同进行分离，与颗粒大小形状相关6各种显微镜的成像特点和观察对象（了解）⑴普通光学显微镜：倒立左右相反的像，细胞内最小结构。⑵荧光显微镜：以暗背景为映衬，具有成像反差强，检测灵敏度高的特点，活细胞内分子动态变化⑶相差显微镜：使活细胞内各种结构之间呈清晰可见的明暗对比，用来观察活细胞⑷暗视野显微镜：通过散色光成像，主要观察物体的轮廓，分辨不清内部细微构造，适用于观察活细胞内的细胞核，线粒体，液体介质中的细菌和真菌。⑸共聚焦激光扫描显微镜：可以用来及功清晰的彩色三维图像。⑹透射电子显微镜：观察超薄切片，用来观察细胞的各种超微结构。⑺高压透射电镜：可以观察更厚的电镜切片内的超微结构。⑻扫描电子显微镜：用于观察生物样品表面的立体结构7.电镜与光镜的主要区别分辨率光源透镜镜筒要求成像原理光镜200nm可见光玻璃透镜不要求利用样本对光的吸收形成明暗反差和颜色变化电镜0.2nm电子束电磁透镜要求利用样本对电子的散射和投射形成明暗反差8.柱层析原理：通过用固体性颗粒充填形成的柱，不同的蛋白质因与颗粒互相作用的不同而被不同程度地滞留。当它们从柱的底部流出时，可被分别收集。9.常用的柱层析分类：①离子交换层析（按表面电荷分布而分离）②凝胶过滤层析（根据蛋白质大小）③疏水性层析④亲和层析第四章1生物膜：把质膜和细胞内的所有的膜结构成为生物膜。2单位膜：电子显微镜下，生物膜呈“两暗夹一明”的形态结构，又称为单位膜。3主动运输：是载体蛋白解到的物质逆电化学梯度，由低浓度一侧向高浓度一侧，需要消耗能量进行的穿膜转运方式。4被动运输：是顺电化学梯度，不需要消耗能量的穿膜转运方式。5胞饮作用：是细胞非特异的摄取细胞外液的过程。6细胞外被：在大多数真核细胞表面有富含糖类的周缘区，称为细胞外被或糖萼7细胞膜的主要特性是膜的不对称和流动性。8细胞膜的组成成分：脂类，蛋白质和糖类。9细胞膜的功能不是一种机械屏障，不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境，还行驶着物质转运，信号传递，细胞识别等多种复杂功能。10膜蛋白的分类及结构特点可分为三类：膜内在蛋白（整合膜蛋白），膜外在蛋白（外周蛋白，周边蛋白）和脂锚定蛋白（脂连接蛋白）平衡沉降密度高梯度低密度不同的颗粒根据颗粒浮力密度不同进行分离，与颗粒大小，形状无关结构特点：⑴膜内在蛋白：①多数为跨膜蛋白，也有一些只是部分嵌入膜中。②两亲性分子③穿膜蛋白多以α螺旋结构进行穿膜（单次穿膜和多次折返穿膜）④膜内在蛋白与膜结合紧密，只有用去垢剂使膜崩解后才可分离出来⑵膜外在蛋白：①位于膜的两侧，多位于内侧；②通过非共价键与膜表面的蛋白质或脂分子的亲水部分结合。③与膜结合较弱较易从膜上分离。⑶脂锚定蛋白：①位于膜两侧②以两种方式通过共价键与膜脂分子结合：胞质侧的脂锚定蛋白：与脂双层中的碳氢键直接结合，质膜外表面的脂锚定蛋白通过与脂质外层中磷脂酰肌醇相连的寡糖链共价结合而锚定与膜上③分离脂锚定蛋白也必须用去垢剂处理11细胞外被的分类和功能分类：⑴与糖蛋白和糖脂相连的低聚糖侧链⑵被分泌出来又被吸附于细胞表面的糖蛋白与蛋白聚糖的多糖侧链功能：⑴保护细胞抵御各种物理，化学损伤⑵参与细胞间及细胞与周围环境的相互作用，如参与细胞的识别，黏附，接触抑制，信号接收，免疫应答，迁移等功能活动。12膜脂分子的运动方式⑴侧向扩散⑵翻转运动⑶旋转运动⑷弯曲运动13影响膜脂流动性的因素⑴脂肪酸链的饱和程度⑵脂肪酸链的长短⑶胆固醇的双重调节作用⑷卵磷脂以鞘磷脂的比值⑸膜蛋白的影响膜脂的极性基团，环境温度，pH值，离子强度及金属离子均可对膜脂的流动性产生一定的影响。14膜蛋白的运动性①侧向运动②旋转运动15流动镶嵌模型的流动特性⑴膜中脂双层构成膜的连贯主体，它具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性⑵膜中蛋白质分子以不同形式与脂双分子层结合，有的嵌在脂双层分子中，有的则附着在脂双层的表面。⑶膜具有的流动性和不对称性，是一种动态结构16被动运输的分类和特点被动运输类型特点简单扩散①顺浓度梯度，不消耗细胞代谢能②不需要膜转运蛋白的协助离子通道扩散①离子通道只介导被动运输，不需要消耗能量②具有高度的选择性/特异性③转运速率高④通道开放一般受闸门控制易化扩散①顺浓度梯度，不需要消耗能量②载体蛋白介导，具有高度发特异性17主动运输的分类和特点主动运输类型特点ATP驱动泵（离子泵）①逆浓度梯度②需要消耗能量（由ATP直接供能）③需要载体蛋白的介导协同运输（又可分为共运输和对向运输）①逆浓度梯度②需要消耗能量（由ATP间接供能，直接动力来自膜两侧某种离子的电化学梯度中的能量）③需要载体蛋白与钠钾泵（或质子泵）的协同作同18胞吞作用的分类及各自的特点分类：吞噬作用，胞饮作用和受体介导的胞吞。⑴吞噬作用：摄入对象是较大固体颗粒物质或多分子复合物（如细菌，衰老死亡细胞，细胞碎片等）；形成吞噬体/泡；具有特异性；分布于具有吞噬功能的细胞⑵胞饮作用：摄入对象是细胞外液及可溶性物质，形成胞饮体/泡；液相内吞非特异性，吸附内吞有一定特异性；细胞分布于几乎所有真核细胞，更长见于能形成伪足或转运功能活跃的细胞。（如巨噬细胞，白细胞，毛细血管内皮细胞，肾小管上皮细胞，肠上皮细胞等）⑶受体介导的胞吞：是细胞通过受体的介导选择性高效摄取细胞外特定大分子物质的过程；由受体-配体结合引发；形成有被小炮；具有选择性，高效性和浓缩性。19.离子通道特点：①通道蛋白介导的是被动运输，不需要消耗能量②离子通道对被转运离子的大小和所带电荷都具有高度的选择性③转运效率高④离子通道一般受闸门控制。第五章1内膜系统：是真核细胞质中那些在结构，功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器之总称。2信号肽：指导蛋白多肽链在糙面内质网上进行合成的决定因素，是被合成肽链N-端的一段特殊氨基酸序列，即信号肽。3分子伴侣：能够帮助多肽链转运，折叠和组装的结合蛋白，其本身不参与最终产物的形成。4囊泡转运：是指囊泡以出芽的方式，从一种细胞器膜产生，脱离后又定向的与另一种细胞器膜相互融合的过程。5内膜系统出现的意义：⑴增加细胞内表面积⑵实现了细胞内的区域性⑶提高了细胞整体的代谢水平和功能效率。6四种细胞器的标志性酶系⑴内质网葡萄糖-6-磷酸酶⑵高尔基复合体糖基转移酶⑶溶酶体酸性水解酶⑷过氧化物酶体过氧化物酶7两种内质网结构与功能的比较RERrSER结构有一层单位膜构成；多为扁平囊，排列整齐紧密；有一层单位膜构成；多为泡状或分支管表面附着有核糖体，粗糙状，排列松散；表面无核糖体，光滑功能①蛋白质合成，主要合成分泌性蛋白质，膜整合蛋白等②新生肽链的折叠与装配③蛋白质糖基化（N-连接）④蛋白质的胞内运输⑤蛋白质分选的起始部位①脂类合成与转运②参与糖原代谢③细胞解毒的主要场所④肌细胞Ca2+的储存与释放⑤胃酸，胆汁的合成与分泌8何为信号肽假说？涉及到哪些成分，以及各自的作用。⑴指导蛋白多肽链在糙面内质网上进行合成的决定因素，是被合成肽链N-端的一段特殊氨基酸序列，即信号肽。⑵涉及到：信号肽：引导多肽链到RER上进行合成。①SEP：结合信号肽与核糖体，使得翻译暂时中止。②SRP受体：ER膜上的整合蛋白，可识别并结合已与信号肽结合的SER，使核糖体锚泊附着于内质网膜的转运体上。②转运体（易位子）：多肽链向内质网腔转移的通道。9根据信号肽假说，试说新生分泌蛋白进入内质网的过程⑴新生分泌性蛋白多肽链在细胞质基质中的游离核糖体上起始合成。当新生肽链N端的信号肽被翻译后，可立即被细胞质基质中的SRP识别，结合。并可使得翻译暂时中止，肽链的演唱受到阻遏。⑵与信号肽结合的SRP。识别，结合内质网膜上的SRP-R，并介导核糖体锚泊附着于内质网的转运体易位蛋白上，而SRP则从信号肽-核糖体复合体上解离，返回细胞质基质中重复上述过程，暂时被阻遏的肽链延伸又继续进行。⑶在信号肽的引导下，合成中的肽链，穿膜进入内质网，随之，信号肽序列被内质网膜腔面的信号肽酶切除，新生肽链继续延伸，直至完成而终止。10分子伴侣的功能能够与折叠错误的多肽和尚未完成装配的蛋白亚单位识别结合，并予以滞留，同时还可促使它们的重新折叠，装配与运输。11高尔基复合体的结构⑴扁平囊泡（凸面朝向细胞核，称谓顺面或形成面，凹面侧向细胞膜称谓反面或成熟面）⑵小囊泡⑶大囊泡12高尔基复合体的功能⑴是细胞内蛋白质运输分泌的中转站⑵是胞内物质加工合成的重要场所①糖蛋白的加工和成②蛋白质的水解加工⑶是胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽13.溶酶体的形态结构：由一层单位膜包裹的膜性细胞器。14.溶酶体的共同特征⑴所有的溶酶体都是由一层单位膜包裹而成的囊球状结构小体⑵均含有丰富的酸性水解酶，包括蛋白酶，核酸酶，脂酶，糖苷酶和溶菌酶等多种酶类，其中酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。⑶溶酶体膜中富含两种高度糖基化的穿膜整合蛋白lgpA和lgpB。他们分布在溶酶体膜腔面，可能有利于防止溶酶体所含的酸性水解酶对其自身膜结构的消化分解⑷溶酶体膜上嵌有质子泵，可以来水解ATP释放出的能将H+逆浓度梯度地泵入溶酶体中，以形成和维持溶酶体囊腔中酸性的内环境。15溶酶体的类型初级溶酶体，次级溶酶体（自噬溶酶体，异噬溶酶体，吞噬溶酶体）三级溶酶体16溶酶体的功能⑴能够分解胞内的外来物质及清除衰老，残缺的细胞器⑵具有物质消