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文档简介
1、第一章 绪论1.Cell Biology(细胞生物学);是研究细胞结构 功能及生活史等生命活动基本规律的一门科学2.Cytology(细胞学)是对细胞形态,特别是染色体形态的观察3.Mitosis 有丝分裂 :有丝分裂,又称为间接分裂,特点是有纺锤体染色体出现,子染色体被平均分配到子细胞,这种分裂方式普遍见于高等动植物(动物和高等植物)。是真核细胞分裂产生体细胞的过程。4.Miosis 减数分裂:减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同且也是物种适应环境变化不
2、断进化的机制。5.细胞生物学研究3层次 显微水平(细胞整体水平)超微水平 分子水平6四个主要的阶段:第一阶段 16世纪末显微镜的发明到19世纪30年代。第二阶段 19世纪30年代细胞学说提出到20世纪中期。第三阶段 20世纪30年代电子显微镜技术的出现到20世纪70年代。第四阶段 20世纪70年代分子克隆技术的成熟到当前,细胞生物 学与分子生物学的结合愈来愈紧密,80年代建立分子细胞生物学。7. 1665英国人罗伯特胡克(Robert Hooke, 16351703)在其显微图谱一书中,第一次描述了植物细胞的构造,并首次采用拉丁文cella(小室)这个词来称呼他所看到的蜂巢状的封闭状小室8.
3、1680荷兰人列文虎克(Anthony Van Leeuwenhoek ,1632 -1723) ,提高了显微镜放大倍数,使复合式显微镜真正显示出它的威力;用自制显微镜显微镜观察了许多动物、植物的活细胞。第二章细胞的统一性与多样性1.原核细胞(prokaryotic cell)没有核膜,遗传物质集中在一个没有明确界限的区域,称为拟核(nucleoid)。DNA为裸露的环状双螺旋分子,、没有恒定的内膜系统,核糖体为70S型。2.内膜系统:由膜围成的各种细胞器,如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等在结构上形成了一个连续的体系,称为内膜系统。内膜系统将细胞质分隔成不同的区域,即所谓的区
4、隔化,它不仅使细胞内表面积增加了数十倍,各种生化反应能够有条不紊地进行,而且细胞代谢能力也比原核细胞大为提高。3.eukaryotic cell,(真核细胞):结构复杂,具有典型的细胞核的细胞。真核细胞的三大结构体系:1)生物膜结构体系 2)遗传信息表达结构体系 3)细胞骨架体系4.细胞是生命活动的基本单位:结构单位 代谢与功能单位 生长与发育单位 遗传单位,具有发育的全5.细胞的共性 1 细胞膜2 两种核酸3 核糖体4 分裂5 相似的化学组成6. 细胞的大小一般规律“10倍规律” 最小最简单的细胞是支原体典型细菌细胞12m 大多数动植物细胞直径在2030m间 病毒(小到大) 支原体 细菌 动
5、植物细胞 原生动物大:鸵鸟蛋卵黄直径可达5cm长:动物的运动神经元细胞,如人的坐骨神经细胞可长达1m。小:最小的支原体只有0.1m。7.原核细胞膜多功能性: 1)膜内侧具电子传递链与氧化磷酸化酶系(线粒体功能);2)一些行光合作用的原核生物质膜内褶形成结合有色素的内膜(叶绿体功能),与捕光反应有关;3)内膜含酶与核糖体共同合成与分泌蛋白质(内质网与高尔基体功能);4)一些革兰氏阳性细菌内膜内陷成中膜体,与DNA复制的支持和分裂时DNA分配有关8.真核细胞三大结构体系: 1) 生物膜结构体系 2)遗传信息表达结构体系 3)细胞骨架体系9.10.原核生物和真核生物膜系统的比较原核细胞膜系统:无内膜
6、系统,缺乏膜性细胞器,含有丰富的酶系,执行许多重要的代谢功能。真核细胞膜系统:具有发达的内膜系统,包括:线绿体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体。11.细胞的四个共性及其作为共性的理由1) 细胞膜:使细胞与周围环境保持相对的独立性,造成相对稳定的细胞内环境,并通过细胞膜与周围环境进行物质交换与信号传递,同时也是细胞能量转换的基地。2 ) 两种核酸:作为遗传信息复制与转录的载体3 )核糖体:合成蛋白质4 ) 分裂:生命繁殖的基础与保证12.思考:细胞由简单到复杂的进化主要体现在哪些方面?1) 细胞膜系统地分化与演变:首先分化为两个独立的部分-核与质,然后又进一步分化出结构与功能更精细,更专一的各
7、种细胞器 2) 遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化3) 细胞体积增大,具有一个比较复杂的骨架结构第三章细胞生物学研究方法1.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,能够繁殖50代左右,在培养过程中其特征始终保持2.细胞系(cell line)从肿瘤组织培养建立的细胞群或培养过程中发生突变或转化的细胞,.在培养条件下可无限繁殖。(考英文) 3.单克隆抗体技术名(monoclonal antibody)(考英文)4.原代培养 (primary culture) 从动物机体取出组织,用酶(胰酶或胶原酶)与EDTA处理分散后,进行培养的细胞群叫原代培养.
8、 原代培养的细胞生长比较缓慢,而且繁殖一定的代数后(一般10代以内)停止生长。5.传代或传代培养:将细胞从一个培养瓶转移到另外一个培养瓶即称为传代或传代培养。细胞形态结构观察方法显微技术6.免疫细胞化学(immunocytochemistry)根据免疫学原理,利用抗体同特定抗原专一结合,对抗原进行定位测定的技术。如果将抗体结合上标记物,再与组织中的抗原发生反应,即可在光镜或电镜下显示出该抗原存在于组织中的部位7.原位杂交(in situ hybridization):使用标记探针进入组织或组织切片细胞内,检定细胞内特定DNA或RNA序列的存在或位置8.分子杂交:具有互补核苷酸序列的两条单链核苷
9、酸分子片段,在适当条件下,通过氢键结合,形成DNA-DNA,DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。9.根据光源不同,显微镜可分为光学显微镜(分辨率0.2微米)和电子显微镜(分辨率0.2纳米)两大类。前者以可见光(紫外线显微镜以紫外光)为光源,后者则以电子束为光源。光学显微镜结构10.普通生物显微镜由3部分构成 照明系统 光学放大系统 机械装置2 显微镜分辨率(指区分开两个质点间的最小距离,正常人眼的分辨率是0.2mm) 普通光波长为400700nm,因此显微镜分辨力数值不会小于0.2m,人眼的分辨力是0.2mm,所以一般显微镜设计
10、的最大放大倍数通常为1000X一 特殊光学显微镜A 荧光显微镜细胞中有些物质,如叶绿素,受紫外线照射后可发出荧光;一些物质用荧光染料或荧光抗体染色后,经紫外线照射亦可发荧光,荧光显微镜可对这类物质进行观察。 光源为短波光(紫外光),分辨力高于普通显微镜。 用途 对荧光物质进行定性和定量研究。 B 相差显微镜相差显微镜的基本原理是,把透过标本的可见光的光程差变成振幅差,从而提高了各种结构间的对比度,使各种结构变得清晰可见。 用途 可观察未染色标本C 倒置显微镜组成和普通显微镜一样,只不过物镜与照明系统颠倒,物镜在载物台之下,照明系统在载物台之上。用于观察培养的活细胞,通常具有相差物镜。 D 激光
11、共聚焦扫描显微镜.光源为激光;快速扫描,瞬间成像;可聚焦不同位点(面);计算机整合,可得立体图像;激光波长短,有较高的分辨力。光镜种类光源用途分辨结果样品要求结构特点荧光显微镜短波光(紫外光)荧光物质进行定性和定量研究分辨力高于普通显微镜受紫外线照射后可发出荧光相差显微镜可见光可观察未染色标本各种结构变得清晰可见未染色标本物镜后有一相差板倒置显微镜观察培养的活细胞活细胞组成和普通显微镜一样,只不过物镜与照明系统颠倒通常具有相差物镜。 激光共焦扫描显微镜激光集荧光 相差 摄影等于一体有较高的分辨力。无快速扫描,瞬间成像;可聚焦不同位点(面);计算机整合,可得立体图像(此表比考)二电子显微镜(小题
12、)1 透射电子显微镜 电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,电磁场作透镜。透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)分辨力可达0.2nm,放大倍数可高达近百万倍2 扫描电子显微镜扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM),用来观察标本的表面结构。为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。扫描电镜分辨力为610nm,人眼能够区别荧光屏上两个相距0.2mm的光点,扫描电镜的有效放大倍率为20000X。三扫描
13、隧道显微镜分辨率 横向为0.10.2nm,纵向可达0.001nm。可直接观察生物大分子,如DNA、RNA和蛋白质等分子的原子布阵,和生物膜、细胞壁等生物结构的原子排列12.细胞组分分析方法显示方法Schiff反应 细胞中的醛基可使Schiff试剂中的无色品红变为红色。这种反应用于显示糖和DNA(Feulgen反应)。13.特异蛋白质的定性与定位免疫细胞化学14.特异核酸的定性与定位分子杂交技术A 原位杂交 B 印迹杂交列。15.PCR技术polymerase chain reaction聚合酶链式反应用途 : 获得基因 定性检测 定量分析反应体系: 引物(primer) 一对寡核苷酸链(约18
14、20核苷酸),用于扩增夹在双引物与模板DNA互补区的区域;模板(templete) 含待扩增序列的DNA或RNA;底物(substrate ) 4种dNTP;酶(enzyme) 耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)。反应过程:变性 高温(约94)使DNA解链;复性 降温至37,使引物与模板复性,形成双链片段;延长 升温至70-75,合成延长;重复 重复变性复性延长,约2030次循环。原理:用于PCR反应的DNA聚合酶是从一种嗜热水生菌(Thermus aquaticus)中分离出来的,命名为Taq DNA聚合酶。此酶最适作用温度为7580,但短时间在95下仍能不失活。 动物细胞细胞培养
15、16.群体培养mass culture将含有一定数量细胞的悬液置于培养瓶中,让细胞贴壁生长,汇合(confluence)后形成均匀的单细胞层.17.克隆培养colonial culture将高度稀释的游离细胞悬液加入培养瓶中;各个细胞贴壁后,彼此距离较远,经过生长增殖每一个细胞形成一个细胞集落,称为克隆(clone)。一个细胞克隆中的所有细胞均来源于同一个祖先细胞18.悬浮培养:用大容量的圆培养瓶,在培养过程中不断地转动,使培养的细胞始终处于悬浮状态之中而不贴壁。 19.将细胞从一个培养瓶转移到另外一个培养瓶即称为传代或传代培养。原代培养的细胞生长比较缓慢,而且繁殖一定的代数后(一般10代以内
16、)停止生长。20.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,能够繁殖50代左右,在培养过程中其特征始终保持。21.如何提高显微镜的分辨率?显微显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数,还与显微镜的分辨力(resolution)有关。分辨力是指显微镜或人的眼睛(25cm处)能分辨物体最小间隔的能力。分辨率:指去分开两个质点间的最小距离(D=0.61/.sin/2)提高显微镜分辨力的措施:增大镜口率和缩短波长,提高折射率第四章 细胞质膜1.流动镶嵌模型:1)膜的流动性:膜蛋白和膜脂均可侧向流动 2)膜蛋白的分布的不对称性,有得镶在膜表面,有的嵌入或横跨脂双
17、分子层。2.膜骨架:质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,参与维持细胞膜的形状,协助维持细胞膜多种功能。3.细胞(质)膜的功能6点: 1) 为细胞的生命活动提供相对稳定内环境;2 )物质的选择性运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排出;3 )细胞通讯 提供细胞识别位点,行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 )介导连接 细胞与细胞、细胞与基质之间的连接;6 )参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。4.膜蛋白的异常和某些遗传病 恶性肿瘤甚至神经衰退性疾病相关,很多膜蛋白可以作为疾病治疗的药物靶标5.膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体
18、现者。6.流动镶嵌模型要点:A 成分 细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。B 结构 磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成生物膜骨架,是膜的基本结构成分。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,赋予膜特性与功能。C 性质 流动性,不对称性。7.细胞膜基本特征:1膜的流动性 2膜的不对称性8.影响膜脂流动性的因素:胆固醇 胆固醇的含量增加会降低膜的流动性。脂肪酸链饱和度 脂肪酸链所含双键越多越不饱和,流动性增加。脂肪酸链链长 长链脂肪酸相变温度高,膜流动性降低。卵磷脂/鞘磷脂 比例高则膜流动性增加,是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂。环境因素 温度、
19、酸碱度、离子强度等。膜骨架赋与红细胞质膜的刚性与韧性。第五章 物质的跨膜运输1.被动运输 passive transport 通过扩散作用实现的物质由高浓度向低浓度的跨膜转运;转运的动力来自物质的浓度梯度。主动运输:由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运。2.载体蛋白carrier protein:又称载体 通透酶和转运器,能够与特定溶质结合,通过自身构象的改变,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。3通道蛋白channel protein通道蛋白与所转运的物质较弱,它能形成亲水通道,当通道打开时能允许特定的溶质通过,所有通道蛋白均与自由扩散方式运输溶质4膜运输机制:被动运输 pas
20、sive transport 主动运输 active transport膜转运蛋白类型:载体蛋白 carrier protein 通道蛋白 channel protein5.不同运输机制的主要特征比较性质简单扩散协助扩散主动运输参与运输的膜成分被运输的位置是否需要结合能量来源运输方向特异性具有选择性和特异性运输粒子高浓度时的饱和性6.(Na+-K+ATPase)Na+-K+泵由2个大亚基、2个小亚基组成的4聚体分布于动物细胞质膜上7钠钾泵工作原理 Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象变化,导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合,激活ATP酶活性,使ATP分解
21、,酶被磷酸化,构象发生变化,于是与Na+结合的部位转向膜外侧;这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低,对K+的亲和力高,因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧,K+与酶的亲和力降低,使K+在膜内被释放,而又与Na+结合。其总的结果是每一循环消耗一个ATP;转运出Na+三个,转进K+两个8.Na+-K+泵作用:a 保维持细胞的渗透性,保持细胞的体积;b 维持低Na+高K+的细胞内环境;c 维持细胞的静息电位9.比较主动运输机制和被动运输机制的区别1) 被动运输:指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度的跨膜转运
22、。2) 主动运输:指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一测向高浓度的一测进行跨膜转运的方式。3) 运输方式 运输方向 载体 能量被动运输 (自由扩散) 顺浓度梯度 不需 不需 (协助扩散) (即顺电化学梯度) 需 不需主动运输 逆浓度梯度 需 需第六章 细胞的能量转换线粒体和叶绿体1.mitochondrion线粒体:是真核细胞内,主要成分是蛋白质和脂质的,一种有效地将有机物储存的能量转换为生命活动的直接能量ATP的细胞器。2.chemical coupling hypothesis渗透学说:Mitchell 提出,呼吸链各组分在线粒体内膜中不对称分布,当电子在膜中迂回传递时
23、,所释放的能量将质子从内膜M侧泵至C侧,从而使膜间隙的质子浓度高于基质,因而在内膜的两侧形成pH梯度(PH)及电位梯度(V)。在这个梯度的驱动下,质子穿过内膜上的ATP酶复合物流回基质,其能量促使ADP和Pi合成ATP。3.chloroplast, photosynthesis叶绿体:4.leader peptide导肽:5.线粒体两层膜构成的封闭囊状结构,分四部分外膜 内膜(电子传递位于) 膜间隙 基质线粒体功能:氧化磷酸化 线粒体是细胞的能量工厂,动物细胞中80%的ATP来源于线粒体,糖、脂肪和氨基酸彻底氧化,电子经过一系列的传递,传至氧分子,逐级释放能量,合成ATP。电子传递机构是电子传
24、递链或称呼吸链。6.叶绿体三部分组成外被 类囊体 基质 ;三种膜外膜 内膜 类囊体膜 三个腔膜间隙 基质 类囊体腔内共生起源学说:1905年 Mereschkowsky提出叶绿体起源于原始真核细胞内共生的蓝藻; 1918年 Porteir和1922年 Wallin提出线粒体来自原始真核细胞内共生的细菌。7.线粒体和叶绿体的膜和腔?线粒体:双层膜结构,线粒体由内外两层膜封闭,包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔。内膜向内突出形成嵴。在内膜(嵴)和基质中,分布着许多与有氧呼吸作用有关的酶类。叶绿体:双层膜结构,叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质3部分组成,叶绿体含有3种不同的膜:外膜、内膜、类囊
25、体膜和3种彼此分开的腔:膜间隙、基质和类囊体腔。基质内分布着许多由片层结构组成的基粒。在基质、基粒的片层结构的薄膜上分布着许多与光合作用有关的酶类。在基粒片层薄膜上还分布有叶绿素等色素。8.比较氧化磷酸化和光合磷酸化的异同相同点: 都传递了电子,一次都传递一对电子,都偶联ATP的合成。A、就电子传递过程而言:基本都有跨膜的蛋白复合体,都有质体醌类似物,PC和CytC都是水溶性小分子蛋白且可以泵质子,都在传递电子的过程中泵质子。B、就产生ATP的机制而言:都是由质子穿过膜产生ATP ATP合酶相同。不同点:一个是光合,另一个是氧化。发生场所不同:光合磷酸化有2条途径(循环和非循环),氧化磷酸化只
26、有1条。非循环光合磷酸化伴随水光解产生O2,氧化磷酸化消耗O2。氧化磷酸化电子传递过程的每一步都是顺电势梯度的,光合磷酸化电子传递过程有两步是逆电势梯度的。氧化磷酸化不需外界供能,光合磷酸化需要。氧化磷酸化随时可以发生,光合磷酸化只能有光才发生。第七章真核细胞内膜系统蛋白质分选与膜泡运输1细胞质基质cytoplasmic matrix细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质称为细胞质基质2内膜系统:在结构、功能或发生上相关的细胞内膜形成的细胞结构称为细胞内膜系统,主要包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡等,主要功能 将细胞内部区分为不同的功能区域,各种生化反应能够有序进行;增加细胞内
27、表面积,从而增强细胞代谢和调节能力3内质网(endoplasmic reticulum,ER):内膜构成的封闭网状管道系统。具有高度的多型性。4粗面内质网(rough ER,RER) 呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着;与蛋白质有关的功能区。(强调)5光面内质网(smooth ER,SER)呈分支管状或小泡状,无核糖体附着;脂类合成重要场所。(强调)6信号假说(Signal hypothesis)(考):G. Blobel和D. Sabatini提出,蛋白质N端的信号肽,指导蛋白质转至内质网上合成。7Cotranslocation(共转移考英文):信号肽与SRP结合,肽链延伸暂停 SRP与ER
28、膜上SRP受体结合 核糖体/新生肽与ER膜上易位子结合, SRP释放肽链开始延伸;易位子通道打开,信号肽引导新生肽链进入内质网腔信号肽切除(如果可以切除的)肽链延伸至终止,这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式称为Cotranslocation(共转移)endomembrane system8signal peptide信号肽(考英文):引导新合成的肽链转移到内质网上合成的信号肽,位于新合成肽链的N端,一般1630个氨基酸残基,含有6-12个连续排列的带正电荷的非极性氨基酸,由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列,又叫做开始转移序列(start transfer sequence)。9.内
29、质网(endoplasmic reticulum,ER)功能(考):1 蛋白质合成是粗面内质网的主要功能,合成蛋白质的种类有(内质网合成蛋白质的种类有哪些?):向细胞外分泌的蛋白,如抗体 激素膜的整合蛋白,并且决定膜蛋白在膜中的排列方式构成内膜系统细胞器中的可溶性蛋白需要进行修饰的蛋白2合成脂质的主要场所,滑面内质网的主要功能10.常见细胞器的功能内质网:1)蛋白质的合成的转运 2)蛋白质的修饰与加工(糖基化、羟基化、酰基化、二硫键的形成)高尔基体:1)参与细胞分泌活动 2)蛋白质的糖基化 3)参与蛋白质的水解和其他加工过程 4)进行膜的转化功能 5)参与膜泡功能(将内质网合成的蛋白质进行加工
30、、分类与包装,然后分门别类送到细胞特定的部位,或分泌到细胞外)溶酶体:1)自噬功能 2)吞噬功能 3)自溶作用 4)形成精子的顶体线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称”动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。进行三羧酸循环、氧化磷酸化和脂肪酸氧化等重要的能量代谢过程。叶绿体:绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。主要是光合作用,光合作用的最终结果是碳被同化,成为合化学能的糖类,而水被光解,放出氧气。第八章 细胞通讯1.cell communication一个细胞发出的信息通过介质传导到另一个细胞产生相应的反应。内分泌end
31、ocrine:内分泌细胞分泌的激素随血液循环输至全身,作用于靶细胞。2.Receptor受体:是一种能识别和选择结合某种信号分子的大分子物质,多为糖蛋白,一般至少暴扣两个功能结构域,与配体结合的区域和产生效应的区域,分别具有特异性和效应性。3蛋白激酶(PKC)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。4.G蛋白:GTP结合调节蛋白简称G蛋白,位于质膜胞质侧,由、三个亚基组成;G蛋白在信号转导过程中起着分子开关作用,亚基与GDP结合时处于关闭状态,与GTP结合时处于开启状态。亚基具有GTP酶活性,能催化所结合的GTP水解,恢复无活性的三聚体
32、状态,其GTP酶活性能被RGS(regulator of G protein signaling)增强。 5.细胞化学通讯构成成分:细胞信号分子 受体 蛋白激酶 化学通讯:细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。6.细胞信号传导机制有三种:1)细胞内受体介导的信号转导2)通过细胞表面受体介导的信号传导3)由细胞表面耦联蛋白介导的信号传导7.膜表面受体主要有三类:G蛋白耦联型受体 G-protein-linked receptor酶耦联的受体 enzyme-linked receptor离子通道型受体 ion-channel-lin
33、ked receptor8.G蛋白介导的信号通路有:cAMP信号通路 磷脂酰肌醇信号通路9.cAMP信号通路:细胞外信号与相应受体结合,调节腺苷酸环化酶活性,使第二信使cAMP的水平发生变化,将细胞外信号转变为细胞内信号。10.细胞通讯的有哪三种方式?1)细胞连接通讯(是一种细胞间的直接通讯方式。通过细胞连接,相邻的细胞可以直接交换、共享小分子物质。)2 )膜表面分子接触通讯(细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别) 3)化学通讯(细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方
34、式称为化学通讯。化学通讯是间接的细胞通讯。即细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触,而是以化学信号为介质来介导的)。(内分泌 旁分泌 自分泌)11.试述细胞信使体系成分和信息传递过程细胞信使体系成分包括:第一信使:细胞外信号分子 第二信使:是第一信使与受体作用后在细胞内最早产生的信号分子,包括CAMP,CGMP,三磷酸肌醇(IP3),二酰基甘油(DG)等 第三信使:一般认为Ca2+是磷脂酰肌醇信号通路的“第三信使”信息传递过程根据细胞信号分子的不同分为两类:1) 亲脂性信号分子:主要代表是甾类激素和甲状腺素,这类亲脂性分子,可穿过细胞膜进入细胞,也细胞质或细胞核中受体结合形成激素-受体复合
35、物,调节基因表达。2) 亲水性信号分子:包括神经递质,生长因子局部化学递质和大多数激素,他们不能穿过靶细胞质膜的脂双分子层,只能通过与靶细胞表面受体结合,再通过信号转换机制,在细胞内产生第二信使或激活蛋白激酶的活性,引起细胞的应答反应。第九章细胞骨架1细胞骨架cytoskeleton(考英文):指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。主要由微丝、微管和中间纤维构成,不仅在维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性中起重要作用,与细胞运动、细胞运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达、细胞分化等生命活动密切相关。Centrosome(中心体)2微丝(microfilament)又称肌动蛋白纤维(acti
36、n filament),是由肌动蛋白组成的直径约7nm的骨架纤维。和它的结合蛋白以及肌球蛋白(myosin)三者构成化学机械系统,利用化学能产生机械运动。微丝的功能:1 形成细胞皮层 2 形成应力纤维 3细胞伪足形成与迁移运动 4 形成微绒毛 5 胞质分裂环 6 物质运输 7 顶体反应 8 细胞器运动3微管(microtubule) 微管是由微管蛋白组成的管状结构,外围为致密的皮层,中心染色浅,微管皮层由13条原纤丝(protofilament)构成,在胞质中形成网络结构,如同建筑物中的栋梁一样,起支撑作用。微管的功能(考得多些):1 支架作用2 细胞内运输3 鞭毛和纤毛的运动4 纺锤体与染色
37、体运动4真核细胞中均含有中间纤维和微丝,与微管不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分,它主要起支撑作用。5.通过细胞骨架的学习你对细胞生命活动的组织有何新的认识?细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网络结构,主要包括微丝、微管和中间纤维等结构。在生命活动过程中,细胞骨架是一类高度动态的结构,他们通过蛋白亚基的组装与去组装过程来调节细胞内骨架网络的分布和结构,通过与细胞骨架结合蛋白、马达蛋白等的相互作用来行使其生物学功能。微丝的功能:1 形成细胞皮层2 形成应力纤维3 细胞伪足形成与迁移运动 4 形成微绒毛 5 胞质分裂环 6 物质运输 7 顶体反应 8 细胞器运动 9 肌细胞收缩运动微管的功
38、能:1 支架作用 2 细胞内运输 3 鞭毛和纤毛的运动 4 纺锤体与染色体运动 中间微丝的功能:1 支架作用 2 传输作用 6.各类骨架在细胞中的动态变化与细胞周期活动的关系 第十章 细胞核与染色体1核小体 nucleosome:是构成染色质的基本单位,由一段200bp的DNA超螺旋缠绕组蛋白八聚体组成。2染色体chromosome, 是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。3染色质chromatin: 染色质是间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在形式组成 DNA 组蛋白 非组蛋白 RNA比例 1 1 11.5 0
39、.054人体的一个细胞核中有23对染色体,每条染色体的DNA双螺旋若伸展开,平均长为5cm,核内全部DNA连结起来约1.72.0m。5染色质的结构(考):1 染色质基本结构单位核小体 nucleosome2 染色质包装的多级螺旋模型6多级螺旋: 核小体基本结构单位 螺线管(每6个核小体绕一圈,构成外径30nm,螺距为11nm的中空管。经过这一压缩,DNA长度缩短6倍。)染色质二级结构 超螺线管(30nm螺线管再螺旋,形成直径400nm的圆筒状染色单位纤维,在光镜下可观察到。此时DNA又压缩了40倍。)染色质三级结构染色单体(超螺线管进一步螺旋化和折叠形成染色单体,压缩5倍。)7细胞核基本结构与
40、功能:结构: 核被膜 核纤层 核基质 染色质 核仁功能; 遗传发育8人类2n=46 水稻2n=24 果蝇2n=8 小麦2n=42 洋葱2n=169染色体DNA关键序列(功能元件)及功能(考):自主复制DNA序列 确保DNA在细胞周期中能自我复制,为富含AT的共有序列及其上下游各200bp。着丝粒DNA序列 确保复制的DNA能平均分配到两个子细胞中去,为两个相邻的核心区:80-90bp的AT区和11bp的保守区。端粒DNA序列 确保DNA(末端)复制完整,不同生物的端粒序列都很相似,人的序列为GGGTTA。第十一章 核糖体1(ribosome)核糖体:由约40%蛋白质和约60% RNA组成,蛋白
41、按照一定的顺序与RNA结合,组成两个核糖体亚单体,其中RNAs是骨架结构。2.ribozyme 核酶(考英文):是具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂,可降解特异的mRNA序列。核酶又称核酸类酶、酶RNA、 核酶类酶RNA。3多聚核糖体:多聚核糖体(polyribosome)是指合成蛋白质时,多个甚至几十个核糖体串联附着在一条mRNA分子上,形成的似念珠状结构。在合成多蛋白质时,核糖体并不是单独工作的,常以多聚核糖体的形式存在。一般来说,mRNA的长度越长,上面可附着的核糖体数量也就越多。4.rRNA的催化功能5.根据近几年的研究成果,怎样理解RNA在生命的起源于细胞起源的地位?第十二章 细
42、胞增殖及其调控1.cell cycle细胞周期:细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程;所需的时间叫 细胞周期时间。2.cdc基因:与细胞分裂和细胞周期调控有关的基因,被称为cdc基因3.maturation-promoting fatorMPF促成熟因子:卵细胞促成熟因子或细胞分裂促进因子,或M期促进因子4.Cyclin细胞周期蛋白:是细胞周期引擎的正调控因子,其含量随细胞周期的变化而变化。5.马达分子:是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质,它们的构象会随着与ATP和ADP的交替结合而改变,ATP水解的能量转行为机械能,引起马达分子形变,或是它和其结合的分子产生移动,就是说它实质是一
43、类ATP酶。6、同位素标记测定细胞周期时间:标记有丝分裂百分率法(percentage labelled mitoses,PLM),常用的测定细胞周期时间的方法,其原理是对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞,通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期例:TdR(胸腺嘧啶脱氧核苷)标记法是DNA的特异前体,能被S期细胞摄入,而掺进DNA中。通常使用的是3H或者14C标记的TdR。待测细胞经3H-TdR标记后,所有S期细胞均被标记。S期细胞经G2期进入M期,所以一段时间内PLM=0。开始出现标记M期细胞时,表示处于S期最后阶段的细胞,已渡过G2期,所以从PLM=
44、0到出现PLM的时间间隔为TG2。S期细胞逐渐进入M期,PLM上升,到达到最高点的,标记的S最后阶段的细胞,已完成M,进入G1期。所以从开始出现M到PLM达到最高点(100%)的时间间隔就是TM。 当PLM开始下降时,表明标记的S期最初阶段的细胞也已进入M期,所以出现LM到PLM又开始下降的一段时间等于TS。 从LM出现到下一次LM出现的时间间隔就等于TC,根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的TG1长度。 实际测量时,常以(TG2+1/2TM)-TG2的方式求出TM。(TC:一个周期的持续时间, TC = TG1 + TG2 + TS + TM PLM :标记的有丝分裂细胞所占的比例
45、)人工同步化方法:1 选择同步法 2 B 诱导同步法(DNA合成阻断法b 中期阻断法)7.DNA合成阻断法诱导细胞同化的方法及其优点,为什么要阻断两次?进行第一次阻断后,细胞被抑制在S期,其他细胞继续运行,当其他细胞也运行S期被抑制,但这些S细胞可能处于S期的任何阶段,其时间段比较长,细胞仍然不能有效地同步化运转。所以要进行两次阻断处理,将细胞最终抑制在G1/S交界处狭窄的时间段,此时,抑制解除后,细胞即可以进行同步的细胞周期运转。第十三章 细胞分化与基因表达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细胞后逐渐在形态、结构和功能上发生稳定性的差异,产生不同发细胞类群的过程。细
46、胞全能性:细胞具有的分化出不同类型细胞的潜能或特性2原癌基因(protooncogene) :调控细胞生长和增殖的正常细胞基因。突变后转化成为致癌的癌基因。3.cancer cell癌细胞:生长失去控制,具有恶性增殖和扩散、转移能力的细胞。4.影响细胞分化的因素:1)细胞的相互作用和位置效应2)细胞外信号分子对细胞分化的影响3)记忆与决定子4)受精卵 细胞质的不均一性对细胞分化的影响5)环境因素对性别决定的影响6)染色质变化与基因重排7)细胞数量效应8)细胞外基质影响5.细胞分化的实质;是奢侈基因在实践和空间上的差异表达。因为细胞分化是基因选择性的表达各自有特有的专一性蛋白质而导致细胞形态,结
47、构与功能的差异。这种差异不仅表现设计基因转录水平和转录后加工水平上的精确调控,而且涉及染色质和DNA水平(如DNA与组蛋白的修饰),翻译和翻译后加工与修饰复杂而复杂而严格的调控过程。6.细胞增殖、细胞分化和细胞癌变之间的关系第十四章细胞衰老与凋亡1.cell aging细胞衰老:又称老化,通常指生物发育成熟后,在正常情况下随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,结构中心组分退行性变化,趋向死亡的不可逆现象。衰老和死亡是生命的基本现象,衰老过程发生在生物界的政体水平,种群水平,个体水平,细胞水平以及分子水平等不同的层次。2.Hayflick Limitation, Hayflick界限:是关于细胞的增值能力和寿命的有限的观点,细胞不是不死的,而是具有一定的寿命,它的增值不是无限的,而是有一点的界限,称Hayflick界限3.Telomere端粒是染色体末端的重复序列,为特化结构,对于染色体的结构稳定与完整有重要的作用,与染色体在核内的空间排列及同源染色体配对有关4.apoptosis,细胞凋亡:指多细胞有机体为调控机体发育,维持内环境稳定,由基因控制的细胞主动死亡的过程。5.细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD):指一种基因指导的细胞自我消亡方式。6.myc转录凋控因子
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