细胞生物学复习整理

1、第一章 绪论细胞生物学：细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。细胞的发现者:胡克细胞学说的建立者:施莱登（Schleiden）、施旺（Schwann）细胞学说的经典时期：19世纪后25年细胞生物学学科的形成时间：20世纪70年代以后，得以形成并确立细胞生物学的发展历史大致可分为细胞发现、细胞学说的建立、细胞学经典时期、实验细胞学时期和分子细胞生物学几个时期。第2章 细胞的统一性与多样性细胞的基本特征：一、细胞是生命活动的基本单位

2、（从几个方面怎么诠释“细胞是生命活动的基本单位”）（细胞=生命）细胞是构成有机体的基本单位，（二）是代谢与功能的基本单位，（三）是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁，（四）有机体生长与发育的基础，（五）生命起源的归宿。细胞的共性：（一）相似的化学组成 C,H,O,N,P,S等元素所形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类，是构成细胞的基本构件。（二）脂-蛋白体系的生物膜 所有细胞的表面均有主要由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的细胞质膜，使得与周围环境保持相对的独立性、并痛过细胞膜与周围环境进行物质交换和信号传递。 细胞膜形成的内膜体系，构建成各种以膜为基础的功能专一的细胞器。生物膜也是细胞能量转换的基地。（3

3、） 相同的遗传装置 所有的细胞都是以DNA储存和传递遗传信息，以RNA作为转录物指导蛋白质的合成，合成场所都是核糖体，几乎所有的细胞共用一套相同的遗传密码。（四）一分为二的分裂方式 生命繁衍的基础与保证原核细胞、真核细胞、原核生物、真核生物：原核细胞没有典型的核结构（包括支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等）细菌是主要代表，蓝藻也是一个代表类群，遗传物质是环装DNA，没有以膜为基础的各种细胞器、没有细胞核膜。真核细胞与之相反。原核生物基因量少，基因表达调控简单，无法进行复杂的细胞分化，无法形成多细胞生命体。自然选择优势明显，体积小、繁殖快、利用环境物质能力强，出现时期较早。为什么说

4、“支原体是最小最简单的细胞”：从细胞生存与增殖的必备结构装置与机能推出，一个细胞体积的最小极限直径是140-200nm，而支原体细胞直径已经接近这个极限。真核细胞的三大基本结构体系:以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息传递与表达系统；由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统。原核生物与真核生物的比较：特征原核细胞真核细胞细胞质膜有（多功能性）有核膜无有染色体由一个（少数多个）环状DNA分子构成的单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合2个染色体以上，染色体由线状DNA与蛋白质组成核仁无有核糖体70S（包括50S与30S的大小亚单位）80S（包括60S与40S大

5、小亚单位）膜质细胞器无有核外DNA细菌具有裸露的质粒DNA线粒体DNA，叶绿体DNA细胞壁主要成分是氨基酸与壁酸动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素与果胶细胞骨架无有细胞增殖（分裂方式）无丝分裂（直接分裂）以有丝分裂（间接分裂）为主病毒的常识性了解：很小 可以透过细菌过滤器，结构极其简单，遗传载体的多样性，彻底的寄生性，以复制和装配的方式进行复制和繁殖。第3章 细胞生物学的研究方法光学显微镜：主要由3部分组成 光学放大系统，即目镜与物镜；照明系统，即光源和聚光镜；镜架及样品调节系统。重要性能参数是分辨率，普通光学显微镜的最大分辨率是0.2m。离心机的转速（普通、高速、超速）：&l

6、t;8000r/min，8000-30000r/min，30000-80000r/min第4章 细胞质膜细胞质膜：曾称细胞膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的细胞膜。在结构上作为细胞的界膜（维持稳定的内环境，物质运输，能量转换，信息传递） 细胞质膜与细胞内的膜（生物膜系统）统称为生物膜。膜脂化学成分：主要包括甘油磷脂、鞘脂和固醇。甘油磷脂主要在内质网合成（包括磷脂酰胆碱（卵磷脂 PC）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰乙醇胺（PE）磷脂酰肌醇（PI）是基本成分，占50%以上，是3-磷酸甘油的衍生物。鞘脂（包括鞘磷脂，糖脂）为鞘氨醇的衍生物，主要在高尔基体合成。固醇,胆固醇及其类似物

7、的统称，脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，搅动后形成乳浊液，即极性端向外而非极性端在内的脂分子团或形成双层脂分子的球形脂质体。影响细胞膜的流动性的因素：膜脂的流动性主要是指脂分子的侧向运动，很大程度上由脂分子本身所决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。膜蛋白的流动性 温度对其有影响 膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素细胞膜的不对称性（结合三大成分的分布）：膜脂的不对称性 同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。多数磷脂存在于脂双层的内外两侧，单某一侧往往含量高一些，并非均匀分布。糖脂的分布表现

8、出完全不对称性。膜蛋白的不对称性，无论是外在膜蛋白还是内在膜蛋白在质膜上都呈不对称分布，膜蛋白的不对称性在它们合成时就已经确定，不会像膜脂那样发生翻转运动。各种生物膜的特征及其生物学功能主要是由膜蛋白来决定的。细胞质膜的基本功能：细胞质膜作为内外边界，与内膜系统相比其结构更为复杂，功能更为多样。（1） 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。（2） 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。（3） 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传导；病毒等病原微生物的识别和侵染特异的宿主细胞的受体也存在于质膜上。（4） 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有效地

9、进行。（5） 介岛细胞与细胞、细胞与胞外基质的连接。（6） 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。（7） 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5章 物质的跨膜运输被动运输（简单扩散、协助扩散）：被动运输可能需要葡萄糖转运蛋白，水孔蛋白（水分子的跨膜通道）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入细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助。 特点：沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；不需要提供能量；没有膜蛋白的协助。物质对膜的通透性P可以根据它在油和水中的分配系数K及其扩散系数D

10、来计算：P=KD/t，t为膜的厚度。协助扩散：又称易化扩散，是膜蛋白介导的被动扩散。物质通过膜上的特殊蛋白质（包括载体、通道）的介导、顺电化学梯度的跨膜转运过程，其转运方式主要有两种：一是经载体介导的易化扩散。二是经通道介导的易化扩散。单纯扩散与易化扩散都属于被动转运，被动转运的主要特点是：转运物质过程的本身不需要消耗能量，是在细胞膜上的特殊蛋白的“帮助”下，顺着浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运，是一个“被动”的过程。主动运输（三大类型）：主动运输是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的方式。根据能量的来源不同，可分为：由ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（

11、协同转运或偶联转运蛋白）以及光驱动泵3种。 例外F型质子泵，H3泵。膜泡运输：即胞吞胞吐作用。真核细胞通过胞吞、胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，如蛋白质，多核苷酸，多糖等。 在转运过程中，物质包裹在脂双层膜包被的囊泡中，故称为膜泡运输。膜转运蛋白：膜转运蛋白也叫膜运输蛋白。能选择性地使非自由扩散的小分子物质透过质膜。细胞膜是脂双分子层、蛋白质和少量糖组成的，就其化学本质而言，是半透膜。占细胞膜结合蛋白的15%30%。可分为载体蛋白和通道蛋白两类。两者对溶质的转运机制不同，前者与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变来转运，而后者通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运。Na-K泵：又

12、称Na+K+ ATPase，位于动物细胞的质膜上，由2个和2各亚基组成的四聚体，亚基是糖基化的多肽，并不直接参与离子跨膜转运，但帮助在内质网新合成的亚基进行折叠。工作原理：在细胞内侧亚基与Na+相结合促进ATP水解，亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起的亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+与亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，亚基构象再度发生变化将K+泵入细胞，完成整个循环。每循环一次，消耗一个ATP分子，逆着电化学梯度泵入3个Na+和泵入2个K+。主要生理功能：维持细胞膜电位。维持动物细胞渗透平衡。吸收营养。质子泵:指能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于

13、ATP水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度和电位梯度。P型质子泵存在生物：真核生物的细胞膜特点：转运H+过程涉及磷酸化和去磷酸化载体蛋白利用ATP使自身磷酸化（phosphorylation），发生构象的改变来转移质子或其它离子，如植物细胞膜上的H+泵，动物细胞的Na+-K+泵，Ca2+离子泵，H+-K+ATP酶（位于胃表皮细胞，分泌胃酸）。V型质子泵存在生物：位于小泡的膜上（动物细胞溶酶体膜，动物细胞的内吞体，高尔基体的囊泡膜，植物液泡膜）。特点：水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化。共同的功能：保持细胞质基质内中性pH和细胞器内的酸性pHF型质子泵存在生物：线粒体膜和植

14、物内膜3  是由许多亚基构成的管状结构，H+沿浓度梯度运动，所释放的能量与ATP合成耦联起来，所以也叫ATP合酶（ATP synthase），F是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子（factor）的缩写。F型质子泵位于细菌质膜，线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上，其详细结构将在线粒体与叶绿体一章讲解。F型质子泵不仅可以利用质子动力势将ADP转化成ATP，也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。H1（P型泵）、H2(V型质子泵)、H3泵（F型质子泵）：质子泵即H+泵包括H+-ATP泵和H+焦磷酸泵。1、 H+-ATP泵(P型泵)在植物细胞原生质膜和液泡膜上都存在着由ATP酶驱动的H+泵，它们的

15、主要功能是调节原生质体的pH从而驱动对阴阳离子的吸收。由线粒体生成的ATP供质膜质子泵需要，ATP释放的能量建立跨膜的质子梯度和电位差，质子梯度活化离子通道或反向运输器或同向运输器，调节离子或不带电溶质的进出。2、 V型质子泵存在于动物细胞的胞内体膜、溶酶体膜，破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜，以及植物、酵母及其他真菌细胞的液泡馍上。3、H+-焦磷酸泵（F型质子泵）存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体内膜上。H+-焦磷酸泵是位于液泡膜上的H+泵，它利用焦磷酸（PPi）中的自由能量（而不是利用ATP），主动把H+泵入液泡内，造成膜内外电化学势梯度，从而导致养分的主动跨膜运输。第6章 线粒体和叶

16、绿体线粒体的超微结构：基本结构有内外两层单位膜封闭包裹而成。外膜平展，起界膜作用；内膜则向内折叠延伸形成嵴。内膜空间称为基质。外膜 最外层平滑的单位膜结构，厚约6nm，其上分布着一些特殊的酶，不仅参与膜磷脂的合成，还将对在基质中彻底氧化的物质进行先行初步分解。标志酶是单胺氧化酶。内膜 位于外膜内侧的一层单层膜结构，厚约6-8nm。相对外膜而言，有很高的蛋白质/脂质比（质量比>=3:1），缺乏胆固醇，决定了内膜的不透性，限制了所有分子和离子的自由通过，是质子电化学梯度的建立及ATP合成所必需的。 内膜向内延伸形成嵴，大大增大了内膜的表面积。内膜是氧化磷酸化的关键场所，标志酶是细胞色素氧化酶

17、。膜间隙 宽度一般为68nm 标志酶是腺苷激酶，其功能是催化ATP分子末端磷酸基团转移到AMP，生成ADP。线粒体基质 富含可溶性蛋白质的胶状物质。催化线粒体重要的生化反应，如三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸降解等相关的酶类存在于基质中。氧化磷酸化：生物化学过程，在真核细胞的线粒体或细菌中，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。氧化磷酸化作用是指有机物包括糖、脂、氨基酸等在分解过程中的氧化步骤所释放的能量，驱动ATP合成的过程。在真核细胞中，氧化磷酸化作用在线粒体中发生，参与氧化及磷酸化的体系以复合体的形式分布在线粒体的内膜上，构成呼吸链，也称电子传递链。其功能是进

18、行电子传递、H+传递及氧的利用，产生H2O和ATP。扩展：这种复合体一般有四个部分组成：复合体1.NADHQ还原酶，复合体2.琥珀酸Q还原酶.复合体3.细胞色素还原酶.4细胞色素氧化酶。电子在电子载体的传递过程为：NADH或FADH2 Q（泛醌）细胞色素cO2(形成水和ATP的过程）。光合磷酸化：是指由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。光合磷酸化是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化腺二磷（ADP）与磷酸（Pi）形成腺三磷（ATP）的反应。有两种类型：循环式光合磷酸化和非循环式光合磷酸化。前者是在光反应的循环式电子传递过程中同时发生磷酸化，产生ATP。后者是在

19、光反应的非循环式电子传递过程中同时发生磷酸化，产生ATP。在非循环式电子传递途径中，电子最终来自于水，最后传到氧化型辅酶（NADP+）。因此，在形成ATP的同时，还释放了氧并形成还原型辅酶（NADPH）。在光合作用的光反应中，除了将一部分光能转移到NADPH中暂时储存外，还要利用另外一部分光能合成ATP，将光合作用与ADP的磷酸化偶联起来，这一过程称为光合磷酸化。它同线粒体的氧化磷酸化的主要区别是：氧化磷酸化是由高能化合物分子氧化驱动的，而光合磷酸化是由光子驱动的。化学渗透学说的内容：该学说假设能量转换和偶联机构具有以下特点：由磷脂和蛋白多肽构成的膜对离子和质子的透过具有选择性具有氧化还原电位

20、的电子传递体不匀称地嵌合在膜内。膜上有偶联电子传递的质子转移系统。膜上有转移质子的ATP酶。在解释光合磷酸化机理时，该学说强调：光合电子传递链的电子传递会伴随膜内外两侧产生质子动力(proton motive force,pmf)，并由质子动力推动ATP的合成。第7章 细胞质基质与内膜系统细胞质基质：是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等组成。现又称细胞溶胶。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，故称为内膜系统。两种内质网：糙面内质网 排列较为整齐，因其膜表

21、面附有大量的核糖体而命名，主要功能是合成分泌性蛋白和多种膜蛋白。光面内质网 表面没有附着核糖体的内质网，通常呈支管状，形成较为复杂的立体结构。 是脂质合成的重要场所，细胞中几乎不含纯的光面内质网。N链接、O链接糖基化修饰（如何修饰的）：N-连接糖基化是一种新生肽链的共翻译或翻译后修饰方式，糖链通过与新生肽链中特定天冬酰胺的自由-NH2基连接，所以将这种糖基化称为N-连接的糖基化。N-糖基化的过程在糙面内质网和高尔基体中进行。糖基化是在酶的控制下, 蛋白质或脂质附加上糖类的过程。此过程为四种共转译与后转译修饰的步骤之一，发生于内质网。蛋白质经过糖基化作用之后，可形成糖蛋白。O-连接的糖基化是将糖

22、链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基的氧原子上。O-连接的糖基化是由不同的糖基转移酶催化的, 每次加上一个单糖。同复杂的N-连接的糖基化一样, 最后一步是加上唾液酸残基,这一反应发生在高尔基体反面膜囊和TGN中。高尔基体的功能及表现形式：（1） 结构 顺面膜囊以及顺面网状结构位于最外侧。中间膜囊由扁平膜囊与管道组成，形成不同间隔，但功能上连续的，完整的膜囊体系。反面膜囊以及反面网状结构位于反面的最外层，与反面膜囊相连，另一侧伸入细胞质中，形态呈网状。（2） 功能 高尔基体与细胞的分泌活动 分泌蛋白、多种细胞质膜上的膜蛋白、溶酶体中的酸性水解酶及胶原等胞外基质成分，其定向转运过程都是通

23、过高尔基体完成的。蛋白质的糖基化修饰 a.其寡糖链具有促进蛋白质折叠和增强糖蛋白稳定性的作用 b.蛋白质糖基化修饰使不同蛋白质携带不同的标志，以利于在高尔基体进行的分选与包装 c.直接介导细胞间的双向通讯，或参与分化、发育等多种过程 d.多羟基糖侧链还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质 蛋白酶的水解和其他加工过程溶酶体的三种功能：清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞防御功能其他重要的生理功能 如降解内吞的血清脂蛋白，获得胆固醇等营养成分等；在分泌腺细胞中，溶酶体常常摄入分泌颗粒，参与分泌过程的调节；程序性死亡后的细胞被周围的吞噬细胞溶酶体消化清除；受精过程中的顶体

24、反应，精子的顶体相当于溶酶体。第八章 蛋白质分选与膜泡运输1975年的信号假说的内容：该假说认为蛋白质首先在细胞质基质游离核糖体上起始合成，当多肽链延伸至80个氨基酸左右后，N端的信号序列与信号识别颗粒结合，使肽链延伸暂停，防止新生肽N端损伤和成熟前折叠；直至信号识别颗粒与内质网膜上的停泊蛋白(SRP受体)结合，返回重复使用，肽链又开始延伸；信号肽将肽链引入内质网膜，内质网腔面的信号肽酶切除信号肽，肽链继续延伸至完全合成。分泌性蛋白合成：分泌性蛋白质合成起始于在胞质中的核糖体，运输到内质网，横过内质网膜，运输至高尔基体，并从高尔基体通过膜泡运输、出芽和融合分泌至细胞外。内质网中的合成：合成起始

25、不久新生肽链上的信号肽指导多肽到内质网膜上继续合成，多肽链一边延伸一边穿过内质网膜进入内质网腔，这种肽链边合成边转移的方式称为共转移；转移后信号肽被切除，已转移到内质网腔内的多肽链在内质网腔进行折叠和组装，然后进行糖基化，当转译和糖基化完成后，糖蛋白经过内质网腔至高尔基体。高尔基体分选：高尔基体合成O链接的寡糖糖蛋白，经过分选，修饰过的蛋白质被分泌到细胞外。细胞内蛋白质的分选：蛋白质的分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。又称定向转

26、运。四种基本类型：1、蛋白质的跨膜转运：主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。2、膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞不同的部位。3、选择性的门控转运：指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质。4、细胞质基质中的蛋白质的转运。第9章 细胞信号转导细胞信号转导：细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性）必须首先与胞膜受体结合，启动细胞内信号转导的级联反应

27、，将细胞外的信号跨膜转导至胞内；脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，诱发细胞特定的应答反应。受体：是一类能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，已经鉴定的绝大多数受体都是蛋白质且为多糖蛋白，少数受体是糖脂，有的受体是二者的复合物。 分为细胞内受体和细胞表面受体。表面受体：离子通道偶联受体（离子通道） G蛋白偶联受体（最大家族） 酶联受体离子通道：具有离子通道作用的细胞质膜受体称为离子通道受体。这种受体见于可兴奋细胞间的突触信号传导，产生一种电效应，如烟碱样乙酰胆碱受体、-氨基丁酸受体和甘氨酸受体等都是离子通道偶联受体第二信使：一般将细胞外信号分子

28、称为“第一信使”，第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为“第二信使”。指在胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓度变化（增加或者减少）应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节胞内酶的活性和非酶蛋白的活性，从而在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。第二信使包括：环-磷腺苷（cAMP），环-磷鸟苷(cGMP)，三磷酸肌醇 （IP3），钙离子（Ca2+），二酰甘油（DG），花生四烯酸及其代谢产物(AA)廿碳烯酸类，一氧化氮等。第二信使的作用方式 一般有两种:直接作用。如Ca能直接与骨骼肌的肌钙蛋白结合引起肌肉收缩;间接作用。这是主要的方式，第二信使通过活化蛋白激酶，诱导一系列蛋白质磷酸化

29、，最后引起细胞效应。两个基本特征是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现、仅在细胞内部起作用的信号分子；能启动或调节细胞内稍晚出现的反应信号应答。NO使血管平滑肌舒张的信号传递：血管神经末梢释放乙酰胆碱作用于血管内皮细胞G蛋白偶联受体并激活磷脂酶C，通过第二信使IP3导致细胞质Ca2+水平升高。当Ca2+结合钙调蛋白后，刺激NO合酶催化精氨酸氧化形成瓜氨酸并释放NO，NO通过扩散进入临近平滑肌细胞，刺激具有鸟苷酸环化酶活性的NO受体，刺激生产第二信使cGMP。而cGMP通过cGMP依赖的蛋白激酶G的活化，抑制肌动-肌球蛋白复合物信号通路，导致血管平滑肌舒张。NO这种可溶性气体作为

30、局部介质，发挥作用的主要机制是激活靶细胞内具有鸟苷酸环化酶活性的NO受体。神经末梢释放乙酰胆碱血管内皮细胞G-蛋白偶联受体激活磷脂酶C（第二信使IP3）Ca2+浓度上升钙调蛋白精氨酸（NO合酶、NADPHNADH）瓜氨酸+NO（扩散）鸟苷酸环化酶Fe2+活性部位（GTPCGMP）蛋白激酶肌动-肌球蛋白复合物信号通路血管平滑肌舒张G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路（有哪几条、如何传递）：按其效应器的不同，分为3类。激活离子通道的G蛋白偶联受体；A.心肌细胞上M乙酰胆碱受体激活G蛋白开启K+通道，B.Gt蛋白偶联的光敏感受体的活化诱发cGMP门控阳离子通道的关闭激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为

31、第二信使的G蛋白偶联受体；A.cAMPPKA信号通路对肝细胞和肌细胞糖原代谢的调节，B.cAMPPKA信号通路对真核细胞基因表达的调控激活磷脂酶C，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体。A.IP3-Ca2+信号通路与钙火花，B。DAGPKC信号通路。由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路主要包括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。1. cAMP信号通路 该信号途径涉及的反应链可表示为：激素G蛋白偶联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。2. 磷脂酰肌醇信号通路 胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC），使质膜上4，5

32、-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，使胞外信号转换为胞内信号。IP3动员细胞内源钙到细胞质，使胞内Ca2+浓度升高；DG激活蛋白激酶C（PKC），活化的PKC进一步使底物磷酸化，并可激活Na+/H+交换引起细胞内pH升高。第10章 细胞骨架微丝的基本单位、一级结构组装形式：微丝是由肌动蛋白分子螺旋状聚合成的纤丝，又称肌动蛋白丝，与微管和中间纤维共同组成细胞骨架，是一种所有真核细胞中均存在的分子量大约42kDa的蛋白质，也是一种高度保守的蛋白质，因物种差异（例如藻类与人类）的不同不会超过20%。微丝对细胞贴附、铺展、运动、内吞、细

33、胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。基本单位是肌动蛋白，以解聚时的球状肌动蛋白G-actin或聚合时的纤丝状肌动蛋白F-actin形式存在. 一级结构组装形式 微丝能被组装和去组装。当单体上结合的是ATP时，就会有较高的相互亲和力，单体趋向于聚合成多聚体，就是组装。微丝的组装分为三个阶段：即成核期、生长期或延长期，以及平衡期。成核期是微丝组装的限速过程，需要一定的时间，故又称延迟期，此时肌球蛋白开始聚合，其二聚体不稳定，易水解，只有形成三聚体才稳定，即核心形成。一旦核心形成，球状肌球蛋白便迅速在核心两端聚合，进入生长期。微丝两端的组装速度有差异，正端的组装速度明显快于负端，约为负端的10倍以上。

34、微丝延长到一定时期，肌动蛋白掺入微丝的速度与其从微丝负端解离的速度达到平衡，此时进入平衡期，微丝长度基本不变，正端延长长度等于负端缩短的长度，并仍进行着聚合与解离活动。微管：微管是一种具有极性的细胞骨架。微管是由，两种类型的微管蛋白亚基形成的微管蛋白二聚体，由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构。微管由微管蛋白异源二聚体为基本构件， 螺旋盘绕形成微管的壁。中间丝表现形式:中间丝又称中间纤维（IF）直径10nm左右，介于微丝（细肌丝）和肌球蛋白（粗肌丝）之间。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。中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结

35、。因其粗细介于肌细胞和细肌丝之间，故命名为中间丝。可根据组织来源的免疫原性分为5类：角蛋白、结蛋白、胶质细胞原纤维酸性蛋白、波形纤维蛋白、神经纤丝蛋白，此外细胞核中的核纤肽也是一种中间纤维。第11章 细胞核与染色质核孔复合体的形态及两大功能：核被膜上沟通核质和细胞质的复杂隧道结构，由多种核孔蛋白构成。隧道的内、外口和中央有由核糖核蛋白组成的颗粒，对进出核的物质有控制作用。核孔复合体是指镶嵌在核孔上的一种复杂的结构。主要有以下四种结构组分：1.胞质环：位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环；2.核质环：位于核孔边缘的核质面一侧，又称内环；3.辐：由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对的纤维；4.栓：又称

36、中央栓。位于核孔中心，呈颗粒状或棒状。核孔复合体对于垂直于核膜孔中心的轴呈辐射状八重对称结构，而相对于平行核膜面则是不对称的。功能：是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能（被动扩散、主动运输）、双向性的亲水性核质交换通道。通过核孔复合体的被动扩散，离子、小分子以及直径在10nm以下的物质原则上可以自由通过。核孔复合体的主动运输，生物大分子的核质分配如亲核蛋白的核输入，RNA分子及核糖核蛋白颗粒的核输出，在细胞核功能活性的控制中起非常重要的作用。核小体结构及形态：每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子组成的组蛋白H1；组蛋白八聚体构成核小体的盘状核

37、心颗粒；147bp的DNA盘绕组蛋白八聚体1.75圈，组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用；两个相邻核小体之间以连接DNA相连；组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列；核小体沿DNA的定位受不同因素的影响。核仁（表现、功能）：纤维中心 是包埋在颗粒组分内部一个或几个浅染色的低电子密度的圆形结构。致密纤维组分 是核仁超微结构中电子密度最高的部分，呈环形或半月形包围纤维中心，由致密纤维构成，通常见不到颗粒。颗粒组分 在代谢活跃的细胞的核仁中，颗粒组分是核仁的主要结构，是由直径1520nm的RNP构成，可被RNa

38、se消化。功能主要功能与核糖体的生物发生相关，另一个功能涉及mRNA的输出和降解。第十二章 核糖体第12章 多聚核糖体概念：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。核糖体（两种）：类型核糖体大小亚基亚基大小亚基蛋白数亚基RNAS值相对分子质量(*106)S值相对分子质量(*106)S值碱基数原核细胞核糖体70S2.5大亚基50S1.63423S5S16S29041201542小亚基30S0.921真核细胞核糖体80S4

39、.2大亚基60S2.8约4925-28S5.8S5S18S<=47001601201900小亚基40S1.4约33蛋白质合成（以原核生物为例，核糖体如何表现）：氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始，肽链的延伸和肽链合成的终止三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。1.肽链合成的起始三元复合物的形成。形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。30S前起始复合物的形成。即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。70S起始复合物形成。即30S亚基-mRNA-50S亚基-f

40、Mer-tRNA Met复合物。1. 肽链合成的延长。这一过程包括进位、肽键形成、脱落和移位等四个步骤。两种延长因子(简写为EF）进位 即新的氨基酰-tRNA进入50S大亚基A位，并与mRNA分子上相应的密码子结合.此步需GTP、EF-T及Mg2+的参与。肽键形成 即由P位上的氨基 酸(或肽的3'端氨基酸)提供-COOH基，与A位上的氨基酸的-NH2基形成肽链。此步需Mg2+及K+的存在。脱落即50S亚基P位上无负载的tRNA(如tRNAMet)脱落。移位指在EF-G和GTP的作用下，核糖体沿mRNA链(5'3')作相对移动。mRNA上的信息的阅读是从多核苷酸

41、链的5'端向3'端进行的，而肽链的延伸是从N端开始的。  3.肽链合成的终止，需终止因子或释放因子(RF)参与。多肽链的合成已经完毕，终止因子用以识别这些密码子，并在A位点上与终止密码子相结合，从而阻止肽链的继续延伸。第13章 细胞周期与细胞分裂细胞周期：是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。一个细胞周期一般包括：G1期、DNA合成期（S）、G2期、细胞分裂期（M）；细胞周期的检验点存在于G1期、S期、G2期和M期。细胞分裂：是指活细胞增殖其数量由一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞，分裂后形成的新细胞称子细

42、胞。通常包括细胞核分裂和细胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。细胞分裂包括 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂检验点（起始点）：细胞周期的调控点，为了保证细胞染色体数目的完整性及细胞周期正常运转，可对细胞周期发生的重要事件及出现的故障加以检测，检验细胞从一个周期时相进入下一个时相的条件是否适合的监控系统。G1/S期检验点：主要检验DNA是否损伤、能否启动DNA的复制，作用是防止DNA损伤或是突变的细胞进入S期。S期检验点：检验DNA在S期复制过程中是否受到损伤，DNA复制完毕才能进入G2期。G2/M期检验点：是决定细胞一分为二的控制点，主要检测DNA是否损伤细胞中合成的物质是否够

43、多，细胞的体积是不是足够大等。中-后期检验点：纺锤体组装的检验，作用是抑制着丝点没有正确连接到纺锤体上的染色体，确保纺锤体正确组装。限制点：或者称为启动点是G0期进入G1早期的一个检查点，也是是哺乳动物细胞周期G1晚期控制进入S期的调节点，相当于酵母的START点。有丝分裂（每个阶段的表现）：是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程。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）。间期有丝分裂间期分为G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期） 三个阶段，其中G1期与G2期进行RNA（即核糖核酸）的复制与有关蛋白质的合成

44、，S期进行DNA的复制；其中，G1期主要是染色体蛋白质和DNA解旋酶的合成，G2期主要是细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。前期 仁膜消失现两体中期 染色体整列完成并且排列到赤道面上，纺锤体结构呈现典型的纺锤样。后期 姐妹染色单体分离，分别向两极运动。末期 动力微管消失，极微管继续加长，较多的分布于两组染色单体之间。第十四章 细胞增殖调控与癌细胞MPF：即卵细胞成熟促进因子，或细胞有丝分裂促进因子，也称M期促进因子。细胞周期运转调控：周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）对细胞周期运行起着核心作用，不同的CDK在细胞周期的不同时期表现不同的活性。进而对细胞周期的不同时期进行调节。第十五章 细胞分化

45、与胚胎发育细胞分化：是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。一般情况下，细胞分化过程是不可逆的。管家基因、奢侈基因：持家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的，奢侈基因是指不同的细胞类型进行特异性表达的因。细胞的全能性：是指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。在多细胞生物中每个个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，在一定条件下，都可以发展

46、成多功能APSC多能细胞，而且只要条件许可，每个个体细胞的细胞核都可发育成完整的个体。多能干细胞：干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种APSC多能细胞，是一类具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。单能性细胞：又称专一性干细胞，是指只能产生一种细胞类型，但具有自更新属性的细胞，从而将其与非干细胞区分开。影响细胞分化的因素：受精卵细胞质的不均一性；胞外信号分子的影响；细胞间的相互作用与位置效应；细胞记忆与决定；环境对性别的影响；染色质变化与基因重排的影响。第十六章 细胞死亡与细胞衰老细胞凋亡（概念、特征）：指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。特征：凋亡的起始 染色体固缩、分离并沿核膜分布，细胞发生皱缩。凋亡小体的形成 细胞质膜反折，包裹染色质片段和细胞器等细胞碎片，形成芽状突起并逐