福师细胞生物学ppt课件整理

1、福师细胞生物学ppt课件整理丶12o7细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：从16世纪末19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积累阶段。第二阶段：从19世纪3020世纪中期，细胞学说形成后，主要进行细胞显微形态的研究。第三阶段：从20世纪30年代70年代，以细胞超微结构、核型、带型研究为主要内容。第四阶段：从20世纪80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，基因调控、信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领域成为当前的主流研究内容。细胞生物学细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与

2、功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。因此细胞生物学是现代生命科学发展的重要支柱。细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的” 生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。细胞的基本共性所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物

3、膜，即细胞膜。所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。作为蛋白质合成的机器核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。细胞内特异核酸的定位与定性（原位分子杂交技术 ）用来检测染色体上的特殊DNA序列。最初是使用带放射性的DNA探针，通过放射自显影来显示位置。后来又发明了免疫探针法，将探针核苷酸的侧链加以改造，探针杂交后，其侧链可被带有荧光标记的抗体所识别，从而显示出位置。细胞融合通过培养和诱导，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合（cell fusion）或细胞杂交（cell hybridization）。

4、诱导细胞融合的方法有三种：生物方法（病毒）、化学方法（聚乙二醇PEG）、物理方法（电激和激光）。膜转运蛋白载体蛋白（carrier proteins）通透酶（permease）性质，介导被动运输与主动运输。通道蛋白（channel proteins）具有离子选择性，转运速率高；离子通道是门控的；只介导被动运输，又称离子通道 。各种连接的比较线粒体和叶绿体是半自主性细胞器半自主性细胞器的概念： 自身含有遗传表达系统(自主性)；但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息(自主性有限)。参加叶绿体组成的蛋白质来源有种情况：由ctDNA编码，

5、在叶绿体核糖体上合成；由核DNA编码，在细胞质核糖体上合成；由核DNA编码，在叶绿体核糖体上合成。溶酶体膜的特征：嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境；具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。溶酶体的标志酶：酸性磷酸酶（acid phosphatase）溶酶体类型：初级溶酶体（primary lysosome） 次级溶酶体（secondary lysosome） -自噬溶酶体（autophagolysosome） -异噬溶酶体（phagolysosome）残余小体（residual body），又称后溶酶体。溶酶体的功能：清除无用的生物大

6、分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化）其它重要的生理功能:作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应。 分子“伴侣”（molecular chaperones）：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。 信号假说有关成分: 指导因子： 蛋白质N-端的信号肽（sign

7、al peptide） 信号识别颗粒（signal recognition particle，SRP） 信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白docking protein， DP）等 信号分子其共同特点是：特异性，只能与特定的受体结合；高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。受体（receptor）一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质，多为糖蛋白,少数是糖脂。一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域，当受体与配体结合后，构象改变而产生活

8、性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。 第二信使（second messenger）:第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子，如cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG） 等cAMP信号通路的反应链：激素G-蛋白偶联受体(GPLR)G-蛋白腺苷酸环化酶cAMP cAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录磷脂酰肌醇信号通路中间纤维装配过程两个单体，形成两股超螺旋二聚体；两个二聚体反向平行组装成四聚体，三个四聚体长向连成原丝；两个原丝组成原纤维；4根原纤维组成中间纤维。IF装配与MF,MT装配相比，有以下几个特点：IF装配的单体是纤维状蛋白(MF,MT的单体呈球形)；

9、反向平行的四聚体导致IF不具有极性；IF在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助，在体内装配后，细胞中几乎不存在IF单体(但IF的存在形式也可以受到细胞调节，如核纤层的装配与解聚)。染色质（chromatin）:指间期细胞核内由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的形式。染色体(chromosome):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。染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构染色质与染色体具有基本相同的化学组成，但包装程度不同,构象不同。染色质的基本结构单位核小体(nucleosome)核小体结构

10、要点 :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及一 个分子H1组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒 外结合额外20bp DNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作 用。 包括组蛋白H1和166bp DNA的核小体结构又称染色质小体。两个相邻核小体之间以连接DNA 相连，典型长度60bp，不同物种变化值 为080bp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，实验表明，核小体具有自组装（self-assemble）的性质核酶(ribosome)：具有催化

11、作用的RNA。不仅可以催化RNA和DNA水解、连接、mRNA的剪切，还可催化RNA的聚合反应、磷酸化、氨酰基化和烷基化等根据增殖状况，细胞分三类：连续分裂细胞(cycling cell)：如表皮生发层、部分骨髓细胞。休眠细胞(Go细胞)：如淋巴细胞、肝、肾细胞等。终末分化细胞：如神经、肌肉、多形核细胞等。G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分，有的细胞过去认为属于终末分化细胞，目前可能被认为是G0期细胞。MPFMPF的生化实质:MPF是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶；由p32和p45两种蛋白组成.CDK概念：周期蛋白依赖性蛋白激酶,已发现CDK18,是 cdc基因产物和cyclin的复

12、合物,即MPF, 或 Cyclin-CdkCDK的功能:调控细胞周期的引擎;不同的周期蛋白与不同的CdK结合，构成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的时相表现活性，影响不同的下游事件。减数分裂特点遗传物质只复制一次，细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半S期持续时间较长,S期留有部分DNA未复制，前期I分为细线期，偶线期，粗线期，双线期，终变期等五个阶段同源染色体在减数分裂期I(MeiosisI)配对联会、基因重组减数分裂同源染色体配对排列在中期板上,第一次分列时,同源染色体分开细胞凋亡的概念及其生物学意义概念：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的 过程，凋亡

13、细胞将被吞噬细胞吞噬。生物学意义：细胞凋亡对于多细胞生物个体发 育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非 常关键的作用。细胞凋亡与坏死(necrosis)细胞坏死：意外损伤时导致的细胞死亡，也可能是程序性死亡的另一种形式二者的主要区别是，细胞凋亡过程中，细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，然后逐渐分离，形成众多的凋亡小体（apoptotic bodies），凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬。整个过程中，细胞质膜的整合性保持良好，死亡细胞的内容物不会逸散到胞外环境中去，因而不引发炎症反应。相反，在细胞坏死时，细胞质膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染

14、色质片段，释放到胞外，导致炎症反应。细胞自噬：由溶酶体降解细胞成分，另一种程序性死亡的形式细胞分化(cell differentiation)：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心；细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成；特异性蛋白质合成是由于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达；细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现细胞的全能性(totipotency)2.1.1 概念：细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。 2.1.2 植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株2.1.3 动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细 胞核具有发育全能性干细胞:具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能的细胞胚胎干细胞(embryo stem cell