大一上学习细生医学细胞学笔记

细胞生物学(cellbiology)：探讨细胞生命现象的发生规律及其本质的科学。细胞学(cytology)：研究细胞的形态、结构、功能经典的细胞学说（CellTheory）：一、是非细胞形态的有机由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体0.1-DNAmRNA与核糖体能独立生存，有代谢过程，以一分为二方式原核细 真核细细胞大 代 厌氧或需 需 无(除70S核糖体外) 有内质网、复合体、线粒体等 与组蛋白结合构成RNA和蛋白质在同一区室内合成RNA和蛋白质核内合成和加工RNA，细胞质内合成蛋白质 细胞无丝，无纺缍丝有丝或减数,形成纺缍丝 细菌，支原体，立克次氏体原虫，真菌，植物，动物，人类 — 含量 占细胞总重量的作用：天然溶剂参与细胞的各种代谢防止温度剧变，保护细胞维持细胞内外离子及酸碱平衡2无机盐含量：1% 作用调节渗透压；维持膜电位参与核酸、糖、酶和蛋白质的构成及其活性；调节酸碱平衡及pH缓冲作用。单糖含碳、氢、氧三种元素，通式为（CH2O）n，n=3-7脂肪酸氨基酸构成蛋白质的基本单位； 组成核酸（DNA、RNA）的基本单位具有遗传信息的功能嘌呤A腺嘌呤 G鸟嘌呤嘧 T胸腺嘧 C胞嘧 U尿嘧（1）α螺旋(α-helix)β折叠片层(β-pleatedsheet)①结构成分②和传导③收缩运动④免疫保护⑤调节⑥催(1)结构（3´端、5´DNA的功 携带和传递遗传信RNA的结 与DNA相比有两点不同：核糖、mRNA：一条单 mRNA：蛋白质合成的模版（含量最高 构成核糖体亚基，形成蛋白质合成的场 在蛋白质合成时辨认mRNA而转运氨基酸三细胞的结构特征原生质(protosm)一个动物细胞就是原生质细胞生命的进无机物→有机物非细胞→细原核细胞→真核细 脂质：蛋白质1 膜磷脂①磷酸甘油酯以甘油为骨架②鞘磷脂胆固醇（含量较高）、糖脂如脑苷脂（在神经髓鞘和神经元细胞膜上含量较多）膜蛋白（内内在蛋白质（镶嵌蛋白）（跨膜蛋白周边蛋白质（外在蛋白质）低聚糖主要外表面糖蛋白糖脂二液态镶嵌模型由球蛋白（α）非极性部分嵌入疏水区，极性部分外露于膜表面无规律排布 膜蛋白的流动性（细胞代谢驱使的运动，扩散不饱和脂肪酸不饱和度越高脂肪 较短增进流动性。不饱和脂肪酸多，流动性大 温度高于胆固醇含量高，流动性小。反之鞘磷脂含量高流动性小膜蛋白多流动性小 一{}1、简单扩 速率正比于浓度不消耗能 顺浓度梯 脂溶性小分子如O2、N22、离子通道扩散通道扩散离子 通道蛋白α螺旋蛋白亲水性通道借助载体蛋白不消耗能量蛋白载体蛋白处于饱和状态时，速率达到最大值。{主动}4离子泵离子逆浓度梯 需要能量受膜电压控Na+-KATPα亚单位细胞质端有与Na+和ATPK+Ca2+-ATP酶，将Ca2+每水解一个ATPCa2+5协同转运偶联伴随间接消耗能量载体蛋同向如利用Na+顺梯度内流小肠上皮把葡萄糖果糖半乳糖氨基酸泵入细胞对向如利用Na+顺梯度内流把H+泵出细胞二膜泡（需要能量（一） 细胞吞入较大固体颗粒或分子复合 细胞吞入大分子或微小颗微胞饮作用（微胞饮小泡3LDL配体+膜受体+（无被小泡+早期内体）→含受体的泡→质↓含配体（LDL）的+溶酶体↓（晚期内体配体水解→游离的胆固醇→网格蛋白（笼蛋白）→三腿蛋白复合体→（二）固有分 所有细第六节膜受体概念受体（receptor）：存在于细胞膜上或细胞内，能接受外界的信号，并将信号转化为细酪氨酸激酶配体门控性通道离子通道如N型乙酰胆碱受体（5-（3）G一条多肽链跨膜7次 单体激活G蛋白多肽免疫球蛋白超造血细胞因子受体超神经生长因子超受体趋化因子受受体S/T激 生长因子受鸟苷酸环化酶受体将GTP转化为cGMPhedgehog受体分泌性蛋 与胆固醇结notch受体控制转录受体识别G蛋白G蛋白（G（G蛋白鸟苷酸结合蛋白①由α、β、γ②结合GTP或GDP，为GTP2、G蛋白的作用机 第一信使→G蛋白偶联受体→G蛋白→效应蛋白→第二信使→效（1）静息状态G蛋白异三聚体，与GDP（2）配体与受体结合，受体与Gα亚单位相接触，α亚单位与GTP（3）功能状态α亚单位与β、γ亚单位相分离,（4）配体与受体结合的信号解除，α亚单位GTP酶，生成GDP（5）静息状态α亚单位与β、γ cAMPβ-肾上腺素作用于GG蛋白（Gsα）,G蛋白活化腺苷酸环化酶AC催化ATP分解形成cAMP再进一步活化cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）催化PIP2分解为DAG和IP3DAG介导的蛋白激酶C③IP3介导的细胞内Ca2+IP3水溶性，与内质网膜上的IP3Ca2+转移到细胞质中。（二） 两种海绵的细胞（ 高亲和力可逆性特定组织定位第二信使cAMPcGMP (CO2不是第二信使)光镜折光性略高于水的均质透明体，具有一定的流动性与非定型性。电镜物质分布并非是均一的，甚至呈明显的极性化分布状态。液晶态相态发生可逆性的改变 细胞 形态结 大小亚基组成功能性活性部位：1、氨酰基位点受位A位2、肽酰基位点给位P位3T因子4、GTP酶位点G因子【1核仁组织者区rDNA→45S的前体→118S的rRNA+3ssrRNA18S的rRNA+胞质中的小亚基r蛋白→40s小亚基颗粒32s的rRNA→1个28S的rRNA和1个5.8S的rRNA+核仁外5SrRNA→5SrRN+细胞质中的大亚基蛋→大亚基颗粒【2核糖体与蛋白质的合成一）RNA的作用1、mRNA子（三联通用兼并方向连续性2、tRNA反环反二）蛋白质合成的基本过程2-6-1、肽链合成的起始mRNA5——始动因子始动复合体 释放因【3真 游离核糖 附着核糖 在多肽链的合成之初，皆呈游离状态。信号肽序列结合4（1、糙面内质网（rER）颗粒内质网（gER）（2光面内质网(sER)无颗粒内质网（aER）新生多肽链折叠与装配N-连接糖基化：寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链上氨团的结（1）脂质合成（2）糖原代谢（3）解毒作用（4）Ca2+的与Ca2+浓度的调 肌质【5信号肽假 信号识别颗粒受体(SRP-R)、移位子（通道蛋白1、SRP结合信号 阻遏肽链延4、信号肽被切除信号肽酶【6复合体的形态结构（极性凸面顺面形成面朝向内质网和核凹面成熟面朝向细胞膜【7复合体的功能1、胞内物质的转送和细胞的分泌活2、糖蛋白的加工合成O-连接糖蛋 功能区隔区-合成从顺面到3、蛋白质的水解 3种：网格蛋白、衣被蛋白I（COPI）小泡在的过程中，衣被蛋白会不断地解离，以至 分选信【8 细胞内的或从外界摄入3、防御保护功能被吞噬的细菌或颗甲状腺球蛋白分泌细胞吞噬溶酶体水解成甲状腺素5、在生物发生、发育过程中的重要作用：两栖类动物幼体尾巴的、吸收内质网形成N-连接的甘露糖糖蛋 2、酶蛋白的分选复合体成熟面受体蛋白表面覆有网格蛋白的有被小3、内体性溶酶体的形成无被小与胞内晚期内吞体融合，形成前溶酶体（内体性溶酶体 酸性内环境，从与之结合的M-6-P膜受体上解离，去磷酸化。溶酶体的类型（图2-6-12） 前溶酶 酶非活性状 功能作用状态初级溶酶体+吞噬体→吞噬溶酶体初级溶酶体+吞饮体→多泡小体 【9膜流细胞的膜成分在内膜系统各个结构以及内膜系统与细胞膜之间的穿梭转移转换和重组的过【102、内膜和内部空间基质腔内膜蛋白质的含量明显高于其他膜成分高度的选择通透性。通透性小基粒ATP合酶复合体F0F1ATP合酶头部F1，α3β3γδε合成基片 4种多3、内外膜转位接触点4、基质DNA【11细胞呼吸：在细胞内特定的细胞器（线粒体）O2CO2；与此同时，分解代谢所释放出的能量于ATP中。①线粒体酶系⑤需要H2O【12ATP（1）氧化磷酸化两种还原性的电子载体NADHFADH2，所携带的电子经线粒体内膜上的呼吸O2F1F0ATP酶复合体用来催化ADP磷酸化而合成ATP。H+和e-的化学物质所组成，在内膜１分子葡萄糖完全氧化共可生成３８分子NADH+H+、2×2FADH2）化学渗透假说：H+穿膜传递，暂时转变为横跨线粒体内膜的电ATP合酶，催化ADP磷酸化合成ATP。结合变构机制：F1因子的活性部位时可引起F1颗粒的构象变化，导致底物（ADPPi）同活性部位的紧密结合和产物（ATP）（示图）F1构象变化时要依赖能量供应。色素c外漏，凋亡蛋白激活因子和凋亡诱导因子释放，caspase的级联活化，导致细胞凋亡。Bcl-2的抑制凋亡的成员，细胞色素c释放，阻断caspase活化途径，抑制凋亡。线粒体组37个DNA分子两个，复合物I的ND4L和ND4、复合物V的A8和 24nm15nm。13条原纤维纵行螺旋排列构成微管蛋白(tubulin)-- α-微管蛋 N点不可交换位点，GTP不会被水解β-微管蛋 E点可交换位点，组装前GTP，组装后GDP20%微管相关蛋白(microtubule-associatedproteins,碱性微管结合区酸性区域，伸出突起秋水仙素与β微管蛋白结合后，抑制GTP（9组三联体微管斜向排列呈风车状包围而成，为(9×3＋0)结构34马达蛋 与被物不直接相肌球蛋白（myosin）——与微丝有关的运动驱动蛋白（kinesin）和动力蛋白 ——与微管有关的运 驱动向正极远离中心体向轴突末端动力向负极朝向中心体向神经元胞体5微 （有极性(actin)链组成的实心螺旋状纤维,(actinfilament)。Actin首有ATP（组装前、ADP（组装后）和肌球蛋白结合位点。细胞松驰素B肌球蛋白头部水解ATP沿微丝朝（+）端移动，尾部携带膜泡。横纹肌肌原纤维粗丝细丝肌肉收缩时粗丝横桥拉动细丝朝移动，肌节缩短。“微管滑动假说”每组二联管的A管伸出动力蛋白臂指向B管，水解ATP释放能量，促使动力蛋白沿相邻的B（-）端移动，结果B管被拨向（+）端，从而引起二联管之间相互滑动。肌球蛋白头部结合在微丝上→水解１分子ATP→朝向微丝（＋）或微丝被拨（－）端移后期A：动粒微管解聚缩短，拉动移向两级。后期B：极微管滑动、延长，推动两极更加远离。第八章细胞核1(nucleartransportRNARNA主动转运过程中，核孔复合结合体上的酶水解ATPDNA、RNA、酶类等大分子--由核孔复合体选择性主动转运。 胞质环（cytosmicring），外环栓（central轮辐 染色质和有极DNARNA组成的线性网状复合结构,是间期遗传物质存在细胞在有丝或减数过程中,由染色质盘绕压缩而成的棒状结构，是期遗传物质存在的染色质与是细胞核内同一种成分在细胞周期不同时相的不同表现形式一级结构核小体每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白八聚体和一个H1组蛋白八聚体由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成，构成核小体的DNA分子螺旋缠绕在颗粒表面，每圈83bp，共1.75圈，约140bp，两端被H1锁合相邻颗粒之间为一段60bp的连接线DNA高级结构三级结构：超螺线管 三结一）染色单体中期含两条染色单体，又称姐妹染色单体，以着丝粒相连，由间期后组装形成二） 四）核仁组织 rRNA 位于有些短臂末端的球形或棒形结构，通过次缢痕与短臂相连，异染色质组成，稳定。四核型：一个物种的在有丝中期的表型,包括数目、大小、形态特征的总和。五核仁1纤维中心核仁内染色质：常染色质，占主要部分。含rDNA2致密纤维组分rRNARNA3颗粒成分直径15-20nm的颗粒是rRNA进一步加工成区域是不同加工阶段核糖体亚单位前体。功能.rRNA的合成转录时，RNADNA链排列，转录好的rRNA分子从聚合酶处伸出，沿转 多个起始点序列多个成串激活，同时，保持遗传连续性位于端部，保持独立及稳定（端粒酶：在DNA终止时发挥作用的一种酶，由RNA与具有反转录酶活性的蛋白质组成） DNA的特性 形成的子代DNA中，一条单链来自亲代模板DNA，另一条单链则为完全重新合成的互补链。这种方式称为半保留。双向 两条DNA单链的从固定起点开始，向两侧相反方向推进（各自分别沿新合成链的不连续性DNADNA链合成方向：5’ 常染色质早于异染色质 DNA双链中作为转录模板的一股单链称为模板链(temtestrand)，也称作反义链(antisense（1原核生物的RNA聚合酶：4种亚基α2、β、β’、（2真核细胞中RNA聚合酶结合启动子：真核细胞中RNA聚合酶与启动子的结合需要转录因子介导（转录因子：DNA结合蛋白）如tRNA如5SrRNA。转录起始后，亚基从全酶上脱落，酶沿模板链移动，RNA链沿5’3’方向延长。TFIIE与TFIISRNADNARNA链从模板上脱落。tRNA5’3’3’CCA序列，对特定碱基进行化学修饰。戴帽在hnRNA5’7-甲基鸟嘌呤核苷5’-(m7GpppG……)30为核糖体小亚基识别位点，帮助mRNA加 在3端加上含100~200个A的多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)剪接hnRNA中的内含子，拼接外显子。剪切过程中需要ATP U1snRNP结合5’剪切位点；U2snRNP②U4、U5、U6snRNP③分支点上的A5’ 5’5’A 5’3’-OH3’5’-PO43’ 5’3’-OH3’5’-PO43’剪切点被切除真核细胞中转录调节的主要方式----附近的DNA序列与相关的DNA结合蛋白结合，促进或抑制靶通用（基本）转录因子：结合启动子TATA框，帮助RNApol转录抑制因子：多为沉默子结合蛋白，或通过结合转录激活因子等抑制的表达一有丝前期①染色质凝集成；每条含2姐妹染色单体，以着丝粒相连，至晚前期时外侧形成动粒②核仁分散，逐渐前中期②纺锤体微管捕获，两侧动粒分别结合来自两侧中心粒的纺锤体微管③剧烈运动，挪向细胞排列于赤道板（metaphasete）上，姐妹染色单体两侧动粒分别结合于相反的纺锤体极，受力后期③细胞两端的纺锤体极（中心体）末期①子分别到达两极，动粒微管胞质若核后不发生胞质，则形成多核细胞动物细 植物细胞----在细胞产生细胞板，与周围细胞壁汇合后将细胞分开。由内而外。二减数1、减数前期leptotene染色质开始凝集，光镜下呈细线状，未能看清姐妹染色单体（单价体双线期diplotene同源分离，数点仍连接。交叉端化(terminalization)终变期diakinesis进一步凝集，核仁、核膜。四分体交叉端化进一步发展，交叉数目减少，通中期每条同源的动粒二合为一，四分体的两个动粒分别连接于两极的纺锤体微管。后期带重组成分的同源彼此分开，分别向两极移动。同源随机分向两极。末期2、减数II分为前期II、中期II（二分体、后期II（单分体、末期II，过程与有丝相似三细胞周期（一(cellcycle)一个细胞经过一系列生化而它的组分，然后一分为二，这种周期性的和过程1、G1细胞生长的主要阶段，物质代谢极为活跃，合成大量的RNA G1晚期合成DNA所需的酶类、以及G1→S转变所需的各类蛋白（触发蛋白、钙调蛋白和细2、S中心粒也在S期3、G2合成进入M期所需的蛋白质，为细胞做准备G2期合成的MPF（成熟促进因子：MPF为首先发现的细胞周期蛋白依赖性激酶成员(也cdk1)）M1 （1、细胞周期蛋白cyclinCdkcyclincyclin结合才能被激活。CdkDNA复（2、Cdk活化激酶CAKCdk活性抑制因子（CKI+Cdk抑制激酶Cdk抑制激酶激酶Kinase:add~P----磷酸化抑制活化磷酸酶Phosphatase:remove~P CKICIP/KIP：P21cip1、P27kip1、P57kip2INK4:P16ink4aP15ink4bP18ink4cP19ink4d（3Cdk泛素（ubiquitin）--蛋白水解酶复合物（proteasome）Cdk调节蛋白的降解主要依赖两种复合物：SCF和APC需要降解的蛋白质，在特定aa 3、G1活化的Rb蛋白（人视网膜母细胞瘤蛋白）活化的G1cyclin-Cdk复合物使Rb蛋白磷酸化而失活，使E2F活化的E2F能