第一篇:細胞生物學總結(復習重點)——1-2.緒論與簡介
1、細胞生物學cell biology:是研究細胞基本生命活動規律的科學,是在顯微、亞顯微和分子水平上,以研究細胞結構與功能,細胞增殖、分化、衰老與凋亡,細胞信號傳遞,真核細胞基因表達與調控,細胞起源與進化等為主要內容的一門學科。
2、顯微結構microscopic structure:在普通光學顯微鏡中能夠觀察到的細胞結構,直徑大于0.2微米,如細胞的大小及外部形態、染色體、線粒體、中心體、細胞核、核仁等,目前用于研究細胞顯微結構的工具有普通光學顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡等。
3、亞顯微結構submicroscopic structure:在電子顯微鏡中能夠觀察到的細胞分子水平以上的結構,直徑小于0.2微米,如內質網膜、核膜、微管、微絲、核糖體等,目前用于亞顯微結構研究的工具主要有電子顯微鏡、偏光顯微鏡和X線衍射儀等。
4、細胞學cytology:研究細胞形態、結構、功能和生活史的科學,細胞學的確立是從Schleiden(1838)和Schwann(1839)的細胞學說的提出開始的,而大部分細胞學的基礎知識是在十九世紀七十年代以后得到的。在這一時期,顯微鏡的觀察技術有了顯著的進步,詳細地觀察到核和其他細胞結構、有絲分裂、染色體的行為、受精時的核融合等,細胞內的滲透壓和細胞膜的透性等生理學方面的知識也有了發展。對于生殖過程中的細胞以及核的行為的研究,對于發展遺傳和進化的理論起了很大作用。
5、分子細胞生物學molecular cell biology:是細胞的分子生物學,是指在分子水平上探索細胞的基本生命活動規律,主要應用物理的、化學的方法、技術,分析研究細胞各種結構中核酸和蛋白質等大分子的構造、組成的復雜結構、這些結構之間分子的相互作用及遺傳性狀的表現的控制等。
6.細胞生物學的發展歷史大致可分為 細胞的發現、細胞學說的建立、細胞學說經典時期、實驗細胞學時期 和分子細胞生物學幾個時期。??????????
1、細胞學說的主要內容是什么?有何重要意義?
答:細胞學說的主要內容包括:一切生物都是由細胞構成的,細胞是組成生物體的基本結構單位;細胞通過細胞分裂繁殖后代。細胞學說的創立對當時生物學的發展起了巨大的促進和指導作用。其意義在于:明確了整個自然界在結構上的統一性,即動、植物的各種細胞具有共同的基本構造、基本特性,按共同規律發育,有共同的生命過程;推進了人類對整個自然界的認識;有力地促進了自然科學與哲學的進步。
2、什么叫細胞生物學?試論述細胞生物學研究的主要內容。
答:細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學,它是在三個水平(顯微、亞顯微與分子水平)上,以研究細胞的結構與功能、細胞增殖、細胞分化、細胞衰老與死亡、細胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調控、細胞起源與進化等為主要內容的一門科學。
細胞生物學的主要研究內容主要包括兩個大方面:細胞結構與功能、細胞重要生命活動。涵蓋九個方面的內容:⑴細胞核、染色體以及基因表達的研究;⑵生物膜與細胞器的研究;⑶細胞骨架體系的研究;⑷細胞增殖及其調控;⑸細胞分化及其調控;⑹細胞的衰老與凋亡;⑺細胞的起源與進化;⑻細胞工程;⑼細胞信號轉導。
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1、細胞:由膜圍成的、能進行獨立繁殖的最小原生質團,是生物體最基本的框架結構和生理功能單位。其基本結構包括:細胞膜、細胞質、細胞核(擬核)。
2、病毒(virus):迄今發現的最小的、最簡單的專性活細胞內寄生的非胞生物體,是僅由一種核酸(DNA或RNA)和蛋白質構成的核酸蛋白質復合體。
3、病毒顆粒:結構完整并具有感染性的病毒。
4、原核細胞:沒有由膜圍成的明確的細胞核、體積小、結構簡單、進化地位原始的細胞。
5、原核(擬核、類核):原核細胞中沒有核膜包被的DNA區域,這種DNA不與蛋白質結合。
6、細菌染色體(或細菌基因組):細菌內由雙鏈DNA分子所組成的封閉環折疊而成的遺傳物質,這樣的染色體是裸露的,沒有組蛋白和其他蛋白質結合也不形成核小體結構,易于接受帶有相同或不同物種的基因的插入。
7、質粒:細菌細胞核外可進行自主復制的遺傳因子,為裸露的環狀DNA,可從細胞中失去而不影響細胞正常的生活,在基因工程中常作為基因重組和基因轉移的載體。
8、芽孢:細菌細胞為抵抗外界不良環境而產生的休眠體。
9、細胞器:存在于細胞中,用光鏡、電鏡或其他工具能夠分辨出的,具有一定特點并執行特定機能的結構。
10、類病毒:寄生在高等生物(主要是植物)內的一類比任何已知病毒都小的致病因子。沒有蛋白質外殼,只有游離的RNA分子,但也存在DNA型。
11、細胞體積的守恒定律:器官的總體積與細胞的數量成正比,而與細胞的大小無關。
12、真核細胞亞顯微水平的三大基本結構體系是 生物膜系統 遺傳信息系統、和 細胞骨架系統。??????????
1、病毒的基本特征是什么?
答:⑴病毒是“不完全”的生命體。病毒不具備細胞的形態結構,但卻具備生命的基本特征(復制與遺傳),其主要的生命活動必需在細胞內才能表現。⑵病毒是徹底的寄生物。病毒沒有獨立的代謝和能量系統,必需利用宿主的生物合成機構進行病毒蛋白質和病毒核酸的合成。⑶病毒只含有一種核酸。⑷病毒的繁殖方式特殊稱為復制。
2、為什么說支原體是目前發現的最小、最簡單的能獨立生活的細胞生物?
答:支原體的的結構和機能極為簡單:細胞膜、遺傳信息載體DNA與RNA、進行蛋白質合成的一定數量的核糖體以及催化主要酶促反應所需要的酶。這些結構及其功能活動所需空間不可能小于100nm。因此作為比支原體更小、更簡單的細胞,又要維持細胞生命活動的基本要求,似乎是不可能存在的,所以說支原體是最小、最簡單的細胞。
六、論述題
1、如何理解“細胞是生命活動的基本單位”。
答:①細胞是構成有機體的基本單位。一切有機體均由細胞構成,只有病毒是非細胞形態的生命體。②細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系,細胞是代謝與功能的基本單位③細胞是有機體生長與發育的基礎④細胞是遺傳的基本單位,細胞具有遺傳的全能性⑤細胞是生命起源和進化的基本單位。⑥沒有細胞就沒有完整的生命
2、試論述原核細胞與真核細胞最根本的區別。
答:原核細胞與真核細胞最根本的區別在于:①生物膜系統的分化與演變:真核細胞以生物膜分化為基礎,分化為結構更精細、功能更專一的基本單位——細胞器,使細胞內部結構與職能的分工是真核細胞區別于原核細胞的重要標志;②遺傳信息量與遺傳裝置的擴增與復雜化:由于真核細胞結構與功能的復雜化,遺傳信息量相應擴增,即編碼結構蛋白與功能蛋白的基因數首先大大增多;遺傳信息重復序列與染色體多倍性的出現是真核細胞區別于原核細胞的一個重大標志。遺傳信息的復制、轉錄與翻譯的裝置和程序也相應復雜化,真核細胞內遺傳信息的轉錄與翻譯有嚴格的階段性與區域性,而在原核細胞內轉錄與翻譯可同時進行。
第二篇:細胞生物學重點總結
第一章:細胞生物學緒論
1.什么是細胞,什么是細胞生物學?
細胞:是細胞宇宙有機界一個非常重要的層次。它一方面是由質膜包圍的,相對獨立的功能單位,能夠自我調節和獨立生存;另一方面它又是不斷與外界進行物質、能量和信息交換的開放體系。細胞是生命結構和功能的基本單位。一切生命現象,諸如生長、發育、增殖、分化、遺傳、代謝、應激、運動、衰老和死亡等都在細胞的基本屬性中得到體現。
細胞生物學:細胞生物學以“完整細胞的生命活動”為著眼點,從分子、亞細胞、細胞和細胞社會的不同水平,用動態和系統的觀點來探索和闡述生命這一基本單位的特征。2.請說明細胞生物學研究的層次和內容? 層次:分子、亞細胞、細胞、細胞社會。內容:細胞這一生命基本單位的特征。3.請闡述細胞生物學與醫學的關系? 細胞生物學是基礎醫學的一門重要課程,它和基礎醫學的其他學科,尤其是醫學分子生物學、發育生物學、遺傳學、生理學等學科的關系非常密切。細胞生物學也是臨床醫學的基礎學科。目前細胞生物學研究的主要熱點領域及其在醫學中的意義舉例如下:細胞分化;細胞信號轉導;腫瘤發生;干細胞。
第二章:細胞的概念和分子基礎
1.如何理解細胞是生命活動的基本單位及細胞整體在生命科學和醫學研究中的重要性? 細胞是生命活動的基本單位:所有生物都是由細胞組成的——細胞是構成有機體的基本單位;細胞具有獨立完整的代謝體系,是代謝與功能的基本單位;細胞是有機體生長與發育的基礎;細胞是遺傳的基本單位,細胞具有遺傳的全能性;沒有細胞就沒有完整的生命。細胞整體在生命科學和醫學研究中的重要性:所有的生物都是由細胞組成的,細胞是生命活動的基本單位:細胞是構成有機體的基本單位;細胞具有獨立完整的代謝體系,是代謝與功能的基本單位;細胞是有機體生長與發育的基礎;細胞是遺傳的基本單位,細胞具有遺傳的全能性;沒有細胞就沒有完整的生命。2.真核細胞和原核細胞的差異?
進化地位;結構的復雜程度;遺傳裝置的類型;主要生命活動的方式。具體而言:在進化地位上,由原核細胞構成的原核生物處于較低等的進化地位,由真核細胞構成的真核生物處于較高等的進化地位,在進化上真核細胞高于原核細胞;在結構的復雜程度上,原核細胞是僅由細胞膜包繞的結構相對簡單的生命體,真核細胞的細胞質內分布著多種細胞器,真核細胞復雜于原核細胞;在遺傳裝置的類型上,原核細胞的細胞質內含有DNA區域,但無被膜包圍,該區域一般稱為擬核,擬核內僅含有一條不與蛋白質結合的裸露DNA鏈,真核細胞擁有由核膜包被的細胞核,細胞核中含有與組蛋白結合的染色體(染色質)DNA;在主要生命活動的方式上,原核細胞的各種生命活動及生化反應在細胞質中混合進行,真核細胞的各種生命活動分別在不同的細胞器中完成。第三章:細胞生物學的研究方法和策略
1.人眼、普通光學顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡的光分辨率?
人眼:0.2毫米;普通光學顯微鏡:0.2微米;透射電鏡:0.2納米;掃描電鏡:6-10納米。2.普通光學顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、電鏡的光源?
普通光學顯微鏡:可見光;熒光顯微鏡:紫外線;激光共聚焦顯微鏡:激光;電鏡:電子束。3.何為細胞培養與細胞融合?
細胞培養:細胞培養也被稱為組織培養,是指從體內組織取出細胞在體外模擬體內環境下,使其生長繁殖,并維持其結構和功能的一種培養技術。細胞融合:細胞融合又稱細胞雜交,是指用自然或人工的方法使兩個或幾個不同細胞融合為一個細胞的過程。
4.請闡述流式細胞技術的原理并請說明應用特點?
原理:應用免疫細胞化學原理,用熒光特異性抗體與相應抗原結合,標定欲分離的細胞(或細胞器),再通過自動化的激光/光電檢測系統高速檢測移動中的細胞懸液熒光,從混合的細胞群體中分選出特定的目標細胞。應用特點:細胞分選,細胞含量測定,細胞凋亡檢測,細胞基因檢測,細胞免疫表型分析等。5.列舉三種常見的顯微鏡技術,說明相關的原理與應用特點?
①普通光學顯微鏡:原理:經物鏡形成倒立實像,經目鏡進一步放大成像;應用特點:以可見光為光源,分辨率不高,只能進行生物組織和細胞一般結構的觀察。
②熒光顯微鏡:原理:激發光激發標本內多種熒光物質生成不同的特定發射光進入目鏡;應用特點:觀察能激發出熒光的結構,用于免疫熒光觀察、基因定位、疾病診斷等。
③相差顯微鏡:原理:利用光的衍射和干涉特性,將穿過生物標本的可見光的相位差轉變為振幅差,同時吸收部分直射光線以增加反差;應用特點:可以提高樣品中各種結構的明暗對比度,對樣品密度的差異可以起到放大反應,使用強光工作,如果觀察活細胞時間較長,可能對細胞造成傷害。
④微分干涉差顯微鏡:原理:偏振光在不同的時間穿過標本的相鄰部位時產生光程差;應用特點:可以觀察到“浮雕樣”的立體圖像。
⑤激光共聚焦掃描顯微境:原理:用激光作光源,逐點、逐行、逐面地快速掃描;應用特點:能顯示細胞樣品的立體結構,分辨力是普通光學顯微鏡的3倍。
⑥暗視野顯微鏡:原理:聚光鏡中央有擋光片,照明光線不直接進人物鏡,只允許被標本反射和衍射的光線進入物鏡,因而視野的背景是黑的,物體的邊緣是亮的;應用特點:分辨率比普通顯微鏡高50倍。
⑦倒置顯微鏡:原理:物鏡與照明系統顛倒,前者在載物臺之下,后者在載物臺之上,用于觀察培養的活細胞;應用特點:可以直接觀察培養瓶中的細胞。第四章:細胞膜與物質穿膜運輸
1.真核細胞生命活動中質膜有哪些重要功能? 細胞膜不是一種機械屏障,它不僅為細胞的生命活動提供了穩定的內環境,還行使著物質轉運、信號傳遞、細胞識別等多種復雜功能,并且與生命科學中的許多基本問題,如細胞的增殖、分化、細胞的識別黏附、代謝、能量轉換等密切相關,是細胞之間、細胞與細胞外環境之間相互交流的重要通道。細胞膜的改變與多種遺傳病、神經退行性疾病、惡性腫瘤等的發生相關。
2.細胞膜的化學組成與膜功能的關系? 膜脂構成細胞膜的結構骨架;膜蛋白以多種方式與脂雙分子層結合,細胞膜的不同特性和功能由與細胞膜相結合的膜蛋白決定;膜糖類覆蓋細胞膜表面,基本功能是保護細胞抵御各種物理、化學損傷,同時參與細胞的識別、黏附、遷移等功能活動。3.細胞膜的特性? 不對稱性和流動性。膜的不對稱性是指細胞膜中各種成分的分布是不均勻的,包括種類和數量上都有很大差異,這與細胞膜的功能有密切關系。膜的流動性是細胞膜的基本特性之一,也是戲班進行生命活動的必需條件;膜是一個動態的結構,其流動性主要是指膜脂的流動性和膜蛋白的流動性。
4.比較離子通道和載體蛋白介導的物質運輸有何異同?
相同點:化學本質為蛋白質、分布在細胞的膜結構中、能控制特定物質跨膜運輸。
不同點:分布上:離子通道位于可興奮的細胞,載體蛋白位于全身組織細胞;運輸物質上:離子通道為強極性水化離子,載體蛋白中易化擴散為非脂溶性物質,主動運輸為特定離子;運輸方式上:離子通道為被動運輸,載體蛋白既有主動又有被動;能量消耗上:離子通道不耗能,載體蛋白主動運輸耗能;類型上:離子通道包含配體門、電壓門、應力激活通道,載體蛋白被動運輸為易化擴散,主動運輸包含ATP驅動泵(P、V、F型離子泵和ABC轉運體)和協同運輸(共運輸和對向運輸);影響因素上:離子通道為膜電位,載體蛋白易化擴散為載體蛋白飽和狀態,主動運輸為細胞代謝狀態;特點上:離子通道為雙向運輸,是不連續開放的,載體蛋白易化擴散上為順濃度梯度,主動運輸上位逆濃度梯度或電化學梯度。5.細胞膜囊泡運輸的類型及特點?
類型:胞吞:吞噬作用、胞飲作用和受體介導的胞吞。胞吐:連續性分泌和受調分泌。特點:胞吞是物質入胞作用方式:吞噬作用是吞噬細胞攝入顆粒物質的過程;胞飲作用是細胞吞入液體和可溶性物質的過程;受體介導的胞吞提高攝取特定物質的效率。暴徒是物質出胞作用方式:連續性分泌是不受調節持續不斷的細胞分泌;受調分泌是細胞外信號調控的選擇形分泌。
第五章:細胞內膜系統與囊泡轉運 1.微粒體及類型?
微粒體:應用對細胞組分超速分級分離方法,可從細胞勻漿中分離出直徑在100nm左右,被稱為微粒體的球囊狀封閉小泡。類型:
2.糙面內質網的功能?
糙面內質網與外輸性蛋白的分泌合成、加工修飾及轉運過程密切相關:作為核糖體附著的支架;新生多肽鏈的折疊與裝配;蛋白質的糖基化;蛋白質的胞內運輸。3.高爾基體的結構組成及功能?
組成:扁平囊泡;小囊泡;大囊泡。功能:高爾基復合體具有胞內物質合成與蛋白質加工轉運功能:高爾基復合體是細胞內蛋白質運輸分泌的中轉站;高爾基復合體是胞內物質加工合成的重要場所;高爾基復合體在胞內蛋白質的分選和膜泡定向運輸中有重要的樞紐作用。4.溶酶體的特點?
溶酶體是一類富含多種酸性水解酶的膜性結構細胞器:高度的特異性是溶酶體顯著的理化特性之一;含有豐富的酸性磷酸酶是溶酶體共同的標志性特征;溶酶體膜糖蛋白家族具有高度的同源性。
5.簡要歸納溶酶體的形成過程?
內溶酶體是由運輸小泡合并晚期內體形成的:酶蛋白的N-糖基化與內質網轉運;N-連接甘露糖殘基磷酸化及酶蛋白在高爾基器中的加工與轉移;酶蛋白在奧爾基復合體中的分選與轉運;內溶酶體的形成與成熟。
吞噬性溶酶體是內溶酶體與來源于細胞內外的作用底物融合形成的。6.內膜系統各種細胞器的標志酶? 內質網:葡萄糖-6-磷酸酶。高爾基復合體:糖基轉移酶。溶酶體:酸性磷酸酶。
過氧化物酶體:過氧化物酶,過氧化氫酶。第六章:細胞骨架與細胞運動
1.細胞骨架包括那些類別?簡述各類化學成分與結構特征? 類別:微管、微絲、中間絲。
微管:化學成分:微管蛋白;結構特征:在α微管蛋白和β微管蛋白上各有一個GTP結合位點,微管蛋白上還含有而甲氧離子結合位點、秋水仙堿結合位點、長春堿結合位點。微絲:化學成分:肌動蛋白;結構特征:每條微絲是由兩條平行的肌動蛋白單鏈以右手螺旋方式相互盤繞而成。每條肌動蛋白單鏈由肌動蛋白單體首尾相連成螺旋狀排列,螺距為37nm。
中間絲:化學成分:不同類型的中間絲蛋白;結構特征:由頭部、桿狀部和尾部三部分組成。2.抑制微管和微絲組裝和去組裝的特異性藥物及作用機制?
微管:抑制組裝:秋水仙堿、秋水仙酰胺;作用機制:抑制β微管蛋白E位上的GTP水解,從而抑制了微管的組裝。抑制去組裝:紫杉醇;作用機制:結合于β微管蛋白特定位點上,可以促進微管的裝配和保持穩定。
微絲:抑制組裝:細胞松弛素;作用機制:可以將肌動蛋白絲切斷,并結合在末端阻止新的G-肌動蛋白加入,從而干擾F-肌動蛋白的聚合,破壞微絲的組裝。抑制去組裝:鬼筆環肽;作用機制:可與F-肌動蛋白結合,使F-肌動蛋白保持穩定。3.簡述馬達蛋白的三個不同家族成員的物質運輸特點?
驅動蛋白:利用水解ATP提供的能量引導沿微管負極向正極運輸,背離中心體。動力蛋白:利用水解ATP提供的能量引導沿微管正極向負極運輸,朝向中心體。肌球蛋白:以肌動蛋白纖維作為運行軌道。4.微管與微絲的功能?
微管:微管的主要功能是細胞形態維持、細胞運動和包內物質運輸:微管構成細胞內的網狀支架,支持和維持細胞的形態;微管為細胞內物質的運輸提供了軌道;維持細胞內細胞器的空間定位和分布;微管與細胞運動關系密切;微管參與染色體的運動和調節細胞分裂;微管參與細胞內信號傳遞。
微絲:微絲的主要功能是參與細胞運動、分裂和信號轉導:微絲組成細胞的支架并維持細胞形態;微絲以多種方式參與細胞的運動;微絲作為運輸軌道參與了細胞內的物質運輸活動;微絲參與細胞質的分裂;微絲參與肌肉收縮;微絲參與受精作用;微絲參與細胞內信息傳遞。
第七章:線粒體與細胞的能量轉換 1.線粒體有何結構特征?
線粒體是由雙層單位膜套疊而成的封閉性膜囊結構:線粒體外模是一層單位膜;線粒體內模向基質折疊形成特定的內部空間;內外膜轉位接觸點形成核編碼蛋白質進入線粒體的通道;機制為物質氧化代謝提供場所。2.線粒體在細胞死亡中起何作用?
線粒體介導了某些類型的細胞死亡:許多證據顯示線粒體是控制細胞死亡的中心環節之一;線粒體的改變構成了細胞死亡的原因或表現;線粒體控制著某些細胞死亡過程的中心環節。3.線粒體DNA的特征?
線粒體的基因只有一條DNA,稱為線粒體DNA,mtDNA是裸露的,不與組蛋白結合,存在于線粒體的基質內或依附于線粒體內膜。在一個線粒體內往往有1至數個mtDNA分子,平均5~10個。它主要編碼線粒體的tRNA、rRNA及一些線粒體蛋白質,如電子傳遞鏈酶復合體中的亞基。
第八章:細胞核與遺傳信息儲存 1.簡述核膜的結構與功能?
結構:蛋白質與脂質是核膜重要組成成分;和模式不對稱的雙層膜結構。功能:核膜將核質與胞質分隔并控制和之間的物質交換:核膜為基因表達提供了時空隔離屏障;核膜參與了生物大分子的合成;核膜控制著核質間的物質交換。2.常染色質與異染色質在結構與功能上有何異同?
區別:常染色質是間期核中處于功能活躍呈伸展狀態的染色質纖維,螺旋化程度低,染色較淺,間期位于核中央,分裂期位于染色體臂,在S期的早、中期復制,具有轉錄活性;異染色質是處于功能惰性呈凝縮狀態的染色質纖維,螺旋化程度高,染色較深,間期位于核邊緣,分裂期位于著絲粒區合端粒區,在S期的晚期復制,具有明顯的遺傳惰性,不轉錄也不編碼蛋白質。
聯系:都是分裂間期細胞核中存在的染色質;都經有序折疊包裝形成染色體:核小體為染色質的基本結構單位,核小體進一步螺旋形成螺線管構成染色體的二級結構。3.兩種染色質蛋白質有何特性和功能? 組蛋白:特性:組蛋白富含帶正電荷的精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸,等電點一般在pH10.0以上,屬堿性蛋白質。功能:與DNA結合,裝配形成染色質;與帶正電的DNA結合可一直DNA的復制與RNA的轉錄;一些組蛋白的修飾可影響染色質的活性。
非組蛋白:特性:帶負電荷的酸性蛋白質,富含天冬氨酸、谷氨酸等。功能:參與染色體的構建;啟動DNA的復制;調控基因轉錄。4.解釋染色體的功能元件及其主要作用?
自主復制序列是DNA進行復制的起始點;著絲粒序列保證姐妹染色單體的均等分裂;端粒序列在維持染色體的獨立性和穩定性中起作用(具體指:保證染色體末端的完全復制,端粒DNA提供了復制線性DNA末端的模版;在染色體的兩端形成保護性的帽結構,使DNA免受核酸酶和其他不穩定因素的破壞和影響,是染色體的末端不會與其他染色體的末端融合,保證染色體的結構完整;在細胞的壽命、衰老和死亡以及腫瘤的發生和治療中起作用。)。5.簡述中期染色體的形態特征? 著絲粒將兩條姐妹染色單體相連;次縊痕并非存在所有染色體上;隨體是位于染色體末端的球形或棒狀結構;端粒是染色體末端的特化部分。6.試述核仁的超微結構及功能?
結構:核仁結構的纖維中心由具有rRNA基因的人色織構成;核仁結構的致密纖維組分包含處于不同轉錄階段的rRNA分子;核仁結構的顆粒組分由正在加工的rRNA及蛋白質構成。核仁的結構呈現周期性動態變化。
功能:核仁是rRNA合成和核糖體亞基裝配的場所。第十章:細胞分裂與細胞周期 1.簡述紡錘體的結構與功能?
結構:紡錘體是一種出現于前期末,對細胞分裂及染色體分離有重要作用的臨時細胞器,呈紡錘樣,具有雙極性,由縱向排列的微管及其相關蛋白組成,包括星體微管、動粒微管和極間微管。
功能:紡錘體功能其一為排列和分裂染色體;其二是決定細胞質分裂的分裂面。具體而言,星體微管排列于中心體周圍,在中心體向細胞兩極的移動中起作用;動粒微管由紡錘體的一極發出,末端附著于染色體動粒上;極間微管為一些來自紡錘體兩極,彼此在紡錘體赤道面重疊、交叉的微管,也被稱為重疊微管,極間微管通過側面相連,可從紡錘體的一極通向另一極。
2.何為聯會及聯會復合體? 聯會:染色質進一步凝集,分別來自父母雙方的、形態及大小相同的同源染色體間兩兩配對,稱為聯會。
聯會復合體:在聯會的同源染色體之間,沿縱軸方向可形成一種特殊的、在進化上高度保守的結構,及聯會復合體,在電鏡下顯示為三個平行的部分:側生成分位于復合體的兩側,電子密度較高;兩側生成分之間,為中央成分;側生成分和中央成分之間由橫向排列的纖維相連。
3.比較減數分裂與有絲分裂區別與聯系? 區別:發生部位不同:有絲分裂發生于高等真核生物體細胞中,而減數分裂僅發生于有性生殖中配子的產生過程;分裂次數及子細胞數量不同:有絲分裂分裂一次產生兩個子細胞,而減數分裂分裂兩次產生四個子細胞;子細胞染色體數不同:有絲分裂后子細胞染色體數不變,而減數分裂后子細胞染色體數減半;染色體行為不同:減數分裂中,染色體除發生有絲分裂中的行為外,還發生聯會、產生聯會分體以及同源染色體分離、非同源染色體自由組合的行為;持續時間不同:有絲分裂持續時間較短,而減數分裂持續時間較長。聯系:過程中都有同源染色體,紡錘體,中心體。染色體形態相似。4.細胞周期包括哪幾個時期?各期的特點是什么?
構成:細胞周期的過程包括分裂期及分裂間期兩個階段,其中分裂期又包括G1期、S期和G2期(有的細胞還包含G0期)。各期特點:G1期是DNA復制的準備期,此期的主要特點是進行活躍的RNA及蛋白質合成,細胞迅速整張,體積顯著增大;在S期中DNA完成其復制,此期細胞在的主要特征是進行大量的DNA復制,同時也合成組蛋白及非組蛋白,最后完成染色體的復制,組蛋白的持續磷酸化和中心粒的復制完成于S期;G2期為細胞分裂準備期,改期細胞中大量合成RNA、ATP及一些與M期結構功能相關的蛋白質,中心粒體積逐漸增大,開始分離并移向細胞兩極;M期為細胞有絲分裂期,細胞形態結構發生顯著變化,染色體凝集及分離,核膜核仁解體及重建,紡錘體、收縮環在胞質形成,細胞核分裂為兩個子核,胞質一分為二,細胞完成分裂。
5.何為G0細胞?與G1期細胞有何聯系與區別?
G0細胞:高等生物中,肝、腎等器官實質細胞在一般情況下不進行DNA估值及細胞分裂、但受到一定的刺激后,即可進入細胞周期,開始分裂,此類細胞即暫不增值性細胞,又稱為G0細胞。
與G1期細胞關系:聯系為G0細胞由G1期細胞轉化而來,在實質上為停留在G1期的細胞;區別為G0細胞不能像G1期細胞一樣自由向M期轉變。第十一章:細胞分化
1.細胞轉分化、去分化的條件和生物醫學意義? 條件:細胞核必須處于有利于分化逆轉環境中;分化能力的逆轉必須具有相應的遺傳物質基礎。
生物學意義:特定條件下不同細胞類型的轉換。2.細胞決定的概念、機制及其與細胞分化的關系? 概念:在個體發育過程中,細胞在發生可識別的分化特征之前就已經決定了未來的發育命運,只能像特定的方向分化的狀態,稱之為細胞決定。機制:卵細胞的極性與早期胚胎細胞的不對稱分裂;發育早期胚胎細胞的位置及胚胎細胞間的相互作用。
關系:細胞的分化去向源于細胞決定。
3.為什么說細胞分化的本質是基因組中不同基因的選擇性表達? 分化成熟細胞的細胞核支持卵的發育;細胞融合能改變已分化細胞的基因表達活性;一個細胞的分化狀態能夠通過轉分化而改變。
4.染色質共價修飾的機制及其與細胞分化的關系?
機制:DNA的甲基化;組蛋白的乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、糖基化和羰基化,其中乙酰化和甲基化是組蛋白修飾的主要形式。
關系DNA甲基化在轉錄水平上調控細胞分化的基因表達;組蛋白的化學修飾決定了轉錄因子是否能夠與基因表達調控區結合。第十二章:細胞的衰老與死亡 1.簡述細胞衰老的主要特征? 衰老細胞中水分含量減少;衰老細胞中出現色素蓄積;細胞膜系統的改變與細胞衰老密切相關;線粒體的變化是細胞衰老的重要指標;細胞骨架的改變導致細胞內信息傳遞和代謝功能變化;衰老細胞中出現和膜內折和染色質固縮;衰老細胞的蛋白質合成發生變化;成體干細胞的衰老導致干細胞增殖與分化能力衰退。2.什么是Hayflick界限?
體外培養的二倍體細胞的增值能力和壽命不是無限的,而是有一定的限度。3.簡述細胞凋亡的形態學特征及其與壞死的主要區別? 形態學特征:①凋亡的起始:主要表現為細胞表面的特化結構,如微絨毛、細胞間接觸消失;內質網腔膨脹,并于質膜結合;染色質固縮形成新月形邊集等現象。②凋亡小體的形成:染色質斷裂為大小不等的片段,與一些細胞其一起被返折的細胞膜包圍,以出泡的方式形成芽狀凸起,逐漸與細胞分離,形成凋亡小體。③凋亡小體被鄰近的細胞吞噬清除。
區別:從細胞死亡原因看,細胞壞死是細胞受到外界急性強力傷害所致,如由于局部缺血、高熱、物理、化學和生物因素等作用,使細胞出現一種被動性死亡,因此,細胞壞死多沒有潛伏期:而細胞調亡是由死亡信號誘發的受調節的細胞死亡過程,是一種主動性細胞死亡,因此往往有數小時的潛伏期。從細胞死亡過程看,壞死細胞的膜通透性增高,細胞水腫,內質網擴張,線粒體腫脹,溶酶體膜破裂,內部的酶釋放導致細胞溶解,內容物外溢,早期細胞核無明顯形態學變化。而細胞凋亡過程中,質膜始終保持良好的整合性,細胞萎縮,核染色質高度凝集與周邊化,內質網擴張并與細胞膜融合發生內陷,形成許多有膜包圍的含有核和細胞質結構碎片的凋亡小體。從細胞死亡結局來看,由于壞死細胞膜的破裂,釋放出大量內容物,故常引起嚴重的炎癥反應。壞死細胞常常是成群細胞丟失,在愈合過程中常伴隨組織器官的纖維化,形成瘢痕。而細胞凋亡過程,凋亡細胞膜及其凋亡小體的膜整合性良好,沒有內溶物的外溢,所以不發生炎癥反應。凋亡小體可迅速被鄰近的細胞或巨噬細胞識別吞噬,細胞被清除的過程不伴有炎癥反應。細胞凋亡是單個細胞的丟失,在組織中不形成瘢痕。4.簡述細胞凋亡的生物學意義?
細胞凋亡是生物界普遍存在的一種基本生命現象,貫穿個體生長、發育、衰老死亡的整個過程,是生命活動過程中保證個體發育成熟、維持正常生理功能必不可少的內容,主要表現在:發育過程中清除多余的細胞、清除正常生理活動過程中無用的細胞、清除病理活動過程中有潛在危險的細胞,細胞凋亡在個體發育、維持機體生理功能以及細胞數量穩定中起了非常重要的作用,是保持機體內環境平衡的一種自我調節機制。5.簡述動物細胞凋亡主要的兩條信號通路?
死亡受體介導的細胞凋亡信號通路和線粒體介導的細胞凋亡信號通路。死亡受體介導的細胞凋亡信號通路:細胞外的許多信號分子可以與細胞表面相應的死亡受體結合,激活凋亡信號通路,導致細胞死亡。線粒體介導的細胞凋亡信號通路:當細胞受到內部或外部的凋亡信號刺激時,線粒體外膜通透性改變,是線粒體內的凋亡因子釋放到細胞質中,與細胞質中凋亡蛋白酶活化因子結合,活化Caspase9,進而激活Caspase3,導致細胞凋亡。6.何謂Caspase家族? 在細胞凋亡過程中起何作用?
Caspase家族:近年來在哺乳動物中發現了與線蟲主要死亡基因產物相對應的同源物。ced-3的同源物是一類半胱氨酸蛋白水解酶,簡稱胱天蛋白酶(Caspase)家族。Caspase家族的共同特點是富含半胱氨酸,被激活后能特異地切割靶蛋蛋的天冬氨酸殘基后的肽鍵。
作用:凋亡上游的起始者主要負責對執行者前體進行切割,從而產生誘惑性的執行者;凋亡下游的執行者負責切割細胞核內、細胞質中的結構蛋白和調節蛋白。Caspase家族可使得凋亡信號在短時間內迅速擴大并傳遞到整個細胞,產生凋亡效應。第十三章:細胞連接與細胞黏附
1.試述動物細胞間特化的連接方式及特點?
封閉連接:緊密連接—相鄰細胞膜形成封閉索。錨定連接:黏著連接—肌動蛋白絲參與的錨定連接;黏著帶—細胞-細胞連接;黏著斑—細胞-細胞外基質連接;橋粒連接—中間纖維參與的錨定連接;橋粒—細胞-細胞連接;半橋粒—細胞-細胞外基質連接。通訊連接:間隙連接—由連接子介導細胞通訊連接;化學突觸—神經細胞突觸通訊連接。2.什么是細胞黏附,細胞黏附分子的分類作用方式和主要功能?
細胞黏附:動物細胞通過細胞黏附分子介導使細胞與細胞或細胞與細胞外基質之間發生黏著,稱為細胞黏附。
分類作用方式:鈣黏著蛋白;選擇素;免疫球蛋白超家族;整聯蛋白家族。
功能:鈣黏著蛋白:介導細胞之間同親性細胞黏附;在個體發育過程中影響細胞分化,參與組織器官的形成;參與細胞之間穩定的特化連接結構。選擇素:參與白細胞或血小板與血管內皮細胞之間的識別與黏附,幫助白細胞從血液進入炎癥部位。
免疫球蛋白超家族:對神經系統的發育、軸突生長及突觸的形成有重要作用。整聯蛋白家族:整聯蛋白介導細胞與細胞外基質間的黏著;整聯蛋白介導細胞間的相互作用;整聯蛋白參與細胞內環境的信號轉導。
plasma membrane:質膜(細胞膜市包圍在細胞質表面的一層薄膜,又稱質膜。)biomembrane:生物膜(目前把質膜盒細胞內膜統稱為生物膜。)
lipid rafts:脂筏(質膜雙層內含有由特殊脂質和蛋白質組成的微區,微區中富含膽固醇和鞘脂,其中聚集一些特定種類的膜蛋白。由于鞘脂的脂肪酸尾比較長,因此這一區域比膜的其他部位厚,更有秩序且較少流動,被稱為脂筏。)
passive transport:被動運輸(轉運由高濃度向低濃度方向進行,所需要的能量來自高濃度本身所包含的勢能,不需要細胞提供能量,故稱被動運輸。)
facilitated diffusion:易化擴散(一些非脂溶性(或親水性)物質,不能以簡單擴散的方式通過細胞膜,但她們可在載體蛋白的介導下,不消耗細胞的代謝能量,順物質濃度梯度或電化學梯度進行轉運,這種方式稱為易化擴散。)
endocytosis:胞吞(胞吞又稱內吞作用,它是質膜內陷,包圍細胞外物質形成胞吞泡,脫離質膜進入細胞內的轉運過程。)
exocytosis:胞吐(胞吐作用又稱外派作用或出胞作用,指細胞內合成的物質通過膜泡轉運至細胞膜,與質膜融合后將物質排出細胞外的過程,與胞吞作用過程相反。)
prokaryotic cell:原核細胞(原核細胞是僅有細胞膜包繞的相對簡單的生命體。)
eukaryotic cell:真核細胞(針和細胞是擁有由核膜包繞的細胞核、細胞質內分布著多種細胞器的細胞。)
archaebacteria:古細菌(古細菌是一類很特殊的細菌,多生活在極端的生態環境中。)virus:病毒(病毒式這能再活細胞中生長的核酸-蛋白質復合體。)viroid:類病毒(僅由RNA組成的病毒。)prion:朊病毒(僅由蛋白質組成的病毒。
cell culture:細胞培養(細胞培養也被稱為組織培養,是指從體內組織取出細胞在體外模擬體內環境下,使其生長繁殖,并維持其結構和功能的一種培養技術。)
cell line:細胞系(原代培養的動物及人組織細胞,在體外經過第一次傳代培養后,所獲得的細胞群體即可稱為細胞系。)
cell fusion:細胞融合(細胞融合又稱細胞雜交,是指用自然或人工的方法使兩個或幾個不同細胞融合為一個細胞的過程。)
differential centrifugation:差速離心(常用于體積差別較大的顆粒的分離。通過一組離心速度逐漸遞增的離心操作步驟使懸浮液重的各種顆粒分離開。)
endomembrane system:內膜系統(細胞內在結構、功能以及發生上相互密切關聯的其他所有膜性結構細胞器統稱為內膜系統,其主要包括:內質網、高爾基復合體、溶酶體、過氧化物酶體、各種轉運小泡及核膜等功能結構。)
chaperonin:分子伴侶(能夠通過對其各自作用對象的識別、結合來協助它們折疊組裝和轉運,但其本身并不參與最終產物的形成,也不會改變其自身的基本分子生物學特性的蛋白。)signal recognition partical(SRP):信號識別顆粒(SRP是由6個多肽亞單位和一個沉降值為7S的小分子RNA構成的復合體。)
autophagolysosome:自噬溶酶體(又稱“自體吞噬泡”,系由初級溶酶體融合自噬體后形成的一類次級溶酶體,其作用底物主要是細胞內衰老蛻變或殘損破碎的細胞器火糖原顆粒等其他胞內物質。)
vesicular transport:囊泡轉運(指囊泡以出芽的方式,從一種細胞器膜產生,脫離后又定向地與另一種細胞器膜相互融合的過程。)
cytoskeleton:細胞骨架(細胞骨架是指真核細胞中與保持細胞形態結構和細胞運動有關的蛋白纖維網絡。)
MTOC:微管組織中心(在空間上為微管裝配提供始發區域,控制著細胞質中微管的數量、位置及方向。)
motor protein:馬達蛋白(一類利用ATP水解產生的能量驅動自身攜帶運載物沿著微管或肌動蛋白絲運動的蛋白質。)
cell cortex:細胞皮層(細胞質膜下有一些層由微絲與肌動蛋白結合蛋白相互作用形成的網狀結構,稱謂細胞皮層。)
stress fiber:應力纖維(在細胞內有一種較穩定的纖維狀結構,稱為應力纖維,是由肌動蛋白絲和肌球蛋白Ⅱ絲組成的可收微縮絲束。)
actin binding protein:肌動蛋白結合蛋白(一大類能與肌動蛋白單體火肌動蛋白纖維結合的、能改變其特性的蛋白,稱為肌動蛋白結合蛋白。)
elementary particle:基粒(內膜(包括嵴)的內表面附著許多突出于內腔的顆粒稱為基粒。)matrix-targeting sequence:基質導入順序(輸入到線粒體的蛋白質都在其N-端有一段線粒體靶序列稱謂基質導入序列。)
mitochondrial disorders:線粒體疾病(以線粒體結構和功能缺陷為主要疾病原因的疾病常稱為線粒體疾病。)
nuclear pore complex:核孔復合體(核孔并非單純由內外兩層核膜融合形成的簡單孔洞,而是由多種核孔蛋白質以特定的方式排列形成的復合結構,稱為核孔復合體。)
importin:輸入蛋白(僅有NLS的蛋白質自身不能通過核孔復合體,它必須通過和NLS受體結合才能通過核孔復合體,這種受體稱為輸入蛋白。)
euchromatin:常染色質(常染色質是指間期核中處于伸展狀態,螺旋化程度低,用堿性染料染色淺而均勻的染色質。)
NOR:核仁組織區(有隨體染色體的次縊痕部位含有多拷貝rRNA基因,是具有組織形成核仁能力的染色質區,稱謂核仁組織區,nucleolar organizer region。)
cell division:細胞分裂(細胞分裂實質一個親代細胞一分為
二、形成兩個子代細胞的過程。)mitosis:有絲分裂(有絲分裂市高等真核生物體細胞分裂的主要方式,其形成與生物長期進化有關。在有絲分裂的過程中,檔細胞和發生一系列復雜的變化(DNA復制、染色體組裝等)后,細胞通過形成有絲分裂器,將遺傳物質平均分配到兩個字細胞中,從而保證了細胞在遺傳上的穩定性。)
meiosis:減數分裂(減數分裂是一種與有性生殖中配子產生相關的特殊細胞分裂,其主要特征是DNA只復制一次,細胞連續分裂兩次,所產生的子細胞中染色體數目比親代細胞減少一半,這對于維持生物世代間遺傳的穩定性有重要意義。減數分裂中可發生遺傳物質互換、重組及自由組合,由此構成生物變異及多樣性的基礎。)
cell cycle:細胞周期(細胞周期,是指能持續分裂的真核細胞從一次有絲分裂結束后生長,再到下一次分裂結束的循環過程。)
synapsis:聯會(染色質進一步凝集,分別來自父母雙方的、形態及大小相同的同源染色體間兩兩配對,稱為聯會。)
homologous chromosomes:同源染色體(分別來自父母雙方的、形態及大小相同的染色體。)cyclin-dependent kinase:細胞周期蛋白依賴性激酶(細胞周期蛋白依賴性激酶,為一類必須語細胞周期蛋白結合,才具有激酶活性的蛋白激酶,通過磷酸化多種與細胞周期相關的蛋白,Cdk可在細胞周期調控中起關鍵作用。)
cell differentiation:細胞分化(由單個受精卵產生的細胞,在形態結構、生化組成和功能等方面均發生了明顯的差異,形成這種穩定性差異的過程稱為細胞分化。)
totipotent cell:全能性細胞(具有在一定條件下分化發育為完整個體的特異性的細胞稱為全能性細胞。)
cell determination:細胞決定(在個體發育過程中,細胞在發生可識別的分化特征之前就已經決定了未來的發育命運,只能像特定的方向分化的狀態,稱之為細胞決定。)
dedifferentiation去分化(在某些條件下,分化了的細胞也不穩定,其基因活動模式也可發生可逆性的變化,又回到未分化的狀態,這一變化過程稱為去分化。)
luxury protein:奢侈蛋白(多細胞生物在個體發育過程中,其基因組DNA并不全部表達,而是按照一定的時空順序,在不同細胞和統一細胞的不同發育階段發生差異表達,這就導致了所謂的奢侈蛋白即細胞特異性蛋白質的產生。)
house-keeping gene:持家基因(生物體各類細胞中都表達,為維持細胞存活和生長所必須的蛋白質編碼的基因。)
maternal gene:母體基因(在卵子發生過程中表達,表達產物(母體因子)存留與卵子中,受精后通過這些母體因子影戲那個胚胎發育的基因。)cell aging:細胞衰老(是指隨著時間的推移,細胞增殖能力和生理功能逐漸下降的變化過程。)apoptosis:細胞凋亡(是指由死亡信號誘發的受調節的細胞死亡過程,是細胞生理性死亡的普遍形式。)
necrosis:壞死(是指由于損傷、缺血或感染引起的細胞死亡顯現,伴生炎癥。)
第三篇:醫學細胞生物學_重點名詞解釋
unit menmbrane單位膜 細胞膜性結構在電鏡下觀察呈現出較為一致的3層結構,即電子致密度高的內外兩層之間夾著電子致密度較低的中間層,稱為單位膜。
fluid mosaic model流動鑲嵌模型該模型認為細胞膜由流動的脂雙層和嵌在其中的蛋白質組成,具有液晶態特性。磷脂分子以疏水性尾部相對,極性頭部朝向水相組成膜骨架;脂雙層構成膜的連續主體,既具有晶體分子排列的有序性,又具有液體的流動性;球形蛋白質分子以各種形式與脂質雙分子層結合。糖類附在膜外表面。強調細胞膜的流動性和不對稱性。
Cell surface細胞表面 人們把細胞膜、細胞外被、細胞膜內面的胞質溶膠、各種細胞連接結構和細胞膜的一些特化結構統稱為細胞表面。
fluidity細胞膜的流動性是指膜脂和膜蛋白處于不斷運動的狀態。這是生物膜的基本特征之一。
cell coat細胞外被 細胞膜上的糖蛋白和糖脂上所有糖類都位于膜的外表面。在大多數真核細胞膜的表面,富糖類的周緣區常被稱為細胞外被或糖萼。細胞外被中的寡糖和多糖能吸附水分,形成黏性表面,可以保護細胞表面免受機械損傷和化學損傷;而且細胞外被在細胞與細胞間的識別和黏附方面也有重要作用。
cell junction 細胞連接多細胞生物的已經喪失了某些獨立性,為了促進細胞間的相互聯系,相鄰細胞膜接觸區域特化形成一定的連接結構,稱為細胞連接,其作用是加強細胞間的機械聯系,維持組織結構的完整性,協調細胞間的功能活動。分為閉鎖連接、錨定連接、通訊連接。
amphipathic molecule雙親媒性分子:既親水又疏水的分子叫做雙親媒性分子。比如磷脂,頭部為由磷酸和堿基組成的磷脂酰堿基,極性很強,有親水性;尾部是兩條非極性的脂肪酸鏈,有疏水性。liposome脂質體:為了進一步減少雙分子層兩端疏水尾部與水接觸的機會,脂質分子在水中排列成雙分子后形成一種自我封閉的雙層球型結構。
Endomembrane內膜系統位于細胞之中的膜性結構將細胞內部區域化,形成執行不同功能的膜性細胞器,如內質網、GC、溶酶體、過氧化物酶體以及小泡和液泡等,統稱為內膜系統。
lysosome溶酶體一層單位膜構成,囊泡狀,內含多種酸性水解酶類。
matrix 基質線粒體內腔充滿了電子密度較低的可溶性蛋白質和脂肪等成分,稱之為基質。
elementary particle基粒 即ATP酶復合體。內膜的內表面附著許多突出于內腔的顆粒,頭部具有酶活性,能催化ADP磷酸化生成ATP。molecular chaperone分子伴侶是一類能夠協助其它多肽進行正常折疊、組裝、轉運、降解的蛋白,并在DNA的復制、轉錄、細胞骨架功能、細胞內的信號轉導等廣泛的領域都發揮著重要的生理作用。A site。A部位也稱氨酰基部位或受位,主要位于核糖體大亞基上,是接受氨酰基-tRNA的部位。
P site。P部位又稱肽酰基部位或供位,主要位于核糖體小亞基上,是肽酰基-tRNA移交肽鏈后,tRNA釋放的部位。
polyribosome多聚核糖體 當進行蛋白質合成時,大、小亞基必需結合在一起才能發揮作用,而且常常是多個核糖體結合在一條mRNA分子上,稱為多聚核糖體。
chromatin染色質 是間期細胞遺傳物質的存在形式,由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA等構成的細絲狀復合結構,形狀不規則,彌散分布于細胞核內。
chromosome染色體 是指細胞在有絲分裂或減數分裂過程中,染色質經復制后反復纏繞凝聚而成的條狀或棒狀結構,借以保證DNA被準確的分配到子代細胞中,對物種遺傳性狀穩定性的維持起到重要作用。
nuclear skeleton核骨架 它是真核細胞間期核中除核膜、染色質與核仁以外的部分,是一個以非組蛋白為主構成的一個纖維網架結構。核骨架與核纖層、中間纖維相連形成一個網絡體系,是貫穿于細胞核與細胞質之間的一個獨立結構系統 nuclear lamina核纖層 內層核膜靠核質一側的一層由纖層蛋白組成的纖維狀網絡結構,稱為核纖層。核仁周期 指核仁在細胞周期中出現的一系列結構與功能的周期性變化,進行周期性消失與重建的過程。
karyotype核型是指某一個體細胞的全部染色體在有絲分裂中期的表型,包括染色體的數目、大小和形態特征。
loop model襻環模型該模型認為30nm的染色質纖維折疊成襻環,襻環沿染色體縱軸由中央向四周放射狀伸出,環的基部集中在染色單體的中央,連接在非組蛋白支架上。
extracellular matrix,ECM細胞外基質:機體發育過程中由細胞合成并分泌到細胞外的生物大分子所構成的纖維網狀物質,分布于細胞與組織之間、細胞周圍或形成上皮細胞的基膜,將細胞與細胞或細胞與基膜相聯系,構成組織與器官,使其連成有機整體。包括膠原與彈性蛋白,非膠原糖蛋白,氨基聚糖和蛋白聚糖等。basement membrane基底膜 上皮細胞下面特化的細胞外基質,由Ⅳ型膠原、層粘連蛋白及硫酸乙酰肝素蛋白聚糖等構成的網狀結構。對上皮細胞、內皮細胞等的生命活動具有重要影響。
GAG氨基聚糖:由氨基己糖和糖醛酸(硫酸角質素中是半乳糖)二糖結構單位重復排列,聚合形成的無分支長鏈多糖。包括透明質酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角質素6種。anchorage dependence錨定依賴性正常真核細胞除了成熟血細胞外,大多須黏附于特定的細胞外基質上才能抑制凋亡而存活,稱為錨定依賴性。
simple diffusion 單純擴散不消耗細胞代謝的能量,不依靠專一性膜蛋白分子,只要物質在膜的兩側保持一定的濃度差即可發生的最簡單的運輸方式。ligand-gated channel 配體閘門通道僅在細胞外的配體與細胞表面結合時發生反應,引起通道蛋白構象發生改變時開放的閘門通道稱為配體閘門通道 voltage-gated channel電壓閘門通道僅在膜電位發生變化時才開放的閘門通道稱為電壓閘門通道
carrier protein載體蛋白是鑲嵌于膜上的運輸蛋白,具有高度的特異性,其上有結合點,能特異的與某一種物質進行暫時性的可逆結合。
facilitated diffusion幫助擴散借助于細胞膜上載體蛋白的構象變化而順濃度梯度的物質運輸方式稱為幫助擴散。
Membrane flow膜流 指由于膜泡運輸,真核細胞生
物膜在各個膜性細胞器及質膜之間的常態性轉移。
co-transport伴隨運輸有些物質逆濃度主動運輸的動力不是直接來自ATP水解,而是由離子濃度梯度中儲存的能量來驅動的。人們把這種由Na+等離子驅動的主動運輸過程稱為伴隨運輸。
constitutive pathway of secretion結構性分泌途徑:在真核細胞中不斷產生分泌蛋白,它們合成后立即包裝如高爾基復合體的分泌囊泡中,然后被迅速帶到細胞膜處排出,這種分泌過程稱為結構性分泌途徑。
regulated pathway of secretion調節性分泌途徑一些細胞所要分泌的蛋白或小分子,儲存于特定的分泌囊泡中,只有當接收細胞外信號的刺激時,分泌囊泡才移到細胞膜處,與其融合將囊泡中分泌物排出,這種分泌過程稱為調節性分泌途徑。
signal patch信號斑:存在于完成折疊的蛋白質中,構成信號斑的信號序列之間可以不相鄰,折疊在一起構成蛋白質分選的信號。
G-protein-coupled receptorG蛋白偶聯受體: 一種膜蛋白受體,可以激活G蛋白,介導許多細胞外信號的傳導。其結構特征包括:
1、一條多肽鏈構成,7個跨膜的α螺旋區;
2、N端朝向胞外,C端朝向胞內;
3、N端有糖基化位點,C端的第三袢環和C端有磷酸化位點。
G protein.G蛋白 是一類在信號轉導過程中,與受體偶聯的、能與鳥苷酸結合的蛋白質,位于細胞膜胞質面,為可溶性的膜外周蛋白,由αβγ三個蛋白亞基組成,有GTP酶的活性,可結合GDP。G蛋白的功能主要是通過其自身構象的變化,激活效應蛋白,進而實現信號從胞外向胞內的的傳遞。
adenylate cyclase, AC腺苷酸環化酶:是G蛋白的效應蛋白,可催化ATP生成cAMP,是cAMP信號傳遞系統的關鍵酶。cellular respiration細胞呼吸:糖、蛋白質、脂肪等有機物,逐步分解釋放能量,最終生成CO2和H2O;與此同時,分解代謝所釋放出的能量儲存于ATP中,這一過程稱為細胞呼吸,也稱為生物氧化或細胞氧化。
substrate-level phosphorlation底物水平磷酸化 由高能底物水解放能,直接將高能磷酸鍵從底物轉移到ADP或其他核苷二磷酸上使其磷酸化的作用,稱為底物水平磷酸化。
chemiosmotic coupling hypothesis化學滲透假說 : ATP合成的一種機制。氧化磷酸化偶聯的基本原理是電子傳遞中的自由能差造成H+穿膜傳遞,暫時轉變為橫跨線粒體內膜的電化學質子梯度。然后,質子順濃度梯度回流并釋放出能量,驅動結合在內膜上的ATP合酶,催化ADP磷酸化成ATP。
電子傳遞鏈 在線粒體內膜上有序的排列成相互關聯的鏈狀的傳遞電子的酶體系,它們能夠可逆的接受和釋放質子和電子。
ATP synthase ATP合酶 是線粒體內膜的內表面附著的球形基粒,將呼吸鏈電子傳遞過程中釋放的電子能量用于使ADP磷酸化成ATP的關鍵裝置,是多種多肽結構的復合體,稱為ATP合酶。分為頭部、柄部、基片。
axonal transport軸突運輸發生在軸突內的物質運輸稱為軸突運輸,目前已知的軸突運輸是沿著微管提供的軌道進行的。
acrosomal reaction頂體反應 卵細胞表面覆蓋著膠狀物,為了越過這道屏障,精子細胞首先伸出一個頂體突起,穿透膠質層和卵黃層,使精卵細胞膜融合而完成受精,這個過程稱為頂體反應。
kinesin驅動蛋白:是微管動力蛋白,其分子結構由2條重鏈和2條輕鏈聚合而成。
myosin肌球蛋白:微絲的動力蛋白,每個肌球蛋白分子有一條重鏈和數條輕鏈組成,分為頭部、頸部、尾部。
dynein動位蛋白:微管動力蛋白,包括胞質動位蛋白和纖毛動位蛋白。
transposon轉座子 是從染色體的一個位置轉移到另一位置或者在不同染色體之間移動,又稱為移動基因。
gap gene間隔基因:基因轉錄區中位于編碼基因之間的,與蛋白質翻譯無關的序列。overlapping gene重疊基因:同一DNA序列中2個基因的核苷酸序列相互重疊。
split gene割裂基因:在真核生物細胞基因中,編碼序列常常被非編碼序列隔斷,呈現分裂狀。
genetic codon遺傳密碼:mRNA上相鄰的3個堿基排列形成一個密碼子,一個密碼子決定一種氨基酸的形成,所有的密碼子統稱遺傳密碼。
translation翻譯 mRNA從細胞核進入細胞質后,在核糖體上進行蛋白質合成的過程即為翻譯(translation)。
cell proliferation細胞增殖:細胞通過生長和分裂獲得具有與母細胞相同遺傳特征的子代細胞,從而使細胞數目成倍增加的過程。它是細胞發育過程中的一個階段,也是細胞生命活動的一種體現,使生命得以延續。
Restriction point限制點。正常細胞的G1期有某些特殊的調節點,起到控制細胞增殖周期開關作用的,被稱為限制點。
MPF有絲分裂促進因子 M期細胞質中存在某種成分能使間期細胞提前進入M期,這種成分后來被命名為有絲分裂促進因子。它是調節細胞進出M期所必須的的蛋白質激酶,具有廣泛的生物學功能,通過促進靶蛋白的磷酸化而改變其生理活性。
mitotic apparatus有絲分裂器 在中期細胞中,由染色體、星體、中心粒及紡錘體所組成的結構被稱為有絲分裂器。中期以后發生的染色體分離、染色體向兩極的移動及平均分配到子代中,有絲分裂器起到了關鍵性的作用。
growth factor生長因子是一大類與細胞增殖有關的多肽類信號物質。目前發現的生長因子多數有促進細胞增殖的功能,少數兼具雙重調節作用,能促進一類細胞的增殖,而抑制另一類細胞。
synapsis聯會減數分裂偶線期同源染色體發生配對現象,稱為聯會。聯會的結果是每對染色體形成一個緊密相伴的二價體bivalent。
cdk細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶:為一類必須與細胞周期蛋白結合后才具有激酶活性的蛋白激酶,通過磷酸化在細胞周期調控中起關鍵核細胞中一些功能相似的同源蛋白,由一個相關基因家族編碼,能隨細胞周期進程周期性的出現及消失。在細胞周期各特定階段中,不同的周期蛋白相繼表達,并與細胞中的其他蛋白結合,對細胞周期相關活動進行調節。
check point 細胞周期檢測點為了保證細胞染色體數目的完整性及細胞周期正常運轉,細胞中存在著一系列監控系統,可對細胞周期發生的重要事件及出
現的故障加以檢測,只有當這些事件完成或故障修復后,才允許細胞周期進一步進行,該監控系統即為檢測點。
dertermination決定:細胞從分化方向確定開始到出現特異形態特征之前這 細胞全能性是單個細胞在一定條件下增殖、分化發育成為完整個體的能力,具有這種能力的細胞稱為全能性細胞(totipotent cell)
induction誘導一部分細胞對鄰近細胞的形態發生影響,并決定其分化方向。
inhibition抑制在胚胎發育中,分化的細胞受到臨近細胞產生抑制物質的影響。
housekeeping gene管家基因是維持細胞最低限度的功能所必不可少的基因,但對細胞分化一般只有協助作用。
luxury gene奢侈基因指與各種分化細胞的特殊性狀有直接關系的基因,喪失這類基因對細胞的生存并無直接影響。
oncogene癌基因是控制細胞生長和分裂的正常基因突變的一種形式,能引起正常細胞癌變。
homobox gene,Hox同源框基因:是一種同源異型基因,在胚胎發育過程中將空間特異性賦予身體前后軸不同部位的細胞,進而影響細胞分化
Cleavage卵裂:多細胞動物早期胚胎,自受精卵至囊胚早期的細胞有絲分裂。在此階段,胚胎的體積與受精卵差別不大。再生regeneration是生物體受損后組織或器官在原有基礎上重新形成已失去部分的過程,也是修復的一種。
Stem cell干細胞:是一類具有自我更新和分化潛能的細胞,能夠產生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。
它的主要功能是控制和維持細胞的再生。全能干細胞Totipotent stem cell:具有自我更新和分化形成任何類型細胞的能力,能發育成為有ige完整個體的發育全能性早起胚胎細胞。受精卵和8細胞器之前的每一個胚胎細胞都是全能干細胞多能干細胞puripopent stem cell:囊胚內細胞團細胞具有分化為成熟個體中所有細胞類型的潛能,但沒有形成一個完整個體的能力,這種早期胚胎細胞成為多能干細胞
專能干細胞 multipopent stem cell:由多能干細胞分化而來的具有特殊功能的細胞群體單能干細胞 unipopent stem cell:只能產生一種類型細胞的干細胞
Embryonic germ stem cell胚胎干細胞 機體在發育過程中存在處于不同分化等級的干細胞,囊胚內細胞團中的細胞具有分化為機體任何一種組織器官的潛能,故稱之為胚胎干細胞。somatic成體干細胞:出現在已特化的組織中的未分化的細胞,能夠自我更新,并且能分化產生該組織的各種特化類型的組織細胞。
對稱分裂symmetry division:干細胞分裂產生同類型細胞,如兩個子細胞都是干細胞或都是分化細胞 不對稱分裂asymmetry division:干細胞分裂產生不同類型細胞,如兩個子細胞中一個是干細胞另一個是分化細胞
stem cell niche干細胞巢:一系列的干細胞與細胞外所有物質共同構成的細胞生長的微環境,又稱為干細胞巢。
Trans-differentiation轉分化:一種組織類型的干細胞,在適當條件下分化成另一組織類型的細胞。Dedifferentiation去分化:干細胞向其前體細胞的逆向轉化。
transit amplifying cell過渡放大細胞:干細胞分裂時必須要經過快速的增殖期產生過渡放大細胞。過度放大細胞介于干細胞和分化之間,分裂較快,經過若干次分裂后產生分化細胞,其作用是通過較少的肝細胞產生較多的分化細胞。
cell fusion細胞融合:是在自發或人工誘導下,兩個不同基因型的細胞或原生質體融合形成一個雜種細胞。
differential centrifugation差速離心法:根據顆粒大小和密度的不同存在的沉降速度差別,分級增加離心力,從試樣中依次分離出不同組分的方法。
第四篇:細胞生物學總結
第三章
1.一切生物學問題的答案最終要到細胞中去尋找
細胞是一切生物體的最基本的結構和功能單位。所謂生命實質上即是細胞屬性的體現。生物體的一切生命現象,如生長、發育、繁殖、遺傳、分化、代謝和應激等都是細胞這個基本單位的活動體現。生物科學,如生理學、解剖學、遺傳學、免疫學、胚胎學、組織學、發育生物學、分子生物學等,其研究的最終目的都是要從細胞水平上來闡明各自研究領域中生命現象的機理。現代生物學各個分支學科的交叉融合是21世紀生命科學的發展趨勢,也要求各個學科都要到細胞中去探索生命現象的奧秘。3.細胞的基本共性
a相似的化學組成b 脂-蛋白體系的生物膜c相同的遺傳裝置d蛋白質合成機器——核糖體e一分為二的分裂方式
真核細胞(重點、難點)真核細胞基本結構(3個系統)
4.原核細胞
a沒有典型核結構b包括支原體、衣原體、立克次氏體、細菌、放線菌與藍藻等c大部分原核細胞主要遺傳物質僅為一個環狀DNAd細胞內沒有以膜為基礎的各種細胞器,也沒有細胞核膜e細胞體積一般很小,直徑由0.2 至 10 μm 不等
原核細胞 細菌和藍藻 支原體是迄今發現的最小最簡單的細胞 5.真核細胞
a以脂質及蛋白質成分為基礎的生物膜結構系統b.以核酸與蛋白質為主要成分的遺傳信息傳遞與表達系統c由特異蛋白質裝配構成的細胞骨架系統
植物細胞與動物細胞的比較 a動物細胞 溶酶體 中心體 b植物細胞 細胞壁 液泡 葉綠體
第四章
生物膜的結構模型a三明治模型b單位膜模型c流動鑲嵌模型e脂筏模型 生物膜的特性
A為細胞生命活動提供穩定的內環境B選擇性的物質運輸,包括代謝產物的排入和代謝產物的排出,其中伴隨能量物質的傳遞C提供細胞結合位點,并完成細胞膜內外信息的傳導D為多種酶提供識別位點,使酶高效有序的發揮其作用E介導細胞與細胞,細胞與細胞外基質的連接E質膜參與形成多種細胞表面特化結構 脂筏模型
膽固醇、鞘磷脂等富集區域形成相對有序的脂相,如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”載著執行特定生物學功能膜蛋白 膜脂的功能
a構成膜的基本骨架;b是膜蛋白的溶劑;c為某些膜蛋白(酶)維持構象、表現活性提供環境 膜蛋白的三種基本類型 a外在膜蛋白或外周膜蛋白b內在膜蛋白或整合膜蛋白 c 脂錨定膜蛋白 第五章
通道蛋白與載體蛋白介導物質運輸的比較
a載體蛋白(carrier proteins):它的一側與溶質結合,經過載體構象的變化把溶質轉運到膜的另一端。介導被動運輸與主動運輸。
b通道蛋白(channel proteins):它在膜上形成極小的親水孔,溶質能擴散通過該孔。只介導被動運輸。比較載體蛋白與通道蛋白的異同
相同點:化學本質均為蛋白質、分布均在細胞的膜結構中,都有控制特定物質跨膜運輸的功能。不同點:載體蛋白:與特異的溶質結合后,通過自身構象的改變以實現物質的跨膜運輸。
通道蛋白:①通過形成親水性通道實現對特異溶質的跨膜轉運
②具有極高的轉運效率
③沒有飽和值
④離子通道是門控的(其活性由通道開或關兩種構象調節)
小結細胞膜對物質的運輸
a小分子、離子的跨膜轉運方式 載體蛋白和通道蛋白 簡單擴散 被動運輸 主動運輸 b大分子、顆粒物質的胞吞和胞吐
受體介導的內吞 說明鈉鉀泵的工作原理及其生物學意義。
工作原理:在細胞內側α亞基與鈉離子相結合促進ATP水解,α亞基上的天冬氨酸殘基引起α亞基的構象發生變化,將鈉離子泵出細胞外,同時將細胞外的鉀離子與α亞基的另一個位點結合,使其去磷酸化,α亞基構象再度發生變化將鉀離子泵進細胞,完成整個循環。鈉離子依賴的磷酸化和鉀離子依賴的去磷酸化引起構象變化有序交替發生。每一個循環消耗一個ATP分子泵出三個鈉離子和泵進兩個鉀離子。生物學意義:①維持細胞膜電位②維持動物細胞滲透平衡③吸收營養 比較P-型離子泵、V-型質子泵、F-型質子泵和ABC超家族的異同。
(1)相同點: ① 都是跨膜轉運蛋白 ② 轉運過程伴隨能量流動 ③ 都介導主動運輸過程 ④ 對轉運底物具有特異性 ⑤ 都是ATP驅動泵
(2)不同點: ① P型泵轉運過程形成磷酸化中間體,V型,F型,ABC超家族則無
② P型,V型泵,ABC超家族都是逆電化學梯度消耗ATP運輸底物,F型泵則是順電化學梯度合成ATP
③ P型泵主要負責Na+,K+,H+,CA2+跨膜梯度的形成和維持,V型,F型只負責H+的轉運,ABC超家族轉運多種物質 試述胞吞作用的類型及功能
(1)類型: ① 吞噬作用 ② 胞飲作用:a.網格蛋白依賴的胞吞作用b.胞膜窖依賴的胞吞作用c.大型胞飲作用d.非網格蛋白/胞膜窖依賴的胞吞作用
(2)功能: ① 吞噬作用:a.原生動物攝取食物的一種方式b.高等生物體中攝取營養物質,清楚侵染機體的病原體及衰老或凋亡的細胞 ② 胞飲作用:a.大多數動物細胞攝取特定大分子的有效途徑,是一種選擇性濃縮機制,在保證細胞大量攝入特定大分子的同時,又可避免吸入細胞外大量液體。b.參與胞內體分選途徑
第二章 細胞的統一性與多樣性
一、名詞解釋
1、細胞 :生命活動的基本單位。
2、病毒(virus):非細胞形態生命體,最小、最簡單的有機體,必須在活細胞體內復制繁殖,徹底寄生性。
3、原核細胞 :沒有核膜包裹的和結構的細胞,細菌是原核細胞的代表。
4、質粒 :細菌的核外DNA。裸露環狀DNA分子,可整合到核DNA中,常做基因工程載體。
二、選擇題
1、在真核細胞和原核細胞中共同存在的細胞器是(D)
A.中心粒 B.葉綠體 C.溶酶體 D.核糖體
2、在病毒與細胞起源的關系上,下面的哪種觀點越來越有說服力(C)A.生物大分子→病毒→細胞 B.生物大分子→細胞和病毒 C.生物大分子→細胞→病毒 D.都不對
3、原核細胞與真核細胞相比較,原核細胞具有(C)
A.基因中的內含子 B.DNA復制的明顯周期性
C.以操縱子方式進行基因表達的調控 D.轉錄后與翻譯后大分子的加工與修飾
4、下列沒有細胞壁的細胞是(A)
A、支原體 B、細菌 C、藍藻 D、植物細胞
5、SARS病毒是(B)。
A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、類病毒 D、朊病毒
6、原核細胞的呼吸酶定位在(B)。
A、細胞質中 B、細胞質膜上 C、線粒體內膜上 D、類核區內
7、逆轉錄病毒是一種(D)。
A、雙鏈DNA病毒 B、單鏈DNA病毒 C、雙鏈RNA病毒 D、單鏈RNA病毒
四、判斷題
1、病毒的增殖又稱病毒的復制,與細胞的一分二的增殖方式是一樣的。×
2、細菌核糖體的沉降系數為70S,由50S大亞基和30S小亞基組成。√
3、細菌的DNA復制、RNA轉錄與蛋白質的翻譯可以同時同地進行,即沒有嚴格的時間上的階段性及空間上的區域性。√ 4.病毒是僅由一種核酸和蛋白質構成的核酸蛋白質復合體。×
5.藍藻的光合作用與某些具有光合作用的細菌不一樣,藍藻在進行光合作用時不能放出氧氣,而光合細菌則可以放出氧氣。× 6.古核生物介于原核生物與真核生物之間,從分子進化上來說古核生物更近于真核生物。√
六、問答題:
1、如何理解“細胞是生命活動的基本單位”這一概念? 答:①細胞是構成有機體的基本單位 ②細胞是代謝與功能的基本單位
③細胞是有機體生長與發育的基本單位 ④細胞是繁殖的基本單位,是遺傳的橋梁 ⑤細胞是生命起源的歸宿,是生物進化的起點
⑥細胞是物質結構、能量與信息過程精巧結合的綜合體 ⑦細胞是高度有序的,具有自組裝能力的自組織體系。
2、簡述原核細胞與真核細胞最根本的區別。答:①基因組很小,多為 一個環狀DNA分子 ②沒有以膜為基礎的各類細胞器,也無細胞核膜 ③細胞的體積一般很小 ④細胞膜的多功能性
⑤DNA復制、RNA轉錄與蛋白質的合成的結構裝置沒有空間分隔,可以同時進行,轉錄與翻譯在時間空間上是連續進行的。
3、為什么說支原體是最小最簡單的細胞?
答:一個細胞生存與增殖必須具備的結構裝置與技能是:細胞膜、DNA與RNA、一定數量的核糖體以及催化主要酶促反應所需的酶,可以推算出一個細胞所需的最小體積的最小極限直徑為140nm~200nm,而現在發現的最小的支原體的直徑已經接近這個極限,因此比支原體更小更簡單的結構似乎不能滿足生命活動的需要。
4、簡述細胞的基本共性。答:①相似的化學組成 ②脂-蛋白體系的生物膜 ③相同的遺傳裝置 ④一分為二的分裂方式
第四章 細胞質膜
一、名詞解釋
細胞質膜(plasma membrane):指圍繞在細胞最外層,由脂質、蛋白質和糖類組成的生物膜。生物膜(biomembrane):細胞內的膜系統與細胞質膜。
脂質體 :根據磷脂分子可在水相中形成穩定的脂雙層膜的現象而制備的人工膜。
紅細胞影 :哺乳動物成熟的紅細胞經低滲處理后,質膜破裂,同時釋放出血紅蛋白和胞內其他可溶性蛋白,這時紅細胞仍然保持原來的基本形狀和大小。
膜骨架 :指細胞質膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網架結構。它從力學上參與維持細胞質膜的形狀并協助質膜完成多種生理功能。
三、選擇
1、紅細胞膜骨架蛋白的主要成分是(A)
A、血影蛋白 B、帶3蛋白 C、血型糖蛋白 D、帶7蛋白
2、有關膜蛋白不對稱性的描述,不正確的是(C)
A、膜蛋白的不對稱性是指每一種膜蛋白分子在細胞膜上的分布都具有明確的方向性 B、膜蛋白的不對稱性是生物膜完成時空有序的各種生理功能的保障 C、并非所有的膜蛋白都呈不對稱分布
D、質膜上的糖蛋白,其糖殘基均分布在質膜的ES面。3、1972年,Singer 和 Nicolson提出了生物膜的(C)
A、三明治模型 B、單位膜模型 C、流體鑲嵌模型 D、脂筏模型
4、目前被廣泛接受的生物膜分子結構模型為(C):
A、片層結構模型 B、單位膜結構模型 C、流動鑲嵌模型 D、板塊鑲嵌模型
5、細胞外小葉斷裂面是指(C):
A、ES B、PS C、EF D、PF
6、熒光漂白恢復技術驗證了(B)
A、膜蛋白的不對稱性 B、膜蛋白的流動性 C、脂的不對稱性 D、以上都不對
7、最早證明膜是有脂雙層組成的實驗證據是(C):
A、對紅細胞質膜的顯微檢測 B、測量膜蛋白的移動速度 C、從血細胞中提取脂質,測定表面積,在于與細胞表面積比較 D、以上都是
四、判斷
1、相對不溶于水的親脂性小分子能自由穿過細胞質膜√
2、在生物膜中,不飽和脂肪酸含量越多,相變溫度愈低,流動性越大。√
3、細胞膜上的膜蛋白是可以運動的,其運動方式與膜脂相同。×
4、相變溫度以下,膽固醇可以增加膜的流動性;相變溫度以上,膽固醇可限制膜的流動性。×
5、原核生物和真核生物細胞質膜內都含有膽固醇。×
6、膜的流動性不僅是膜的基本特征之一,同時也是細胞進行生命活動的必要條件。√
7、質膜對所有帶電荷的分子都是不通透的。×
8、人鼠細胞的融合實驗,不僅直接證明了膜蛋白的流動性,同時也間接證明了膜脂的流動性。√
9、膜蛋白的跨膜區均呈α螺旋結構。×
10、若改變處理血的離子強度,則血影蛋白和肌動蛋白都消失,說明這兩種蛋白不是內在蛋白。√
五、問答
1、生物膜的基本特征是什么?這些特征與它的生理功能有什么關系? 答:生物膜的基本特征:流動性、膜蛋白的不對稱性 關系:①由于細胞膜中含有一定量的不飽和脂肪酸,所以細胞膜處于動態變化中,與之相適應的功能是,物質的跨膜運輸、胞吞、胞吐作用、信號分子的轉導
②細胞膜中的各組分的分布是不均勻額蛋白質,有的嵌入磷脂雙分子層,有的與之以非共價鍵的形式連接都是適應功能的需要。
2、根據其所在的位置,膜蛋白有哪幾種?各有何特點?
答:①外在(外周)膜蛋白:水溶性,靠離子鍵或其它弱健與膜表面的蛋白質分子或膜脂分子結合,易分離,如磷脂酶。②脂錨定蛋白:通過糖脂或脂肪酸錨定,共價結合
③內在(整合)膜蛋白:水不溶性,形成跨膜螺旋,與膜結合緊密,需用去垢劑使膜崩解后才可分離。
第五章 物質的跨膜運輸
一、名詞解釋
載體蛋白(carrier proteins):是一類膜內在蛋白,幾乎所有類型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白質分子。通過與特定溶質分子的結合,引起一系列構想改變以介導溶質分子的跨膜轉運。
通道蛋白(channel proteins):由幾個蛋白亞基在膜上形成的孔道,能使適宜大小的分子及帶電荷的溶質通過簡單的自由擴散運動從膜的一側到另一側。
簡單擴散 :小分子物質以熱自由運動的方式順著電化學梯度或濃度梯度直接通過脂雙層進出細胞,不需要細胞提供能量,也無需膜轉運蛋白的協助
被動運輸:指溶質順著電化學梯度或濃度梯度,在膜轉運蛋白協助下的跨膜轉運方式,又叫協助擴散。
主動運輸:物質逆濃度梯度或電化學梯度,由低濃度向高濃度一側進行跨膜轉運的方式,需要細胞提供能量,需要載體蛋白的參與。
胞吞作用 :細胞通過質膜內陷形成囊泡,將胞外的生物大分子、顆粒性物質或液體等攝取到細胞內,以維持細胞正常的代謝活動。
胞吐作用:細胞內合成的生物分子和代謝物以分泌泡的形式與質膜融合而將內含物分泌到細胞表面或細胞外的過程。
ATP驅動泵:是ATP酶直接利用水解ATP提供的能量,實現離子或小分子逆濃度梯度或電化學梯度的跨膜運輸。
胞飲作用 :細胞對液體物質虎細微顆粒物質的攝入和消化過程,由質膜內陷形成吞飲小泡,將轉運的物質包裹起來進入細胞質,被吞物質被細胞降解后利用。大多數的真核細胞都能通過胞飲作用攝入和消化所需的液體物質和溶質。
三、選擇
1、不屬于主動運輸的物質跨膜運輸是(C)
A、質子泵 B、鈉鉀泵 C、協助擴散 D、膜泡運輸
++
2、真核細胞的胞質中,Na和K平時相對胞外,保持(C)。
++A、濃度相等 B、[Na]高,[K]低
++++C、[Na]低,[K]高 D、[Na] 是[K]的3倍
3、植物細胞和細菌的協同運輸通常利用哪一種濃度梯度來驅動(B)
2++++A、Ca B、H C、Na D、K
4、細胞內低密度脂蛋白進入細胞的方式為(D)
A、協同運輸 B、協助擴散 C、穿胞運輸 D、受體介導的胞吞作用
5、關于F-質子泵,正確的描述是(D)
A、存在于線粒體和內膜系統的膜上 B、工作時,通過磷酸化和去磷酸化實現構象改變 C、運輸時,是由低濃度向高濃度轉運 D、存在于線粒體內膜和葉綠體的類囊體膜上
6、下列物質中,靠主動運輸進入細胞的物質是(D)
+A、H20 B、甘油 C、O2 D、Na
7、胞吞和胞吐作用是質膜中進行的一種(C)
A、自由擴散 B、協助擴散 C、主動運輸 D、協同運輸
8、關于鈣泵的描述不正確的是(D)
A、主要存在于線粒體膜、內質網膜和質膜上 B、本質是一種鈣ATP酶 C、質膜上鈣泵的作用是將鈣離子泵出細胞 D、內質網膜上的鈣泵的作用是將鈣離子泵入細胞
9、小腸上皮吸收葡萄糖是通過(C)
A、鈉鉀泵 B、鈉離子通道 C、鈉離子協同運輸 D、氫離子協同運輸
10、下列各組分中,可通過自由擴散通過細胞質膜的一組是(B)
+ A、H20、CO2、Na B、甘油、苯、O2
-C、葡萄糖、N2、CO2 D、蔗糖、苯、Cl +++
11、Na-K泵由α、β兩個亞基組成,當α亞基上的(C)磷酸化才可能引起α亞基構象變化,而將Na泵出細胞外。A、蘇氨酸 B、酪氨酸 C、天冬氨酸 D、半胱氨酸
12、下列哪種運輸不消耗能量(B)。
A、胞飲作用 B、協助擴散 C、胞吞作用 D、主動運輸
四、判斷
1、被動運輸不需要ATP及載體蛋白,而主動運輸則需要ATP及載體蛋白。×
2、P、V型質子泵在結構上與鈣泵相似,在轉運質子的過程中,涉及磷酸化和去磷酸化。×
3、通道蛋白介導的物質的運輸都屬于被動運輸。√
4、質膜對所有帶電荷的離子是高度不透性的。×
5、通道蛋白必須首先與溶質分子結合,然后才能允許其通過。×
6、動物細胞內低鈉高鉀的環境主要是通過質膜的離子通道來完成。√
7、載體蛋白允許溶質穿膜的速率比通道蛋白快得多。×
8、載體蛋白之所以由稱通透酶,是因為它具有酶的一些特性,如對底物進行修飾。×
9、協助擴散是一種被動運輸的方式,它不消耗能量,但要在通道蛋白或載體蛋白的協助下完成。√
10、鈉鉀泵是真核細胞中普遍存在的一種主動運輸方式。×
11、胞吞作用與胞吐作用是大分子物質與顆粒性物質的跨膜運輸方式,也是一種主動運輸,需要消耗能量。√
12、主動運輸是物質順化學梯度的跨膜運輸,并需要專一的載體參與。×
2+
13、Ca是細胞內廣泛存在的信使,細胞質中游離的Ca2+濃度比胞外高。×
++
14、Na—K泵既存在于動物細胞質膜上,也存在于植物細胞質膜上。×
15、胞吞作用和胞吞作用都是通過膜泡運輸的方式進行的,不需要消耗能量。×
五、問答
2、說明鈉鉀泵的工作原理及其生物學意義。答:工作原理:在細胞內側α亞基與鈉離子相結合促進ATP水解,α亞基上的天冬氨酸殘基引起α亞基的構象發生變化,將鈉離子泵出細胞外,同時將細胞外的鉀離子與α亞基的另一個位點結合,使其去磷酸化,α亞基構象再度發生變化將鉀離子泵進細胞,完成整個循環。鈉離子依賴的磷酸化和鉀離子依賴的去磷酸化引起構象變化有序交替發生。每一個循環消耗一個ATP分子泵出三個鈉離子和泵進兩個鉀離子。生物學意義:①維持細胞膜電位②維持動物細胞滲透平衡③吸收營養
3、比較載體蛋白與通道蛋白的異同
答:相同點:化學本質均為蛋白質、分布均在細胞的膜結構中,都有控制特定物質跨膜運輸的功能。不同點:載體蛋白:與特異的溶質結合后,通過自身構象的改變以實現物質的跨膜運輸。通道蛋白:①通過形成親水性通道實現對特異溶質的跨膜轉運 ②具有極高的轉運效率
③沒有飽和值
④離子通道是門控的(其活性由通道開或關兩種構象調節)
第六章 線粒體和葉綠體
一、名詞解釋
1、氧化磷酸化 :電子從NADH或FADH2經呼吸鏈傳遞給氧形成水時,同時伴有ADP磷酸化形成ATP。
2、電子傳遞鏈(呼吸鏈):在線粒體內膜上存在有關氧化磷酸化的脂蛋白復合物,它們是傳遞電子的酶體系,由一系列可逆地接受和釋放電子或氫質子的化學物質所組成在內膜上相互關聯地有序排列。
3、ATP合成酶 :ATP合成酶廣泛存在于線粒體、葉綠體、異養菌和光合細菌中,是生物能量轉換的核心酶。該酶分別位于線粒體內膜、類囊體膜或質膜上。參與氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜質子動力勢的推動下催化合成ATP。
4、光合磷酸化 :由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯而生成ATP的過程。
第六章 線粒體和葉綠體
一、名詞解釋
1、氧化磷酸化 :電子從NADH或FADH2經呼吸鏈傳遞給氧形成水時,同時伴有ADP磷酸化形成ATP。
2、電子傳遞鏈(呼吸鏈):在線粒體內膜上存在有關氧化磷酸化的脂蛋白復合物,它們是傳遞電子的酶體系,由一系列可逆地接受和釋放電子或氫質子的化學物質所組成在內膜上相互關聯地有序排列。
3、ATP合成酶 :ATP合成酶廣泛存在于線粒體、葉綠體、異養菌和光合細菌中,是生物能量轉換的核心酶。該酶分別位于線粒體內膜、類囊體膜或質膜上。參與氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜質子動力勢的推動下催化合成ATP。
4、光合磷酸化 :由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯而生成ATP的過程。
三、選擇題
1.線粒體各部位都有其特異的標志酶,線粒體其中內膜的標志酶是(A)。A、細胞色素氧化酶 B、單胺氧酸化酶 C、腺苷酸激酶 D、檸檬合成酶 2.下列哪些可稱為細胞器(B)
A、核 B、線粒體 C、微管 D、內吞小泡 3.下列那些組分與線粒體與葉綠體的半自主性相關(D)。
A、環狀DNA B、自身轉錄RNA C、翻譯蛋白質的體系 D、以上全是。4.內共生假說認為葉綠體的祖先為一種(C)。
A、革蘭氏陰性菌 B、革蘭氏陽性菌 C、藍藻 D、內吞小泡
四、判斷題
1、在真核細胞中ATP的形成是在線粒體和葉綠體細胞器中。(×)
2、線粒體和葉綠體都具有環狀DNA及自身轉錄RNA與轉譯蛋白質的體系。(√)
3、線粒體是細胞的“能量工廠”,葉綠體是細胞的“動力工廠”。(×)
4、ATP合成酶只存在于線粒體、葉綠體中。(×)
5、線粒體和葉綠體的DNA均以半保留的方式進行自我復制。(√)
五、問答題
1、為什么說線粒體和葉綠體是半自主性細胞器?
答:線粒體和葉綠體中有DNA、RNA、核糖體、氨基酸活化酶等,這兩種細胞器均有自我繁殖所必須的基本組分,具有獨立進行轉錄和翻譯的功能。線粒體和葉綠體的絕大多數蛋白質是由核基因編碼,在細胞質核糖體上合成,然后轉移至線粒體或葉綠體內。這些蛋白質與線粒體或葉綠體的DNA編碼的蛋白質協同作用。細胞核一方面提供了絕大部分的遺傳信息,另一方面它具有關鍵的控制功能。即線粒體和葉綠體的自主程度是有限的,對核遺傳系統有很大的依賴性,受核基因租及其自身基因組兩套 遺傳系統的控制。6.簡述線粒體與葉綠體的內共生起源學說和非共生起源學說的主要論點及其實驗論據。
答:①內共生起源學說論:葉綠體起源于細胞內共生的藍藻,其祖先是元和生物的藍細菌即藍藻;線粒體的祖先——原線粒體是一種革蘭氏陰性菌
論據:①基因組和細菌基因組具有明顯的相似性
②具備獨立完整的蛋白合成系統
③分裂方式縊裂與細菌相似
④膜的性質與細菌相似
⑤其他佐證
②非共生起源學說論:真核細胞的前身 是一個進化上比較高等的好氧細菌,解釋了真核細胞核被膜的形成與演化的漸進過程,沒什么實驗論據
2.試比較線粒體與葉綠體在基本結構方面的異同。
答:相同點:雙層膜、外膜通透性高、含孔蛋白、內膜通透性低、均有膜間隙和基質
不同點:線粒體:內膜內陷成嵴,嵴上有基粒。內膜含有ATP合成酶,電子傳遞的復合體,為氧化磷酸化、ATP合成提供必要的保障。
葉綠體:內膜衍生而來的類囊體,外有類囊體膜,膜上有光合電子復合體,ATP合成酶,為光合磷酸化、ATP的合成提供必需的保障,內有類囊體腔
5.試比較線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化的異同點。答:相同點:①需要完整的膜體系
②ATP的形成都是由H+移動所推動的
③葉綠體的CF1因子與線粒體的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用
不同點:①氧化磷酸化由物質氧化驅動電子傳遞,光合磷酸化由光能驅動
②氧化磷酸化耗氧,光合磷酸化放氧 ③相關蛋白質復合物、酶不同 ④葉綠體平均3個H質子穿過ATP合酶產生1個ATP,線粒體中平均2個H質子穿過ATP合酶產生1個ATP 第九章 細胞信號轉導
一、名詞解釋 細胞通訊(cell communication):一個細胞發出的信息通過介質傳遞到另一個細胞產生相應的反應。對于多細胞生物體的發生和組織的構建,協調細胞的功能,控制細胞的生長、分裂、分化和凋亡是必須的。
分子開關():通過活化(開啟)和失活(關閉)2種狀態的轉換來控制下游靶蛋白的活性的調控蛋白。信號分子(signal molecule):細胞的信息載體,能與靶細胞受體結合并傳遞信息。
受體:一種能夠識別和選擇性地結合某種配體(信號分子)的大分子,當與配體結合后,通過信號轉導作用將胞外信號轉導為胞內化學或物理的信號,以啟動一系列過程,最終表現為生物學效應。第二信使(second messenger):細胞表面受體接受胞外信號后最早在胞內產生的信號分子。細胞內重要的第二信使有:cAMP、cGMP、DAG、IP3等。第二信使在細胞信號轉導中起重要作用,能夠激活級聯系統中酶的活性以及非酶蛋白的活性,也控制著細胞的增殖、分化和生存,并參與基因轉錄的調節。
G—蛋白:三聚體GTP結合調節蛋白(trimeric GTP-binding regulatory protein)的簡稱,位于質膜胞漿一側。在信號轉導過程中起著分子開關的作用。
信號轉導(signal transduction):細胞將外部信號轉變為自身應答反應的過程,這是實現細胞間通訊的關鍵過程。
三、選擇題
1、動物細胞間信息的直接傳遞主要是通過(B)完成。
A、緊密連接 B、間隙連接 C、橋粒 D、半橋粒
2、GTP酶激活蛋白(GAP)的作用是(A)。
A、激活Ras B、使Ras失活 C、抑制三聯體G蛋白 D、激活三聯體G蛋白2、3、能與胞外信號特異識別和結合,介導胞內信使生成,引起細胞產生效應的是(C)。
A、載體蛋白 B、通道蛋白 C、受體 D、配體
4、在下列細胞結構中不存在Ca2+-ATPase的是(D)。
A、線粒體膜 B、內質網膜 C、細胞膜 D、核膜
5、分泌信號傳遞最主要的方式是(A)。
A、內分泌 B、旁分泌 C、自分泌 D、突觸信號
6、下列不屬于第二信使的是(C)。
A、cAMP B、cGMP C、DG D、NO +++
7、Na-K泵由α、β兩個亞基組成,當α亞基上的(C)磷酸化才可能引起α亞基構象變化,而將Na泵出細胞外。A、蘇氨酸 B、酪氨酸 C、天冬氨酸 D、半胱氨酸
8、磷酸化運輸也稱基團轉運,其轉運機制是將轉運到細胞內的分子進行磷酸化,使其在細胞內維持“較低”的濃度,運輸過程中涉及酶和蛋白質,所需能量由(D)提供。
A、磷酸烯醇式丙酮酸 B、ATP C、GTP D、NADPH
9、在下列激酶中,除(B)外,都能使靶蛋白的絲氨酸或蘇氨酸磷酸化。A、酪氨酸蛋白激酶 B、蛋白激酶K C、蛋白激酶C D、都不對
10、下列關于信號分子的描述中,不正確的一項是(D)。
A、本身不參與催化反應 B、本身不具有酶的活性 C、能夠傳遞信息 D、可作為酶作用的底物
++
11、真核細胞的胞質中,Na和K平時相對胞外,保持(C)。
++A、濃度相等 B、[Na]高,[K]低
++++C、[Na]低,[K]高 D、[Na] 是[K]的3倍
12、生長因子是細胞內的(C)。
A、結構物質 B、能源物質 C、信息分子 D、酶
13、腎上腺素可誘導一些酶將儲藏在肝細胞和肌細胞中的糖原水解,第一個被激活的酶是(C)。A、蛋白激酶A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸環化酶
14、下列哪種運輸不消耗能量(B)。
A、胞飲 B、協助擴散 C、胞吞 D、主動運輸
15、Ras基因的哪一種突變有可能引起細胞的癌變(B)
A、突變后的Ras蛋白不能水解GTP B、突變后的Ras蛋白不能結合GTP C、突變后的Ras蛋白不能結合Grb2或Sos D、突變后的Ras蛋白不能結合Raf
16、(D)不是細胞表面受體。
A、離子通道 B、酶連受體 C、G蛋白偶聯受體 D、核受體
17、細胞間的識別依賴于(B)。
A、胞間連接 B、粘連分子 C、分泌型信號分子 D、膜上受體
18、動物細胞中cAMP的主要生物學功能是活化(B)。
A、蛋白激酶C B、蛋白激酶A C、蛋白激酶K D、Ca2+激酶
19、在G蛋白中,α亞基的活性狀態是(A)。
A、與GTP結合,與βγ分離 B、與GTP結合,與βγ聚合 C、與GDP結合,與βγ分離 D、與GTP結合,與βγ聚合
四、判斷題
1、NO作為局部介質可激活靶細胞內可溶性鳥甘酸環化酶。(√)
2、親脂性信號分子可穿過質膜,通過與胞內受體結合傳遞信息。(√)
3、胞吞作用與胞吐作用是大分子物質與顆粒性物質的跨膜運輸方式,也是一種主動運輸,需要消耗能量。(√)
4、協助擴散是一種不需要消耗能量、不需要載體參與的被動運輸方式。(×)
5、受化學信號物質刺激后開啟的離子通道稱為配體門通道。(×)
6、大分子物質及顆粒通常以膜泡方式運輸,而小分子及離子往往以穿膜方式運輸。(√)
7、主動運輸是物質順化學梯度的穿膜運輸,并需要專一的載體參與。(×)
8、細胞外信號分子都是通過細胞表面受體又進行跨膜信號傳遞的。(√)
9、G蛋白偶聯受體都是7次跨膜的。(√)
10、G蛋白偶聯受體被激活后,使相應的G蛋白解離成三個亞基,以進行信號傳遞。(√)
11、Ras是由α、β、γ三個亞基組成的GTP酶。(×)
12、胞外信號通過跨膜受體才能轉換成胞內信號。(√)
13、Ca2+是細胞內廣泛存在的信使,細胞質中游離的Ca2+濃度比胞外高。(×)
14、Na+—K+泵既存在于動物細胞質膜上,也存在于植物細胞質膜上。(×)
15、胞吞作用和胞吞作用都是通過膜泡運輸的方式進行的,不需要消耗能量。(×)
16、DG結合于質膜上,可活化與質膜結合的蛋白激酶C。(√)
17、IP3與內質內上的IP3配體門鈣通道結合,關閉鈣通道,使胞內Ca2+濃度升高。(×)
18、硝酸甘油治療心絞痛的作用原理是:硝酸甘油在體內轉化成NO,從而可舒張血管,減輕心臟負荷和心肌的需氧量。(√)簡答題
細胞表面受體分哪幾種類型?各有什么特點?
細胞膜表面受體主要有三類即 離子通道型受體 G蛋白偶聯型受體 和 酶偶聯的受體。特點:
離子通道偶聯受體:通過與神經遞質結合而改變通道蛋白的構型,導致離子通道開啟或關閉,從而改變膜對某種離子的通透性,把胞外信號轉換為電信號。
G蛋白偶聯受體:一種與三聚體G蛋白偶聯的細胞表面受體。含有7個穿膜區,是迄今發現的最大的受體超家族,其成員有1000多個。與配體結合后通過激活所偶聯的G蛋白,啟動不同的信號轉導通路并導致各種生物效應。本身不具備通道結構,也無酶活性。酶偶聯受體:大多為單次跨膜蛋白。此類受體可分為酪氨酸蛋白激酶受體和非酪氨酸激酶受體兩大類。試比較G蛋白偶聯受體所介導的細胞信號通路
由G蛋白偶聯受體所介導的信號通路按其效應蛋白的不同,可區分為3類:1.激活離子通道的G蛋白偶聯受體2.激活或抑制腺苷酸環化酶,以cAMP為第二信使的G蛋白偶聯受體3.激活磷脂酶C,以IP3和DAG作為雙信使的G蛋白偶聯受體。概述受體酪氨酸激酶介導的信號轉導過程及其主要功能
RTK-Ras-Raf-MAPPK-MAPK-進入細胞核-其他激酶或基因調控蛋白的磷酸化修飾,對基因表達產生多種效應。主要功能:調節細胞增殖分化,促進細胞存活,以及細胞代謝過程中的調節與校正
第十章 細胞骨架
一、名詞解釋
1、細胞骨架(Cytoskeleton):是指存在于真核細胞質內的蛋白纖維網架體系。包括狹義和廣義的細胞骨架兩種概念。廣義的細胞骨架包括:細胞核骨架、細胞質骨架、細胞膜骨架和細胞外基質。狹義的細胞骨架指細胞質骨架,包括微絲、微管和中間纖維。踏車現象(treadmilling):在體外組裝過程中,微絲正極由于肌動蛋白亞基不斷添加而延長,負極由于肌動蛋白亞基去組裝而縮短的現象。馬達蛋白(motor protein):細胞內一類以細胞骨架為軌道,利用ATP供能產生推動力,進行細胞內的物質運輸或細胞運動的蛋白質分子。微管組織中心(MTOC):活細胞內能夠起始微管的成核作用,并使之延伸的結構。
三、選擇題
1、細胞骨架是由哪幾種物質構成的()。
A、糖類 B、脂類 C、核酸 D、蛋白質 E.以上物質都包括 2.下列哪種結構不是由細胞中的微管組成()。
A、鞭毛 B、纖毛 C、中心粒 D、內質網 E、以上都不是 3.關于微管的組裝,哪種說法是錯誤的()。
A、微管可隨細胞的生命活動不斷的組裝與去組裝 B、微管的組裝分步進行 C.微管的極性對微管的增長有重要意義
D、微管蛋白的聚合和解聚是可逆的自體組裝過程 E、微管兩端的組裝速度是相同的 4.在電鏡下可見中心粒的每個短筒狀小體()。
A、由9組二聯微管環狀斜向排列 B、由9組單管微管環狀斜向排列
C、由9組三聯微管環狀斜向排列 D、由9組外圍微管和一個中央微管排列 E、由9組外圍微管和二個中央微管排列
5、組成微絲最主要的化學成分是()。
A、球狀肌動蛋白 B、纖維狀肌動蛋白 C、原肌球蛋白 D、肌鈣蛋白 E、錨定蛋白
6、能夠專一抑制微絲組裝的物質是()。
+A、秋水仙素 B、細胞松弛素B C、長春花堿 D、鬼筆環肽 E、Mg 7.在非肌細胞中,微絲與哪種運動無關()。
A、支持作用 B、吞噬作用 C、主動運輸 D、變形運動 E、變皺膜運動 8.對中間纖維結構敘述錯誤的是()。
A、直徑介于微管和微絲之間 B、為實心的纖維狀結構
C、為中空的纖維狀結構 D、兩端是由氨基酸組成的化學性質不同的頭部和尾部 E、桿狀區為一個由310個氨基酸組成的保守區
9、在微絲的組成成分中,起調節作用的是()。
A、原肌球蛋白 B、肌球蛋白 C、肌動蛋白 D、絲狀蛋白 E、組帶蛋白
10、下列哪種纖維不屬于中間纖維()。
A、角蛋白纖維 B、結蛋白纖維 C、波形蛋白纖維 D、神經絲蛋白纖維 E、肌原纖維
四、判斷題
1、細胞松弛素B是真菌的一種代謝產物,可阻止肌動蛋白的聚合,結合到微絲的正極,阻止新的單體聚合,致使微絲解聚。(√)
2、永久性結構的微管有鞭毛、纖毛等,臨時性結構為紡錘體等。(√)
3、紡錘體微管可分為動粒微管和非極性微管。(×)
4、核骨架不象胞質骨架那樣由非常專一的蛋白成分組成,核骨架的成分比較復雜,主要成分是核骨架蛋白及核骨架結合蛋白,并含有少量RNA。(√)
簡答題
細胞骨架由哪3類構成?各有什么功能? 1.微絲 功能:(1)與微管共同組成細胞的骨架,維持細胞的形狀。(2)具有非肌性運動功能,與細胞質運動、細胞的變形運動、胞吐作用、細胞器與分子運動、細胞分裂時的膜縊縮有關。(3)具有肌性收縮作用(4)與其他細胞器相連,關系密切。(5)參與細胞內信號傳遞和物質運
微管 功能:(1)能與其它蛋白共同組裝成紡錘體、鞭毛和纖毛、中心粒等結構(2)是一種動態的結構,具有組裝和去組裝的功能。(3)構成細胞的網狀支架,維持細胞的形態。中間絲 功能:(1)支持和固定作用:支持細胞形態,固定細胞核。(2)物質運輸和信息傳遞作用:在細胞質中與微管、微絲共同完成物質的運輸,在細胞核內,與DNA的復制和轉錄有關。(3)細胞分裂時,對紡錘體和染色體起空間支架作用,負責子細胞內細胞器的分配與定位。(4)在細胞癌變過程中起調控作用。
簡述微管,微絲,中間絲的結構組成和特異性藥物的作用
微絲的化學組成:主要成分為肌動蛋白和肌球蛋白 特異性藥物:細胞松弛素 鬼筆環肽
微管的化學組成:主要化學成分為微管蛋白,為酸性蛋白。特異性藥物:秋水仙素 諾考達唑 紫杉醇 中間絲的化學組成 中間纖維的直徑約7~12nm的中空管狀結構,由4或8個亞絲組成。
第十一章 細胞核與染色質
一、名詞解釋
親核蛋白:是指在細胞質基質內合成后,需要或能夠進入細胞核內發揮功能的一類蛋白質。
核基質: 廣義的概念是由核纖層、核孔復合體和一個不溶的網絡狀結構(即核基質)組成;狹義的概念是指細胞核中存在的一個纖維蛋白構成的纖維網架體系,僅指核基質,即細胞核內除了核被膜、核纖層、染色質與核仁以外的網架結構體系,它不包含核膜、核纖層、染色質和核仁等成分,但這些網絡狀結構與核纖層及核孔復合體、染色質等有結構與功能聯系。
核纖層:是位于細胞核內膜與染色質之間的纖維蛋白片層或纖維網絡,與核內膜緊密結合。它普遍存在于高等真核細胞間期細胞核中。核小體:染色體的基本結構單位,是由組蛋白和200個堿基對的DNA雙螺旋組成的球形小體,其核心由四種組蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各兩分子共8分子組成的八聚體,核心的外面纏繞了1.75圈的DNA雙螺旋,其進出端結合有H1組蛋白分子。
常染色質:間期核內染色質纖維折疊壓縮程度低,處于伸展狀態,用堿性染料染色時著色淺的染色質組分。異染色質:間期核內染色質纖維折疊壓縮程度高,處于聚縮狀態,用堿性染料染色時著色深的染色質組分。
核孔復合體:鑲嵌在內外核膜上的藍狀復合體結構,主要由胞質環、核質環、核藍等結構與組成,是物質進出細胞核的通道。
核定位信號(NLS):親核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列,這些內含的特殊短肽保證了整個蛋白質能夠通過核孔復合體被轉運到細胞核內。這段具有“定向”“定位”作用的序列被命名為核定位序列或核定位信號(親核蛋白的特殊氨基酸序列,具有定向、定位的作用,保證蛋白質能夠通過核孔復合體轉運到細胞核內)。
三、選擇題
1、DNA的二級結構中,天然狀態下含量最高、活性最強的是(C)。A、A型 B、Z型 C、B型 D、O型
2、真核細胞間期核中最顯著的結構是(C)。A、染色體 B、染色質 C、核仁 D、核纖層
3、每個核小體基本單位包括多少個堿基是(B)。A、100bp B、200bp C、300bp D、400bp
4、下列不是DNA二級結構類型的是(C)。A、A型 B、B型 C、c型
D、Z型
5、廣義的核骨架包括(D)
A、核基質 B、核基質、核孔復合物 C、核纖層、核基質 D、核纖層、核孔復合體和一個不溶的網絡狀結構(即核基質)
6、從氨基酸序列的同源比較上看,核纖層蛋白屬于(C)。A、微管 B、微絲 C、中間纖維 D、核蛋白骨架
7、細胞核被膜常常與胞質中的(B)相連通。
A、光面內質網 B、粗面內質網 C、高爾基體 D、溶酶體
8、下面有關核仁的描述錯誤的是(D)。
A、核仁的主要功能之一是參與核糖體的生物合成 B、rDNA定位于核仁區內 C、細胞在M期末和S期重新組織核仁 D、細胞在G2期,核仁消失
9、下列(A)組蛋白在進化上最不保守。A、H1 B、H2A C、H3 D、H4
10、構成染色體的基本單位是(B)。A、DNA B、核小體 C、螺線管 D、超螺線管
11、染色體骨架的主要成分是(B)。A、組蛋白 B、非組蛋白 C、DNA D、RNA
12、異染色質是(B)。
A、高度凝集和轉錄活躍的 B、高度凝集和轉錄不活躍的 C、松散和轉錄活躍的 D、松散和轉錄不活躍的
四、判斷題
1、端粒酶以端粒DNA為模板復制出更多的端粒重復單元,以保證染色體末端的穩定性。(×)
2、核纖層蛋白B受體(lamin B receptor, LBR)是內核膜上特有蛋白之一。(√)
3、常染色質在間期核內折疊壓縮程度低,處于伸展狀態(典型包裝率750倍)包含單一序列DNA和中度重復序列DNA(如組蛋白基因和tRNA基因)。(√)
4、核被膜由內外兩層單位膜組成,面向胞質的一層為核內膜,面向核質的一層為核外膜(×)
5、在細胞周期中核被膜的去組裝是隨機的,具有區域特異性。(×)
6、目前認為核定位信號是存在于親核蛋白內的一些短的氨基酸序列片段,富含水量堿性氨基酸殘基,如Lys、Arg,此外還常常含有Pro。(√)
7、非組蛋白是構成真核生物染色體的基本結構蛋白,富含帶正電荷的精氨酸(Arg)和賴氨酸(Lys)等堿性氨基酸。(×)
8、現在認為gp210的作用主要是將核孔復合物錨定在孔膜區。(√)
9、微衛星DNA重復單位序列最短,只有1-5bp,串聯成簇長度50-100bp的微衛星序列。不同個體間有明顯差別,但在遺傳卻是高度保守的。(√)簡答題
試述核孔復合體的結構及其功能。
答:核孔復合體主要有下列結構組分:①、胞質環:位于核孔邊緣的胞質面一側,又稱外環,環上有8條短纖維對稱分布伸向胞質;②、核質環:位于核孔邊緣的核質面(又稱內環),環上8條纖維伸向核內,并且在纖維末端形成一個小環,使核質環形成類似“捕魚籠”(fish-trap)的核籃(nuclear basket)結構;③、輻:由核孔邊緣伸向核孔中央,呈輻射狀八重對稱,該結構連接內、外環并在發揮支撐及形成核質間物質交換通道等方面起作用;它的結構比較復雜,可進一步分為三個結構域:⑴柱狀亞單位:主要的區域,位于核孔邊緣,連接內、外環,起支撐作用;⑵腔內亞單位:柱狀亞單位以外,接觸核膜部分的區域,穿過核膜伸入雙層核膜的膜間腔;⑶環帶亞單位:在柱狀亞單位之內,靠近核孔復合體中心的部分,由8個顆粒狀結構環繞形成核孔復合體核質交換的通道。④、中央栓:位于核孔的中心,呈顆粒狀或棒狀,又稱為中央顆粒,由于推測它在核質交換中起一定的作用,所以又把它稱做轉運器(transporter)。核孔復合體是一種特殊的跨膜運輸蛋白復合體,并且是一個雙功能、雙向性的親水性核質交換通道,雙功能表現在它有兩種運輸方式:被動擴散與主動運輸;雙向性表現在既介導蛋白質的入核轉運,又介導RNA、核糖核蛋白顆粒(RNP)的出核轉運。核被膜的結構組成及特點
核被膜由內外兩層平行但不連續的單位膜構成。面向核質的一層膜被稱作內(層)核膜,而面向胞質的另一層膜稱為外(層)核膜。兩層膜厚度相同,約為7.5 nm。兩層膜之間有20~40nm的透明空隙,稱為核周間隙或核周池。核周間隙寬度隨細胞種類不同而異,并隨細胞的功能狀態而改變。
染色質的組裝模型
1.多級螺旋模型 2.放射環結構模型 簡述核被膜的主要生理功能。
答:構成核、質之間的天然屏障,避免生命活動的彼此干擾;保護核DNA分子不受細胞骨架運動所產生的機械力的損傷;核質之間物質與信息的交流;為染色體定位提供支架。第十二章 多核糖體與蛋白質的合成
簡述蛋白質的合成過程:肽鏈的起始,肽鏈的延伸,肽鏈的終止。簡述核糖體rRNA的功能
具有肽酰轉移酶的活性:原核生物中,70S核糖體的大亞基23S rRNA 為tRNA提供結合位點(A位點、P位點和E位點);
在蛋白質合成起始時參與同mRNA選擇性地結合以及在肽鏈的延伸中與mRNA結合; 為多種蛋白質合成因子提供結合位點。何謂多聚核糖體?生物學意義?
由多個甚至幾十個核糖體串連在一條mRNA分子上高效地進行肽鏈的合成,這種具有特殊功能與形態結構的核糖體與mRNA的聚合體稱為多聚核糖體。
簡述肽鏈的延伸過程 進位-成肽-轉位-釋放
第十三章細胞周期與細胞分裂 細胞周期中不同時相及其主要事件
G1期 細胞開始合成生長所需的各種蛋白質,糖類,脂質等。通過G1期限制點的檢驗 S期 細胞立即開始合成DNA,組蛋白,并組成核小體串珠結構。G2期 復制因子的失活,為進入M期作準備,通過G2檢驗點檢驗。
M期 細胞分裂期,真核細胞的細胞分裂主要包括兩種方式,即有絲分裂(mitosis)和減數分裂(meiosis)。遺傳物質和細胞內其他物質分配給子細胞。
簡述減數分裂I的前期組成及各時期主要事件。
細線期 1.染色質凝集,呈細的單線狀 2.染色體端粒(telomere)通過接觸斑與核膜相連。而染色體的其他部分以袢環狀伸延到核質中。偶線期 同源染色體配對
粗線期 1.染色體進一步濃縮,變粗變短。同源染色體仍緊密結合,發生交換和重組。2.合成減數分裂期專有的組蛋白,并將體細胞類型的組蛋白部分或全部地置換下來。3.動物卵母細胞中還會發生rRNA的擴增。雙線期 1.同源染色體相互分離,出現交叉(一個或數個)。2.同源染色體的四分體結構變得清晰可見。3.許多動物在雙線期階段,同源染色體或多或少地要發生去凝集,RNA轉錄活躍。如:燈刷染色體4.雙線期持續時間一般較長,其長短變化很大。
終變期 1.染色體重新開始凝集,形成短棒狀結構。核仁消失。2.交叉向染色體臂的端部移行,稱為端化(terminalization)。3.到達終變期末,同源染色體之間僅在其端部和著絲粒處相互聯結。4.終變期的結束標志著前期I的完成 試比較有絲分裂與減數分裂的異同點。異 有絲分裂是一次均等分裂,一個親代細胞形成2個染色體數與親代完全相同的子細胞,每條染色體都是獨立的,不會發生聯會和交叉互換,且發生在體細胞中,形成的細胞仍為體細胞;而減數分裂是兩次連續的細胞分裂,第一次為減數分裂,第二處為均等分裂,一個細胞分裂形成4個具有不同遺傳物質、染色體數目減半的子細胞,是產生遺傳多樣性的基礎之一,有同源染色體的配對和聯會,有非姐妹染色單體間的交叉互換,限于生殖細胞中,形成為生殖細胞。同 兩種分裂DNA均復制一次。
細胞周期同步化有哪些方法?比較其優缺點。
答:細胞周期同步化方法有:自然同步化,人工選擇同步化,人工誘導同步化;
1、其中自然同步化得到的細胞數較少。
2、人工選擇同步化又分為有絲分裂選擇法和密度梯度離心法,前者的優點為未經任何藥物處理,缺點為分離的細胞數較少;后者的優點為節省時間,效率高,缺點為對大多數的細胞不適用。
3、人工誘導同步化又分為DNA合成阻斷法和分裂中期阻斷法,前者的優點為同步化效率高,適用性高,缺點為可能造成細胞的非均衡生長;后者的優點為操作簡便,效率高,缺點為藥物毒性較大。十四章 細胞增殖調控
周期蛋白破壞框(近N端的9個氨基酸),參與泛素介導的周期蛋白A和B的降解。APC 腫瘤抑制基因,調節細胞增殖、遷移、粘著及染色體穩定等
癌基因 控制細胞生長和分裂的一類正常基因,期突變能引起正常細胞發生癌變。
抑癌基因 是指存在于正常細胞內的一大類可抑制細胞生長并具有潛在抑癌作用的基因。當該類基因發生突變其功能減弱時,可引起細胞惡性轉化導致腫瘤的發生。
舉例說明CDK激酶在細胞周期中是如何執行調節功能的? 癌基因的基本特征? 癌基因的分類?
腫瘤干細胞與正常干細胞的區別?
十五章
1.細胞凋亡的概念及形態特征。2.鑒定細胞凋亡有什么常用方法? 3.細胞凋亡的基本途徑是什么? 4.細胞凋亡與細胞壞死的區別?
5.什么是細胞衰老,其可能機制是什么?
第五篇:細胞生物學總結
B半橋粒半橋粒在形態上與橋粒相似,但功能和化學組成不同。半橋粒是細胞與胞外基質間的連接形式,參與的細胞骨架仍然是中間絲,但其細胞質膜上的跨膜粘連蛋白是整聯蛋白,與整聯蛋白相連的胞外基質是層粘蛋白,從而將上皮細胞黏著在基底膜上 C超速離心技術:1密度梯度離心:將要分離的細胞組分小心的鋪放在密度逐漸增加的高溶解性的惰性物質(如蔗糖)形成的密度梯度溶液表面,通過重力或離心力的作用使樣本中不同組分以不同的沉降率沉降,形成不同的沉降帶,適用于不同密度2差速離心:利用不同的離心速率所產生的不同離心力將不同組分分開,適用于密度相近而大小不一
常染色質是指間期細胞核內染色質纖維折疊壓縮程度低,相對處于伸展狀態,用堿性染料染色時著色淺的那些染色體
CDK激酶周期蛋白依賴性蛋白激酶。特點:1.含有一段類似的氨基酸序列;2.他們都可以與周期蛋白結合,并將周期蛋白作為其調節亞單位,進而表現出蛋白激酶活性。
初生細胞壁分泌合成的第二個區域。初生細胞壁實在細胞生長時期合成的,由纖維素、半纖維素、果膠和糖蛋白等組成。初生細胞壁可看成為凝膠樣基質,纖維素埋于其中
次生細胞壁當細胞停止生長后,多數細胞會分泌合成次生細胞壁。次生細胞壁與初生細胞壁相比,往往還含有木質素,但基本不含果膠,這使得次生細胞壁非常堅硬
多線染色體來源于核內有絲分裂,即核內DNA多次復制而細胞不分裂,產生的子染色體并行排列,且體細胞內同源染色體配對,緊密結合在一起從而阻止染色質纖維進一步聚縮,形成體積很大的多線染色體
燈刷染色體:是卵母細胞進行減數第一次分裂時停留在雙線期的染色體,是一個二價體,包含4條染色單體,此時同源染色體尚未完全解除聯會,因此可見到幾處交叉
D蛋白聚糖:蛋白聚糖位于結締組織和細胞外基質以及許多細胞表面,是由糖胺聚糖(除透明質酸)與核心蛋白的絲氨酸殘基共價連接形成大分子,蛋白聚糖的核心蛋白在ER上合成,其與多糖鏈結合的糖基化過程發生在高爾基復合體中 G古核細菌(古細菌)
古核生物細胞的形態結構和遺傳結構裝置與原核細胞相似,但有些分子進化特征更接近真核細胞。古細菌是一些生長在極端特殊環境中的細菌,其形態結構、DNA結構及其基本生活方式與原核細胞相似。最早發現的古核生物是產甲烷細菌類,之后發現的有鹽細菌、熱原質體、硫氧化菌。古核細胞沒有核膜,其基因組機構為一環狀DNA,常常含有操縱子機構。1996年,對古核生物產甲烷球菌基因子全序列的測定已完成
G光反應:依賴光的反應,該反應只有在光照下才發生,包括原初反應和電子傳遞及光和磷酸化兩個步驟,是在內囊體膜上通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能,并將光能轉化為電能,進而轉換為活躍的化學能,形成ATP和NADPH,同時也產生O2 G光合磷酸化:由光照所引起的電子傳遞與磷酸化作用相藕聯而生成ATP的過程。光合磷酸化作用是與光合鏈電子傳遞相藕聯的,光合作用通過光和磷酸化由光能形成ATP,用于CO2同化而將能量儲存在有機物中
G光系統Ⅰ:PSⅠ,由反應中心復合物和PSⅠ捕光復合物組成,其功能是利用吸收的光能或傳遞來的激發能在類囊體膜的基質側還原NADP+形成NADPH
G光系統Ⅱ:PSⅡ,由反應中心復合物和PSⅡ捕光復合物組成,其功能是利用吸收的光能在類囊體膜腔面一側氧化水和在基質側還原質體醌,在類囊體膜的兩側建立質子梯度
H核被膜:位于細胞核的最外層,是細胞核與細胞質之間的界膜。功能:1構成了核、質之間的天然選擇屏障,將細胞分成核和質兩大結構與功能區域。2核被膜調控細胞核內外的物質交換和信息交流。核被膜由內外兩層平行但不連續的單位膜構成。
H核孔復合體:核孔并不是一個簡單的孔洞,而使一個相對獨立的復雜結構。1從橫向上看,核孔復合體由周邊向核孔中心依次可分為環、輻、栓3種結構亞單位。2從縱向上看,核孔復合體由核外向核內依次可分為胞質環、輻(+栓)、核質環三種亞單位。主要有4種結構組分1胞質環2核質環3輻4栓
J膠原:是胞外基質最基本的成分之一。也是動物體內含量最豐富的蛋白,占人體蛋白質總量的25%以上。是胞外基質中最主要的水不溶性纖維蛋白
J巨大染色體:在某些生物的細胞中,特別是在發育的某些階段,可以觀察到一些特殊的體積很大的染色體,包括多線染色體和燈刷染色體,這兩種染色體總稱為巨大染色體
N黏著帶:黏著帶位于上皮細胞緊密連接的下方,相鄰細胞間形成一個連續的帶狀結構。黏合帶處的相鄰細胞質膜間間隙約30nm,其間由Ca2+依賴的跨膜粘連蛋白形成胞間哼橋相連接。與黏合帶相連的骨架纖維是微絲,連環蛋白介導鈣黏蛋白與微絲的連接 N黏著斑:是細胞與胞外基質之間的連接方式。參與的細胞骨架組分是微絲,跨膜粘連蛋白是整聯蛋白,胞外基質主要是膠原和纖連蛋白。這種連接形式在肌肉與肌腱很常見
Q橋粒:橋粒最明顯的形態特征是細胞內錨蛋白形成獨特的盤狀胞質致密斑,一側與細胞內的中間絲相連,另一側與跨膜的粘連蛋白相連,在兩個細胞之間形成紐扣樣結構,將相鄰細胞鉚接在一起 T糖胺聚糖:是由重復的二糖單位構成的不分枝的長鏈多糖,其二糖單位之一是氨基己糖,故又稱為氨基聚糖,另一個是糖醛酸。糖胺聚糖可分為透明質酸、硫酸軟骨素和硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素
Y異染色質:是指間期核中,染色質纖維折疊壓縮程度高,處于聚縮狀態,用堿性染料染色時著色深的那些染色質。異染色質又分為結構異染色質或組成型異染色質和兼性染色質。結構異染色質是指各種類型的細胞中,除復制期以外,在整個細胞周期均處于聚縮狀態。兼性染色質是指在某些細胞類型或一定的發育階段,原來的常染色質聚縮,并喪失基因轉錄活性
原位雜交用標記的核酸探針通過分子雜交確定特異核苷酸序列在染色體上或在細胞中的位置的方法。
分子伴侶一類在序列上沒有相關性但有共同功能的蛋白質,它們在細胞內幫助其他含多肽的結構完成正確的組裝,而且在組裝完畢后與之分離,不構成這些蛋白質結構執行功能時的組份
呼吸鏈是由一系列的遞氫反應和遞電子反應按一定的順序排列所組成的連續反應體系,它將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水,同時有ATP生成的電子傳遞鏈
核孔復合體核被膜上溝通核質和細胞質的復雜隧道結構,由多種核孔蛋白構成。隧道的內、外口和中央有由核糖核蛋白組成的顆粒,對進出核的物質有控制作用。
核定位信號是另一種形式的信號肽, 可位于多肽序列的任何部分。一般含有 4~8個氨基酸, 且沒有專一性, 作用是幫助親核蛋白進入細胞核。入核信號與導肽的區別在于:1由含水的核孔通道來鑒別2入核信號是蛋白質的永久性部分,在引導入核過程中,并不被切除, 可以反復使用, 有利于細胞分裂后核蛋白重新入核。
信號肽在蛋白質合成過程中,由mRNA上位于起始密碼后的信號密碼編碼翻譯出的肽鏈。它可與胞質中SRP結合,形成SRP-核糖體復合物,然后把核糖體帶到內質網上,進行蛋白質的合成。
脂質體1某些細胞質中的天然脂質小體2由連續的雙層或多層復合脂質組成的人工小球囊。借助超聲處理使復合脂質在水溶液中膨脹,即可形成脂質體。可以作為生物膜的實驗模型,在研究或治療上用來包載藥物、酶或其他制劑。
二價體:減數分裂I前期I的粗線期中兩條同源染色體配對后,原來2n條染色體形成n對染色體,每一對含有兩條同源染色體,這種配對的染色體稱二價體。
氧化磷酸化生物化學過程,是物質在體內氧化時釋放的能量供給ADP與無機磷合成ATP的偶聯反應。主要在線粒體中進行。在真核細胞的線粒體或細菌中,物質在體內氧化時釋放的能量供給ADP與無機磷合成ATP的偶聯反應
ATP合成酶(ATPsynthase)廣泛分布于線粒體內膜,葉綠體類囊體,異養菌和光合菌的質膜上,參與氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜質子動力勢的推動下合成ATP.分子結構由突出于膜外的F1親水頭部和嵌入膜內的Fo疏水尾部組成
光反應通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能,并將光能轉化為化學能,形成ATP和NADPH的過程。包括光能的吸收、傳遞和光合磷酸化等過程。
原初反應葉綠素分子從被光激發至引起第一個光化學反應為止的過程。包括光能的吸收、傳遞與轉換,即光能被聚光色素分子吸收,并傳遞至作用中心,在作用中心發生最初的光化學反應,使電荷分離從而將光能轉化為電能的過程。
暗反應是CO2固定反應,簡稱碳固定反應(carbon-fixation reaction)。在這一反應中,葉綠體利用光反應產生的ATP和NADPH這兩個高能化合物分別作為能源和還原的動力將CO2固定,使之轉變成葡萄糖, 由于這一過程不需要光所以稱為暗反應。碳固定反應開始于葉綠體基質, 結束于細胞質基質。
轉運肽定位于葉綠體蛋白質新生肽鏈的N端或C端,約4 kDa的肽段。起引導作用,使新生肽鏈能正確地定位。進入葉綠體后,此肽段被切除。定位于線粒體內的蛋白質,在肽鏈的末端也有類似的肽段。
非循環式光合磷酸化在線性電子傳遞中,光驅動的電子經兩個光系統最后傳遞給NADP+,并在電子傳遞過程中建立H+質子梯度,驅使ADP磷酸化產生ATP。非循環式電子傳遞和光合磷酸化的最終產物有ATP、NADPH、分子氧。
成熟促進因子(MPF): 細胞周期的每一環節都是由一特定的細胞周期依賴性蛋白激酶(CDK)+ 周期蛋白結合和激活調節的
細胞凋亡生物體內細胞在特定的內源和外源信號誘導下,其死亡途徑被激活,并在有關基因的調控下發生的程序性死亡過程。是程序性死亡過程的一種主要形式,強調的是形態學上的改變。它涉及染色質凝聚和外周化、細胞質減少、核片段化、細胞質致密化、與周圍細胞聯系中斷、內質網與細胞膜融合,最終細胞片段化形成許多細胞凋亡體,被其他細胞吞入。
凋亡小體細胞凋亡過程中,細胞萎縮、碎裂,形成的有膜包圍的含有核和細胞質碎片的小體。可被吞噬細胞所吞噬。
聯會復合體減數分裂前期Ⅰ的偶線期同源染色體聯會過程中在聯會的部位形成的一種特異的、非永久性的蛋白質復合結構。
結構異染色質在細胞的所有時期都保持凝聚狀態的染色質。主要由高度重復序列DNA構成。
異染色質間期核內染色質絲折疊壓縮程度高,處于凝聚狀態,染料著色深的那部分染色質。富含重復DNA序列、復制延遲,一般無轉錄活性。現在一般將細胞外的信號分子稱為第一信使,第二信使是:在胞內產生的小分子,其濃度的變化應答于胞外信號與細胞表面受體的結合,并在細胞信號轉導中行使功能。
細胞生物學(cellbiology)是在顯微、亞顯微和分子水平三個層次上,研究細胞的結構、功能和各種生命規律的一門科學。
細胞通訊一個細胞發出的信號通過介質傳遞到另一細胞并與靶細胞相應的受體相互作用,然后通過細胞信號轉導產生胞內一系列生理生化變化,最終表現為細胞整體的生物學效應的過程。
細胞連接在細胞質膜的特化區域,通過膜蛋白,細胞支架蛋白,或者胞外基質形成的細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質之間的連接結構 受體(recepter)是一種能夠識別和選擇性結合某種配體(信號分子)的大分子,當與配體結合后,通過信號轉導作用,啟動一系列過程,最終表現為生物學效應。
細胞信號通路(signal pathway)細胞接受外界信號,通過一整套特定的機制,將胞外信號轉導為胞內信號,最終調節特定基因的表達,引起細胞的應答反應,是細胞信號系統的主線,這種反應系列稱為細胞信號通路。
門通道一種載體蛋白,當細胞內外特定離子濃度的改變或其刺激引起膜電位改變導致其構象改變,“門”打開,是被動運輸方式的一種。
間隙連接位于細胞之間的通訊連接,其功能是保證相鄰細胞代謝的統一,其基本組成單位為連接子,由六個相同的蛋白環繞而成,相鄰兩個細胞膜上的兩個連接子對接形成一個間隙連接單位,其允許小于1000道爾頓的小分子通過。
膜泡運輸(vesiculartransport)蛋白質通過不同類型的轉運小泡從其粗面內質網合成部位轉運至高爾基體進而分選運至細胞的不同部位的運輸。涉及各種不同運輸小泡的定向轉運,以及膜泡的出芽與融合。次縊痕主縊痕之外近端著絲粒染色體短臂上的另一個凹陷,染色較淺。兩端有異染色質,是與控制間期核仁形成有關的染色質部分,所以又稱為核仁組織區。
粘合斑位于細胞與細胞外基質間,通過整合素(integrin)把細胞中的肌動蛋白束和基質連接起來。連接處的質膜呈盤狀,稱為粘合斑。應力纖維:是真核細胞中廣泛存在的微絲束結構。電鏡觀察表明,應力纖維由大量平行排列的微絲組成,其成分為肌動蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和α輔肌動蛋白。
MPF(促進成熟因子)由CDC2和Cyclin B組成。CDK1(MPF)主要調控細胞周期中G2期向M期的轉換。
MPF等細胞周期蛋白依賴性激酶可推動細胞周期不斷運行,稱為細胞周期引擎。
酶偶聯型受體酶偶聯型受體(enzyme linked receptor)可分為兩類:其一是本身具有激酶活性,如肽類生長因子(EGF等)的受體;其二是本身沒有酶活性,但可以連接胞質酪氨酸激酶,如細胞因子受體超家族。這類受體的共同點是:錯誤!未找到引用源。通常為單次跨膜蛋白;錯誤!未找到引用源。接受配體后發生二聚化而激活,起動其下游信號轉導。
解偶聯劑(uncoupler)解偶聯劑使氧化和磷酸化脫偶聯,氧化仍可以進行,而磷酸化不能進行,解偶聯劑為離子載體或通道,能增大線粒體
內膜對H+的通透性,消除H+
梯度,因而無ATP生成,使氧化釋放出來的能量全部以熱的形式散發。如質子載體2,4-二硝基酚(DNP)。
協助擴散(facilitated diffusion)需膜蛋白介導,物質順濃度梯度、不消耗代謝能的物質跨膜運輸方式稱之。如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等物質以及Na2?、K2?等離子的跨膜運輸.流動鑲嵌模型(fluidmosailmodel)認為球形膜蛋白分子以各種鑲嵌形式與磷脂雙分子層相結合,有的際在內外表面,有的部分或全部嵌入膜中,有的貫穿膜的全層,這些大多為功能蛋白。這一模型強調了膜的流動性和不對稱性,較好地體現細胞的功能特點,被廣泛接受。
信號識別顆粒(SPR)是一種核糖核酸酸蛋白復合體,有三個功能部位——翻譯暫停結構域,信號肽識別引進結合位點,SRP受體蛋白結合位點,介導核糖體附著到ER膜上。后轉移線粒體、葉綠體中絕大多數protein和過氧化物酶體中的protein在導肽或前導肽的指導下進入這些細胞器,這種轉移方式在protein跨膜過程中不僅需要ATP使多肽去折疊,而且還需要一些protein的幫助使其能夠正確地折疊成有功能的蛋白。這些蛋白基本的特征在細胞質基質中合成以后再轉移到這些細胞器中,因此稱后轉移。
G蛋白(信號蛋白)為可深性蛋白,全稱為結全G調節蛋白,由α,β,γ三亞基構成,位于細胞表面受體與CAMPase之間。當cell表面受體與相應配體結合時,釋放信號例G蛋白激活,通過與GTP和GDP的結合,構象發生改變,并作用于CAMPase調節胞內第二信使CAMB的水平,最終產生特定的細胞效應,作為一種調節蛋白或偶聯蛋白,G蛋白又可分為刺激型G蛋白和抑制型G蛋白等多種類型,其效應器可不同。
小泡運輸(transport by vecicles)protein從ER轉運到Golgi,以及從Golgi轉送到深酶體分泌泡CM細胞外等是由小泡介導的,這種小泡稱運輸小泡transport vesicles。內膜系統的protein定位,除了ER本身之外,其它膜結合細胞器的蛋白定拉都是通過形成運輸泡,將protein從一個區室轉送到另一個區室。
主動運輸(active transport)需細胞膜作功即消耗細胞的代謝能,物質逆濃度梯度或電化學梯度即從低濃度一側向高濃度一側的跨膜運輸。[由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度或電化學梯度由低濃度一側向高濃度一側進行跨膜轉運的方式.]
協同轉運(cotransport)是一類由Na?-K?泵(或H?泵)與載體蛋白協同作用,靠間接消耗ATP所完成的主動運輸方式.[兩種溶質協同跨膜運輸的過程.兩種溶質運輸方向相同稱為同向協同運輸,相反則稱為反向協同運輸,是一種間接消耗ATP的主動運輸過程
內膜系統(endomembrane system)真核細胞內那些在結構、功能及發生上為連續統一體的膜性結構。它包括核膜(主要指核被膜的外膜)、內質網、高爾基復合體、溶酶體、微體(過氧化物酶體),以及小泡和液泡等
染色質按功能狀態可將染色質分為活性染色質(active chromatin)與非活性染色質(inactive chromatin)活性染色質是指具有轉錄活性的染色質非活性染色質是指沒有轉錄活性的染色質.染色質是間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白以及少量RNA組成的線性復合結構.染色質的DNA包括B型、A型和Z型.染色質蛋白質包括組蛋白和非組蛋白兩大類.DNA和組蛋白是染色質的最基本組分,非組蛋白則主要對染色質構建及功能發揮調節作用
細胞周期同步化使處于細胞周期不同階段的細胞,共同進入周期某一特定階段的這一過程稱為細胞周期同步化,簡稱細胞同步化(synchronization of cell).經同步化后的細胞具有形態和生化上的相似的特點,這對于細胞周期的動力學以及細胞周期的調控等方面的研究非常有利
內質網膜約占細胞總膜面積的一半,是真核細胞中最多的膜。內質網是內膜構成的封閉的網狀管道系統。具有高度的多型性。可分為粗面型內質網和光面型內質網兩類.RER的功能1蛋白質合成2蛋白質的修飾與加工:包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等,其中最主要的是糖基化,幾乎所有內質網上合成的蛋白質最終被糖基化3新生肽鏈的折疊、組裝和運輸COPII介導由內質網輸出的膜泡運輸,這種膜泡由內質網的排出位點(exit sites)以出芽的方式排出,內質網的排出位點沒有結合核糖體,隨機分布在內質網上。糖基化作用
1使蛋白質能夠抵抗消化酶的作用2賦予蛋白質傳導信號的功能3某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊 G蛋白藕聯受體介導的信號轉導
由G蛋白藕聯受體所介導的細胞信號通路主要包括:以cAMP為第二信使的信號通路、以肌醇-1,4,5-三磷酸和二酰甘油作為雙信使的磷脂酰肌醇信號通路和G蛋白藕聯離子通道的信號通路。以cAMP為第二信使的信號通路 在該信號通路中,Gα亞基的首要效應酶是腺苷磷酸環化酶,通過腺苷磷酸環化酶活性的變化調節靶細胞內第二信使cAMP的水平,進而影響信號通路的下游事件。腺苷酸環化酶在Mg2+或Mn2+存在條件下,催化ATP生成cAMP,在正常情況下細胞內cAMP的濃度很小,當腺苷酸環化酶激將K+泵進細胞,完成整個循環。Na+依賴的磷酸化和K+依賴的去磷酸化活后,cAMP水平急劇增加,使靶細胞產生快速應答;在細胞內還有另一引起的構象變化有序交替發生,每一個循環消耗1個ATP分子,泵出3種酶即環腺苷磷酸二酯酶(PDE),可降解cAMP生成5‘-AMP,導致細胞個Na+泵進2個K+。極少量的烏本苷便可抑制Na+—K+泵的活性,Mg+和內cAMP水平下降而終止反應。cAMP濃度在細胞內的迅速調節是細胞快少量的膜脂有助于Na+—K+泵活性的提高,生物氧化抑制劑如氰化物使速應答胞外信號的重要分子基礎 ATP供應中斷,Na+—K+泵失去能源以致停止工作 磷脂酰肌醇雙信使信號通路
2)鈣泵又稱Ca2+—ATPase,是另一類P-型離子泵,分布在所有真核細胞其信號轉導是通過效應酶磷脂酶C完成的。細胞磷脂酰肌醇代謝途徑是:的質膜和某些細胞器膜上,在肌細胞肌質網膜上的Ca2+泵占肌質網膜總雙信使IP3和DAG的合成來自膜結合的磷脂酰肌醇(PI)。細胞膜結合的整聯蛋白80%以上,對細胞引發刺激-反應藕聯具有重要作用。Ca2+泵是PI激酶將肌醇環上特定的羥基磷酸化,形成磷脂酰肌醇-4-磷酸(PIP)由1000個氨基酸殘基組成的多肽構成的跨膜蛋白,與Na+—K+泵的α亞和磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2),胞外信號分子(激素)與Go或Gq基同源,每一泵單位含有10個跨膜α螺旋,其中3個螺旋與跨越脂雙層蛋白藕聯的受體結合,通過前面所述的G蛋白開關機制引起膜上磷脂酶的中央通道相連。在Na+—K+泵處于非磷酸化狀態時,2個通道螺旋中斷C的β異構體(PLCβ)的活化,致使質膜上磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸形成胞質側結合2個Ca2+的空穴,ATP在胞質側與其結合位點結合,伴(PIP2)被水解成1,4,5-肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG)兩個第隨ATP水解使相鄰結構域天冬氨酸殘基磷酸化,從而導致跨膜螺旋的重二信使。IP3刺激細胞內質網釋放Ca2+進入細胞質基質,使胞內Ca2+濃排,跨膜螺旋的重排破壞Ca2+結合位點并釋放Ca2+進入膜的另一側。每度升高,DAG激活蛋白激酶C(PKC),活化的PKC進一步使底物蛋白磷酸消耗一個ATP從細胞質基質轉運出2個Ca2+。鈣泵主要將Ca2+輸出細胞化,并可活化Na+/H+交換引起細胞內pH升高,以磷酸酰肌醇代謝為基或泵入內質網腔中儲存起來,以維持細胞內低濃度的游離Ca2+ 礎的信號通路的最大特點是胞外信號被膜受體接受后,同時產生兩個胞3)植物細胞,真菌(包括酵母)和細菌細胞質膜上沒有Na+—K+泵,而內信使,分別激活兩個不同的信號通路,實現細胞對外界信號的應答,有H+泵,將H+泵出細胞,哺乳類胃的泌酸細胞通過H+—K+泵將H+泵出因此稱為“雙信使系統” 和K+泵進細胞
簡述JAK-STAT信號途徑 V-型質子泵廣泛存在于動物細胞胞內體、溶酶體膜,破骨細胞和某些①配體與受體結合導致受體二聚化; 腎小管細胞的質膜以及植物、酵母和其他真菌細胞液泡膜上,又稱膜泡②二聚化受體激活JAK; 質子泵。含有幾種不同的跨膜和胞側亞基,在功能上都是只轉運質子,③JAK將STAT磷酸化;
并在轉運H+過程中泵蛋白不形成磷酸化的中間體。V-型離子泵利用ATP④STAT形成二聚體,暴露出入核信號; 水解供能從細胞質基質中逆H+電化學梯度泵出H+進入細胞器,以維持細⑤STAT進入核內,調節基因表達。胞質基質pH中性和細胞器內pH酸性
簡述RPTK-Ras信號通路 F-型離子泵存在于細菌質膜、線粒體內膜和葉綠體類囊體膜上,含有配體→RPTK→adaptor→GEF→Ras→Raf(MAPKKK)→MAPKK 幾種不同的跨膜和胞側亞基,在功能上只轉運質子,并在轉運H+過程中→MAPK→進入細胞核→轉錄因子→基因表達。泵蛋白不形成磷酸化的中間體。F-型離子泵使H+順濃度梯度運動,將所3G蛋白藕聯受體介導離子通道
釋放的能量與ATP合成藕聯起來,如線粒體的氧化磷酸化和葉綠體的光有些神經遞質的受體本身就是離子通道,包括某些谷氨酸鹽、血液中的和磷酸化作用 復合胺以及神經-肌肉突觸處的N-型乙酰膽堿受體。但許多神經遞質受4 ABC超家族是一類ATP驅動泵,但有更多成員。ABC超家族含有幾百種體是G蛋白藕聯受體,有些效應器蛋白是Na+或K+通道。神經遞質與受不同的轉運蛋白,廣泛分布在從細菌到人類各種生物體中。每種ABC轉體結合引發G蛋白藕聯的離子通道的開啟或關閉,進而導致膜電位的改運蛋白對于單一底物或相關底物的基團是有特異性的。這些底物或許是變。其他神經遞質受體以及嗅覺受體和眼睛的光受體是通過第二信使的離子、單糖、氨基酸、磷脂、肽、多糖甚是蛋白質。所有ABC轉運蛋白作用間接調節離子通道活性的G蛋白藕聯受體。橫紋肌細胞N-型乙酰膽都共享一種由4個“核心”結構域組成的結構模式:2個跨膜結構域(T),堿受體結合乙酰膽堿后產生動作電位,引發肌肉收縮,與此相反,乙酰形成運輸分子的跨膜通道;2個胞質側ATP結合域(A)。ABC蛋白的每個膽堿與心肌M-型乙酰膽堿受體結合后會因為引發肌細胞膜超級化而減T結構域由6個跨膜α螺旋組成,形成跨膜轉運通道并決定每個ABC蛋緩心肌收縮速率。M-型乙酰膽堿受體與Gi蛋白藕聯,受體的活化導致白的底物特異性。真核細胞第一個被鑒定出來的ABC蛋白來自對腫瘤細Gi蛋白聯系的K+通道開放,K+流出引起質膜超級化。胞和抗藥性的培養細胞的研究。這些細胞由于基因擴增高水平地表達一細胞凋亡的分子機制
種多藥抗轉運蛋白。這種蛋白能利用水解ATP的能量將各種藥物從細胞誘導凋亡的因子1.物理因子(射線、溫度)2.化學及生物因子。從生理質內轉運到細胞外 因子來說有caspase依賴性凋亡和不依賴于caspase的凋亡 細胞質膜的基本功能
信號分子誘導的caspase依賴性細胞凋亡的分子機制
1為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境
1當細胞接受凋亡信號分子(Fas,TNF等)后,凋亡細胞表面信號分子2選擇性的物質運輸、包括代謝底物的輸入與代謝產物的排出,其中伴受體相互聚集 并與細胞內的銜接蛋白結合,這些銜接蛋白又募集隨著能量的傳遞
procaspase聚集在受體部位,procaspase相互活化并產生級聯反應使細3提供細胞識別位點,并完成細胞內外信號跨膜轉導
胞凋亡2下游 caspase活化后作用于靶細胞1作用于底物,裂解核纖層4為多種酶提供結合位點,使酶促反應高效而有序的進行 蛋白,導致細胞核形成凋亡小體2裂解DNase結合蛋白,使DNase釋放5介導細胞與細胞、細胞與胞外基質之間的連接 并活化,降解 DNA形成DNA ladder3裂解參與細胞連接或附著的骨架和6參與形成具有不同功能的細胞表面特化結構
其他蛋白,使凋亡細胞皺縮、脫落,便于細胞吞噬。4導致膜脂PS重排,7膜蛋白的異常與某些遺傳病、惡性腫瘤,甚至神經退行性疾病相關,便于吞噬細胞識別并吞噬
很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標 MPF在細胞周期調控過程 中的作用(主要從MPF的發現、結構組成、活蛋白質分選途徑與類型
化、功能等幾方面闡述)
兩條途徑1翻譯后轉運途徑:在細胞質基質游離核糖體上完成多肽鏈的MPF發現1細胞融合與PCC實驗結論:M期細胞可以誘導PCC,提 示在M合成,然后轉運至膜圍繞的細胞器,如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體期細胞中可能存在一種誘導染色體凝集的因子,稱為細胞促分裂因子及細胞核,或成為細胞質基質的可溶性駐留蛋白和支架蛋白。2共翻譯(MPF)2爪蟾卵子成熟過程:在成熟的卵細胞的細胞質中,必然有一種轉運途徑:蛋白質合成在游離核糖體上起始之后由信號肽引導轉移至糙物質,可以 誘導卵母細胞成熟,他們將這種物質稱作促成熟因子,即面內質網,然后新生肽邊合成邊進入糙面內質網中,再經高爾基體加工MPF。
包裝運至溶酶體、細胞質膜或分泌到細胞外。
MPF結構組成MPF是一種使多種底物蛋白磷酸化的蛋白激酶;由M期 4種類型1蛋白質的跨膜轉運主要是指在細胞質基質中合成的蛋白質轉Cyclin-CDK形成的復合物活化:1隨Cyclin濃度變化而變化2激酶與磷運到內質網、線粒體、質體和過氧化物酶體等細胞器2膜泡運輸蛋白質酸酶的調節3活化的MPF可使更多的MPF活化。通過不同類型的轉運小泡從糙面內質網合成部位轉運至高爾基體,進而功能啟動細胞從G2期進入M期的相關事件,包括核膜的破裂、染色質的分選轉運至細胞的不同部位3選擇性的門控轉運4細胞質基質中的蛋白凝集、有絲分裂紡錘體的形成、誘導靶蛋白的降解。質的轉運
蛋白質的分選運輸途徑主要有那些 信號轉導系統
兩種基本途徑;翻譯后轉運,在細胞質游離核糖體上合成,然后運至膜圍通過細胞表面受體介導的信號途徑由下列4個步驟組成1不同形式的胞細胞器
外的信號刺激首先被細胞表面特異性受體所識別,特異性是識別反應的1門控運輸(gated transport):如核孔可以選擇性的運輸大分子物質主要特征。2胞外信號(第一信使)通過適當的分子開關機制實現信號和RNP復合體,并且允許小分子物質自由進出細胞核。的跨膜轉導,產生細胞內第二信使或活化的信號蛋白。3信號放大:信2跨膜運輸(transmembrane transport):蛋白質通過跨膜通道進入目號傳遞至胞內效應器蛋白,引發細胞內信號放大的級聯反應。4細胞反的地。如細胞質中合成的蛋白質在信號序列的引導霞,通過線粒體上的應由于受體的脫敏或受體下調,啟動反饋機制從而終止或降低細胞反應 轉位因子,以解折疊的線性分子進入線粒體。細胞凋亡與細胞壞死的區別
3膜泡運輸(vesicular transport):蛋白質被選擇性地包裝成運輸小細胞凋亡過程中,細胞質膜反折包裹斷裂的染色質片段或細胞器,形成泡,定向轉運到靶細胞器。如內質網向高爾基體的物質運輸、高爾基體眾多的凋亡小體,凋亡小體則為鄰近的細胞所吞噬,整個過程中,細胞分泌形成溶酶體、細胞攝入某些營養物質或激素,都屬于這種運輸方式。質膜的整合性保持良好,死亡細胞的內容物不會逸散到胞外環境中,因細胞骨架由哪三類成分組成 各有什么主要功能 而不發生炎癥反應。相反,細胞壞死時,細胞體積膨脹,細胞質膜發生細胞骨架由微絲(microfilament)、微管(microtubule)和中間纖維滲漏,細胞的內容物包括膨大和破碎的細胞器,以及染色質片段釋放到(intemediate filament)構成1微絲確定細胞表面特征、使細胞能夠細胞外,導致炎癥反應。運動和收縮2微管確定膜性細胞器(membrane-enclosed organelle)的受體酪氨酸激酶RTK 位置、幫助染色體分離和作為膜泡運輸的導軌3中間纖維使細胞具有張受體酪氨酸激酶又稱酪氨酸蛋白激酶受體,是細胞表面一大類重要受體力和抗剪切力
家族.RTKs的多肽鏈只跨膜一次,胞外區是結合配體的結構域,胞內區細胞通訊與信號轉導的關系
肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位并具有自磷酸化位點。
細胞通訊是指一個細胞發出的信息通過介質(配體)傳遞到另一個細胞配體——RTK使其激活形成二聚體——受體自磷酸化RTK——磷酸化的并與靶細胞相應的受體相互作用,然后通過細胞信號轉導產生胞內一系酪氨酸結合帶有SH2結構域的信號蛋白——形成SH3結構并使信號內傳列生理生化變化,最終表現為細胞政體的生物學效應過程。細胞通訊的——活化GEF——活化Ras——活化Raf——活化MAPKK——磷酸化MAPK作用:對于多細胞生物細胞間功能的協調、控制細胞的生長和分裂、組使其活化并進入細胞核——導致細胞核轉錄因子磷酸化——調節基因表織發生與形態建成是必須的。達
細胞通訊的三種方式
CDK激酶在細胞周期中的調控功能
1細胞通過分泌化學信號進行細胞間通訊,這是多細胞生物普遍采用的細胞周期蛋白(cyclin)E和周期蛋白依賴性激酶(CDK)2的復合物通訊方式。根據發揮作用的距離又可分為1內分泌,由內分泌細胞分泌CyclinE-CDK2為細胞從G1期進入S期的關鍵激酶復合物,在細胞從G1信號分子到血液中,通過血液循環運送到體內各個部分作用于靶細胞2期進入S期過程中起著至關重要的作用。它通過磷酸化其下游一系列底旁分泌,細胞通過分泌局部化學介質到細胞外液中,進過局部擴散作用物如Rb、CDC6、NPAT和P107等而使細胞啟動DNA合成,從而使細胞不可于鄰近靶細胞。3自分泌,細胞對自身分泌的物質產生反應。2細胞間接逆轉地進入S期。CyclinE-CDK2除了受到其下游RB/E2F通路的正調控觸依賴性的通訊。細胞間直接接觸二無需信號分子的釋放,代之以通過外,同時也受細胞中其他一些因子的調控,如CIP/KIP家族蛋白的負調控質膜上的信號分子與靶細胞質膜上的受體分子相互作用來介導細胞見的作用,以及Skp2-SCF介導的泛素化降解作用等
通訊,包括細胞-細胞黏著、細胞-基質黏著。3動物相鄰細胞間形成間蛋白合成過程中細胞質基質及細胞內各種膜性細胞器在結構與功能上隙連接以及植物細胞間通過胞間連絲使細胞間互相溝通,通過交換小分的聯系
子來實現代謝藕聯或電藕聯。高爾基體膜的厚度和化學成分介于內質網膜與細胞膜之間.在活細胞中,ATP驅動泵的種類 這三種膜可以互相轉變.1 P-型離子泵所有P-型離子泵都有2個獨立的α催化亞基,具有ATP結內質網以類似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡,小泡離開內質網,移動合位點;據大多數還具有2個小的β亞基,通常起調節作用,在轉運離到高爾基體與高爾基體融合,成為高爾基體的一部分.子過程中,至少有一個α催化亞基發生磷酸化和去磷酸化反應,從而改高爾基體又以“出芽”方式形成小泡,移動到細胞膜與細胞膜融合,成為細變泵蛋白的構像,實現離子的跨膜運轉。由于在泵周期中利用ATP水解胞膜的一部分.能,形成磷酸化中間體,故名P-型離子泵
細胞內的生物膜在結構上具有一定的連續性.1)鈉鉀泵:存在于動物細胞質膜上。Na+—K+泵具有ATP酶活性,因此又細胞在核糖體上合成的分泌蛋白,首先進入內質網腔內,加工形成比較成稱Na+—K+ATPase。Na+—K+泵是由2個α亞基和2個β亞基組成的四聚熟的蛋白質.然后內質網以出芽方式形成具膜的小泡將它運輸到高爾基體。在細胞內側α亞基構象發生變化,將Na+泵出細胞,同時細胞外的體進行進一步的加工.經高爾基體加工成熟的蛋白質再形成分泌小泡,通K+與α亞基的另一位點結合,使其去磷酸化,α亞基構象再度發生變化,過細胞膜排出細胞外面.在這個過程中,內質網膜可通過小泡轉化成高爾基體膜,高爾基體膜又可通過分泌小泡形成細胞膜.在蛋白質的合成,運輸與分泌過程中還需要能量,這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸合成的ATP提供的.線粒體的內膜上有進行有氧呼吸所需的各種酶.由此可見,細胞內的各種生物膜不但在結構上互相連系,在功能上也是既有分工又相互聯系的.各種生物膜的分工合作,相互配合是細胞生命活動協調進行的結構與功能的基礎.線粒體和葉綠體的起源
論據:1線粒體和葉綠體的基因組在大小、形態和結構方面與細菌的相似
2線粒體和葉綠體有自己完整的蛋白質合成系統,能獨立合成蛋白質
3線粒體和葉綠體的兩層被膜有不同的進化來源,外膜和內膜的結構和成分差異很大
4線粒體和葉綠體能以分裂的方式進行繁殖,這與細菌的繁殖方式類似
5線粒體和葉綠體能在異源細胞內長期生存
6線粒體的祖先可能來自反硝化副球菌或紫色非硫光合細菌 7發現介于胞內共生藍藻與葉綠體之間的結構——藍小體,其特征在很多方面可作為原始藍藻向葉綠體演化的佐證 受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路
受體酪氨酸激酶(RTK)又稱酪氨酸蛋白激酶受體,是細胞表面一大類重要受體家族,他的胞外配體是可溶性或膜結合的多肽或蛋白類激素。RTKs主要功能是控制細胞生長、分化而不是調控細胞中間代謝。
所有RTKs都由一個細胞外結構域、一個疏水的跨膜α螺旋和一個胞質結構域組成。絕大多數的RTKs是單體蛋白,配體在胞外與受體結合并引發構象變化,但單個跨膜α螺旋無法傳遞這種構象變化,因此配體的結合導致受體二聚化形成同源或異源二聚體,有些單體性配體與細胞外基質帶負電的多糖組分肝素表面緊密結合,這有利于增強配體與單體性受體的結合并形成二聚化的配體-受體復合體;有些配體是二聚體,它們的結合使2個單體性受體直接聚在一起,激素與這類受體結合改變其構象使之活化。RTKs在靜息狀態激酶活性是很低的,當受體二聚化后,激活受體的蛋白酪氨酸激酶活性,進而在二聚體內彼此交叉磷酸化受體胞內肽段的一個或多個酪氨酸殘基,也稱為受體的自磷酸化。磷酸化的受體酪氨酸殘基進一步導致構像改變,或者有利于ATP的結合,或者有利于其他受體結合其他蛋白質底物。在激活的RTKs內,許多磷酸酪氨酸殘基作為多種與下游信號傳遞相關的信號蛋白的錨定位點,可被含有SH2結構域的胞內信號蛋白所識別并與之結合,由此啟動信號傳導
RTK-Ras信號通路可概括為如下模式:配體→RTK→接頭蛋白←GEF(鳥苷酸交換因子)→Ras→Raf(MAPKKK 絲氨酸|蘇氨酸蛋白激酶)→MAPKK(一種雙重特異的蛋白激酶)→MAPK(有絲分裂原活化蛋白激酶)→進入細胞核→其他激酶或基因調控因子(轉錄因子)的磷酸化修飾,對基因表達產生多種效應 細胞通訊與信號轉導的關系
細胞通訊是指一個細胞發出的信息通過介質(配體)傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應的受體相互作用,然后通過細胞信號轉導產生胞內一系列生理生化變化,最終表現為細胞政體的生物學效應過程。細胞通訊的作用:對于多細胞生物細胞間功能的協調、控制細胞的生長和分裂、組織發生與形態建成是必須的。
細胞通訊的三種方式:1細胞通過分泌化學信號進行細胞間通訊,這是多細胞生物普遍采用的通訊方式。根據發揮作用的距離又可分為1)內分泌,由內分泌細胞分泌信號分子到血液中,通過血液循環運送到體內各個部分作用于靶細胞2)旁分泌,細胞通過分泌局部化學介質到細胞外液中,進過局部擴散作用于鄰近靶細胞。3)自分泌,細胞對自身分泌的物質產生反應。2細胞間接觸依賴性的通訊。細胞間直接接觸二無需信號分子的釋放,代之以通過質膜上的信號分子與靶細胞質膜上的受體分子相互作用來介導細胞見的通訊,包括細胞-細胞黏著、細胞-基質黏著。3動物相鄰細胞間形成間隙連接以及植物細胞間通過胞間連絲使細胞間互相溝通,通過交換小分子來實現代謝藕聯或電藕聯。
G蛋白:三聚體GTP結合調節蛋白的簡稱,位于質膜內胞漿一側,由Gα、Gβ、Gγ3個亞基組成,Gβ和Gγ亞基以異二聚體存在,Gα和Gβγ亞基分別通過共價結合脂分子錨定于膜上,Gα亞基本身具有GTPase活性,是分子開關蛋白。當配體與受體結合,三聚體G蛋白解離,并發生GDP與GTP交換,游離的Gα-GTP處于活化的開啟態導致結合并激活效應器蛋白,從而傳遞信號;當Gα-GTP水解形成Gα-GDP時,則處于失活的關閉態,終止信號傳遞并導致三聚體G蛋白的重新組裝,系統恢復進入靜息狀態 G蛋白藕聯受體介導的信號轉導 由G蛋白藕聯受體所介導的細胞信號通路主要包括:以cAMP為第二信使的信號通路、以肌醇-1,4,5-三磷酸和二酰甘油作為雙信使的磷脂酰肌醇信號通路和G蛋白藕聯離子通道的信號通路。1以cAMP為第二信使的信號通路
在該信號通路中,Gα亞基的首要效應酶是腺苷磷酸環化酶,通過腺苷磷酸環化酶活性的變化調節靶細胞內第二信使cAMP的水平,進而影響信號通路的下游事件。腺苷酸環化酶在Mg2+或Mn2+存在條件下,催化ATP生成cAMP,在正常情況下細胞內cAMP的濃度很小,當腺苷酸環化酶激活后,cAMP水平急劇增加,使靶細胞產生快速應答;在細胞內還有另一種酶即環腺苷磷酸二酯酶(PDE),可降解cAMP生成5‘-AMP,導致細胞內cAMP水平下降而終止反應。cAMP濃度在細胞內的迅速調節是細胞快速應答胞外信號的重要分子基礎
2磷脂酰肌醇雙信使信號通路
其信號轉導是通過效應酶磷脂酶C完成的。細胞磷脂酰肌醇代謝途徑是:雙信使IP3和DAG的合成來自膜結合的磷脂酰肌醇(PI)。細胞膜結合的PI激酶將肌醇環上特定的羥基磷酸化,形成磷脂酰肌醇-4-磷酸(PIP)和磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2),胞外信號分子(激素)與Go或Gq蛋白藕聯的受體結合,通過前面所述的G蛋白開關機制引起膜上磷脂酶C的β異構體(PLCβ)的活化,致使質膜上磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)被水解成1,4,5-肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG)兩個第二信使。
IP3刺激細胞內質網釋放Ca2+進入細胞質基質,使胞內Ca2+濃度升高,DAG激活蛋白激酶C(PKC),活化的PKC進一步使底物蛋白磷酸化,并可活化Na+/H+交換引起細胞內pH升高,以磷酸酰肌醇代謝為基礎的信號通路的最大特點是胞外信號被膜受體接受后,同時產生兩個胞內信使,分別激活兩個不同的信號通路,實現細胞對外界信號的應答,因此稱為“雙信使系統”
3G蛋白藕聯受體介導離子通道
有些神經遞質的受體本身就是離子通道,包括某些谷氨酸鹽、血液中的復合胺以及神經-肌肉突觸處的N-型乙酰膽堿受體。但許多神經遞質受體是G蛋白藕聯受體,有些效應器蛋白是Na+或K+通道。神經遞質與受體結合引發G蛋白藕聯的離子通道的開啟或關閉,進而導致膜電位的改變。其他神經遞質受體以及嗅覺受體和眼睛的光受體是通過第二信使的作用間接調節離子通道活性的G蛋白藕聯受體。橫紋肌細胞N-型乙酰膽堿受體結合乙酰膽堿后產生動作電位,引發肌肉收縮,與此相反,乙酰膽堿與心肌M-型乙酰膽堿受體結合后會因為引發肌細胞膜超級化而減緩心肌收縮速率。M-型乙酰膽堿受體與Gi蛋白藕聯,受體的活化導致Gi蛋白聯系的K+通道開放,K+流出引起質膜超級化 細胞質膜的基本功能
1為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境
2選擇性的物質運輸、包括代謝底物的輸入與代謝產物的排出,其中伴隨著能量的傳遞
3提供細胞識別位點,并完成細胞內外信號跨膜轉導 4為多種酶提供結合位點,使酶促反應高效而有序的進行 5介導細胞與細胞、細胞與胞外基質之間的連接 6參與形成具有不同功能的細胞表面特化結構
7膜蛋白的異常與某些遺傳病、惡性腫瘤,甚至神經退行性疾病相關,很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標 受體介導的胞吞作用物質,結構,名稱,來源
根據胞吞的物質是否有專一性,可將胞吞作用分為受體介導的胞吞作用和非特異性的胞吞作用。受體介導的胞吞作用是大多數動物細胞通過網格蛋白有被小泡從胞外基質攝取特定大分子的有效途徑。被轉運的大分子物質(配體)首先與細胞表面互補性的受體相結合,形成受體-配體復合物并引發細胞質膜局部化作用,首先是該處質膜部位在網格蛋白參與下形成有被小窩,然后是深陷的小窩脫離質膜形成有被小泡。受體介導的胞吞作用是一種選擇性濃縮機制,即可保證細胞大量的攝入特定的大分子,同時又避免了吸入細胞外大量的液體。一個重要的例子就是動物細胞通過受體介導的胞吞作用對膽固醇的攝取
蛋白質分選途徑與類型
兩條途徑——1翻譯后轉運途徑:在細胞質基質游離核糖體上完成多肽鏈的合成,然后轉運至膜圍繞的細胞器,如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體及細胞核,或成為細胞質基質的可溶性駐留蛋白和支架蛋白。2共翻譯轉運途徑:蛋白質合成在游離核糖體上起始之后由信號肽引導轉移至糙面內質網,然后新生肽邊合成邊進入糙面內質網中,再經高爾基體加工包裝運至溶酶體、細胞質膜或分泌到細胞外。4種類型
1蛋白質的跨膜轉運
主要是指在細胞質基質中合成的蛋白質轉運到內質網、線粒體、質體和過氧化物酶體等細胞器 2膜泡運輸
蛋白質通過不同類型的轉運小泡從糙面內質網合成部位轉運至高爾基體,進而分選轉運至細胞的不同部位 3選擇性的門控轉運
4細胞質基質中的蛋白質的轉運 什么是信號轉導系統
通過細胞表面受體介導的信號途徑由下列4個步驟組成1不同形式的胞外的信號刺激首先被細胞表面特異性受體所識別,特異性是識別反應的主要特征。2胞外信號(第一信使)通過適當的分子開關機制實現信號的跨膜轉導,產生細胞內第二信使或活化的信號蛋白。3信號放大:信號傳遞至胞內效應器蛋白,引發細胞內信號放大的級聯反應。4細胞反應由于受體的脫敏或受體下調,啟動反饋機制從而終止或降低細胞反應
NO作為氣體分信號子進入靶細胞直接與酶結合的機制
NO是一種自由基性質的氣體,具脂溶性,可快速擴散透過細胞質膜,到達鄰近靶細胞發揮作用,由于體內存在氧及其他與NO發生反應的化合物,因而NO在胞外極不穩定,只能在組織中局部擴散。血管內皮細胞和神經元是NO的生成 細胞,NO的生成需要一氧化氮合酶的催化,NO沒有專門的儲存及釋放調節機制,作用于靶細胞的NO的多少直接與NO的合成有關。靶細胞內具有鳥苷酸環化酶(GC)活性的受體的激活時NO發揮作用的主要機制。內源性NO由NOS催化合成后,擴散到鄰近細胞,與鳥苷酸環化酶活性中心的Fe2+結合,改變酶的構象,導致酶活性的增強和cGMP合成增多。cGMP通過cGMP依賴的蛋白激酶GPKG的活化進而抑制機動-肌球蛋白復合物的信號通路,導致血管平滑肌舒張。NO也由許多神經元產生并傳遞信號,在參與大腦學習記憶生理過程中具有重要作用。
細胞骨架的組成
用電子顯微鏡觀察經非離子去垢劑處理后的細胞,可以在細胞質內觀察到一個復雜的纖維狀網架結構體系,這種纖維狀網架結構通常被稱為細胞骨架。細胞骨架包括微絲、微管和中間絲三種結構組分。細胞骨架是一種高度動態的結構體系。細胞骨架的功能 1結構與支撐的作用 2胞內運輸作用 3收縮和運動 4空間組織 核小體的模型 每個核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體以及一個分子的組蛋白H1 組蛋白八聚體構成核小體的盤狀核心顆粒,相對分子質量100*10的3次方,由4個異二聚體組成,包括兩個H2*H2B和兩個H3*H4 3 146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體1.75圈。組蛋白H1在核心顆粒外結合額外20bpDNA,鎖住核小體DNA的進出端,起穩定核小體的作用
4兩個各個相鄰核小體之間以連接DNA相連,典型長度60bp,不同物種變化值為0-80bp不等
5組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結構性的,基本不依賴于核苷酸的特異序列
6核小體沿DNA的定位受不同因素的影響 特殊的細胞周期
1.早期胚胎細胞的細胞周期2.酵母細胞的細胞周期3.植物細胞的細胞周期4.細菌的細胞周期 MPF調節亞基組成功能
MPF即卵細胞促成熟因子,或細胞分裂促進因子,或M期促進因子。它是一種蛋白激酶。在成熟的卵母細胞中,有一種物質可以誘導卵母細胞成熟,即為MPF。MPF含有兩個亞單位,即Cdc2蛋白和周期蛋白。二者結合則表現蛋白激酶活性。影響細胞分化的因素
1胞外信號分子對細胞分化的影響
2細胞記憶與決定:信號分子的有效作用時間很短,但細胞可以將作用儲存起來并形成長時間的記憶。3受精卵細胞質的不均一性對細胞分化的影響 4細胞間的相互作用與位置效應 5環境對性別決定的影響
6染色質變化與基因重排對細胞分化的影響 癌細胞的基本特征
1細胞生長與分裂失去控制2具有浸潤性和擴散性3細胞間互相作用改變
4mRNA的表達譜及蛋白質表達譜或蛋白活性改變
5體外培養的惡性轉化細胞的特征