细胞生物学

第一章

1：细胞生物学的研究内容分三个层次： 1）显微水平，光学显微镜下可见的结构。 2）超微水平，电子显微镜下可见的结构。

3）分子水平，细胞结构的分子组成，及其在生命活动中的作用。 2：细胞学说基本内容有三条： ①有机体是由细胞构成的；

②细胞是构成有机体的基本单位； ③新细胞来源于已存在细胞的。

3：通常认为施莱登和施旺正式提出了细胞学说 4：研究内容：（1）细胞核、染色体、以及基因表达的研究（2）生物膜与细胞器的研究（3）细胞骨架体系的研究（4）细胞增殖及其（5）细胞分化及其（6）细胞的衰老与凋亡（7）细胞的起源与进化（8）细胞工程 第二章

一：细胞是生命活动的基本单位的原因： 1.细胞是构成生命有机体的基本单位 2.细胞是的，有序的自控代谢体系 3.细胞是有机体生长发育的基础 4.细胞具有遗传的全能性 5.没有细胞就没有生命

二：具有双层膜结构的细胞器——线粒体与叶绿体

具有单层膜的细胞器——内质网，高尔基体，液泡、溶酶体 不具膜结构的细胞器是——中心体、核糖体 与能量的转换有关的细胞器——线粒体与叶绿体

与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 三：原核细胞与真核细胞

真核细胞、原核细胞在基因组成与表达上的差别

① 真核细胞含有更多的DNA，比原核细胞携带更多的遗传信息

② 真核细胞DNA为线状并包裹在染色质中，原核细胞DNA为环状，存在于蛋白衣壳中

③ 真核细胞的细胞器含有DNA

④ 原核细胞的mRNA是边转录边翻译的，无需对mRNA加工；而真核细胞的mRNA 在合成之后，须在细胞核内加工再运输至细胞质中表达出蛋白，即DNA的转录和翻译是分开进行的 四：最小的细胞：支原体 最大的细胞：卵细胞 非细胞结构：病毒

第三章生物学研究方法：显微技术 生物化学与分子生物学技术 细胞分离技术 细胞培养与细胞杂交

蛋白印迹 显微光谱分析技术 PCR技术等 第四章：

一：细胞质膜：细胞的外围包有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜

内膜系统：真核细胞中，在结构、功能上具有连续性的、由膜围成的细胞器或结构。包括内质网、高尔基体、溶酶体、内体和分泌泡以及核膜等膜结构 外膜系统：

二：生物膜的结构、功能、特征 1生物膜的基本特征：膜的流动性 膜的不对称性 膜的分相现象（生物膜的流动镶嵌模型） 2细胞质膜的功能：

（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,其中伴随着能量的传递; （3） 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递; （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）介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接;

（6）质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构 3对膜结构的认识

磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分,尚未发现膜结构中起组织作用的蛋白；

蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面, 膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者；

生物膜是磷脂双分子层嵌有蛋白质的二维流体。 三：膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。 第五章：

一：跨膜运输：胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体则是通过一种跨膜机制进行定位的，需要膜上运输蛋白(protein translocators)的帮助。被运输的蛋白通常是未折叠的状态，细菌的质膜上也有类似的运输蛋白。 方式：

1：被动运输：被动运输（passive transport）是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。 （1）简单扩散也叫自由扩散（free diffusion）特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。

（2）协助扩散也叫促进扩散（facilitated diffusion）。

特点： ⑴比自由扩散转运速率高； ⑵运输速率同物质浓度成非线性关系，存在最大运转速率； ⑶特异性；⑷细胞膜上存在膜转运蛋白，饱和性。

膜转运蛋白：载体蛋白（或离子载体）和通道蛋白两种类型。 2：主动运输

主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量；③都有载体蛋白。 二：人工膜对各类物质的通透率：P105

（1）脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；

（2）非极性分子比极性容易透过，极性不带电荷小分子，如H2O、O2等可以透过人工脂双层，但速度较慢；

（3）小分子比大分子容易透过；分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过；（4）各类离子是高度不通透的。

三：1：胞吞作用是通过细胞膜内陷形成囊泡，称胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。可分为两种类型：胞饮作用和吞噬作用。

2：胞吐作用：包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融，将物质排出细胞之外。胞吐作用可分为组成型胞吐途径和调节型胞吐途径 第六章

呼吸链：在生物氧化过程中，从代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶组成的连锁传递体系称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链

一：抑制呼吸链的物质（位点）

能够抑制第一位点的有阿米妥（异戊巴比妥）、粉蝶霉素A、鱼藤酮等； 能够抑制第二位点的有抗霉素A和二巯基丙醇； 能够抑制第三位点的有CO、H2S和CN-、N3-。其中，CN-和N3-主要抑制氧化型Cytaa3-Fe3+，而CO和H2S主要抑制还原型Cytaa3-Fe2+。

各种呼吸链抑制剂的阻断位点

抗霉素A 二巯基丙醇

× CO、CN-、 N3-及H2S × × 鱼藤酮

杀粉蝶菌素（粉蝶霉素A） 阿米妥（异戊巴比妥）

呼吸链共包括四种具有传递电子功能的酶复合体(complex，由相应酶和传递体共同组成) 和两种单独成分。

复合体Ⅰ：NADH-Q还原酶 FMN Fe-S 复合体Ⅱ：琥珀酸-Q还原酶 FAD, Fe-S

复合体Ⅲ: QH2-细胞色素C 铁卟啉Fe-S 复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶 铁卟啉 Cu Q泛醌和细胞色素C均不包含在上述四种复合体中

呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置

二：ATP合成的位置 氧化磷酸化的位置 第七章

一：细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，细胞质膜以内，核以外的部分

定义：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学 家多称之为胞质溶胶

功能：1完成各种中间代谢过程 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等 2 蛋白质的分选与运输 3与细胞质骨架相关的功能

维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等 4 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解

（1）蛋白质的修饰 （2） 控制蛋白质的寿命 （3）降解变性和错误折叠的蛋白质 （4）帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象

二：细胞内膜系统 ：是指细胞内在结构、功能及发生上相关的、由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。 包括核被膜、内质网、高尔基体及其形成的溶酶体和分泌泡等，以及其它细胞器如线粒体，质体和微体等膜包围的细胞器

三：内质网ER（细胞内膜系统中最重要的细胞器） 形态结构特点：

（1）是由膜所形成的一些形状大小不同的小管、小囊或扁囊连成一个连续的网状膜系统，其内腔是通连的。

（2）内质网和核膜相连续。

（3）内质网的形态变异很大，在不同细胞中，形态、数量和分布不同。在同种细胞不同发

育时期，随着生理机能的不同，ER也不一样。

功能：1蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能；需要移入内质网继续合成的蛋白：分泌蛋白；膜整合蛋白；内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白 2光面内质网是脂质合成的重要场所。 3蛋白质的修饰与加工 4新生肽的折叠与组装 分类：（1）粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER多为扁囊状，在ER膜的外表面附有大量的核糖体，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中。

（2）光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER）ER膜上无颗粒（核糖体），ER的成分不是扁囊，而常为小管小囊，它们连接成网，广泛存在于能合成类固醇的细胞中。 四：溶酶体分为初级溶酶体、次级溶酶体、残余体 溶酶体的标志酶：酸性磷酸酶 功能：细胞内消化 细胞凋亡、自体吞噬 防御作用 参与分泌过程的调节 形成精子的顶体 五：微体

过氧化物酶体(peroxisome)又称微体(microbody)或过氧小体、过氧化氢体等，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类和过氧化氢酶的异质性细胞器。 六：蛋白质的修饰和分选通过高尔基体和内质网完成 第八章

一：名词解释

1：细胞信号转导：细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将细胞外信号转导为细胞内信号，最终调节特定基因表达，引起细胞的应答反应的过程。

2：细胞受体：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，至少包括两个功能区域：配体结合区域和产生效应的区域 3: 信号转导（signal transduction）：一个细胞发出的信息通过介质（配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应，是多细胞生物必需的生理过程

4: 信使：在细胞外及细胞内专司传递信息的信号分子。分为第一信使（胞间信使）和第二信使（胞内信使）。

5: 第二信使：配体与受体结合后并不进入细胞内，但间接激活细胞内其他可扩散，并能调节调节信号转导蛋白活性的小分子或离子。

6：G蛋白耦联受体：7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在胞内产生第二信使。 7：门通道：有些通道蛋白平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，又称为门通道（gated channel）。主要有4类：电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道 二：信号转导的类型

离子通道耦联受体 G蛋白耦联受体 酶联受体

三：1 G蛋白是三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory protein）的简称，位于质膜胞质侧，由α、β、γ三个亚基组成，α和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上。当α亚基与GDP结合时处于关闭状态，α亚基与GTP结合时处于开启状态，α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的GTP水解。 作用机制P232

2 以cAMP为第二信使的信号通路P235

组成：（1）受体：激活型激素受体（Rs）或抑制型激素受体（Ri） （2）G蛋白：活化型G蛋白（Gs）或抑制型G蛋白（Gi） （3）腺苷酸环化酶（4）第二信使——cAMP（5）蛋白激酶A（PKA）（6）环腺苷酸磷酸二酯酶 刺激性途径：激活型激素→Rs受体→Gs蛋白→腺苷酸环化酶↑→cAMP↑→依赖cAMP的蛋白激酶A↑→基因蛋白活化→基因转录 抑制性途径：抑制型激素→Ri受体→Gi蛋白→腺苷酸环化酶↓→cAMP↓→依赖cAMP的蛋白激酶A↓→抑制基因蛋白→抑制基因转录 3 磷脂酰肌醇信号通路P238

组成：受体 G蛋白 磷脂酶C 第二信使——IP3、DAG 蛋白激酶C（PKC） 四 第二信使有哪些？

cAMP cGMP 钙离子 二酰甘油（DAG）1,4,5-肌醇三磷酸（IP3） 第九章

1 细胞周期分为G1期 S期 G2期M期

2 有丝的意义 （1）保持生物的遗传稳定性

（2）有丝是生物进化的产物，是一种比较完善和理想的细胞方式，促进了生物由低级向高级的进化发展。

（3）维持了个体的正常生长和发育 减数的意义

通过减数产生的雌雄配子，只具有半数的染色体（N），为双受精合子染色体数目的恒定性提供了物质基础。

减数中同源染色体的随机拉向两极，非同源染色体在子细胞中的2N种自由组合方式，同源染色体非姐妹染色单体之间的多种可能交换方式，为生物的多样性提供了重要的物质基础。