0612羅麗花級(jí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)串講

1、第七章第七章 細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞骨架（細(xì)胞骨架（cytoskeleton）細(xì)胞骨架：細(xì)胞骨架：是指真核細(xì)胞質(zhì)真核細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系網(wǎng)架體系，由微微管、微絲和中間纖維管、微絲和中間纖維三類成分組成，對(duì)于維持細(xì)胞的形狀、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸、染色體的分離和細(xì)胞分裂等均起著重要的作用。第一節(jié)第一節(jié) 微管微管1. 微管的結(jié)構(gòu)微管的結(jié)構(gòu)n長(zhǎng)管狀，內(nèi)徑長(zhǎng)管狀，內(nèi)徑15nm，外徑，外徑24-26nm，管壁，管壁13根原纖根原纖維，中空維，中空n存在形式：?jiǎn)喂艽嬖谛问剑簡(jiǎn)喂?二聯(lián)管（纖毛和鞭毛）二聯(lián)管（纖毛和鞭毛） 三聯(lián)管（中心粒及纖毛和鞭毛的基體中）三聯(lián)管（中心粒

2、及纖毛和鞭毛的基體中）微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白、 異二聚體異二聚體定位于微管組織中心（定位于微管組織中心（microtubule organizing center, mtoc），），mtoc在空間上為微管裝配提在空間上為微管裝配提供始發(fā)區(qū)域。供始發(fā)區(qū)域。2. 微管的組成微管的組成3. 微管的裝配過(guò)程：微管的裝配過(guò)程：成核期：成核期：先由和微管蛋白聚合成一個(gè)短的寡 聚體結(jié)構(gòu)，即核心形成； （延遲期）（延遲期）聚合期：聚合期：微管蛋白聚合速度大于解聚速度，微管 延長(zhǎng)； （延長(zhǎng)期）（延長(zhǎng)期）穩(wěn)定期：穩(wěn)定期：游離微管蛋白濃度下降，達(dá)到臨界濃度， 微管的組裝與去組裝速度相等，微

3、管長(zhǎng)度 相對(duì)恒定； （平衡期）（平衡期）微管的體外裝配微管的體外裝配 極性裝配極性裝配 ： 裝配快的一端（裝配快的一端（微管蛋白）為（微管蛋白）為（+）極）極 裝配慢的一端（裝配慢的一端（微管蛋白）為（微管蛋白）為（-）極）極 踏車現(xiàn)象：踏車現(xiàn)象：組裝和去組裝達(dá)到平衡組裝和去組裝達(dá)到平衡 微管蛋白濃度，1mg/ml ph：6.9 離子：去ca2+，供mg2+ 溫度：37 0c裝配，0 0c解聚 能量：gtp當(dāng)當(dāng)gtp微管蛋白異二聚體添加到微管正極（微管蛋白異二聚體添加到微管正極（+）組裝速度大于）組裝速度大于gtp的水解速度時(shí)，形成的水解速度時(shí)，形成gtp帽，微管延長(zhǎng)；當(dāng)帽，微管延長(zhǎng)；當(dāng)gtp

4、的微管蛋白聚合的微管蛋白聚合速度小于速度小于gtp的水解速度，的水解速度， gtp帽不斷縮小暴露出帽不斷縮小暴露出gdp微管蛋白，微管蛋白，并迅速脫落，使微管縮短，導(dǎo)致微管結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定。并迅速脫落，使微管縮短，導(dǎo)致微管結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定。微管的體內(nèi)裝配微管的體內(nèi)裝配 微管蛋白環(huán)狀復(fù)合物（微管蛋白環(huán)狀復(fù)合物（-turc） 由由微管蛋白和一些其他相關(guān)蛋白構(gòu)成，是微管的一種微管蛋白和一些其他相關(guān)蛋白構(gòu)成，是微管的一種高效的集結(jié)結(jié)構(gòu)，在中心體中是微管裝配的起始結(jié)構(gòu)。高效的集結(jié)結(jié)構(gòu)，在中心體中是微管裝配的起始結(jié)構(gòu)。 37 、 gtp、mg 2+0 4 、ca 2+ 4. 影響微管組裝和解聚的因素影響微管組

5、裝和解聚的因素抑制微管組裝的藥物抑制微管組裝的藥物：秋水仙素、長(zhǎng)春新堿秋水仙素、長(zhǎng)春新堿(抑制微管的組裝)穩(wěn)定微管的藥物穩(wěn)定微管的藥物 ：紫衫醇紫衫醇(阻止微管的去組裝，增強(qiáng)微管穩(wěn)定性)（一）（一）構(gòu)成網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞的形態(tài)構(gòu)成網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞的形態(tài)5. 微管的功能：微管的功能：(二二) 參與中心粒、纖毛和鞭毛的組成參與中心粒、纖毛和鞭毛的組成（三）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸（三）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸（四）維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的空間定位和分布（四）維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的空間定位和分布 （五）參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂（五）參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂（六）參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)（六）參與細(xì)

6、胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)第二節(jié)第二節(jié) 微絲微絲1. 微絲的結(jié)構(gòu)與組成：微絲的結(jié)構(gòu)與組成：微絲（微絲（microfilament，mf）又稱肌動(dòng)蛋白纖維(actin filament), 是指真核細(xì)胞中由肌動(dòng)蛋白(actin)組成、直徑為7nm左右的骨架纖維骨架纖維。g-肌動(dòng)蛋白：肌動(dòng)蛋白：微絲的單體形式，呈啞鈴狀，具有陽(yáng)離子、atp及肌球蛋白結(jié)合位點(diǎn)f-肌動(dòng)蛋白：肌動(dòng)蛋白：g-肌動(dòng)蛋白形成的聚合體2. 微絲的裝配：微絲的裝配： 微絲的組裝過(guò)程分三個(gè)階段微絲的組裝過(guò)程分三個(gè)階段 1）成核期成核期、生長(zhǎng)期（生長(zhǎng)期（延長(zhǎng)期延長(zhǎng)期）、平衡期平衡期2）成核作用發(fā)生在）成核作用發(fā)生在質(zhì)膜質(zhì)膜上上 3）微絲組裝的動(dòng)力來(lái)

7、自）微絲組裝的動(dòng)力來(lái)自atp成核期 延長(zhǎng)期 穩(wěn)定期atp、 mg2+、高na+、高k+ca2+、低na+和低k+3. 影響微絲組裝的因素影響微絲組裝的因素1、g-肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白f-肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白2、影響微絲組裝的藥物、影響微絲組裝的藥物細(xì)胞松弛素細(xì)胞松弛素b （cytochalasin b）抑制微絲聚合作用鬼筆環(huán)肽：鬼筆環(huán)肽：與聚合的微絲結(jié)合，抑制微絲解聚3、微絲結(jié)合蛋白對(duì)微絲的組裝也有調(diào)控作用、微絲結(jié)合蛋白對(duì)微絲的組裝也有調(diào)控作用4. 微絲的功能：微絲的功能：（一）構(gòu)成細(xì)胞的支架并維持細(xì)胞的形態(tài)（一）構(gòu)成細(xì)胞的支架并維持細(xì)胞的形態(tài)（二）參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)（二）參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)（三）參與細(xì)胞的分

8、裂（胞質(zhì)分裂（三）參與細(xì)胞的分裂（胞質(zhì)分裂 cytokinesis）（四）微絲參與肌肉收縮（四）微絲參與肌肉收縮（五）微絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸（五）微絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸（六）參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞（六）參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞 第三節(jié)第三節(jié) 中間纖維中間纖維1. 中間纖維蛋白的結(jié)構(gòu)中間纖維蛋白的結(jié)構(gòu)中間纖維蛋白是長(zhǎng)的線性蛋白，中間纖維蛋白是長(zhǎng)的線性蛋白， 由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部分由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部分組成，各種中間絲蛋白之間的區(qū)別主要取決于頭、尾部的長(zhǎng)度組成，各種中間絲蛋白之間的區(qū)別主要取決于頭、尾部的長(zhǎng)度和氨基酸順序和氨基酸順序 （310個(gè)氨基酸）個(gè)氨基酸） （核纖層蛋白桿狀區(qū)約356個(gè)氨基酸）

9、 （頭部）（尾部）2. 中間纖維的裝配和調(diào)節(jié)：中間纖維的裝配和調(diào)節(jié)：（一）構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)完整的支撐網(wǎng)架系統(tǒng)（一）構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)完整的支撐網(wǎng)架系統(tǒng) 3. 中間纖維的功能中間纖維的功能:（二）為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持（二）為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持（三）參與細(xì)胞連接（三）參與細(xì)胞連接(四四) 維持核膜穩(wěn)定維持核膜穩(wěn)定(五五) 參與細(xì)胞分化參與細(xì)胞分化(六六) 中間纖維參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞中間纖維參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞 第八章第八章 細(xì)細(xì) 胞胞 核核 細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)：細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)： 核 膜 核纖層 染色質(zhì) 核骨架 核 仁核膜核膜(nuclear envelope)： 電鏡下，核膜是由兩層單位膜構(gòu)成。 一、外核膜二

10、、內(nèi)核膜三、核周間隙四、核孔第一節(jié)第一節(jié) 核膜核膜外核膜外核膜 外核膜的形態(tài)、組成和生化反應(yīng)與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似。 外核膜的外表面存在微管和中間纖維，參與核定位。面向核質(zhì)，由核纖層支撐， 包圍核物質(zhì)。二、核周間隙二、核周間隙 (perinuclear space) 由內(nèi)、外層核膜圍成的20-40nm間隙。其間充滿液態(tài)不定型物質(zhì)。 具有緩沖的作用； 是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換的重要通道之一。 三、核孔三、核孔（nuclear pore） 電鏡下核孔是由多個(gè)蛋白質(zhì)顆粒以特定方式排列而成的復(fù)雜而又有規(guī)律結(jié)構(gòu)，稱為核核孔復(fù)合體孔復(fù)合體（nulear pore complex， npc ）。）。核孔復(fù)合體

11、-“捕魚(yú)籠” 模式圖四、核膜的主要功能1.1.核膜的區(qū)域化作用，使轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)空核膜的區(qū)域化作用，使轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)空上分離上分離; ; 2.2.控制著細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的物質(zhì)交換控制著細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的物質(zhì)交換; ;3 3. .在細(xì)胞分裂中參與染色質(zhì)的定位與分離；在細(xì)胞分裂中參與染色質(zhì)的定位與分離；4.4.核膜參與合成生物大分子核膜參與合成生物大分子 外層核膜與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似，因此可以參與細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成。如，核周間隙分布的多種結(jié)構(gòu)蛋白及酶。第二節(jié)第二節(jié) 核纖層與核骨架核纖層與核骨架一、核纖層一、核纖層 真核細(xì)胞中，緊貼內(nèi)核膜下的一層高電子密度的纖維蛋白網(wǎng)，厚10-100nm。成分核纖層蛋白a 、

12、c、 ba型核纖層蛋白b型核纖層蛋白見(jiàn)于分化細(xì)胞中見(jiàn)于所有體細(xì)胞中二、核骨架二、核骨架 核骨架核骨架：又稱核基質(zhì)，是：又稱核基質(zhì)，是間期間期核內(nèi)，除去核膜、核核內(nèi)，除去核膜、核纖纖 層染色質(zhì)和核仁之外，以層染色質(zhì)和核仁之外，以非組蛋白非組蛋白為主組成為主組成 的的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。核核骨骨架架1. 非組蛋白性的纖維蛋白非組蛋白性的纖維蛋白：構(gòu)成核骨架的基本成分。2. 核基質(zhì)結(jié)合蛋白核基質(zhì)結(jié)合蛋白：與核基質(zhì)結(jié)合的酶、細(xì)胞調(diào)控蛋 白等 。3. rna：維持核骨架的三維結(jié)構(gòu)。 dna： 不是骨架結(jié)構(gòu)成分，只是功能的結(jié)合。（一）組成（一）組成 第三節(jié)第三節(jié) 染色質(zhì)和染色體染色質(zhì)和染色體 染色質(zhì)

13、染色質(zhì)(chromatin)(chromatin)： 間期細(xì)胞核中，能被堿性染料染色的物質(zhì)。呈細(xì)絲狀、形態(tài)不規(guī)則，彌散于細(xì)胞核內(nèi)。 染色體染色體(chromosome)(chromosome)： 有絲分裂時(shí)，染色質(zhì)組裝、凝集成光鏡下可見(jiàn)的棒狀或點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。（一）常染色質(zhì)（一）常染色質(zhì) 指在細(xì)胞間期呈松散狀、染色較淺，且有轉(zhuǎn)錄和復(fù)制活性的染色質(zhì)。染色質(zhì)的種類染色質(zhì)的種類（二）異染色質(zhì)（二）異染色質(zhì)指在細(xì)胞間期呈凝縮狀態(tài)，染色較深，缺乏轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)。第九章第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成基因：基因： 是細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的最小功能單位，是負(fù)載有特定遺傳信息的dna片段，由

14、結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因組成。結(jié)構(gòu)基因：結(jié)構(gòu)基因： 編碼非調(diào)控因子的基因，其轉(zhuǎn)錄成的各種rna能直接行使功能；轉(zhuǎn)錄成的mrna，則翻譯成功能蛋白質(zhì)。調(diào)節(jié)基因：調(diào)節(jié)基因： 編碼調(diào)節(jié)或限制其他基因活性的基因，如啟動(dòng)子， 增強(qiáng)子，終止子等。基因組：基因組：是指含有一個(gè)生物體生存、發(fā)育、活動(dòng)和繁殖所需要的全部遺傳信息的整套核酸。一、基因及其結(jié)構(gòu)一、基因及其結(jié)構(gòu)1.1 基因的概念及其中心法則基因的概念及其中心法則the central dogma轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄翻翻 譯譯逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)復(fù) 制制 1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練（基因組小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練（基因組小，dna含量少）含量少） 2） 大多能夠轉(zhuǎn)錄成大多能夠轉(zhuǎn)錄成mrna，用于編碼

15、蛋白質(zhì)，用于編碼蛋白質(zhì) 3） 功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)排列功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)排列 4） 結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的，轉(zhuǎn)錄后不需要剪切和加工結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的，轉(zhuǎn)錄后不需要剪切和加工原核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)原核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.2 基因的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基因的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1） 不連續(xù)性不連續(xù)性,由編碼序列（外顯子）和非編碼由編碼序列（外顯子）和非編碼序列（內(nèi)含子）組成序列（內(nèi)含子）組成-斷裂基因斷裂基因 2） 高度重復(fù)序列高度重復(fù)序列-衛(wèi)星衛(wèi)星dna真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）外顯子：）外顯子：轉(zhuǎn)錄+翻譯（p195）（2）內(nèi)含子：）內(nèi)含子：轉(zhuǎn)錄 gt-ag法則：法則：5端多以gt開(kāi)始，3端多以a

16、g結(jié)束，是真核細(xì)胞基因中rna剪切的識(shí)別信號(hào)。1. 真核細(xì)胞基因的功能區(qū)域真核細(xì)胞基因的功能區(qū)域二、基因轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工二、基因轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工模板鏈（反義鏈）：模板鏈（反義鏈）：雙鏈dna中，作為轉(zhuǎn)錄模板 的鏈，與mrna互補(bǔ)編碼鏈（有意義鏈）：編碼鏈（有意義鏈）：與模板鏈互補(bǔ)的另一條dna鏈，與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物序列相同2.1 原核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄原核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄三、真核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工三、真核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工起始、延長(zhǎng)、終止起始、延長(zhǎng)、終止 有多種rna聚合酶聚合酶分別合成不同類別的rna 有多種轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子 有多種類型的啟動(dòng)子啟動(dòng)子 轉(zhuǎn)錄后rna多需加工、修飾多需加工、修

17、飾第十章第十章 細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連細(xì)胞連接細(xì)胞連接( cell junction) 是指在相鄰細(xì)胞表面形成各種連接裝置是指在相鄰細(xì)胞表面形成各種連接裝置,以加強(qiáng)細(xì)胞間的機(jī)械聯(lián)系以加強(qiáng)細(xì)胞間的機(jī)械聯(lián)系和維持組織結(jié)構(gòu)的完整性，協(xié)調(diào)性，這些相鄰細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞和維持組織結(jié)構(gòu)的完整性，協(xié)調(diào)性，這些相鄰細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間在質(zhì)膜接觸區(qū)域特化形的連接結(jié)構(gòu)稱為外基質(zhì)之間在質(zhì)膜接觸區(qū)域特化形的連接結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞連接細(xì)胞連接。第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞連接細(xì)胞連接封閉連接封閉連接(occluding junctions)緊密連接(tight junction)錨定連接錨定連接(anchor

18、ing junctions)通訊連接通訊連接(communicating junctions)間隙連接(gap junction)神經(jīng)細(xì)胞間的化學(xué)突觸(chemical synapse)植物細(xì)胞中的胞間連絲(plasmodesmata)一、緊密連接一、緊密連接(tight junction) 廣泛分布于各種上皮細(xì)胞及腦廣泛分布于各種上皮細(xì)胞及腦cap內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞tem觀察：觀察：斷續(xù)的點(diǎn)狀連接斷續(xù)的點(diǎn)狀連接冷凍斷裂復(fù)型顯示，冷凍斷裂復(fù)型顯示，連接區(qū)域是一種連接區(qū)域是一種 “焊接線焊接線”樣的帶狀網(wǎng)絡(luò)樣的帶狀網(wǎng)絡(luò) 蛋白顆粒連成脊網(wǎng)蛋白顆粒連成脊網(wǎng)二、錨定連接二、錨定連接（anchoring

19、junction） 是一類由是一類由細(xì)胞骨架纖維細(xì)胞骨架纖維參與，存在于相互接觸的細(xì)胞之間參與，存在于相互接觸的細(xì)胞之間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的細(xì)胞連接，其主要作用是形成能夠或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的細(xì)胞連接，其主要作用是形成能夠抵抗機(jī)械張力的牢固黏合。抵抗機(jī)械張力的牢固黏合。 錨定連接錨定連接 1.黏合連接黏合連接(與肌動(dòng)蛋白纖維相連 ) (1)黏合帶黏合帶 (adhesion belt ) (2)黏合斑黏合斑 (adhesion plaque )2.橋粒連接橋粒連接 (與中間纖維相連 ) (1)橋粒橋粒 ( desmosome ) (2)半橋粒半橋粒(hemidesmosome )三三 通訊

20、連接（通訊連接（communicating junction）是一種是一種可以介導(dǎo)細(xì)胞間信號(hào)的連接可以介導(dǎo)細(xì)胞間信號(hào)的連接1、間隙連接、間隙連接 (gap junction)24nm，也稱縫隙連接，也稱縫隙連接 由許多間隙連接單位往往集結(jié)在一起呈斑塊狀第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞黏連細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞黏連細(xì)胞黏附分子（細(xì)胞黏附分子（cell adhesion molecule，cam） 是廣泛存在于細(xì)胞膜上的一類是廣泛存在于細(xì)胞膜上的一類跨膜糖蛋白跨膜糖蛋白，是介導(dǎo)，是介導(dǎo)細(xì)細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互結(jié)合并起黏附相互結(jié)合并起黏附作用的一類細(xì)胞表面分子（多數(shù)需要依賴于二價(jià)陽(yáng)離子作用的一類細(xì)胞表面分子（多數(shù)需要依賴于二價(jià)陽(yáng)離子ca2或或mg2），介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著，還能在細(xì)胞骨架），介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著，還能在細(xì)胞骨架的參與下，形成橋粒、半橋粒、黏合帶以及黏合斑等錨定的參與下，形成橋粒、半橋粒、黏合帶以及黏合斑等錨定連接結(jié)構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)。 鈣黏素鈣