細(xì)胞生物學(xué)(制)知識(shí)整理

1、著作權(quán)所有僅供學(xué)習(xí)交流 作者：2014級(jí)七年制臨床醫(yī)學(xué) 李書(shū)林第一章 緒論1. 細(xì)胞概念及結(jié)構(gòu)細(xì)胞是組成人類(lèi)和所有生物體的基本單位（非細(xì)胞形態(tài)的病毒除外）。也是非細(xì)胞生命體現(xiàn)其生命存在的重要平臺(tái)。結(jié)構(gòu)：細(xì)胞內(nèi)膜雙層膜：細(xì)胞核、線(xiàn)粒體、葉綠體膜相系統(tǒng) 細(xì)胞質(zhì)膜單層膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、 過(guò)氧化物酶體、胞內(nèi)體細(xì)胞骨架系統(tǒng)：微絲、微管、中間纖維遺傳信息結(jié)構(gòu)體系：染色質(zhì)、核糖體、核仁非膜相系統(tǒng)2. 細(xì)胞生物學(xué)概念及發(fā)展階段細(xì)胞生物學(xué)是從顯微、亞顯微、分子三個(gè)水平研究細(xì)胞各種生命活動(dòng)的學(xué)科。發(fā)展階段：一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說(shuō)創(chuàng)立 二、光學(xué)顯微鏡時(shí)期 三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期 四、亞顯微與分子細(xì)胞學(xué)時(shí)期

2、 五、當(dāng)代生命科學(xué)時(shí)期3. 細(xì)胞學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)說(shuō)(cell theory): (l) 所有生物，從單細(xì)胞生物到高等的動(dòng)物和植物都是由細(xì)胞組成的；(2) 細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。德.M.J.Schleiden $ T.Schwann(3)延伸：一切細(xì)胞只能來(lái)自原來(lái)的細(xì)胞 德.R.Virchow 4. 細(xì)胞與醫(yī)學(xué)的關(guān)系列舉三個(gè)具體例子（1）溶酶體與疾?。何?（2）細(xì)胞骨架疾?。豪夏臧V呆，亨廷頓舞蹈病 （3）核移植與醫(yī)療性克隆5. 表觀遺傳學(xué)、基因組印記、蛋白質(zhì)組定義表觀遺傳學(xué)：研究沒(méi)有DNA序列變化卻可以遺傳的基因功能變化，如：DNA 甲基化、組蛋白修飾、基因組印記、表觀基因組學(xué)等

3、?；蚪M印記：遺傳印記，指機(jī)體只表達(dá)來(lái)自親本一方的等位基因，親本另一方的基因被關(guān)閉。壞處：當(dāng)開(kāi)放的功能基因受損時(shí)，沒(méi)有后備可彌補(bǔ)。蛋白質(zhì)組：由一個(gè)細(xì)胞、一個(gè)組織或生物的基因組所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。注：1.細(xì)胞最早于1665年由英國(guó)科學(xué)家R.Hooke發(fā)現(xiàn)。 2.1667年，Leeuwenhoek使用能放大300倍的顯微鏡觀察了纖毛蟲(chóng)，細(xì)菌，人和哺乳動(dòng)物的精子3.Schleiden（1838）和Schwann（1839）提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō)（前兩點(diǎn)），1855年，Virchow補(bǔ)充：一切細(xì)胞只能來(lái)自原來(lái)的細(xì)胞第二章 細(xì)胞概念&分子基礎(chǔ)1. 蛋白質(zhì)一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)是怎么區(qū)分的？一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸

4、的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序；二硫鍵的位置和數(shù)目二級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈局部區(qū)域的折疊或盤(pán)旋；ÿ 主要形式：a螺旋（球狀蛋白）、B片層（纖維狀蛋白）。三級(jí)結(jié)構(gòu)：通過(guò)側(cè)鏈非共價(jià)鍵形成球狀蛋白構(gòu)象四級(jí)結(jié)構(gòu)：多個(gè)亞基通過(guò)分子間作用力形成聚合體 2. 構(gòu)成細(xì)胞的無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)小分子、有機(jī)大分子各包含哪些成分？各自功能是什么？無(wú)機(jī)化合物水細(xì)胞中含量最多的成分，良好的溶劑，生化反應(yīng)的場(chǎng)所無(wú)機(jī)鹽維持細(xì)胞內(nèi)外液的PH和滲透壓，與蛋白質(zhì)或脂類(lèi)結(jié)合構(gòu)成功能蛋白有機(jī)大分子核酸組成由戊糖，堿基（含氮有機(jī)堿），磷酸組成種類(lèi)RNA（mRNA,rRNA,tRNA,snRNA,miRNA,snRNA）,DNA功能遺傳信息的貯

5、存、傳遞和表達(dá)；催化功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)功能多糖主要存在形式復(fù)合糖：糖蛋白，蛋白聚糖，糖脂，脂多糖功能有機(jī)小分子核苷酸組成核糖/脫氧核糖，含氮生物堿，無(wú)機(jī)磷酸種類(lèi)嘌呤核苷酸，嘧啶核苷酸功能1.構(gòu)成核酸分子2.作為第二信號(hào)物質(zhì)3.作為生物催化劑氨基酸組成兩性化合物種類(lèi)非極性氨基酸，不帶電荷的極性氨基酸帶正電荷的極性氨基酸，帶負(fù)電荷的極性氨基酸功能構(gòu)建蛋白質(zhì)分子脂肪酸特性1.直鏈肪烴有機(jī)酸，2.雙親性分子，3.與其他分子共價(jià)結(jié)合功能構(gòu)成生物膜的能源物質(zhì)單糖種類(lèi)1.核糖和脫氧核糖，2.葡萄糖、半乳糖、巖藻糖、甘露糖功能構(gòu)成生物大分子；能源物質(zhì)3. 細(xì)胞的分類(lèi)圖表及原真核細(xì)胞的異同*細(xì)胞是生命活動(dòng)的

6、基本單位沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有完整的生命病毒必須在細(xì)胞內(nèi)才能表現(xiàn)基本的生命特征細(xì)胞原核生物特征有：細(xì)胞膜，擬核，裸露DNA，核糖體，細(xì)胞壁無(wú)：模型細(xì)胞器種類(lèi)真細(xì)菌：支原體，衣原體，放線(xiàn)菌，螺旋體，立克次氏體，細(xì)菌（球菌，桿菌，螺旋菌）古細(xì)菌真核生物特征有：細(xì)胞壁，細(xì)胞核，DNA，核糖體，膜性細(xì)胞器無(wú)：動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁種類(lèi)種類(lèi)：原生生物（包括藻類(lèi)和原生動(dòng)物），真菌，植物，動(dòng)物真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別： 原核細(xì)胞真核細(xì)胞大小較小，長(zhǎng)度1-10um較大，長(zhǎng)度10-100um代謝厭氧或需氧（自養(yǎng)或異養(yǎng)）需氧（主要是異養(yǎng)生物）細(xì)胞質(zhì)無(wú)細(xì)胞骨架、胞質(zhì)流動(dòng)、胞吞和胞吐作用有細(xì)胞骨架、胞質(zhì)流動(dòng)、胞吞和胞吐作用細(xì)胞器

7、很少或沒(méi)有（核糖體）有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、線(xiàn)粒體等細(xì)胞核無(wú)核膜、核仁（為擬核）有核膜、核仁DNA環(huán)狀，位于細(xì)胞質(zhì)中位于細(xì)胞核中，很長(zhǎng)，含非編碼區(qū)，構(gòu)成染色體DNA和蛋白質(zhì)同一區(qū)室內(nèi)合成RNA和蛋白質(zhì)核內(nèi)合成和加工RNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成蛋白質(zhì)細(xì)胞分裂無(wú)絲分裂有絲分裂，減數(shù)分裂細(xì)胞數(shù)量單細(xì)胞多細(xì)胞，且種類(lèi)不同第四章 細(xì)胞膜及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸一、 名詞解釋細(xì)胞膜（cell membrane）：包圍在細(xì)胞質(zhì)表面的一層薄膜，又稱(chēng)質(zhì)膜或外膜，在電鏡下表現(xiàn)為單位膜結(jié)構(gòu)單位膜：電子顯微鏡下，生物膜呈“兩明一暗”的鐵軌樣形態(tài)，又稱(chēng)單位膜流動(dòng)鑲嵌模型：（1） 流動(dòng)的脂質(zhì)分子構(gòu)成膜的連續(xù)主體（2） 膜蛋白質(zhì)分子以不同的

8、程度鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層內(nèi) （3） 蛋白質(zhì)非極性部分嵌入膜的非極性區(qū)，極性部分暴露于膜表面被動(dòng)運(yùn)輸：是被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)順電化學(xué)梯度從高濃度的一側(cè)通過(guò)細(xì)胞膜或其他膜相結(jié)構(gòu)向低濃度一側(cè)進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)輸，不需要消耗能量，需要或不需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與簡(jiǎn)單擴(kuò)散：特點(diǎn)：（1)順電化學(xué)梯度(2)無(wú)需消耗能量(3)不需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 運(yùn)輸速度取決于分子的大小和脂溶性 協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：（1)順電化學(xué)梯度(2)不需消耗能量(3)需要特異性的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 （4）具有特異性，飽和性主動(dòng)運(yùn)輸：（1）逆濃度梯度或電化學(xué)梯度（2）直接或間接需要能量，需ATP酶參與（3）需特異性的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（載體蛋白）泵(具有ATP酶活性)協(xié)同運(yùn)輸

9、：（1）順&逆濃度梯度；（2）溶質(zhì)運(yùn)輸不直接由ATP提供能量，而是靠與之偶聯(lián)的離子如Na+提供的電化學(xué)梯度；（3）細(xì)胞內(nèi)外離子如Na+濃度梯度的正常維持需要相應(yīng)的離子泵參與；（4）需載體蛋白(協(xié)同運(yùn)輸載體蛋白)參與包括共運(yùn)輸（symport）和對(duì)向運(yùn)輸（antiport）。（如：腸上皮細(xì)胞或腎小管上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖、氨基酸的吸收）吞噬作用：細(xì)胞吞入較大的固體顆粒或分子化合物,如細(xì)菌，無(wú)機(jī)塵粒，細(xì)胞碎片等物質(zhì)的過(guò)程受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用：細(xì)胞通過(guò)受體的介導(dǎo)攝取細(xì)胞外專(zhuān)一性蛋白質(zhì)或其他化合物的過(guò)程,具有高度的特異性。低密度脂蛋白顆粒（LDL）：低密度脂蛋白是一種運(yùn)載膽固醇進(jìn)入外周組織細(xì)胞的脂蛋白

10、顆粒，可被氧化成氧化低密度脂蛋白。LDL是富含膽固醇的脂蛋白 Na+ -K+ 泵：Na+ -K+ ATP 酶，鑲嵌在質(zhì)膜脂雙層中，具有載體的功能和酶的活性，是細(xì)胞膜上進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊环N載體蛋白。（它利用自身對(duì)ATP的水解提供能量，逆濃度梯度一次可將3個(gè)Na+泵出細(xì)胞、2個(gè)K+泵入細(xì)胞，以維持細(xì)胞內(nèi)高鉀低鈉的狀態(tài)。）固有分泌 即結(jié)構(gòu)性分泌，途徑是指分泌蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成之后，轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基復(fù)合體經(jīng)修飾、濃縮、分選，裝入分泌囊泡，隨即被運(yùn)送至細(xì)胞膜與質(zhì)膜融合將分泌物派出細(xì)胞外的過(guò)程。是一種連續(xù)的分泌方式受調(diào)分泌 regulated secretion 分泌蛋白合成后，先儲(chǔ)存在分

11、泌泡中。只有當(dāng)接受細(xì)胞外信號(hào)的刺激后，引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度瞬間提高，分泌泡才移動(dòng)至細(xì)胞膜處，將里面的物質(zhì)排出細(xì)胞外。這種分泌途徑只存在于分泌激素、酶、神經(jīng)遞質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)。是非連續(xù)的1. 說(shuō)明Na+K+ ATP酶的作用機(jī)制及其生物學(xué)意義。作用機(jī)制：（出3Na進(jìn)2K）從細(xì)胞內(nèi)捕獲3個(gè)鈉離子 亞基被ATP磷酸化，構(gòu)象改變 向細(xì)胞外排出3個(gè)鈉離子 從細(xì)胞外捕獲2個(gè)鉀離子 亞基去磷酸化，構(gòu)象改變 向細(xì)胞內(nèi)排出2個(gè)鉀離子生物學(xué)意義：1、產(chǎn)生和維持細(xì)胞膜電位 2、維持細(xì)胞滲透壓平衡2. 以細(xì)胞對(duì)膽固醇的攝取為例，簡(jiǎn)述受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用a.LDL顆粒與受體結(jié)合凹陷進(jìn)細(xì)胞形成衣被小泡b.衣被小泡去被形成平滑小泡

12、與內(nèi)體融合，衣被返回細(xì)胞膜c.LDL顆粒與受體分離，LDL進(jìn)去溶酶體，受體返回細(xì)胞膜d.在溶酶體中，LDL中的膽固醇酯被水解成游離的膽固醇而被利用第五章 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)l 名詞解釋內(nèi)膜系統(tǒng): endomembrane system真核細(xì)胞中，相對(duì)于質(zhì)膜而言，在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上有一定聯(lián)系的膜性細(xì)胞器構(gòu)成的一個(gè)完整的系統(tǒng)。主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）、高爾基體（GC）、溶酶體、過(guò)氧化物酶體、轉(zhuǎn)運(yùn)小泡和核膜。 信號(hào)肽: signal peptide是由信號(hào)密碼所編碼的，位于蛋白質(zhì)N端的一段氨基酸序列，一般有1530個(gè)疏水性氨基酸，可被SRP識(shí)別，在引導(dǎo)蛋白質(zhì)到達(dá)目的地后一般會(huì)被切除。

13、信號(hào)假說(shuō) : signal hypothesis指導(dǎo)分泌性蛋白多肽鏈在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行合成的決定因素是合成肽鏈N端的一段特殊氨基酸序列，即信號(hào)肽；大致過(guò)程為：SRP結(jié)合信號(hào)肽；核糖體錨著與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；結(jié)合成新的多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔；信號(hào)肽被切除；肽鏈合成完成。 初級(jí)溶酶體 primary lysosome剛剛形成的只含水解酶（無(wú)活性）而沒(méi)有底物的溶酶體。 次級(jí)溶酶體 secondary lysosome初級(jí)溶酶體與底物結(jié)合后的溶酶體，此時(shí)水解酶被激活開(kāi)始水解底物，實(shí)質(zhì)上是溶酶體的一種功能作用狀態(tài)，又稱(chēng)消化泡。 膜流 （囊泡運(yùn)輸） membrane flow 是

14、指囊泡以出芽的方式從一個(gè)細(xì)胞器膜產(chǎn)生、脫離后又定向地與另一細(xì)胞器膜的融合的過(guò)程，是真核細(xì)胞運(yùn)輸大分子及顆粒物質(zhì)的主要方式。（注：膜流是物質(zhì)定向運(yùn)輸?shù)幕就緩?是細(xì)胞外膜和內(nèi)膜系統(tǒng)間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和代謝更新的橋梁；具有高度有序性，特異性）蛋白質(zhì)糖基化糖基化是在酶的控制下，蛋白質(zhì)或脂質(zhì)附加上糖類(lèi)的過(guò)程，發(fā)生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下將糖轉(zhuǎn)移至蛋白質(zhì)，和蛋白質(zhì)上的氨基酸殘基形成糖苷鍵。蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)糖基化作用，形成糖蛋白。糖基化是對(duì)蛋白的重要的修飾作用，有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能作用。（N連接糖基化:發(fā)生在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，主要是寡糖與蛋白質(zhì)天冬酰胺殘基側(cè)鏈上氨基集團(tuán)的結(jié)合。 O連接糖基化：略）l 簡(jiǎn)答1. 簡(jiǎn)述內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形

15、態(tài)結(jié)構(gòu)和主要功能。（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜包圍形成的結(jié)構(gòu)，有小泡、小管、扁囊3種基本結(jié)構(gòu)單位。這些結(jié)構(gòu)相互連通。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是獨(dú)立于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的連續(xù)空間，內(nèi)與核膜間隙相連。 （2）根據(jù)表面有無(wú)核糖體附著，分為SER(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))和RER（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）。 （3）RER（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）上有許多核糖體附著，表面粗糙。電鏡下多呈囊狀或扁平囊狀。在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中含量多且發(fā)達(dá)。主要功能：參與外輸型蛋白質(zhì)的合成、加工修飾和轉(zhuǎn)運(yùn)。具體來(lái)說(shuō)：作為核糖體附著的支架。新生多肽鏈的折疊與裝配。有豐富的GSSG、PDI、分子伴侶。蛋白質(zhì)的糖基化（N-連接）、?；?。蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸。（4）SER

16、(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))上無(wú)核糖體附著，表面光滑。電鏡下多呈管、泡樣網(wǎng)狀，某些部位可以和RER相連。主要功能：脂質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)（包括膜脂）。脂肪分解物SER合成新生脂類(lèi)與蛋白質(zhì)形成脂蛋白GC分泌。糖原的代謝。如在肝臟中。細(xì)胞解毒作用。含電子傳遞鏈。Ca+的儲(chǔ)存和濃度調(diào)節(jié)。如在肌肉中。胃酸、膽汁的分泌和調(diào)節(jié)。 2. 簡(jiǎn)述溶酶體的類(lèi)型和主要生物學(xué)功能。*（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：溶酶體是由一層單位膜包被而形成的球囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種酸性水解酶，可以消化外源性和內(nèi)源性物質(zhì)，被稱(chēng)為細(xì)胞內(nèi)的消化器官。具有高度的異質(zhì)性。膜上具有質(zhì)子泵，能維持膜內(nèi)酸性環(huán)境。膜內(nèi)表面高度糖基化（lgpA/lgpB），防止自身膜蛋白降解。 

17、;（2）根據(jù)不同的生理狀態(tài)分為初級(jí)溶酶體、次級(jí)溶酶體（包括：自噬溶酶體、異噬溶酶體、吞噬溶酶體）、殘余體（后溶酶體）。基于其形成過(guò)程和不同發(fā)育階段分為內(nèi)溶酶體（GC芽生的運(yùn)輸小泡（含溶酶體酶）與晚期內(nèi)體結(jié)合形成）和吞噬溶酶體。 （3）功能：細(xì)胞內(nèi)消化，獲得營(yíng)養(yǎng)成分。吞噬細(xì)菌和病毒，防御作用。清除細(xì)胞內(nèi)衰老和多余的細(xì)胞器。腺體組織分泌調(diào)控。個(gè)體發(fā)育調(diào)控（蝌蚪、精子）。3. 簡(jiǎn)述高爾基體的類(lèi)型和主要生物學(xué)功能。（1）由一層單位膜包圍而形成的復(fù)雜囊泡系統(tǒng)，有小泡（形成面）、扁平囊（最富特征性，由凸面到凹面依次為順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）、高爾基中間膜囊（MGS）、反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TG

18、N）和大泡（成熟面）3種基本形態(tài)（2）主要功能：a.蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾（O-連接糖基化）b.蛋白質(zhì)進(jìn)行水解加工c.蛋白質(zhì)的分揀運(yùn)輸：細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選和膜囊泡的定向運(yùn)輸過(guò)程中具有極為重要的樞紐作用 d.通過(guò)膜流進(jìn)行生物膜的更新 4.簡(jiǎn)述過(guò)氧化物酶體功能主要功能：解毒作用（最主要）(過(guò)氧化氫及其他毒性物質(zhì))。調(diào)節(jié)氧濃度、氧張力。參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸等高能分子物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化。 l 問(wèn)答題 1. 說(shuō)明溶酶體酶蛋白（或分泌蛋白）的合成、加工和定向運(yùn)輸過(guò)程。加甘露糖：溶酶體蛋白酶+甘露糖（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔）磷酸化：形成6-磷酸甘露糖（高爾基體順面扁囊） 受體識(shí)別：6-磷酸甘露糖被受體識(shí)別、結(jié)合形成有被小泡（高爾基體反面

19、扁囊）脫衣被 ：衣被返回，無(wú)被小泡+ 內(nèi)體形成融和囊泡 脫受體：酸性環(huán)境導(dǎo)致受體分離，形成空載的受體囊泡和含酶蛋白的囊泡去磷酸化：受體返回高爾基體，6-磷酸甘露糖去磷酸化，最終形成成熟的溶酶體酶蛋白第六章 細(xì)胞骨架（cytoskeleton）與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)一微管（microtubule）ü 微管以，異二聚體為基本構(gòu)件，二聚體首先首尾相連形成原纖維，而后原纖維進(jìn)一步加長(zhǎng)、變寬形成片層，當(dāng)片層達(dá)到13根原纖維時(shí)則閉合形成微管。ü 微管具有極性，增長(zhǎng)速度快的一端為正端，另一端為負(fù)端ü 微管有三種存在形式：?jiǎn)喂?，二?lián)管，三聯(lián)管1.微管結(jié)合蛋白的功能 (tau-幫穩(wěn))微管結(jié)合蛋

20、白不是微管的基本構(gòu)件，而是結(jié)合在微管表面的輔助蛋白，執(zhí)行特殊功能：使微管互相交聯(lián)，形成束狀 微管組裝時(shí)與成核點(diǎn)作用 促進(jìn)聚合提高微管穩(wěn)定性(阿爾茨海默，AD) 沿微管運(yùn)輸囊泡、顆粒的馬達(dá)蛋白2.馬達(dá)蛋白：細(xì)胞內(nèi)有一類(lèi)蛋白質(zhì)分子能利用ATP，通過(guò)自身構(gòu)型的變化產(chǎn)生推動(dòng)力，能夠帶動(dòng)與之連接的結(jié)構(gòu)在細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)，所以，馬達(dá)蛋白又被稱(chēng)為移動(dòng)因子。稱(chēng)為馬達(dá)蛋白。主要有3類(lèi)：肌球蛋白、驅(qū)動(dòng)蛋白、動(dòng)力蛋白。3.馬達(dá)蛋白三大家族家族結(jié)合對(duì)象運(yùn)輸方式運(yùn)輸方向肌球蛋白家族與微絲結(jié)合沿微絲運(yùn)動(dòng)（-）到（+）驅(qū)動(dòng)蛋白家族與微管結(jié)合沿微管運(yùn)動(dòng)（-）到（+）動(dòng)力蛋白家族與微管結(jié)合沿微管運(yùn)動(dòng)（+）到（-）4.微管的踏車(chē)現(xiàn)象當(dāng)

21、微管正端聚合速度等于負(fù)端解聚速度時(shí)，微管長(zhǎng)度不變，但微管蛋白二聚體在不斷地移行，這一現(xiàn)象稱(chēng)為踏車(chē)現(xiàn)象5.微管的裝配ü 微管的裝配主要表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性；可分為成核期，聚合期，穩(wěn)定期ü 微管裝配的起始點(diǎn)是微管組織中心，可幫助微管的成核。微管蛋白環(huán)形復(fù)合體課刺激微管核心的形成，并包裹微管負(fù)端，阻止微管蛋白的滲入。中心體是動(dòng)物細(xì)胞中決定微管形成的一種細(xì)胞器。6. 影響微管組裝的因素ü 主要影響因素: GTP和微管蛋白二聚體的濃度ü GTP微管蛋白聚合速度GTP水解速度，形成GTP帽，微管穩(wěn)定、生長(zhǎng)；GTP微管蛋白聚合速度<GTP水解速度，GTP帽縮短、消

22、失，微管不穩(wěn)定；GDP微管蛋白趨于解離，微管解聚、縮短ü 其他因素：物理因素：溫度（最適37ºC）、壓力（低壓組裝，高壓去組裝）、pH（最適6.9） 化學(xué)因素：秋水仙素（促進(jìn)解聚）；紫杉醇（促進(jìn)聚合）7.微管蛋白二聚體與GTP的相互作用（1）微管蛋白二聚體的位點(diǎn)結(jié)合GTP后被激活（GTP微管蛋白）， GTP微管蛋白有相互聚集的傾向；（2）微管蛋白二聚體聚集成微管后不久，位點(diǎn)的GTP被水解為GDP，二聚體因此失活（GDP微管蛋白），GDP微管蛋白有相互解離的傾向。8.微管的功能（記住例子）構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的網(wǎng)狀支架，支持和維護(hù)細(xì)胞形態(tài) 維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的分布和定位（線(xiàn)粒體的分布與微

23、管相伴隨，游離核糖體附著于微管和微絲的交叉點(diǎn)上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)沿微管在細(xì)胞質(zhì)中展開(kāi)分布，高爾基體借助微管實(shí)現(xiàn)極化分布）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸（神經(jīng)軸突中的膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)：內(nèi)向運(yùn)輸：內(nèi)吞泡-動(dòng)力蛋白；外向運(yùn)輸：神經(jīng)遞質(zhì)，分泌泡-驅(qū)動(dòng)蛋白） 參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)（形成鞭毛和纖毛）參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂（紡錘絲） 參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)二微絲（microfilament）球狀肌動(dòng)蛋白(G-肌動(dòng)蛋白)組成多聚體纖維狀肌動(dòng)蛋白（F-肌動(dòng)蛋白），構(gòu)成絲狀的微絲。微絲有極性，正負(fù)兩端。1.微絲體外組裝的基本過(guò)程ü 三個(gè)階段：成核期®聚合期®穩(wěn)定期ü 組裝條件：ATP和一定鹽濃度（Mg2

24、+、Na+、K+）ü 影響因素：主要：G-肌動(dòng)蛋白濃度 其他：Mg2+、Na+、K+離子濃度，松弛素B（抑制聚合），鬼筆環(huán)肽（抑制解聚）2.肌球蛋白的運(yùn)動(dòng)機(jī)制與核苷酸結(jié)合，頭部與肌動(dòng)蛋白纖維脫離 水解，頭部轉(zhuǎn)動(dòng)并與新的肌動(dòng)蛋白亞基結(jié)合 釋放出Pi，產(chǎn)生滑動(dòng)力 釋放ADP,頭部回復(fù)原始狀態(tài)3.微絲的踏車(chē)行為當(dāng)微絲正端的聚合速度等于微絲負(fù)端的解聚速度，此時(shí)微絲凈長(zhǎng)度保持不變4.非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型ATP是調(diào)節(jié)微絲組裝的主要因素：（1）當(dāng)ATP-G-肌動(dòng)蛋白結(jié)合到纖維末端后，蛋白構(gòu)象變化，ATP水解為ADP，形成ADP-G-肌動(dòng)蛋白；（2）ATP-G-肌動(dòng)蛋白對(duì)纖維狀肌動(dòng)蛋白末端親和力高，微絲

25、生長(zhǎng)；ADP-G-肌動(dòng)蛋白對(duì)纖維末端親和力低，易脫落，微絲縮短5.微絲的功能(重)構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞的形態(tài)（微絨毛、應(yīng)力纖維）參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)（偽足） 參與細(xì)胞分裂（收縮環(huán)）作為肌纖維的組成成分，參與肌肉收縮（細(xì)肌絲）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸 參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)6.肌細(xì)胞的收縮步驟結(jié)合（ATP） 釋放：肌球蛋白頭部脫離細(xì)肌絲 直立：ATP水解，構(gòu)象改變 產(chǎn)力：肌球蛋白頭部結(jié)合的ADP釋放，恢復(fù)到原始構(gòu)象 再結(jié)合（ATP）：肌球蛋白頭部又與細(xì)肌絲緊密結(jié)合三中間纖維(植物細(xì)胞沒(méi)有)（intermediate filaments）1.中間纖維的幾個(gè)重要類(lèi)型和分布ü 酸性角蛋白：表皮細(xì)胞；&#

26、252; 波形纖維蛋白：間充質(zhì)細(xì)胞，成纖維細(xì)胞；ü 結(jié)蛋白：肌細(xì)胞；ü 巢蛋白：神經(jīng)干細(xì)胞2.中間纖維的組裝兩條中間纖維單體組成二聚體 兩個(gè)二聚體組成四聚體 兩個(gè)二聚體串聯(lián)成原纖維 八條原纖維纏繞成中間纖維注：中間纖維蛋白單體具有極性，中間纖維分子不具極性；中間纖維的組裝無(wú)須核苷酸和結(jié)合蛋白的參與；中間纖維的組裝受到蛋白單體磷酸化和去磷酸化的調(diào)節(jié)；中間纖維較穩(wěn)定，不受細(xì)胞松弛素或秋水仙素的影響3.中間纖維的功能在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)完整的網(wǎng)狀系統(tǒng)(聯(lián)通細(xì)胞外基質(zhì),細(xì)胞質(zhì)膜,核膜,核基質(zhì))為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持 參與細(xì)胞連接(橋粒結(jié)構(gòu)和半橋粒結(jié)構(gòu))維持細(xì)胞核膜的穩(wěn)定性參與細(xì)胞內(nèi)信息

27、傳輸 參與細(xì)胞分化(待定)四.細(xì)胞骨架與疾病ü AD與tau蛋白有關(guān)(微管異常) ü 單純性大泡性表皮松懈癥與角蛋白基因缺陷有關(guān)(中間纖維異常)第七章 線(xiàn)粒體與細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換一、名詞解釋內(nèi)外膜轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)：線(xiàn)粒體內(nèi)、外膜上存在著一些內(nèi)外膜相互接觸的地方，在這些地方，膜間腔隙變窄細(xì)胞呼吸（生物氧化）：生物體內(nèi)的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物在細(xì)胞的某些細(xì)胞器（線(xiàn)粒體）內(nèi)借助O2的作用，被氧化分解，產(chǎn)生CO2，同時(shí)釋放能量存儲(chǔ)于ATP中的過(guò)程 氧化磷酸化：是指生物氧化過(guò)程中所釋放能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程與ADP的磷酸化過(guò)程結(jié)合起來(lái)，從而將生物氧化過(guò)程中釋放出來(lái)的能量轉(zhuǎn)移到ATP的高能磷酸鍵中，又

28、稱(chēng)為氧化磷酸化偶聯(lián) 底物水平磷酸化：是由高能底物水解放能，直接將高能磷酸鍵從底物轉(zhuǎn)移到ADP上，使ADP磷酸化生成ATP的過(guò)程 電子傳遞鏈（呼吸鏈）：一系列能夠可逆的接受和釋放H+和e-的酶體系，在內(nèi)膜上有序的排列成相互關(guān)聯(lián)的鏈狀 電子傳遞途徑：H首先解離出H+和e-，電子經(jīng)過(guò)線(xiàn)粒體內(nèi)膜上酶體系的逐級(jí)傳遞，最終使1/2O2成為O2-,后者再與基質(zhì)中的2個(gè)H+化合成H2O 基粒：是存在于線(xiàn)粒體內(nèi)膜的ATP酶復(fù)合體，由頭部（F1）、柄部(對(duì)寡霉素敏感)和基片(F0)構(gòu)成，包括多個(gè)蛋白質(zhì)亞基，具有催化ADP合成ATP的功能 二、簡(jiǎn)答1. 簡(jiǎn)述線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)及各部分標(biāo)志酶。（1）外膜：線(xiàn)粒體最外層所包繞的

29、一層膜，厚度約5-7nm，光滑平整，蛋白質(zhì)：脂類(lèi)=1:1，標(biāo)志酶為單胺氧化酶（2）膜間腔：內(nèi)外膜之間的腔隙，標(biāo)志酶為腺苷酸激酶（3）內(nèi)膜：厚度約4.5nm，蛋白質(zhì)：脂類(lèi)=8:2，內(nèi)膜上有大量向內(nèi)腔突起的折疊，形成嵴，內(nèi)膜表面附著有基粒，標(biāo)志酶為細(xì)胞色素氧化酶（4）基質(zhì)：分布于線(xiàn)粒體內(nèi)腔的電子密度較低的可溶性蛋白質(zhì)和脂肪成分，含數(shù)百種氧化酶類(lèi)，標(biāo)志酶為蘋(píng)果酸脫氫酶2. 說(shuō)明線(xiàn)粒體DNA特性及產(chǎn)物種類(lèi)。特性：為裸露的雙鏈環(huán)狀DNA 一個(gè)線(xiàn)粒體內(nèi)有1個(gè)至數(shù)個(gè)不等 根據(jù)轉(zhuǎn)錄密度可分為重鏈(H鏈)和輕鏈(L鏈)，各有一個(gè)啟動(dòng)子,都具編碼功能 線(xiàn)粒體DNA兩條鏈有各自的復(fù)制起始點(diǎn)產(chǎn)物種類(lèi):編碼37種產(chǎn)物,

30、2種rRNA,22種tRNA,13種mRNA3. 以圖表方式解析1分子葡萄糖完全氧化可形成多少分子ATP？ 4. 化學(xué)滲透假說(shuō)(1)NADH或FADH2提供2e- ，經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給O2；(2)2e-傳遞過(guò)程中，同時(shí)起質(zhì)子泵的作用,向外腔排放2H+；(3)線(xiàn)粒體內(nèi)膜具有離子不通透性，能隔絕H+、OH- 等，從而形成跨線(xiàn)粒體內(nèi)膜的電化學(xué)質(zhì)子梯度；(4)2H+順濃度經(jīng)F0F1ATP合酶回流，釋放自由能產(chǎn)生1分子ATP。5. 簡(jiǎn)述線(xiàn)粒體的母性遺傳。形成受精卵的精子和卵細(xì)胞為后代提供的成分有所不同，精子主要提供半數(shù)的染色體，而卵細(xì)胞提供本身所攜帶的線(xiàn)粒體和半數(shù)的染色體，所以稱(chēng)這里的線(xiàn)粒體為母系遺傳6

31、. 簡(jiǎn)述線(xiàn)粒體的半自主性。線(xiàn)粒體雖具有自己的遺傳物質(zhì),可以合成線(xiàn)粒體所需要的某些組分,但是線(xiàn)粒體內(nèi)絕大多數(shù)蛋白質(zhì)仍依賴(lài)細(xì)胞核基因,因而在遺傳上的自主性是不完整的,故為半自主性。第八章 細(xì)胞核l 間期核的基本結(jié)構(gòu)包括：核被膜，核仁，染色質(zhì)，核基質(zhì)一核膜（nuclear membrane）1化學(xué)組成：蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，還有少量DNA和RNA （跟粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似）2.結(jié)構(gòu)核被膜是由兩層平行但不連續(xù)的非對(duì)稱(chēng)性單位膜構(gòu)成的，包括外核膜、內(nèi)核膜、核周間隙、核孔復(fù)合體以及核纖層等結(jié)構(gòu).(1)外核膜：與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜連續(xù)，使核周腔與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通,表面結(jié)合核糖體，是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化區(qū)域，胞質(zhì)面常附著有細(xì)胞骨架成分（I

32、F和MT）(2)內(nèi)核膜：內(nèi)側(cè)襯以核纖層蛋白形成的骨架網(wǎng)絡(luò)體系(3)核周間隙：與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相連續(xù)；內(nèi)含多種蛋白質(zhì)和酶。(4)核孔（nuclear pore）：核孔數(shù)量與細(xì)胞活力成正相關(guān)3.功能區(qū)域化效應(yīng)（穩(wěn)定細(xì)胞核、轉(zhuǎn)錄翻譯在時(shí)空上的分隔）；核質(zhì)間物質(zhì)交換（NPC）4.核孔復(fù)合體（nuclear pore complex，NPC）結(jié)構(gòu)及其功能結(jié)構(gòu)：核孔具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，由一組蛋白顆粒按特定的方向排列形成八面對(duì)稱(chēng)的復(fù)合體，稱(chēng)為核孔復(fù)合體 。核孔復(fù)合體的捕魚(yú)籠式結(jié)構(gòu)模型，由胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)（核籃）、輻、中央栓及若干短纖維組成功能：NPC是核質(zhì)間物質(zhì)交換的雙向選擇親水通道，可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸或被動(dòng)運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)

33、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（無(wú)機(jī)離子和小分子物質(zhì)（直徑<10nm）可通過(guò)被動(dòng)運(yùn)輸自由轉(zhuǎn)運(yùn)；生物大分子物質(zhì)(蛋白質(zhì)、RNA等)可以通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)）Ø （名解）親核蛋白：是一類(lèi)在細(xì)胞質(zhì)中合成，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮功能的蛋白質(zhì)，其氨基酸序列具有核定位信號(hào)（NLS），能介導(dǎo)蛋白質(zhì)通過(guò)NPC進(jìn)入核內(nèi)。發(fā)現(xiàn)親核信號(hào)：用標(biāo)記法5.核纖層（nuclear lamina）結(jié)構(gòu)及功能核纖層的化學(xué)組成為核纖層蛋白，由A、B兩種亞基裝配而成，在分裂時(shí)呈周期性變化功能：（1）核纖層在細(xì)胞核中起支架作用:維持核的形態(tài)；與中間纖維及核骨架形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)（2）核纖層與核膜重建及染色體凝集關(guān)系密切（參與核膜重建：核纖層蛋

34、白通過(guò)磷酸化和去磷酸化的作用，在細(xì)胞周期中對(duì)核膜的崩解和重建起調(diào)控作用；核纖層為染色質(zhì)提供錨定位點(diǎn)，與染色體凝集有關(guān)）（3）參與DNA的構(gòu)建和復(fù)制二染色質(zhì)（chromatin）和染色體（chromosome）染色質(zhì)（絲狀）和染色體（棒狀，條狀）是遺傳物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段的不同存在形式，由DNA，組蛋白，非組蛋白，少量RNA組成1.基因組：真核細(xì)胞單倍染色體組中所含的全部遺傳信息稱(chēng)為一個(gè)基因組。2.染色質(zhì)DNA必須的功能序列：端粒序列：于染色體的末端;在復(fù)制過(guò)程中維持DNA分子末端的完整性;保持染色體的穩(wěn)定 著絲點(diǎn)序列：姐妹染色單體的連接部位;在細(xì)胞分裂中期通過(guò)動(dòng)粒與紡錘絲相連，使復(fù)制后的染色

35、體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 復(fù)制源序列：是DNA復(fù)制起點(diǎn)，一條DNA具有多個(gè)復(fù)制源起點(diǎn)3.組蛋白：是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，是一類(lèi)帶正電的堿性蛋白，能與DNA中帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)相互結(jié)合，參與線(xiàn)性DNA纖維的包裝;組蛋白的修飾（乙?；蚣谆┛烧{(diào)控基因的表達(dá)。包括：H1，H2A,H2B,H3，H4、4.非組蛋白：指與染色質(zhì)DNA結(jié)合的除組蛋白以外的蛋白質(zhì)成分，其作用包括：參與維持染色體的結(jié)構(gòu);為DNA折疊及復(fù)制提供支架;參與基因的表達(dá)和調(diào)控高遷移率組（HMG）非組蛋白：含量最為豐富的非組蛋白；動(dòng)態(tài)、可逆地結(jié)合于染色質(zhì)的活性基因部位，參與調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄及表達(dá)5.常染色質(zhì)和異染色質(zhì)（1）常染

36、色質(zhì)：間期細(xì)胞核內(nèi)染色較淺，螺旋化程度較低，處于伸展?fàn)顟B(tài)的染色質(zhì)細(xì)絲，具有活躍的轉(zhuǎn)錄活性，多位于核中央，均勻分布。（2）異染色質(zhì)：間期細(xì)胞核內(nèi)染色深、呈凝縮狀態(tài)，無(wú)轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)，多位于核周近核膜處，結(jié)構(gòu)致密 異染色質(zhì)包括：結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)：在所有細(xì)胞類(lèi)型和各個(gè)發(fā)育階段，都處于凝集狀態(tài)的異染色質(zhì)，如著絲粒、端粒等兼性異染色質(zhì)：在某些細(xì)胞類(lèi)型，或特定發(fā)育階段中，原有的常染色質(zhì)發(fā)生凝聚并喪失轉(zhuǎn)錄活性后轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾旧|(zhì)，如女性的巴氏小體、淋巴細(xì)胞的異染色質(zhì)，在特定條件下兼性異染色質(zhì)可轉(zhuǎn)變回常染色質(zhì)6.染色質(zhì)組裝成染色體（1）核小體：是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，由200bp的DNA和一個(gè)組蛋白八聚體構(gòu)成（2）

37、多級(jí)螺旋化模型：DNA核小體螺線(xiàn)管超級(jí)螺線(xiàn)管染色單體染色體DNA共壓縮了約8400倍（3）骨架-放射環(huán)模型：DNA核小體螺線(xiàn)管伸展的袢環(huán)濃縮的袢環(huán)染色體· 染色質(zhì)分級(jí)結(jié)構(gòu)（附）8 一級(jí)結(jié)構(gòu)：核小體8 二級(jí)機(jī)構(gòu)：螺線(xiàn)管8 三級(jí)機(jī)構(gòu)：超螺線(xiàn)管8 四級(jí)結(jié)構(gòu)：染色單體染色體支架絆環(huán)結(jié)構(gòu)模型螺線(xiàn)管纖維折疊成7.中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)主縊痕：中期染色體兩條姐妹染色單體的連接處，有一向內(nèi)凹陷的縊痕。著絲粒：主縊痕的染色質(zhì)部分。動(dòng)粒：主縊痕兩側(cè)的圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞分裂時(shí)紡錘絲的附著位點(diǎn)，參與染色體的定位和移動(dòng)。次縊痕:是染色體上除主縊痕以外的縊縮部位，次縊痕部位的染色體為rDNA序列，能編碼rRNA，

38、參與核仁的組裝，因此稱(chēng)為核仁組織區(qū)（NOR），而rDNA則稱(chēng)為核仁組織者。隨體:是位于染色體末端的球狀或棒狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)次縊痕與染色體主體相連。端粒：是染色體兩端的特化結(jié)構(gòu)【功能】1.維持染色體的穩(wěn)定性；2.維持染色體的完整性；3.參與染色體在核內(nèi)的空間排布及同源染色體的正確配對(duì)特殊類(lèi)型的染色體：多線(xiàn)染色體，等刷染色體（卵母細(xì)胞減雙線(xiàn)期）8.核型：是指某一個(gè)體細(xì)胞的全部染色體在有絲分裂中期的表型，包括染色體的數(shù)目，大小和形態(tài)特征。三核仁（nucleolus） （趨邊效應(yīng)）1.核仁的大小與細(xì)胞代謝活躍程度正相關(guān)，組成成分為蛋白質(zhì)，RNA和少量DNA2.核仁包括：纖維中心(fc ): 纖維中心是包埋

39、于顆粒組分內(nèi)部的低電子密度的圓形結(jié)構(gòu)，是rDNA的存在部位,人類(lèi)rDNA位于5條染色體上，因此體細(xì)胞就有10個(gè)rDNA共同構(gòu)成纖維中心 致密纖維組分(dfc):核仁內(nèi)電子密度最高，含有處于不同轉(zhuǎn)錄階段的rRNA分子 顆粒組分(gc)：由正在加工核糖體亞單位構(gòu)成3. 功能：是rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工的場(chǎng)所；與核糖體蛋白在核仁內(nèi)組裝成核糖體的大小亞基大小亞基的形成：45S rRNA前體與來(lái)自胞質(zhì)的80多種蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖核蛋白復(fù)合體，在酶的催化下，裂解成18S rRNA,28S rRNA, 5.8S rRNA，其中18S rRNA與33種蛋白質(zhì)裝配成40S小亞基，28S rRNA, 5.8S rR

40、NA 連同來(lái)自核仁外的5S rRNA與49種蛋白質(zhì)裝配成60S大亞基。4.核仁周期：前期：rDNA開(kāi)始收回到染色體中，核仁分散成許多小核仁，染色質(zhì)凝集形成染色體，rRNA合成停止； 中期和后期：rDNA完全收進(jìn)染色體中，核仁消失； 末期：rRNA重新開(kāi)始合成，形成多個(gè)小核仁，并進(jìn)一步匯合成一個(gè)大核仁四核骨架（nuclear scaffold）指核內(nèi)一個(gè)由非組蛋白為主構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系,對(duì)細(xì)胞核及染色質(zhì)起支持作用，也稱(chēng)核基質(zhì)狹義：核內(nèi)的纖維蛋白網(wǎng)絡(luò) 廣義：還包括核纖層，核孔復(fù)合體，中間纖維五細(xì)胞核與疾病【染色體疾病】21三體綜合癥；睪丸、卵巢退化癥；慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）（費(fèi)城染色體：由22

41、號(hào)染色體的長(zhǎng)臂與9號(hào)染色體長(zhǎng)臂之間的部分區(qū)段發(fā)生易位形成）；視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤；貓叫綜合癥【基因缺陷與疾病】鐮狀細(xì)胞貧血癥；苯丙酮尿癥；早年衰老癥；白化病；原發(fā)性高血壓；遺傳性少年糖尿?。粍?dòng)脈粥樣硬化癥第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)的合成一.基因及其結(jié)構(gòu)1.基因(gene)的概念及分類(lèi)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，產(chǎn)物為RNA和多肽 基因分為結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因：結(jié)構(gòu)基因是指編碼無(wú)調(diào)控功能的任何蛋白質(zhì)或RNA基因；調(diào)控基因的產(chǎn)物（蛋白質(zhì)或RNA）對(duì)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用2.基因組：是指細(xì)胞或生物體的一套完整的單倍體遺傳物質(zhì)，是所有染色體上全部基因和基因間的

42、DNA總和，它含有一個(gè)生物體進(jìn)行各種生命活動(dòng)所需要的全部遺傳信息（注：基因組的大小與基因組的復(fù)雜性無(wú)關(guān)，人類(lèi)基因組約有30億個(gè)堿基對(duì)，卻只有23萬(wàn)個(gè)基因）3.中心法則的內(nèi)容： DNA的復(fù)制 RNA的轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)的翻譯x 逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象 RNA及蛋白質(zhì)的復(fù)制4.原核基因的結(jié)構(gòu)(以乳糖操縱子為例)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)：無(wú)內(nèi)含子，基因排列連續(xù)緊密，轉(zhuǎn)錄后不需要剪切和加工；高效的組織形式：操縱子（多順?lè)醋樱蜣D(zhuǎn)錄產(chǎn)生一條mRNA分子,能翻譯成數(shù)種多肽鏈；原核啟動(dòng)子：RNA聚合酶識(shí)別結(jié)合的部位，包括-35區(qū)及-10區(qū)5.真核基因的基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而冗余:編碼序列（外顯子）與非編碼序列（內(nèi)含子）間隔排列形成斷裂基因

43、；非編碼序列與編碼序列比例（9：1)；非編碼序列中存在大量重復(fù)序列 組織形式：?jiǎn)雾樂(lè)醋樱蜣D(zhuǎn)錄產(chǎn)生一條mRNA分子,并只能翻譯成一條多肽鏈 基本元件構(gòu)成：?jiǎn)?dòng)子(TATA盒，CAAT盒及GC盒)；外顯子及內(nèi)含子（GT-AG法則）；5及3非翻譯區(qū)；終止子(轉(zhuǎn)錄后形成發(fā)夾，終止轉(zhuǎn)錄）6.基因家族和重復(fù)序列（1）基因家族：真核細(xì)胞基因組中來(lái)源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因，是由一個(gè)祖先基因經(jīng)重復(fù)和變異形成的。 基因家族的分類(lèi)：家族成員緊密地排列在一起，成為基因簇，如組蛋白基因簇; 家族成員廣泛分散于整個(gè)染色體，如珠蛋白基因家族（2）重復(fù)序列：基因組中含有的大量功能未知，有多個(gè)拷貝的DNA重復(fù)序

44、列。中度重復(fù)序列：屬非編碼序列，與基因調(diào)控有關(guān)（Alu家族人類(lèi)含量最豐富的） 高度重復(fù)序列：由基因組中非常短的序列組成，重復(fù)幾千次以上二.基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工1.模板鏈（反義鏈）與編碼鏈（有義鏈）DNA分子兩條鏈中只有一條具有轉(zhuǎn)錄功能,這條具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做模板鏈（反義鏈），另一條無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做編碼鏈（有義鏈）。2.基因轉(zhuǎn)錄的概念：以DNA雙鏈中的反義鏈（模板鏈）為模板，以四種脫氧核苷三磷酸為原料，在RNA聚合酶的作用下，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過(guò)程3.真核基因轉(zhuǎn)錄后加工包括什么內(nèi)容（1）戴帽：對(duì)hnRNA 5進(jìn)行化學(xué)修飾 （2）加尾：對(duì)mRNA前體3端的修飾過(guò)程 （3）剪接：

45、將RNA前體分子中內(nèi)含子切除，將外顯子拼接的過(guò)程三.真核基因表達(dá)調(diào)控1.基因表達(dá)：指生物體基因組所攜帶的遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄及翻譯等一系列過(guò)程，合成特定的蛋白質(zhì)，進(jìn)而發(fā)揮其特定生物學(xué)功能，使個(gè)體展示特定性狀的全過(guò)程（1）具有特異性：時(shí)間特異性（階段特異性），空間特異性（組織特異性）（2）兩種方式：a.組成性表達(dá):基因較少受環(huán)境因素的影響,基因產(chǎn)物為所有類(lèi)型細(xì)胞的生存所必需，如各種管家基因 b. 誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)（適應(yīng)性表達(dá)）2.真核基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控（1）DNA/染色質(zhì)水平的調(diào)控：依賴(lài)ATP的物理修飾：ATP釋放能量，使組蛋白及DNA的構(gòu)象發(fā)生局部變化 共價(jià)化學(xué)修飾：對(duì)組蛋白進(jìn)行乙?；?激活轉(zhuǎn)錄)/甲

46、基化（停止轉(zhuǎn)錄）/磷酸化/泛素化修飾 核小體重塑（2）轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控：通過(guò)順式作用元件和反式作用因子相互作用而實(shí)現(xiàn)順式作用元件：a.啟動(dòng)子：與RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄起始的具有方向性的一段DNA序列,包括核心啟動(dòng)子（TATA盒）和上游啟動(dòng)子控制元件（CAAT/GC盒）b.增強(qiáng)子：指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列c.沉默子：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用反式作用因子（轉(zhuǎn)錄因子）：能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在各類(lèi)順式作用元件核心序列上，是一類(lèi)參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì) eg.RNA聚合酶a.與DNA直接結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子，通常含有DNA結(jié)合域，轉(zhuǎn)錄激

47、活域及二者的連接區(qū)（DNA-蛋白質(zhì)相互作用）b.不與DNA直接結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子，沒(méi)有DNA結(jié)合域，但能借助蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用影響轉(zhuǎn)錄效率（3）轉(zhuǎn)錄后調(diào)控（4）蛋白質(zhì)翻譯水平調(diào)控：通過(guò)磷酸化作用改變起始因子第十章 細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期1.細(xì)胞分裂的概念細(xì)胞分裂(cell division)是一個(gè)親代細(xì)胞形成子代細(xì)胞的過(guò)程；通過(guò)分裂，親代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)及某些細(xì)胞組分可相對(duì)均等地分配到子代細(xì)胞中。細(xì)胞分裂的生物學(xué)意義：1細(xì)胞分裂緩解表面積/體積壓力；2有效保證了生物遺傳的穩(wěn)定性；3細(xì)胞分裂是個(gè)體發(fā)生的基礎(chǔ)；4是多細(xì)胞生物個(gè)體生長(zhǎng)的基礎(chǔ)；5參與器官組織的維持和更新；6機(jī)體內(nèi)細(xì)胞增殖與凋亡的生死平衡細(xì)胞

48、周期：連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次分裂結(jié)束到下一次分裂終了所經(jīng)歷的過(guò)程2細(xì)胞分裂：1 無(wú)絲分裂（amitosis） 最簡(jiǎn)單的細(xì)胞分裂方式，包括細(xì)胞核分裂和細(xì)胞質(zhì)分割兩個(gè)階段；分裂時(shí)沒(méi)有紡錘絲的形成,沒(méi)有染色體的組裝，子細(xì)胞核由母細(xì)胞核直接斷裂形成，也稱(chēng)為直接分裂。 分裂進(jìn)程中耗能少，且細(xì)胞仍可行使功能，因此，常見(jiàn)于低等生物及創(chuàng)傷、癌變、衰老組織中。 （如動(dòng)物的上皮組織，疏松結(jié)締組織，肌組織及肝臟等細(xì)胞）1 有絲分裂（mitosis） · 有絲分裂（mitosis）是真核生物體細(xì)胞的分裂方式，其主要特征是分裂時(shí)期出現(xiàn)了由紡錘體和染色體組成的有絲分裂器，將遺傳物質(zhì)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中保證了細(xì)

49、胞在遺傳上的穩(wěn)定性。· 根據(jù)染色體的形態(tài)變化，基本分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期間期：細(xì)胞核膜完整，具有明顯的核仁，染色體均勻分布在細(xì)胞核中前期：核仁解體、核膜破裂；染色質(zhì)凝集成為染色體、中心體放出微管形成紡錘體，并確定了分裂極，染色體逐漸向紡錘體的赤道面移動(dòng)-結(jié)束的標(biāo)志：紡錘體的形成。具體：核仁組織者組裝至所屬染色體中，核仁分解并最終消失； 核纖層蛋白磷酸化，導(dǎo)致核纖層降解，核膜隨之破裂； 組蛋白H1磷酸化，使染色質(zhì)(螺線(xiàn)管)組裝成染色體，并在著絲粒兩側(cè)附著動(dòng)粒; 中心體發(fā)出微管形成星體并向細(xì)胞兩極移動(dòng)，形成紡錘體中期：染色體聚集在紡錘體的赤道面上，并與紡錘體共同形成有絲分裂器，每條染

50、色體有兩條姐妹染色單體-結(jié)束的標(biāo)志：著絲粒分離有絲分裂器包括紡錘體和染色體，紡錘體由位于中心體附近的星體微管、與染色體著絲點(diǎn)相連的動(dòng)粒微管以及由貫穿兩極的極間微管共同構(gòu)成，三種微管都是由中心體發(fā)射的。染色體通過(guò)動(dòng)粒與動(dòng)粒微管相連，分裂期間所有的染色體行為都與動(dòng)粒微管的動(dòng)態(tài)變化有關(guān)。機(jī)制：“搜索與捕獲”機(jī)制：首先，有紡錘體一極的中心體放射性發(fā)出的一根星體微管的正端不斷發(fā)生變化，最終其側(cè)面與染色體的一個(gè)姐妹染色單體的動(dòng)粒相連，將其捕獲，動(dòng)粒微管形成，其次染色體將沿著該微管向中心體滑動(dòng)，在這一過(guò)程中，紡錘體微管對(duì)染色體動(dòng)粒的連接方式由側(cè)面附著轉(zhuǎn)換為末端附著。后期：姐妹染色單體發(fā)生分離并移向細(xì)胞兩極

51、核仁組織者以袢環(huán)形式游離出所屬染色體，并開(kāi)始轉(zhuǎn)錄rRNA，形成核仁；【后期末或末期初：肌動(dòng)蛋白，肌球蛋白II及其他結(jié)構(gòu)蛋白構(gòu)成收縮環(huán)】末期：細(xì)胞核、核仁重新出現(xiàn)，染色體解聚成為染色質(zhì)，紡錘體消失，細(xì)胞質(zhì)通過(guò)收縮環(huán)的作用發(fā)生分割 -開(kāi)始的標(biāo)志：染色體到達(dá)兩極具體：核纖層蛋白去磷酸化，核纖層重建，核膜隨之重建； 由于組蛋白H1去磷酸化，染色體解聚成絲狀染色質(zhì); 細(xì)胞質(zhì)發(fā)生分割1 減數(shù)分裂（meiosis）減數(shù)分裂（meiosis）是指有性生殖個(gè)體產(chǎn)生生殖細(xì)胞（配子）的過(guò)程中所發(fā)生的一種特殊細(xì)胞分裂方式，主要特點(diǎn)是：細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，而DNA只復(fù)制一次，所形成的四個(gè)配子中染色體數(shù)目都減少了一半（單倍

52、的染色體,n）；在分裂的過(guò)程中，同源染色體發(fā)生交換、重組和自由組合，使得子細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異。減數(shù)分裂的生物學(xué)意義：1減數(shù)分裂使配子染色體數(shù)目減半（2nn），保證了世代間染色體數(shù)量的恒定； 2減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生遺傳物質(zhì)的交換、重組及隨機(jī)分配，使生殖細(xì)胞呈現(xiàn)遺傳上的多樣性，為生物的變異提供基礎(chǔ)減數(shù)分裂過(guò)程：前期I細(xì)線(xiàn)期：染色體已復(fù)制，但仍呈單條細(xì)絲狀，彼此纏繞；通過(guò)端粒附著于核膜上；染色體上出現(xiàn)大小不一的珠狀結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為染色粒偶線(xiàn)期：染色體縮短、變粗；同源染色體發(fā)生配對(duì)，即聯(lián)會(huì)出現(xiàn)二價(jià)體(四分體)與單價(jià)體（二分體）；【聯(lián)會(huì)通過(guò)聯(lián)會(huì)復(fù)合體（SC）結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)，該復(fù)合體在同源染色體之間沿縱軸方向

53、形成。其微細(xì)結(jié)構(gòu)包括側(cè)生組分和中央組分。在聯(lián)會(huì)后，通過(guò)重組結(jié)的作用，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分片段的交換和重組。Z-DNA （占0.3%），出現(xiàn)于偶線(xiàn)期，參與聯(lián)會(huì)復(fù)合體的形成?！?SC形成偶線(xiàn)期，成熟于粗線(xiàn)期，消失于雙線(xiàn)期。粗線(xiàn)期:染色體再進(jìn)一步縮短變粗，聯(lián)會(huì)后的染色體發(fā)生片段的交換。雙線(xiàn)期:已發(fā)生片段交換的同源染色體發(fā)生去聯(lián)會(huì)，隨后彼此分開(kāi)，但在染色單體之間還殘留一些接觸點(diǎn)，即為交叉，是粗線(xiàn)期非姐妹染色單體之間發(fā)生片段互換的形態(tài)學(xué)證據(jù)；在某些生物中，雙線(xiàn)期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，染色體呈燈刷狀（人卵母細(xì)胞可長(zhǎng)達(dá)50年）終變期：交叉開(kāi)始端化，同源染色體僅在其端部靠交叉結(jié)合在一起，使染色體（四

54、分體）呈現(xiàn)O、8等特殊形態(tài)；此時(shí)，前期I接近尾聲，核仁消失，核膜崩解，紡錘體形成，中期I即將來(lái)臨。中期：同源染色體排列在赤道面后期：同源染色體分離，移向細(xì)胞兩極。末期：核仁、核膜重新出現(xiàn)，形成兩個(gè)子細(xì)胞減數(shù)第二次分裂：姐妹染色單體的分離，與有絲分裂過(guò)程相似。分裂間期：G1期、S期、G2期· 細(xì)胞周期時(shí)間的長(zhǎng)短主要決定于G1期的長(zhǎng)短· 根據(jù)細(xì)胞在細(xì)胞周期中的運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)，可將真核細(xì)胞分為三類(lèi)：1、持續(xù)分裂細(xì)胞,又稱(chēng)周期性細(xì)胞，即在細(xì)胞周期中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞，如各種類(lèi)型的干細(xì)胞 2、終端分化細(xì)胞, 即永久性失去分裂能力的細(xì)胞（肌、神經(jīng)細(xì)胞） 3、G0細(xì)胞,又稱(chēng)休眠細(xì)胞，暫時(shí)脫離細(xì)胞周期,但在某些條件的誘導(dǎo)下重新進(jìn)入細(xì)胞周期，如肝細(xì)胞 · 為了研究細(xì)胞周期的不同階段的生化特性，必須獲得大量細(xì)胞周期一致性的細(xì)胞, 這就是細(xì)胞同步化，分為自然同步化和人工同步化； 常見(jiàn)人工同步化方法 1、誘導(dǎo)同步法 2、選擇同步法 周期內(nèi)細(xì)胞形態(tài)的變化：間期細(xì)胞常處于貼附狀態(tài)，為扁平狀，胞內(nèi)形態(tài)無(wú)明顯變化；從間期向分裂期過(guò)渡時(shí)，細(xì)胞由貼附狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椋ò耄┢顟B(tài)，細(xì)胞變?yōu)榍蛐巍７至哑诩?xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)劇烈變化（核膜、核仁、染色體、紡錘體