細(xì)胞生物學(xué)第三章

細(xì)胞生物學(xué)第三章contents目錄細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂01細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞膜的主要成分，具有疏水性和親水性，形成雙分子層結(jié)構(gòu)。磷脂分子蛋白質(zhì)糖類嵌入或貫穿于磷脂雙分子層中，具有多種功能。與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，參與細(xì)胞識別和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。030201細(xì)胞膜的組成細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，包括主動運(yùn)輸、被動運(yùn)輸和胞吞胞吐等方式。物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞膜上的受體可以識別信號分子，將信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，影響細(xì)胞代謝和功能。信息傳遞細(xì)胞膜表面的糖蛋白參與細(xì)胞間的識別和相互作用，對細(xì)胞生長、分化等過程具有重要影響。細(xì)胞識別細(xì)胞膜的功能

細(xì)胞膜的運(yùn)主動運(yùn)輸需要消耗能量的物質(zhì)運(yùn)輸方式，如離子、氨基酸等。被動運(yùn)輸不需要消耗能量的物質(zhì)運(yùn)輸方式，包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。胞吞胞吐大分子物質(zhì)或顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸方式，通過膜的暫時(shí)性變形實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。02細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能線粒體由雙層膜、基質(zhì)和內(nèi)外兩層膜之間的間隙組成。內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，以增加內(nèi)膜的表面積。基質(zhì)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。線粒體是有氧呼吸的主要場所，負(fù)責(zé)合成ATP，為細(xì)胞提供能量。此外，線粒體還參與細(xì)胞分化、凋亡以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程。線粒體功能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)葉綠體由雙層膜、類囊體和基質(zhì)三部分組成。類囊體是一種扁平的小囊狀結(jié)構(gòu)，在類囊體薄膜上，有進(jìn)行光合作用的色素和酶?；|(zhì)中含有大量與光合作用有關(guān)的酶。功能葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，合成有機(jī)物，并釋放氧氣。葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層膜形成的扁平囊狀結(jié)構(gòu)，分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種類型。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附有核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成和加工。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面沒有核糖體附著，主要參與脂類物質(zhì)的合成。結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的合成、加工和運(yùn)輸?shù)膱鏊?，同時(shí)也是脂類合成的重要基地。功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)高爾基體是由扁平的囊和小泡形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在動物細(xì)胞中，高爾基體與分泌物的形成有關(guān)；在植物細(xì)胞中，高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。功能高爾基體的主要功能是參與蛋白質(zhì)的加工、分類和運(yùn)輸，同時(shí)也參與糖類和脂類的代謝過程。高爾基體溶酶體結(jié)構(gòu)溶酶體是由單層膜包裹的小球形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有許多種水解酶。功能溶酶體的主要功能是分解衰老的細(xì)胞器和生物大分子等物質(zhì)，起到細(xì)胞內(nèi)的“清道夫”作用。同時(shí)，在免疫反應(yīng)中，溶酶體也起到重要作用。03細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸定義主動運(yùn)輸是指細(xì)胞通過消耗能量，逆濃度梯度或電化學(xué)梯度，將物質(zhì)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式。類型主動運(yùn)輸可以分為原發(fā)性主動運(yùn)輸和繼發(fā)性主動運(yùn)輸。原發(fā)性主動運(yùn)輸直接消耗ATP，而繼發(fā)性主動運(yùn)輸則是在代謝過程中產(chǎn)生的代謝物所釋放的能量來間接地供給ATP的合成。實(shí)例鈉鉀泵、鈣泵等都屬于主動運(yùn)輸?shù)膶?shí)例。鈉鉀泵可以將鈉離子從細(xì)胞內(nèi)排出，同時(shí)將鉀離子攝入細(xì)胞內(nèi)，這種逆濃度梯度的運(yùn)輸需要消耗ATP。主動運(yùn)定義01被動運(yùn)輸是指細(xì)胞順濃度梯度或電化學(xué)梯度，將物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式。被動運(yùn)輸不需要消耗能量。類型02被動運(yùn)輸可以分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。自由擴(kuò)散是物質(zhì)通過細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層，由高濃度向低濃度方向的擴(kuò)散；而協(xié)助擴(kuò)散則需要載體蛋白的協(xié)助來完成。實(shí)例03葡萄糖、氨基酸和核苷酸等小分子物質(zhì)可以通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，而一些大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)和離子則需要通過載體蛋白的協(xié)助來完成協(xié)助擴(kuò)散。被動運(yùn)胞吞和胞吐是指細(xì)胞通過形成膜泡的方式來運(yùn)輸大分子物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的運(yùn)輸方式。胞吞是指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)被細(xì)胞膜包裹進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程；胞吐則是細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)被排出細(xì)胞的過程。根據(jù)運(yùn)輸物質(zhì)的性質(zhì)不同，胞吞和胞吐可以分為吞噬、胞飲、出芽和分泌等類型。吞噬是指細(xì)胞吞噬固體物質(zhì)的過程；胞飲是指細(xì)胞將液體攝入細(xì)胞內(nèi)的過程；出芽是指細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)以膜泡的形式被排出細(xì)胞的過程；分泌是指細(xì)胞將合成的分泌物排到細(xì)胞外的過程。巨噬細(xì)胞通過吞噬作用來清除病原體和死亡的細(xì)胞；小腸上皮細(xì)胞通過胞飲作用來吸收營養(yǎng)物質(zhì)；神經(jīng)末梢通過出芽作用來釋放神經(jīng)遞質(zhì)；內(nèi)分泌腺細(xì)胞通過分泌作用來釋放激素。定義類型實(shí)例胞吞和胞吐04細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激素作為最早發(fā)現(xiàn)的信號分子，激素是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)，通過血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的生理活動。常見的激素包括腎上腺素、胰島素、甲狀腺激素等。細(xì)胞因子細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞或其他細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，參與免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)等。常見的細(xì)胞因子包括白細(xì)胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子等。生長因子生長因子是由細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞生長、增殖和分化等過程。常見的生長因子包括表皮生長因子、成纖維細(xì)胞生長因子、血小板衍生生長因子等。神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)是由神經(jīng)元釋放的化學(xué)物質(zhì)，通過突觸傳遞信息，影響突觸后細(xì)胞的生理活動。常見的神經(jīng)遞質(zhì)包括乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素等。信號分子離子通道型受體離子通道型受體是一種跨膜蛋白，通過與信號分子結(jié)合，打開或關(guān)閉離子通道，從而調(diào)節(jié)離子流動，影響膜電位和細(xì)胞興奮性。常見的離子通道型受體包括乙酰膽堿受體、谷氨酸受體等。酶聯(lián)型受體酶聯(lián)型受體是一種跨膜蛋白，通過與信號分子結(jié)合，激活或抑制酶的活性，從而調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。常見的酶聯(lián)型受體包括胰島素受體、EGFR等。配體依賴性轉(zhuǎn)錄因子配體依賴性轉(zhuǎn)錄因子是一種核蛋白，通過與信號分子結(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，從而影響細(xì)胞的生長、增殖和分化等過程。常見的配體依賴性轉(zhuǎn)錄因子包括類固醇激素受體、維甲酸受體等。受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是一種常見的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，由MAPK、MAPKK和MAPKKK等蛋白激酶組成，參與多種生物學(xué)過程，如細(xì)胞生長、增殖和分化等。PI3K-Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑PI3K-Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是一種與細(xì)胞生長、增殖和存活密切相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，由PI3K、Akt和mTOR等蛋白激酶組成。JAK-STAT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑JAK-STAT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是一種與免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，由JAK、STAT等蛋白組成。MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑05細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂間期間期是細(xì)胞準(zhǔn)備分裂的階段，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。根據(jù)功能和時(shí)間順序的不同，間期又分為G1期、S期、G2期三個(gè)階段。細(xì)胞周期的定義細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成開始，到下一次分裂完成所經(jīng)歷的全過程，分為間期和分裂期兩個(gè)階段。分裂期分裂期是細(xì)胞分裂的階段，細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，細(xì)胞膜從中間向內(nèi)凹陷，最終將一個(gè)母細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞周期無絲分裂是一種簡單的細(xì)胞分裂方式，分裂過程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。無絲分裂的定義無絲分裂時(shí)，細(xì)胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹陷，縊裂成兩個(gè)細(xì)胞核；接著整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。無絲分裂的過程無絲分裂是一種低級的分裂方式，多見于原始生物和低等生物的繁殖過程中。無絲分裂的特點(diǎn)無絲分裂有絲分裂的定義有絲分裂是一種比較復(fù)雜的細(xì)胞分裂方式，特點(diǎn)是分裂過程中出現(xiàn)紡錘絲和染色體的周期性變化。有絲分裂的過程有絲分裂可以分為前期、中期、后期和末期四個(gè)階段。在前期，染色體出現(xiàn)；在中期，染色體排列在赤道板上；在后期，著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開成為兩組子染色體；在末期，細(xì)胞一分為二，形成兩個(gè)子細(xì)胞。有絲分裂的特點(diǎn)有絲分裂是一種比較普遍的分裂方式，多見于大多數(shù)生物的生長和繁殖過程中。有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂的過程減數(shù)分裂可以分為第一次減數(shù)分裂和第二次減數(shù)分裂兩個(gè)階段。在第一