《細(xì)胞生物學(xué)》筆記

《細(xì)胞生物學(xué)》筆記

?第一章緒論

?一、細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史

?1生物科學(xué)3個(gè)階段以及細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

?(1)三個(gè)階段：形態(tài)描述階段、實(shí)驗(yàn)室生物階段、現(xiàn)代生物學(xué)階段。

?(2)1665年胡克第一次發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞；1674年列文虎克發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞。

?2細(xì)胞學(xué)說的建立及意義

?細(xì)胞學(xué)說的建立

?第一階段

?1838~1839年，施萊登(德國)和施旺(德國)提出“細(xì)胞學(xué)說”

?①所有生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的：

?②每個(gè)細(xì)胞都是相對獨(dú)立的單位

?③已存在的細(xì)胞繁殖產(chǎn)生新細(xì)胞

?第二階段

?1858年，德國醫(yī)生和病理學(xué)家魏爾肖一細(xì)胞來自于細(xì)胞

?細(xì)胞學(xué)說的意義

?推進(jìn)了人類對于生命的認(rèn)識，推動科學(xué)的發(fā)展，與進(jìn)化論和遺傳學(xué)共稱

為生物學(xué)三大基石

?二、細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性

?1細(xì)胞的基本特征

?細(xì)胞的基本共性

?①化學(xué)組成相似

?②細(xì)胞質(zhì)為膜脂-蛋白體系

?③遺傳裝置相同

?④分裂方式為一分為二

?細(xì)胞是生命活動的基本單位

?①構(gòu)成有機(jī)體的基本單位

?②代謝與功能的基本單位

?③有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)

?④繁殖的基本單位，遺傳的橋梁

?⑤生命起源的歸宿，生物進(jìn)化的起點(diǎn)

?細(xì)胞的大小及其影響因素

?細(xì)胞大小

?高等動植物，同一器官與組織的細(xì)胞大小在一個(gè)恒定的范圍之內(nèi)，與

物種差異無關(guān)

?細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)與核糖體RNA的量決定細(xì)胞的大小

?影響因素

?信號通路中心的蛋白激酶一mTOR

?細(xì)胞所處的時(shí)期

?細(xì)胞核DNA的含量

?2原核細(xì)胞與真核細(xì)胞

?（1）原核細(xì)胞

?特點(diǎn)

?①體積小，繁殖快，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)

?②沒有生物膜系統(tǒng)

?③基因組很小，主要遺傳物質(zhì)僅為一個(gè)環(huán)狀DNA

?④基因表達(dá)簡單，沒有復(fù)雜的細(xì)胞分化

?⑤進(jìn)化地位低

?舉例

?支原體（最小最簡單的細(xì)胞）

?細(xì)菌

?藍(lán)藻

?（2）真核細(xì)胞

?3大基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

?生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

?①選擇性物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：

?②雙層核膜將細(xì)胞分成細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核，使基因精確表達(dá)：

?③各細(xì)胞器相互獨(dú)立，協(xié)調(diào)功能行使：

?④膜上附著大量酶，催化大部分化學(xué)反應(yīng)

?遺傳信息傳遞與表達(dá)系統(tǒng)

?組分：DNA.RNA和蛋白質(zhì)。

?染色體功能:①儲存遺傳物質(zhì):②調(diào)控基因表達(dá)

?細(xì)胞骨架系統(tǒng)

?組分

?胞質(zhì)骨架:微絲、微管與中間絲等。

?核骨架:核纖層、核基質(zhì)

?功能

?①胞質(zhì)骨架協(xié)助細(xì)胞信號傳遞與細(xì)胞運(yùn)動，協(xié)助蛋白質(zhì)合成，

大分子運(yùn)輸，形成有絲分裂的紡錘絲，對細(xì)胞起支撐作用：

?②核骨架與基因表達(dá)、染色質(zhì)構(gòu)建排布有關(guān)

?大分子組裝方式

?自我裝配、協(xié)助裝配和直接裝配

?（3）原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較：

?①最根本的區(qū)別

?真核細(xì)胞膜系統(tǒng)在原核細(xì)胞膜系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步分化和演變，產(chǎn)生了

細(xì)胞核與細(xì)胞器；真核細(xì)胞遺傳信息量與遺傳裝置在原核細(xì)胞基礎(chǔ)上

進(jìn)行了擴(kuò)增與復(fù)雜化。

?②基本特征比較

特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞

細(xì)胞質(zhì)膜有有

核膜無有

由一（少數(shù)多個(gè)）環(huán)狀DNA2個(gè)染色體以上，染色體

染色體分子構(gòu)成的單個(gè)染色體，DNA由線狀DNA與蛋白質(zhì)組

不與或很少與蛋白質(zhì)結(jié)合成

核仁無有

70S（包括50s與30s的大小80S（包括60s與40s的

核穗體

亞單位）大小亞單位）

膜質(zhì)細(xì)胞器無有

線粒體DNA,葉綠體

榭卜DNA細(xì)畫具有裸露的質(zhì)粒DNA

DNA

動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，植物

細(xì)胞壁主要成分是氨基糖與壁酸細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分為

纖維素與果膠

細(xì)胞骨架無有

細(xì)胞增殖以有絲分裂（間接分裂）

無絲分裂（直接分裂）

（分裂）方式為主

?3病毒及其與細(xì)胞的關(guān)系

?病毒的基本知識

?結(jié)構(gòu)

?基本結(jié)構(gòu)

?①核酸：

?②蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣殼

?特殊結(jié)構(gòu)

?①囊膜：

?②刺突

?特點(diǎn)

?結(jié)構(gòu)簡單，體積小，無任何細(xì)胞結(jié)構(gòu)

?遺傳載體為DNA或RNA

?徹底的寄生性

?以復(fù)制和裝配的方式進(jìn)行增殖

?病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖

?病毒識別和侵入細(xì)胞—＞病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成T病毒的

裝配、成熟與釋放

?第二章細(xì)胞生物學(xué)研究方法

?一、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法

?1不同光學(xué)顯微鏡的特點(diǎn)(表2-1)

分辨率用途

可以直接用于觀察單細(xì)胞生物或

光學(xué)顯孤儻0.2pm

體外培養(yǎng)的細(xì)胞

比普通光學(xué)顯微鏡高一個(gè)數(shù)

相差顯微鏡用于觀察活細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)

量級

微分干涉顯微鏡可連接高分辨率錄像裝置用于觀察活細(xì)胞

觀察特定蛋白等大分子，觀察細(xì)

熒光顯微鏡較普通光學(xué)顯微鏡有所改善

胞動態(tài)變化

激光掃描其焦顯比普通熒光顯微鏡的分辨率研究亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)與組分的定位及

微鏡(LSCM)提高1.4?1.7倍動態(tài)變化

?2電子顯微鏡

?(1)電子顯微鏡的基本知識

?①電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的基本區(qū)別

表2-2電子顯微鏡與普通光學(xué)顯微鐐的基本區(qū)別

分辨本領(lǐng)光源透境真空成像原理

利用樣本對光的

光學(xué)可見光玻璃不要求

200nm吸收形成明暗反

顯債鏡(波長400?760nm)透潼真空

差和顏色變化

利用樣品對電子

電子電子束電班

OJhim真空的散射和透射形

躺燒（波長0.01?0.9nm）不竟

成明暗反差

?②電子顯微鏡分辨率可達(dá)0.2nm,其放大倍數(shù)為106倍。

?(2)主要電鏡制樣技術(shù)

?超薄切片技術(shù)

?步驟

?固定、脫水、包埋、聚合、修塊、切片、染色

?應(yīng)用

?觀察細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)

?負(fù)染色技術(shù)

?應(yīng)用

?顯示純化后的細(xì)胞組分或精細(xì)結(jié)構(gòu)

?冷凍蝕刻技術(shù)

?樣品制備過程

?冰凍斷裂與蝕刻復(fù)型

?應(yīng)用

?觀察膜斷裂面上的蛋白質(zhì)顆粒和膜表面形貌特征

?觀察胞質(zhì)中的細(xì)胞骨架纖維及其結(jié)合蛋白

?電鏡三維重構(gòu)與低溫電鏡技術(shù)

?電鏡三維重構(gòu)技術(shù)

?低溫電鏡技術(shù)

?電子斷層成像技術(shù)

?掃描電鏡(SEM)技術(shù)

?樣品處理

?二氧化碳臨界點(diǎn)干燥法

?應(yīng)用

?觀察核孔復(fù)合體等更精細(xì)的結(jié)構(gòu)，但不能觀察活的生物樣品

?3掃描隧道顯微鏡(STM)

?掃描隧道顯微鏡可直接觀察到DNA、RNA和蛋白質(zhì)等生物大分子及生物膜、

病毒等結(jié)構(gòu)；用于納米生物學(xué)乃至納米科學(xué)各領(lǐng)域。

?二、細(xì)胞及其組分的分析方法

?1超離心技術(shù)

?差速離心

?逐漸提高離心速度

?密度梯度離心

?沉降率

?與各組分的形狀和大小有關(guān)，通常以沉降系數(shù)（S值）表示

?常用的介質(zhì)

?蔗糖和氯化鈉等

?速度沉降

?分類

?等密度沉降

?2特異蛋白抗原的定位與定性技術(shù)

【知識點(diǎn)補(bǔ)充】1.細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性：原位雜交2.細(xì)胞成分的分

析與細(xì)胞分選技術(shù)：流式細(xì)胞術(shù)

定義分類步驟

①直接免軟光技術(shù)：

免

熒光分子與抗體偶聯(lián)后直

疫免疫學(xué)與熒光技術(shù)

接用于免疫標(biāo)記技術(shù)。熒光抗體的制備，

熒結(jié)合，用于研究特異

②間接免販光技術(shù)：標(biāo)本的處理；免疫

光蛋白抗原在細(xì)胞內(nèi)

先將抗體與抗原反應(yīng)，后加染色，觀察記錄

技的分布

入與熒光分子相偶聯(lián)的抗

術(shù)

第一抗體的抗體

免將抗體進(jìn)行特異性

疫免疫反應(yīng)標(biāo)記后再樣品的固定；樣品

①^疫鐵蛋白技術(shù)，

電在電子顯微鏡下觀的包埋；超薄切片

②免疫酶標(biāo)技術(shù)；

鏡察免疫反應(yīng)結(jié)果的制備，免疫標(biāo)記，

③免疫膠體金技術(shù)

技技術(shù)，解決了分辨率染色；觀察

術(shù)不足的問題

?三、細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程

?1細(xì)胞培養(yǎng)

【注】本部分要求掌握動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的方法，以及其中的一些

名詞概念。常以名詞解釋與簡答題的形式考查，體外培養(yǎng)細(xì)胞的基本形態(tài)以填

空題的形式考查。

?動物細(xì)胞培養(yǎng)

?原代細(xì)胞和傳代細(xì)胞

?細(xì)胞系和細(xì)胞株

?單層細(xì)胞培養(yǎng)

?體外培養(yǎng)細(xì)胞的基本形態(tài)成

?成纖維樣細(xì)胞；上皮樣細(xì)胞；可移動的游走細(xì)胞

?植物細(xì)胞培養(yǎng)

?單倍體細(xì)胞培養(yǎng)

?原生質(zhì)體培養(yǎng)

?2細(xì)胞工程

【注】本部分掌握細(xì)胞工程的三種技術(shù)，常以選擇題的形式考查。

?單克隆抗體技術(shù)

?細(xì)胞融合

?方法

?滅活的病毒（如仙臺病毒）作為促融劑

?化學(xué)物質(zhì)（如聚乙二醇，PEG）作為促融劑

?電融合技術(shù)方法

?分類

?同核體融合

?異核體融合

?顯微操作技術(shù)與動物的克隆

?細(xì)胞拆合

?細(xì)胞拆合方法

?顯微操作技術(shù)

?四、細(xì)胞及生物大分子動態(tài)變化的研究技術(shù)

【注】本部分要求掌握四種大分子研究技術(shù)的原理與用途，其中熒光漂白恢復(fù)技術(shù)

與放射自顯影技術(shù)考頻較高，常以簡答題形式考查。

原理應(yīng)用

①能給出活細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)或蛋白質(zhì)

親脂性或親水性的熒光分子與蛋白或運(yùn)動的定性結(jié)果；

敗漂白

脂質(zhì)偶聯(lián)標(biāo)記，檢測所標(biāo)記分子在活②獲得某些定量的信息，有助于

恢復(fù)(FPR)

體細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)部的運(yùn)動及其遷解決細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子的

技術(shù)

移速率動態(tài)變化以及與其他成分相互作

用等問題

轉(zhuǎn)錄激活因子往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上

相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成,包括DNA結(jié)

醉母合域(DB)和轉(zhuǎn)錄激活域(AD).前

用干細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)中

雙雜交者可識別DNA上的特異轉(zhuǎn)錄調(diào)控序

各種蛋白質(zhì)間相互關(guān)系的研究

技術(shù)列并與之結(jié)合，后者可與其他成分作

用形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，從而啟動它所調(diào)

節(jié)的基因的轉(zhuǎn)錄

熒光共振供體發(fā)射的熒光與受體發(fā)色團(tuán)分子的

能量轉(zhuǎn)移吸收光譜重疊，距離在10nm以內(nèi)，就檢滑體內(nèi)兩種蛋白質(zhì)之間是否存

(FRET)會發(fā)生一種非放射性的能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)在直接相互作用

技術(shù)象，作用前后發(fā)出的熒光不同

放射自顯利用放射性同位素的電離射線對乳膠細(xì)胞或生物體內(nèi)生物大分子進(jìn)行

影技術(shù)(含AgBr或AgCl)的感光作用動態(tài)追蹤和研究

?五、模式生物與功能基因組的研究

【注】重點(diǎn)記憶常見模式生物。

?1細(xì)胞生物學(xué)研究常用的模式生物

模式生物個(gè)體較小，容易培養(yǎng)，操作簡單，生長壑殖快.常用的模式生物有噬菌

體、大腸桿菌、酵母、四膜蟲、黏畫、爪螳、海膽、擬南芥、線蟲、果蠅、斑馬

魚和小鼠等

常見模式生物特點(diǎn)

1997年測定完其基因組，培養(yǎng)方便，生長快，突變株的濡變、分

大腸桿菌

離和鑒定容易，基因簡單，相關(guān)轉(zhuǎn)基因技術(shù)成熟，基因定位容易

生長迅速，易于遺傳，是基因表達(dá)、蛋白互作、細(xì)胞分化等研究的

酵母

重要材料，包括芽殖酵母和裂殖酵母

基因組測定完成，繁殖快，胚胎發(fā)肓過程中細(xì)胞分裂、分化，死亡

線蟲

具有高度的程序性，適用于遺傳研究

果蠅基因組序列測定完成，表型特征，許多基因在進(jìn)化上很保守

斑馬魚基因數(shù)目與人類的相近，易伺養(yǎng)，魚卵和胚胎透明易于觀察

進(jìn)化方面最接近人類,類疾病的小鼠模型,轉(zhuǎn)基因小鼠、基因打靶、

小鼠

條件基因打靶及RNA干涉等技術(shù)在小鼠中應(yīng)該廣泛

擬南芥?zhèn)€體小，生長周期快，種子多，生命力強(qiáng)，自花授粉易獲得突變體

?2突變體制備技術(shù)

?RNAi、基因敲除、DNA水平突變體的制備方法。

?3蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)

?雙向凝膠電泳、色譜技術(shù)、質(zhì)譜（MS）、蛋白質(zhì)芯片。

?第三章細(xì)胞質(zhì)膜

?一、細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分

?1細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型

【注】本部分要求掌握四種生物膜的結(jié)構(gòu)模型，其中流動鑲嵌模型與脂筏模型

的考頻較高，常以簡答題形式考查

?生物膜的結(jié)構(gòu)模型

?三明治式模型“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)"

?單位膜模型

?流動鑲嵌模型

?膜的流動性，即膜脂和膜蛋白均可側(cè)向運(yùn)動

?不對稱性，股蛋白有的結(jié)合在膜表面，有的嵌入或橫跨脂雙分子層

?脂筏模型

?在甘油磷脂為主體的生物膜上，膽固醇、鞘磷脂等形成相對有序的脂

相，如同漂浮在脂雙層上的“筏”一樣載著膜蛋白

?異質(zhì)性、高度動態(tài)、分子排列緊密、流動性較低

?在細(xì)胞的信息傳遞和物質(zhì)運(yùn)輸，細(xì)胞的胞飲和細(xì)胞蛋白質(zhì)分選等生命

活動中可能起重要的作用

?2膜脂（表3-1）o

【注】本部分要求掌握膜脂的成分與運(yùn)動方式。

*

表3-1膜脂

膜脂

膜脂的基本成分，占50。。以上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，包括磷脂酬

甘油

膽堿（卵磷脂，PC）、磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酸乙醇胺

磷脂

（腦礴脂，PE）和磷脂酸肌醇（PI）等

成分鞘氨醇衍生物，高爾基體上合成.包括鞘磷脂（SM）、糖脂，

鞘脂

動物細(xì)胞中，最簡單的糖脂是腦背類

兩性化合物，特殊結(jié)構(gòu)和疏水性太強(qiáng)，自身不能形成脂雙層，

固醇

散布在磷脂分子之間，胞質(zhì)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成

①沿膜平面的值向運(yùn)動，

影響膜脂分子運(yùn)動的因素包括：脂

運(yùn)動②脂分子圍繞軸心的自旋運(yùn)動；

分子的類型；生物大分子之間的相

方式③脂分子尾部的擺動；

互作用；溫度等環(huán)境因素

④雙層脂分子之間的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動

?3膜蛋白

?類型

?外在（周邊）膜蛋白

?內(nèi)在（整邊）膜蛋白

?脂錨定膜蛋白

?去垢劑

?微團(tuán)臨界濃度（CMC）

?分類

?離子型去垢劑

?可使細(xì)胞膜崩解

?濃度高時(shí)會破壞蛋白質(zhì)中的離子鍵和氫鍵，改變蛋白質(zhì)親水部分

的構(gòu)象

?常用于蛋白質(zhì)成分分析的SDS凝膠電泳中

?非離子型去垢劑

?會使細(xì)胞膜崩解，但對蛋白質(zhì)的作用比較溫和

?常用的非離子型去垢齊|]:TrionX-100

?內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式

?三種

?內(nèi)在膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)城與膜脂結(jié)合的作用方式

?三種

?二、細(xì)胞質(zhì)膜的基本特征與功能

?1膜的流動性(表3-2)

表3-2膜的流動性

膜的流動性影響因素

主要指脂分子的側(cè)向運(yùn)動，有以下影響因素，

膜脂的流動性①脂肪酸鏈的長度；②脂肪酸鏈的不飽和度；③溫度；

④膽固醇含量

①溫度，②膜蛋白與膜脂分子的相互作用，③細(xì)胞骨架

膜蛋白的流動性成斑現(xiàn)象(熒光抗體標(biāo)重新排布聚集在某個(gè)部位)和成

帽現(xiàn)象(聚集在細(xì)胞一端)證實(shí)了膜蛋白的流動性

熒光漂白恢復(fù)(FPR)是檢測膜蛋白或膜脂流動性的基本技術(shù)

?2膜的不對稱性

?基本特點(diǎn)

?①同一種膜脂的分布不同

?②同一種膜蛋白的分布都有特定的方向

?③糖蛋白和糖脂的糖基部分均位于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)

?細(xì)胞質(zhì)膜各膜面的名稱

圖3-1生物膜各臏面的名稱

?表面

?外表面(ES)

?原生質(zhì)表面(PS)

?斷裂面

?質(zhì)膜的細(xì)胞外小葉斷裂面(EF)Y見圖3-1

?原生質(zhì)小葉斷裂面(PF)

?膜脂的不對稱性

?同一種膜脂分子在膜的脂雙層中分布不均勻

?在人的紅細(xì)胞質(zhì)膜上分布規(guī)律

?②磷脂酰乙醇肢、磷脂酰肌醇和磷脂酰絲氨酸多分布在質(zhì)膜內(nèi)小葉

?①葡磷脂和卵磷脂多分布在質(zhì)膜外小葉

?③膽固醇在生物膜內(nèi)外小葉分布均勻

?④糖脂僅存在于質(zhì)膜的細(xì)胞外小葉中以及內(nèi)膜的ES面

?膜蛋白的不對稱性

?每種膜蛋白分子在質(zhì)膜上都具有明確的方向性

?在膜蛋白合成時(shí)就已經(jīng)確定

?3細(xì)胞質(zhì)膜相關(guān)的膜骨架

?紅細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及膜骨架

?紅細(xì)胞膜蛋白組成

?血影蛋白(或稱紅膜肽)

?肌動蛋白

?錨蛋白

?帶4.1蛋白

?帶3蛋白

?帶4.2蛋白

?血型糖蛋白

?紅細(xì)胞膜骨架

?參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能

?紅細(xì)胞的生物學(xué)特性

?①哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核和內(nèi)膜系統(tǒng)，是最易研究的生物膜

?②紅細(xì)胞血影是研究質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)及其與膜骨架的關(guān)系的理想材料

?4細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能

?(1)提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，保證生命活動的順利進(jìn)行；

?(2)選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸；

?(3)為細(xì)胞內(nèi)外跨膜信息的轉(zhuǎn)導(dǎo)提供細(xì)胞識別位點(diǎn)：

?(4)提供酶的結(jié)合位點(diǎn)，保證各種酶促反應(yīng)有序進(jìn)行；

?(5)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與胞外基質(zhì)之間的連接；

?(6)不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)的合成；

?(7)很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標(biāo)。

?第四章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

?一、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子及離子的跨膜運(yùn)輸

?1脂雙層的不透性和膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

【注】本部分重點(diǎn)掌握兩種膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，考查形式較多，選擇題、填空題、簡

答題均有涉及，脂雙層的不透性考頻較低，但也需理解。

?脂雙層的不透性

?鈉離子是細(xì)胞外最豐富的陽離子，鉀離子是細(xì)胞內(nèi)最豐富的陽離子

?離子濃度差異分布的調(diào)控機(jī)制取決于

?一套特殊的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性

?質(zhì)膜本身的盾雙層的疏水性

?脂雙層對絕大多數(shù)極性分子、離子以及細(xì)胞代謝產(chǎn)物的通透性都極低

?膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

?載體蛋白

?轉(zhuǎn)動機(jī)制

?與特異的溶質(zhì)結(jié)合后，通過自身構(gòu)象的改變以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)

運(yùn)

?特點(diǎn)

?幾乎存在于所有類型的生物膜上，屬于多次跨膜蛋白

?對底物具有高度選擇性，通常只轉(zhuǎn)運(yùn)一種類型的分子

?轉(zhuǎn)運(yùn)過程具有類似于酶與底物作用的飽和動力學(xué)特征，但對轉(zhuǎn)運(yùn)

的溶質(zhì)分子不作任何共價(jià)修飾

?功能

?介導(dǎo)特定溶質(zhì)參與被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸

?常見類型

?葡萄糖載體，葡萄糖泵，鈉鉀泵、鈣離子泵，菌紫紅質(zhì)等

?通道蛋白

?轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制

?形成親水性通道

?特點(diǎn)

?包括離子通道蛋白、孔蛋白和水孔蛋白(AQP)。離子通道包括電壓

門通道、配體門通道和應(yīng)力激活通道

?①極高的轉(zhuǎn)運(yùn)速串

?②離子通道沒有飽和值

?③離子通道并非連續(xù)性開放而是門控的

?功能

?介導(dǎo)特異溶質(zhì)的被動運(yùn)輸

?2小分子及離子的跨膜運(yùn)輸類型

【注】本部分重點(diǎn)掌握簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散與主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)、類型等。常以

選擇、填空題的形式考查，簡答題出現(xiàn)的頻率較低，一般考查三者的特征比較。

?簡單擴(kuò)散

?順濃度梯度或電化學(xué)梯度

?不消耗能量，也無需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

?分子大小和分子的極性決定脂雙層對溶質(zhì)的通透性

?氧氣，氮?dú)獾仁杷孕》肿蛹安粠щ姾傻臉O性小分子很容易通過簡單擴(kuò)

散進(jìn)出細(xì)胞

?協(xié)助擴(kuò)散

?易化擴(kuò)散，順電化學(xué)梯度或濃度梯度，不需能量，需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助

?多種極性小分子和無機(jī)離子通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞

?葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家庭

?結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

?轉(zhuǎn)運(yùn)方向

?水孔蛋白

?水分子的跨膜通道

?主動運(yùn)輸

?逆化學(xué)濃度梯度差，消耗能量，需要載體蛋白

?根據(jù)能量來源不同分類

?ATP直接供能

?間接供能

?光驅(qū)動泵

二、ATP驅(qū)動泵與主動運(yùn)輸

ATP驅(qū)動泵即轉(zhuǎn)運(yùn)ATPase,可分為4類：P型泵、V型質(zhì)子泵、F型質(zhì)子泵和

ABC超家族，前三種轉(zhuǎn)運(yùn)離子，最后一種主要轉(zhuǎn)運(yùn)小分子?！咀ⅰ勘静糠中柚攸c(diǎn)

掌握P型泵、V型質(zhì)子泵、F型質(zhì)子泵和ABC超家族的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和功能。

?1P型泵（表4-1）

P型泵觸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制生理功能

①細(xì)胞內(nèi)側(cè)a亞基與Na-結(jié)

具有2個(gè)獨(dú)立的

合促使ATP水解，a亞基上

a傕化亞基，具有

的一個(gè)天冬氨酸殘基硝酸化

ATP結(jié)合位點(diǎn)；加持細(xì)胞膜電位；

引起a亞基構(gòu)象發(fā)生變化，

絕大多數(shù)還具有②維持動物細(xì)胞滲

NJK■泵將Na+泵出細(xì)胞

2個(gè)調(diào)節(jié)作用的透平衡；

②同時(shí)細(xì)胞外的1C與a亞

小的。亞基。a③吸收營養(yǎng)

基的另一位點(diǎn)結(jié)合，使其去

亞基發(fā)生磷酸化

磷酸化,a亞基構(gòu)象再度發(fā)

和去逢化

生變化將K-泵入細(xì)胞

①將CM-輸出細(xì)胞

或泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中

Ca??泵與ATP的水解,使相

由1000個(gè)氨基酸儲存起來持細(xì)胞質(zhì)

鄰結(jié)構(gòu)域天冬氨酸殘基蹦貧

殘基組成的跨膜基質(zhì)中低濃度的游

Ca??泵化，使跨膜螺旋重排，破壞

蛋白，結(jié)構(gòu)基本高Ca2~?

CM-結(jié)合位點(diǎn),釋放C城?進(jìn)

與Na=K-泵相同②Ca?-泵入肌質(zhì)網(wǎng)

入膜另一側(cè)

調(diào)節(jié)肌細(xì)胞的收縮

運(yùn)動

植物細(xì)胞、真窗（包括酵母）和細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜上有P型H-泵，建立

P型H-泵

和維持跨膜的H-電化學(xué)梯度,并用來驅(qū)動轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞

?2V型質(zhì)子泵和F型質(zhì)子泵（表4-2）

V型質(zhì)子泵F型質(zhì)子泵

動物細(xì)胞的胞內(nèi)體膜、溶和體膜,破骨

細(xì)南質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊

fit細(xì)胞和某些腎小管細(xì)胞的質(zhì)膜，以及植

體膜

物、解母及其他真菌細(xì)胞的液泡腺

利用ATP水解供能從細(xì)脆質(zhì)基房中逆H利用質(zhì)子動力勢合成ATP,即當(dāng)H-

功能-電化學(xué)梯度將H-泵入細(xì)胞器，以維持順著電化學(xué)梯度通過質(zhì)子泵時(shí),所釋

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH中性和細(xì)胞器內(nèi)pH酸性放的能量驅(qū)動F型質(zhì)干泵合成ATP

共同點(diǎn)都只轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子，在轉(zhuǎn)運(yùn)H-過程巾不形成懈化的中間體

?3ABC超家族

?ABC超家族又稱ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，有幾百種不同的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，分布廣泛，是

最大的一類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

?4離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與膜電位

【注】本部分要求掌握離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與膜電位中的相關(guān)名詞、靜息電位的產(chǎn)生

原因，主要以選擇題、填空題與名詞解釋的形式考查。

?相關(guān)定義

?膜電位

?靜息電位

?動作電位

?極化

?去極化

?反極化

?超極化

?離子跨膜運(yùn)輸與膜電位關(guān)系

?動物細(xì)胞質(zhì)膜對鉀離子的通透性大于鈉離子是產(chǎn)生靜息電位的主要原因,

氯離子甚至細(xì)胞中的蛋白質(zhì)分子對靜息電位的大小也有--定的影響

?膜電位的生物學(xué)意義

?膜電位在神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞中，是化學(xué)信號或電信號引起的興奮

傳遞的重要方式

?三、胞吞作用與胞吐作用

?胞吞作用

?類型

?吞噬作用

?囊泡大小

?一般直徑大于250nm

?特點(diǎn)

?信號觸發(fā)的過程

?生物功能

?營養(yǎng)物攝取，清除侵染機(jī)體的病原體以及衰老或凋亡的細(xì)胞等

?胞飲作用

?囊泡大小

?直徑一般小于150nm

?特點(diǎn)

?真核細(xì)胞都能通過胞飲作用連續(xù)攝入溶液及可溶性分子

?類型

?網(wǎng)格蛋白依賴的胞吞作用

?胞膜窖依賴的胞吞作用

?大型胞飲作用

?非網(wǎng)格蛋白/胞膜窖依賴的胞吞作用

?胞吞作用與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

?胞吐作用

?分類

?組成型胞吐途徑

?調(diào)節(jié)型胞吐途徑

?第五章細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)

?一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

?細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

?特定蛋白質(zhì)和脂肪合成場所

?與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)

?①維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞

?②組織構(gòu)建細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系，為其他成分或細(xì)胞器提供錨定位點(diǎn)

?與細(xì)胞膜相關(guān)

?①膜相細(xì)胞器使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)室化，通過生物膜結(jié)構(gòu)將蛋白質(zhì)等生物大

分子限定在膜的二維平面上，促進(jìn)生物反應(yīng)

?②膜上的泵蛋白和離子通道維持細(xì)胞內(nèi)外跨膜的離子梯度

?與蛋白質(zhì)的修飾和選擇性降解等方面有關(guān)

?①進(jìn)行蛋白質(zhì)的修飾，主要包括輔酶或輔基與酶的共價(jià)結(jié)合、磷酸化與

去磷化、糖基化、甲基化、?；?/p>

?②控制蛋白質(zhì)的壽命

?③降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)

?④幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象，主要

靠熱激蛋白（HSP）來完成

?二、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能

?1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）

?兩種基本類型

?糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

?結(jié)構(gòu)

?多呈扁囊狀，排列較為整齊，是與核糖體共同形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)

?功能

?蛋白質(zhì)合成，新合成的多肽轉(zhuǎn)移

?光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

?結(jié)構(gòu)

?表面沒有附著核糖體，分支管狀，立體結(jié)構(gòu)

?功能

?脂質(zhì)合成，某些特化細(xì)胞中較發(fā)達(dá)且具有特殊功能，如肝細(xì)胞解

毒

?功能

?蛋白質(zhì)的合成（糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）

?脂質(zhì)合成（光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）

?對蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾與加工（糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）

?新生多肽的折疊與組裝

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及其信號調(diào)控

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)

?ERS信號調(diào)控途徑

?未折疊蛋白質(zhì)應(yīng)答反應(yīng)（UPR）

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)正超負(fù)荷反應(yīng)（EOR）

?固醇調(diào)節(jié)級聯(lián)反應(yīng)

?持續(xù)素亂的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)會啟動凋亡程序

?注：蛋白質(zhì)糖基化的基本類型比較如下表所示。

*

表5-1N-連接與O-連接的寡糖比較

特征N-連接0-連接

合成部位精面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體高爾基體

合成方式來自同一個(gè)真糖前體逐個(gè)單糖加上去

與之結(jié)合的氨基

天冬猷胺絲氨酸、蘇事發(fā)羥賴景聯(lián)、羥痛氨酸

酸殘基

一般1-4個(gè)糖殘基,但ABO血型抗原

最終長度至少5個(gè)糖殘基

較長

第一個(gè)精殘基N-乙酸葡糖胺N-乙酸半乳糖胺等

?2高爾基體

高爾基體由形態(tài)多樣、大小不一的囊泡體系組成，不同細(xì)胞或同一細(xì)胞不同階

段變化很大?！咀ⅰ勘静糠中枰莆崭郀柣w的特異性反應(yīng)、蛋白質(zhì)糖基化的

生物學(xué)功能，前者主要以選擇、填空題的形式考查，后者以簡答題的形式考查

?基本結(jié)構(gòu)與極性

?高爾基體順面膜囊及順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）

?高爾基體中間膜囊

?高爾基體反面膜囊及反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）

?特異性反應(yīng)

?嗜鉞反應(yīng)

?焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)

?胞喀。定單核首酸酶（CMP酶）和酸性磷酸酶的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)

?煙酰胺腺喋吟二核昔磷酸酶（NADP酶）的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)

?解釋高爾基體結(jié)構(gòu)組織及膜囊間蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的兩種可能模型

?膜泡運(yùn)輸模型

?膜囊成熟模型

?功能

?與細(xì)胞的分泌活動

?高爾基體參與的蛋白分選途徑

?溶酶體酶的包裝與分選途徑

?可調(diào)節(jié)性分泌途徑

?組成型分泌途徑

?蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾

?糖基化的主要場所是高爾基體

?蛋白質(zhì)糖基化的生物學(xué)功能

?促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊和增強(qiáng)糖蛋白穩(wěn)定性

?使蛋白質(zhì)帶有不同標(biāo)志，利于分選包裝，同時(shí)保證糖蛋白從粗糙

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的單項(xiàng)轉(zhuǎn)移

?外基質(zhì)的寡糖鏈可與另一細(xì)胞表面的凝集素發(fā)生特異性結(jié)合，細(xì)

胞間相互識別，參與細(xì)胞分化，發(fā)育等過程

?多羥基糖側(cè)鏈還可能影響蛋白質(zhì)的水溶性和蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)

?蛋白酶的水解和其他加工過程

?3溶酶體

【注】本部分要求掌握溶酶體的膜成分特點(diǎn)、標(biāo)志酶、類型、功能、相關(guān)疾病、

以及溶酶體的發(fā)生。

?膜成分的特點(diǎn)

?嵌有質(zhì)子泵

?具有多種載體蛋白

?膜蛋白高度糖基化

?標(biāo)志酶

?酸性磷酸酶

?異質(zhì)性

?類型

?初級溶酶體

?次級溶酶體

?殘質(zhì)體

?溶酶體消化作用的3種途徑

?內(nèi)吞作用

?吞噬作用.

?自噬作用

?功能

?①消除無用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞

?②防御功能

?③作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營養(yǎng)

?④在分泌腺細(xì)胞中，溶酶體常常攝入分泌顆粒，參與分泌過程的調(diào)節(jié)

?⑤參與無尾兩棲類發(fā)育如蝌蚪尾巴的退化，清除乳腺的退行性變化等過

程中死亡的細(xì)胞

?⑥參與受精過程中的頂體反應(yīng)

?溶酶體與疾病

?泰-薩二氏病

?砂肺、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

?溶酶體的發(fā)生

方?體的酸怪環(huán)境

在高爾心體喂鋁合后國?速入■內(nèi).

洛?體?在總與高爾片體的反而中.M6P殳體與M6P

■中衣■?（上的甘?后以出芽的方式彰成

面內(nèi)費(fèi)網(wǎng)自成奧?和13哀的分離.返回育爾?

重輸幔懸械■酸化網(wǎng)格盤白/AP包被■由

井?導(dǎo)化修慌M6P受體給合體

彩成M6PW運(yùn)良浴的體中

?4過氧化物酶體

【注】本部分要求掌握過氧化物酶體的主要酶、功能以及與初級溶酶體的特征

比較。

?主要酶

?依賴于黃素（FAD）的氧化酶，其作用是將底物氧化形成過氧化氫

?過氧化氫酶，其作用是將過氧化氫分解，形成水和氧氣

?功能

?氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用

?分解脂肪酸等高能分子，向細(xì)胞直接提供熱能

?分解過氧化氫

?在植物細(xì)胞中可催化二氧化碳固定反應(yīng)的副產(chǎn)物的氧化，還可進(jìn)行乙醛

酸途徑

?與溶酶體的比較（表5-2）

表5-2初級溶酶體與微體的比較

特征溶的體微體

pH5.0左右7.0

多為球形，直徑0.2?球體，哺孚勵(lì)物細(xì)胞中直徑多在

形態(tài)大小

0.5pm,無酣晶體0.15?0.25岬之間，內(nèi)常有豳晶體

是否需要02不需要需要

功能消化作用多種功能

酶在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),經(jīng)的在細(xì)胞質(zhì)中合成，經(jīng)組裝和分裂

合成場所

高爾基體出芽形成形成

酣種類酸性水解酶含有氧化II類

標(biāo)志蕾酸性水解酣過氧化氫的

?第六章蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸

?一、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選

各蛋白質(zhì)就位并轉(zhuǎn)配成結(jié)構(gòu)與功能復(fù)合體的過程稱為蛋白質(zhì)分選。

?1信號假說與蛋白質(zhì)分選信號

【注】本部分要求掌握信號假說的內(nèi)容、信號肽、分泌性蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的共

翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)過程。

?指導(dǎo)分泌性蛋白質(zhì)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的決定因素

?蛋白質(zhì)N端的信號肽

?信號識別顆粒(SRP)

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上信號識別顆粒的受體(又稱停泊蛋白，DP)

?信號肽

?起始轉(zhuǎn)移序列

?內(nèi)在停止轉(zhuǎn)移錨定序列(STA)和內(nèi)在信號錨定蛋白(SA)

?導(dǎo)肽

?信號假說

?1975年Blobel和Sabatini提出分泌蛋白可能攜帶N端短信號序列，該序

列在核糖體上--經(jīng)合成，結(jié)合因子和蛋白結(jié)合，指導(dǎo)其向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移,

完全進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，該序列被切除

?分泌性蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)過程

?①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上開始合成蛋白質(zhì)，當(dāng)N端的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號序列

暴露出核糖體時(shí)，與信號識別顆粒結(jié)合，肽鏈延伸暫停

?②信號識別顆粒與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體結(jié)合

?