全面完整--細(xì)胞生物學(xué)筆記

1、細(xì)胞生物學(xué)一、第一章緒論（一）細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容及現(xiàn)狀主要說明細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)。因?yàn)榧?xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，一切疾病和發(fā)病機(jī)制也是以細(xì)胞病變?yōu)榛A(chǔ)，所以細(xì)胞的研究即是生命科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，主要研究內(nèi)容可歸為生物膜與細(xì)胞器（生物膜是細(xì)胞重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，細(xì)胞器是認(rèn)識細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的重要組成部分）細(xì)胞信號傳遞了解基本生命活動的分子機(jī)制和揭示生命的本質(zhì)有重要的理論意義，轉(zhuǎn)導(dǎo)基礎(chǔ)為蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的復(fù)雜的相互作用，是通過復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的，呈現(xiàn)高度的非線性關(guān)系。細(xì)胞骨架體系（包括細(xì)胞質(zhì)骨架與核骨架），維持細(xì)胞形態(tài)，保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。細(xì)胞核，染色體及基

2、因表達(dá)細(xì)胞核為遺傳物質(zhì)DNA儲存和復(fù)制的場所和RNA轉(zhuǎn)錄與加工的場所；染色質(zhì)為遺傳物質(zhì)的載體，核仁轉(zhuǎn)錄rRNA和組裝核糖體亞單位。核孔復(fù)合體為核質(zhì)之間物質(zhì)交換與信息交流的門控通路，DNA結(jié)合蛋白可分為組蛋白和非組蛋白。細(xì)胞增殖及調(diào)控是了解生物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，是研究癌變及逆轉(zhuǎn)的重要途徑。細(xì)胞分化及干細(xì)胞生物學(xué)實(shí)質(zhì)在于信號介導(dǎo)下由組合調(diào)控引發(fā)的組織特異性基因的表達(dá)。細(xì)胞死亡為主動過程，主要有細(xì)胞凋亡，細(xì)胞壞死，自噬性細(xì)胞死亡三個方式，以維持生物體正常的生長發(fā)育，自穩(wěn)態(tài)的維持，免疫耐受的形成及腫瘤監(jiān)控等過程。細(xì)胞衰老-是研究人、動植物生命的基礎(chǔ)細(xì)胞工程用人工方法使不同細(xì)胞基因或基因組重組形成雜交細(xì)胞

3、或?qū)⒒蚧蚧蚪M由一種細(xì)胞轉(zhuǎn)移至另一種細(xì)胞中，使之跨越種間障礙，產(chǎn)生新的遺傳性狀，如動物體細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)和哺乳生物體的克隆細(xì)胞的起源與進(jìn)化。（二）細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史分為三個階段（生物科學(xué)時期、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)時期、現(xiàn)代生物學(xué)時期） 胡克.英國第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造；列文虎克觀察了許多動植物的活細(xì)胞與原動物，并描述了細(xì)胞核結(jié)構(gòu)；M.Malpighi與N.Grew注意到了細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)的區(qū)別；施旺和施萊登共同提出了細(xì)胞是一切動植物的基本單位為著名的“細(xì)胞學(xué)說”，使生物學(xué)科有了重大的促進(jìn)和知道作用；普金耶和莫爾首次提出原生質(zhì)理論；Estrasburger在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有絲分裂，并證實(shí)其實(shí)質(zhì)為核

4、內(nèi)絲狀物（染色體）的形成向兩個子細(xì)胞的平均分配；細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)：van Beneden和T.Boveri發(fā)現(xiàn)中心體，Altmanna發(fā)現(xiàn)線粒體Golegi發(fā)現(xiàn)高爾基體。（2）Hatwig采用實(shí)驗(yàn)方法研究海膽和蛔蟲卵發(fā)育中的核質(zhì)關(guān)系，創(chuàng)立了實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)。細(xì)胞遺傳學(xué)核心為染色體基因?qū)W說，Hertnig發(fā)現(xiàn)了動物的受精現(xiàn)象，Qverton在植物體也發(fā)現(xiàn)受精現(xiàn)象并證明生殖細(xì)胞染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半，Boveri與Sutton提出了遺傳的染色體學(xué)說。（3)細(xì)胞生理學(xué)的研究細(xì)胞對周圍環(huán)境的反應(yīng)，生長與繁殖的機(jī)制等。（4)細(xì)胞化學(xué)成分DNA 二、第二章 細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性（一）細(xì)胞的基本特征（1）細(xì)胞是生命活

5、動的基本單位（細(xì)胞=生命）細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位（病毒是非細(xì)胞形態(tài)的生命體）細(xì)胞是代謝與功能的基本單位，單細(xì)胞生物依靠一個細(xì)胞完成運(yùn)動、呼吸、排泄和生殖等一系列生理活動，多細(xì)胞生物則更多依靠之間的相互合作。細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點(diǎn)關(guān)于細(xì)胞概念的一些新思考：a.細(xì)胞是物質(zhì)、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體b.細(xì)胞是高度有序的，具有自組裝能力的自組織體系。（2）細(xì)胞的基本共性具有相似的化學(xué)成分（C、H、O、N、P、S）脂蛋白體系的生物膜：細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換的基地，并形成相對穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境相同的遺傳裝置以DNA儲存和傳遞遺傳信

6、息，以RNA為轉(zhuǎn)錄物指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體。一分為二的分裂方式遺傳物質(zhì)在分裂前復(fù)制加倍，在分裂時均勻地分配到兩個子細(xì)胞內(nèi)。（二）原核細(xì)胞與古核細(xì)胞細(xì)胞結(jié)構(gòu)都是由細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞核組成，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和線粒體等細(xì)胞器；細(xì)胞核內(nèi)有染色體。細(xì)菌、放線菌和支原體等微生物是肉眼看不到的，它們沒有細(xì)胞核，也沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器。由此，把細(xì)胞分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類，所以生物界分為原核生物與真核生物。原核生物由單個原核細(xì)胞構(gòu)成，而真核生物又可分為單細(xì)胞真核生物與多細(xì)胞真核生物。另一類群是古核細(xì)胞，它們的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)與其他的 原核細(xì)胞差異很大，而與真核細(xì)胞卻更

7、為接近，所以從原核細(xì)胞中分離出來，稱為古核細(xì)胞，相應(yīng)的生物稱為古核生物。（1）原核細(xì)胞沒有典型的核結(jié)構(gòu)，如細(xì)菌。包括支原體、衣原體、立克次體、細(xì)菌、放線菌和藍(lán)藻等。原核細(xì)胞的基因組很小，主要遺傳物質(zhì)僅為一個環(huán)狀DNA，沒有細(xì)胞器、細(xì)胞核膜，體積也很小。無法進(jìn)行復(fù)雜的細(xì)胞分化，無法形成多細(xì)胞生命體。支原體-是能在無生命培基中生長繁殖的最小最簡單的細(xì)胞，具備細(xì)胞的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，沒有細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜，沒有核區(qū)，主要以一分為二的方式進(jìn)行分裂繁殖?？傊гw體積小，僅為細(xì)菌的1/10，可通過細(xì)胞濾器，可寄生在細(xì)胞內(nèi)繁殖。最早發(fā)現(xiàn)的支原體是PPLO（擬胸膜肺炎病原體）。一個細(xì)胞生存與繁殖必須具備

8、的結(jié)構(gòu)裝置與機(jī)能是細(xì)胞膜、DNA與RNA、核糖體以及酶。細(xì)菌和藍(lán)藻-a.細(xì)菌是分布最廣、個體數(shù)量最多、與人類關(guān)系極為密切的有機(jī)體，其細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)主要有細(xì)胞膜（最重要的結(jié)構(gòu)）、細(xì)胞壁、中膜體、莢膜與鞭毛。細(xì)胞壁較厚、堅韌且有彈性，主要成分是肽聚糖，對細(xì)胞有保護(hù)作用。青霉素的抑菌作用主要是通過抑制壁酸的合成，從而抑制細(xì)胞壁的合成。陽性菌的壁酸含量極高，故對青霉素敏感，陰性菌則不敏感。細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌的蛋白質(zhì)構(gòu)成，為半透性膜?？蛇M(jìn)行選擇性交換物質(zhì)、代謝、有氧呼吸、分泌蛋白質(zhì)等，還可參與對周圍環(huán)境的應(yīng)答反應(yīng)。中膜體是由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊泡狀，常見于分裂期細(xì)菌的隔或橫壁旁，可能是DNA復(fù)制的

9、支點(diǎn)。細(xì)菌細(xì)胞核區(qū)主要是一個環(huán)狀DNA分子組成，沒有核膜與核仁，稱為擬核。細(xì)菌的基因組為作為有一個復(fù)制起點(diǎn)的獨(dú)立單位而進(jìn)行復(fù)制，遵循半保留復(fù)制。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)除了核區(qū)DNA，還存在可進(jìn)行自主復(fù)制的質(zhì)粒，是裸露的環(huán)狀DNA（核外DNA)。每個細(xì)胞有500050000個核糖體，合成運(yùn)輸?shù)桨獾牡鞍踪|(zhì)或質(zhì)膜蛋白。與mRNA形成多核糖體，是翻譯肽鏈的結(jié)構(gòu)。G+細(xì)菌處于不利環(huán)境或營養(yǎng)耗盡時，形成內(nèi)生孢子（芽孢)，其折光性很強(qiáng)，不易染色，可過濾惡劣環(huán)境。b.藍(lán)藻是自養(yǎng)型原核生物，可進(jìn)行光合作用，其光合作用系統(tǒng)中有葉綠素a和光系統(tǒng)II。其細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有細(xì)胞膜、細(xì)胞壁（有纖維素層)、類囊體、中心質(zhì)。其細(xì)胞分裂是細(xì)

10、胞中部向內(nèi)生長出新橫隔壁，將中心質(zhì)與原生質(zhì)分為兩半，也可通過出芽、斷裂和復(fù)分裂增殖。絲狀藍(lán)藻在氮源不足時，群體中5%10%的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為異性胞。個體大，細(xì)胞壁厚，并且丟棄了光系統(tǒng)，合成固氮酶。（2）古核細(xì)胞（古細(xì)菌）有細(xì)胞壁，染色為G+或G-，大小為0.115，分裂方式為二分裂,出芽等，且能在高溫或高鹽環(huán)境中生存。古細(xì)菌的細(xì)胞壁沒有胞壁酸和D-氨基酸，因此青霉素與萬古素對古細(xì)菌沒有作用。古細(xì)菌的質(zhì)膜由脂質(zhì)與蛋白質(zhì)構(gòu)成，其DNA也是環(huán)狀。核糖體數(shù)為70S。（三）真核細(xì)胞三大基本結(jié)構(gòu)體系為生物膜系統(tǒng)（脂質(zhì)與蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)），遺傳信息傳遞與表達(dá)系統(tǒng)（DNA,RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體）和細(xì)胞骨架系統(tǒng)（胞

11、質(zhì)骨架和核骨架，對細(xì)胞形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理排布起支架作用）。細(xì)胞的尺寸大小由核糖體的活性，蛋白質(zhì)與核糖體RNA的量所決定，原生動物細(xì)胞動植物細(xì)胞細(xì)菌細(xì)胞支原體細(xì)胞最小的病毒細(xì)胞=10倍，植物細(xì)胞大小由中央液泡的膨脹決定。原核細(xì)胞以膜系統(tǒng)的分化為基礎(chǔ)，首先分化為細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)，再分隔為各種細(xì)胞器。真核細(xì)胞的基因租大于原核細(xì)胞，DNA為線狀多倍性，原核細(xì)胞為環(huán)狀多倍性;原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控主要以操縱子的形式進(jìn)行，真核細(xì)胞的細(xì)胞周期分為細(xì)胞間期與分裂期，且在分裂出現(xiàn)紡錘絲，故稱有絲分裂或間接分裂，原核細(xì)胞則為無絲分裂或直接分裂。植物細(xì)胞有細(xì)胞壁（主要成分是纖維素，在細(xì)胞分裂過程中形成），液泡（調(diào)節(jié)細(xì)

12、胞內(nèi)環(huán)境）,葉綠體（進(jìn)行光合作用）（四）病毒為非細(xì)胞形態(tài)的生命體，體積很小，結(jié)構(gòu)極其簡單，可通過細(xì)菌慮器;遺傳載體具有多樣性，含DNA與RNA，為徹底的寄生性，沒有獨(dú)立的代謝與能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，以復(fù)制與裝配的方式進(jìn)行增殖。真病毒是核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體，亞病毒則僅有一個有感染性的環(huán)狀DNA分子構(gòu)成，只感染植物（如類病毒）。1982年從羊瘙癢病的羊體中分離出的阮病毒不是入侵者，僅僅是機(jī)體自身某一種蛋白質(zhì)的構(gòu)想改變所致。病毒的基本結(jié)構(gòu)是核酸和蛋白質(zhì)組成，根據(jù)病毒感染的宿主范圍，可分為動物病毒,植物病毒與細(xì)菌病毒（噬菌體），含DNA與RNA，為徹底的寄生性，沒有獨(dú)立的代謝與能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，以復(fù)制與裝配的方式進(jìn)行

13、增殖。真病毒是核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體，亞病毒則僅有一個有感染性的環(huán)狀DNA分子構(gòu)成，只感染植物（如類病毒）。1982年從羊瘙癢病的羊體中分離出的阮病毒不是入侵者，僅僅是機(jī)體自身某一種蛋白質(zhì)的構(gòu)想改變所致。病毒的基本結(jié)構(gòu)是核酸和蛋白質(zhì)組成，根據(jù)病毒感染的宿主范圍，可分為動物病毒,植物病毒與細(xì)菌病毒（噬菌體），根據(jù)核酸類型不同可分為DNA病毒與RNA病毒（2003年的SARS病毒屬于正鏈RNA病毒），根據(jù)核殼體形態(tài)分為立體對稱與螺旋對稱兩種類型。病毒可以引起人類和動物的許多嚴(yán)重疾病，如HPV可引起婦女的宮頸癌。病毒是在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖，以病毒核酸為模板進(jìn)行病毒核酸的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，并翻譯病毒蛋白質(zhì)，最后從細(xì)胞

14、中釋放出來。DNA病毒侵染細(xì)胞后，利用宿主細(xì)胞代謝系統(tǒng)先后轉(zhuǎn)錄和翻譯病毒的“早期蛋白”，“晚期蛋白”并進(jìn)行DNA復(fù)制。RNA病毒其本身就可以作為模板，利用宿主細(xì)胞代謝系統(tǒng)，翻譯出病毒的早期蛋白。反轉(zhuǎn)錄病毒則以病毒RNA分子為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶作用下合成DNA分子。病毒的裝配過程就是成熟過程，當(dāng)核酸與蛋白質(zhì)裝配成核殼體后，就成為具有感染性的完整病毒粒子。而有囊膜的病毒，還需要以出芽的方式包上囊膜而發(fā)育為成熟的子代病毒。有囊膜的病毒以出芽方式釋放而一般病毒是逐步向細(xì)胞外釋放。第三章 細(xì)胞生物學(xué)的研究方法（一）細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法 這一節(jié)主要是介紹了觀察細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)所使用的儀器和方法，主要有光鏡，電

15、鏡,STM及不同種類的顯微鏡的成像原理，儀器構(gòu)造和使用方法。光鏡的使用使人們第一次看見了細(xì)胞，進(jìn)而建立了細(xì)胞學(xué)說，它可以直接用于觀察單細(xì)胞生物或體外培養(yǎng)細(xì)胞。相差顯微鏡可看到活細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，微分干涉顯微鏡更試用于研究活細(xì)胞，能觀察并記錄活細(xì)胞中的顆粒及細(xì)胞器的運(yùn)動，熒光顯微鏡可以對細(xì)胞內(nèi)特異的蛋白質(zhì)，核酸,糖類，脂質(zhì)及某些離子等進(jìn)行定性定位研究，激光掃描共焦顯微鏡以激光為光源，極大的提高了圖像的分辨率。電鏡可以觀察到細(xì)胞內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，掃描隧道顯微鏡STM可以探測微觀世界物質(zhì)表面形貌。（2） 細(xì)胞及其組分的分析方法 當(dāng)代細(xì)胞生物學(xué)研究常采用的實(shí)驗(yàn)方法是形態(tài)觀察與細(xì)胞組分分析相結(jié)合，主要分

16、為（1）用超離心技術(shù)分離細(xì)胞組分用低滲勻漿，超聲破碎或研磨方法使細(xì)胞質(zhì)膜破碎，形成細(xì)胞器和細(xì)胞組分組成的混合勻漿，再通過差速離心，將各種亞細(xì)胞組分和各種顆粒分開。密度剃度離心分為速度沉降（用于分離相近但大小不一的細(xì)胞組分）和等密度沉降（分離不同密度的細(xì)胞組分）。（2）細(xì)胞成分的細(xì)胞化學(xué)顯示方法顯色劑與一些特殊基因特異性結(jié)合，通過其在細(xì)胞中的定位及顏色的深淺可以判斷某種物質(zhì)在細(xì)胞中的分布及含量。如福爾根反應(yīng)可特異顯示呈紫紅色的DNA的分布；四氧化鋨與不飽和脂肪酸反應(yīng)呈黑色，氮汞試劑與蛋白質(zhì)側(cè)鏈上的酪氨酸殘基反應(yīng)，成紅色沉淀。（3）特異蛋白抗原的定位與定性免疫熒光技術(shù)（將免疫學(xué)方法和熒光標(biāo)記技術(shù)相

17、結(jié)合研究特異蛋白抗原在細(xì)胞內(nèi)的分布）和免疫電鏡技術(shù)（在超微結(jié)構(gòu)水平上研究特異蛋白抗原的定位）（4）細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性研究，通常用原位雜交技術(shù)。(5）定量細(xì)胞化學(xué)分析與細(xì)胞分選技術(shù)流式細(xì)胞術(shù)可定量測定細(xì)胞中DNA,RNA或特異標(biāo)記的蛋白含量。（三）細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程 （1）細(xì)胞培養(yǎng)是最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，主要有動物細(xì)胞培養(yǎng)（原代細(xì)胞和傳代細(xì)胞）和植物細(xì)胞培養(yǎng)（單倍體細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)）（2）細(xì)胞工程涉及的主要技術(shù)有細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞分化的定向誘導(dǎo),細(xì)胞融合和顯微注射等細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù)顯微操作技術(shù)與動物的克隆細(xì)胞及生物大分子的動態(tài)變化 熒光漂泊恢復(fù)技術(shù)（用親脂性或親水性的熒光分子與蛋白

18、或脂質(zhì)藕聯(lián)，檢測活體細(xì)胞分子運(yùn)動速率）單分子技術(shù)（在細(xì)胞內(nèi)實(shí)時觀測單一生物分子運(yùn)動規(guī)律）與細(xì)胞生命活動的研究酵母雙雜交技術(shù)（在活細(xì)胞內(nèi)研究蛋白質(zhì)相互作用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)）熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)檢測活細(xì)胞內(nèi)兩種蛋白質(zhì)分子是否直接相互作用。放射自顯影技術(shù)模式生物與功能基因租的研究 細(xì)胞生物學(xué)常用的模式生物:大腸桿菌（原核生物），酵母（單細(xì)胞真核生物），線蟲,果蠅，斑馬魚，小鼠和擬南芥突變體制備技術(shù)（RNAi和基因敲除即DNA水平制備突變體）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)（包括蛋白質(zhì)分離技術(shù)和蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)）雙向凝膠電泳（高分辨率的蛋白質(zhì)分離技術(shù)）色譜技術(shù)質(zhì)譜蛋白質(zhì)芯片（適用于蛋白質(zhì)表達(dá)譜分析）生物信息學(xué)第四章 細(xì)胞質(zhì)膜

19、細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在脂雙分子層或結(jié)合在表面。膜脂是生物膜的基本組成成分，包括甘油磷脂（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成），鞘脂（高爾基體中合成）和固醇。膜脂的運(yùn)動方式有4種:側(cè)向，自旋，尾部的擺動和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。膜蛋白分為外在膜蛋白,內(nèi)在膜蛋白和脂錨定膜蛋白。內(nèi)在膜蛋白均為跨膜蛋白，結(jié)構(gòu)上可分為胞質(zhì)外結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域和胞質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)域。去垢劑是一端親水一端疏水的兩性小分子，分離與研究膜蛋白的常用試劑。 細(xì)胞質(zhì)膜的基本特征與功能特征:膜的流動性（膜脂與膜蛋白的流動性）膜的不對稱性細(xì)胞質(zhì)膜相關(guān)的膜骨架基本功能:提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸提供細(xì)胞識別位點(diǎn)提供酶結(jié)合位點(diǎn)

20、介導(dǎo)細(xì)胞之間，細(xì)胞與胞外基質(zhì)間的連接等。第五章 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸這一章節(jié)主要是講細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，主要有三種途徑:被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸和胞吞與胞吐。（一）脂雙層的不透性和膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-（1）細(xì)胞外最豐富的陽離子：Na+，細(xì)胞內(nèi)最豐富的陽離子：Ka+。離子濃度差異取決于膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和脂雙層的疏水性。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白（多次跨膜蛋白）和通道蛋白（離子通道） ，載體蛋白通過對自身構(gòu)象的改變實(shí)現(xiàn)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，通道蛋白通過形成親水性通道形成跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。（2）小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸類型;簡單擴(kuò)散、被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸。 簡單擴(kuò)散不需要細(xì)胞提供能量，也無需膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；被動運(yùn)輸通過膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，完成跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，如葡萄

21、糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，水孔蛋白（水分子的跨膜通道）；主動運(yùn)輸分為ATP驅(qū)動泵，協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，光驅(qū)動泵（細(xì)菌細(xì)胞）三種類型。（二）ATP驅(qū)動泵與主動運(yùn)輸分為四類P型泵主要負(fù)責(zé)Na,K,H+,Ca2+跨膜剃度的形成和維持。V型質(zhì)子泵和F型質(zhì)子泵ABC超家族（ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）能將天然毒物和代謝廢物排出體外。離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與膜電位（三）胞吞與胞吐作用真核細(xì)胞通過胞吞與胞吐作用完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸（蛋白質(zhì),多糖等）胞吞可分為吞噬和胞飲兩類。吞噬作用是原生生物攝取食物的一種方式。胞飲作用發(fā)生于所有類型的真核細(xì)胞中，可分為網(wǎng)格蛋白依賴的胸吞作用，胞膜窖依賴的胞吞作用，大型胞飲作用以及非網(wǎng)格蛋白。胞吞作用參與

22、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。胞吐是通過分泌泡或其他膜泡與質(zhì)膜融合而將膜泡內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞的過程。 第六章 線粒體與葉綠體這一章主要講線粒體和葉綠體的基本形態(tài)、功能、來源及其半自主性。（一）線粒體與氧化磷酸化（1）線粒體是存在于真核細(xì)胞內(nèi)的重要細(xì)胞器，呈顆?；蚨叹€狀，其在細(xì)胞內(nèi)的分布與細(xì)胞內(nèi)的能量需求密切相關(guān)，其數(shù)目與細(xì)胞的類型相關(guān)，并隨著細(xì)胞的分化而變化。線粒體形態(tài)調(diào)控的基本方式是線粒體的融合與分裂，也是其數(shù)目調(diào)控的基礎(chǔ)。線粒體融合與分裂均依賴于特定的基因和蛋白質(zhì)的調(diào)控（分子生物學(xué)基礎(chǔ)），線粒體的融合與分裂是一個動的過程，需要特定的力學(xué)機(jī)制予以保障，需要所有蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)組裝而成的功能單位（細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)）

23、（2）線粒體的超微結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)是由內(nèi)外兩層單位膜封閉包裹而成。外膜平展，是一層平滑單位膜結(jié)構(gòu)，起膜界作用，內(nèi)膜向內(nèi)折疊延伸形成嵴，膜間隙是存在于外膜與內(nèi)膜之間的空間，基質(zhì)是內(nèi)膜之內(nèi)的空間，為富含可溶性蛋白質(zhì)的膠裝物質(zhì)，有特定的PH和滲透性。（3）氧化磷酸化線粒體的主要功能是合成細(xì)胞生命活動能源ATP，通過氧化磷酸化作用進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，其內(nèi)膜上的ATP合成酶、電子傳遞及內(nèi)膜本身的理化特性為磷酸化提供了必須的保障。ATP合酶是最終生成ATP的裝置，質(zhì)子驅(qū)動力驅(qū)動ATP的生成，電子從一個載體傳向下一個載體，沿呼吸鏈傳遞并釋放能量（電子傳遞鏈），分布于線粒體內(nèi)膜含有電子傳遞催化中心的膜蛋白復(fù)合物稱為電子

24、傳遞復(fù)合物。（4）由線粒體功能障礙引起的疾病稱為線粒體病，如腦壞死、心肌病、腫瘤等。線粒體病可能來源于線粒體DNA的突變或核DNA的突變。（二）葉綠體與光合作用（1）葉綠體存在于植物細(xì)胞中，其中含有葉綠素，體積較大，分布在細(xì)胞質(zhì)膜與液泡間薄層的細(xì)胞質(zhì)中，呈平層排列。其在細(xì)胞膜下的分布依光照情況而發(fā)生變化 （2）葉綠體的分化與去分化-葉綠體分化于幼葉的形成和生長階段，葉綠體的分化是可逆的，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積增大、內(nèi)膜系統(tǒng)的形成和葉綠素的積累，生化和分子生物學(xué)上表現(xiàn)為葉綠體功能所必需的酶、蛋白質(zhì)、大分子的合成、運(yùn)輸及定位。（3）葉綠體的分裂：質(zhì)體和葉綠體是通過分裂而實(shí)現(xiàn)增殖的，分裂主要集中在生長的

25、幼葉中，分裂環(huán)的縊縮是葉綠體分裂的細(xì)胞動力學(xué)基礎(chǔ)。（4）葉綠體的超微結(jié)構(gòu):葉綠體的超微結(jié)構(gòu)可分為3個部分葉綠體被膜、類囊體及葉綠體基質(zhì)，為光合作用提供了必須的結(jié)構(gòu)支持。（5）光合作用：葉綠體的主要功能是進(jìn)行光合作用，光合作用是自然界將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的主要途徑，其本質(zhì)可視為呼吸作用的逆過程。分為光反應(yīng)（ 在類囊體膜上進(jìn)行，包括原初反應(yīng)、電子傳遞及光合磷酸化）和固碳反應(yīng)（在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，是光反應(yīng)的產(chǎn)物）（三）線粒體和葉綠體的半自主性及其起源（1）線粒體和葉綠體DNA：線粒體DNA呈雙鏈環(huán)狀，分子結(jié)構(gòu)與細(xì)菌的DNA相似，葉綠體DNA亦呈環(huán)狀，分子大小依物種的不同呈現(xiàn)較大差異。它們均已半保留方式

26、復(fù)制，復(fù)制所需要的DNA聚合酶、解旋酶等均由核基因組編碼。線粒體和葉綠體的DNA具有與核DNA一樣的編碼功能，它們的基因組編碼的蛋白質(zhì)在線粒體和葉綠體的生命活動中是重要和不可缺少的。線粒體的生命活動受到細(xì)胞核及它們自身基因組的雙重調(diào)控（2）起源:線粒體和葉綠體為內(nèi)共生起源，分別是行有氧呼吸的細(xì)菌和行光能自養(yǎng)的藍(lán)細(xì)菌。因?yàn)樗鼈兊幕蚪M與細(xì)菌基因組具有明顯的相似性，均為單條環(huán)狀雙鏈DNA分子；都具備獨(dú)立完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，類似于細(xì)菌而有別于真核生物，分裂方式都為縊裂的方式分裂增殖，類似于細(xì)菌。第七章 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)這一章節(jié)主要講的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能，內(nèi)膜系統(tǒng)及功能，各種細(xì)胞器的形態(tài)及功能

27、。（一）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是粘稠的膠體，是蛋白質(zhì)與脂肪合成的重要場所。功能:為某些蛋白質(zhì)合成和脂肪酸合成提供場所；與細(xì)胞骨架相關(guān)，細(xì)胞質(zhì)骨架是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)成分；與細(xì)胞膜相關(guān)；與蛋白質(zhì)的修飾和選擇性降解，控制蛋白質(zhì)的壽命，幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象。（二）細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)和功能細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體，溶酶體，胞內(nèi)體和分泌泡等細(xì)胞器（1） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈扁囊狀，排列較為整齊，表面附有大量的核糖體，功能是合成分泌性蛋白和多種膜蛋白；光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面沒有附著核糖體，是脂質(zhì)的合成場所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能:糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是合成蛋白質(zhì)

28、的主要場所，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所；是蛋白質(zhì)的修飾與加工的場所；新生多肽的折疊與組裝在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行；還有其他功能，如肝細(xì)胞的解毒、儲存和調(diào)節(jié)Ca2+。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激反應(yīng)有未折疊蛋白質(zhì)應(yīng)答反應(yīng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超負(fù)荷反應(yīng)、固醇調(diào)節(jié)級聯(lián)反應(yīng)和啟動凋亡程序。（2） 高爾基體由大小不一、形態(tài)多變的囊泡體系組成，變平膜囊多呈弓形或半球形。由相互聯(lián)系的四個部分組成：順面膜囊、中間膜囊、反面膜囊以及高爾基體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其功能主要是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類與包裝，然后運(yùn)送到細(xì)胞特定部位或分泌到細(xì)胞外-與細(xì)胞的分泌活動相關(guān)，是蛋白質(zhì)包裝分選的關(guān)鍵樞紐；蛋白質(zhì)的糖基化及修飾主要發(fā)生在高爾基體；蛋白酶的水解

29、及其他蛋白質(zhì)分子加工。（3） 溶酶體是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器，是異質(zhì)性細(xì)胞器，主要功能是行使細(xì)胞內(nèi)的消化作用，其功能有清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、防御功能（可以識別并吞噬入侵的細(xì)菌和病毒)及其他生理功能（為細(xì)胞提供營養(yǎng)、參與分泌過程的調(diào)節(jié)等）。由于溶酶體過載、代謝紊亂，引起溶酶體儲積癥。（4） 過氧化物酶體（微體）是由單層膜圍繞的內(nèi)含氧化酶類的細(xì)胞器。過氧化酶與初級溶酶體形態(tài)大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，這是兩者的主要區(qū)別。 第八章 蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸 這一章主要是介紹細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分選及膜泡運(yùn)輸功能1、 細(xì)胞內(nèi)

30、蛋白質(zhì)的分選（1）信號假說（ GBlobelet ：Signal hypothesis,1975提出）：信號假說內(nèi)容 指導(dǎo)因子： 蛋白質(zhì)N-端的信號肽、信號識別顆粒（SRP）和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的信號識別顆粒的受體（又稱停泊蛋白docking protein，DP）等 ；信號肽與共轉(zhuǎn)移：a.起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序 b.起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)導(dǎo)肽與后轉(zhuǎn)移;基本的特征-蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成以后再轉(zhuǎn)移到這些細(xì)胞器中，稱后轉(zhuǎn)移（post translocation）。蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移過程不僅需要ATP使多肽去折疊，還需要一些蛋白質(zhì)的幫助（如熱休克蛋白Hsp70）使其能夠正確地折疊成

31、有功能的蛋白。 （2）蛋白質(zhì)的分選信號：蛋白質(zhì)分選的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑A.后轉(zhuǎn)運(yùn) B.共轉(zhuǎn)運(yùn) 類型-a.門控轉(zhuǎn)運(yùn)； b.跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)；c.膜泡運(yùn)輸 d.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。（3）蛋白質(zhì)向線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的分選（需要多個不同的靶序列，定位到葉綠體的前體蛋白N端、線粒體蛋白N端的導(dǎo)肽、過氧化物酶體蛋白C端的內(nèi)在靶向序列）：蛋白質(zhì)從細(xì)胞基質(zhì)中輸入到線粒體 a.從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體基質(zhì) b.以3種途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)到線粒體內(nèi)膜 c.線粒體蛋白通過兩條途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)到線粒體膜間隙 葉綠體基質(zhì)蛋白與類囊體蛋白的靶向輸入 葉綠體不產(chǎn)生跨內(nèi)膜的電化學(xué)梯度ATP水解供能是其唯一動力來源。類囊體蛋白含有多

32、個靶向序列，以前體形式合成。進(jìn)入基質(zhì)后轉(zhuǎn)運(yùn)途徑為SRP依賴途徑和PH依賴途徑。（3）過氧化物酶體蛋白的分選 (3)膜泡運(yùn)輸 膜泡運(yùn)輸是蛋白運(yùn)輸?shù)囊环N特有的方式，普遍存在于真核細(xì)胞中。 根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡表面包被蛋白的不同，有三種不同類型的轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡 COPII包被小泡 、 COPI包被小泡、 網(wǎng)格蛋白包被小泡。 三種不同類型的包被小泡具有不同的物質(zhì)運(yùn)輸作用 。 膜泡運(yùn)輸是特異性過程，涉及多種蛋白識別、組裝、去組裝的復(fù)雜調(diào)控 A.網(wǎng)格蛋白包被小泡 a. 負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)從高爾基體TGNÚ質(zhì)膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡運(yùn)輸 b. 在受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞途徑也負(fù)責(zé)將物質(zhì)從質(zhì)膜Ú內(nèi)吞泡(細(xì)胞質(zhì))

33、Ú 胞內(nèi)體Ú溶酶體運(yùn)輸 c. 高爾基體TGN是網(wǎng)格蛋白包被小泡形成的發(fā)源地 B. COPII包被小泡-a. 負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ú高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸；b. COPII包被蛋白由5種蛋白亞基組成；包被蛋白的裝配是受控的； c. COPII包被小泡具有對轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的選擇性并使之濃縮。 C. COPI包被小泡 a. COPI包被含有8種蛋白亞基，包被蛋白復(fù)合物的裝配 與去裝配依賴于ARF b 負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白 c.細(xì)胞器中保留及回收蛋白質(zhì)的兩種機(jī)制：I轉(zhuǎn)運(yùn)泡將應(yīng)被保留的駐留蛋白排斥在外，防止出芽轉(zhuǎn)運(yùn)； II通過識別駐留蛋白C-端的回收信號的特異性受體，以COPI-包被

34、小泡的形式捕獲逃逸蛋白。d. COPI-包被小泡在非選擇性的批量運(yùn)輸中行使功能, 負(fù)責(zé) rER Golgi SV PM。e. COPI-包被小泡除行使GolgiER逆行轉(zhuǎn)運(yùn)外，也可行使順行轉(zhuǎn)運(yùn)功能, 從ERER-Golgi ICGolgi。 (4)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝 生物大分子的組裝方式(自我裝配、 協(xié)助裝配、直接裝配、復(fù)合物與細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝 )：I有些裝配過程需ATP或GTP提供能量或其它成份的介入或?qū)ρb配亞基的修飾 II.自我裝配的信息存在于裝配亞基的自身，細(xì)胞提供的裝配環(huán)境 裝配具有重要的生物學(xué)意義 a.減少和校正蛋白質(zhì)合成中出現(xiàn)的錯誤 b.減少所需的遺傳物質(zhì)信息量 c.通過裝配與

35、去裝配更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學(xué)過程 第九章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 一、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概述：（一）細(xì)胞通訊指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的通訊的關(guān)鍵過程對于控制細(xì)胞的生長、分裂、分化和凋亡是必須的。細(xì)胞通訊方式：（1）分泌化學(xué)信號進(jìn)行通訊，作用方式為內(nèi)分泌 、旁分泌、自分泌、化學(xué)突觸（2）接觸性依賴的通訊（細(xì)胞間直接接觸，信號分子與受體都是細(xì)胞的跨膜蛋）（3）間隙連接實(shí)現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)（二）細(xì)胞的信號分子與受體 （1）信號分子（細(xì)胞的信息載體），可分為3類親脂性信號分子、親水性信號分子和氣體性信號分子(NO、CO) （2）受體：能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體的大

36、分子，多為糖蛋白，分為細(xì)胞內(nèi)受體（胞外親脂性信號分子所激活激素激活的基因調(diào)控蛋白，是胞內(nèi)受體超家族）和細(xì)胞表面受體。細(xì)胞表面受體: 為胞外親水性信號分子，分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)的受體、G-蛋白偶聯(lián)的受體和酶偶連的受體 （3）第二信使和分子開關(guān)（三）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的基本組成及特性組成：細(xì)胞內(nèi)多種行使不同功能的信號蛋白；主要特性：特異性、放大效應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)化與反饋調(diào)節(jié)機(jī)制和整合作用。二、細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞細(xì)胞內(nèi)受體超家族的本質(zhì)是依賴激素激活的基因調(diào)控蛋白，NO作為氣體信號分子進(jìn)入靶細(xì)胞直接與酶結(jié)合。三、G-蛋白偶聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（1)G-蛋白偶聯(lián)的受體結(jié)構(gòu)為跨膜螺旋區(qū)（7個疏水肽段形成）

37、和相似的三維結(jié)構(gòu)，N端在細(xì)胞外側(cè)，C端在細(xì)胞胞質(zhì)側(cè)。(2）G-蛋白偶聯(lián)的受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路分為3類：激活離子通道的G-蛋白偶聯(lián)的受體；激活或抑制腺苷酸環(huán)化酶的G-蛋白偶聯(lián)的受體；激活磷脂酶的G-蛋白偶聯(lián)的受體四、酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)包括以下5類：受體絲氨酸激酶/蘇氨酸激酶、受體酪氨酸激酶、受體酪氨酸磷酸酯酶 和酪氨酸蛋白激酶聯(lián)受（一)受體酪氨酸激酶（RTKs）在酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，Ras蛋白是活化受體RTK下游的重要功能蛋白。 包括6個亞族，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：配體受體受體二聚化受體的自磷酸化激活RTK胞內(nèi)信號蛋白啟動信號傳導(dǎo) RTK- Ras信號通路：配體RTK RasRaf（MAP

38、KKK）MAPKKMAPK進(jìn)入細(xì)胞核其它激酶或基因調(diào)控蛋白（轉(zhuǎn)錄因子）的磷酸化修鈽。(二)PI3K-PKB(Atk)信號通路始于PTK和細(xì)胞因子受體的活化。作用：對細(xì)胞生存的促進(jìn)作用，促進(jìn)胰島素刺激的葡萄糖攝取和儲存。（1）TGF-Smad信號通路（2）JAK-STAT信號通路（三）其他細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號通路：TGF-Smad和JAK-STAT信號通路Wnt受體和Hedgehog受體介導(dǎo)的信號通路NF-kBh和Notch信號通路（三）細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通過黏著斑由整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號通路有兩條：細(xì)胞表面-細(xì)胞核細(xì)胞表面到胞質(zhì)核糖體 （四）細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的整合與控制（1）細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)

39、的特征：發(fā)散性和收斂性（2）蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息。（3）信號的控制：受體的脫敏和下調(diào)-受體沒收、受體失活和受體下調(diào)、信號蛋白失活、抑制性蛋白產(chǎn)生。第十章 細(xì)胞骨架本章節(jié)主要是講細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的一個復(fù)雜的纖維狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)細(xì)胞骨架，包括微絲、微管和中間絲等的特征及功能。一、微絲與細(xì)胞運(yùn)動（一）微絲又稱肌動蛋白絲，是指真核細(xì)胞中由肌動蛋白組成、直徑為7nm的骨架纖維。（1）成分是肌動蛋白， 這種actin又叫G-actin，將G-actin形成的微絲又稱為F-actin。（2）裝配：MF是由G-actin單體形成的多聚體，肌動蛋白單體具有極性,裝配時呈頭尾相接, 故微絲具有極性。（3）微絲特異性藥物：

40、a.細(xì)胞松弛素：可以切斷微絲,并結(jié)合在微絲正極阻抑肌動蛋白聚合,因而導(dǎo)致微絲解聚。b.鬼筆環(huán)肽：與微絲側(cè)面結(jié)合,防止MF解聚。(4)非肌肉細(xì)胞內(nèi)微絲的結(jié)合蛋白：actin單體結(jié)合蛋白；成核蛋白加帽蛋白交聯(lián)蛋白隔斷及聚解蛋白。（5）細(xì)胞皮層（6）應(yīng)力纖維：廣泛存在于真核細(xì)胞。成分為肌動蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和a-輔肌動蛋白。介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與基質(zhì)表面的黏著。（7）細(xì)胞偽足的形成和細(xì)胞遷移：片狀偽足和絲狀偽足它們的形成依賴于肌動蛋白的聚合，并由此產(chǎn)生推動細(xì)胞運(yùn)動的禮。（8）微絨毛（9)細(xì)胞分裂環(huán)（二）肌球蛋白：依賴于微絲的分子馬達(dá)馬達(dá)蛋白可分為沿微絲運(yùn)動的肌球蛋白、沿微管運(yùn)動的肌球蛋白和動力蛋

41、白。肌球蛋白種類有II型肌球蛋白和非傳統(tǒng)型肌球蛋白。（三）肌細(xì)胞的收縮運(yùn)動結(jié)構(gòu)：由數(shù)百條肌原纖維組成的集束。由神經(jīng)沖動誘發(fā)的肌肉收縮基本過程：動作電位的產(chǎn)生 Ca2+的釋放 原肌球蛋白位移 細(xì)肌絲與粗肌絲的相對滑動 二、微管及其功能（1）微管結(jié)構(gòu)與組成：微管由微管蛋白亞基組裝而成。有三種類型：單管（細(xì)胞質(zhì)微管或紡錘體微管）、二聯(lián)管（纖毛和鞭毛中)、三聯(lián)管(中心粒和基體的微管)。（2）微管的體外組裝與塌車行為（3）特異性藥物：秋水仙素：阻斷微管蛋白組裝成微管，可破壞紡錘體結(jié)構(gòu)。紫杉酚：能促進(jìn)微管的裝配,并使已形成的微管穩(wěn)定。（4）微管組織中心：中心體、基體和其他組織中心。（5）動力學(xué)性質(zhì)：其不穩(wěn)

42、定性通常在正極或中性體遠(yuǎn)端。（6）微管結(jié)合蛋白對微管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)（7）微管功能 維持細(xì)胞形態(tài) 細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸 細(xì)胞器的定位 鞭毛運(yùn)動和纖毛運(yùn)動 紡錘體與染色體運(yùn)動（8）細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸：依賴于微管的馬達(dá)蛋白（驅(qū)動蛋白和胞質(zhì)動力蛋白）。（9）纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能：由質(zhì)膜包圍，突出于細(xì)胞表面、由微管和動力蛋白構(gòu)成。功能是運(yùn)動裝置、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)或增殖和分化。運(yùn)動機(jī)制為由軸絲動力蛋白介導(dǎo)的相鄰二聯(lián)體微管之間的相互滑動。（10）紡錘體和染色體的運(yùn)動2、 中間絲主要可分為I、II、III等6種類型，主要由中間絲蛋白的桿狀區(qū)構(gòu)成。中間纖維蛋白的表達(dá)具有嚴(yán)格的組織特異性。中間纖維的組裝與表達(dá)：在合適的緩

43、沖體系中能自我組裝成10nm的絲狀結(jié)構(gòu)，不需要ATP和GTP供能，其裝配和解聚不表現(xiàn)為塌車行為。第十一章 細(xì)胞核與染色質(zhì) 一、核被膜核被膜位于細(xì)胞核最外層，是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的界膜，在細(xì)胞有絲分裂過程中有規(guī)律地解體與重建。（一）結(jié)構(gòu)組成：外核膜，附有核糖體顆粒、內(nèi)核膜，有特有的蛋白成份（如核纖層蛋白B受體）、核纖層、核周間隙、核孔。核被膜的崩解與組裝：在真核細(xì)胞中，核膜在有絲分裂中有規(guī)律地解體與重建，其動態(tài)變化受細(xì)胞周期調(diào)控因子的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)作用可能與核纖層蛋白、核孔復(fù)合體蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾有關(guān)。 （二）核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型 胞質(zhì)環(huán)，外環(huán)核質(zhì)環(huán)，內(nèi)環(huán)輻，a.柱狀亞單位 b.腔內(nèi)亞單位c.環(huán)帶

44、亞單位中央栓。組成成分：核孔復(fù)合體主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，gp210：結(jié)構(gòu)性跨膜蛋白 ，p62：功能性的核孔復(fù)合體蛋白。功能：通過核孔復(fù)合體的被動擴(kuò)散 通過核孔復(fù)合體的主動運(yùn)輸 （四）核纖層：主要由3種核纖層蛋白構(gòu)成，laminA、laminB、laminC。功能：結(jié)構(gòu)支撐調(diào)節(jié)基因表達(dá)調(diào)節(jié)DNA修復(fù)與細(xì)胞周期的關(guān)系。2、 染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)的載體，指間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu), 是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。（1）染色體DNA :基因組凡是具有細(xì)胞形態(tài)的所有生物其遺傳物質(zhì)都是DNA?；蚪M大小通常隨物種的復(fù)雜性而增加 ?；蚪MDNA類型有蛋白編碼序列編碼rRN

45、A、tRNA、sn RNA和組蛋白的串聯(lián)重復(fù)序列含有重復(fù)序列的DNA未分類的間隔DNA。染色質(zhì)蛋白有組蛋白和非組蛋白。（2）核小體結(jié)構(gòu)：每個核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體及一個分子H1組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心結(jié)構(gòu)兩個相鄰核小體之間以連接DNA 相連，典型長度60bp，不同物種變化值為080bp（3）染色質(zhì)組裝：前期過程、多級螺旋模型、放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型。（4）染色質(zhì)類型：常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。（5）活性染色質(zhì)對DNaseI超敏感，活性染色質(zhì)的蛋白組成與修飾變化：很少有組蛋白H1與其結(jié)合。3、 染色質(zhì)的復(fù)制與表達(dá)染色質(zhì)的復(fù)制在真核生物細(xì)胞周期的S期。染色質(zhì)的修復(fù)與

46、基因組穩(wěn)定性，對基因組具有保護(hù)作用。（1）染色質(zhì)的激活：DNA結(jié)構(gòu)與核小體相位的變化，組蛋白的修飾、HMG蛋白的影響。失活：X染色體失活和位置花斑效應(yīng)。（2）染色質(zhì)與基因表達(dá)調(diào)控：以染色質(zhì)為模板的轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控、DNA甲基化介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控、組蛋白修飾介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控（3）染色質(zhì)與表現(xiàn)遺傳：表現(xiàn)遺傳的問題、工作模型。染色體 （1）染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)為著絲粒（動粒結(jié)構(gòu)域、中央結(jié)構(gòu)域和配對結(jié)構(gòu)域）與動粒、次縊痕、核仁組織區(qū)、隨體、端粒。染色體的功能元件有自主復(fù)制DNA序列、著絲粒DNA序列、端粒DNA序列。(2)染色體帶型：核型是指染色體組在有絲分裂中期的表型,包括染色體數(shù)目、

47、大小、形態(tài)特征的總和。（3)特殊染色體 :多線染色體和燈刷染體。五、核仁與核體核仁的超微結(jié)構(gòu)：纖維中心、致密纖維組分、顆粒組分。核仁的功能：核糖體的生物發(fā)生(ribosome biogenesis)是一個向量過程(vetorical process)：核仁纖維組分開始, 再向顆粒組分延續(xù)。這一過程包括rRNA的合成、加工和核糖體亞單位的裝配。核仁動態(tài)周期變化依賴于rDNA轉(zhuǎn)錄活性和細(xì)胞周期的運(yùn)行。核體：間期核內(nèi)除染色質(zhì)與核仁結(jié)構(gòu)外，在染色質(zhì)之間的空間還含許多形態(tài)上不同的亞核結(jié)構(gòu)域統(tǒng)稱為核體。如螺旋體和早幼粒細(xì)胞白血病蛋白體。在細(xì)胞的各種事件中，核體可能代表不同核組分的儲存或查封位點(diǎn)或稱之為分子

48、貨倉6、 核基質(zhì)俠義的即細(xì)胞核內(nèi)除了核被膜、核纖層、染色質(zhì)與核仁以外的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。廣義概念應(yīng)包括核基質(zhì)、核纖層(或核纖層-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)體系),以及染色體骨架。 第12章 核糖體這一章節(jié)主要是講核糖體的基本類型、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、功能及多核糖體與蛋白質(zhì)的合成等內(nèi)容。一、核糖體的類型與結(jié)構(gòu)（一）核糖體是一種核糖蛋白顆粒，合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞功能是按照mRNA的信息將氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。（1) 基本類型有真核細(xì)胞核糖體、原核細(xì)胞核糖體（2）主要成分：r蛋白質(zhì)：40%，核糖體表面，rRNA:60%，核糖體內(nèi)部。（二）核糖體的結(jié)構(gòu)：rRNA折疊成高度的三維結(jié)構(gòu)，不但構(gòu)成了核糖體的核心，還決定了核

49、糖體的整體形態(tài)。（三）核糖體蛋白質(zhì)與rRNA的功核糖體上有與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的結(jié)合位點(diǎn)與催化位點(diǎn):與mRNA的結(jié)合位點(diǎn)、A位點(diǎn)（與新?lián)饺氲陌滨?tRNA的結(jié)合位點(diǎn)氨?；稽c(diǎn)）、P位點(diǎn)（與延伸中的肽酰-tRNA的結(jié)合位點(diǎn)肽?；稽c(diǎn)）、E位點(diǎn)（脫氨酰tRNA離開A位點(diǎn)到完全釋放的一個位點(diǎn)）、與肽酰tRNA從A位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到P位點(diǎn)有關(guān)的轉(zhuǎn)移酶(即延伸因子EF-G)的結(jié)合位點(diǎn)、肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化位點(diǎn)。¿與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的其它起始因子、延伸因子和終止因子的結(jié)合位點(diǎn)在蛋白質(zhì)合成中肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性研究。tRNA的主要功能 ：具有肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性；為tRNA提供結(jié)合位點(diǎn)(A位點(diǎn)、P位點(diǎn)和E位點(diǎn))；為多種蛋白質(zhì)合成因子提供結(jié)合位點(diǎn)；在蛋白質(zhì)合成起始時參與同mRNA選擇性地結(jié)合以及在肽鏈的延伸中與mRNA結(jié)合；二、多核糖體與蛋白質(zhì)的合成（1）多核糖體由多個生子幾十個核糖體串聯(lián)成一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成，生物學(xué)意義有單位時間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等，對mRNA的利用及對其濃度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。（2）