2013級細(xì)胞生物學(xué)半期考復(fù)習(xí)提綱

1、2013級細(xì)胞生物學(xué)復(fù)習(xí)提綱第一章：緒論一、基礎(chǔ)知識1.細(xì)胞生物學(xué)的研究內(nèi)容 生物膜與細(xì)胞器細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)細(xì)胞骨架體系細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞增殖及其調(diào)控細(xì)胞分化及干細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞死亡細(xì)胞衰老細(xì)胞工程10細(xì)胞的起源與進(jìn)化2.細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史（重要事件） 細(xì)胞生物學(xué)的歷史大致可以劃分為四個主要的階段： 第一階段：從16世紀(jì)末19世紀(jì)30年代，是細(xì)胞發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞知識的積累階段。1590年荷蘭眼鏡制造商J.Janssen和Z.Janssen父子制作了第一臺復(fù)式顯微鏡，盡管其放大倍數(shù)不超過10倍，但具有劃時代的意義。1665年英國人Robert Hook用自己設(shè)計與制造的顯微鏡（放大倍數(shù)為40-

2、140倍，)觀察了軟木（櫟樹皮)的薄片，第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造，并首次用拉丁文cella（小室)這個詞來稱呼他所看到的類似蜂巢的極小的封閉狀小室（實際上只是觀察到到纖維質(zhì)的細(xì)胞壁)。1680 年荷蘭人A. van Leeuwenhoek制作的顯微鏡，他是第一個看到活細(xì)胞的人。 第二階段：從19世紀(jì)3020世紀(jì)中期，細(xì)胞學(xué)說形成后，主要進(jìn)行細(xì)胞顯微形態(tài)的研究。 第三階段：從20世紀(jì)30年代70年代，以細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)、核型、帶型研究為主要內(nèi)容。1932年德國人M. Knoll和E. A. F. Ruska描述了一臺最初的電子顯微鏡， 1939年Siemens公司生產(chǎn)商品電鏡。1981年

3、瑞士人G. Binnig和H. RoherI在IBM蘇黎世實驗中心（Zurich Research Center）發(fā)明了掃描隧道顯微鏡而與電鏡發(fā)明者Ruska同獲1986年度的諾貝爾物理學(xué)獎。 第四階段：分子細(xì)胞生物學(xué)的時代。細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合愈來愈緊密，基因調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞分化和凋亡、腫瘤生物學(xué)等領(lǐng)域成為當(dāng)前的主流研究內(nèi)容。3. 細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞是有機體，一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；每個細(xì)胞作為一個相對獨立的單位，既有它“自己的”生命，又對與其它細(xì)胞共同組成的整體的生命有所助益；新的細(xì)胞可以通過老的細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。2、 要點：從細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史理解

4、科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展關(guān)系p5第二章：細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性一、基礎(chǔ)知識1.對細(xì)胞的基本理解P10-12細(xì)胞是生命活動的基本單位 細(xì)胞是構(gòu)成有機體的基本單位：一切有機體都由細(xì)胞構(gòu)成 細(xì)胞是代謝與功能的基本單位：細(xì)胞具有獨立的、有序的自控代謝體系 細(xì)胞是有機體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)：細(xì)胞分裂 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)化的起點細(xì)胞的基本共性 所有的細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成：元素（C H O N P S)，有機物(氨基酸、核苷酸、脂質(zhì)和糖類）¿ 所有的細(xì)胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細(xì)胞膜。¿ 所有的細(xì)胞都含有兩種核酸：即DNA與R

5、NA作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體。¿ 作為蛋白質(zhì)合成的機器核糖體，毫無例外地存在于一切細(xì)胞內(nèi)。¿ 所有細(xì)胞的增殖都以一分為二的方式進(jìn)行分裂。2. 病毒的基礎(chǔ)知識P23 病毒（virus）:核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體；一類非細(xì)胞形態(tài)的介于生命與非生命形式之間的物質(zhì)。有以下主要特征：個體微小，可通過除菌濾器，大多數(shù)必須用電鏡才能看見；僅具有一種類型的核酸，或DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；具有受體連結(jié)蛋白（receptor binding protein），與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞。 根據(jù)病毒的核酸類型

6、可以將其分為兩大類：DNA病毒與RNA病毒 病毒的多樣性： 一個成熟有感染性的病毒顆粒稱“病毒體”（Virion）。電鏡觀察有五種形態(tài)： 球形（Sphericity）：大多數(shù)人類和動物病毒為球形，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、禽流感病毒、艾滋病毒、皰疹病毒及腺病毒等； 絲形（Filament）：多見于植物病毒，如煙草花葉病病毒，人類流感病毒有時也是絲形； 彈形（Bullet-shape）：形似子彈頭，如狂犬病毒、皰疹性口炎病毒等，其他多為植物病毒。 磚形（Brick-shape）：如天花病毒、牛痘苗病毒等； 蝌蚪形（Tadpole-shape）：由一卵圓形的頭及一條細(xì)長的尾組成，如噬菌體。 類病毒（vir

7、oid）僅由一個有感染性的RNA構(gòu)成，它們不能像病毒那樣感染細(xì)胞，只有當(dāng)植物細(xì)胞受到損傷，失去了膜屏障，它們才能在供體植株與受體植株間傳染。例如，馬鈴薯錘管類病毒僅由一個含359個核苷酸的單鏈環(huán)狀RNA分子組成，鏈內(nèi)有一些互補序列。分子長約4050nm，不能制造衣殼蛋白。 朊病毒（蛋白質(zhì)感染因子 prion） 僅由感染性的蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成；1982年SBPrusiner發(fā)現(xiàn)羊瘙癢?。╯crapie）的病原體是一種蛋白質(zhì)，不含核酸，命名為prion，意即Proteinnaceous Infection Only，譯為蛋白質(zhì)感染因子或朊病毒，Prusiner因此項發(fā)現(xiàn)更新了醫(yī)學(xué)感染的概念，獲1997

8、年的諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎。 性質(zhì)：一種結(jié)構(gòu)變異的蛋白質(zhì)，對高溫和蛋白酶均具有較強的抵抗力。它能轉(zhuǎn)變細(xì)胞內(nèi)的此類正常的蛋白PrPC（cellular prion protein），使PrPC發(fā)生結(jié)構(gòu)變異，變?yōu)榫哂兄虏∽饔玫腜rPSc（scrapie-associated prion protein）。 3. 原核細(xì)胞的類型及特征 支原體的直徑通常為0.10.3m，可通過濾菌器。無細(xì)胞壁，不能維持固定的形態(tài)而呈現(xiàn)多形性 ，其基因組為一環(huán)狀雙鏈DNA，分子量?。▋H有大腸桿菌的五分之一）。 細(xì)菌是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的有機體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。細(xì)菌主要由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)

9、體等部分構(gòu)成，有的細(xì)菌還有夾膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑大小在0.55m之間?？筛鶕?jù)形狀分為三類，即：球菌、桿菌和螺旋菌。 藍(lán)藻：又稱藍(lán)細(xì)菌（cyanobacterium），能進(jìn)行與高等植物類似的光合作用 ，但與光合細(xì)菌的光合作用的機制不一樣，因此被認(rèn)為是最簡單的植物。 藍(lán)藻沒有葉綠體，僅有十分簡單的光合作用結(jié)構(gòu)裝置。藍(lán)藻細(xì)胞遺傳信息載體與其它原核細(xì)胞一樣，是一個環(huán)狀DNA分子，但遺傳信息量很大，可與高等植物相比。藍(lán)藻細(xì)胞的體積比其它原核細(xì)胞大得多，直徑一般10um左右，甚至可達(dá)70m（顫藻）。藍(lán)藻屬單細(xì)胞生物，有些藍(lán)藻經(jīng)常以絲狀的細(xì)胞群體存在。4. 古核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點及進(jìn)化地

10、位 一些生長在極端特殊環(huán)境中的細(xì)菌 ，如鹽細(xì)菌，產(chǎn)甲烷細(xì)菌等。所棲息的環(huán)境和地球發(fā)生的早期有相似之處，如：高溫、缺氧等，以前把它們歸屬于原核細(xì)胞，現(xiàn)認(rèn)為其很可能是真核細(xì)胞的祖先。主要證據(jù)：（1）細(xì)胞壁的成分與真核細(xì)胞一樣，而非像細(xì)菌那樣由肽聚糖構(gòu)成。（2）DNA與基因結(jié)構(gòu)：古細(xì)菌DNA中有重復(fù)序列的存在。此外，某些古核細(xì)胞的基因中存在內(nèi)含子。（3）有類核小體結(jié)構(gòu)：古細(xì)菌具有組蛋白，而且能與DNA構(gòu)建成類似核小體結(jié)構(gòu)。（4）有類似真核細(xì)胞的核糖體：多數(shù)古細(xì)菌類的核糖體較真細(xì)菌有增大趨勢，含有60種以上蛋白，介于真核細(xì)胞（7084）與真細(xì)菌（55）之間?？股赝瑯硬荒芤种乒藕思?xì)胞類的核糖體的蛋白質(zhì)

11、合成。（5）5S rRNA：根據(jù)對5S rRNA的分子進(jìn)化分析，認(rèn)為古細(xì)菌與真核生物同屬一類，而真細(xì)菌卻與之差距甚遠(yuǎn)。5S rRNA二級結(jié)構(gòu)的研究也說明很多古細(xì)菌與真核生物相似。 除上述各點外，根據(jù)DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA 與肽鏈延長因子等分析，也提供了以上類似依據(jù)，說明古細(xì)菌與真核生物在進(jìn)化上的關(guān)系較真細(xì)菌類更為密切。因此近年來，真核細(xì)胞起源于古細(xì)菌的觀點得到了加強。2、 要點1. 病毒與進(jìn)化的關(guān)系P29 第一種觀點認(rèn)為生物大分子先組裝成病毒，再由病毒進(jìn)化為細(xì)胞。第二種觀點認(rèn)為在生物起源中，由生物大分子分別演化出細(xì)胞與病毒這兩種不同類型的生命體。第三種

12、觀點認(rèn)為病毒是由細(xì)胞或細(xì)胞組分演化來的，這一觀點得到更多實驗的支持。2.原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較P213.古核細(xì)胞的進(jìn)化地位及其依據(jù)（同上）第三章：細(xì)胞生物學(xué)研究方法一、基礎(chǔ)知識1.顯微鏡的基本原理（分辨率公式）N=介質(zhì)折射率；=鏡口角，=入射光波長2. 各類光學(xué)顯微鏡的基本用途普通復(fù)式光學(xué)顯微鏡：直接用于觀察單細(xì)胞生物或體外培養(yǎng)細(xì)胞。熒光顯微鏡：在光鏡水平用于蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的定性定位：如綠色熒光蛋白(GFP)的應(yīng)用。激光掃描共焦顯微鏡：可以用于觀察細(xì)胞形態(tài)，也可以用于細(xì)胞內(nèi)生化成分的定量分析、光密度統(tǒng)計以及細(xì)胞形態(tài)的測量。 相差顯微鏡：用于觀察活細(xì)胞。微分干涉顯微鏡：使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，

13、特別是一些較大的細(xì)胞器，如核、線粒體等，立體感特別強，適合于顯微操作。目前像基因注入、核移植、轉(zhuǎn)基因等的顯微操作常在這種顯微鏡下進(jìn)行。倒置顯微鏡：用于觀察培養(yǎng)的活細(xì)胞，具有相差物鏡。3. 透射電鏡的基本原理及制樣技術(shù)P35 原理：電鏡的高分辨率（0.2nm），是因為使用了波長比可見光短得多的電子束作為光源，通過電磁透鏡聚焦，電鏡鏡筒中為高度中空，利用樣品對電子的散射和透射形成明暗反差。制樣技術(shù)：超薄切片技術(shù)負(fù)染色技術(shù) 負(fù)染就是用重金屬鹽（如磷鎢酸、醋酸雙氧鈾）對鋪展在載網(wǎng)上的樣品進(jìn)行染色；吸去染料，樣品干燥后，樣品凹陷處鋪了一薄層重金屬鹽，而凸的出地方則沒有染料沉積，從而出現(xiàn)負(fù)染效果，分辨力可

14、達(dá)1.5nm左右。 冰凍蝕刻技術(shù) 也稱冰凍斷裂（freeze-fracture）。標(biāo)本置于-100C的干冰或-196C的液氮中，進(jìn)行冰凍,然后用冷刀驟然將標(biāo)本斷開，升溫后，冰在真空條件下迅即升華，暴露出斷面結(jié)構(gòu)，稱為蝕刻（etching）。蝕刻后，向斷面以45度角噴涂一層蒸汽鉑，再以90度角噴涂一層碳，加強反差和強度。然后用次氯酸鈉溶液消化樣品，把碳和鉑的膜剝下來，此膜即為復(fù)膜（replica）。復(fù)膜顯示出了標(biāo)本蝕刻面的形態(tài)，在電鏡下得到的影像即代表標(biāo)本中細(xì)胞斷裂面處的結(jié)構(gòu)。4. 了解各種細(xì)胞成分分析方法的原理 離心分離技術(shù) 差速離心：在密度均一的介質(zhì)中由低速到高速逐級離心，用于分離不同大小的

15、細(xì)胞和細(xì)胞器。 密度梯度離心：用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成密度梯度，將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部，通過重力或離心力場的作用使細(xì)胞分層、分離，又分為速度沉降和等密度沉降兩種。常用的介質(zhì)為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、酶、糖與脂類等的顯示方法 原理：利用一些顯色劑與所檢測物質(zhì)中一些特殊基團(tuán)特異性結(jié)合的特征，通過顯色劑在細(xì)胞中的定位及顏色的深淺來判斷某種物質(zhì)在細(xì)胞中的分布和含量。特異蛋白抗原的定位與定性（免疫細(xì)胞化學(xué) ） 定義：根據(jù)免疫學(xué)原理，利用抗體同特定抗原專一結(jié)合，對抗原進(jìn)行定位測定的技術(shù)。 免疫熒光技術(shù)：分為直接免疫熒光與間接免疫熒光?？焖佟㈧`敏、有特異性，但其分辨率有限。

16、免疫電鏡技術(shù)：¿ 免疫鐵蛋白技術(shù)¿ 免疫酶標(biāo)技術(shù)¿ 免疫膠體金技術(shù) 應(yīng)用：通過對分泌蛋白的定位，可以確定某種蛋白的分泌動態(tài)；胞內(nèi)酶的研究；膜蛋白的定位與骨架蛋白的定位等細(xì)胞內(nèi)特異核酸的定位與定性（原位分子雜交技術(shù) ） 用來檢測染色體上的特殊DNA序列。最初是使用帶放射性的DNA探針，通過放射自顯影來顯示位置。后來又發(fā)明了免疫探針法，將探針核苷酸的側(cè)鏈加以改造，探針雜交后，其側(cè)鏈可被帶有熒光標(biāo)記的抗體所識別，從而顯示出位置。 光鏡水平的原位雜交技術(shù) 探針用同位素標(biāo)記或熒光素標(biāo)記 電鏡水平的原位雜交技術(shù) 探針用生物素標(biāo)記，用與抗生物素抗體相連的膠體金標(biāo)記顯示定量細(xì)胞化

17、學(xué)分析技術(shù) 細(xì)胞顯微分光光度術(shù)（Microspectrophotometry）：利用細(xì)胞內(nèi)某些物質(zhì)對特異光譜的吸收，測定這些物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量。 流式細(xì)胞儀（Flow Cytometry）：流式細(xì)胞術(shù)是對單個細(xì)胞進(jìn)行快速定量分析與分選的一門技術(shù)。用于定量測定細(xì)胞中的DNA、RNA或某一特異蛋白的含量；測定細(xì)胞群體中不同時相細(xì)胞的數(shù)量；從細(xì)胞群體中分離某些特異染色的細(xì)胞；分離DNA含量不同的中期染色體。 第四章：細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面一、基礎(chǔ)知識1.生物膜的基本成分、結(jié)構(gòu)、特征 生物膜的基本成分是膜脂，膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類型。 u磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分，尚未發(fā)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)

18、中起組織作用的蛋白；u 蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面, 膜蛋白是賦予生物膜功能的主要決定者； 生物膜是磷脂雙分子層嵌有蛋白質(zhì)的二維溶液。2. 膜脂流動性相關(guān)因素 膜脂的流動性主要由脂分子本身的性質(zhì)決定的，不飽和程度越高，脂肪酸鏈越短，則膜脂的流動性越大；溫度對膜脂的運動有明顯的影響。在細(xì)菌和動物細(xì)胞中常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調(diào)節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。在動物細(xì)胞中，膽固醇對膜的流動性起重要的雙向調(diào)節(jié)作用。 膜的流動性受多種因素影響：細(xì)胞骨架不但影響膜蛋白的運動，也影響其周圍膜脂的流動。膜蛋白與膜脂分子的相互作用也是影響膜流動性的重要因素3. 脂質(zhì)體及其應(yīng)用

19、 脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。應(yīng)用于： 研究膜脂與膜蛋白及其生物學(xué)性質(zhì)； 脂質(zhì)體中裹入DNA可用于基因轉(zhuǎn)移； ² 在臨床治療中，脂質(zhì)體作為藥物等的載體。4. 細(xì)胞連接的類型和功能封閉連接緊密連接是封閉連接的主要形式，存在于上皮細(xì)胞之間。功能是：形成滲漏屏障，起重要的封閉作用；但免疫細(xì)胞可通過內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接；某些小分子可以細(xì)胞旁路途徑轉(zhuǎn)運。隔離作用，形成上皮細(xì)胞膜蛋白和膜脂側(cè)向擴散的屏障，維持上皮細(xì)胞的極性。支持功能錨定連接 分為與中間絲相連的錨定連接、與肌動蛋白纖維相連的錨定連接。 功能：通過錨定連接將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與基質(zhì)相

20、連形成一個堅挺、有序的細(xì)胞群體。通訊連接 間隙連接：分布廣泛，幾乎所有的動物組織中都存在間隙連接。 參與細(xì)胞分化：胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞間通過間隙連接相互協(xié)調(diào)發(fā)育和分化。小分子物質(zhì)可在一定細(xì)胞群范圍內(nèi)，以分泌源為中心，建立起遞變的擴散濃度梯度，以不同的分子濃度為處于梯度范圍內(nèi)的細(xì)胞提供”位置信息”，從而誘導(dǎo)細(xì)胞按其在胚胎中所處的局部位置向著一定方向分化。 協(xié)調(diào)代謝：例如，在體外培養(yǎng)條件下，把不能利用外源次黃嘌呤合成核酸的突變型成纖維細(xì)胞和野生型成纖維細(xì)胞共同培養(yǎng)，則兩種細(xì)胞都能吸收次黃嘌呤合成核酸。如果破壞細(xì)胞間的間隙連接，則突變型細(xì)胞不能吸收次黃嘌呤合成核酸。 構(gòu)成電緊張突觸：平滑肌、心肌、神

21、經(jīng)末梢間均存在的這種間隙連接，稱為電突觸。電緊張突觸無須依賴神經(jīng)遞質(zhì)或信息物質(zhì)即可將一些細(xì)胞的電興奮活動傳遞到相鄰的細(xì)胞。 化學(xué)突觸: 存在于可興奮細(xì)胞之間的細(xì)胞連接方式，它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動。 胞間連絲：高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,完成細(xì)胞間的通訊聯(lián)絡(luò)。功能： 實現(xiàn)細(xì)胞間由信號介導(dǎo)的物質(zhì)選擇性的轉(zhuǎn)運； 實現(xiàn)細(xì)胞間的電傳導(dǎo)； 在發(fā)育過程中，胞間連絲結(jié)構(gòu)的改變可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞間的物質(zhì)運輸。 某些植物病毒能制造特殊的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)同胞間連絲結(jié)合后，可使胞間連絲的有效孔徑擴大，使病毒粒子得以通過胞間連絲在植物體內(nèi)自由播散和感染。二、要點：生物膜的基本特征，細(xì)胞連接的類型和功

22、能（同上）第五章：物質(zhì)的跨膜運輸一、基礎(chǔ)知識1.主動運輸?shù)念愋?由ATP直接提供能量的主動運輸 （ATP驅(qū)動泵） 由ATP間接提供能量的主動運輸 光驅(qū)動泵，見于細(xì)菌。2.被動運輸?shù)念愋?簡單擴散 協(xié)助擴散3.膜泡運輸?shù)念愋?胞吞作用，分為吞噬作用和胞飲作用 胞吐作用2、 要點：鈉鉀泵的工作原理 鈉鉀泵（也稱鈉鉀轉(zhuǎn)運體），為蛋白質(zhì)分子，進(jìn)行鈉離子和鉀離子之間的交換。每消耗一個ATP分子，逆電化學(xué)梯度泵出三個鈉離子和泵入兩個鉀離子。保持膜內(nèi)高鉀膜外高鈉的不均勻離子分布。第六章：線粒體和葉綠體一、基礎(chǔ)知識1.線粒體的結(jié)構(gòu)和酶的定位 顆粒或短線狀，常發(fā)生融合與分裂，分布及數(shù)目與能量需求相關(guān)。 外膜(o

23、uter membrane）：脂類和蛋白質(zhì)約各50%，含孔蛋白，通透性較高，標(biāo)志酶為單胺氧化酶。 內(nèi)膜（inner membrane）：含100種以上的多肽，蛋白質(zhì)和脂類的比例高于3:1。高度不通透性，向內(nèi)折疊形成嵴（cristae）,含有與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白，標(biāo)志酶為細(xì)胞色素C氧化酶 膜間隙（intermembrane space）：含許多可溶性酶、底物及輔助因子。 基質(zhì)（matrix）：含三羧酸循環(huán)酶系、線粒體基因表達(dá)酶系等以及線粒體DNA, RNA，核糖體。2. 氧化磷酸化的分子基礎(chǔ)和偶聯(lián)機制 分子基礎(chǔ)： 氧化(電子傳遞、消耗氧, 放能)與磷酸化(ADP+Pi，儲能)同時進(jìn)行，密切偶連，

24、分別由兩個不同的結(jié)構(gòu)體系執(zhí)行。 ATP合酶（ATP synthase）(磷酸化的分子基 礎(chǔ)) 電子傳遞鏈(electron-transport chain）的四種復(fù)合物，組成兩種呼吸鏈：NADH呼吸鏈, FADH2呼吸鏈。 偶聯(lián)機制：化學(xué)滲透假說內(nèi)容 電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布，當(dāng)高能電子沿其傳遞時，所釋放的能量將H+從基質(zhì)泵到膜間隙，形成H+電化學(xué)梯度。在這個梯度驅(qū)使下，H+穿過ATP合成酶回到基質(zhì)，同時合成ATP,電化學(xué)梯度中蘊藏的能量儲存到ATP高能磷酸鍵中。3. 半自主性細(xì)胞器的問題P106 4. 真核細(xì)胞起源的內(nèi)共生假說 真核細(xì)胞的祖先是一種體積較大，不需氧具有吞噬能力

25、的細(xì)胞，線粒體的祖先是一種革蘭氏陰性細(xì)菌；葉綠體的祖先是一種原核生物藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria），即藍(lán)藻。2、 要點1. F1F0-ATP合酶的結(jié)構(gòu)和功能及工作過程p90-912. 為什么說線粒體和葉綠體是半自主性的細(xì)胞器線粒體和葉綠體的DNA mtDNA和cpDNA均以半保留方式進(jìn)行復(fù)制， mtDNA復(fù)制的時間主要在細(xì)胞周期的S期及G2期，DNA先復(fù)制，隨后線粒體分裂。cpDNA復(fù)制的時間在G1期。復(fù)制仍受核控制。 mtDNA表現(xiàn)為母系遺傳，突變率高于核DNA，且缺乏修復(fù)能力。有些遺傳病，如Leber遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇等均與線粒體基因突變有關(guān)。 線粒體和葉綠體中的蛋白質(zhì) 線

26、粒體和葉綠體自身有蛋白質(zhì)合成的能力 線粒體和葉綠體自身合成蛋白質(zhì)的種類有限 線粒體或葉綠體蛋白質(zhì)合成體系對核基因組具有依賴性 不同來源的線粒體基因，其表達(dá)產(chǎn)物既有共性，也存在差異線粒體、葉綠體基因組與細(xì)胞核的關(guān)系 線粒體、葉綠體的生命活動受到細(xì)胞核與它們自身基因組的雙重調(diào)節(jié)，在進(jìn)化過程中，細(xì)胞核與線粒體、葉綠體之間通過共進(jìn)化的方式建立了精確有效地分子協(xié)作機制核質(zhì)互作：細(xì)胞核與線粒體、葉綠體之間遺傳信息和基因表達(dá)調(diào)控等層次上建立的分子協(xié)作機制 。核質(zhì)沖突：細(xì)胞核或線粒體、葉綠體基因單方面發(fā)生突變，引起細(xì)胞中的分子協(xié)作機制出現(xiàn)嚴(yán)重障礙時，細(xì)胞或個體會出現(xiàn)異常表型，其分子機制統(tǒng)稱為核質(zhì)沖突。3. 線

27、粒體DNA的特點 為雙鏈環(huán)狀。不同物種mtDNA大小有一定差異，通常植物細(xì)胞中的較大。動物細(xì)胞線粒體中有多個拷貝的mtDNA，而植物細(xì)胞中每個線粒體中通常不足1個拷貝。4. 人線粒體DNA的基本情況 16,569bp，37個基因(編碼12S,16S rRNA；22種tRNA；13種多肽：NADH脫氫酶7個亞基，cyt b-c1復(fù)合物中1個cytb，細(xì)胞色素C氧化酶3個亞基， ATP合成酶2個Fo亞基)動物細(xì)胞中的線粒體mtDNA拷貝數(shù)較多：約100010000個/細(xì)胞；植物細(xì)胞中的線粒體mtDNA拷貝數(shù)較少：50個/細(xì)胞（擬南芥），每個線粒體中不到0.1個。第七、八章：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)及蛋

28、白分選和膜泡運輸一、基礎(chǔ)知識1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rER）多呈扁囊狀，排列整齊，附有大量核糖體。功能有蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)的修飾與加工、新生肽的折疊與組裝。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（sER）多為分支管狀，沒有核糖體附著。功能有脂類的合成和轉(zhuǎn)運、類固醇激素的合成（生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞和腎上腺皮質(zhì)）、肝的解毒作用、儲存鈣離子（肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+ 泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中）2、高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)：由數(shù)個扁平膜囊和大小不等的囊泡構(gòu)成的有極性的細(xì)胞器，呈弓形或半球形，順面和反面都有一些或大或小的運輸小泡。高爾基體的3個組成部分:高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）是高爾基體的入口區(qū)域，接

29、受由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的物質(zhì)并分類后轉(zhuǎn)入中間膜囊。小部分蛋白和脂質(zhì)再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；高爾基體中間膜囊（medial Golgi），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處；高爾基體反面膜囊以及反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）：是高爾基體的出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。功能：將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類、與包裝，然后分門別類地送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外。（1)參與細(xì)胞分泌活動 :對細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，分類和運出，其過程是ER上合成蛋白質(zhì)進(jìn)入ER腔以出芽形成囊泡進(jìn)入CGN在medial Gdgi中加工在TGN形成囊泡囊泡與質(zhì)膜融合、排出。(2)蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾(

30、3)蛋白酶的水解和其它加工過程(4)其它功能 1、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能：在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的新膜轉(zhuǎn)移至高爾基體后，經(jīng)過修飾和加工，形成運輸泡與質(zhì)膜融合，使新形成的膜整合到質(zhì)膜上。 2、參與形成溶酶體。 3、參與植物細(xì)胞壁的形成。 4、合成植物細(xì)胞壁中的纖維素和果膠質(zhì)。3、溶酶體的功能和分類分類：初級溶酶體 、次級溶酶體（自噬溶酶體、異噬溶酶體）、殘質(zhì)體（又稱后溶酶體）。 功能： 1 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 2 防御功能（病原體感染刺激單核細(xì)胞分化成巨噬細(xì)胞而吞噬、消化） 3 其它重要的生理功能: 作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營養(yǎng)；分泌腺細(xì)胞中，溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調(diào)節(jié)；參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞；受精過程中的精子的頂體反應(yīng)。 4、 蛋白分選與加工分選途徑：（1）門控運輸：:核孔復(fù)合體（2）跨膜運輸：通過跨膜通道進(jìn)入目的細(xì)胞器（3）膜泡運輸：在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中被包裝成小泡，選擇性地運輸?shù)桨屑?xì)胞器。（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運：細(xì)胞骨架系統(tǒng)修飾加工：（1）在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾