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1、第一章 緒論細(xì)胞生物學(xué):細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),它從顯微、亞顯微與分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞增殖、分化、代謝、運(yùn)動(dòng)、衰老、死亡,以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控,細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過程。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者:胡克細(xì)胞學(xué)說的建立者:施萊登(Schleiden)、施旺(Schwann)細(xì)胞學(xué)說的經(jīng)典時(shí)期:19世紀(jì)后25年細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成時(shí)間:20世紀(jì)70年代以后,得以形成并確立細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史大致可分為細(xì)胞發(fā)現(xiàn)、細(xì)胞學(xué)說的建立、細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時(shí)期、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期和分子細(xì)胞生物學(xué)幾個(gè)時(shí)期。第2章 細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性細(xì)胞的基本特征:一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位

2、(從幾個(gè)方面怎么詮釋“細(xì)胞是生命活動(dòng)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,(二)是代謝與功能的基本單位,(三)是繁殖的基本單位,是遺傳的橋梁,(四)有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ),(五)生命起源的歸宿。細(xì)胞的共性:(一)相似的化學(xué)組成 C,H,O,N,P,S等元素所形成的氨基酸、核苷酸、脂質(zhì)和糖類,是構(gòu)成細(xì)胞的基本構(gòu)件。(二)脂-蛋白體系的生物膜 所有細(xì)胞的表面均有主要由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞質(zhì)膜,使得與周圍環(huán)境保持相對(duì)的獨(dú)立性、并痛過細(xì)胞膜與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和信號(hào)傳遞。 細(xì)胞膜形成的內(nèi)膜體系,構(gòu)建成各種以膜為基礎(chǔ)的功能專一的細(xì)胞器。生物膜也是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換的基地。(3

3、) 相同的遺傳裝置 所有的細(xì)胞都是以DNA儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息,以RNA作為轉(zhuǎn)錄物指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,合成場(chǎng)所都是核糖體,幾乎所有的細(xì)胞共用一套相同的遺傳密碼。(四)一分為二的分裂方式 生命繁衍的基礎(chǔ)與保證原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、原核生物、真核生物:原核細(xì)胞沒有典型的核結(jié)構(gòu)(包括支原體、衣原體、立克次氏體、細(xì)菌、放線菌與藍(lán)藻等)細(xì)菌是主要代表,藍(lán)藻也是一個(gè)代表類群,遺傳物質(zhì)是環(huán)裝DNA,沒有以膜為基礎(chǔ)的各種細(xì)胞器、沒有細(xì)胞核膜。真核細(xì)胞與之相反。原核生物基因量少,基因表達(dá)調(diào)控簡(jiǎn)單,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。自然選擇優(yōu)勢(shì)明顯,體積小、繁殖快、利用環(huán)境物質(zhì)能力強(qiáng),出現(xiàn)時(shí)期較早。為什么說

4、“支原體是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞”:從細(xì)胞生存與增殖的必備結(jié)構(gòu)裝置與機(jī)能推出,一個(gè)細(xì)胞體積的最小極限直徑是140-200nm,而支原體細(xì)胞直徑已經(jīng)接近這個(gè)極限。真核細(xì)胞的三大基本結(jié)構(gòu)體系:以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng);以核酸與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息傳遞與表達(dá)系統(tǒng);由特異蛋白質(zhì)裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)。原核生物與真核生物的比較:特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)膜有(多功能性)有核膜無有染色體由一個(gè)(少數(shù)多個(gè))環(huán)狀DNA分子構(gòu)成的單個(gè)染色體,DNA不與或很少與蛋白質(zhì)結(jié)合2個(gè)染色體以上,染色體由線狀DNA與蛋白質(zhì)組成核仁無有核糖體70S(包括50S與30S的大小亞單位)80S(包括60S與40S大

5、小亞單位)膜質(zhì)細(xì)胞器無有核外DNA細(xì)菌具有裸露的質(zhì)粒DNA線粒體DNA,葉綠體DNA細(xì)胞壁主要成分是氨基酸與壁酸動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁,植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分為纖維素與果膠細(xì)胞骨架無有細(xì)胞增殖(分裂方式)無絲分裂(直接分裂)以有絲分裂(間接分裂)為主病毒的常識(shí)性了解:很小 可以透過細(xì)菌過濾器,結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單,遺傳載體的多樣性,徹底的寄生性,以復(fù)制和裝配的方式進(jìn)行復(fù)制和繁殖。第3章 細(xì)胞生物學(xué)的研究方法光學(xué)顯微鏡:主要由3部分組成 光學(xué)放大系統(tǒng),即目鏡與物鏡;照明系統(tǒng),即光源和聚光鏡;鏡架及樣品調(diào)節(jié)系統(tǒng)。重要性能參數(shù)是分辨率,普通光學(xué)顯微鏡的最大分辨率是0.2m。離心機(jī)的轉(zhuǎn)速(普通、高速、超速):&l

6、t;8000r/min,8000-30000r/min,30000-80000r/min第4章 細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜:曾稱細(xì)胞膜,是指圍繞在細(xì)胞最外層,由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類組成的細(xì)胞膜。在結(jié)構(gòu)上作為細(xì)胞的界膜(維持穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,物質(zhì)運(yùn)輸,能量轉(zhuǎn)換,信息傳遞) 細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞內(nèi)的膜(生物膜系統(tǒng))統(tǒng)稱為生物膜。膜脂化學(xué)成分:主要包括甘油磷脂、鞘脂和固醇。甘油磷脂主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成(包括磷脂酰膽堿(卵磷脂 PC)、磷脂酰絲氨酸(PS)、磷脂酰乙醇胺(PE)磷脂酰肌醇(PI)是基本成分,占50%以上,是3-磷酸甘油的衍生物。鞘脂(包括鞘磷脂,糖脂)為鞘氨醇的衍生物,主要在高爾基體合成。固醇,膽固醇及其類似物

7、的統(tǒng)稱,脂質(zhì)體:是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的現(xiàn)象而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時(shí),攪動(dòng)后形成乳濁液,即極性端向外而非極性端在內(nèi)的脂分子團(tuán)或形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體。影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性的因素:膜脂的流動(dòng)性主要是指脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng),很大程度上由脂分子本身所決定的,脂肪酸鏈越短,不飽和程度越高,膜脂的流動(dòng)性越大。膜蛋白的流動(dòng)性 溫度對(duì)其有影響 膜蛋白與膜脂分子的相互作用也是影響膜流動(dòng)性的重要因素細(xì)胞膜的不對(duì)稱性(結(jié)合三大成分的分布):膜脂的不對(duì)稱性 同一種膜脂分子在膜的脂雙層中呈不均勻分布。多數(shù)磷脂存在于脂雙層的內(nèi)外兩側(cè),單某一側(cè)往往含量高一些,并非均勻分布。糖脂的分布表現(xiàn)

8、出完全不對(duì)稱性。膜蛋白的不對(duì)稱性,無論是外在膜蛋白還是內(nèi)在膜蛋白在質(zhì)膜上都呈不對(duì)稱分布,膜蛋白的不對(duì)稱性在它們合成時(shí)就已經(jīng)確定,不會(huì)像膜脂那樣發(fā)生翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。各種生物膜的特征及其生物學(xué)功能主要是由膜蛋白來決定的。細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能:細(xì)胞質(zhì)膜作為內(nèi)外邊界,與內(nèi)膜系統(tǒng)相比其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,功能更為多樣。(1) 為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。(2) 選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸,包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除,其中伴隨著能量物質(zhì)的傳遞。(3) 提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn),并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳導(dǎo);病毒等病原微生物的識(shí)別和侵染特異的宿主細(xì)胞的受體也存在于質(zhì)膜上。(4) 為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn),使酶促反應(yīng)高效而有效地

9、進(jìn)行。(5) 介島細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與胞外基質(zhì)的連接。(6) 質(zhì)膜參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。(7) 膜蛋白的異常與某些遺傳病、惡性腫瘤、自身免疫病甚至神經(jīng)退行性疾病相關(guān),很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標(biāo)。第5章 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸(簡(jiǎn)單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散):被動(dòng)運(yùn)輸可能需要葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,水孔蛋白(水分子的跨膜通道)簡(jiǎn)單擴(kuò)散:小分子物質(zhì)以熱自由運(yùn)動(dòng)的方式順著電化學(xué)梯度或濃度梯度直接通過脂雙層進(jìn)入細(xì)胞,不需要細(xì)胞提供能量,也無需膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助。 特點(diǎn):沿濃度梯度(或電化學(xué)梯度)擴(kuò)散;不需要提供能量;沒有膜蛋白的協(xié)助。物質(zhì)對(duì)膜的通透性P可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)K及其擴(kuò)散系數(shù)D

10、來計(jì)算:P=KD/t,t為膜的厚度。協(xié)助擴(kuò)散:又稱易化擴(kuò)散,是膜蛋白介導(dǎo)的被動(dòng)擴(kuò)散。物質(zhì)通過膜上的特殊蛋白質(zhì)(包括載體、通道)的介導(dǎo)、順電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程,其轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要有兩種:一是經(jīng)載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散。二是經(jīng)通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散。單純擴(kuò)散與易化擴(kuò)散都屬于被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的主要特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)過程的本身不需要消耗能量,是在細(xì)胞膜上的特殊蛋白的“幫助”下,順著濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),是一個(gè)“被動(dòng)”的過程。主動(dòng)運(yùn)輸(三大類型):主動(dòng)運(yùn)輸是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度或濃度梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。根據(jù)能量的來源不同,可分為:由ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動(dòng)泵)、間接提供能量(

11、協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)或偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)以及光驅(qū)動(dòng)泵3種。 例外F型質(zhì)子泵,H3泵。膜泡運(yùn)輸:即胞吞胞吐作用。真核細(xì)胞通過胞吞、胞吐作用完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸,如蛋白質(zhì),多核苷酸,多糖等。 在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,物質(zhì)包裹在脂雙層膜包被的囊泡中,故稱為膜泡運(yùn)輸。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白:膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也叫膜運(yùn)輸?shù)鞍住D苓x擇性地使非自由擴(kuò)散的小分子物質(zhì)透過質(zhì)膜。細(xì)胞膜是脂雙分子層、蛋白質(zhì)和少量糖組成的,就其化學(xué)本質(zhì)而言,是半透膜。占細(xì)胞膜結(jié)合蛋白的15%30%。可分為載體蛋白和通道蛋白兩類。兩者對(duì)溶質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不同,前者與特異的溶質(zhì)結(jié)合后,通過自身構(gòu)象的改變來轉(zhuǎn)運(yùn),而后者通過形成親水性通道實(shí)現(xiàn)對(duì)特異溶質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。Na-K泵:又

12、稱Na+K+ ATPase,位于動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜上,由2個(gè)和2各亞基組成的四聚體,亞基是糖基化的多肽,并不直接參與離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),但幫助在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的亞基進(jìn)行折疊。工作原理:在細(xì)胞內(nèi)側(cè)亞基與Na+相結(jié)合促進(jìn)ATP水解,亞基上的一個(gè)天冬氨酸殘基磷酸化引起的亞基構(gòu)象發(fā)生變化,將Na+泵出細(xì)胞,同時(shí)細(xì)胞外的K+與亞基的另一位點(diǎn)結(jié)合,使其去磷酸化,亞基構(gòu)象再度發(fā)生變化將K+泵入細(xì)胞,完成整個(gè)循環(huán)。每循環(huán)一次,消耗一個(gè)ATP分子,逆著電化學(xué)梯度泵入3個(gè)Na+和泵入2個(gè)K+。主要生理功能:維持細(xì)胞膜電位。維持動(dòng)物細(xì)胞滲透平衡。吸收營(yíng)養(yǎng)。質(zhì)子泵:指能逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)氫離子通過膜的膜整合糖蛋白。質(zhì)子泵的驅(qū)動(dòng)依賴于

13、ATP水解釋放的能量,質(zhì)子泵在泵出氫離子時(shí)造成膜兩側(cè)的pH梯度和電位梯度。P型質(zhì)子泵存在生物:真核生物的細(xì)胞膜特點(diǎn):轉(zhuǎn)運(yùn)H+過程涉及磷酸化和去磷酸化載體蛋白利用ATP使自身磷酸化(phosphorylation),發(fā)生構(gòu)象的改變來轉(zhuǎn)移質(zhì)子或其它離子,如植物細(xì)胞膜上的H+泵,動(dòng)物細(xì)胞的Na+-K+泵,Ca2+離子泵,H+-K+ATP酶(位于胃表皮細(xì)胞,分泌胃酸)。V型質(zhì)子泵存在生物:位于小泡的膜上(動(dòng)物細(xì)胞溶酶體膜,動(dòng)物細(xì)胞的內(nèi)吞體,高爾基體的囊泡膜,植物液泡膜)。特點(diǎn):水解ATP產(chǎn)生能量,但不發(fā)生自磷酸化。共同的功能:保持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)中性pH和細(xì)胞器內(nèi)的酸性pHF型質(zhì)子泵存在生物:線粒體膜和植

14、物內(nèi)膜3  是由許多亞基構(gòu)成的管狀結(jié)構(gòu),H+沿濃度梯度運(yùn)動(dòng),所釋放的能量與ATP合成耦聯(lián)起來,所以也叫ATP合酶(ATP synthase),F(xiàn)是氧化磷酸化或光合磷酸化偶聯(lián)因子(factor)的縮寫。F型質(zhì)子泵位于細(xì)菌質(zhì)膜,線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體膜上,其詳細(xì)結(jié)構(gòu)將在線粒體與葉綠體一章講解。F型質(zhì)子泵不僅可以利用質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)將ADP轉(zhuǎn)化成ATP,也可以利用水解ATP釋放的能量轉(zhuǎn)移質(zhì)子。H1(P型泵)、H2(V型質(zhì)子泵)、H3泵(F型質(zhì)子泵):質(zhì)子泵即H+泵包括H+-ATP泵和H+焦磷酸泵。1、 H+-ATP泵(P型泵)在植物細(xì)胞原生質(zhì)膜和液泡膜上都存在著由ATP酶驅(qū)動(dòng)的H+泵,它們的

15、主要功能是調(diào)節(jié)原生質(zhì)體的pH從而驅(qū)動(dòng)對(duì)陰陽(yáng)離子的吸收。由線粒體生成的ATP供質(zhì)膜質(zhì)子泵需要,ATP釋放的能量建立跨膜的質(zhì)子梯度和電位差,質(zhì)子梯度活化離子通道或反向運(yùn)輸器或同向運(yùn)輸器,調(diào)節(jié)離子或不帶電溶質(zhì)的進(jìn)出。2、 V型質(zhì)子泵存在于動(dòng)物細(xì)胞的胞內(nèi)體膜、溶酶體膜,破骨細(xì)胞和某些腎小管細(xì)胞的質(zhì)膜,以及植物、酵母及其他真菌細(xì)胞的液泡饃上。3、H+-焦磷酸泵(F型質(zhì)子泵)存在于細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體內(nèi)膜上。H+-焦磷酸泵是位于液泡膜上的H+泵,它利用焦磷酸(PPi)中的自由能量(而不是利用ATP),主動(dòng)把H+泵入液泡內(nèi),造成膜內(nèi)外電化學(xué)勢(shì)梯度,從而導(dǎo)致養(yǎng)分的主動(dòng)跨膜運(yùn)輸。第6章 線粒體和葉

16、綠體線粒體的超微結(jié)構(gòu):基本結(jié)構(gòu)有內(nèi)外兩層單位膜封閉包裹而成。外膜平展,起界膜作用;內(nèi)膜則向內(nèi)折疊延伸形成嵴。內(nèi)膜空間稱為基質(zhì)。外膜 最外層平滑的單位膜結(jié)構(gòu),厚約6nm,其上分布著一些特殊的酶,不僅參與膜磷脂的合成,還將對(duì)在基質(zhì)中徹底氧化的物質(zhì)進(jìn)行先行初步分解。標(biāo)志酶是單胺氧化酶。內(nèi)膜 位于外膜內(nèi)側(cè)的一層單層膜結(jié)構(gòu),厚約6-8nm。相對(duì)外膜而言,有很高的蛋白質(zhì)/脂質(zhì)比(質(zhì)量比>=3:1),缺乏膽固醇,決定了內(nèi)膜的不透性,限制了所有分子和離子的自由通過,是質(zhì)子電化學(xué)梯度的建立及ATP合成所必需的。 內(nèi)膜向內(nèi)延伸形成嵴,大大增大了內(nèi)膜的表面積。內(nèi)膜是氧化磷酸化的關(guān)鍵場(chǎng)所,標(biāo)志酶是細(xì)胞色素氧化酶

17、。膜間隙 寬度一般為68nm 標(biāo)志酶是腺苷激酶,其功能是催化ATP分子末端磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到AMP,生成ADP。線粒體基質(zhì) 富含可溶性蛋白質(zhì)的膠狀物質(zhì)。催化線粒體重要的生化反應(yīng),如三羧酸循環(huán)、脂肪酸氧化、氨基酸降解等相關(guān)的酶類存在于基質(zhì)中。氧化磷酸化:生物化學(xué)過程,在真核細(xì)胞的線粒體或細(xì)菌中,是物質(zhì)在體內(nèi)氧化時(shí)釋放的能量供給ADP與無機(jī)磷合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)。氧化磷酸化作用是指有機(jī)物包括糖、脂、氨基酸等在分解過程中的氧化步驟所釋放的能量,驅(qū)動(dòng)ATP合成的過程。在真核細(xì)胞中,氧化磷酸化作用在線粒體中發(fā)生,參與氧化及磷酸化的體系以復(fù)合體的形式分布在線粒體的內(nèi)膜上,構(gòu)成呼吸鏈,也稱電子傳遞鏈。其功能是進(jìn)

18、行電子傳遞、H+傳遞及氧的利用,產(chǎn)生H2O和ATP。擴(kuò)展:這種復(fù)合體一般有四個(gè)部分組成:復(fù)合體1.NADHQ還原酶,復(fù)合體2.琥珀酸Q還原酶.復(fù)合體3.細(xì)胞色素還原酶.4細(xì)胞色素氧化酶。電子在電子載體的傳遞過程為:NADH或FADH2 Q(泛醌)細(xì)胞色素cO2(形成水和ATP的過程)。光合磷酸化:是指由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)而生成ATP的過程。光合磷酸化是植物葉綠體的類囊體膜或光合細(xì)菌的載色體在光下催化腺二磷(ADP)與磷酸(Pi)形成腺三磷(ATP)的反應(yīng)。有兩種類型:循環(huán)式光合磷酸化和非循環(huán)式光合磷酸化。前者是在光反應(yīng)的循環(huán)式電子傳遞過程中同時(shí)發(fā)生磷酸化,產(chǎn)生ATP。后者是在

19、光反應(yīng)的非循環(huán)式電子傳遞過程中同時(shí)發(fā)生磷酸化,產(chǎn)生ATP。在非循環(huán)式電子傳遞途徑中,電子最終來自于水,最后傳到氧化型輔酶(NADP+)。因此,在形成ATP的同時(shí),還釋放了氧并形成還原型輔酶(NADPH)。在光合作用的光反應(yīng)中,除了將一部分光能轉(zhuǎn)移到NADPH中暫時(shí)儲(chǔ)存外,還要利用另外一部分光能合成ATP,將光合作用與ADP的磷酸化偶聯(lián)起來,這一過程稱為光合磷酸化。它同線粒體的氧化磷酸化的主要區(qū)別是:氧化磷酸化是由高能化合物分子氧化驅(qū)動(dòng)的,而光合磷酸化是由光子驅(qū)動(dòng)的?;瘜W(xué)滲透學(xué)說的內(nèi)容:該學(xué)說假設(shè)能量轉(zhuǎn)換和偶聯(lián)機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn):由磷脂和蛋白多肽構(gòu)成的膜對(duì)離子和質(zhì)子的透過具有選擇性具有氧化還原電位

20、的電子傳遞體不勻稱地嵌合在膜內(nèi)。膜上有偶聯(lián)電子傳遞的質(zhì)子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。膜上有轉(zhuǎn)移質(zhì)子的ATP酶。在解釋光合磷酸化機(jī)理時(shí),該學(xué)說強(qiáng)調(diào):光合電子傳遞鏈的電子傳遞會(huì)伴隨膜內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生質(zhì)子動(dòng)力(proton motive force,pmf),并由質(zhì)子動(dòng)力推動(dòng)ATP的合成。第7章 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):是除去能分辨的細(xì)胞器和顆粒以外的細(xì)胞質(zhì)中膠態(tài)的基底物質(zhì)。由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸等組成?,F(xiàn)又稱細(xì)胞溶膠。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,這些細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上是彼此相互關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)整體,故稱為內(nèi)膜系統(tǒng)。兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng):糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 排列較為整齊,因其膜表

21、面附有大量的核糖體而命名,主要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的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),通常呈支管狀,形成較為復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。 是脂質(zhì)合成的重要場(chǎng)所,細(xì)胞中幾乎不含純的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。N鏈接、O鏈接糖基化修飾(如何修飾的):N-連接糖基化是一種新生肽鏈的共翻譯或翻譯后修飾方式,糖鏈通過與新生肽鏈中特定天冬酰胺的自由-NH2基連接,所以將這種糖基化稱為N-連接的糖基化。N-糖基化的過程在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進(jìn)行。糖基化是在酶的控制下, 蛋白質(zhì)或脂質(zhì)附加上糖類的過程。此過程為四種共轉(zhuǎn)譯與后轉(zhuǎn)譯修飾的步驟之一,發(fā)生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。蛋白質(zhì)經(jīng)過糖基化作用之后,可形成糖蛋白。O-連接的糖基化是將糖

22、鏈轉(zhuǎn)移到多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸或羥賴氨酸的羥基的氧原子上。O-連接的糖基化是由不同的糖基轉(zhuǎn)移酶催化的, 每次加上一個(gè)單糖。同復(fù)雜的N-連接的糖基化一樣, 最后一步是加上唾液酸殘基,這一反應(yīng)發(fā)生在高爾基體反面膜囊和TGN中。高爾基體的功能及表現(xiàn)形式:(1) 結(jié)構(gòu) 順面膜囊以及順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)位于最外側(cè)。中間膜囊由扁平膜囊與管道組成,形成不同間隔,但功能上連續(xù)的,完整的膜囊體系。反面膜囊以及反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)位于反面的最外層,與反面膜囊相連,另一側(cè)伸入細(xì)胞質(zhì)中,形態(tài)呈網(wǎng)狀。(2) 功能 高爾基體與細(xì)胞的分泌活動(dòng) 分泌蛋白、多種細(xì)胞質(zhì)膜上的膜蛋白、溶酶體中的酸性水解酶及膠原等胞外基質(zhì)成分,其定向轉(zhuǎn)運(yùn)過程都是通

23、過高爾基體完成的。蛋白質(zhì)的糖基化修飾 a.其寡糖鏈具有促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊和增強(qiáng)糖蛋白穩(wěn)定性的作用 b.蛋白質(zhì)糖基化修飾使不同蛋白質(zhì)攜帶不同的標(biāo)志,以利于在高爾基體進(jìn)行的分選與包裝 c.直接介導(dǎo)細(xì)胞間的雙向通訊,或參與分化、發(fā)育等多種過程 d.多羥基糖側(cè)鏈還可能影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì) 蛋白酶的水解和其他加工過程溶酶體的三種功能: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)胞防御功能其他重要的生理功能 如降解內(nèi)吞的血清脂蛋白,獲得膽固醇等營(yíng)養(yǎng)成分等;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);程序性死亡后的細(xì)胞被周圍的吞噬細(xì)胞溶酶體消化清除;受精過程中的頂體

24、反應(yīng),精子的頂體相當(dāng)于溶酶體。第八章 蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸1975年的信號(hào)假說的內(nèi)容:該假說認(rèn)為蛋白質(zhì)首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上起始合成,當(dāng)多肽鏈延伸至80個(gè)氨基酸左右后,N端的信號(hào)序列與信號(hào)識(shí)別顆粒結(jié)合,使肽鏈延伸暫停,防止新生肽N端損傷和成熟前折疊;直至信號(hào)識(shí)別顆粒與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的停泊蛋白(SRP受體)結(jié)合,返回重復(fù)使用,肽鏈又開始延伸;信號(hào)肽將肽鏈引入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面的信號(hào)肽酶切除信號(hào)肽,肽鏈繼續(xù)延伸至完全合成。分泌性蛋白合成:分泌性蛋白質(zhì)合成起始于在胞質(zhì)中的核糖體,運(yùn)輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng),橫過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,運(yùn)輸至高爾基體,并從高爾基體通過膜泡運(yùn)輸、出芽和融合分泌至細(xì)胞外。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的合成:合成起始

25、不久新生肽鏈上的信號(hào)肽指導(dǎo)多肽到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上繼續(xù)合成,多肽鏈一邊延伸一邊穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,這種肽鏈邊合成邊轉(zhuǎn)移的方式稱為共轉(zhuǎn)移;轉(zhuǎn)移后信號(hào)肽被切除,已轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的多肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行折疊和組裝,然后進(jìn)行糖基化,當(dāng)轉(zhuǎn)譯和糖基化完成后,糖蛋白經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔至高爾基體。高爾基體分選:高爾基體合成O鏈接的寡糖糖蛋白,經(jīng)過分選,修飾過的蛋白質(zhì)被分泌到細(xì)胞外。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選:蛋白質(zhì)的分選:細(xì)胞中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上開始合成,隨后或在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中或轉(zhuǎn)至糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成,然后,通過不同途徑轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的特定部位并裝配成結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體,參與細(xì)胞的生命活動(dòng)的過程。又稱定向轉(zhuǎn)

26、運(yùn)。四種基本類型:1、蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn):主要指在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等細(xì)胞器。2、膜泡運(yùn)輸:蛋白質(zhì)通過不同類型的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡從其糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體進(jìn)而分選運(yùn)至細(xì)胞不同的部位。3、選擇性的門控轉(zhuǎn)運(yùn):指在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過核孔復(fù)合體選擇性地完成核輸入或從細(xì)胞核返回細(xì)胞質(zhì)。4、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。第9章 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo):細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指細(xì)胞通過胞膜或胞內(nèi)受體感受信息分子的刺激,經(jīng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,從而影響細(xì)胞生物學(xué)功能的過程。水溶性信息分子及前列腺素類(脂溶性)必須首先與胞膜受體結(jié)合,啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)

27、,將細(xì)胞外的信號(hào)跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞內(nèi);脂溶性信息分子可進(jìn)入胞內(nèi),與胞漿或核內(nèi)受體結(jié)合,通過改變靶基因的轉(zhuǎn)錄活性,誘發(fā)細(xì)胞特定的應(yīng)答反應(yīng)。受體:是一類能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體(信號(hào)分子)的大分子,已經(jīng)鑒定的絕大多數(shù)受體都是蛋白質(zhì)且為多糖蛋白,少數(shù)受體是糖脂,有的受體是二者的復(fù)合物。 分為細(xì)胞內(nèi)受體和細(xì)胞表面受體。表面受體:離子通道偶聯(lián)受體(離子通道) G蛋白偶聯(lián)受體(最大家族) 酶聯(lián)受體離子通道:具有離子通道作用的細(xì)胞質(zhì)膜受體稱為離子通道受體。這種受體見于可興奮細(xì)胞間的突觸信號(hào)傳導(dǎo),產(chǎn)生一種電效應(yīng),如煙堿樣乙酰膽堿受體、-氨基丁酸受體和甘氨酸受體等都是離子通道偶聯(lián)受體第二信使:一般將細(xì)胞外信號(hào)分子

28、稱為“第一信使”,第一信使與受體作用后在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號(hào)分子稱為“第二信使”。指在胞內(nèi)產(chǎn)生的非蛋白類小分子,通過其濃度變化(增加或者減少)應(yīng)答胞外信號(hào)與細(xì)胞表面受體的結(jié)合,調(diào)節(jié)胞內(nèi)酶的活性和非酶蛋白的活性,從而在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中行使攜帶和放大信號(hào)的功能。第二信使包括:環(huán)-磷腺苷(cAMP),環(huán)-磷鳥苷(cGMP),三磷酸肌醇 (IP3),鈣離子(Ca2+),二酰甘油(DG),花生四烯酸及其代謝產(chǎn)物(AA)廿碳烯酸類,一氧化氮等。第二信使的作用方式 一般有兩種:直接作用。如Ca能直接與骨骼肌的肌鈣蛋白結(jié)合引起肌肉收縮;間接作用。這是主要的方式,第二信使通過活化蛋白激酶,誘導(dǎo)一系列蛋白質(zhì)磷酸化

29、,最后引起細(xì)胞效應(yīng)。兩個(gè)基本特征是第一信使同其膜受體結(jié)合后最早在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)或胞漿中出現(xiàn)、僅在細(xì)胞內(nèi)部起作用的信號(hào)分子;能啟動(dòng)或調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)稍晚出現(xiàn)的反應(yīng)信號(hào)應(yīng)答。NO使血管平滑肌舒張的信號(hào)傳遞:血管神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞G蛋白偶聯(lián)受體并激活磷脂酶C,通過第二信使IP3導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)Ca2+水平升高。當(dāng)Ca2+結(jié)合鈣調(diào)蛋白后,刺激NO合酶催化精氨酸氧化形成瓜氨酸并釋放NO,NO通過擴(kuò)散進(jìn)入臨近平滑肌細(xì)胞,刺激具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的NO受體,刺激生產(chǎn)第二信使cGMP。而cGMP通過cGMP依賴的蛋白激酶G的活化,抑制肌動(dòng)-肌球蛋白復(fù)合物信號(hào)通路,導(dǎo)致血管平滑肌舒張。NO這種可溶性氣體作為

30、局部介質(zhì),發(fā)揮作用的主要機(jī)制是激活靶細(xì)胞內(nèi)具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的NO受體。神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿血管內(nèi)皮細(xì)胞G-蛋白偶聯(lián)受體激活磷脂酶C(第二信使IP3)Ca2+濃度上升鈣調(diào)蛋白精氨酸(NO合酶、NADPHNADH)瓜氨酸+NO(擴(kuò)散)鳥苷酸環(huán)化酶Fe2+活性部位(GTPCGMP)蛋白激酶肌動(dòng)-肌球蛋白復(fù)合物信號(hào)通路血管平滑肌舒張G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路(有哪幾條、如何傳遞):按其效應(yīng)器的不同,分為3類。激活離子通道的G蛋白偶聯(lián)受體;A.心肌細(xì)胞上M乙酰膽堿受體激活G蛋白開啟K+通道,B.Gt蛋白偶聯(lián)的光敏感受體的活化誘發(fā)cGMP門控陽(yáng)離子通道的關(guān)閉激活或抑制腺苷酸環(huán)化酶,以cAMP為

31、第二信使的G蛋白偶聯(lián)受體;A.cAMPPKA信號(hào)通路對(duì)肝細(xì)胞和肌細(xì)胞糖原代謝的調(diào)節(jié),B.cAMPPKA信號(hào)通路對(duì)真核細(xì)胞基因表達(dá)的調(diào)控激活磷脂酶C,以IP3和DAG作為雙信使的G蛋白偶聯(lián)受體。A.IP3-Ca2+信號(hào)通路與鈣火花,B。DAGPKC信號(hào)通路。由G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路主要包括:cAMP信號(hào)通路和磷脂酰肌醇信號(hào)通路。1. cAMP信號(hào)通路 該信號(hào)途徑涉及的反應(yīng)鏈可表示為:激素G蛋白偶聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMPcAMP依賴的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄。2. 磷脂酰肌醇信號(hào)通路 胞外信號(hào)分子與細(xì)胞表面G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合,激活質(zhì)膜上的磷脂酶C(PLC),使質(zhì)膜上4,5

32、-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二?;视停―G)兩個(gè)第二信使,使胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)。IP3動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)源鈣到細(xì)胞質(zhì),使胞內(nèi)Ca2+濃度升高;DG激活蛋白激酶C(PKC),活化的PKC進(jìn)一步使底物磷酸化,并可激活Na+/H+交換引起細(xì)胞內(nèi)pH升高。第10章 細(xì)胞骨架微絲的基本單位、一級(jí)結(jié)構(gòu)組裝形式:微絲是由肌動(dòng)蛋白分子螺旋狀聚合成的纖絲,又稱肌動(dòng)蛋白絲,與微管和中間纖維共同組成細(xì)胞骨架,是一種所有真核細(xì)胞中均存在的分子量大約42kDa的蛋白質(zhì),也是一種高度保守的蛋白質(zhì),因物種差異(例如藻類與人類)的不同不會(huì)超過20%。微絲對(duì)細(xì)胞貼附、鋪展、運(yùn)動(dòng)、內(nèi)吞、細(xì)

33、胞分裂等許多細(xì)胞功能具有重要作用?;締挝皇羌?dòng)蛋白,以解聚時(shí)的球狀肌動(dòng)蛋白G-actin或聚合時(shí)的纖絲狀肌動(dòng)蛋白F-actin形式存在. 一級(jí)結(jié)構(gòu)組裝形式 微絲能被組裝和去組裝。當(dāng)單體上結(jié)合的是ATP時(shí),就會(huì)有較高的相互親和力,單體趨向于聚合成多聚體,就是組裝。微絲的組裝分為三個(gè)階段:即成核期、生長(zhǎng)期或延長(zhǎng)期,以及平衡期。成核期是微絲組裝的限速過程,需要一定的時(shí)間,故又稱延遲期,此時(shí)肌球蛋白開始聚合,其二聚體不穩(wěn)定,易水解,只有形成三聚體才穩(wěn)定,即核心形成。一旦核心形成,球狀肌球蛋白便迅速在核心兩端聚合,進(jìn)入生長(zhǎng)期。微絲兩端的組裝速度有差異,正端的組裝速度明顯快于負(fù)端,約為負(fù)端的10倍以上。

34、微絲延長(zhǎng)到一定時(shí)期,肌動(dòng)蛋白摻入微絲的速度與其從微絲負(fù)端解離的速度達(dá)到平衡,此時(shí)進(jìn)入平衡期,微絲長(zhǎng)度基本不變,正端延長(zhǎng)長(zhǎng)度等于負(fù)端縮短的長(zhǎng)度,并仍進(jìn)行著聚合與解離活動(dòng)。微管:微管是一種具有極性的細(xì)胞骨架。微管是由,兩種類型的微管蛋白亞基形成的微管蛋白二聚體,由微管蛋白二聚體組成的長(zhǎng)管狀細(xì)胞器結(jié)構(gòu)。微管由微管蛋白異源二聚體為基本構(gòu)件, 螺旋盤繞形成微管的壁。中間絲表現(xiàn)形式:中間絲又稱中間纖維(IF)直徑10nm左右,介于微絲(細(xì)肌絲)和肌球蛋白(粗肌絲)之間。與微管不同的是中間纖維是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分,它主要起支撐作用。中間纖維在細(xì)胞中圍繞著細(xì)胞核分布,成束成網(wǎng),并擴(kuò)展到細(xì)胞質(zhì)膜,與質(zhì)膜相連結(jié)

35、。因其粗細(xì)介于肌細(xì)胞和細(xì)肌絲之間,故命名為中間絲??筛鶕?jù)組織來源的免疫原性分為5類:角蛋白、結(jié)蛋白、膠質(zhì)細(xì)胞原纖維酸性蛋白、波形纖維蛋白、神經(jīng)纖絲蛋白,此外細(xì)胞核中的核纖肽也是一種中間纖維。第11章 細(xì)胞核與染色質(zhì)核孔復(fù)合體的形態(tài)及兩大功能:核被膜上溝通核質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)的復(fù)雜隧道結(jié)構(gòu),由多種核孔蛋白構(gòu)成。隧道的內(nèi)、外口和中央有由核糖核蛋白組成的顆粒,對(duì)進(jìn)出核的物質(zhì)有控制作用。核孔復(fù)合體是指鑲嵌在核孔上的一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。主要有以下四種結(jié)構(gòu)組分:1.胞質(zhì)環(huán):位于核孔邊緣的胞質(zhì)面一側(cè),又稱外環(huán);2.核質(zhì)環(huán):位于核孔邊緣的核質(zhì)面一側(cè),又稱內(nèi)環(huán);3.輻:由核孔邊緣伸向中心,呈輻射狀八重對(duì)的纖維;4.栓:又稱

36、中央栓。位于核孔中心,呈顆粒狀或棒狀。核孔復(fù)合體對(duì)于垂直于核膜孔中心的軸呈輻射狀八重對(duì)稱結(jié)構(gòu),而相對(duì)于平行核膜面則是不對(duì)稱的。功能:是一種特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)鞍讖?fù)合體,并且是一個(gè)雙功能(被動(dòng)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸)、雙向性的親水性核質(zhì)交換通道。通過核孔復(fù)合體的被動(dòng)擴(kuò)散,離子、小分子以及直徑在10nm以下的物質(zhì)原則上可以自由通過。核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸,生物大分子的核質(zhì)分配如親核蛋白的核輸入,RNA分子及核糖核蛋白顆粒的核輸出,在細(xì)胞核功能活性的控制中起非常重要的作用。核小體結(jié)構(gòu)及形態(tài):每個(gè)核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個(gè)組蛋白八聚體以及一個(gè)分子組成的組蛋白H1;組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核

37、心顆粒;147bp的DNA盤繞組蛋白八聚體1.75圈,組蛋白H1在核心顆粒外結(jié)合額外20bpDNA,鎖住核小體DNA的進(jìn)出端,起穩(wěn)定核小體的作用;兩個(gè)相鄰核小體之間以連接DNA相連;組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結(jié)構(gòu)性的,基本不依賴于核苷酸的特異序列;核小體沿DNA的定位受不同因素的影響。核仁(表現(xiàn)、功能):纖維中心 是包埋在顆粒組分內(nèi)部一個(gè)或幾個(gè)淺染色的低電子密度的圓形結(jié)構(gòu)。致密纖維組分 是核仁超微結(jié)構(gòu)中電子密度最高的部分,呈環(huán)形或半月形包圍纖維中心,由致密纖維構(gòu)成,通常見不到顆粒。顆粒組分 在代謝活躍的細(xì)胞的核仁中,顆粒組分是核仁的主要結(jié)構(gòu),是由直徑1520nm的RNP構(gòu)成,可被RNa

38、se消化。功能主要功能與核糖體的生物發(fā)生相關(guān),另一個(gè)功能涉及mRNA的輸出和降解。第十二章 核糖體第12章 多聚核糖體概念:是指合成蛋白質(zhì)時(shí),多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串聯(lián)附著在一條mRNA分子上,形成的似念珠狀結(jié)構(gòu)。在合成多蛋白質(zhì)時(shí),核糖體并不是單獨(dú)工作的,常以多聚核糖體的形式存在。一般來說,mRNA的長(zhǎng)度越長(zhǎng),上面可附著的核糖體數(shù)量也就越多。核糖體(兩種):類型核糖體大小亞基亞基大小亞基蛋白數(shù)亞基RNAS值相對(duì)分子質(zhì)量(*106)S值相對(duì)分子質(zhì)量(*106)S值堿基數(shù)原核細(xì)胞核糖體70S2.5大亞基50S1.63423S5S16S29041201542小亞基30S0.921真核細(xì)胞核糖體80S4

39、.2大亞基60S2.8約4925-28S5.8S5S18S<=47001601201900小亞基40S1.4約33蛋白質(zhì)合成(以原核生物為例,核糖體如何表現(xiàn)):氨基酸在核糖體上縮合成多肽鏈?zhǔn)峭ㄟ^核糖體循環(huán)而實(shí)現(xiàn)的。此循環(huán)可分為肽鏈合成的起始,肽鏈的延伸和肽鏈合成的終止三個(gè)主要過程。原核細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成過程以E.coli細(xì)胞為例。1.肽鏈合成的起始三元復(fù)合物的形成。形成IF3-30S亞基-mRNA三元復(fù)合物。30S前起始復(fù)合物的形成。即IF2-30S亞基-mRNA-fMet-tRNAMef復(fù)合物。此步亦需要fGTP和Mg2+參與。70S起始復(fù)合物形成。即30S亞基-mRNA-50S亞基-f

40、Mer-tRNA Met復(fù)合物。1. 肽鏈合成的延長(zhǎng)。這一過程包括進(jìn)位、肽鍵形成、脫落和移位等四個(gè)步驟。兩種延長(zhǎng)因子(簡(jiǎn)寫為EF)進(jìn)位 即新的氨基酰-tRNA進(jìn)入50S大亞基A位,并與mRNA分子上相應(yīng)的密碼子結(jié)合.此步需GTP、EF-T及Mg2+的參與。肽鍵形成 即由P位上的氨基 酸(或肽的3'端氨基酸)提供-COOH基,與A位上的氨基酸的-NH2基形成肽鏈。此步需Mg2+及K+的存在。脫落即50S亞基P位上無負(fù)載的tRNA(如tRNAMet)脫落。移位指在EF-G和GTP的作用下,核糖體沿mRNA鏈(5'3')作相對(duì)移動(dòng)。mRNA上的信息的閱讀是從多核苷酸

41、鏈的5'端向3'端進(jìn)行的,而肽鏈的延伸是從N端開始的。  3.肽鏈合成的終止,需終止因子或釋放因子(RF)參與。多肽鏈的合成已經(jīng)完畢,終止因子用以識(shí)別這些密碼子,并在A位點(diǎn)上與終止密碼子相結(jié)合,從而阻止肽鏈的繼續(xù)延伸。第13章 細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂細(xì)胞周期:是指細(xì)胞從一次分裂完成開始到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過程,分為間期與分裂期兩個(gè)階段。一個(gè)細(xì)胞周期一般包括:G1期、DNA合成期(S)、G2期、細(xì)胞分裂期(M);細(xì)胞周期的檢驗(yàn)點(diǎn)存在于G1期、S期、G2期和M期。細(xì)胞分裂:是指活細(xì)胞增殖其數(shù)量由一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞的過程。分裂前的細(xì)胞稱母細(xì)胞,分裂后形成的新細(xì)胞稱子細(xì)

42、胞。通常包括細(xì)胞核分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂兩步。在核分裂過程中母細(xì)胞把遺傳物質(zhì)傳給子細(xì)胞。細(xì)胞分裂包括 有絲分裂 減數(shù)分裂 無絲分裂檢驗(yàn)點(diǎn)(起始點(diǎn)):細(xì)胞周期的調(diào)控點(diǎn),為了保證細(xì)胞染色體數(shù)目的完整性及細(xì)胞周期正常運(yùn)轉(zhuǎn),可對(duì)細(xì)胞周期發(fā)生的重要事件及出現(xiàn)的故障加以檢測(cè),檢驗(yàn)細(xì)胞從一個(gè)周期時(shí)相進(jìn)入下一個(gè)時(shí)相的條件是否適合的監(jiān)控系統(tǒng)。G1/S期檢驗(yàn)點(diǎn):主要檢驗(yàn)DNA是否損傷、能否啟動(dòng)DNA的復(fù)制,作用是防止DNA損傷或是突變的細(xì)胞進(jìn)入S期。S期檢驗(yàn)點(diǎn):檢驗(yàn)DNA在S期復(fù)制過程中是否受到損傷,DNA復(fù)制完畢才能進(jìn)入G2期。G2/M期檢驗(yàn)點(diǎn):是決定細(xì)胞一分為二的控制點(diǎn),主要檢測(cè)DNA是否損傷細(xì)胞中合成的物質(zhì)是否夠

43、多,細(xì)胞的體積是不是足夠大等。中-后期檢驗(yàn)點(diǎn):紡錘體組裝的檢驗(yàn),作用是抑制著絲點(diǎn)沒有正確連接到紡錘體上的染色體,確保紡錘體正確組裝。限制點(diǎn):或者稱為啟動(dòng)點(diǎn)是G0期進(jìn)入G1早期的一個(gè)檢查點(diǎn),也是是哺乳動(dòng)物細(xì)胞周期G1晚期控制進(jìn)入S期的調(diào)節(jié)點(diǎn),相當(dāng)于酵母的START點(diǎn)。有絲分裂(每個(gè)階段的表現(xiàn)):是指一種真核細(xì)胞分裂產(chǎn)生體細(xì)胞的過程。特點(diǎn)是有紡錘體染色體出現(xiàn),子染色體被平均分配到子細(xì)胞,這種分裂方式普遍見于高等動(dòng)植物(動(dòng)物和高等植物)。間期有絲分裂間期分為G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2(DNA合成后期) 三個(gè)階段,其中G1期與G2期進(jìn)行RNA(即核糖核酸)的復(fù)制與有關(guān)蛋白質(zhì)的合成

44、,S期進(jìn)行DNA的復(fù)制;其中,G1期主要是染色體蛋白質(zhì)和DNA解旋酶的合成,G2期主要是細(xì)胞分裂期有關(guān)酶與紡錘絲蛋白質(zhì)的合成。前期 仁膜消失現(xiàn)兩體中期 染色體整列完成并且排列到赤道面上,紡錘體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)典型的紡錘樣。后期 姐妹染色單體分離,分別向兩極運(yùn)動(dòng)。末期 動(dòng)力微管消失,極微管繼續(xù)加長(zhǎng),較多的分布于兩組染色單體之間。第十四章 細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞MPF:即卵細(xì)胞成熟促進(jìn)因子,或細(xì)胞有絲分裂促進(jìn)因子,也稱M期促進(jìn)因子。細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)控:周期蛋白依賴性蛋白激酶(CDK)對(duì)細(xì)胞周期運(yùn)行起著核心作用,不同的CDK在細(xì)胞周期的不同時(shí)期表現(xiàn)不同的活性。進(jìn)而對(duì)細(xì)胞周期的不同時(shí)期進(jìn)行調(diào)節(jié)。第十五章 細(xì)胞分化

45、與胚胎發(fā)育細(xì)胞分化:是指同一來源的細(xì)胞逐漸產(chǎn)生出形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能特征各不相同的細(xì)胞類群的過程,其結(jié)果是在空間上細(xì)胞產(chǎn)生差異,在時(shí)間上同一細(xì)胞與其從前的狀態(tài)有所不同。細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因組在時(shí)間和空間上的選擇性表達(dá),通過不同基因表達(dá)的開啟或關(guān)閉,最終產(chǎn)生標(biāo)志性蛋白質(zhì)。一般情況下,細(xì)胞分化過程是不可逆的。管家基因、奢侈基因:持家基因是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類基因,其產(chǎn)物是對(duì)維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的,奢侈基因是指不同的細(xì)胞類型進(jìn)行特異性表達(dá)的因。細(xì)胞的全能性:是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有形成完整有機(jī)體的潛能或特性。在多細(xì)胞生物中每個(gè)個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核具有個(gè)體發(fā)育的全部基因,在一定條件下,都可以發(fā)展

46、成多功能APSC多能細(xì)胞,而且只要條件許可,每個(gè)個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核都可發(fā)育成完整的個(gè)體。多能干細(xì)胞:干細(xì)胞是一類具有自我更新、自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞。在一定條件下,它可以分化成多種APSC多能細(xì)胞,是一類具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞。多能干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能,但失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力,發(fā)育潛能受到一定的限制。單能性細(xì)胞:又稱專一性干細(xì)胞,是指只能產(chǎn)生一種細(xì)胞類型,但具有自更新屬性的細(xì)胞,從而將其與非干細(xì)胞區(qū)分開。影響細(xì)胞分化的因素:受精卵細(xì)胞質(zhì)的不均一性;胞外信號(hào)分子的影響;細(xì)胞間的相互作用與位置效應(yīng);細(xì)胞記憶與決定;環(huán)境對(duì)性別的影響;染色質(zhì)變化與基因重排的影響。第十六章 細(xì)胞死亡與細(xì)胞衰老細(xì)胞凋亡(概念、特征):指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制的細(xì)胞自主的有序的死亡。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死不同,細(xì)胞凋亡不是一件被動(dòng)的過程,而是主動(dòng)過程,它涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控等的作用,它并不是病理?xiàng)l件下,自體損傷的一種現(xiàn)象,而是為更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動(dòng)爭(zhēng)取的一種死亡過程。特征:凋亡的起始 染色體固縮、分離并沿核膜分布,細(xì)胞發(fā)生皺縮。凋亡小體的形成 細(xì)胞質(zhì)膜反折,包裹染色質(zhì)片段和細(xì)胞器等細(xì)胞碎片,形成芽狀突起并逐

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