細(xì)胞生物學(xué)期末復(fù)習(xí)參考材料

1、細(xì)胞生物學(xué)期末復(fù)習(xí)參考材料備注：首先感謝參與整理材料的同學(xué)！本材料大部分根據(jù)老師提供的課件進(jìn)行整理，由于主客觀因素，難免會(huì)存在錯(cuò)誤，僅供參考。若有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，請與學(xué)習(xí)部聯(lián)系，以便及時(shí)修改！最后預(yù)祝大家考試順利第一章：緒論（整理者：賴笑媚）一、基礎(chǔ)知識(shí)：1 細(xì)胞生物學(xué)的研究內(nèi)容：細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞重要生命活動(dòng)包括：細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究；生物膜與細(xì)胞器的研究；細(xì)胞骨架體系的研究；細(xì)胞增殖及其調(diào)控；細(xì)胞分化及其調(diào)控；細(xì)胞的衰老與凋亡；細(xì)胞的起源與進(jìn)化；細(xì)胞工程。2 細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史：細(xì)胞生物學(xué)的歷史大致可以劃分為四個(gè)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

2、知識(shí)的積累階段。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。第四階段：分子細(xì)胞生物學(xué)的時(shí)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)胞生物學(xué)的發(fā)展前景：推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)生長點(diǎn)；推動(dòng)醫(yī)學(xué)革命，延長人類壽命；推動(dòng)綠色革命，解決食品危機(jī)；創(chuàng)造新品種，改善生態(tài)環(huán)境；發(fā)展綠色能源，解決能源危機(jī)；生物安全關(guān)系到國家安全；沖擊傳統(tǒng)倫理觀念。二、要點(diǎn)：從細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史理解科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展關(guān)系三、

3、名詞1 細(xì)胞生物學(xué)：研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，它是在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞增殖、分化、衰老與凋亡、細(xì)胞信號傳遞、真核細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控、細(xì)胞起源與進(jìn)化等為主要內(nèi)容。核心問題是將遺傳與發(fā)育在細(xì)胞水平上結(jié)合起來。2 細(xì)胞學(xué)說基本內(nèi)容：細(xì)胞是有機(jī)體，一切動(dòng)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(gè)細(xì)胞作為一個(gè)相對獨(dú)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。第二章：細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性（整理者：謝玲玲）一、基礎(chǔ)知識(shí)1 對細(xì)胞的基本理解1）細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位： 一切有機(jī)體都

4、由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位 細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位 細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ) 細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性 沒有細(xì)胞就沒有完整的生命2）細(xì)胞的基本共性： 所有的細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成。 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RNA 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(jī)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 病毒相關(guān)知識(shí)1）病毒（Virus）是一類非細(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

5、要特征：個(gè)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)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類： DNA病毒與RNA病毒 。一個(gè)成熟有感染性的病毒顆粒稱“病毒體”（Virion）。病毒具多樣性，電鏡下觀察有五種形態(tài)：球形（Sphericity）：大多數(shù)人類和動(dòng)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

6、病毒有時(shí)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2）類病毒（viroid）僅由一個(gè)有感染性的RNA構(gòu)成；3）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。3 原核細(xì)胞的類型及特征1）基本特點(diǎn)：遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成；細(xì)胞內(nèi)沒有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核膜。2）類型： 支原體（mycoplast）目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡單的細(xì)胞；

7、 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，分子量小（僅有大腸桿菌的五分之一）。 細(xì)菌：是在自然界分布最廣、個(gè)體數(shù)量最多的有機(jī)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)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。可根據(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(jī)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

8、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(gè)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(diǎn)及進(jìn)化地位1）與原核細(xì)胞相似：古核細(xì)胞沒有核膜，其基因組結(jié)構(gòu)為一環(huán)狀DNA，常常含有操縱子結(jié)構(gòu)。2）與真核細(xì)胞相似：（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；（3）有類核小體結(jié)構(gòu)：古細(xì)菌具有組蛋白，而且能與；（4）有類似真核細(xì)胞的核糖體：多數(shù)古細(xì)菌類的核糖；（55

9、）之間；（5）5SrRNA：根據(jù)對5SrRNA的分子進(jìn)化；3）除上述各點(diǎn)外，根據(jù)DNA聚合酶分析，氨基酰t；二、要點(diǎn)；1病毒的種類（舉例與人類生活密切相關(guān)的病毒）；1）真病毒：由核酸分菌那樣由肽聚糖構(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，多數(shù)古核細(xì)胞的基因組中存在內(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)合成。（5）5S rRNA：根據(jù)對5S rR

10、NA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。3）除上述各點(diǎn)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(diǎn)得到了加強(qiáng)。二、要點(diǎn)1 病毒的種類（舉例與人類生活密切相關(guān)的病毒）1）真病毒：由核酸分子與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體。2）類病毒僅由一個(gè)有感染性的RNA構(gòu)成；3）朊病毒（ 僅由感染性的蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成；例子：病牛病、人類庫魯病及克-雅氏癥等

11、慢性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。 根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類： DNA病毒與RNA病毒 。DNA病毒所含的DNA分子又有雙鏈DNA與單鏈DNA的區(qū)別，而RNA病毒所含的RNA分子也有單鏈RNA與雙鏈RNA的區(qū)別。 與人類生活密切相關(guān)的病毒：DNA病毒：天花病毒、RNA病毒：SARS、HIV2 病毒與進(jìn)化的關(guān)系：病毒是非細(xì)胞形態(tài)的生命體，它的主要生命活動(dòng)必須要在細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)。病毒與細(xì)胞在起源上的關(guān)系主要存在3種觀點(diǎn)：（1細(xì)胞病毒（2細(xì)胞（3 病毒現(xiàn)在第二與第三種觀點(diǎn)比較容易接受。而第三種觀點(diǎn)越來越具收服力。其主要依據(jù)與論點(diǎn)是： 病毒具徹底寄生性，沒有細(xì)胞的存在就沒有病毒繁殖，因此只能是先有細(xì)胞后

12、有病毒。 已經(jīng)證明，有些病毒的核酸與哺乳動(dòng)物細(xì)胞DNA某些片段的堿基序列十分相似。 病毒可看做DNA與蛋白質(zhì)或RNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合大分子，與細(xì)胞內(nèi)核蛋白分子有相似之處。 真核生物中普遍存在的第二類反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的兩端含有長末端重復(fù)序列，結(jié)構(gòu)與整合于基因組上的反轉(zhuǎn)錄病毒相似。3原核細(xì)胞的特點(diǎn)及其類型（見基礎(chǔ)知識(shí)3）4 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較：（1）基本特征：詳見課本P36（2）原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)裝置和基因表達(dá)的比較：詳見課本P37。5 古核細(xì)胞的進(jìn)化地位及其依據(jù)：詳見基礎(chǔ)知識(shí)4三、名詞1 細(xì)胞：細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位，所有的細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成。2 病毒（virus）:核酸分子（D

13、NA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體；根據(jù)病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：DNA病毒與RNA病毒。3 類病毒：僅由一個(gè)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。4 支原體：目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡單的細(xì)胞，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，分子量小（僅有大腸桿菌的五分之一）。5 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(jī)制不一樣，因此被認(rèn)為是最簡單的植物。

14、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(gè)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。6 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； 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(qiáng)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

15、protein）。7 古核細(xì)胞（古細(xì)菌）（archaebacteria）: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。第三章：細(xì)胞生物學(xué)研究方法（整理者：賴笑媚）一、基礎(chǔ)知識(shí)：1 顯微鏡的基本原理（分辨率公式）1）分辨率是指區(qū)分開兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的最小距離其中 N=介質(zhì)折射率；=鏡口角，=入射光波長2）原理：詳見課件2 各類顯微鏡的基本用途1）倒置顯微鏡：組成和普通顯微鏡一樣，只不過物鏡與照明系統(tǒng)顛倒，前者在載物臺(tái)之下，后者在載物臺(tái)之上，用于觀察培養(yǎng)的活細(xì)胞，具有相差物鏡

16、。2）微分干涉顯微鏡(DIC) ：DIC顯微鏡使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，特別是一些較大的細(xì)胞器，如核、線粒體等，立體感特別強(qiáng)，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。3）掃描電子顯微鏡：用來觀察標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。4） 激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)：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(jì)以及細(xì)胞形態(tài)的測量。5）相差顯微鏡 ：可用于觀察活細(xì)胞3 透射和掃描電鏡的基本原理及制樣技術(shù)1）投射電子顯微鏡基本原理：電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的成像原理基本一樣，所不同的是前者用電子束作光源，用電磁場作透鏡。另外，由于電子束的穿透力很弱，因此用于電鏡的標(biāo)本須制成

17、厚度約50nm左右的超薄切片。這種切片需要用超薄切片機(jī)（ultramicrotome）制作。電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達(dá)近百萬倍、由電子束照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng)（物鏡、中間鏡與投影鏡組成）、真空系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)、4部分構(gòu)成。2）制樣技術(shù)： 冰凍蝕刻技術(shù) 標(biāo)本置于-100?C的干冰或-196?C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；負(fù)染色技術(shù)負(fù)染就是用重金屬鹽（如磷鎢酸、醋酸雙；超薄切片技術(shù)通常以鋨酸和戊二醛固定樣品，以環(huán)氧；3）掃描電子顯微鏡基本原理：用一束極細(xì)的電子束掃；4了解各種細(xì)胞成分分析方法的原理；1）離心分離

18、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；密度梯度離心：用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或；2）細(xì)胞即升華，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(qiáng)反差和強(qiáng)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)。 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，分辨力可達(dá)

19、1.5nm左右 超薄切片技術(shù) 通常以鋨酸和戊二醛固定樣品，以環(huán)氧樹脂包埋，以熱膨脹或螺旋推進(jìn)的方式推進(jìn)樣品切片厚2050nm3）掃描電子顯微鏡基本原理：用一束極細(xì)的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子由探測體收集，并被轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺俳?jīng)光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹?qiáng)度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。為了使標(biāo)本表面發(fā)射出次級電子，標(biāo)本在固定、脫水后，要噴涂上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級電子信號。4 了解各種細(xì)胞成分分析方法的原理1）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

20、同大小的細(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)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，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，常用的介質(zhì)為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。2）細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、酶、糖與脂類等的顯示方法：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。3）特異蛋白抗原的定位與定性（免疫細(xì)胞化學(xué)）：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)。4）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

21、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(shí)別，從而顯示出位置。5）定量細(xì)胞化學(xué)分析技術(shù)：細(xì)胞顯微分光光度術(shù)（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)）流式細(xì)胞儀（流式細(xì)胞術(shù)是對單個(gè)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(shí)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。）5 了解細(xì)胞工程常用的幾種技術(shù)1）細(xì)胞融合（cell fusion）技術(shù)：通過培養(yǎng)和誘導(dǎo)，兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞合并成一個(gè)雙核

22、或多核細(xì)胞的過程稱為細(xì)胞融合或細(xì)胞雜交。誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有三種：生物方法（病毒）、化學(xué)方法（聚乙二醇PEG）、物理方法（電激和激光）。2）顯微操作技術(shù)：在高倍復(fù)式顯微鏡下，利用顯微操作器進(jìn)行細(xì)胞或早期胚胎操作的一種方法。包括細(xì)胞核移植、顯微注射、嵌合體技術(shù)、胚胎移植以及顯微切割等。3）單克隆抗體技術(shù)：單克隆抗體技術(shù)是細(xì)胞雜交技術(shù)的成功應(yīng)用，正常淋巴細(xì)胞（如小鼠脾細(xì)胞）具有分泌抗體的能力，但不能在體外長期培養(yǎng)，瘤細(xì)胞（如骨髓瘤）可以在體外長期培養(yǎng)，但不分泌抗體。二、要點(diǎn)：了解研究方法的基本用途，能根據(jù)研究目的選用合適的研究方法三、名詞1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

23、不同大小的細(xì)胞和細(xì)胞器2 密度梯度離心：用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，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，常用的介質(zhì)為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。 3 免疫熒光技術(shù)：用熒光標(biāo)記的抗體或抗原與樣品(細(xì)胞、組織或分離的物質(zhì)等)中相應(yīng)的抗原或抗體結(jié)合，以適當(dāng)檢測熒光的技術(shù)對其進(jìn)行分析的方法。4 原位雜交：用標(biāo)記的單鏈DNA或RNA探針顯示出與其互補(bǔ)的核苷酸序列在組織或細(xì)胞中的位置。5 群體培養(yǎng)：將含有一定數(shù)量細(xì)胞的懸液置于培養(yǎng)瓶中，讓細(xì)胞貼壁生長，匯合后形成均勻的單細(xì)胞層。6 克隆培養(yǎng)：將高度稀釋的游離細(xì)胞懸液加入培養(yǎng)瓶中，各個(gè)細(xì)胞貼壁后，彼

24、此距離較遠(yuǎn)，經(jīng)過生長增殖每一個(gè)細(xì)胞形成一個(gè)細(xì)胞集落。 7 細(xì)胞融合：通過培養(yǎng)和誘導(dǎo)，兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞合并成一個(gè)雙核或多核細(xì)胞的過程稱為細(xì)胞融合或細(xì)胞雜交。8 單克隆抗體：高度均質(zhì)性的特異性抗體，由一個(gè)識(shí)別單一抗原表位的B細(xì)胞克隆所分泌。一般來自雜交瘤細(xì)胞。9 模式生物：作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵匝芯刻囟ㄉ飳W(xué)現(xiàn)象的動(dòng)物、植物和微生物。從研究模式生物得到的結(jié)論，通常可適用于其他生物。通常具有個(gè)體較小、容易培養(yǎng)、操作簡單、生長繁殖快的特點(diǎn)。第四章：細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面（整理者：藍(lán)麗萍）一、基礎(chǔ)知識(shí)1 生物膜的基本結(jié)構(gòu) 具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)的性質(zhì)。磷脂分子以疏水性尾部相

25、對，極性頭部朝向水相形成脂雙分子層，它是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分，尚未發(fā)現(xiàn)在生物膜結(jié)構(gòu)中起組織作用的蛋白。但在脂筏中存在某些有助于其結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的功能蛋白。 蛋白分子以不同的方式鑲嵌在脂雙分子中或結(jié)合在其表面，蛋白的類型、蛋白分布的不對稱性及其與脂分子的協(xié)同作用賦予生物膜各自的特性與功能。 生物膜可看作是在雙層脂分子中嵌有蛋白質(zhì)的二維溶液。然而膜蛋白與膜脂之間，膜蛋白與膜蛋白之間及其與膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動(dòng)性，同時(shí)也形成了賴以完成多種膜功能的脂筏等結(jié)構(gòu)2 生物膜的成分膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇3種類型。膜蛋白分為3類：外在膜蛋白、內(nèi)在膜蛋

26、白和脂錨定膜蛋白。3 細(xì)胞連接的類型和功能1）類型 封閉連接（occluding junction）將相鄰上皮細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，阻止溶液中的小分子沿細(xì)胞間隙從細(xì)胞一側(cè)滲透到另一端。緊密連接是這種連接的典型代表。 錨定連接（anchoring junction）通過細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及細(xì)胞骨架系統(tǒng)將相鄰細(xì)胞，或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間連接起來。根據(jù)直接參與細(xì)胞連接的細(xì)胞骨架纖維種類的不同，錨定連接又分為與中間絲相關(guān)的錨定連接和雨肌動(dòng)蛋白絲相關(guān)的錨定連接。前者包括橋粒和半橋粒，后者主要有黏合帶和黏合斑。 通訊連接（communicating junction）介導(dǎo)相鄰細(xì)胞間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、化學(xué)或電信號的傳

27、遞，主要包括間隙連接、神經(jīng)元間的化學(xué)突觸和植物間的胞間連絲。2）功能 緊密連接有兩種功能。緊密連接阻止可溶性物質(zhì)從上皮細(xì)胞層一側(cè)通過胞外間隙擴(kuò)散到另一側(cè)，形成滲透屏障，；錨定連接功能（略）；（以間隙連接為代表）功能主要有三種間隙連接在；二、要點(diǎn)：；1膜的流動(dòng)性相關(guān)因素：；膜的流動(dòng)性是由膜脂的流動(dòng)性和膜蛋白的流動(dòng)性決定的；膜脂的流動(dòng)性主要指脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，它在很大程度；2生物膜的結(jié)構(gòu)特征；3各類細(xì)胞連接的結(jié)構(gòu)和功能；4脂質(zhì)體的應(yīng)用：；脂質(zhì)體是研究膜脂與膜蛋白及其生物學(xué)性胞層一側(cè)通過胞外間隙擴(kuò)散到另一側(cè)，形成滲透屏障，起重要的封閉作用。形成上皮細(xì)胞質(zhì)膜蛋白與膜脂分子側(cè)向擴(kuò)散的屏障，從而維持上皮細(xì)

28、胞的極性。 錨定連接功能（略） （以間隙連接為代表）功能主要有三種間隙連接在代謝耦聯(lián)中的作用 間隙連接能夠允許小分子代謝物和信號分子通過試細(xì)胞間代謝耦聯(lián)的基礎(chǔ)。間隙連接在神經(jīng)沖動(dòng)信息傳遞過程中的作用 神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞之間通過突觸完成神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)。間隙連接在卵泡和早期胚胎發(fā)育過程中的作用 卵泡的正常發(fā)育依賴于間隙連接。間隙連接也出現(xiàn)在動(dòng)物胚胎發(fā)育的早期。二、要點(diǎn)：1 膜的流動(dòng)性相關(guān)因素：膜的流動(dòng)性是由膜脂的流動(dòng)性和膜蛋白的流動(dòng)性決定的膜脂的流動(dòng)性主要指脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，它在很大程度上是由脂分子本身的性質(zhì)決定的。一般來說，脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高，膜脂的流動(dòng)性越大。2 生物膜的結(jié)

29、構(gòu)特征3 各類細(xì)胞連接的結(jié)構(gòu)和功能4 脂質(zhì)體的應(yīng)用：脂質(zhì)體是研究膜脂與膜蛋白及其生物學(xué)性質(zhì)的極好的實(shí)驗(yàn)材料。脂質(zhì)體中裹入DNA可有效地將其導(dǎo)入細(xì)胞中。在臨床治療中，脂質(zhì)體也有誘人的應(yīng)用前提。脂質(zhì)體中裹入不同的藥物或酶等具有特殊功能的生物大分子，可有望用于診斷與治療多種疾病，特別是脂質(zhì)體技術(shù)與單抗及其他技術(shù)結(jié)合，可使藥物更有效地作用于靶細(xì)胞以減少對機(jī)體的損傷。5 細(xì)胞粘附分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1） 鈣黏蛋白鈣黏蛋白是一種同親性結(jié)合、Ca離子依賴的細(xì)胞黏著糖蛋白，對胚胎發(fā)育中的細(xì)胞識(shí)別，遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有重要作用。鈣黏蛋白往往形成二聚體或多聚體，在細(xì)胞外的肽鏈部分折疊形成5個(gè)或6個(gè)重

30、復(fù)結(jié)構(gòu)域，Ca離子就結(jié)合在重復(fù)結(jié)構(gòu)域之間，從而賦予鈣黏蛋白分子剛性和強(qiáng)度。（2） 選擇素選擇素是一類異親性結(jié)合、Ca離子依賴的細(xì)胞黏著分子，能與特異糖基識(shí)別并結(jié)合。選擇素主要參與白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與黏著，幫助白細(xì)胞從血液進(jìn)入炎癥部位。（3） 免疫球蛋白超家族免疫球超家族指分子結(jié)構(gòu)中具有與免疫球蛋白類似的結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞黏著分子超家族。其中有的介導(dǎo)同親型細(xì)胞黏著，有的介導(dǎo)異親型細(xì)胞黏著，但免疫球蛋白超家族的黏著都不依賴Ca離子。（4） 整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白普遍存在于脊椎動(dòng)物細(xì)胞表面，屬于異親型結(jié)合、Ca離子或Mg離子依賴性的細(xì)胞黏著分子，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞之間或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間的黏著。整聯(lián)蛋白由

31、、兩個(gè)亞基形成跨膜二聚體。三、名詞：1、細(xì)胞質(zhì)膜（plasma membrane）是指圍繞在細(xì)胞最外層，有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的生物膜。2、流動(dòng)鑲嵌模型（fluid mosaic model）膜蛋白不對稱的分布在質(zhì)膜中，有的鑲在膜表面，有的嵌入或橫跨脂雙分子層，膜蛋白和膜脂均可側(cè)向運(yùn)動(dòng)。3、脂質(zhì)體（liposome）是指根據(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。4、膜骨架（membrane associated cytoskeleton）是指細(xì)胞質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，它參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。5、去垢劑（detergent）是指

32、一端親水另一端疏水的兩性小分子，是分離與研究膜蛋白的常用試劑。去垢劑有離子型去垢劑和非離子型去垢劑兩類。6、緊密連接（tight junction）是封閉連接的典型代表，指將相鄰上皮細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，阻止溶液中的小分子沿細(xì)胞間隙從細(xì)胞一側(cè)滲透到另一端。7、橋粒（desmosome）是細(xì)胞與細(xì)胞間的一種錨定連接方式，在質(zhì)膜內(nèi)表面有明顯的致密胞質(zhì)斑，為與之連接的中間絲提供錨定位點(diǎn)。8、黏合斑（focal adhesion）是細(xì)胞與胞外基質(zhì)之間的連接方式，參與的細(xì)胞骨架組分是微絲，跨膜粘連蛋白是整聯(lián)蛋白，有助于維持細(xì)胞在運(yùn)動(dòng)過程中的張力以及細(xì)胞生長的信號傳遞。9、間隙連接（gap junc

33、tion）是在動(dòng)物細(xì)胞間專司細(xì)胞間通信的連接方式。相鄰細(xì)胞質(zhì)膜上的兩個(gè)連接子對接形成中空的完整的間隙連接結(jié)構(gòu)，以利于小分子通過。10、胞間連絲(plasmodesma)指相鄰植物細(xì)胞之間的聯(lián)系通道，直接穿過兩相鄰細(xì)胞的細(xì)胞壁。第五章：物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸（整理者：許珍）一、基礎(chǔ)知識(shí)：1、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋停汉唵螖U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散2、被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋?：（1）由ATP直接提供能量的主動(dòng)運(yùn)輸 如鈉鉀泵、鈣離子泵、質(zhì)子泵、ABC超家族等（2）由ATP間接提供能量的主動(dòng)運(yùn)輸 如協(xié)同運(yùn)輸（3）光能驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)運(yùn)輸，見于細(xì)菌3、膜泡運(yùn)輸?shù)念愋停喊套饔煤桶伦饔冒谭譃椋和淌勺饔煤桶嬜饔冒路譃椋航M成型的外排途徑和調(diào)節(jié)型

34、外排途徑二、要點(diǎn)：1 鈉鉀泵的工作原理：Na+-K+泵具有ATP酶活性，因此又稱Na+-K+ ATPase。 Na+-K+泵是由2個(gè)亞基和2個(gè)亞基組成的四聚體。在細(xì)胞內(nèi)側(cè)亞基與Na+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亞基構(gòu)象發(fā)生改變，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+泵進(jìn)細(xì)胞，完成整個(gè)循環(huán)。Na+依賴的磷酸化和K+依賴的去磷酸化引起的構(gòu)象變化有序交替發(fā)生，每個(gè)循環(huán)消耗1個(gè)ATP分子，泵出3個(gè)Na+和泵進(jìn)2個(gè)K+。 2 協(xié)同運(yùn)輸?shù)墓ぷ髟恚河蒒a+-K+泵（或H+-泵）與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP所完成的

35、主動(dòng)運(yùn)輸方式。物質(zhì)跨膜運(yùn)動(dòng)所需要的直接動(dòng)力來自膜兩側(cè)例子的電化學(xué)梯度，而這種離子電化學(xué)梯度是通過Na+-K+ 泵（或H+泵）消耗ATP實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子順電化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)移方向的關(guān)系，協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)分為同向轉(zhuǎn)運(yùn)和反向轉(zhuǎn)運(yùn)。同向轉(zhuǎn)運(yùn)是物質(zhì)運(yùn)輸方向和離子移動(dòng)方向相同，如小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖或氨基酸等有機(jī)物，就是伴隨Na+從細(xì)胞外流入細(xì)胞內(nèi)而完成的。完成同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)的載體蛋白有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，必須同時(shí)與Na+和特異的氨基酸或葡萄糖分子結(jié)合才能進(jìn)行同向轉(zhuǎn)運(yùn)。反向轉(zhuǎn)運(yùn)是指物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反。三、名詞1、被動(dòng)運(yùn)輸：是指通過簡單擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)物質(zhì)由高濃度向低濃度方向的

36、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)， 不需要消耗能量。2、簡單擴(kuò)散：物質(zhì)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，順濃度梯度，不需要提供能量，也沒有膜蛋白的協(xié)助的擴(kuò)散。3、協(xié)助擴(kuò)散：是物質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要細(xì)胞提供能量，有特異性膜蛋白的協(xié)助擴(kuò)散；4、載體蛋白：通透酶（permease）性質(zhì)，介；5、通道蛋白：具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；離子通；6、主動(dòng)運(yùn)輸：是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度；7、鈉鉀泵：它會(huì)使細(xì)胞外的Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi)，；8、協(xié)同運(yùn)輸：由Na+-K+泵（或H+-泵）與載；9、膜泡運(yùn)輸：；10、胞吞作用：完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸；11細(xì)胞提供能量，有特異性膜蛋白的協(xié)助擴(kuò)散。4、載體蛋白：通透酶（p

37、ermease）性質(zhì)，介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸。5、通道蛋白：具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；離子通道是門控的；只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸，又稱離子通道 。6、主動(dòng)運(yùn)輸：是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。7、鈉鉀泵：它會(huì)使細(xì)胞外的Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi)，當(dāng)Na+順著濃度差進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，會(huì)經(jīng)由本體蛋白質(zhì)的運(yùn)載體將不易通過細(xì)胞膜的物質(zhì)以共同運(yùn)輸?shù)姆绞綆爰?xì)胞。8、協(xié)同運(yùn)輸 ：由Na+-K+泵（或H+-泵）與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP所完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式 。9、膜泡運(yùn)輸 ：10、胞吞作用 ：完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，質(zhì)膜內(nèi)陷，形成包圍細(xì)

38、胞外物質(zhì)的囊泡，又稱膜泡運(yùn)輸，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。11、胞吐作用 ： 某些大分子物質(zhì)通過形成小囊泡從細(xì)胞內(nèi)部移至細(xì)胞表面，小囊泡的膜與質(zhì)膜融合，將物質(zhì)排出細(xì)胞之外，這個(gè)過程也稱為外排作用12、胞飲作用 ：細(xì)胞吞入的物質(zhì)為液體或極小的顆粒物質(zhì)，這種內(nèi)吞作用稱為胞飲作用13、組成型外排 ：所有真核細(xì)胞都有從高爾基體反面管網(wǎng)區(qū)分泌的囊泡向質(zhì)膜流動(dòng)并與之融合的穩(wěn)定過程，通過這種方式，新合成的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)以囊泡的形式連續(xù)不斷的供應(yīng)質(zhì)膜更新，從而確保細(xì)胞分裂前質(zhì)膜的生長。14、調(diào)節(jié)型外排 ：分泌細(xì)胞產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液）存儲(chǔ)在分泌泡內(nèi)，當(dāng)細(xì)胞受到胞外信號刺激時(shí)，分泌泡與質(zhì)膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。第六章：

39、線粒體和葉綠體（整理者：吳艷梅，賴笑媚）線粒體功能、半自主性細(xì)胞器、真核生物起源一、基礎(chǔ)知識(shí)1線粒體的結(jié)構(gòu)和酶的定位（1）線粒體的結(jié)構(gòu)外膜(outer membrane）：脂類和蛋白質(zhì)約各占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（與心磷脂有關(guān)），向內(nèi)折疊形成嵴（cristae）,含有與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白（基粒）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

40、糖體。（2）線粒體酶的定位2氧化磷酸化的分子基礎(chǔ)和偶聯(lián)機(jī)制半自主性細(xì)胞器的問題（1）氧化磷酸化的分子基礎(chǔ)1）氧化(電子傳遞、消耗氧, 放能)與磷酸化(ADP+Pi，儲(chǔ)能)同時(shí)進(jìn)行，密切偶連，分別由兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)體系執(zhí)行：2）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3）ATP合成酶（ATP synthase）(磷酸化的分子基礎(chǔ)) 線粒體ATP合成系統(tǒng)的解離與重建實(shí)驗(yàn)證明電子傳遞與ATP合成是由兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)體系執(zhí)行, F1顆粒具有ATP酶活性 工作特點(diǎn)：可逆性復(fù)合酶，即既能利用質(zhì)子電化學(xué)梯度儲(chǔ)存的能量合成ATP

41、, 又能水解ATP將質(zhì)子從基質(zhì)泵到膜間隙 ATP合成機(jī)制: 旋轉(zhuǎn)催化理論（結(jié)合變構(gòu)機(jī)制）（2）偶聯(lián)機(jī)制半自主性細(xì)胞器的問題 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(shí)，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(gè)梯度驅(qū)使下，H+穿過ATP合成酶回到基質(zhì)，同時(shí) 合成ATP,電化學(xué)梯度中蘊(yùn)藏的能量儲(chǔ)存到ATP高能磷酸鍵。 支持化學(xué)滲透假說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)該實(shí)驗(yàn)表明：質(zhì)子動(dòng)力勢乃ATP合成的動(dòng)力；膜應(yīng)具有完整性；電子傳遞與ATP合成是兩件相關(guān)而又不同的事件。3真核細(xì)胞起源的內(nèi)共生假說（1）內(nèi)容：線粒體的祖先-原線粒體是一種革蘭氏陰性細(xì)菌；葉綠體的

42、祖先是原核生物的藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria），即藍(lán)藻。（2）內(nèi)共生起源學(xué)說的主要論據(jù)基因組在大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌相似，而與真核細(xì)胞不同。 有自己完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，能獨(dú)立合成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)合成機(jī)制有很多類似細(xì)菌而不同于真核生物。兩層被膜有不同的進(jìn)化來源，外膜與細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)相似，內(nèi)膜與細(xì)菌質(zhì)膜相似。以分裂的方式進(jìn)行繁殖，與細(xì)菌的繁殖方式相同。能在異源細(xì)胞內(nèi)長期生存，說明線粒體和葉綠體具有的自主性與共生性的特征。線粒體的祖先很可能來自反硝化副球菌或紫色非硫光合細(xì)菌。發(fā)現(xiàn)介于胞內(nèi)共生藍(lán)藻與葉綠體之間的結(jié)構(gòu)-藍(lán)小體，其特征在很多方面可作為原始藍(lán)藻向葉綠體演化的佐證。二、要點(diǎn)1 F1F

43、0-ATP合酶的結(jié)構(gòu)和功能及工作過程 （內(nèi)容較多，詳見課本P139-142 ATP合酶的結(jié)構(gòu)與組成）2為什么說線粒體和葉綠體是半自主性的細(xì)胞器（1）半自主性細(xì)胞器的概念： 自身含有遺傳表達(dá)系統(tǒng)(自主性)；但編碼的遺傳信息十分有限，其RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、自身構(gòu)建和功能發(fā)揮等必須依賴核基因組編碼的遺傳信息(自主性有限)。（2）.線粒體和葉綠體的DNA：mtDNA /ctDNA形狀、數(shù)量、大小：mtDNA和ctDNA均以半保留方式進(jìn)行自我復(fù)制mtDNA復(fù)制的時(shí)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。ctDNA復(fù)制的時(shí) 間在G1期。復(fù)制仍受核控制 mtDNA表現(xiàn)為母系遺傳，突

44、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；3線粒體DNA的特點(diǎn)；(1)mtDNA分子為環(huán)狀，外環(huán)為重鏈（H），內(nèi)；(2).除與mtDNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄有關(guān)的一小段區(qū)域；(3)每個(gè)線粒體含數(shù)個(gè)mtDNA，動(dòng)物mtDNA；4線粒體和葉綠體自身蛋白來源；（1）線粒體和葉綠體合成蛋白質(zhì)的種類十分有限；（2）線粒體或葉綠體蛋白質(zhì)合成體系對核基因組具有；（3）不同來些遺傳病，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)。3 線粒體DNA的特點(diǎn)(1)mtDNA分子為環(huán)狀，外環(huán)為重鏈（H），內(nèi)環(huán)為輕鏈（L ），大多數(shù)基因由H鏈轉(zhuǎn)錄， 包括2個(gè)rRNA

45、 ， 14個(gè)tRNA 和12個(gè)編碼多肽的mRNA ， L鏈編碼另外8個(gè)tRNA和一條多肽鏈。(2).除與mtDNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄有關(guān)的一小段區(qū)域外，無內(nèi)含子序列。(3)每個(gè)線粒體含數(shù)個(gè)m tDNA，動(dòng)物m tDNA 約16-20kb，mtDNA上的基因相互連接或僅間隔幾個(gè)核苷酸序列， 一些多肽基因相互重疊， 幾乎所有閱讀框都缺少非翻譯區(qū)域。很多基因沒有完整的終止密碼， 而僅以T或TA 結(jié)尾，mRNA的終止信號是在轉(zhuǎn)錄后加工時(shí)加上去的。4 線粒體和葉綠體自身蛋白來源（1）線粒體和葉綠體合成蛋白質(zhì)的種類十分有限（2）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（3）不同來源的線粒體基因，其表達(dá)產(chǎn)物

46、既有共性，也存在差異（4） 參加葉綠體組成的蛋白質(zhì)來源有種情況：由ctDNA編碼，在葉綠體核糖體上合成； 由核DNA編碼，在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成； 由核DNA編碼，在葉綠體核糖體上合成。三、名詞：1 F1F0-ATP合酶： 由多亞基組裝形成的多蛋白復(fù)合體，ATP合酶是生物體能量轉(zhuǎn)換的核心酶，參與氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜質(zhì)子動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下催化合成ATP。廣泛存在于線粒體，葉綠體，光合細(xì)菌和異氧菌中。包括兩部分：球狀的F1頭部和嵌于內(nèi)膜的F0基部 2 F1因子 ：是水溶性的蛋白復(fù)合物，由5種類型的9個(gè)亞基組成。 3 F0因子 ：是嵌合在內(nèi)膜的疏水性蛋白復(fù)合體，由a,b,c三個(gè)亞基組成的一個(gè)跨膜質(zhì)

47、子通道4 旋轉(zhuǎn)催化假說（結(jié)合變構(gòu)學(xué)說） ：詳見課本P1405 半自主性細(xì)胞器：自身含有遺傳表達(dá)系統(tǒng)(自主性)；但編碼的遺傳信息十分有限，其RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、自身構(gòu)建和功能發(fā)揮等必須依賴核基因組編碼的遺傳信息(自主性有限)。第七章：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)（整理者：吳艷梅）一、基礎(chǔ)知識(shí)：1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能（1）結(jié)構(gòu)：由封閉的管狀或扁平壤狀膜系統(tǒng)及其包被的腔形成互相溝通的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多呈扁壤狀，排列較為整齊，因在其表面分布著大量的核糖體而命名。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)常為分支管狀，形成較為復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。（2）功能：1）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)： 蛋白質(zhì)合成；蛋白質(zhì)的修飾與加工；

48、新生肽的折疊與組裝2）光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：脂類的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)；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；肝細(xì)胞葡萄糖的釋放（G-6P?G）；儲(chǔ)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（1）結(jié)構(gòu)：由數(shù)個(gè)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(yùn)輸小泡，在具有極性的細(xì)胞中，高爾基體常大量分布于分泌端的細(xì)胞質(zhì)中。高爾基體至少由互相聯(lián)系的3個(gè)部分組成，每部分又可能劃分出更精細(xì)的間隔（2）功能：1）參與細(xì)胞分泌活動(dòng) :對細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，分類和運(yùn)出，其過程是ER上合成蛋白質(zhì)進(jìn)

49、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3）蛋白酶的水解和其它加工過程4）（其他功能：進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能;參與形成溶酶體;參與植物細(xì)胞壁的形成;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（1）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

50、（acrosome）反應(yīng)。（2）分類：分為初級溶酶體和次級溶酶體。其中次級溶酶體包括自噬溶酶體和異噬溶酶體4 蛋白分選與加工蛋白質(zhì)的分選大體可分為兩條途徑：1翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上完成多肽鏈的合成，然后轉(zhuǎn)運(yùn)至膜圍繞的細(xì)胞器2共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：蛋白質(zhì)合成在游離核糖體上起始之后由信號肽引導(dǎo)轉(zhuǎn)移至粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，然后新生肽邊合成邊轉(zhuǎn)入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，再經(jīng)高爾基體加工包裝運(yùn)至溶酶體，細(xì)胞質(zhì)膜或分泌到細(xì)胞外。如果從蛋白質(zhì)分選的轉(zhuǎn)運(yùn)方式或機(jī)制來看，又可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分為4類：1蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)2膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)3選擇性的門控轉(zhuǎn)運(yùn)4細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)二、要點(diǎn)：1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：詳見基礎(chǔ)知識(shí)12 高爾

51、基體的功能 ：詳見基礎(chǔ)知識(shí)23 溶酶體膜特征（1）嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境（2）具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn)（3）膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解 4 糖基化兩種方式5 溶酶體在一些特殊細(xì)胞中的功能詳見基礎(chǔ)知識(shí)36 分泌蛋白合成的信號假說即分泌性蛋白N端序列作為信號肽，指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成，然后在信號肽引導(dǎo)下蛋白質(zhì)邊合成邊通過易位子蛋白復(fù)合體進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，在蛋白質(zhì)合成結(jié)束之前信號肽被切除。三、名詞1內(nèi)膜系統(tǒng)：細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等；2

52、初級溶酶體：呈球形，直徑0.2-0.5um，內(nèi)；3次級溶酶體：是初級溶酶體與細(xì)胞內(nèi)的自噬泡或異噬；4信號肽：分泌蛋白新生肽鏈N端的一段2030氨；5分子伴侶：細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識(shí)別正在合；一、基礎(chǔ)知識(shí)：；1細(xì)胞信號傳遞的方式；（1）細(xì)胞通過分泌化學(xué)信號進(jìn)行細(xì)胞間通訊，這是多；（2）細(xì)胞間接觸依賴性的通訊，指細(xì)胞間直接接觸，酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。2 初級溶酶體：呈球形，直徑0.2-0.5um，內(nèi)容物均一，不含有明顯的顆粒物質(zhì)，外面由一層脂蛋白膜圍繞，厚度為7.5nm。其中含有多種水解酶類，都屬酸性水解酶。3次級溶酶體：是初級溶酶體與細(xì)胞內(nèi)的自噬泡或異噬泡，胞飲泡或吞噬泡融合形成的復(fù)合體

53、，分別稱之為自噬溶酶體和異噬溶酶體，二者都是進(jìn)行消化作用的溶酶體。4信號肽：分泌蛋白新生肽鏈N端的一段2030氨基酸殘基組成的肽段。將分泌蛋白引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，同時(shí)這個(gè)肽段被切除。5分子伴侶：細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識(shí)別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運(yùn)、折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，因此稱為分子“伴侶”。 第八章：細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（整理者：李名森）主要是概念和幾種信號通路一、基礎(chǔ)知識(shí)：1細(xì)胞信號傳遞的方式（1）細(xì)胞通過分泌化學(xué)信號進(jìn)行細(xì)胞間通訊，這是多細(xì)胞生物普遍采用的通訊方式。（2）細(xì)胞間接觸依賴性的通訊，指細(xì)胞間直接接觸，通過與質(zhì)

54、膜結(jié)合的信號分子影響其它細(xì)胞。（3）動(dòng)物相鄰細(xì)胞間形成間隙連接以及植物細(xì)胞間通過胞間連絲使細(xì)胞相互溝通，通過交換小分子來實(shí)現(xiàn)代謝耦聯(lián)或電耦聯(lián)。2細(xì)胞信號通路（1）信號的合成與釋放（2）信號分子運(yùn)至靶細(xì)胞（3）信號分子與靶細(xì)胞受體特異性結(jié)合并導(dǎo)致受體激活（4）活化受體啟動(dòng)胞內(nèi)一種或多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑（5）引發(fā)細(xì)胞功能、代謝或發(fā)育的改變（6）信號的解除并導(dǎo)致細(xì)胞反應(yīng)的終止二、要點(diǎn)：1細(xì)胞內(nèi)受體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一種能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號分子）的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白,少數(shù)是糖脂。一般至少包括兩個(gè)功能區(qū)域，與配體結(jié)合的區(qū)域和產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域，當(dāng)受體與配體結(jié)合后，構(gòu)象改變而產(chǎn)生活性，啟動(dòng)一系列過程，最

55、終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)2 cAMP信號途徑（1）主要效應(yīng)是激活靶酶和開啟基因表達(dá)，這是通過蛋白激酶A完成的。首要效應(yīng)酶是腺苷酸環(huán)化酶，通過腺苷酸環(huán)化酶活性的變化調(diào)節(jié)靶細(xì)胞內(nèi)第二信使cAMP的水平，進(jìn)而影響信號通路的下游事件。（2）反應(yīng)鏈：激素G-蛋白耦聯(lián)受體(GPLR)G-蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP cAMP依賴的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄 （大家可以用自己的話加以描述）這正是從細(xì)胞表面受體通過第二信使cAMP引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)級聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號放大，并表現(xiàn)細(xì)胞整體反應(yīng)的過程3 磷脂酰肌醇信號途徑最大特點(diǎn)是胞外信號被膜受體接受后同時(shí)產(chǎn)生2個(gè)胞內(nèi)信使，分別啟動(dòng)2個(gè)信號傳遞途徑，即IP3/Ca2+和DAG/

56、PKC途徑，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對外界信號的應(yīng)答?！半p信使系統(tǒng)”反應(yīng)鏈：胞外信號分子G-蛋白耦聯(lián)受體G-蛋白IP3胞內(nèi)Ca2+濃度升高Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)細(xì)胞反應(yīng)磷脂酶DG激活PKC蛋白磷酸化、活化Na+/H+交換使胞內(nèi)pH升高?4 酶偶聯(lián)受體的激活受體酪氨酸激酶（RPTKs)為單次跨膜蛋白，配體與受體結(jié)合，導(dǎo)致二聚化形成同源或異源二聚體，二聚體內(nèi)彼此交叉磷酸化胞內(nèi)段酪氨酸殘基。磷酸化的酪氨酸殘基進(jìn)一步導(dǎo)致構(gòu)象變化，或有利于ATP的結(jié)合，或有利于其他受體結(jié)合其他蛋白質(zhì)底物?；罨腞PTKs通過磷酸酪氨酸殘基可以結(jié)合多種細(xì)胞質(zhì)中帶有SH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合蛋白或信號蛋白，基一是接頭蛋白，另一類是在信號通路中

57、有關(guān)的酶。三、名詞：1 細(xì)胞通訊：一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。2 細(xì)胞識(shí)別：細(xì)胞之間通過細(xì)胞表面的信息分子相互作用引起細(xì)胞反應(yīng)的現(xiàn)象。3 信號分子： 是細(xì)胞的信息載體，種類繁多，包括化學(xué)信號諸如各類激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)等以及物理信號諸聲、光、電和溫度變化等。根據(jù)其溶解性可分為親脂性和親水性其共同特點(diǎn)是：特異性，高效性，可被滅活4 受體：一種能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號分子）的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白,少數(shù)是糖脂。一般至少包括兩個(gè)功能區(qū)域，與配體結(jié)合的區(qū)域和產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域，當(dāng)受體與配體結(jié)合后，構(gòu)象改變而產(chǎn)生活性，啟動(dòng)一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)5 分子開關(guān)：兩組在進(jìn)化上保守的胞內(nèi)蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中行使功能，一類是GTP