福師細(xì)胞生物學(xué)ppt課件整理

1、福師細(xì)胞生物學(xué)ppt課件整理丶12o7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(shuō)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：從20世紀(jì)80年代分子克隆技術(shù)的成熟到當(dāng)前，細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合愈來(lái)愈緊密，基因調(diào)控、信號(hào)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?jī)?nèi)容。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是研究細(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

2、功能、細(xì)胞增殖、分化、衰老與凋亡、細(xì)胞信號(hào)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(wèn)題是將遺傳與發(fā)育在細(xì)胞水平上結(jié)合起來(lái)。 生命體是多層次、非線性、多側(cè)面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動(dòng)。因此細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的重要支柱。細(xì)胞學(xué)說(shuō)”的基本內(nèi)容認(rèn)為細(xì)胞是有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),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(duì)獨(dú)立的單位，既有它“自己的” 生命,又對(duì)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(guò)老的細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。細(xì)胞的基本共性所有的細(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

3、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(wú)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。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(lái)檢測(cè)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(guò)放射自顯影來(lái)顯示位置。后來(lái)又發(fā)明了免疫探針?lè)ǎ瑢⑻结樅塑账岬膫?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。細(xì)胞融合通過(guò)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(guò)程稱為細(xì)胞融合（cell fusion）或細(xì)胞雜交（cell hybridization）。

4、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）。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白（carrier proteins）通透酶（permease）性質(zhì)，介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸。通道蛋白（channel proteins）具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；離子通道是門(mén)控的；只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸，又稱離子通道 。各種連接的比較線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器半自主性細(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)。參加葉綠體組成的蛋白質(zhì)來(lái)源有種情況：由ctDNA編碼，

5、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。溶酶體膜的特征：嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境；具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn)；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。溶酶體的標(biāo)志酶：酸性磷酸酶（acid phosphatase）溶酶體類(lèi)型：初級(jí)溶酶體（primary lysosome） 次級(jí)溶酶體（secondary lysosome） -自噬溶酶體（autophagolysosome） -異噬溶酶體（phagolysosome）殘余小體（residual body），又稱后溶酶體。溶酶體的功能：清除無(wú)用的生物大

6、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（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）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(yíng)養(yǎng)；分泌腺細(xì)胞中，溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過(guò)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(guò)程中的精子的頂體（acrosome）反應(yīng)。 分子“伴侶”（molecular chaperones）：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(lèi)分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，因此稱為分子“伴侶”。 信號(hào)假說(shuō)有關(guān)成分: 指導(dǎo)因子： 蛋白質(zhì)N-端的信號(hào)肽（sign

7、al peptide） 信號(hào)識(shí)別顆粒（signal recognition particle，SRP） 信號(hào)識(shí)別顆粒的受體（又稱停泊蛋白docking protein， DP）等 信號(hào)分子其共同特點(diǎn)是：特異性，只能與特定的受體結(jié)合；高效性，幾個(gè)分子即可發(fā)生明顯的生物學(xué)效應(yīng)，這一特性有賴于細(xì)胞的信號(hào)逐級(jí)放大系統(tǒng)；可被滅活，完成信息傳遞后可被降解或修飾而失去活性，保證信息傳遞的完整性和細(xì)胞免于疲勞。受體（receptor）一種能夠識(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

8、性，啟動(dòng)一系列過(guò)程，最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)。 第二信使（second messenger）: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，如cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二?；视停―G） 等cAMP信號(hào)通路的反應(yīng)鏈：激素G-蛋白偶聯(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)錄磷脂酰肌醇信號(hào)通路中間纖維裝配過(guò)程兩個(gè)單體，形成兩股超螺旋二聚體；兩個(gè)二聚體反向平行組裝成四聚體，三個(gè)四聚體長(zhǎng)向連成原絲；兩個(gè)原絲組成原纖維；4根原纖維組成中間纖維。IF裝配與MF,MT裝配相比，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：IF裝配的單體是纖維狀蛋白(MF,MT的單體呈球形)；

9、反向平行的四聚體導(dǎo)致IF不具有極性；IF在體外裝配時(shí)不需要核苷酸或結(jié)合蛋白的輔助，在體內(nèi)裝配后，細(xì)胞中幾乎不存在IF單體(但I(xiàn)F的存在形式也可以受到細(xì)胞調(diào)節(jié)，如核纖層的裝配與解聚)。染色質(zhì)（chromatin）: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。染色體(chromosome):指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中, 由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同,構(gòu)象不同。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位核小體(nucleosome)核小體結(jié)構(gòu)

10、要點(diǎn) :每個(gè)核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個(gè)組蛋白八聚體及一 個(gè)分子H1組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤(pán)狀核心結(jié)構(gòu)146bp的DNA分子超螺旋盤(pán)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20bp DNA，鎖住核小體DNA的進(jìn)出端，起穩(wěn)定核小體的作 用。 包括組蛋白H1和166bp DNA的核小體結(jié)構(gòu)又稱染色質(zhì)小體。兩個(gè)相鄰核小體之間以連接DNA 相連，典型長(zhǎng)度60bp，不同物種變化值 為080bp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，實(shí)驗(yàn)表明，核小體具有自組裝（self-assemble）的性質(zhì)核酶(ribosome)：具有催化

11、作用的RNA。不僅可以催化RNA和DNA水解、連接、mRNA的剪切，還可催化RNA的聚合反應(yīng)、磷酸化、氨?；屯榛雀鶕?jù)增殖狀況，細(xì)胞分三類(lèi)：連續(xù)分裂細(xì)胞(cycling cell)：如表皮生發(fā)層、部分骨髓細(xì)胞。休眠細(xì)胞(Go細(xì)胞)：如淋巴細(xì)胞、肝、腎細(xì)胞等。終末分化細(xì)胞：如神經(jīng)、肌肉、多形核細(xì)胞等。G0期細(xì)胞和終末分化細(xì)胞的界限有時(shí)難以劃分，有的細(xì)胞過(guò)去認(rèn)為屬于終末分化細(xì)胞，目前可能被認(rèn)為是G0期細(xì)胞。MPFMPF的生化實(shí)質(zhì):MPF是一種使多種底物蛋白磷酸化的蛋白激酶；由p32和p45兩種蛋白組成.CDK概念：周期蛋白依賴性蛋白激酶,已發(fā)現(xiàn)CDK18,是 cdc基因產(chǎn)物和cyclin的復(fù)

12、合物,即MPF, 或 Cyclin-CdkCDK的功能:調(diào)控細(xì)胞周期的引擎;不同的周期蛋白與不同的CdK結(jié)合，構(gòu)成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的時(shí)相表現(xiàn)活性，影響不同的下游事件。減數(shù)分裂特點(diǎn)遺傳物質(zhì)只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半S期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),S期留有部分DNA未復(fù)制，前期I分為細(xì)線期，偶線期，粗線期，雙線期，終變期等五個(gè)階段同源染色體在減數(shù)分裂期I(MeiosisI)配對(duì)聯(lián)會(huì)、基因重組減數(shù)分裂同源染色體配對(duì)排列在中期板上,第一次分列時(shí),同源染色體分開(kāi)細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義概念：細(xì)胞凋亡是一個(gè)主動(dòng)的由基因決定的自動(dòng)結(jié)束生命的 過(guò)程，凋亡

13、細(xì)胞將被吞噬細(xì)胞吞噬。生物學(xué)意義：細(xì)胞凋亡對(duì)于多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā) 育的正常進(jìn)行，自穩(wěn)平衡的保持以及抵御外界各種因素的干擾方面都起著非 常關(guān)鍵的作用。細(xì)胞凋亡與壞死(necrosis)細(xì)胞壞死：意外損傷時(shí)導(dǎo)致的細(xì)胞死亡，也可能是程序性死亡的另一種形式二者的主要區(qū)別是，細(xì)胞凋亡過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)膜反折，包裹斷裂的染色質(zhì)片段或細(xì)胞器，然后逐漸分離，形成眾多的凋亡小體（apoptotic bodies），凋亡小體則為鄰近的細(xì)胞所吞噬。整個(gè)過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)膜的整合性保持良好，死亡細(xì)胞的內(nèi)容物不會(huì)逸散到胞外環(huán)境中去，因而不引發(fā)炎癥反應(yīng)。相反，在細(xì)胞壞死時(shí)，細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生滲漏，細(xì)胞內(nèi)容物，包括膨大和破碎的細(xì)胞器以及染

14、色質(zhì)片段，釋放到胞外，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)。細(xì)胞自噬：由溶酶體降解細(xì)胞成分，另一種程序性死亡的形式細(xì)胞分化(cell differentiation)：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同的細(xì)胞類(lèi)型經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細(xì)胞類(lèi)群的過(guò)程。細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物發(fā)育的基礎(chǔ)與核心；細(xì)胞分化的關(guān)鍵在于特異性蛋白質(zhì)合成；特異性蛋白質(zhì)合成是由于組織特異性基因在時(shí)間和空間上的差異性表達(dá)；細(xì)胞癌變是正常細(xì)胞分化機(jī)制失控的表現(xiàn)細(xì)胞的全能性(totipotency)2.1.1 概念：細(xì)胞全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體的潛能或特性。 2.1.2 植物細(xì)胞具有全能性，在適宜的條件下可培育成正常的植株2.1.3 動(dòng)物細(xì)胞核移植(Nuclear transfer)實(shí)驗(yàn)證明細(xì) 胞核具有發(fā)育全能性干細(xì)胞:具有分化成有限細(xì)胞類(lèi)型及構(gòu)建組織的潛能的細(xì)胞胚胎干細(xì)胞(embryo stem cell