《細胞生物學》翟中和重點筆記七

《細胞生物學》翟中和重點筆記七12024/1/28目錄contents細胞骨架與細胞運動細胞內(nèi)膜系統(tǒng)與物質(zhì)運輸細胞信號轉(zhuǎn)導與通訊細胞增殖與細胞周期細胞分化與基因表達調(diào)控細胞凋亡與程序性死亡22024/1/2801細胞骨架與細胞運動32024/1/28

微絲與細胞運動微絲的主要成分肌動蛋白是微絲的主要成分，它可以在細胞內(nèi)形成極性的纖維，參與多種細胞運動過程。微絲與細胞運動的關(guān)系微絲通過其動態(tài)不穩(wěn)定性，在細胞運動中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們可以產(chǎn)生推動力，使細胞進行移動、分裂和吞噬等活動。微絲相關(guān)蛋白除了肌動蛋白外，還有許多與微絲相關(guān)的蛋白，如肌球蛋白、原肌球蛋白等，它們通過與微絲的相互作用來調(diào)節(jié)細胞運動。42024/1/28微管是由α-和β-微管蛋白亞基組成的管狀結(jié)構(gòu)，它們在細胞內(nèi)形成網(wǎng)絡，參與維持細胞形態(tài)和細胞運動。微管的主要成分微管在細胞運動中具有導向作用，它們可以引導細胞進行定向移動。此外，微管還可以通過其動態(tài)不穩(wěn)定性來推動細胞運動。微管與細胞運動的關(guān)系除了微管蛋白外，還有許多與微管相關(guān)的蛋白，如馬達蛋白、MAPs等，它們通過與微管的相互作用來調(diào)節(jié)細胞運動。微管相關(guān)蛋白微管與細胞運動52024/1/28中間纖維的主要成分中間纖維是由多種不同類型的蛋白質(zhì)組成的纖維狀結(jié)構(gòu)，它們在細胞內(nèi)形成網(wǎng)絡，參與維持細胞形態(tài)和細胞運動。中間纖維與細胞運動的關(guān)系中間纖維通過與微絲和微管的相互作用來調(diào)節(jié)細胞運動。它們可以穩(wěn)定細胞骨架，為細胞運動提供支撐和力量。中間纖維相關(guān)蛋白中間纖維的組成成分多種多樣，包括角蛋白、波形蛋白、結(jié)蛋白等。這些蛋白質(zhì)通過與中間纖維的相互作用來調(diào)節(jié)細胞運動。中間纖維與細胞運動62024/1/2802細胞內(nèi)膜系統(tǒng)與物質(zhì)運輸72024/1/2803蛋白質(zhì)的加工進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的蛋白質(zhì)會進行糖基化、羥基化等加工修飾，形成成熟的蛋白質(zhì)。01內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由膜管和膜泡組成，廣泛分布于細胞質(zhì)中。它參與蛋白質(zhì)的合成、加工、分選和轉(zhuǎn)運等過程。02蛋白質(zhì)的合成在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，核糖體合成蛋白質(zhì)，并通過信號肽引導蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)合成和加工82024/1/28蛋白質(zhì)的分選高爾基體能夠識別并分選內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)，將其分類包裝到不同的轉(zhuǎn)運囊泡中。蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運高爾基體通過形成轉(zhuǎn)運囊泡，將分選好的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運到細胞的不同部位或分泌到細胞外。高爾基體的結(jié)構(gòu)與功能高爾基體由扁平膜囊和大小膜泡組成，是細胞內(nèi)重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運站。高爾基體與蛋白質(zhì)分選和轉(zhuǎn)運92024/1/28溶酶體是一種含有多種水解酶的細胞器，主要參與細胞內(nèi)的消化作用。溶酶體的結(jié)構(gòu)與功能溶酶體內(nèi)的水解酶能夠分解細胞內(nèi)受損或老化的細胞器、蛋白質(zhì)等，將其降解為小分子物質(zhì)，供細胞重新利用。細胞內(nèi)消化作用溶酶體還參與細胞自噬作用，通過包裹并降解細胞內(nèi)多余的或異常的成分，維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。溶酶體與自噬作用溶酶體與細胞內(nèi)消化作用102024/1/2803細胞信號轉(zhuǎn)導與通訊112024/1/28受體酪氨酸激酶途徑配體與受體結(jié)合后，激活受體酪氨酸激酶活性，通過磷酸化作用將信號傳遞至細胞內(nèi)。G蛋白偶聯(lián)受體途徑配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合后，激活G蛋白，進而調(diào)控下游效應器的活性。酶聯(lián)型受體途徑配體與酶聯(lián)型受體結(jié)合后，激活受體的酶活性，通過催化作用將信號傳遞至細胞內(nèi)。受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑122024/1/28G蛋白的效應器激活的G蛋白可作用于多種效應器，如腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C等，產(chǎn)生第二信使。信號的放大與終止通過級聯(lián)放大效應，將信號傳遞至細胞內(nèi)，同時存在負反饋調(diào)節(jié)機制以終止信號。G蛋白的激活配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合后，引起受體構(gòu)象改變，激活G蛋白。G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑132024/1/28信號的轉(zhuǎn)導激活的受體通過催化作用將信號傳遞至細胞內(nèi)，如蛋白激酶將ATP的磷酸基團轉(zhuǎn)移至底物蛋白上。信號的終止通過去磷酸化等負反饋調(diào)節(jié)機制終止信號轉(zhuǎn)導。同時，受體的內(nèi)吞和降解也是信號終止的重要途徑。受體的激活配體與酶聯(lián)型受體結(jié)合后，引起受體構(gòu)象改變，激活受體的酶活性。酶聯(lián)型受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑142024/1/2804細胞增殖與細胞周期152024/1/28細胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過程。細胞周期定義間期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。階段劃分G1期進行RNA和蛋白質(zhì)合成；S期進行DNA復制；G2期準備進入M期；M期進行細胞分裂。各階段主要事件細胞周期概述及階段劃分162024/1/28解旋、引物合成、鏈延長和終止。DNA復制過程DNA聚合酶、引物酶、解旋酶等。復制相關(guān)酶通過原癌基因和抑癌基因、細胞周期蛋白等調(diào)控DNA復制和細胞周期進程。調(diào)控機制DNA復制及相關(guān)調(diào)控機制172024/1/28由DNA和蛋白質(zhì)組成，具有高度凝縮和特定形態(tài)。染色體結(jié)構(gòu)攜帶遺傳信息，在細胞分裂時實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的均等分配。染色體功能在細胞周期中，染色體經(jīng)歷凝縮、分離和再形成等過程，確保遺傳物質(zhì)的正確傳遞。染色體變化染色體結(jié)構(gòu)與功能變化182024/1/2805細胞分化與基因表達調(diào)控192024/1/28細胞分化的概念細胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞分化的特點持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。影響細胞分化的因素遺傳物質(zhì)、環(huán)境因素、細胞間的相互作用和信號傳導等。細胞分化概述及影響因素202024/1/28基因選擇性表達的概念01基因選擇性表達是指在細胞分化過程中，不同細胞中基因進行選擇性表達的現(xiàn)象。基因選擇性表達的調(diào)控機制02包括轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、翻譯水平調(diào)控和翻譯后水平調(diào)控等。轉(zhuǎn)錄因子在基因選擇性表達中的作用03轉(zhuǎn)錄因子通過與特定基因啟動子區(qū)域結(jié)合，激活或抑制基因的轉(zhuǎn)錄，從而實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控?；蜻x擇性表達與調(diào)控機制212024/1/28干細胞的定義和分類干細胞是一類具有自我更新能力和多向分化潛能的細胞，可分為胚胎干細胞和成體干細胞兩大類。干細胞在醫(yī)學領域的應用前景干細胞可用于治療多種疾病，如血液病、免疫系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。此外，干細胞還可用于組織工程和再生醫(yī)學等領域，為醫(yī)學發(fā)展帶來新的突破。干細胞研究的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展目前干細胞研究仍面臨許多挑戰(zhàn)，如干細胞的來源、安全性、有效性等問題。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和研究的深入，相信這些問題將得到逐步解決，干細胞的應用前景將更加廣闊。干細胞研究與應用前景222024/1/2806細胞凋亡與程序性死亡232024/1/28細胞凋亡定義細胞凋亡是一種基因控制的、有序的、主動的細胞自我消亡過程，對維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義。形態(tài)學特征細胞凋亡的形態(tài)學特征包括細胞體積縮小、核質(zhì)濃縮、核膜核仁破碎、DNA降解等。此外，凋亡細胞還會形成凋亡小體，被鄰近細胞或吞噬細胞吞噬消化。細胞凋亡概述及形態(tài)學特征242024/1/28Caspase家族是一類半胱氨酸蛋白酶，在細胞凋亡過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們能夠切割特定的蛋白質(zhì)底物，從而激活或失活一系列與凋亡相關(guān)的分子。Caspase家族簡介Caspase通過級聯(lián)反應的方式被激活，進而切割多種蛋白質(zhì)底物，導致細胞骨架崩解、DNA片段化等凋亡特征的出現(xiàn)。Caspase的激活還受到多種凋亡相關(guān)基因的調(diào)控。Caspase在凋亡過程中的作用Caspase家族在凋亡過程中作用252024/1/28Bcl-2家族Bcl-2家族是一類重要的凋亡相關(guān)基因，包括促凋亡成員（如Bax、Bak）和抑凋亡成員（如Bcl-2、Bcl-xL）。它們通過調(diào)節(jié)線粒體膜的通透性來影響細胞凋亡過程。死亡受體及其配體死亡受體是一類位于細胞膜表面的蛋白質(zhì)，能夠與特定的配體結(jié)合，從而激活細胞內(nèi)的凋亡信號