細(xì)胞生物學(xué)1-6章復(fù)習(xí)要點(diǎn)(1)

1、1、細(xì)胞學(xué)說的基本內(nèi)容及意義 細(xì)胞是有機(jī)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； 所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似； 生物體是通過其細(xì)胞的活動反映其功能； 新的細(xì)胞只能通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生。1、細(xì)胞學(xué)說的基本內(nèi)容及意義 細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立和原生質(zhì)理論的提出，把生物學(xué)家的注意力引導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來了，有力地推動了對細(xì)胞的研究，促進(jìn)了“細(xì)胞學(xué)”這一獨(dú)立學(xué)科的形成。細(xì)胞學(xué)說被恩格斯評價(jià)為十九世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一，它從細(xì)胞水平提供了自然界有機(jī)統(tǒng)一的證據(jù)，為十九世紀(jì)自然哲學(xué)領(lǐng)域中辯證唯物主義戰(zhàn)勝形而上學(xué)和唯心主義提供了一個有力的證據(jù)。2、如何理解細(xì)胞是生命活動的基本單位 除病毒之外，一切

2、有機(jī)體都由細(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、有序的自控化體系，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)胞是繁殖的基本單位，具有遺傳的全能性； 細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點(diǎn)3、細(xì)胞的基本共性 以上四點(diǎn)也是原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的共同點(diǎn)所有細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成所有細(xì)胞都有相似的化學(xué)組成脂脂蛋白體系的生物膜蛋白體系的生物膜相同的遺傳裝置相同的遺傳裝置一分為二的分裂方式一分為二的分裂方式4 4、真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系 生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 遺傳信息表達(dá)系統(tǒng) 細(xì)胞骨架系統(tǒng)5、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較 最根本的區(qū)別： 細(xì)胞內(nèi)部膜系統(tǒng)的分化和演變結(jié)構(gòu)更精細(xì)，功能更專

3、一 遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增和復(fù)雜化 細(xì)胞骨架 共同點(diǎn)即細(xì)胞的共性5、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞核擬核核膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、分泌泡等線粒體、葉綠體無有細(xì)胞骨架無有細(xì)胞壁氨基糖、壁酸植物細(xì)胞纖維素、果膠遺傳結(jié)構(gòu)和功能DNA1分子，幾千基因2個以上，數(shù)萬以上基因染色質(zhì)裸露組蛋白、核小體、非組蛋白DNA復(fù)制無周期明顯的周期性基因表達(dá)同時(shí)同地進(jìn)行不同時(shí)段、不同區(qū)域大分子的加工無修飾細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂6、植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的比較細(xì)胞壁細(xì)胞壁液泡液泡葉綠體葉綠體中央液泡中央液泡代謝庫代謝庫調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境類似溶酶體

4、類似溶酶體生物工廠生物工廠光能光能化學(xué)能化學(xué)能CO2糖糖成分成分纖維素、果膠質(zhì)、半纖維素、纖維素、果膠質(zhì)、半纖維素、木質(zhì)素木質(zhì)素 熒光顯微鏡技術(shù)類型 直接熒光標(biāo)記技術(shù) 間接免疫熒光技術(shù)7、熒光顯微鏡在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用 熒光顯微鏡的應(yīng)用 不同的熒光染料激發(fā)后可發(fā)出不同的熒光，可用不同的熒光劑對同一標(biāo)本染色，使細(xì)胞的不同成分呈現(xiàn)不同的顏色； 在光鏡水平用于特異蛋白質(zhì)的定性和定位；如綠色熒光蛋白(GFP)的應(yīng)用8、光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡的基本區(qū)別光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡分辨本領(lǐng)可見光：200nm紫外光：100n接近0.1nm光源可見光（波長400700nm）紫外光（波長約200nm）電子束（波長0.0

5、10.9nm）透鏡玻璃透鏡電磁透鏡真空不要求真空1.331011.33104 pa成像原理利用樣品對光的吸收形成明暗反差和顏色變化利用樣品對電子束的散射和透射形成明暗反差9、為什么說 電子顯微鏡不能完全取代光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡用電子束代替了光束，大大提高了分辨率。從觀察性能方面看，電子顯微鏡相對于光學(xué)顯微鏡是個飛躍，但兩種顯微鏡工作原理不同： 電子顯微鏡樣品制備更加復(fù)雜，需要高真空，成本更高，且只能觀察“死”的樣品，不能觀察活的細(xì)胞，故電子顯微鏡不能完全取代光學(xué)顯微鏡。10、比較差速離心和密度梯度離心 兩者都是依靠離心力對細(xì)胞勻漿懸浮物中的成分進(jìn)行分離的技術(shù)。 差速離心技術(shù)通常用于分離細(xì)胞器

6、與較大的細(xì)胞碎片， 通過逐次提高離心速度，可以分次將細(xì)胞勻漿中的顆粒由大到小分離出來。 密度梯度離心也可用于分離較大的顆粒和細(xì)胞器，但更常用來分離小顆粒和大分子物質(zhì)。密度梯度離心需要將介質(zhì)形成一個密度梯度，又可分為速度沉降和等密度沉降。 速度沉降中，介質(zhì)的最大密度小于待分離組分最小密度，介質(zhì)密度梯度平緩，密度相近而大小不等的細(xì)胞或細(xì)胞器。以不同的速度沉降而達(dá)到分離。 等密度沉降中所有組分密度小于介質(zhì)底部的密度。因此顆粒從梯度的頂層沉降到與之密度相同的介質(zhì)層停住，形成密度區(qū)帶。所以適于分離密度不等的顆粒。11、如何制備單克隆抗體 免疫動物，取脾臟，分離B淋巴細(xì)胞； 選取骨髓瘤細(xì)胞（注意挑選適當(dāng)?shù)?/p>

7、缺陷型，如HGPRT-或TK-，以便后續(xù)篩選）； B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合； 利用選擇培養(yǎng)基（如HAT）挑選出雜交細(xì)胞（在HAT培養(yǎng)基中，HGPRT-或TK-骨髓瘤細(xì)胞無法生長）； 利用ELISA技術(shù)篩選出產(chǎn)生特異抗體的單克隆。12、現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)技術(shù) 用于膜的研究的技術(shù) 冰凍蝕刻術(shù) 膜的不對稱性 熒光漂白恢復(fù)技術(shù) 膜的流動性 用于分子間相互作用的技術(shù) 酵母雙雜交 熒光共振能量轉(zhuǎn)移13、比較細(xì)胞系與細(xì)胞株 原代培養(yǎng)物經(jīng)首次傳代成功后即為細(xì)胞系，由原先存在于原代培養(yǎng)物中的細(xì)胞世系所組成。如果不能繼續(xù)傳代，或傳代次數(shù)有限，可稱為有限細(xì)胞系；如果可以連續(xù)培養(yǎng)，則稱為連續(xù)細(xì)胞系，培養(yǎng)50代以上并無限

8、培養(yǎng)下去。 從一個經(jīng)過生物學(xué)鑒定的細(xì)胞系由單細(xì)胞分離培養(yǎng)或通過篩選的方法由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群稱細(xì)胞株。所以細(xì)胞株是通過選擇法或克隆形成法從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)細(xì)胞。14、生物膜結(jié)構(gòu)模型及其主要內(nèi)容 片層結(jié)構(gòu)模型：膜的框架是脂質(zhì)雙分子層，其兩側(cè)覆蓋了伸展的，很薄的蛋白質(zhì)層； 單位膜模型：電鏡下膜顯示為暗-明-暗的三層，暗層為蛋白質(zhì)（2nm），透明層為脂質(zhì)（3.5nm）。蛋白質(zhì)為折疊結(jié)構(gòu)，膜的外表面為糖蛋白，膜蛋白在兩側(cè)的分布是不對稱的。 流動鑲嵌模型：膜蛋白是球形結(jié)構(gòu)，以各種鑲嵌形式與脂雙分子層結(jié)合；膜具有一定流動性，糖脂、糖蛋白分布于膜 的外側(cè)面。 晶格鑲嵌模

9、型、板塊鑲嵌模型、脂筏模型：補(bǔ)充膜脂、膜蛋白的相互作用；膜各處的流動性是不均一的，可變化的。其中流動鑲嵌模型在生物膜的研究歷史上最為重要。15、目前對生物膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 * 1、脂分子是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分，雙極性的磷脂形成雙分子層，構(gòu)成封閉的膜系統(tǒng)，每一層磷脂分子稱為一層小葉。2、蛋白質(zhì)分子以各種方式鑲嵌在脂雙分子層或結(jié)合于其表面，蛋白質(zhì)的類型、分布的不對稱性賦予生物膜不同的特性和功能。3、生物膜可看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液，各分子之間的相互作用在不同程度上限制了膜的流動性。也形成了脂筏、纖毛、微絨毛等結(jié)構(gòu)。4、在生命活動中，生物膜在三維空間上可出現(xiàn)彎曲、折疊、延伸等改變，處于不

10、斷的動態(tài)變化中。以此保證了諸如細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞增殖等各種代謝活動的進(jìn)行。16、膜結(jié)構(gòu)具有哪兩個特性，其意義何在？ 膜脂、膜蛋白、膜糖類的分布是不對稱的，決定了膜結(jié)構(gòu)具有不對稱性；膜脂、膜蛋白都存在多種運(yùn)動方式，決定了膜結(jié)構(gòu)具有流動性。 細(xì)胞間的識別、運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生命過程都表現(xiàn)出明顯的方向性，這些方向性的維持就是靠分布不對稱的膜蛋白、膜脂和膜糖類來提供。 細(xì)胞質(zhì)膜適當(dāng)?shù)牧鲃有允巧锬ふ９δ艿谋匾獥l件：酶活性與流動性關(guān)系密切，流動性大，活性高；如果沒有膜的流動性，細(xì)胞外的營養(yǎng)物質(zhì)無法進(jìn)入，細(xì)胞內(nèi)合成的物質(zhì)及代謝廢物無法運(yùn)到細(xì)胞外；沒有流動性，信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換都無法實(shí)現(xiàn)。17、為什么

11、紅細(xì)胞是研究膜結(jié)構(gòu)的最好材料， 紅細(xì)胞膜骨架的主要成分有哪些？ 由于紅細(xì)胞數(shù)量大，取材容易，極少有其他類型細(xì)胞污染；更為重要的是，成熟的哺乳動物的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核、線粒體等其他細(xì)胞器，分離后，不存在其它結(jié)構(gòu)的污染。 紅細(xì)胞溶血后剩下 的膜結(jié)構(gòu)稱為“血影”； 紅細(xì)胞膜骨架 的主要成分有：血影蛋白、錨蛋白、帶4.1蛋白和肌動蛋白。 其中血影蛋白和肌動蛋白組成膜骨架的基本網(wǎng)絡(luò)；帶4.1幫助二者結(jié)合，并固定到血型糖蛋白上；錨蛋白使血影蛋白與帶3蛋白相互作用。從而形成細(xì)胞膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（即膜骨架）。18、比較通道蛋白與載體蛋白 二者都是參與物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)輸?shù)鞍?，都是跨膜?/p>

12、白；都表現(xiàn)出對被轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)的選擇性，能顯著提高特異溶質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)效率。 通道蛋白以離子通道為主，還有孔蛋白和水孔蛋白；離子通道分為門控和非門控通道，門控通道受電壓、配體或壓力激活瞬間開放，只允許特定離子順著電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，即通道蛋白只參與被動運(yùn)輸。 載體蛋白需與特定分子專一性性結(jié)合，通過構(gòu)象變化改變親和力而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，也稱通透酶；一般為多次跨膜蛋白。載體蛋白既可以參與被動運(yùn)輸，又可以介導(dǎo)主動運(yùn)輸。19、ATP驅(qū)動泵有哪幾種類型，其特點(diǎn)如何 P型泵：水解ATP使自身磷酸化；負(fù)責(zé)Na+、K+、H+和Ca2+跨膜梯度的形成和維持。 V-型質(zhì)子泵：膜泡質(zhì)子泵，只轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子；不發(fā)生自磷酸化；存在于

13、各類小泡膜上，水解ATP供能，逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)H到細(xì)胞器內(nèi)，維持細(xì)胞器內(nèi)酸性。 F-型質(zhì)子泵：只轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子；不發(fā)生自磷酸化；利用質(zhì)子動力勢合成ATP，也叫H ATP合成酶；分布于線粒體內(nèi)膜、植物細(xì)胞類囊體膜、細(xì)菌質(zhì)膜。 ABC超家族：質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，哺乳類細(xì)胞：磷脂、親脂性藥物、膽固醇等；肝、腎、小腸等器官豐富：天然毒物或代謝廢物排出。20、動物細(xì)胞通常保持胞內(nèi)高鉀低鈉， 其機(jī)制是什么，有何意義？ 這一現(xiàn)象的產(chǎn)生源于細(xì)胞膜上鈉鉀泵工作的結(jié)果。 鈉鉀泵是典型的P型離子泵，也稱Na+-K+-ATP酶。具有水解ATP，并發(fā)生自磷酸化的功能。 在去磷酸化狀態(tài)，鈉鉀泵對Na+親和性高，且其結(jié)合位點(diǎn)朝向胞內(nèi)，這

14、樣就結(jié)合胞質(zhì)中的Na+，而且激活A(yù)TP水解活性，水解ATP并發(fā)生自磷酸化。 磷酸化狀態(tài)，鈉鉀泵的構(gòu)象改變，對Na+親和性降低，且釋放位點(diǎn)朝向胞外，這樣就完成了的Na+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。與此同時(shí)，K+結(jié)合位點(diǎn)開放，結(jié)合胞外的K+。20、動物細(xì)胞通常保持胞內(nèi)高鉀低鈉， 其機(jī)制是什么，有何意義？ K+的結(jié)合激活磷酸酶活性，水解磷酸基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)去磷酸化。 去磷酸化狀態(tài)下，鈉鉀泵構(gòu)象再次發(fā)生改變，對K+親和性降低，且釋放位點(diǎn)朝向胞內(nèi)，這樣就完成了的K+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。而Na+結(jié)合位點(diǎn)再次開放。 如此反復(fù)，在有ATP供能的情況下，不斷逆濃度地轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+，從而形成細(xì)胞內(nèi)高K+濃度，而細(xì)胞外高Na+濃度的狀態(tài)。 這種質(zhì)

15、膜兩側(cè)Na、k不均勻分布的意義在于：有助于維持動物細(xì)胞的滲透平衡；胞外高濃度的Na代表了大量的能量儲存；驅(qū)動轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞； 21、受體介導(dǎo)的胞吞作用 的意義、特點(diǎn)及其基本過程 低密脂蛋白、運(yùn)鐵蛋白、生長因子、胰島素等蛋白類激素、糖蛋白等，都是通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞的。 受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用具有選擇性濃縮的特點(diǎn)。 基本過程： 配體與膜受體結(jié)合 網(wǎng)格蛋白聚集 網(wǎng)格蛋白有被小窩有被小泡 網(wǎng)格蛋白解離重利用 去被囊泡與胞內(nèi)體融合22、胞飲作用與吞噬作用主要區(qū)別胞飲作用吞噬作用內(nèi)吞泡大小150nm250nm轉(zhuǎn)運(yùn)方式連續(xù)發(fā)生的過程受體介導(dǎo)的觸發(fā)過程內(nèi)吞泡形成機(jī)制籠形蛋白形成包被結(jié)合素蛋白連接微絲

16、及其結(jié)合蛋白參與23、胞吐作用的類型 組成型胞吐作用 所有真核細(xì)胞 意義：質(zhì)膜更新；胞外基質(zhì)成分；營養(yǎng)成分或信號分子 連續(xù)分泌過程 調(diào)節(jié)型胞吐作用 特化的分泌細(xì)胞 意義：產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液或消化酶） 儲存刺激釋放24、線粒體的超微結(jié)構(gòu)及主要功能定位線粒體是由兩層單位膜套疊而成的囊狀結(jié)構(gòu)； 外膜：光滑平整，膜上有孔蛋白，通透性強(qiáng)； 內(nèi)膜：向內(nèi)折疊形成嵴，內(nèi)膜具有嚴(yán)格選擇性； 膜間隙：內(nèi)外膜之間的空隙，及嵴內(nèi)空間； 內(nèi)室：由內(nèi)膜包圍的空間，內(nèi)面充滿基質(zhì)，含有多種酶及線粒體DNA、RNA和核糖體等。 基本微粒（基粒）：突出于內(nèi)膜表面的顆粒，分為頭、柄和基片。主要功能定位： 內(nèi)膜上鑲嵌了電子傳

17、遞鏈，是電子傳遞氧化還原反應(yīng)的場所； 基粒是ATP合酶，由H+流動推動ATP合成的場所。 基質(zhì)還要多種酶，是三羧酸循環(huán)、脂肪酸氧化等重要過程的場所。 * 25、氧化磷酸化的分子機(jī)制 氧化磷酸化包括氧化還原反應(yīng)和磷酸化反應(yīng)，二者偶聯(lián)進(jìn)行。 氧化還原反應(yīng)發(fā)生于內(nèi)膜上的呼吸鏈，呼吸鏈包括復(fù)合物、和，它們按照氧化還原勢由低到高排列，輔酶Q和cytC在四個復(fù)合物間起傳遞作用，結(jié)果電子從NADH或FADH2傳到O2，生成水；在這個過程中復(fù)合物、和還起到質(zhì)子泵的作用，將H+從線粒體基質(zhì)泵到膜間隙，形成跨膜質(zhì)子動力勢。25、氧化磷酸化的分子機(jī)制 ATP合酶（也稱復(fù)合物）的F0因子埋于內(nèi)膜，其中C亞基圍繞形成H

18、+通道。在質(zhì)子動力勢的推動下，H+就延此通道回流。 當(dāng)H+回流時(shí)，帶動F1因子構(gòu)象改變，催化ADP與Pi形成ATP。 化學(xué)滲透假說認(rèn)為以上兩個過程偶聯(lián)發(fā)生的基礎(chǔ)在于： 呼吸鏈各組分不對稱分布，電子在膜中沿呼吸鏈傳遞時(shí)，所釋放的能量將H從線粒體基質(zhì)側(cè)泵到膜間隙，產(chǎn)生質(zhì)子梯度，即質(zhì)子動力勢，在此梯度驅(qū)動下， H穿過內(nèi)膜上的ATP合酶流回基質(zhì)，其能量促使ADP和Pi合成ATP。葉綠體由3部分組成： 外被：外膜和內(nèi)膜平行套疊而成，其間為1020nm的膜間隙。 類囊體：葉綠體基質(zhì)中，由單位膜封閉形成的扁平小囊。 基粒類囊體：類囊體片層垛疊而成； 基質(zhì)類囊體：類囊體片層不垛疊，貫穿于基粒之間； 基質(zhì)：內(nèi)膜與類囊體之間的空間。27、光合作用基本過程LOGO * 光反應(yīng)光反應(yīng)類囊體膜上進(jìn)行類囊體膜上進(jìn)行原初反應(yīng)和光合磷酸化原初反應(yīng)和光合磷酸化光能光能電能電能活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能H2OO2+HNADP+N