福師細胞生物學ppt課件整理

1、福師細胞生物學ppt課件整理丶12o7細胞生物學的歷史大致可以劃分為四個主要的階段：第一階段：從16世紀末19世紀30年代，是細胞發(fā)現(xiàn)和細胞知識的積累階段。第二階段：從19世紀3020世紀中期，細胞學說形成后，主要進行細胞顯微形態(tài)的研究。第三階段：從20世紀30年代70年代，以細胞超微結構、核型、帶型研究為主要內(nèi)容。第四階段：從20世紀80年代分子克隆技術的成熟到當前，細胞生物學與分子生物學的結合愈來愈緊密，基因調(diào)控、信號轉導、細胞分化和凋亡、腫瘤生物學等領域成為當前的主流研究內(nèi)容。細胞生物學細胞生物學是研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學，它是在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細胞結構與

2、功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調(diào)控、細胞起源與進化等為主要內(nèi)容。核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結合起來。 生命體是多層次、非線性、多側面的復雜結構體系，細胞是生命體的結構與生命活動的基本單位，有了細胞才有完整的生命活動。因此細胞生物學是現(xiàn)代生命科學發(fā)展的重要支柱。細胞學說”的基本內(nèi)容認為細胞是有機體，一切動植物都是由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成；每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有它“自己的” 生命,又對與其它細胞共同組成的整體的生命有所助益；新的細胞可以通過老的細胞繁殖產(chǎn)生。細胞的基本共性所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構成的生物

3、膜，即細胞膜。所有的細胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA作為遺傳信息復制與轉錄的載體。作為蛋白質(zhì)合成的機器核糖體，毫無例外地存在于一切細胞內(nèi)。所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。細胞內(nèi)特異核酸的定位與定性（原位分子雜交技術 ）用來檢測染色體上的特殊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，將探針核苷酸的側鏈加以改造，探針雜交后，其側鏈可被帶有熒光標記的抗體所識別，從而顯示出位置。細胞融合通過培養(yǎng)和誘導，兩個或多個細胞合并成一個雙核或多核細胞的過程稱為細胞融合（cell fusion）或細胞雜交（cell hybridization）。

4、誘導細胞融合的方法有三種：生物方法（病毒）、化學方法（聚乙二醇PEG）、物理方法（電激和激光）。膜轉運蛋白載體蛋白（carrier proteins）通透酶（permease）性質(zhì)，介導被動運輸與主動運輸。通道蛋白（channel proteins）具有離子選擇性，轉運速率高；離子通道是門控的；只介導被動運輸，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胞器半自主性細胞器的概念： 自身含有遺傳表達系統(tǒng)(自主性)；但編碼的遺傳信息十分有限，其RNA轉錄、蛋白質(zhì)翻譯、自身構建和功能發(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)物向外轉運；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。溶酶體的標志酶：酸性磷酸酶（acid phosphatase）溶酶體類型：初級溶酶體（primary lysosome） 次級溶酶體（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：清除無用的生物大

6、分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞防御功能（病原體感染刺激單核細胞分化成巨噬細胞而吞噬、消化）其它重要的生理功能:作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；分泌腺細胞中，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胞；受精過程中的精子的頂體（acrosome）反應。 分子“伴侶”（molecular chaperones）：細胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識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合，從而幫助這些多肽轉運、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”。 信號假說有關成分: 指導因子： 蛋白質(zhì)N-端的信號肽（sign

7、al peptide） 信號識別顆粒（signal recognition particle，SRP） 信號識別顆粒的受體（又稱停泊蛋白docking protein， DP）等 信號分子其共同特點是：特異性，只能與特定的受體結合；高效性，幾個分子即可發(fā)生明顯的生物學效應，這一特性有賴于細胞的信號逐級放大系統(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胞免于疲勞。受體（receptor）一種能夠識別和選擇性結合某種配體（信號分子）的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白,少數(shù)是糖脂。一般至少包括兩個功能區(qū)域，與配體結合的區(qū)域和產(chǎn)生效應的區(qū)域，當受體與配體結合后，構象改變而產(chǎn)生活

8、性，啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學效應。 第二信使（second messenger）:第一信使與受體作用后在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號分子，如cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG） 等cAMP信號通路的反應鏈：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)控蛋白基因轉錄磷脂酰肌醇信號通路中間纖維裝配過程兩個單體，形成兩股超螺旋二聚體；兩個二聚體反向平行組裝成四聚體，三個四聚體長向連成原絲；兩個原絲組成原纖維；4根原纖維組成中間纖維。IF裝配與MF,MT裝配相比，有以下幾個特點：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致IF不具有極性；IF在體外裝配時不需要核苷酸或結合蛋白的輔助，在體內(nèi)裝配后，細胞中幾乎不存在IF單體(但IF的存在形式也可以受到細胞調(diào)節(jié)，如核纖層的裝配與解聚)。染色質(zhì)（chromatin）:指間期細胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復合結構, 是間期細胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體(chromosome):指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中, 由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結構。染色質(zhì)與染色體是在細胞周期不同的功能階段可以相互轉變的的形態(tài)結構染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學組成，但包裝程度不同,構象不同。染色質(zhì)的基本結構單位核小體(nucleosome)核小體結構

10、要點 :每個核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體及一 個分子H1組蛋白八聚體構成核小體的盤狀核心結構146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體1.75圈, 組蛋白H1在核心顆粒 外結合額外20bp DNA，鎖住核小體DNA的進出端，起穩(wěn)定核小體的作 用。 包括組蛋白H1和166bp DNA的核小體結構又稱染色質(zhì)小體。兩個相鄰核小體之間以連接DNA 相連，典型長度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構性的，基本不依賴于核苷酸的 特異序列，實驗表明，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、磷酸化、氨?；屯榛雀鶕?jù)增殖狀況，細胞分三類：連續(xù)分裂細胞(cycling cell)：如表皮生發(fā)層、部分骨髓細胞。休眠細胞(Go細胞)：如淋巴細胞、肝、腎細胞等。終末分化細胞：如神經(jīng)、肌肉、多形核細胞等。G0期細胞和終末分化細胞的界限有時難以劃分，有的細胞過去認為屬于終末分化細胞，目前可能被認為是G0期細胞。MPFMPF的生化實質(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

12、合物,即MPF, 或 Cyclin-CdkCDK的功能:調(diào)控細胞周期的引擎;不同的周期蛋白與不同的CdK結合，構成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的時相表現(xiàn)活性，影響不同的下游事件。減數(shù)分裂特點遺傳物質(zhì)只復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，導致染色體數(shù)目減半S期持續(xù)時間較長,S期留有部分DNA未復制，前期I分為細線期，偶線期，粗線期，雙線期，終變期等五個階段同源染色體在減數(shù)分裂期I(MeiosisI)配對聯(lián)會、基因重組減數(shù)分裂同源染色體配對排列在中期板上,第一次分列時,同源染色體分開細胞凋亡的概念及其生物學意義概念：細胞凋亡是一個主動的由基因決定的自動結束生命的 過程，凋亡

13、細胞將被吞噬細胞吞噬。生物學意義：細胞凋亡對于多細胞生物個體發(fā) 育的正常進行，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 常關鍵的作用。細胞凋亡與壞死(necrosis)細胞壞死：意外損傷時導致的細胞死亡，也可能是程序性死亡的另一種形式二者的主要區(qū)別是，細胞凋亡過程中，細胞質(zhì)膜反折，包裹斷裂的染色質(zhì)片段或細胞器，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胞所吞噬。整個過程中，細胞質(zhì)膜的整合性保持良好，死亡細胞的內(nèi)容物不會逸散到胞外環(huán)境中去，因而不引發(fā)炎癥反應。相反，在細胞壞死時，細胞質(zhì)膜發(fā)生滲漏，細胞內(nèi)容物，包括膨大和破碎的細胞器以及染

14、色質(zhì)片段，釋放到胞外，導致炎癥反應。細胞自噬：由溶酶體降解細胞成分，另一種程序性死亡的形式細胞分化(cell differentiation)：在個體發(fā)育中，由一種相同的細胞類型經(jīng)細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結構和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細胞類群的過程。細胞分化是多細胞生物發(fā)育的基礎與核心；細胞分化的關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間和空間上的差異性表達；細胞癌變是正常細胞分化機制失控的表現(xiàn)細胞的全能性(totipotency)2.1.1 概念：細胞全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機體的潛能或特性。 2.1.2 植物細胞具有全能性，在適宜的條件下可培育成正常的植株2.1.3 動物細胞核移植(Nuclear transfer)實驗證明細 胞核具有發(fā)育全能性干細胞:具有分化成有限細胞類型及構建組織的潛能的細胞胚胎干細胞(embryo stem cell