細胞生物學復習筆記

， 細胞生物學是研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學。，

eq

\o\ac(○,1)

細胞核、染色體以及基因表達的研究

eq

\o\ac(○,2)生物膜與細胞器的研究

eq

\o\ac(○,3)

細胞骨架體系的研究

eq

\o\ac(○,4)

細胞增殖及其調控

eq

\o\ac(○,5)細胞分化及其調控

eq

\o\ac(○,6)

細胞的衰老語凋亡

eq

\o\ac(○,7)

細胞的起源與進化

eq

\o\ac(○,8)

細胞工程。， 當前細胞基本生命活動研究的若干重大課題：

eq

\o\ac(○,1)

染色體

DNA

與蛋白質相互作用關系——主要是非組蛋白對基因組的作用。

eq

\o\ac(○,2)

細胞增殖、分化、凋亡（編程性死亡）的相互關系及其調控。

eq

\o\ac(○,3)

細胞信號轉導的研究。

eq

\o\ac(○,4)

細胞結構體系的裝配。， 英國學者胡克（Robert

Hooke）于

1665

年用自制的顯微鏡第一次描述了植物細胞的構造。，

1674

年在觀察魚的紅細胞時描述了細胞核的結構。， 19

世， 細胞學與細胞生物學發(fā)展的歷史大致可以劃分為以下幾個階段：

1

細胞的發(fā)現

eq

\o\ac(○,2)

細胞學說的建立

eq

\o\ac(○,3)

細胞學的經典時期

eq

\o\ac(○,4)

實驗細胞學時期

eq

\o\ac(○,5)細胞生物學科的形成與發(fā)展。第二章

細胞基本知識概要1．細胞是有機體形態(tài)結構的基本單位；細胞是形態(tài)與生理的基本單位；細胞是組成有機體的結構與功能的單位等。2．一切有機體都由細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位。3．細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的基本單位。4．細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎。5.細胞是遺傳的基本單位，細胞具有遺傳的全能性。6.沒有細胞就沒有完整的生命。

磷

氯與鎂等。

eq

\o\ac(○,1)

由脂蛋白構成的磷脂雙分子層并鑲嵌蛋白質的生物膜體系 eq

\o\ac(○,2)

由核酸和蛋白質分子構成的遺傳信息的復制與表達體系。

eq

\o\ac(○,1)

所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質構

eq

\o\ac(○,2)

所有的細胞都有兩種核酸：即

DNA

和

3

eq

\o\ac(○,作為)

eq

\o\ac(○,4)

所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。10.病毒是非細胞形態(tài)的生命體，是迄今發(fā)現的最小、最簡單的有機體。

或

RNA）與蛋白質構成的核酸—蛋白質復合體。12.有類似病毒的更簡單的生命體，僅有一個有感染性的

RNA

構成，成為類病毒。13.根據核酸類型的不同，所有病毒可以分為兩大類：DNA

病毒與

RNA

病毒。14.蛋白質主要構成病毒的殼體，少數病毒帶有酶蛋白與糖蛋白。殼體與核酸構成病毒的核殼體，又稱核殼。15.根據動物病毒的形態(tài)主要可分為：立體對稱型和螺旋對稱型。16．立體對稱型病毒的殼體呈

20

面體，每一個面又呈三角形，核酸折疊在殼體之內。17.病毒的增殖必須在細胞內進行。病毒在宿主細胞內分別復制病毒核酸與翻譯病毒蛋白，然后將核酸與蛋白裝配成病毒的基本結構。18.病毒的增殖過程簡要敘述如下：

eq

\o\ac(○,1)

病毒侵入細胞，病毒核酸的侵染

eq

\o\ac(○,2)

病毒核酸的復制、轉錄與蛋白質的合成

eq

\o\ac(○,3)

病毒的裝配、成熟與釋放。19.許多無包膜的病毒，釋放速度很快。但病毒釋放時，引起細胞崩解。有20.從病毒侵入細胞到子代病毒的成熟釋放稱為——增殖周期。21.認為病毒是細胞的演化產物的觀點，其主要依據和論點如下：eq

\o\ac(○,1)

由于病毒的徹底寄生性，

eq

\o\ac(○,2)

已經證明，有些病毒的核酸與哺乳動物DNA

eq

\o\ac(○,3)

病毒可以看做是

DNA

與蛋白質或

RNA

相似之處。22.原核細胞最基本的特點可以概括為兩點：

eq

\o\ac(○,1)

遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀DNA構成

eq

\o\ac(○,2)

細胞內沒有分化為以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核膜。23.最小、最簡單的細胞——支原體。24．支原體具有多種形態(tài)性，因為沒有細胞壁，形態(tài)可以隨機變化。支原體的細胞膜與動物細胞膜類似，但自身不能合成長鏈脂肪酸或不飽和脂肪酸。支原體的環(huán)狀雙螺旋

DNA

較均勻地散布在細胞內，沒有像細菌一樣的核區(qū)。△25．一個細胞體積的最小極限直徑不可能小于

100nm，而現在發(fā)現的最小26.原核細胞的兩個代表——細菌和藍藻.27.細菌有三種形態(tài)：球菌，桿菌，螺旋菌。28.細菌細胞沒有典型的核結構，但絕大多數細菌有明顯的核區(qū)或稱類核。細菌的核區(qū)實際主要由一個環(huán)狀的DNA

分子組成。29．大多數細菌

DNA

的雙向復制模式稱為

細菌細胞的表面主要是指細胞膜、細胞壁及其特化結構：中膜體、莢膜與鞭毛等。

細胞膜的主要功能是選擇性地交換物質：

吸收營養(yǎng)物質，排出代謝廢物，并且有分泌與運輸蛋白質的作用。

中膜體又稱間體或質膜體，

由細胞膜內陷形成，

每個細胞膜內有一個或數個中膜體。

所有細菌的細胞壁都具有的共同成分是肽聚糖，由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸與四五個短肽聚合而成的多層網狀大分子結構。

青霉素的抑菌作用主要是通過抑制壁酸的合成，

從而抑制細胞壁的形成。陽性菌因細胞壁的壁酸含量極高，故對青霉素很敏感；反之，陰性菌由于含量極少，對青霉素不敏感。

莢膜是某些細菌表面的特殊結構，

是位于細胞壁表面的一層松散的粘液物質。

鞭毛是某些細菌的運動器官，

與真核生物的鞭毛完全不一樣，

結構簡單，由鞭毛蛋白構成。

細菌細胞內除上述的核區(qū)

外，還存在可進行自主復制的遺傳因子，稱為質粒。

質粒：核外具有自主復制能力的

分子，能夠自發(fā)整合到核

中去，運用到基因工程，作為

的載體。

某些細菌處于不利的環(huán)境，或耗盡營養(yǎng)時，就容易形成內生孢子，又稱芽孢。是對不良環(huán)境有強抵抗力的休眠體。

藍藻又稱藍細菌，是原核生物，又是最簡單的自養(yǎng)植物類型之一。藍藻應屬于單細胞生物，但有些藍藻經常以絲狀的細胞群體存在。

光合片層是位于細胞質部分的同心環(huán)樣的膜片層結構，

上面規(guī)則地排列著直徑約

左右的小體，稱為藻膽蛋白體。

藍藻細胞膜外有細胞壁和一層膠質層 .藍藻的藻體有單細胞體，群體和絲狀體。

原核細胞與真核細胞的基本差異 :原核細胞與真核細胞結構與功能的比較

,原核細胞與真核細胞遺傳裝置與基因表達方式的比較。

．真核細胞雖然結構復雜，但是可以在亞顯微結構水平上劃分三大基本結構體系

:

eq

\o\ac(○,1)

以脂質及蛋白質成分為基礎的生物膜結構系統(tǒng)○

以核酸與蛋白質為主要成分的遺傳信息表達系統(tǒng)○

由特異蛋白分子裝配構成的細胞骨架.

和與組蛋白構成了染色質與染色體的基本結構——核小體。又可分為異染色質和常染色質。

核仁粉分為絲狀區(qū)和顆粒區(qū)。

．細胞骨架可分為胞質骨架與核骨架。植物細胞植物所特有的細胞器：細胞壁、液泡、葉綠體。．細胞壁的主要成分是纖維素，還有果膠質、半纖維素、與木質素。液泡是植物細胞的代謝庫，起調節(jié)細胞內環(huán)境的作用。它是由脂蛋白膜包圍的封閉系統(tǒng)，內部是水溶液，溶有鹽、糖、與色素等物質。原核細胞與真核細胞進行比較，從進化和動態(tài)的觀點分析，主要有兩個基本差異：一是以生物膜系統(tǒng)的分化與演變?yōu)榛A，真核細胞形成了復雜的內膜系統(tǒng)，構建成各種具有獨立功能的細胞器，雙層核膜將細胞分隔為核與質兩個基本部分；二是遺傳結構裝置的擴增與基因表達方式的相應變化。第三章 細胞生物學研究方法

（看書）第四章 細胞膜與細胞表面1.2.細胞內的膜系統(tǒng)與細胞膜統(tǒng)稱為生物膜。3.流動鑲嵌模型主要強調：

eq

\o\ac(○,1)

膜的流動性，膜蛋白和膜質均可側向運動

eq

\o\ac(○,2)

膜蛋白分布的不對稱性，有的鑲在膜表面，有的嵌入或橫跨脂雙分子層。4.目前對生物膜結構的認識可歸納如下：eq

\o\ac(○,1)

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，以疏水非極性尾部相對，極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結構成分，尚未發(fā)現在生物膜結構中起組織作用的蛋白。eq

\o\ac(○,2)蛋白質以不同的方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面，蛋白的類型，蛋白分布的不對稱性及其脂分子的協同作用賦予生物膜具有各自的特性與功能。eq

\o\ac(○,3)生物膜可看成是蛋白質在雙層脂分子中的二維溶液。．膜脂是生物膜的基本組成成分，主要包括磷脂、糖脂和膽固醇。6.磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂。磷脂分子的主要特征：

eq

\o\ac(○,1)

具有一個極性頭,但存在于線粒體內膜和某些細菌質膜上的心,

個非極性的尾部

eq

\o\ac(○,2)

脂肪酸碳鏈為偶數

eq

\o\ac(○,3)

除飽和脂肪酸根7.

膽固醇在調節(jié)膜的流動性，增加膜的穩(wěn)定性以降低水溶性物質的通透性等都起著重要作用。8.膜脂分子有四種熱運動的方式：沿膜平面的側向運動，脂分子圍繞軸心的自旋運動，脂分子尾部的擺動，雙層脂分子之間的翻轉運動。．脂質體是根據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。脂質體中裹入不同的藥物或酶等具有特殊功能的生物大分子，可望診斷與治療多種疾病。．膜蛋白可分為兩大類:膜周邊蛋白（外在蛋白）和膜內在蛋白（整合膜蛋白）。X—）。．膜脂的流動性主要指脂分子的側向運動，一般來說，脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高，膜脂的流動性越大，溫度對膜脂的運動有明顯的影響。產物的參加，也不需要提供能量。．光脫色恢復技術是研究膜蛋白或膜脂流動性的基本實驗技術之一。．與細胞外環(huán)境接觸的膜面稱質膜的細胞外表面（ES觸的膜面稱質膜的原生質表面（

PS）.冷凍蝕刻技術制樣過程中，膜結構常常從雙層脂分子疏水端斷裂面(EF).膜質的不對稱性是指同一種膜脂分子在膜的脂雙層中呈不均勻分布。糖脂的分布表現出完全不對稱性，其糖側鏈都在質膜的（

ES）面上，因此糖脂僅存在于質膜的細胞外小頁中。．膜蛋白的不對稱性，與膜脂不同，膜蛋白的不對稱性是指有明確的方向能的保證。

eq

\o\ac(○,1)

為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內環(huán)境

eq

\o\ac(○,2)

選擇性的物質運輸，包括代謝底物的輸入與代謝物的排除，其中伴隨著能量的傳遞

eq

\o\ac(○,3)

提供細胞識別位點，并完成細胞內外信息跨膜傳遞

eq

\o\ac(○,4)

為多種酶提供結合位點，使酶促反應高效而有序地進行

eq

\o\ac(○,5)

介導細胞與細胞、細胞與基質之間的連接

eq

\o\ac(○,6)

質膜參與形成具有不同功能的細胞表面特化結構。膜骨架是指細胞膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網架結構，它參與維持細胞膜的形狀并協助質膜完成多種生理功能。紅細胞負責把

從肺運送到體內各組織，同時把細胞代謝產生的

CO運送回肺中。當細胞經低滲處理后，質膜破裂，同時釋放出血紅蛋白和其他胞內可容性蛋白。這時紅細胞仍然保持原來的形狀和大小，這種結構稱為血影。

蛋白和肌動蛋白，但此外還有一些血型糖蛋白。

蛋白等。血影蛋白由

α

鏈和

β

鏈組成一個二聚體，兩個二聚體頭與頭相連形成一個四聚體。

細胞連接是多細胞有機體中相鄰細胞之間通過細胞質膜相互聯系， 協同作用的重要組織方式。細胞連接可分為三大類：封閉連接（緊密連接

、通訊連接（間隙連接、化學突觸和植物細胞中的胞間連絲）

。

構成間隙連接的基本單位稱連接子。

電突觸是指細胞間的某種間隙連接及其形成的低電阻通路， 電沖動可直接通過間隙連接從突觸前向突觸后傳導。

胞間連絲穿越細胞壁，由相互連接的相鄰細胞的細胞膜共同組成直徑為

的管狀結構。

化學突觸是存在于可興奮細胞連接方式，

它通過釋放神經遞質來傳導神經沖動并因此而得名。

細胞與細胞間的粘連是由特定的細胞粘著因子鈣粘素等介導的， 細胞之間的錨定連接也需要粘著因子鈣粘素和整聯蛋白等參與。

細胞外被又稱糖萼，

是細胞膜的正常結構組分，

它不僅對膜蛋白起保護作用，而且在細胞識別中起重要作用。

細胞外基質是指分布于細胞外空間，

由細胞分泌的蛋白和多糖所構成的網絡結構。

細胞外基質：纖維狀蛋白質

膠原和彈性蛋白

、水化蛋白（糖胺聚糖

。

也是動物體內含量最豐富的蛋白，約占人體蛋白質總量的

0﹪以上。36.

膠原是細胞外基質中最主要的水不溶性纖維蛋白。

膠原纖維的基本結構單位是原膠原。原膠原是由三條多肽鏈盤繞成的三股螺旋結構。 原膠原肽鏈的一級結構具有

Gly-x-y

重復序列。37.

在骨和角膜中，膠原纖維分層排布，同一層的膠原彼此平行，而相鄰兩層的纖維彼此垂直，形成三合板樣的結構，使組織具有牢固、不易變形的特性。38.

糖胺聚糖是由重復的二糖單位構成的長鏈多糖，

其二糖單位之一是氨基己糖，故稱糖胺聚糖；另一個是糖醛酸。39.

透明質酸是一種重要的糖胺聚糖，

是增殖細胞核遷移細胞胞外基質的主要成分，尤其在胚胎組織中。在結締組織中起到強化、彈性和潤滑作用。40.

蛋白聚糖由核心蛋白的絲氨酸殘基共價連接形成的巨大分子。41.

層粘連蛋白呈不對稱十字形，由一條長臂及 3

條相似的短臂構成。42.

彈性蛋白是彈性纖維的主要成分。

彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋

830

個氨基酸殘基。彈性蛋白具有兩個明顯的特征

:

eq

\o\ac(○,1)

構象呈無規(guī)則卷曲狀態(tài) eq

\o\ac(○,2)

通過

Lys

殘基相互交聯成網狀結構。43.

胞壁由纖維素、半纖維素、果膠質等幾種大分子構成。44.

半纖維素是由木糖、半乳糖和葡萄糖等組成的高度分支的多糖，

通過氫鍵與纖維素微原纖維連接。第五章 物質的跨膜運輸與信號傳遞1.

通過細胞膜的轉運主要有三種途徑：被動運輸、主動運輸和胞吞與胞吐作用。2

被動運輸是指通過簡單擴散或協助擴散實現物質由高濃度向低濃度方向的跨膜轉運。動力來自物質的濃度梯度，不需要細胞提供代謝能量。3運中，不需要細胞提供能量，也沒有膜蛋白的協助，因此稱為簡單擴散。4．簡單擴散的通透性主要取決于分子大小和分子的極性。5.

協助擴散是各種極性分子和無機離子順其濃度梯度或電化學梯度減小方向的跨膜轉運，該過程不需要細胞提供能量，這與簡單擴散相同，因此兩者都稱為被動運輸。6．膜轉運蛋白可分為兩類：一類稱載體蛋白，它可介導被動運輸，又可介導逆濃度或電化學梯度的主動運輸；另一類稱通道蛋白，只能介導順濃度或電化學梯度的被動運輸。7.

載體蛋白相當于結合在細胞膜上的酶，有特異性結合位點，可同特異性底物結合。8.

離子通道具有兩個顯著特征，○1

一是具有離子選擇性，離子通道對被轉運離子的大小與電荷都有高度的選擇性而且轉運率高○

2

第二個特征是離子通道是門控的。9.

離子通道又區(qū)分為電壓門控通道、配體門通道和壓力激活通道。10.主動運輸是由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度或電化學梯度由濃度低的一側向高濃度的一側進行跨膜轉運的方式。根據主動運輸過程所需能量來源的不同可歸納為由 ATP

直接提供能量和間接提供能量以及光能驅動的主動運輸三種基本類型。11

．由ATP

直接提供能量的主動運輸—鈉鉀泵。

Na-K

泵由

α

和β二個亞基組成，α

亞基是一個跨膜多次的整合膜蛋白，具有 ATP

酶活性，因此

泵又稱為

ATP

其工作模式是在細胞內側

α

亞基與

相結合促進

ATP

水解，α

亞基上的一個天門冬氨酸殘基磷酸化引起 α

亞基構象發(fā)生變化，將

泵出細胞，同時細胞外的

K

與

α

亞基的另一個位點結合，使其去磷酸化， α

亞基構象再度發(fā)生變化將

K

泵進細胞，完成整個循環(huán)。每個循環(huán)消耗一個 ATP分子，泵出

個

和泵進

個

K。

．又

ATP

直接提供能量的主動運輸——鈣泵和質子泵。

協同運輸是一類又

泵（或

泵）與載體蛋白協同作用，靠間接消耗

ATP

所完成的主動運輸方式。協同運輸又可分為共運輸和對向運輸。共運輸是物質運輸方向與離子轉移方向相同。對向運輸是指物質跨膜轉運的方向與離子轉移的方向相反。

在靜息狀態(tài)下的膜電位稱靜息電位。

在刺激作用下產生行使通訊功能的快速變化的膜電位稱動作電位。靜息電位是細胞膜內外相對穩(wěn)定的電位差，質膜內為負值，質膜外為正值，這種現象又稱極化。

靜息電位主要是由質膜上相對穩(wěn)定的離子跨膜運輸或離子流形成的。

．當細胞接受刺激信號（電信號或化學信號）超過一定閾值時，電位門

通道將介導細胞產生動作電位。

細胞接受閾值刺激，

通道打開，引起

通透性大大增加，瞬間大量

流入細胞內，

致使靜息膜電位減

進一步增加達到

平衡電位，形成瞬間的內正外負的動作電位，稱質膜的反極化，動作電位隨即達到最大值。只有達到一定的刺激閾，動作電位才會出現，這是一種全或無的正反饋閾值。在

大量進入細胞時，

K

通透性也逐漸增加，隨著動作電位出現，

通道從失活到關閉，點位門 K

通道完全打開，

K

流出細胞從而使膜再度極化，

以至于超過原來的靜息電位，

此時稱為超極化。超極化時膜電位使

K

通道關閉，膜電位又恢復至靜息狀態(tài)。真核細胞通過胞吞作用和胞吐作用完成大分子與顆粒性物質大的跨膜運輸。消耗能量，屬于主動運輸。

胞吞作用又可分為兩種類型：胞吞物若為溶液，形成的囊泡較小，則稱胞飲作用。若胞吞物為大的顆粒性物質，形成的囊泡較大，則稱為吞噬作用。

胞飲作用與吞噬作用主要有三點區(qū)別：○1

胞吞泡的大小不同，

胞飲泡直徑一般小于

，而吞噬泡直徑往往大于 。

eq

\o\ac(○,2)

所有的真核細胞都通過胞飲作用連續(xù)攝入溶液和分子，而大的顆粒性物質則主要是通過特殊的吞噬細胞攝入的；前者是一個連續(xù)發(fā)生的過程，后者首先需被吞噬物與細胞表面結合并激活細胞表面受體，因此是一個信號觸發(fā)過程。

eq

\o\ac(○,3)

胞吞泡形成機制不同。

根據胞吞的物質是否有專一性，

可以將胞吞作用分為受體介導的胞吞作用和非特異性的胞吞作用。

．膽固醇主要在肝細胞中合成隨后與磷脂和蛋白質形成復合物，即低密度脂蛋白（

LDL

）.進入血液，通過與細胞表面的低密度脂蛋白受體特異結合形成受體

作用進入細胞，經脫被作用并與胞內體融合。胞內體膜上有 ATP

驅動的質子泵，將

泵進胞內體腔中，使腔內體的

PH

降低，從而引起

LDL

與受體分離。胞內體以出芽的方式形成運載受體的小囊泡，

返回細胞質膜，受體重復使用，然后含有

LDL

的胞內體與溶酶體融合，低密度脂蛋白被水解，釋放出膽固醇和脂肪酸供細胞利用。

胞吐作用分為組成型的胞吐途徑和調節(jié)型的胞吐途徑。細胞通訊是指一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞產生相應的反應。

．細胞以三種方式進行通訊： eq

\o\ac(○,1)

細胞通過分泌化學信號進行細胞間互相通訊，這是多細胞生物包括動物和植物最普遍采用的通訊方式○

細胞間接觸性依賴的通訊，細胞間直接接，通過與質膜結合的信號分子影響其他細胞

eq

\o\ac(○,3)

細胞間形成間隙連接使細胞質相互溝通，通過交換小分子來實現代謝偶聯或電偶聯。

．細胞分泌化學信號的作用方式分為：○

內分泌

eq

\o\ac(○,2)

旁分泌

eq

\o\ac(○,3)

自分泌

eq

\o\ac(○,4)化學突觸傳遞神經信號

細胞識別是指細胞通過其表面的受體與胞外信號物質分子 （配體）選擇性地相互作用，從而導致胞內一系列生理生化變化，最終表現為細胞整體的生物學效應的過程。

細胞信號分子根據其溶解性通常可分為親脂性和親水性兩類。

受體是一種能夠識別和選擇性結合某種配體（信號分子）的大分子，當與配體結合后，通過信號轉導作用將胞外信號轉換為胞內化學或物理的信號，以啟動一系列過程，最終表現為生物學效應，受體多為糖蛋白，一般至少包括兩個功能區(qū)域，與配體結合的區(qū)域及產生效應的區(qū)域，分別具有結合特異性和效應特異性。根據靶細胞上受體存在的部位，可將受體分為細胞內受體和細胞表面受體。

現在一般將細胞外信號分子稱為“第一信使”

，第一信使與受體作用后在胞內最早產生的信號分子稱為第二信使。目前公認的第二信使有

、

、三磷酸肌醇（

IP

）等，ca

曾被當作第二信使，現在一般認為

ca

是磷酸肌醇信號通路的“第三信使”

。

細胞內信號傳遞作為分子開關的蛋白質可分兩類：

一類開關蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化控制的開關蛋白是蛋白激酶本身，在細胞內構成信號傳遞的磷酸化級聯反應；另一類主要開關蛋白由

GTP

結合蛋白組成，結合

GTP

而活化，結合

GDP

而失活。

是一種自由基性質的氣體，具脂溶性，可快速擴散透過細胞膜，到達鄰近靶細胞發(fā)揮作用。

血管內皮細胞釋放

，應答神經終末的刺激，

擴散進入靶細胞與靶蛋白結合，快速導致血管平滑肌的舒張，從而引起血管擴張、血流通暢。

．

對血管的影響可以解釋為什么硝酸甘油能用于治療心絞痛。硝酸甘油在體內轉化為

，可舒張血管，從而減輕心臟負荷和心肌的需氧量。

。在有些神經系統(tǒng)疾病的病理條件下，

具有雙重作用。如腦缺血損傷，研究表明一旦腦缺血發(fā)生后即有短暫的通過

的激活而導致的

增高，進而使腦血管擴張、增加腦出血、抗血小板凝集，從而對抗缺血性腦損傷而起保護作用。

通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞，細胞表面受體分屬三大家族：

eq

\o\ac(○,1)

離子通道偶聯的受體 eq

\o\ac(○,2)

G

蛋白偶聯的受體 eq

\o\ac(○,3)

酶偶聯的受體。

離子通道復合體，本身既有結合位點，又是離子通道，起跨膜信號轉導無需中間步驟。又稱配體門離子通道或遞質門離子通道。

．

G

蛋白偶聯受體，是指配體

受體復合物與靶蛋白（酶或離子通道）的作用要通過與

G

蛋白的偶聯，在細胞內產生第二個信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內影響細胞的行為。 G

蛋白是三聚體蛋白的簡稱，位于脂膜內胞漿一側，由

α、β、

β

α

亞基的作用，而

α

亞基本身具有

GTP

酶活性。

由

G

蛋白偶聯受體所介導的細胞信號通路主要包括：

信號通路和磷脂酰肌醇信號通路。

信號通路由質膜上的

中成分組成： eq

\o\ac(○,1)

激活型激素受體（

Rs

）eq

\o\ac(○,2)

抑制性激素受體（

Ri）

eq

\o\ac(○,3)

與

GDP

結合的活化型調節(jié)蛋白（

Gs

）

eq

\o\ac(○,4)

與GDP

結合的抑制型調節(jié)蛋白（

）

eq

\o\ac(○,5)

催化成分，即腺苷酸環(huán)化酶

(C).

信號通路的催化單位是結合在質膜上的腺苷酸環(huán)化酶， 它是一種糖蛋白，跨膜

次。在

和

的存在下，腺苷酸環(huán)化酶催化

ATP生成

。

信號通路的主要效應是激活靶酶和開啟基因表達。該信號通路途徑涉及的反應鏈可表示為：激素→ G

蛋白偶聯受體→

G

蛋白→腺苷環(huán)化酶→

→

依賴的蛋白激酶 →基因調控蛋白→基因轉錄。

磷酸肌醇信號通路的最大特點是胞外信號被膜受體接受后， 同時產生兩個胞內信使，分別啟動兩個信號傳遞途徑即 IP

和

DG-PKC

途徑，實現細胞對外界信號的應答，因此，把這一信號系統(tǒng)稱之為“雙信使系統(tǒng)”。

與酶連接的受體，通常與酶連接的細胞表面受體又稱催化性受體， 至少包括

eq

\o\ac(○,1)

受體酪氨酸激酶 eq

\o\ac(○,2)

受體絲氨酸

/蘇氨酸激酶

eq

\o\ac(○,3)

受體酪氨酸酯酶

eq

\o\ac(○,4)

受體鳥苷酸環(huán)化酶 eq

\o\ac(○,5)

酪氨酸蛋白激酶聯系的受體。

受體酪氨酸激酶受體（

RTKs

）是細胞表面一大類重要酶連受體家族，RTK-Ras

信號通路的基本模式是：配體→

RTK

→

r←GRF

→

Ras

→Raf

（

）→→

→進入細胞核→其他激酶或基因調控蛋白（轉錄因子）的 磷酸化修飾。

．細胞信號傳遞的基本特征，主要特點如下：○

多途徑、多層次的細胞信號傳遞通路具有收斂或發(fā)散的特點。○

細胞的信號轉導既具有專一性又有作用機制的相似性。○

信號轉導過程具有信號放大作用，但這種放大作用又必須受到適度控制，這表現為信號的放大作用和信號所啟動的作用的終止并存。 eq

\o\ac(○,4)

當細胞長期暴露在某種形式的刺激下，細胞對刺激的反應將會降低，這就是細胞進行適應。第六章

細胞質基質與細胞內膜系統(tǒng)1.

細胞的內膜系統(tǒng)是在結構、功能乃至發(fā)生上相關的，由膜圍繞的細胞器或細胞結構。主要包括內質網、高爾基體、溶酶體、胞內體和分泌泡等。2.

在真核細胞的細胞質中，除去可分辨的細胞器以外的膠狀物質，稱細胞質基質。3.

在細胞質基質中，主要含有與中間代謝有關的數千種酶類，與維持細胞形態(tài)和細胞內物質運輸有關的細胞質骨架結構。4.

在細胞質基質中發(fā)生蛋白質修飾的類型主要有：○

輔酶或輔基與酶的共價結合

eq

\o\ac(○,2)

磷酸化與去磷酸化，用以調節(jié)很多蛋白質的生物活性○

糖基化

eq

\o\ac(○,4)

對某些蛋白質的

端進行甲基化修飾 eq

\o\ac(○,5)

酰基化5.

識別蛋白質

端不穩(wěn)定的氨基酸信號并準確地將這種蛋白質降解，是依賴于泛素的降解途徑。6.

細胞質基質降解變性和錯誤折疊的蛋白質。7.

細胞質基質幫助變性或錯誤折疊的蛋白質重新折疊，形成正確的分子構象。這一功能主要靠熱休克蛋白來完成。在正常細胞中，熱休克蛋白選擇性地畸形蛋白質結合形成聚合物，

利用水解

ATP

釋放的能量使聚集的蛋白質溶解，并進一步折疊成正確的蛋白質。 ．內質網（

ER

）是真核細胞重要的細胞器。它由封閉的膜系統(tǒng)及系統(tǒng)及其圍成的腔形成互相溝通的網狀結構。由于內質網的存在，大大加強了細胞膜的表面積，為多種酶特別是多酶體系提供了大面積的結合位點。9.

原核細胞內沒有內質網，由細胞膜代行其某些類似的職能。

根據結構與功能，內質網可分為兩種基本類型：糙面內質網（ rER

）和光面內質網（

sER

）

.內質網膜上有一種稱為易位子的蛋白復合體，中心有一個“通道” ，其功能與新合成的多肽進入內質網有關。

表面沒有核糖體結合的內質網稱光面內質網。

光面內質網常為分支管狀，形成較為復雜的立體結構。光面內質網是脂質合成的重要場所。

．用密度梯度離心技術，可將肝細胞中的光面內質網和糙面內質網分離出來。

內質網的功能：蛋白質合成：

eq

\o\ac(○,1)

向細胞外分泌的蛋白質 eq

\o\ac(○,2)

膜的整合蛋白 eq

\o\ac(○,3)

構成細胞器中的可溶性駐留蛋白。脂質的合成：內質網合成構成細胞所需要的包括磷脂和膽固醇在內的幾乎全部的膜脂，其中最主要的磷脂是磷脂酰膽堿（卵磷脂）

。合成的磷脂由內質網向其他膜的轉運主要有兩種方式：○

一種是以出芽的方式轉運到高爾基體、溶酶體和細胞膜上○

另一種方式是憑借一種水溶性的載體蛋白，稱為磷脂轉換蛋白（

PEP

）在膜之間轉移磷脂。蛋白質的修飾與加工

:

進入內質網中的蛋白質發(fā)生的主要化學修飾作用有糖基化、羥基化、?；c二硫鍵的形成等。寡糖基轉移到天冬酰胺殘基上稱為

連接的糖基化，與天冬酰胺直接結合的糖都是

乙酰葡萄糖胺。少數糖基化發(fā)生在絲氨酸或蘇氨酸殘基上，稱

連接的糖基化。

。肝細胞中的光面內質網中還含有一些酶，用以清除脂溶性的廢物和代謝產生的有害物質，因而光面內質網具有解毒功能。

肌細胞中含有發(fā)達的特化的光面內質網，稱肌質網。

內質網蛋白主要在糙面內質網上合成，

也有一部分時在細胞基質中合成后轉入內質網中。

高爾基體又稱高爾基器或高爾基復合體。電子顯微鏡所觀察到的高爾基體最富有特征的結構是由一些排列較為整齊的扁平膜囊堆疊在一起，構成了高爾基體的主體結構。扁囊多呈弓形，也有的呈半球形或球形。

高爾基體是一種有極性的細胞器，

這不僅表現在它在細胞中往往有比較恒定的位置與方向，

而且物質從高爾基體的一側進入，

從另一側輸出，因此每層膜囊也各不相同。

在很多細胞中，高爾基體靠近細胞核的一面，扁囊彎曲成凸面又稱形成面或順面，面向細胞膜的一面常呈凹面，又稱成熟面或反面。

高爾基體至少由互相聯系的

精細的間隔：eq

\o\ac(○,1) 高爾基體順面膜囊或順面網狀結構（

CGN

），位于高爾基體順面最外側的扁平膜囊，是中間多孔而呈連續(xù)分支狀的官網結構。eq

\o\ac(○,2)

高爾基體中間膜囊eq

\o\ac(○,3)

高爾基體反面膜囊以及反面高爾基體網狀結構

（

）。

的主要功能是參與蛋白質的分類與包裝，最后從高爾基體中輸出，某些“晚期”的蛋白質修飾也發(fā)生在

中。在高爾基體的周圍常常有大小不等的囊泡。順面的囊泡可能是內質網與高爾基體之間的物質運輸小泡，稱之為 ERGIC。

高爾基體的主要功能是將內質網合成的多種蛋白質進行加工、 分類與包裝，然后分門別類地運送到細胞特定的部位或分泌到細胞外。溶酶體中的水解酶類、多數細胞膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，而在細胞質和細胞核中絕大多數蛋白質都無糖基化修飾。連接與

連接的寡糖比較特征合成方法

連接糙面內質網

連接糙面內質網或高爾基體合成方式

來自同一個寡糖前體

一個個單糖加上去與之結合的氨基

天冬氨酸酸殘基

絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸最終長度第一個糖殘基

至少

個糖殘基

乙酰葡糖胺

一般

個糖殘基

乙酰半乳糖胺等

溶酶體式單層膜圍繞、

內含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器。

其主要功能是進行細胞內的消化作用。

．溶酶體是一種異質性細胞器，這是指不同的溶酶體的形態(tài)大小，甚至其中包含的水解酶的種類都可能有很大的不同。

根據溶酶體所處的完成其生理功能的不同階段，

大致可以分為初級溶酶體、次級溶酶體和殘余體。溶酶體膜在成分上也與其他生物膜不同：○

嵌有質子泵，借助水解ATP

釋放出的能量將

濃度比細胞質中高

倍以上，以形成和維持酸性的內環(huán)境○

具有多種載體蛋白用于水解的產物向外轉運 eq

\o\ac(○,3)

膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。

次級溶酶體是初級溶酶體與細胞內的自噬泡或異噬泡、

胞飲泡或吞噬泡融合形成的復合體，分別稱之為自噬溶酶體和異噬溶酶體。

．溶酶體的功能：eq

\o\ac(○,1)

清除無用的生物大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞。eq

\o\ac(○,2)

防御功能eq

\o\ac(○,3)

其他重要的生理功能作為細胞內的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；在分泌腺細胞中，溶酶體常常含有攝入的分泌顆粒，可能參與分泌過程的調節(jié)；兩棲類發(fā)育過程中蝌蚪尾巴的退化，哺乳動物斷奶后乳腺的退行性變化等；在受精過程中的作用，精子的頂體相當于特化的溶酶體，其中含多種水解酶類。

核糖體合成溶酶體蛋白

→進入內質網腔進行

連接的糖基化修飾→進入高爾基體

Cis

面膜囊→N

乙酰葡糖胺磷酸轉移酶識別溶酶體水解酶的

信號斑→將

乙酰葡糖胺磷酸轉移在

個甘露糖殘基上→在中間膜囊切去

乙酰葡糖胺形成

配體→與

膜囊上的受體結合

→選擇性地包裝成初級溶酶體

過氧化物酶體又稱微體，

是由單層圍繞的，

內含一種或幾種氧化酶類的細胞器。

過氧化物酶體中常含有兩種酶：○

一是依賴于黃素

(FAD)

的氧化酶，其作用是將底物氧化形成

eq

\o\ac(○,2)

二是過氧化物酶，其含量常占過氧化物酶體總蛋白量的百分之四十，

它的作用是將

．在植物細胞中過氧化物酶體起著重要作用。一是綠色植物葉肉細胞中它催化

CO

固定反應產物的氧化，

即所謂的光呼吸反應。

二是在種子萌發(fā)進程中，過氧化物酶體降解儲存在種子中的脂肪酸產生乙酰輔酶 ，并進一步形成琥珀酸，琥珀酸離開過氧化物酶體進一步轉變成葡萄糖。

信號假說，即分泌性蛋白

端序列作為信號肽，知道分泌性蛋白到內質網膜上合成，在蛋白合成結束之前信號肽被切除。信號肽位于蛋白質的

端，一般有

個氨基酸殘基，其中包括疏水核心區(qū)、信號肽的

C

端和

端等三部分。

蛋白質的分選大體可分兩條途徑： eq

\o\ac(○,1)

一條是在細胞質基質中完成多肽鏈的合成，然后轉運至膜圍繞的細胞器的特定部位○

一條途徑是蛋白質合成起始后轉移至糙面內質網，新生肽邊合成邊轉入糙面內質網腔中，隨后經高爾基體運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外，內質網與高爾基體本身的蛋白成分的分選也是通過這一途徑完成的。

從蛋白質分選的類型或機制的角度看，

又可分為四種基本類型： eq

\o\ac(○,1)

蛋白質的跨膜轉運 eq

\o\ac(○,2)

膜泡運輸

eq

\o\ac(○,3)

選擇性的門控轉運 eq

\o\ac(○,4)

細胞質基質中的蛋白質的轉運。

三種不同類型的有被小泡具有不同的物質運輸作用：eq

\o\ac(○,1)

網格蛋白有被小泡TG

N→質膜，胞內體，溶酶體和植物液泡eq

\o\ac(○,2)

COP

Ⅱ有被小泡內質網→高爾基體eq

\o\ac(○,3)

COPⅠ有被小泡回收→內質網39.

膜泡轉移不僅沿內質網→高爾基體方向進行順行轉運，

也可沿著相反方向進行逆行轉運。第七章 細胞的能量轉換—線粒體和葉綠體1.

線粒體是一種高效地將有機物轉換為細胞生命活動的直接能源 ATP

的細胞器。2

DNA

及自身轉錄

RNA

與翻譯蛋白質的體系。所以線粒體和葉綠體都是半自主性的細胞器。3.

線粒體通過氧化磷酸化作用，進行能量轉換，為所需要的細胞進行各種生命活動提供能量。4.

線粒體在生活細胞中具有多形性、易變性、運動性和適應性等特點。5.

一般動物細胞內線粒體的數目由數百到數千個不等，肝細胞內約有1700

個左右。6.

在電鏡下觀察到線粒體是由兩層單位膜套疊而成的封閉的囊狀結構。主要由外膜、內膜、膜間隔及基質或內室 4

部分組成。7.

外膜是包圍在線粒體最