細胞生物學各章節(jié)重點內(nèi)容整理及細胞生物學復習資料1

PAGEPAGE31第一章細胞質膜1、被動運輸是指通過簡單擴散或協(xié)助擴散實現(xiàn)物質由高濃度向低濃度方向的跨膜轉運。轉運的動力來自于物質的濃度梯度，不需要細胞代謝提供能量。2、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低濃度一側向高濃度一側進行跨膜轉運的方式。轉運的溶質分子其自由能變化為正值，因此需要與某種釋放能量的過程相耦連。主動運輸普遍存在于動植物細胞和微生物細胞中。3、緊密連接是封閉連接的主要形式，一般存在于上皮細胞之間。緊密連接有兩個主要功能：一是緊密連接阻止可溶性物質從上皮細胞層一側通過胞外間隙擴散到另一側，形成滲透屏障，起重要封閉作用，二是形成上皮細胞質膜蛋白與質膜分子側向擴散的屏障，從而維持上皮細胞的極性。4、通訊連接一種特殊的\t":///_blank"細胞連接方式，位于特化的具有細胞間通訊作用的細胞。介導相鄰細胞間的物質轉運、化學或電信號的傳遞，主要包括間隙連接、神經(jīng)元間的化學突觸和植物細胞間的胞間連絲。動物與植物的通訊連接方式是不同的，動物細胞的通訊連接為\t":///_blank"間隙連接,而植物細胞的通訊連接則是\t":///_blank"胞間連絲5、橋粒是一種常見的\t":///_blank"細胞連接結構，位于\t":///_blank"中間連接的深部。一個細胞質內(nèi)的中間絲和另一個細胞內(nèi)的中間絲通過橋粒相互作用，從而將相鄰細胞形成一個整體，在橋粒處內(nèi)側的細胞質呈板樣結構，匯集很多\t":///_blank"微絲，這種結構和加強橋粒的堅韌性有關。物質跨膜運輸?shù)姆绞胶吞攸cⅠ、被動運輸是指物質由高濃度向低濃度方向的跨膜轉運。轉運的動力來自于物質的濃度梯度，不需要細胞代謝提供能量。主要分為兩種類型：（1）簡單擴散：①沿\t":///_blank"濃度梯度（或\t":///_blank"電化學梯度）擴散；②不需要提供能量；③沒有\(zhòng)t":///_blank"膜蛋白的協(xié)助。屬于這種運輸方式的物質有水分子、氣體分子、脂溶性的小分子物質等。（2）協(xié)助擴散：①比\t":///_blank"自由擴散轉運\t":///_blank"速率高；②存在最大轉運速率；在一定限度內(nèi)運輸速率同物質濃度成正比。如超過一定限度，濃度不再增加，運輸也不再增加。因膜上\t":///_blank"載體蛋白的結合位點已達飽和；③有特異性，即與特定\t":///_blank"溶質結合。這類特殊的載體蛋白主要有\(zhòng)t":///_blank"離子載體和\t":///_blank"通道蛋白兩種類型。④不需要提供能量。屬于這種運輸方式的物質有某些離子和一些較大的分子如葡萄糖等物質Ⅱ、主動運輸物質從濃度梯度從低濃度的一側向高濃度的一側方向跨膜運輸?shù)倪^程。此過程中需要消耗細胞生產(chǎn)的能量，也需要膜上載體協(xié)助。屬于這種運輸方式的物質有離子和一些較大的分子如葡萄糖、氨基酸等物質。主動運輸根據(jù)其過程所需的能量來源不同，可將其歸納為三種主要類型：（1）ATP驅動泵：ATP酶直接利用水解ATP提供的能量，實現(xiàn)離子或小分子逆濃度梯度或電化學梯度的跨膜運動。（2）耦連轉運蛋白：是介導各種離子和分子的跨膜運動。這類轉運蛋白包括2種基本類型：同向轉運蛋白和反向轉運蛋白。這兩類轉運蛋白使一種離子或分子逆濃度梯度的運動與一種或多種不同離子順濃度梯度的運動耦連起來。（3）光驅動泵：主要在細菌細胞中發(fā)現(xiàn)，對溶質的主動運輸與光能的輸入相耦連，如菌紫紅質利用光能驅動氫離子的轉運。Ⅲ、膜泡運輸物質進出細胞不需穿透細胞膜，而是借助各種膜泡來達到運輸?shù)哪康?。運輸過程中涉及膜的融合，不需要膜上載體協(xié)助，但需要消耗細胞生產(chǎn)的能量，是一種物質的批量運輸方式，又包括胞吞作用和胞吐作用。（1）胞吞作用大分子物質通過與膜上特異性受體結合而附著于膜上，這部分細胞膜內(nèi)陷形成有被小窩，將附著物包在里面，然后分離下來形成小囊泡進入細胞內(nèi)部，之后一般與溶酶體相融合，以此達到運輸?shù)哪康?。此過程中物質不需穿透細胞膜，不需要膜上載體協(xié)助，但需要受體的幫助，也需要消耗細胞生產(chǎn)的能量，其方向是從細胞外到細胞內(nèi)。白細胞吞噬細菌就屬于這種方式。（2）胞吐作用細胞內(nèi)合成的某些大分子物質先包裹在小囊泡中，然后轉移到細胞膜處并與之融合，最后囊泡中的物質排出細胞外，組成囊泡的膜成為細胞膜的一部分。此過程中物質也不需穿透細胞膜，不需要膜上載體協(xié)助，但需要特定信號的調節(jié)，也需要消耗細胞生產(chǎn)的能量，其方向則是從細胞內(nèi)到細胞外。分泌蛋白的分泌就屬于這一方式。第二章內(nèi)膜系統(tǒng)1、分子伴侶一類在序列上沒有相關性但有共同功能的蛋白質，它們在細胞內(nèi)幫助其他含\t":///_blank"多肽的結構完成正確的組裝，而且在組裝完畢后與之分離，不構成這些\t":///_blank"蛋白質結構執(zhí)行功能的組份。\t":///_blank"熱休克蛋白就是一大類分子伴侶。2、泛素泛素(ubiquitin)是一種存在于所有真核生物（大部分真核細胞）中的小蛋白，由76個氨基酸殘基組成，它的主要功能是在蛋白質降解過程中，多個泛素分子共價結合到含有不穩(wěn)定氨基酸殘基的蛋白質的N端，使其被26S蛋白酶體完全水解。3、糙面內(nèi)質網(wǎng)糙面內(nèi)質網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)是多呈排列極為整齊的扁平膜囊狀的核糖體和內(nèi)質網(wǎng)共同構成的復合機能結構，與細胞核的外層膜相連通。糙面內(nèi)質網(wǎng)的功能是合成分泌性的蛋白質和多種膜蛋白，并把它從細胞輸送出去或在細胞內(nèi)轉運到其他部位。凡蛋白質合成旺盛的細胞，糙面內(nèi)質網(wǎng)便發(fā)達。4、光面內(nèi)質網(wǎng)光面內(nèi)質網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)為表面不帶有核糖體的內(nèi)質網(wǎng)，為分支管狀結構，是細胞內(nèi)脂類物質進行合成的場所，廣泛存在于各種類型的細胞中，包括合成膽固醇的內(nèi)分泌腺細胞、肌細胞、腎細胞等。5、溶酶體溶酶體（lysosomes）真核細胞中的一種細胞器；為單層膜包被的囊狀結構，內(nèi)含多種酸性水解酶，其主要功能的進行細胞內(nèi)的消化作用。溶酶體在維持細胞正常代謝活動以及防御等方面起著重要作用。什么是蛋白質的分選，蛋白質的分選途徑有哪些？依靠蛋白質自身信號序列，從蛋白質起始合成部位轉運到其功能發(fā)揮部位的過程稱為蛋白質的分選。蛋白質分選不僅保證了蛋白質的正確定位，也保證了蛋白質的生物學活性。蛋白質分選途徑大體可分為兩種：（1）翻譯后轉運途徑：在細胞質基質游離核糖體上完成多肽鏈的合成，然后轉運至膜周圍的細胞器，如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體及細胞核，或者成為細胞質基質的可溶性駐留蛋白和支架蛋白（2）共翻譯轉運途徑：蛋白質合成在游離核糖體上起始后由信號肽引導移至糙面內(nèi)質網(wǎng)，然后新生肽邊合成邊轉入糙面內(nèi)質網(wǎng)中，在經(jīng)高爾基體加工包裝運輸?shù)饺苊阁w、細胞質膜或分泌到細胞外，內(nèi)質網(wǎng)與高爾基體本身的蛋白質分選也是通過這一途徑完成的。從蛋白質分選的轉運方式或機制來看，可將蛋白質轉運分為4類：（1）、蛋白質的跨膜轉運：主要指在細胞質基質合成的蛋白質轉運至內(nèi)質網(wǎng)、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等細胞器。（2）、膜泡運輸：蛋白質通過不同類型的轉運小泡從其糙面內(nèi)質網(wǎng)合成部位轉運至高爾基體進而分選運至細胞不同的部位。（3）、選擇性的門控轉運：指在細胞質基質中合成的蛋白質通過核孔復合體選擇性地完成核輸入或從細胞核返回細胞質。（4）、細胞質基質中的蛋白質的轉運：上述幾種分選類型也涉及蛋白質在細胞基質中的轉運，這一過程顯然與細胞骨架系統(tǒng)密切相關，但由于細胞質基質的結構并不清楚，因此對其中的蛋白質轉運特別是伴隨信號轉導途徑中的蛋白質分子的轉運方式了解很少。簡述溶酶體的功能以及溶酶體酶的形成溶酶體的功能：（1）調節(jié)代謝：在細胞分化過程中，某些衰老的細胞器和無用的生物大分子等陷入溶酶體內(nèi)并被消化掉，這是機體自身更新組織的需要。（2）異吞噬作用：與食物泡融合，將細胞吞噬進的食物或致病菌等大顆粒物質消化成生物大分子，對高等動物而言細胞的營養(yǎng)物質主要來源于血液中的大分子物質，而一些大分子物質通過內(nèi)吞作用進入細胞，如內(nèi)吞低密脂蛋白獲得膽固醇，它們與初級溶酶體相融合后成為次級溶酶體。次級溶酶體內(nèi)的各種大分子在水解酶的作用下，被分解為小分子物質，小分子通過溶酶體膜上的載體蛋白轉運到細胞質中，供細胞代謝使用。防御作用：如吞噬細胞可吞入病原體，在溶酶體中將病原體殺死和降解。（3）自溶作用：形態(tài)建成，清除死亡細胞。個體發(fā)生過程中往往涉及組織或器官的改造或重建，如昆蟲和蛙類的變態(tài)發(fā)育等等。這一過程是在基因控制下實現(xiàn)的，稱為程序性細胞死亡，注定要消除的細胞以出芽的形式形成凋亡小體，被巨噬細胞吞噬并消化。（4）其他重要生理功能：參與分泌過程的調節(jié)，如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素。形成精子的頂體：頂體相當于一個化學鉆，可溶穿卵子的皮層，使精子進入卵子。所有白細胞均含有溶酶體性質的顆粒，能消滅入侵的微生物。溶酶體在病理過程中也有重要意義。由于肺巨噬細胞吞噬吸入的硅或石棉粉塵，引起溶酶體破裂和水解酶的釋放，刺激結締組織纖維的增加，導致硅肺的發(fā)生。組織缺氧（如心肌梗死）也可造成溶酶體的急性釋放，使血液中有關酶的濃度迅速增高。溶酶體酶的形成：內(nèi)質網(wǎng)上核糖體合成溶酶體蛋白→進入內(nèi)質網(wǎng)腔進行N-連接的糖基化修飾，溶酶體酶蛋白先帶上3個葡萄糖、9個甘露糖和2個N-乙酰葡萄糖胺，后切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖→轉移至高爾基體→在高爾基體的順面膜囊中寡糖鏈上的甘露糖殘基被磷酸化形成M6P，在高爾基體的反面囊膜和TGN膜上存在M6P受體→以出芽的方式轉運到溶酶體中。第三章葉綠體與線粒體1、原初反應是指從光合色素分子被光激發(fā)，到引起第一個光化學反應為止的過程，它包括光能的吸收、傳遞與轉換，即光能被天線色素分子吸收，并傳遞至反應中心，在反應中心發(fā)生最初的光化學反應，使電荷從而將光能轉換為電能的過程。原初反應與生化反應相比，其速度非?？欤挥?0-19-10-12s，由于速度快，散失的能量少，所以其光能利用率高。2、光反應光反應只發(fā)生在光照下，是由光引起的反應。光反應發(fā)生在\t":///_blank"葉綠體的\t":///_blank"基粒片層（光合膜）。光反應從\t":///_blank"光合色素吸收光能激發(fā)開始，經(jīng)過水的光解，\t":///_blank"電子傳遞，最后是\t":///_blank"光能轉化成化學能，以\t":///_blank"ATP和\t":///_blank"NADPH的形式貯存。3、化學滲透學說電子在呼吸鏈中傳遞，通過線粒體內(nèi)膜上電子傳遞體，使質子（H+）由膜內(nèi)側向外側定向轉移，由于H+自由的回到內(nèi)側，故形成跨膜的質子梯度（質子動力勢），這種質子動力勢中蘊藏的能量驅動ADP與Pi形成ATP。4、碳同化是指植物利用\t":///view/_blank"光反應中形成的\t":///view/_blank"同化力(ATP和NADPH)，將CO2轉化為碳水化合物的過程。二氧化碳同化是在\t":///view/_blank"葉綠體的基質中進行的，有許多種酶參與反應。高等植物的碳同化途徑有三條，即C3途徑、C4途徑和CAM（\t":///view/_blank"景天酸代謝）途徑。5、光合磷酸化由光照所引起的電子傳遞與磷酸化作用相耦聯(lián)而生成ATP的過程，光合作用通過光合磷酸化在光下把Pi和ADP轉為ATP，用于CO2而將能量儲存在有機物中。光合磷酸化按照電子傳遞的方式可將光合磷酸化分為非循環(huán)和循環(huán)兩種類型。光合磷酸化中ATP合成的機制在光合作用的光反應中，兩個光系統(tǒng)的聯(lián)合作用將水裂解釋放的電子傳遞到NADP+，以NADPH的形式暫時儲存了所吸收的光能中的一部分；另一部分光能以電化學勢（質子梯度）的形式儲存起來，用來提供合成ATP的驅動力。它和線粒體中發(fā)生的氧化磷酸化過程一樣，能夠將電子傳遞所釋放的能量轉換成ATP中的化學能，ATP合酶使電子傳遞過程中所形成的質子梯度與磷酸化過程耦聯(lián)在一起。隨著電子從H2O轉移到NADP+，大約每4個電子的轉移（即1分子O2的形成），在類囊體腔中，約增加了12個H+，其中4個H+是由放氧復合體直接提供的；8個H+是由細胞色素b6f復合體從基質中轉運的。在ATP合成的高峰期測得的結果是，類囊體膜兩側的質子濃度相差1000倍，相當于3個單位的△pH。這是可用于ATP合成的強大驅動力。在電子傳遞過程中，H+從基質轉移到類囊體腔的同時，電荷由其他離子向基質轉移而得到補償，以致不會產(chǎn)生明顯的膜電位，所以，葉綠體中的質子驅動力主要來自于△pH。為何說線粒體和葉綠體是半自主性細胞器？線粒體和葉綠體均有自己的一套遺傳體系，有自己的蛋白質合成系統(tǒng)，線粒體和葉綠體中有DNA和RNA、核糖體、氨基酸活化酶等；這兩種細胞器均有自我繁殖所必需的基本組分，具有獨立進行轉錄和轉譯的功能。迄今為止，已知線粒體基因組僅能編碼約20種線粒體膜和基質蛋白并在線粒體核糖體上合成；線粒體和葉綠體的絕大多數(shù)蛋白質是由核基因編碼，在細胞質核糖體上合成，然后轉移至線粒體或葉綠體內(nèi)。這些蛋白質與線粒體或葉綠體DNA編碼的蛋白質協(xié)同作用，可以說，細胞核與發(fā)育成熟的線粒體和葉綠體之間存在著密切的、精確的、嚴格調控的生物學機制。在二者協(xié)同作用的關系中，細胞核的功能更重要，一方面它提供了絕大部分遺傳信息；另一方面它具有關鍵的控制功能。也就是說，線粒體和葉綠體的自主程度是有限的，而對核遺傳系統(tǒng)有很大的依賴性。因此，線粒體和葉綠體的生長和增殖是受核基因組及其自身的基因組兩套遺傳系統(tǒng)的控制，所以稱為半自主性細胞器。第四章細胞核1、核小體核小體是由DNA和組蛋白形成的染色質基本結構單位，包括200bp左右DNA、一個組蛋白八聚體和一分子組蛋白H1。核小體的形狀類似一個扁平的碟子或一個圓柱體。\t":///_blank"染色質就是由一連串的核小體所組成。2、核被膜\t":///view/_blank"核被膜是真核\t":///view/_blank"生物的細胞核的最外層結構，是細胞核與細胞質之間的界膜。由兩層平行但不連續(xù)的單位膜所組成，面向核質的一層膜稱為內(nèi)核膜，面向胞質的另一層膜稱為外膜，兩層膜之間有20-40nm的透明間隙，稱為核周間隙或核周池。核被膜上的核孔復合體貫穿內(nèi)外核膜，是核質物質交換的通道。3、核孔復合體是\t":///view/_blank"核被膜上溝通核質和細胞質的復雜隧道結構，由多種核孔蛋白構成，隧道的內(nèi)、外口和中央有由\t":///view/_blank"核糖\t":///view/_blank"核蛋白組成的顆粒，對進出核的物質有控制作用。其主要有四種結構組分：胞質環(huán)，位于核孔邊緣的胞質面一側，又稱外環(huán)；核質環(huán)，位于核孔邊緣的核質面一側，又稱內(nèi)環(huán)；輻，由核孔邊緣伸向中心，呈輻射狀八重對的纖維；栓，又稱中央栓。位于核孔中心，呈顆粒狀或棒狀。核孔復合體的功能是核質交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸?shù)牡鞍踪|復合體。他具有雙功能和雙向性。雙功能表現(xiàn)在兩種運輸方式：被動擴散與主動運輸。雙向性表現(xiàn)在既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNARNP等的出核運輸。4、染色質和染色體染色質是\t":///view/_blank"遺傳物質的載體。染色質是指間期細胞核內(nèi)由DNA、\t":///view/_blank"組蛋白、\t":///view/_blank"非組蛋白及少量\t":///view/_blank"RNA組成的線性復合結構，是間期細胞遺傳物質存在的形式。染色體是指細胞在\t":///view/_blank"有絲分裂或\t":///view/_blank"減數(shù)分裂的特定階段，由染色質聚縮而成的棒狀結構。實際上，二者之間的區(qū)別主要并不在于化學組成上的差異，而在于包裝程度不同，反映了它們在細胞周期不同的功能階段中所處的不同的結構狀態(tài)。在\t":///view/_blank"真核細胞的\t":///view/_blank"細胞周期中，大部分時間是以染色質的形態(tài)而存在的。5、組蛋白組蛋白是構成真核生物體細胞染色體的基本結構蛋白，與DNA結合但沒有序列特異性，是一類\t":///view/_blank"小分子堿性蛋白質。主要分成5類：H1、H2A、H2B、H3、H4，它們富含帶\t":///view/_blank"正電荷的堿性氨基酸，能夠同DNA中帶負電荷的磷酸基團相互作用。第五章細胞骨架1、微絲微絲是由\t":///view/_blank"肌動蛋白分子螺旋狀聚合成的纖絲，又稱\t":///view/_blank"肌動蛋白絲，與微管和中間纖維共同組成\t":///view/_blank"細胞骨架，是一種所有\(zhòng)t":///view/_blank"真核細胞中均存在的分子量大約42kDa的蛋白質，也是一種高度保守的蛋白質，因物種差異（例如藻類與人類）的不同不會超過20%。微絲對細胞貼附、鋪展、運動、\t":///view/_blank"內(nèi)吞、\t":///view/_blank"細胞分裂等許多細胞功能具有重要作用。2、肌球蛋白微絲的馬達蛋白，依賴于細胞骨架，通過水解ATP，把ATP中蘊藏的化學能轉化為機械能的一類蛋白質。在骨骼肌細胞內(nèi)，多個Ⅱ型肌球蛋白分子組裝成肌原纖維的粗絲并被相關的細胞結構約束而不能移動，肌球蛋白的頭部和組成微絲的肌動蛋白亞基之間的相互作用導致微絲的滑動。肌球蛋白的馬達結構域包含一個微絲結合位點和一個具有ATP酶活性的ATP結合位點。根據(jù)肌球蛋白分子結構上的差異，習慣上將Ⅱ型肌球蛋白稱為傳統(tǒng)的肌球蛋白。3、微管微管是由微管蛋白裝配成細長的、具有一定剛性的圓管狀結構，是一種具有極性的\t":///view/_blank"細胞骨架。微管參與細胞形態(tài)的維持、某些細胞結構的形成、胞內(nèi)膜性細胞器的定位、細胞運動、胞內(nèi)物質運輸和細胞分裂等。4、驅動蛋白驅動蛋白通常由2條重鏈和2條輕鏈組成。它是能利用ATP水解所釋放的能量驅動自身及所攜帶的貨物分子沿微管運動的一類\t":///view/_blank"馬達蛋白，與細胞內(nèi)物質運輸有關。體外實驗證明驅動蛋白的運輸具有方向性，從微管的負極移向微管的正極，是正端走向的微管發(fā)動機，速度與ATP的濃度有關。5、中心體中心體是動物細胞中一種重要的\t":///_blank"細胞器，每個中心體主要含有兩個\t":///_blank"中心粒，這兩個中心粒相互垂直排列。它是細胞分裂時內(nèi)部活動的中心。動物細胞和低等\t":///_blank"植物細胞中都有中心體。它總是位于細胞核附近的細胞質中，接近于細胞的中心，因此叫中心體。中心體與細胞的\t":///_blank"有絲分裂有關，動物細胞的間期微管通道都是從中心體開始生長。三種細胞骨架的組裝及結構特點微絲結構特點：微絲的主要結構成分是肌動蛋白（action）。在大多數(shù)真核細胞中，肌動蛋白是含量最豐富的蛋白質之一。微絲是直徑為7nm的扭鏈，呈雙股螺旋狀。每條絲都是由肌動蛋白單體頭尾相連呈螺旋狀排列而成，螺距為36nm。肌動蛋白纖維也是一種極性分子，具有兩個不同的末端，一個是正端，另一個是負端。在纖維內(nèi)部，每個肌動蛋白單體周圍都有四個單體，上下各一個，另外兩個位于一側。組裝：微絲能被組裝和去組裝。當單體上結合的是ATP時，就會有較高的相互親和力，單體趨向于聚合成多聚體，就是組裝。而當ATP水解成ADP后，單體親和力就會下降，多聚體趨向解聚，即是去組裝。高ATP濃度有利于微絲的組裝。所以當將細胞質放入富含ATP的溶液時，細胞質會因為微絲的大量組裝迅速凝固成膠。而微絲的兩端組裝速度并不一樣?？斓囊欢耍?極）比慢的一端（-極）快上5到10倍。微絲的組裝分為三個階段：即成核期(nuleationphase)、生長期(growthphase)或延長期，以及平衡期(eauilibrium)。成核期是微絲組裝的限速過程，需要一定的時間，故又稱延遲期，此時肌球蛋白開始聚合，其二聚體不穩(wěn)定，易水解，只有形成三聚體才穩(wěn)定，即核心形成。一旦核心形成，球狀肌球蛋白便迅速在核心兩端聚合，進入生長期。微絲兩端的組裝速度有差異，正端的組裝速度明顯快于負端，約為負端的10倍以上。微絲組裝到一定長度時，肌動蛋白組裝和去組裝的達到平衡狀態(tài)，微絲的長度基本保持不變，即所謂的“穩(wěn)定期”。在體外組裝過程中有時可以見到微絲的正極由于肌動蛋白亞基的不斷添加而延長，負極則由于肌動蛋白亞基的去組裝而縮短，這一現(xiàn)象稱為踏車行為。微管結構特點：微管是一種具有極性的細胞骨架。微管是由α，β兩種類型的微管蛋白亞基形成的微管蛋白二聚體，由微管蛋白二聚體組成的長管狀細胞器結構。微管由微管蛋白異源二聚體為基本構件，螺旋盤繞形成微管的壁。在每根微管中微管蛋白二聚體頭尾相接,形成細長的原纖維(protofilament),13條這樣的原纖維縱向排列組成微管的壁。微管是直徑為24-26nm的中空圓柱體。外徑平均為24nm,內(nèi)徑為15nm。細胞內(nèi)微管呈網(wǎng)狀和束狀分布,并能與其他蛋白共同組裝，可裝配成單管，二聯(lián)管（纖毛和鞭毛中），三聯(lián)管（中心粒和基體中），紡錘體、基粒、軸突、神經(jīng)管等結構。組裝：微管在體外的組裝過程可分為成核和延伸兩個階段。一些微管蛋白（α微管蛋白和β微管蛋白）二聚體（①αβ二聚體）首先縱向聚合形成短的絲狀結構（②原纖維），即所謂的成核反應。②然后通過兩端以及側面增加二聚體而擴展成片狀，當片狀聚合物加寬到大致13根原纖絲時，即合攏成為一段微管（③微管）。新的微管蛋白二聚體不斷地組裝到這段微管的兩端，使之延長。通常持有α微管蛋白的負極端組裝較慢，而持有β微管蛋白的正極端組裝較快。微管的組裝同樣與其底物（攜帶GDPαβ二聚體）的濃度有關（微管兩端具GTP帽，微管將繼續(xù)裝配，具GDP帽則解聚）當一端組裝的速度和另一端解聚的速度相同時，微管的長度保持穩(wěn)定，即所謂的踏車行為中間絲結構特點：中間絲又稱中間纖維（intermediatefilament，IF）直徑10nm左右，介于微絲（細肌絲）和肌球蛋白（粗肌絲）之間。與微管不同的是中間纖維是最穩(wěn)定的細胞骨架成分，它主要起支撐作用。IF幾乎分布于所有動物細胞，IF在細胞中圍繞著細胞核分布，成束成網(wǎng)，并擴展到細胞質膜，與質膜相連結。因其粗細介于肌細胞和細肌絲之間，故命名為中間絲。組裝：與微管微絲的組裝過程不同，中間絲蛋白在合適的緩沖體系中能自我組裝成10nm的絲狀結構，而且組裝過程不需要ATP或者GTP提供能量。中間絲蛋白在組裝首先是兩個單體的桿狀區(qū)以平行排列的方式形成雙股螺旋的二聚體。該二聚體可以是同型二聚體。二聚體的長度約為50nm。然后是兩個二聚體以反向平行和半分子交錯的形式組裝成四聚體，反向平行的四聚體導致IF不具有極性，作為中間絲組裝的基本結構單位，四聚體之間在縱向和側向相互作用，最終形成橫截面由32個中間絲蛋白分子組成，長度不等的中間絲。第六章細胞信號轉導1、G蛋白耦聯(lián)受體是指配體-受體復合物與靶蛋白（效應酶或通道蛋白）的作用要通過與G蛋白耦聯(lián)，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將細胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)影響細胞的行為。受體和酶或離子通道之間的相互作用通過一種結合GTP的調節(jié)蛋白介導完成。2、受體酪氨酸激酶又稱酪氨酸激酶受體，是細胞表面一大類重要的受體家族，迄今已鑒定有50余種，包括6個亞族。酪氨酸激酶受體由細胞外、跨膜及細胞內(nèi)三部分組成，細胞外側與配體結合，由此接受外部信息，與之相連的是一段跨膜結構，細胞內(nèi)側為酪氨酸激酶活性區(qū)域，能促進自身酪氨酸殘基的磷酸化而增強此酶活性，再催化細胞內(nèi)各種底物蛋白磷酸化，激活胞內(nèi)蛋白激酶，從而將細胞內(nèi)信息傳遞到細胞外，如胰島素受體等。3、G蛋白G蛋白是三聚體GTP結合調節(jié)蛋白的簡稱，位于質膜內(nèi)胞漿一側，由Gα、Gβ、Gγ3個亞機組成，Gβ和Gγ以異二聚體存在，Gα與Gβγ亞基分別通過共價結合脂分子錨定在膜上。G蛋白有GTP酶的活性，在傳遞信息的過程中發(fā)生所結合的GTP(鳥苷三磷酸)水解轉化成GDP(鳥苷二磷酸)的反應。4、受體受體是一類存在于胞膜或胞內(nèi)的，能與細胞外專一信號分子結合進而激活細胞內(nèi)一系列生物化學反應，使細胞對外界刺激產(chǎn)生相應的效應的特殊蛋白質。與受體結合的生物活性物質統(tǒng)稱為配體（ligand)。受體與配體結合即發(fā)生分子構象變化，從而引起細胞反應，如介導細胞間信號轉導、細胞間黏合、胞吞等過程。5、蛋白激酶A由兩個催化亞基和兩個調節(jié)亞基組成（圖8-15），在沒有cAMP時，以鈍化復合體形式存在。cAMP與調節(jié)亞基結合，改變調節(jié)亞基構象，使調節(jié)亞基和催化亞基解離，釋放出催化亞基。活化的蛋白激酶A催化亞基可使細胞內(nèi)某些蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化，于是改變這些蛋白的活性，進一步影響到相關基因的表達。簡要說明由G蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號的特點。G蛋白偶聯(lián)的受體是細胞質膜上最多，也是最重要的倍轉導系統(tǒng)，具有兩個重要特點：⑴信號轉導系統(tǒng)由三部分構成：①G蛋白偶聯(lián)的受體，是細胞表面由單條多肽鏈經(jīng)7次跨膜形成的受體；②G蛋白能與GTP結合被活化，可進一步激活其效應底物；③效應物：通常是腺苷酸環(huán)化酶，被激活后可提高細胞內(nèi)環(huán)腺苷酸（cAMP）的濃度，可激活cAMP依賴的蛋白激酶，引發(fā)一系列生物學效應。⑵產(chǎn)生第二信使。配體—受體復合物結合后，通過與G蛋白的偶聯(lián)，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)，影響細胞的行為。根據(jù)產(chǎn)生的第二信使的不同，又可分為cAMP信號通路和磷酯酰肌醇信號通路。

cAMP信號通路的主要效應是激活靶酶和開啟基因表達，這是通過蛋白激酶完成的。該信號途徑涉及的反應鏈可表示為：激素→G蛋白偶聯(lián)受體→G蛋白→腺苷酸環(huán)化化酶→cAMP→cAMP依賴的蛋白激酶A→基因調控蛋白→基因轉錄。

磷酯酰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(chǎn)生兩個胞內(nèi)信使，分別啟動兩個信號傳遞途徑即IP3—Ca2+和DG—PKC途徑，實現(xiàn)細胞對外界信號的應答，因此，把這一信號系統(tǒng)又稱為“雙信使系統(tǒng)”。cAMP信號系統(tǒng)的組成及其信號途徑？1、組成：主要包括：Rs和Gs；Ri和Gi；腺苷酸不化酶；PKA；環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶。2、信號途徑主要有兩種調節(jié)模型：Gs調節(jié)模型，當激素信號與Rs結合后，導致Rs構象改變，暴露出與Gs結合的位點，使激素-受體復合物與Gs結合，Gs的構象發(fā)生改變從而結合GTP而活化，導致腺苷酸環(huán)化酶活化，將ATP轉化為cAMP，而GTP水解導致G蛋白構象恢復，終止了腺苷酸環(huán)化酶的作用。該信號途徑為：激素→識別并與G蛋白偶聯(lián)受體結合→激活G蛋白→活化腺苷酸環(huán)化酶→胞內(nèi)的cAMP濃度升高→激活PKA→基因調控蛋白→基因轉錄。Gi調節(jié)模型，Gi對腺苷酸環(huán)化酶的抑制作用通過兩個途徑：一是通過α亞基與腺苷酸環(huán)化酶結合，直接抑制酶的活性；一是通過β和γ亞基復合物與游離的Gs的α亞基結合，阻斷Gs的α亞基對腺苷酸酶的活化作用。第七章細胞增殖及其調控1、細胞周期從一次細胞分裂結束開始，經(jīng)過物質積累過程，直到下一次細胞分裂結束為止，稱為一個細胞周期。一個細胞周期即是一個細胞的整個生命過程，即由一個老的細胞變成兩個新的細胞。細胞周期分為間期與分裂期（M期）兩個階段，間期又分為三期、即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）與DNA合成后期（G2期）。2、有絲分裂有絲分裂是真核細胞分裂產(chǎn)生體細胞的過程，特點是有紡錘體染色體出現(xiàn)，子染色體被平均分配到子細胞，這種分裂方式普遍見于高等動植物（動物和高等植物）。動物細胞（低等植物細胞）和高等植物細胞的有絲分裂是不同的。傳統(tǒng)上，人們將有絲分裂過程人為的劃分為前期、前中期、中期、后期、末期和胞質分裂6個時期，前5個時期是一個先后相互連續(xù)的核分裂過程，胞質分裂則相對獨立。3、成熟促進因子（MPF）細胞周期的每一環(huán)節(jié)都是由一特定的細胞周期依賴性蛋白激酶（cyclin-dependentkinase,CDK）+周期蛋白（cyclin）結合和激活調節(jié)的。MPF為首先發(fā)現(xiàn)的細胞周期蛋白依賴性激酶家族成員(也稱cdk1)。在成熟的卵母細胞核中，至少有7種cdk。同時發(fā)現(xiàn)有十多種細胞周期蛋白。MPF由催化亞基P34cdc2（小亞基）和調節(jié)亞基CyclingB（大亞基）組成·其核心部分是P34cdc2。4、CDK激酶周期蛋白依賴性蛋白激酶，可以與周期蛋白結合，并將周期蛋白作為其調節(jié)亞單位，進而表現(xiàn)出蛋白激酶活性，是使靶蛋白磷酸化、調控細胞周期進程的激酶。與cdc2一樣，含有一端類似的氨基酸序列；CDK激酶是細胞周期調控中的重要因素，是細胞周期運行的引擎分子。目前發(fā)現(xiàn)，哺乳動物細胞內(nèi)至少存在12種CDK激酶，即CDK1至CDK12。5、動粒動粒（Kinetochore）是真核細胞染色體中位于位于著絲粒外表面，其化學本質為蛋白質，是紡錘絲微管的附著位點。動粒與染色體的移動有關。在細胞分裂（包括有絲分裂和減數(shù)分裂）的前、中、后期等幾個階段，紡錘體的紡錘絲（或星射線）需附著在染色體的動粒上（而非著絲粒上），牽引染色體移動、將染色體拉向細胞兩極。動粒在真核生物中形成并在著絲粒上組裝。在有絲分裂和減數(shù)分裂期間，絲點將染色體連接到微管聚合物上。有絲分裂中染色體分離的過程及其動力學機制當染色體排列到赤道板上后，在各種調節(jié)因素的共同作用下，細胞周期由間期向后期轉換，同源染色單體分離并逐漸向兩極移動。解釋后期染色單體分離和向兩極移動的運動機制，曾有多種假說。目前比較廣泛支持的假說是后期A和后期B兩個階段假說。在后期A，動粒微管變短，將染色體逐漸拉向兩極。一般認為，動粒微管變短是由于其動粒端解聚所造成的，而這種解聚又是由于馬達蛋白和沿動粒微管向極部運動的結果。微管馬達蛋白首先結合到動粒上，在ATP分解提供能量的情況下，沿動粒微管向極部運動，并帶動動粒微管和染色單體向極部運動。動粒微管的末端隨之降解成微管蛋白二聚體，動粒微管變短，動粒和染色單體與兩極之間的距離逐漸拉近。當染色單體接近兩極時，后期A結束，轉向后期B。在后期B，極性微管游離端（正極）在ATP提供能量的情況下與微管蛋白聚合，使極性微管加長，從兩極發(fā)出的極性微管在重疊處產(chǎn)生滑動力將兩極往外推，星體微管上產(chǎn)生的拉力直接將兩極拉向兩端。細胞周期進行中通過CDK活性的調節(jié)方式（1）cyclin通過與CDK的結合來調節(jié)其活性CDK在整個過程中量保持穩(wěn)定，cyclin呈周期性變化（每一次變化都與細胞的每一個時期相對應）（2）磷酸化：抑制性CDK某些位點被磷酸化后就失去活性激活性CDK某些位點必須被磷酸化才能具有活性（3）CDK抑制因子，也稱CKI有一些CKI只對CDK4的活性起抑制作用有一些CDK底物的特異性沒有那么強，即抑制底物不止限于CDK4。第八章細胞凋亡1、凋亡小體程序性死亡細胞的核DNA在核小體連接處斷裂成核小體片段，并向核膜下或中央異染色質區(qū)聚集形成濃縮的染色質塊。隨著染色質不斷聚集，核纖層斷裂消失，核膜在核孔處斷裂，形成核碎片。同時在程序性死亡過程中，由于不斷脫水，細胞質不斷濃縮，但仍有選擇透過性。細胞體積減小。凋亡細胞經(jīng)核碎裂形成的染色質塊(核碎片)，然后整個細胞通過發(fā)芽、起泡等方式形成一個球形的突起，并在其根部絞窄而脫落形成一些大小不等，內(nèi)含胞質、細胞器及核碎片的小體稱為凋亡小體。2、細胞決定細胞決定是指細胞在發(fā)生可識別的形態(tài)變化之前,就已受到約束而向特定方向分化,這時細胞內(nèi)部已發(fā)生變化,確定了未來的發(fā)育命運。細胞在這種決定狀態(tài)下,沿特定類型分化的能力已經(jīng)穩(wěn)定下來,一般不會中途改變。3、信號肽是引導新合成的蛋白質向分泌通路轉移的短（長度5-30個氨基酸）肽鏈。常指新合成多肽鏈中用于指導蛋白質的跨膜轉移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有時不一定在N端）。在起始密碼子后，有一段編碼疏水性氨基酸序列的RNA區(qū)域，該氨基酸序列就被稱為信號肽序列，它負責把蛋白質引導到細胞含不同膜結構的亞細胞器內(nèi)。4、全能性指個體某個器官或組織已經(jīng)分化的細胞在適宜的條件下再生成完整個體的遺傳潛力。指生物的細胞或組織，可以分化成該物種的所有組織或器官，形成完整的個體的能力。5、胚胎誘導動物在一定的胚胎發(fā)育時期,一部分細胞影響相鄰細胞使其向一定方向分化的作用稱為胚胎誘導,誘導相鄰細胞發(fā)育的信號分子是可擴散的蛋白質，稱為成型素。能對其他細胞的分化起誘導作用的細胞，即分泌成型素的細胞稱為誘導者或組織者(organizer)。在細胞凋亡過程中，caspase具有哪些作用？（1）使保護細胞不發(fā)生凋亡的蛋白質失活，如Bcl-2蛋白是凋亡的負調節(jié)物。Bcl-2蛋白被切割后，不僅失去了活性，而且所產(chǎn)生的片段可促進細胞凋亡。（2）引起細胞結構解體。細胞凋亡時，核纖層蛋白受到caspase的切割，造成核纖層解體。核纖層是由核纖層蛋白分子頭尾相接組成的中間絲所構成，是染色質附著的結構，核纖層的解體導致染色質凝縮。細胞中有幾種蛋白質與細胞骨架的調節(jié)有關，如凝溶膠蛋白、點粘著激酶、P21激活激酶2。這些蛋白質被切割后，失去了調節(jié)作用。例如，凝溶膠蛋白可將肌動蛋白絲切割成適于調節(jié)的狀態(tài)，然而凝溶膠蛋白被caspase切割后所產(chǎn)生的片段則不再具有這種活性，因此引起了細胞結構重新改組。（3）影響核酶調節(jié)蛋白的功能。有些對核酸合成和加工過程有調節(jié)作用的蛋白質，如DNA-PKcs修復、UI-70K和復制因子C.這些蛋白質被caspase切割后，即失活或失控。這些重要的自身調節(jié)和修復功能的喪失，便促進了細胞的解體。由此可見，caspase對許多蛋白質的催化切割作用，在細胞中造成了一系列深刻變化：與相鄰細胞脫離接觸、細胞骨架重新裝配、DNA復制和修復過程被關閉、mRNA無法剪接、DNA受破壞和核結構紊亂。這些變化引起細胞發(fā)現(xiàn)了吞噬信號，細胞解體為凋亡小體。細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別有哪些？細胞凋亡的最終結局雖然也使細胞死亡，但與細胞壞死有顯著的差異，與細胞壞死的區(qū)別是：①染色質聚集、分塊、位于核膜上，胞質凝縮，最后核斷裂，細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體；②凋亡小體內(nèi)有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因始終有膜封閉，沒有內(nèi)溶物釋放，故不會引起炎癥；③線粒體無變化，溶酶體活性不增加；④內(nèi)切酶活化，DNA有降解，凝膠電泳圖譜呈梯狀；⑤凋亡通常是生理性變化，而細胞壞死是病理性變化。細胞生物學復習資料第一章緒論1.什么叫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。第二章細胞基本知識概要一、名詞解釋1.古核細胞：也稱古細菌，是一類很特殊的細菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。具有原核生物的某些特征，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；也有真核生物的特征。2.內(nèi)含子：是基因內(nèi)不編碼蛋白質的核苷酸序列，不出現(xiàn)在成熟的RNA分子中，在轉錄后通過加工被切除。大多數(shù)真核生物的基因都有內(nèi)含子。在古細菌中也有內(nèi)含子。3.外顯子：指真核細胞的基因在表達過程中能編碼蛋白質的核苷酸序列。二、簡答1.真核細胞的三大基本結構體系（1）以脂質及蛋白質成分為基礎的生物膜結構系統(tǒng)；（2）以核酸（DNA或RNA）與蛋白質為主要成分的遺傳信息表達系統(tǒng)（3）由特異蛋白分子裝配構成的細胞骨架系統(tǒng)。2.細胞的基本共性（1）所有的細胞都有相似的化學組成（2）所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質構成的生物膜，即細胞膜。（3）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。（4）作為蛋白質合成的機器─核糖體，毫無例外地存在于一切細胞內(nèi)。（5）所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。3.病毒與細胞在起源與進化中的關系并說出證明病毒是非細胞形態(tài)的生命體，它的主要生命活動必須要在細胞內(nèi)實現(xiàn)。病毒與細胞在起源上的關系，目前存在3種主要觀點：生物大分子→病毒→細胞病毒生物大分子→細胞生物大分子→細胞→病毒（最有說服力）認為病毒是細胞的演化產(chǎn)物的觀點，其主要依據(jù)和論點如下:（1）由于病毒的徹底寄生性，必須在細胞內(nèi)復制和增殖，因此有細胞才能有病毒（2）有些病毒（eg腺病毒）的核酸和哺乳動物細胞DNA某些片段的堿基序列十分相似。病毒癌基因起源于細胞癌基因（3）病毒可以看做DNA與蛋白質或RNA與蛋白質的復合大分子，與細胞內(nèi)核蛋白分子有相似之處（4）真核生物中，尤其是脊椎動物中普遍存在的第二類反轉錄轉座子的兩端含有長末端重復序列，結構與整合與基因組上的反轉錄病毒十分相似二者有共同起源推論：病毒可能使細胞在特定條件下扔出的一個病毒基因組，或者是具有復制和轉錄能力的mRNA。這些游離的基因組只有回到他們原來的細胞內(nèi)環(huán)境中才能進行復制和轉錄4.古核細胞原核細胞真核細胞進化的關系及其證據(jù)答:從細胞起源和進化的觀點分析，原核細胞比真核細胞更為原始，真核細胞是由原核細胞或古核細胞進化而來，而古核細胞比原核細胞更可能是真核細胞的祖先，或者可以說明原核細胞和真核細胞曾在進化上有過共同進程。主要證據(jù)如下:（1）細胞壁的成分與真核細胞一樣，而非由含壁酸的肽聚糖構成，因此抑制壁酸合成的鏈霉素，抑制肽聚糖前體合成的環(huán)絲氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素與萬古霉素等對真細菌類有強的抑制生長作用，而對古細菌與真核細胞卻無作用。（2）DNA與基因結構：古細菌DNA中有重復序列的存在。此外，多數(shù)古核細胞的基因組中存在內(nèi)含子。（3）有類核小體結構：古細菌具有組蛋白，而且能與DNA構建成類似核小體結構。（4）有類似真核細胞的核糖體：多數(shù)古細菌類的核糖體較真細菌有增大趨勢，含有60種以上蛋白，介于真核細胞（70～84）與真細菌（55）之間?？股赝瑯硬荒芤种乒藕思毎惖暮颂求w的蛋白質合成。（5）5SrRNA：根據(jù)對5SrRNA的分子進化分析，認為古細菌與真核生物同屬一類，而真細菌卻與之差距甚遠。5SrRNA二級結構的研究也說明很多古細菌與真核生物相似。除上述各點外，根據(jù)DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA與肽鏈延長因子等分析，也提供了以上類似依據(jù)，說明古細菌與真核生物在進化上的關系較真細菌類更為密切。第三章細胞生物學研究方法一、名詞解釋1.分辨率：指區(qū)分開兩個質點間的最小距離。2.超薄切片：由于電子束的穿透能力有限，為使電子束能穿透獲得較高分辨率，切片厚度一般僅為40~50nm，即一個直徑為20um的細胞可切成幾百片，故稱超薄切片。.3原代培養(yǎng)：用直接從生物體種獲得的細胞所進行的培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞具有單層（成單層排列）、貼壁（緊貼瓶壁生長）、接觸生長抑制現(xiàn)象（單細胞沿瓶壁生長匯合時生長即停止）等特點。4.傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)結束以后，把那些存活下來的細胞再進行的培養(yǎng)都稱為傳代培養(yǎng)。.5有限細胞系：原代培養(yǎng)物經(jīng)首次傳代成功后即為細胞系。如果不能繼續(xù)傳代，或傳代次數(shù)有限，可稱為有限細胞系.6連續(xù)細胞系:如可以連續(xù)培養(yǎng)，則稱為連續(xù)細胞系，培養(yǎng)50代以上并無限培養(yǎng)下去。7.單克隆抗體技術:它是將產(chǎn)生抗體的單個B淋巴細胞同腫瘤細胞雜交，獲得既能產(chǎn)生抗體，又能無限增殖的雜種細胞，并以此生產(chǎn)抗體的技術。二、簡答1.普通光學顯微鏡、熒光顯微鏡、電子顯微鏡、掃描遂道顯微鏡的特點及比較顯微鏡分辨本領光源透鏡真空成像原理光學電子熒光掃描遂道200nm100nm0.1nm側分辨率為0.1～0.2nm，縱分辨率可0.001nm可見光（400-700）紫外光（約200nm)電子束（0.01-0.9）紫外線無玻璃透鏡玻璃透鏡電磁透鏡濾光片、玻璃透鏡不要求真空不要求真空要求真空1.33x10-5～1.33x10-3Pa不要求真空可在真空、大氣、液體等多種條件下工作；非破壞性測量。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的散射和透射形成明暗反差染料發(fā)出的熒光通過濾光片吸收成像利用了量子力學中的隧道效應，當二電極之間近到一定距離（100nm以內(nèi)）時，電極之間產(chǎn)生了隧道電流。這種現(xiàn)象稱隧道效應第四章細胞質膜與細胞表面一、名詞解釋.1外在(外周)膜蛋白:水溶性蛋白,靠離子鍵或其它弱鍵與膜內(nèi)表面的蛋白質分子或脂分子極性頭部非共價結合，易分離。2.內(nèi)在（整合）膜蛋白:水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，與膜結合緊密，需用去垢劑使膜崩解后才可分離。.3脂質錨定蛋白:蛋白通過和磷脂或脂肪酸的共價鍵錨定在膜上的一種形式4.膜骨架:指細胞質膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結構,它參與維持細胞質膜的形狀并協(xié)助質膜完成多種生理功能。.5細胞外基質: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(wǎng)絡結構。主要功能：構成支持細胞的框架，負責組織的構建；胞外基質三維結構及成份的變化,改變細胞微環(huán)境從而對細胞形態(tài)、生長、分裂、分化和凋亡起重要的調控作用。.6橋粒:鉚接相鄰細胞，提供細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點，形成整體網(wǎng)絡，起支持和抵抗外界壓力與張力的作用。7.半橋粒:半橋粒與橋粒形態(tài)類似,但功能和化學組成不同。它通過細胞質膜上的膜蛋白整合素將上皮細胞固著在基底膜上,在半橋粒中，中間纖維不是穿過而是終止于半橋粒的致密斑第五章物質的跨膜運輸1.主動運輸：一種需要消耗能量的物質跨膜運輸過程。特點：逆濃度（化學）梯度運輸；需要能量；有載體蛋白。2.被動運輸：指通過簡單擴散或協(xié)助擴散實現(xiàn)物質從濃度高處經(jīng)質膜向濃度低處運輸?shù)姆绞?，運輸速率依賴于膜兩側被運送物質的濃度差及其分子大小、電荷性質等。不需要細胞代謝供應能量。.3.胞吞作用：通過質膜內(nèi)陷形成膜泡，將細胞外或細胞質膜表面的物質包裹到膜泡內(nèi)并轉運到細胞內(nèi)（胞飲和吞噬作用）4.胞吐作用：攜帶有內(nèi)容物的膜泡與質膜融合，將內(nèi)容物釋放到胞外的過程。.5.質子泵：存在于生物膜，是一種逆著膜兩側H的電化學勢差而主動地運輸H的膜蛋白。狹義地是指分解ATP而運輸H，或利用H流出的能量而合成ATP的HATPase，HATPase存在于線粒體及葉綠體中，為活體取得能量的主要手段。廣義地也包括將光能直接轉變成運輸質子能量的細菌視紫紅質，以及通過電子傳遞的能量運輸質子的細胞色素C氧化酶和NADH－NADP轉氫酶等。6.協(xié)助擴散：物質通過與特異性膜蛋白的相互作用，從高濃度向低濃度的跨膜轉運形式。7.協(xié)同運輸：兩種溶質協(xié)同跨膜運輸?shù)倪^程。是一種間接消耗ATP的主動運輸過程。兩種物質運輸方向相同稱為通向協(xié)同運輸，相反則稱為反向協(xié)同運輸二、簡答題1、比較主動運輸與被動運輸?shù)漠愅?。答：主動運輸：一種需要消耗能量的物質跨膜運輸過程。特點：逆濃度（化學）梯度運輸；需要能量；有載體蛋白。被動運輸：指通過簡單擴散或協(xié)助擴散實現(xiàn)物質從濃度高處經(jīng)質膜向濃度低處運輸?shù)姆绞?，運輸速率依賴于膜兩側被運送物質的濃度差及其分子大小、電荷性質等。不需要細胞代謝供應能量。方式物質濃度載體和能量物質舉例被動運輸自由擴散高－低都不需要O2，CO2，水協(xié)助擴散高－低需要載體.不需要能量葡萄糖，氨基酸，K+，Na+主動運輸?shù)停叨夹枰咸烟?，氨基酸，K+，Na+2、比較胞吞作用與胞吐作用的異同。答：胞吞作用通過質膜內(nèi)陷形成膜泡，將細胞外或細胞質膜表面的物質包裹到膜泡內(nèi)并轉運到細胞內(nèi)（胞飲和吞噬作用）胞吐作用攜帶有內(nèi)容物的膜泡與質膜融合，將內(nèi)容物釋放到胞外的過程。二者相同點：都是通過質膜融合，運輸物質。不同點：胞吞作用將物質從細胞外運到細胞內(nèi)，而胞吐作用是將細胞內(nèi)物質運輸?shù)郊毎狻?、比較主動運輸、被動運輸、胞吞作用、胞吐作用。主動運輸是逆著電化學勢的梯度，消耗能量，需要膜蛋白的參與被動運輸是順著電化學勢的梯度，不消耗能量，不需要膜蛋白的參與而胞吞作用是通過細胞質膜內(nèi)陷開成囊泡，稱胞吞泡，將外界物質裹進并輸入細胞的過程而胞吐作用與胞吞作用剛好相反，它是將細胞內(nèi)的分泌泡或其他某些膜泡中的物質通過細胞質膜運出細胞的過程。第六章細胞質基質與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)一、名詞解釋1.信號識別顆粒：一種核糖核蛋白復合體，由6種不同的蛋白和一個由300個核苷酸組成的7sRNA組成。能與信號識別顆粒受體結合2.信號識別顆粒受體：又稱停泊蛋白，存在于內(nèi)質網(wǎng)膜上，可特異地與信號識別顆粒結合。3.信號肽：即分泌性蛋白N段序列，位于蛋白質的N端一般有16—26個氨基酸殘基，包括疏水核心區(qū)、信號肽的N端和C端三部分.4.信號斑：是指在蛋白分選信號序列中，能形成三維結構的信號5.異位子：位于內(nèi)質網(wǎng)膜上，直徑約8.5nm，中心有一個直徑為2nm的蛋白復合體，其功能與新合成的多肽進入內(nèi)質網(wǎng)有關6.導肽：指導線粒體葉綠體中絕大多數(shù)蛋白質以及過氧化物酶體中的蛋白質進入這些細胞器的信號肽7.起始轉移序列：引導肽鏈穿過內(nèi)質網(wǎng)膜的信號肽8.停止轉移序列：與內(nèi)質網(wǎng)膜有很強的親和力,使之結束在脂雙層中而不再轉入內(nèi)質網(wǎng)腔中的肽鏈序列二、簡答.1.內(nèi)質網(wǎng)的形態(tài)結構與功能內(nèi)質網(wǎng)的兩種基本類型:粗面內(nèi)質網(wǎng)（rER）；光面內(nèi)質網(wǎng)（sER）；微粒體(1)結構：由封閉的管狀或扁平囊狀膜系統(tǒng)及其包被的腔形成相互溝通的三維網(wǎng)絡結構，ER是細胞內(nèi)蛋白質與脂類合成的基地，幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質網(wǎng)合成的。(2)rER功能：a.蛋白質合成：分泌蛋白；整合膜蛋白；內(nèi)膜系統(tǒng)各種細胞器內(nèi)的可溶蛋白 （需要隔離或修飾）。b.蛋白質的修飾與加工修飾加工：糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等c.新生肽的折疊組裝,d.脂類的合成(2)sER的功能:類固醇激素的合成（生殖腺內(nèi)分泌細胞和腎上腺皮質）;肝的解毒作用 ;肝細胞葡萄糖的釋放;儲存鈣離子2.高爾基體的形態(tài)結構與功能(1)形態(tài)結構：電鏡下高爾基體結構是由扁平膜囊和大小不等的囊泡構成;高爾基的膜囊上存在微管的馬達蛋白和微絲的馬達蛋白（myosin）。 扁囊彎曲成凸面 又稱形成面或順面;面向質膜的凹面又稱成熟面或反面高爾基體的4個組成部分:高爾基體順面網(wǎng)狀結構又稱cis膜囊; 高爾基體中間膜囊:多數(shù)糖基修飾；糖脂的形成；與高爾基體有關的多糖的合成;高爾基體反面網(wǎng)狀結構;周圍大小不等的囊泡高爾基體是有極性的細胞器：位置、方向、物質轉運與生化極性;高爾基體至少由互相聯(lián)系的4個部分組成，每一部分又可能劃分出更精細的間隔;高爾基體與細胞骨架關系密切，在非極性細胞中，高爾基體分布在MTOC(負端);(2)功能：高爾基體與細胞的分泌活動 蛋白質的糖基化及其修飾蛋白酶的水解和其它加工過程3.溶酶體的結構類型與功能？類型：初級溶酶體；次級溶酶體；后溶酶體功能：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反應。4.溶酶體與過氧化物酶體比較。P198過氧化物酶體(peroxisome)又稱微體(microbody)，是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的異質性細胞器。溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一類異質性的細胞器。溶酶體的功能：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。溶酶體與疾病：溶酶體酶缺失或溶酶體酶的代謝環(huán)節(jié)故障，影響細胞代謝，引起疾病。過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別：過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結構，可作為電鏡下識別的主要特征。通過離心可分離過氧化物酶體和溶酶體過氧化物酶體和溶酶體的差別198頁5.蛋白質在細胞內(nèi)合成位置，分選途徑，分選方式翻譯后轉運的非分泌途徑：再細胞質基質中游離核糖體上合成：途徑1：留在細胞質基質中；途徑2：通過跨膜轉運至線粒體，葉綠體和過氧化物酶體；途徑3：通過門控轉運方式轉運至細胞核：共翻譯轉運的蛋白質分泌途徑：在細胞質基質游離核糖體上合成：在信號肽引導下與內(nèi)質網(wǎng)膜結合并完成蛋白質合成：途徑4：以膜泡運輸方式從內(nèi)質網(wǎng)轉運至高爾基體；途徑5以膜泡運輸方式轉運至質膜，溶酶體和分泌到細胞外。第七章細胞的能量轉換──線粒體和葉綠體一、名詞解釋1.電子傳遞鏈（呼吸鏈）：膜上一系列由電子載體組成的電子傳遞途徑。這些電子載體接受高能電子，并在傳遞過程中逐步降低電子的能是，最終將釋放的能是用于全成ATP或以其他能量形式儲存。2.原初反應：光合色素分子從被光激發(fā)至引起第一個光化學反應為止的過程3.循環(huán)光合磷酸化：由光照所引起的電子傳遞與磷酸化作用相耦聯(lián)而生成ATP的過程中叫光合磷酸化，當電子傳遞是個閉合的回路時則稱為循環(huán)式光合磷酸化，僅由光系統(tǒng)Ⅰ單獨完成。4.非循環(huán)光合磷酸化：由光驅動的電子從H2O開始,經(jīng)PSⅡ,Cytb6f復合物和PSⅠ最后傳遞給NADP+,電子傳遞經(jīng)過兩個光系統(tǒng),在電子傳遞過程中建立質子梯度驅動ATP的形成二、簡答1.線粒體結構外膜：含孔蛋白，通透性較高。內(nèi)膜：高度不通透性，向內(nèi)折疊形成嵴，含有與能量轉換相關的蛋白。膜間隙：含多種可溶性酶，底物及輔助因子.基質：含三羧酸循環(huán)酶系，線粒體基因表達酶系，等以及線粒體DNA,RNA,核糖體2.呼吸鏈結構復合物Ⅰ：NADH-CoQ還原酶復合物組成：含42個蛋白亞基，至少6個Fe-S中心和1個黃素蛋白。復合物Ⅱ：琥珀酸脫氫酶復合物組成：含F(xiàn)AD輔基，2Fe-S中心復合物Ⅲ：細胞色素bc1復合物組成：包括1cytc1、1cytb、1Fe-S蛋白復合物Ⅳ：細胞色素C氧化酶組成：二聚體，每一單體含13個亞基，三維構象，cyta,cyta3,Cu,Fe3.化學滲透假說電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布，當高能電子沿其傳遞時，所釋放的能量將H+從基質泵到膜間隙，形成H+電化學梯度。在這個梯度驅使下，H+穿過ATP合成酶回到基質，同時合成ATP,電化學梯度中蘊藏的能量儲存到ATP高能磷酸鍵4.ATP合成酶結構球狀的F1頭部和嵌于內(nèi)膜的F0基部，F(xiàn)1顆粒具有ATP酶活性，5.葉綠體結構葉綠體內(nèi)膜，膜間隙、基質外，還有類囊體葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成嵴； 捕光系統(tǒng)、電子傳遞鏈和ATP合成酶都位于類囊體 膜上。6.光合鏈構成細胞色素，黃素蛋白，醌，鐵氧還蛋白7.為什么線粒體