細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)展093省公開課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第一章緒論一、細(xì)胞發(fā)覺1665年，R.Hooke發(fā)表了《顯微圖譜》一書，描述了用自制顯微鏡（30倍）觀察軟木塞切片時(shí)發(fā)覺“cellar”.1674年，荷蘭布商列文虎克自制了高倍顯微鏡（300倍），觀察到血細(xì)胞、池糖水滴中原生動(dòng)物、人類和其它哺乳動(dòng)物精子。二、細(xì)胞學(xué)說建立第一階段：1838-1839年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺兩人共同提出細(xì)胞學(xué)說：一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞組成，細(xì)胞是一切動(dòng)植物基本單位。第二階段：新細(xì)胞能夠經(jīng)過老細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。1858年，魏爾肖指出細(xì)胞只能起源于細(xì)胞。深入指明細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立單位。第1頁三、細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時(shí)期：主要細(xì)胞器和細(xì)胞分裂活動(dòng)發(fā)覺。四、試驗(yàn)細(xì)胞課時(shí)期：O.Hertwig采取試驗(yàn)方法研究海膽和蛔蟲卵發(fā)育中核質(zhì)關(guān)系，創(chuàng)建了試驗(yàn)細(xì)胞學(xué)。五、細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科形成與發(fā)展20世紀(jì)50-60年代：生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)相互滲透與結(jié)合。20世紀(jì)70年代：分子生物學(xué)概念引入到細(xì)胞學(xué)20世紀(jì)80年代：細(xì)胞生物學(xué)主要發(fā)展方向?yàn)榉肿蛹?xì)胞生物學(xué)。第2頁問答題：簡(jiǎn)述細(xì)胞學(xué)說建立過程及主要內(nèi)容，并說明為何說細(xì)胞學(xué)說真正完善是1858年。第3頁第二章細(xì)胞統(tǒng)一性與多樣性一、支原體最小、最簡(jiǎn)單細(xì)胞，具備了細(xì)胞基本形態(tài)結(jié)構(gòu)，并含有些人微言輕生命活動(dòng)基本單位存在主要特征。含有細(xì)胞生存所需要最低數(shù)量蛋白（700各種）。以一分為二方式進(jìn)行繁殖。維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)細(xì)胞最小極限不可能小于100nm，支原體己靠近該極限。第4頁二、原核細(xì)胞兩個(gè)代表：細(xì)菌與藍(lán)藻1.細(xì)菌：沒有經(jīng)典核結(jié)構(gòu)，只有類核，核區(qū)不表現(xiàn)Feulgen正反應(yīng)。細(xì)胞表面飲食細(xì)胞質(zhì)膜、中膜體、細(xì)胞壁、莢膜、鞭毛。其核糖體沉降系數(shù)為70S，小部分為附著核糖體，大部分為游離。除了核區(qū)DNA外，還存在可自主復(fù)制遺傳因子（質(zhì)粒）2.藍(lán)藻：遺傳物質(zhì)所在部位為中心質(zhì)，DNA含量比原核生物大。最簡(jiǎn)單光能自養(yǎng)生物之一。僅含葉綠素a。細(xì)胞質(zhì)膜外有細(xì)胞壁和一層膠質(zhì)層（又稱為鞘），細(xì)胞體積較其它原核生物要大。第5頁問答題：為何說支原體可能是最小最簡(jiǎn)單細(xì)胞存在形式？為何說古核細(xì)胞比細(xì)菌更有可能是真核細(xì)胞祖先？簡(jiǎn)明說明抗生素殺菌機(jī)理及細(xì)菌反抗生素耐藥性形成過程。討論下面敘述：“病毒是寄生物，它們對(duì)宿主生物是有害，使宿主生物在進(jìn)化過程中處于不利地位?！闭婧松飪?nèi)膜結(jié)構(gòu)體系形成有什么意義？判斷下面說法是否正確：“全部生命體均由細(xì)胞組成”，并解釋原因。第6頁第三章細(xì)胞生物學(xué)研究方法相差顯微鏡：原理：光線經(jīng)過不一樣密度物質(zhì)時(shí)，若密度大則光滯留時(shí)間長(zhǎng)，反之則短。相差顯微鏡正是利用這一點(diǎn)，將相位差轉(zhuǎn)換成振幅差。應(yīng)用：樣品不需要染色，能夠觀察活細(xì)胞，甚至細(xì)胞核、線粒體等細(xì)胞器動(dòng)態(tài)熒光顯微鏡：原理；物質(zhì)中電子吸收光能后由低能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軤顟B(tài)，再加到低能狀態(tài)時(shí)釋放出光就是熒光應(yīng)用：判定來細(xì)胞結(jié)構(gòu)、對(duì)特異蛋白質(zhì)等生物大分子進(jìn)行定性、定位負(fù)染色技術(shù)：組成生物體一些分子是由一些原子序數(shù)很低輕元素（C、H、O、N）組成，它們散射電子能力很弱，在電鏡下幾乎不形成明暗反差，為使生物樣品加大反差，用重金屬對(duì)其進(jìn)行染色，增加散射電子能力，從而襯托樣品精細(xì)結(jié)構(gòu)。第7頁冷凍蝕刻技術(shù)：用快速低溫冷凍法對(duì)樣品快速冷凍（液氮），并在低溫下進(jìn)行斷裂。用鉑、金等金屬進(jìn)行傾斜噴鍍形成對(duì)應(yīng)于凹凸電子反差，再經(jīng)碳垂直于斷面進(jìn)行真空噴鍍，形成一連續(xù)碳膜用消化液將樣品消化，將碳膜及其組成圖形金屬微粒移到載網(wǎng)上進(jìn)行電鏡觀察。電鏡三維重構(gòu)技術(shù)：是電子顯微鏡、電子衍射技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖像處理相結(jié)合而形成，適合于生物大分子三維結(jié)構(gòu)分析。首先，在不一樣傾角下對(duì)樣品進(jìn)行拍照，將所得到系列圖片經(jīng)傅立葉變換，取得樣品三維結(jié)構(gòu)電子密度圖。當(dāng)前，該技術(shù)與X射線衍射技術(shù)、核磁共振分析技術(shù)相結(jié)合，成為當(dāng)前結(jié)構(gòu)生物學(xué)主要試驗(yàn)伎倆。第8頁細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、糖與脂質(zhì)等萬分顯示方法：利用一些顯色劑與被檢測(cè)物質(zhì)中一些基團(tuán)特異性結(jié)合，經(jīng)過顯色劑在細(xì)胞中定位及顏色深淺來進(jìn)行物質(zhì)定性與定量分析。DNA：Feulgen反應(yīng)多糖：PAS反應(yīng)不飽和脂肪酸：四氧化俄磷脂：蘇丹III蛋白質(zhì)酪氨酸：米倫堿性磷脂酶：格莫瑞第9頁特異蛋白抗原定位與定性：依據(jù)抗體能與對(duì)應(yīng)抗原自行識(shí)別并結(jié)合免疫學(xué)原理，檢測(cè)特定蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)分布情況和含量。免疫熒光技術(shù)：免疫電鏡技術(shù)（免疫酶標(biāo)技術(shù)、免疫鐵蛋白技術(shù)、免疫膠體金技術(shù)）細(xì)胞內(nèi)特異核酸序列定位與定性：確定特異核酸序列在細(xì)胞中或者染色體上位置原位雜交技術(shù)放射自顯影技術(shù)：生物大分子在細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)合成過程。放射性同位素物質(zhì)流式細(xì)胞儀：定量測(cè)定細(xì)胞中DNA、RNA或特異蛋白質(zhì)含量及對(duì)對(duì)應(yīng)類型細(xì)胞準(zhǔn)確分選。第10頁問答題：細(xì)胞組分分析方法有哪些基本試驗(yàn)技術(shù)？哪些技術(shù)可用于生物大分子在細(xì)胞內(nèi)定性與定位？為何說細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞生物學(xué)研究最基本技術(shù)？在研究工作中分離得到一個(gè)與動(dòng)物減數(shù)分裂直接相關(guān)基因，假如想得到該基因單克隆抗體，請(qǐng)說明試驗(yàn)原理與方法。第11頁第四章細(xì)胞質(zhì)膜基本定義：脂質(zhì)體去垢劑影響膜脂流動(dòng)性原因主要有：熒光漂白恢復(fù)技術(shù)細(xì)胞質(zhì)膜基本功效什么是膜骨架？研究膜骨架時(shí)為何使用紅細(xì)胞作為研究材料？請(qǐng)述敘紅細(xì)胞膜骨架基本結(jié)構(gòu)與功效設(shè)計(jì)兩個(gè)證實(shí)細(xì)胞膜流動(dòng)性試驗(yàn)第12頁第五章物質(zhì)跨膜運(yùn)輸載體蛋白及其功效通道蛋白及其功效依據(jù)能源起源不一樣，主動(dòng)運(yùn)輸能夠分為哪幾個(gè)類型？P型離子泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：V型質(zhì)子泵和F型質(zhì)子泵動(dòng)物、植物和原生動(dòng)物是經(jīng)過什么機(jī)制應(yīng)對(duì)低滲膨脹作用？敘述網(wǎng)格蛋白有被胞飲小泡形成機(jī)理。為何協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)是間接消耗ATP？?jī)煞N協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)有什么不相同地方？第13頁第六章細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換：線粒體與葉綠體線粒體和葉綠體DNA線粒體蛋白運(yùn)輸是怎樣實(shí)現(xiàn)？導(dǎo)肽有什么特點(diǎn)？葉綠體蛋白是怎樣實(shí)現(xiàn)定向運(yùn)輸與裝配？由核基因編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成蛋白質(zhì)是怎樣運(yùn)輸至線粒體和葉綠體功效部位上？為何說線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器？假如一個(gè)帶正電荷脂溶性熒光染料對(duì)代謝活動(dòng)旺盛真核細(xì)胞進(jìn)行染色，你認(rèn)為最有可能在哪種細(xì)胞器中觀察到？為何？經(jīng)過低滲溶液處理后，線粒體內(nèi)膜和外膜將發(fā)生怎樣不一樣改變？為何？簡(jiǎn)述ATP合成酶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組成和主要特點(diǎn)。第14頁第七章真核細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸請(qǐng)述敘兩種基本類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功效特點(diǎn)。請(qǐng)述敘分泌蛋白分泌過程蛋白質(zhì)糖基化有什么功效？請(qǐng)說明溶酶體生物發(fā)生路徑。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)有不一樣種類，請(qǐng)從蛋白質(zhì)合成部位及去向方面對(duì)其分類并進(jìn)行說明。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成哪幾類蛋白質(zhì)？它們?cè)趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成有什么生物學(xué)意義？指導(dǎo)分泌蛋白在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成需要哪些主要結(jié)構(gòu)或因子？它們?cè)鯓訁f(xié)同作用完成肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成？為何跨膜糖蛋白糖基總在細(xì)胞膜外側(cè)？第15頁什么是重鏈結(jié)合蛋白（Bip）？它有什么作用？簡(jiǎn)述分泌蛋白運(yùn)輸過程？第16頁第八章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)分子與受體：化學(xué)信號(hào)分子：激素、局部介質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)等物理信號(hào)分子：光、電、溫度改變等氣體分子：NO細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體第二信使與分子開關(guān)一類是GTPase蛋白蛋白磷酸化與去磷酸化cAMP信號(hào)通路有哪些蛋白因子或酶參加？它們?cè)谛盘?hào)傳遞過程中各起到什么作用？第17頁磷脂棧肌醇雙信使信號(hào)通路受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號(hào)通路。細(xì)胞以什么方式實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)控制？請(qǐng)總結(jié)細(xì)胞信號(hào)整合方式與控制機(jī)制。請(qǐng)述敘霍亂毒素造成腹瀉信號(hào)傳遞機(jī)制cAMP效應(yīng)為何隨鞭細(xì)胞不一樣而不相同？第18頁第九章細(xì)胞骨架1.微絲：主要結(jié)組成份：肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞內(nèi)存在形式：肌動(dòng)蛋白單位（球狀肌動(dòng)蛋白）和纖維狀肌動(dòng)蛋白。其外觀呈碟狀，中央有一裂口，可結(jié)合ATP和Mg++微絲組裝動(dòng)力學(xué)特征和踏車現(xiàn)象。細(xì)胞皮層、應(yīng)力纖維、細(xì)胞偽足、微絨毛、肌肉收縮等都與微絲相關(guān)。第19頁2.微管：由a微管蛋白和B微管蛋白組成，二者都能夠結(jié)合GTP，前者結(jié)合GTP從不進(jìn)行水解或GTP/GDP交換；后者結(jié)合GTP能夠進(jìn)行水解和GTP/GDP交換。aB微管蛋白異二聚體縱向排列形成原纖絲，13根原纖絲合攏后組成微管管壁。微管體外組裝過程可分為成核和延伸兩階段。含有起始微管組裝和延伸結(jié)構(gòu)稱為微管組織中心。細(xì)胞內(nèi)，驅(qū)動(dòng)蛋白能夠介導(dǎo)膜泡沿微管向微管正極移動(dòng)，胞質(zhì)動(dòng)力蛋白能夠介導(dǎo)膜泡向微管負(fù)極移動(dòng)。纖毛和鞭毛是真核細(xì)胞表面含有運(yùn)動(dòng)功效特化結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)靠相鄰二聯(lián)體微管之間相互滑動(dòng)。在細(xì)胞分裂過程中，動(dòng)粒微管牽引染色體運(yùn)動(dòng)，極微管滑動(dòng)和星體微管解聚使細(xì)胞兩極離得更遠(yuǎn)。第20頁中間絲（中間纖維）：以異源二聚體形式參加中間纖維組裝。組裝過程不需要ATP或GTP提供能量，其去組裝和重組裝過程與中間纖維蛋白磷酸化與去磷酸化相關(guān)。核纖層結(jié)構(gòu)是位于內(nèi)層核膜內(nèi)側(cè)一薄層纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，由V型中間纖維蛋白組裝而成。核纖層組裝與去組裝與核纖層蛋白去磷酸化和磷酸化相關(guān)。其磷酸化受細(xì)胞分裂促進(jìn)因子（MPF）調(diào)整。問答題：怎樣了解細(xì)胞骨架動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性？這一現(xiàn)象與細(xì)胞生命活動(dòng)過程有什么關(guān)系？第21頁第十章：細(xì)胞核與染色體核被膜在細(xì)胞周期中崩解與組裝：受MPF調(diào)整，該過程與核纖層蛋白、核孔復(fù)合體蛋白磷酸化與去磷酸化相關(guān)。核孔復(fù)合體功效：被動(dòng)擴(kuò)散；主動(dòng)運(yùn)輸；染色質(zhì)活化與基因激活：DNA局部結(jié)構(gòu)形成——組蛋白修飾——HMG結(jié)構(gòu)域蛋白影響。染色體DNA3種功效元件：自主復(fù)制DNA序列：確保染色體在細(xì)胞周期能夠自主復(fù)制著絲粒DNA序列：確保染色體DNA平均分配到子細(xì)胞中去端粒DNA序列：確保染色體獨(dú)立性和穩(wěn)定性（有絲分裂計(jì)時(shí)器）第22頁細(xì)胞是怎樣確保眾多生命活動(dòng)在細(xì)小細(xì)胞核內(nèi)有序進(jìn)行？核定位信號(hào)是一個(gè)永久性信號(hào)，這是否對(duì)生命活動(dòng)有意義？假如在分離于細(xì)胞核一個(gè)蛋白上發(fā)覺了O-連接和N-連接糖基化修飾，請(qǐng)推測(cè)這些蛋白在核上定位及其中可能牽涉到機(jī)制。第十一章核糖體為何真核生物總RNA在電泳時(shí)展現(xiàn)出3條帶？為何說核糖體是蛋白質(zhì)生物合成場(chǎng)所，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)？第23頁第十二章細(xì)胞增殖及其調(diào)控細(xì)胞周期中各個(gè)不一樣時(shí)相及其主要事件特殊細(xì)胞周期舉例說明CDK激酶在細(xì)胞周期中是怎樣執(zhí)行調(diào)整功效。第24頁第十三章程序性細(xì)胞死亡與細(xì)胞衰老細(xì)胞凋亡分子機(jī)制：主要分子有：caspase超家族、天然caspase抑制劑、IAP、bcl-2家族等。細(xì)胞凋亡受到哪些原因調(diào)控？復(fù)制衰老可能機(jī)制是什么？細(xì)胞凋亡分子機(jī)制：路徑：caspase依賴性細(xì)胞凋亡不依賴于caspase凋亡路徑第25頁caspase依賴性細(xì)胞凋亡：Caspase：存在于細(xì)胞質(zhì)中含有類似結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，能夠特異性切割靶蛋白天冬氨酸殘基肽鍵，從而使靶蛋白活化或失活。依據(jù)其在細(xì)胞周期中執(zhí)行功效不一樣，能夠?qū)aspase分為兩類：凋亡起始者和凋亡執(zhí)行者。二者經(jīng)過均以沒有活性酶原形式存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，接收凋亡信號(hào)刺激后，酶原分子在特異天冬氨酸殘基位點(diǎn)被切割，形成由大小兩個(gè)亞基組成異二聚體，成為有活性caspase。其中，起始caspase屬于同性活化，即酶原分子聚集成復(fù)合物到達(dá)一定濃度時(shí)，就彼此切割而活化。執(zhí)行caspase屬于異性活化，即由起始caspase對(duì)其招集并切割。起始者負(fù)責(zé)對(duì)執(zhí)行者前體進(jìn)行切割，產(chǎn)生有活性執(zhí)行者。執(zhí)行者負(fù)責(zé)切割結(jié)構(gòu)蛋白和功效蛋白，造成被切割蛋白失活。（信號(hào)放大）第26頁細(xì)胞凋亡時(shí)，DNA切割與凋亡小體形成機(jī)制：caspase對(duì)于底物切割，有時(shí)會(huì)使一些酶活化。如：在細(xì)胞內(nèi)，caspase激活DNA酶（CDA）通常是與其抑制因子結(jié)合在一起形成ICAD，此時(shí)是沒有活性。細(xì)胞凋亡時(shí)，執(zhí)行caspase被活化，它會(huì)切割I(lǐng)CAD，使CAD釋放出來，CAD將對(duì)核小體間DNA進(jìn)行切割，最終產(chǎn)生200bp左右DNA片斷?；罨瘓?zhí)行caspase還能夠切割核纖層蛋白，造成核纖層解聚，同時(shí)，也對(duì)核孔蛋白和細(xì)胞支架蛋白進(jìn)行切割，造成細(xì)胞核質(zhì)間信號(hào)傳遞中止，細(xì)胞質(zhì)與染色質(zhì)凝聚，產(chǎn)生凋亡小體。第27頁Caspase依賴性細(xì)胞凋亡信號(hào)通路：配體（主要是腫瘤壞死因子，TNF）與細(xì)胞表面受體（代表為：TNF-R1、Fas）結(jié)合受體召集凋亡信號(hào)通路中信號(hào)分子，形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物（DISC）起始caspase活化執(zhí)行caspase活化切割對(duì)應(yīng)功效蛋白細(xì)胞凋亡執(zhí)行caspase活化切割Bcl-2家族（包含抑制細(xì)胞凋亡基因和促進(jìn)細(xì)胞凋亡基因）組員bid（促凋亡類蛋白。它含有可被caspase8酶切調(diào)控、高效地誘導(dǎo)細(xì)胞色素c從線粒體泄漏到胞漿中功效,從而在細(xì)胞凋亡中起