细胞生物学
第一章绪论
第二章细胞的同一性与多样性
第三章细胞生物学研究方法
第四章细胞质膜
第五章细胞的社会联系——细胞连接与细胞外基质
第六章物质的跨膜运输
第七章细胞信号转导
第八章内膜系统与蛋白质分选
第九章线粒体、叶绿体
第十章细胞骨架
第十一章细胞核与染色体
第十二章核糖体
第十三章细胞增殖及其调控
第十四章程序性细胞死亡与细胞衰老
第十五章细胞分化与基因表达调控
第一章绪论
细胞生物学
以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平，分子水平三个层次，以动态的观点,研究细胞和细胞器的结构和功能,研究细胞的生活史（细胞增殖、分化、衰老与凋亡）和各种生命活动规律（细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等）的学科。
细胞学说(1858, 施来登、施旺、魏尔肖)
细胞是生命的基本单位；
所有生物都是由一个或多个细胞组成；
一切细胞产自细胞。
其他
1.1665年，英国学者胡克第一个发现细胞。
2.1674年，荷兰布商列文虎克用自制高倍显微镜观察到鱼的红细胞。
3.分子生物学诞生的标志是DNA双螺旋结构模型的提出（1953年）。
4.细胞生物学诞生的标志是D．P．Derobetis将其《普通细胞学》改为《细胞生物学》（1965年）。
5. 现代生物学的三大基石是细胞生物学、遗传学、进化论。
第二章细胞的同一性与多样性
细胞
构成有机体的基本单位；
代谢与功能的基本单位，具有独立的、有序的自控代谢体系；
有机体生长与发育的基础；
遗传的基本单位；
没有细胞就没有完整的生命。
细胞的基本特性
1.有细胞膜
2.有核糖体
3.有一整套控制遗传信息表达的结构体系
4.能够产生细胞
原核细胞（支原体、细菌、蓝藻等）的特点：没有明显可见的细胞核，没有核膜和核仁，只有拟核，进化地位较低；遗传信息量小，只有一个环状DNA;内部结构简单，没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核；无细胞骨架。
支原体：目前发现的最小最简单的细胞，有细胞膜，但是没有细胞壁，唯一的细胞器是核糖体。具感染性，可在培养基上培养。
中膜体：由细胞质膜内陷而成，细菌所特有，内含细胞色素和琥珀酸脱氢酶，为细胞提供呼吸酶，具有类似线粒体的作用。
青霉素的抑菌作用主要是通过抑制壁酸的合成，从而抑制细胞壁的形成
真核细胞三大基本结构体系：以脂质和蛋白质成分为基础的生物膜结构体系；
以核酸和蛋白质为主要成分的遗传信息表达载体；
由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系。
细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构，包括质骨架和核骨架，主要成分是微管、微丝和中间纤维。
细胞不能无限增大的原因
1.细胞需要与周围环境进行物质交换，其体积越大，相对表面积就会越小，进而影响细胞与外界的物质交换；
2.细胞核所含的遗传信息是有一定限度的，能控制细胞质的活动也是有限度的，其大小限制了细胞的无限增长；
3.细胞体积的增大会影响细胞内物质传递与交流的速度，细胞的生命活动不能灵敏地调控与缓冲；
4.细胞体积的增大会使维持细胞生命活动所必需的某些物质的浓度减低，导致某些生理生化反应无法进行。
原核细胞和真核细胞的异同
同：都具有细胞膜、核糖体、遗传信息，都能进行分裂和遗传。
异：1.结构。原核细胞的遗传物质只有一个环状的DNA，没有明显的细胞核，没有核膜、核仁，只有核糖体一种细胞器，没有细胞骨架；真核细胞具有核膜包被的细胞核，染色体有DNA和蛋白质组成，有核仁和多种细胞器，有细胞骨架。
2.遗传信息表达。原核细胞的DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译可以同时进行，因为原核细胞的遗传信息较少，又要保证生命活动必要的基因数量，这种简单地调节方式更能适应不利环境，进行快速调节。而真核细胞内出现了多种复杂的结构，使遗传信息表达的不同阶段在时间与空间上分隔开来，为真核生物复杂而多层次的基因表达调控提供了基础，更有利于遗传信息准确而稳定的传递。
第三章细胞生物学研究方法
细胞形态结构的观察方法
1.光学显微镜（0.2微米）可见光作光源
对于任何显微镜来说，最重要的性能参数是分辨率（区分开两个质点间的最小距离），而不是放大倍数。
普通复式光学显微镜
相差显微镜以样品的密度差别为基础，样品不需染色，可观察活细胞。
微分干涉显微镜以平面偏振光为光源，图像具有很强的立体感，适用于研究活细胞中较大的细胞器。
荧光显微镜（直接荧光标记和间接免疫荧光标记）增加了两套滤光片（激发光滤片和阻断滤片）
激光扫描共聚焦显微镜通过小孔或狭缝阻断焦平面外的荧光，使成像异常清晰
荧光共振能量转移技术（FRET）用于检测一个细胞中两个蛋白质分子是否存在直接的相互作用
400-430 nm470-480 nm530 nm
荧光漂白恢复技术（FRAP）用于检测活体细胞表面或细胞内部的分子运动以及在各种结构上分子动态变化率的大小。
2.电子显微镜（0.2纳米）电子束作光源，波长一般小于0.1纳米
使用电磁透镜聚焦；电镜镜筒中要求高真空；图像需用荧光屏来显示或用感光胶片作记录
制片：固定-包埋-切片-染色
负染色技术：染色背景，衬托出样品的精细结构
冰冻蚀刻技术：冰冻断裂与蚀刻复型，主要用来观察膜断裂面的蛋白质颗粒和膜表面结构。
3.扫描隧道显微镜（STM）特点：具有原子尺度的高分辨本领；可以在真空、大气、液体等多种条件下工作；非
破坏性测量。主要用于观察样品表面的形貌特征。
细胞组分的分析方法
1.离心分离技术
2.细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法
3.特异蛋白抗原的定位与定免疫荧光技术、免疫电镜技术、蛋白电泳
4.细胞内特异核酸的定位与定性光镜水平的原位杂交技术、电镜水平的原位杂交技术、PCR技术
5.放射自显影技术
6.定量细胞化学分析技术流式细胞仪（定量测定某细胞中的DNA、RNA或某标记蛋白的含量；分离具不同标记而被充上不同电荷的细胞；离后可继续培养）
细胞培养、细胞工程与显微操作技术
原代培养
传代培养
细胞系
细胞融合两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象
单克隆抗体产生抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交，获得既能产生抗体，又能无限增殖的杂种细胞。通过含HAT(次黄嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶核苷)的培养液进行选择培养
第四章细胞质膜
细胞质膜: 围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜。
生物膜：细胞的所有膜结构的统称，由脂双分子层和蛋白质组成，包括细胞膜和细胞内膜。
生物膜化学组成
膜脂（基本性质是两性物质, 能够自我装配成双层结构或自我封闭成球状）
1.磷脂：约占膜脂的50%以上，头部为亲水的磷酸基团，尾部是两条长短不一的疏水烃链，一般含有14～24个
偶数碳原子，其中一条烃链含一个或数个双键造成该链一定角度的扭转。
2.胆固醇：动物细胞膜上含量高，大多数高等植物中没有，酵母细胞膜中是麦角固醇；极性羟基头部+非极性的类
固醇环结构+一个非极性的碳氢尾部；双性分子的功能较弱，在调节膜的流动性，增加膜的稳定性、降低水溶性物质的通透性等方面起重要作用
3.糖脂：约占膜脂的5%以下，最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一个半乳糖作为极性头部; 变化最多、最复杂
的是神经节苷脂,它是神经元质膜具特征性的成分。
膜脂的运动：尾部的摆动、沿膜平面的侧向运动、绕轴心的自旋运动、双层脂分子间的翻转运动
膜质的功能：构成膜的基本成分、膜蛋白的溶剂、为某些膜蛋白构象维持、活性表现提供环境
膜蛋白（占膜的40%～50%, 完成生物膜的特定功能，功能越复杂，蛋白含量越多）
1.整合蛋白：部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧的蛋白质（结合方式有疏水作用、离子键、共价键），约占膜
蛋白的70-80%。
2.周边蛋白
3.脂锚定蛋白
膜蛋白的功能：运输、连接、受体、催化
膜蛋白的提取方法：去污剂（SDS、Triton-100）
生物膜的基本特征
1.流动性：膜脂的流动性（不饱和脂肪酸的含量决定其流动性的大小）；膜蛋白的流动性
2.不对称性：内外两侧膜脂种类分布不对称；外在膜蛋白和内在膜蛋白分布不对称
细胞膜的功能
1.细胞边界和细胞渗透的屏障，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;
2.调节物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递;
3.提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递;
4.为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行;
5.介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接; 并参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
膜骨架：指细胞质膜内侧与膜蛋白相连的、由纤维蛋白组成的网架结构。它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
第五章细胞的社会联系——细胞连接与细胞外基质
细胞连接（细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或细胞外基质等形成的连接结构；连接细胞与细胞，或细胞与细胞外基质。）
1.封闭连接——紧密连接
结构特点：通过连接蛋白（跨膜4次的封闭蛋白和claudin蛋白家族）形成嵴线，封闭相邻细胞间的间隙。
存在部位：腔道上皮细胞靠近管腔端的相邻细胞膜间
功能：形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；
形成侧向扩散屏障，维持上皮细胞极性，限制了膜蛋白和膜脂分子的流动性，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；
连接作用；
支持功能。
2.锚定连接
存在部位：上皮组织、心肌、子宫颈等组织中
与中间纤维相连
桥粒：铆接相邻细胞，细胞内的锚定蛋白形成独特的盘状胞质致密斑，呈纽扣式的结构。提供细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。粘连分子是钙粘素。
半桥粒：半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基膜上，与整联蛋白相连的细胞外基质是层粘连蛋白。粘连分子是整合素。
与肌动蛋白纤维相连
黏着带：位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续的带状结构。间隙约15～20nm,也称带状桥粒。粘连分子是钙粘素。
黏着斑：细胞通过肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。粘连分子是整合素。
3.通讯连接
间隙连接
结构：基本连接单位是连接子（6个相同或相似的跨膜连接蛋白呈环状排列）
功能：在代谢偶联中的作用
间隙连接能够允许小分子代谢物和信号分子通过是细胞间代谢偶联的基础。
代谢偶联作用在协调细胞群体的生物学功能方面,可能起更重要的作用
在神经冲动信息传递过程中的作用
电突触(electronic junction) 快速实现细胞间信号通讯
间隙连接调节和修饰相互独立的神经元群的行为
在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用
胚胎发育中细胞间的偶联提供信号物质的通路,从而为某一特定细胞提供它的“位置信息”，并根据其位置影响其分化。
肿瘤细胞之间间隙的连接明显减少或消失，间隙连接起类似“肿瘤抑制因子”。
化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式，通过释放神经递质来传到神经冲动。
胞间连丝：是相邻植物细胞壁上的一个穿过细胞壁的狭窄通道，有管状的内质网通过。因此，通过胞间连丝，使得相邻细胞的细胞质膜、细胞质、内质网交融在一起。
细胞外基质（指紧临细胞膜的细胞外空间,?是由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构）
细胞外基质的成分：结构蛋白，包括胶原和弹性蛋白，分别赋予细胞外基质强度和韧性。
蛋白聚糖，由蛋白和多糖供价形成，具有高度亲水性，赋予细胞外基质抗压的能力。
粘连蛋白，包括纤粘连蛋白和层粘连蛋白，有助于细胞粘连到细胞外基质上。
细胞外基质的主要功能：将细胞粘连在一起构成组织、提供细胞外网架，维持细胞形态；对细胞形态、生命活动起重要调节作用；信号转导。
胶原：人体内含量最丰富的蛋白质，是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白，由纤维原细胞产生，但仅存在于细胞外基质当中。
存在部位
Ⅰ型胶原纤维束, 主要分布于皮肤、肌腱、韧带及骨中,具有很强的抗张强度;
Ⅱ型胶原主要存在于软骨中;
Ⅲ型胶原形成微细的原纤维网,广泛分布于伸展性的组织,如疏松结缔组织;
Ⅳ型胶原形成二维网格样结构,是基膜的主要成分及支架。
结构特征
●胶原纤维的基本结构单位(胶原分子)是原胶原
●原胶原是由三条肽链盘绕成的三股螺旋结构(trimers)
●在胶原纤维内部,有分子内和分子间的交联。分子内交联是指原胶原的三条链之间的赖氨酸残基间的交联,分子间的交联是指不同原胶原间的赖氨酸交联（一分子的N-末端与另一分子的C-末端赖氨酸或羟赖氨酸间）
●在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈1/4交替平行排列,形成周期性横纹
●原胶原肽链具有Gly-X-Y重复序列，对胶原纤维的高级结构的形成是重要的，通常：X：PrO，Y：Hypro or Hylys 即肽链形成过程中
合成与组装
首先是在粗面内质网上合成带有信号肽的前原胶原；
胶原纤维的加工组装始于内质网、在高尔基体中继续进行, 最后完成于细胞外；
前原胶原在细胞外由两种专一性不同的蛋白水解酶作用, 分别切去N-末端前肽及C-末端前肽,成为原胶原；
原胶原进而聚合装配成胶原原纤维、胶原纤维。
功能
●胶原是骨、腱和皮肤组织中的主要蛋白，在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最大,胶原起着细胞外基质骨架作用;
●胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号传递的调控网络中；
●在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的需要。具刚性、抗张力。
弹性蛋白
蛋白聚糖
纤粘连蛋白
层粘连蛋白
第六章物质的跨膜运输
物质跨膜运输的方式：被动运输（简单扩散、协助扩散）：通过扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜运输；主动运输（协同运输、ATP驱动泵、光驱动泵）：是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度进行的跨膜运输。简单扩散：物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的一个自发过程。
协助扩散：转运速度快；膜蛋白促进的运输呈抛物线；有特异性；运输作用受抑制剂的抑制。
胞吞作用和胞吐作用对细胞生存与发展的必要性：当分泌泡或转运泡与质膜融合并通过胞吐作用释放其内的内涵物后，会使质膜表面积增加，但可能同时发生在质膜其他区域的胞吞作用则减少其表面积，这种动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的。
组成型外排途径：所有真核细胞；连续分泌过程；用于质膜更新、形成质膜外周蛋白、细胞外基质、或作为营养成分和信号分子。
调节型外排途径：特化的分泌细胞；储存—刺激—释放；产生的分泌物（如激素、消化酶）
第七章细胞信号转导
细胞识别（通讯）：细胞通过其表面的受体与胞外信号分子（配体）选择性地相互作用，而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。
细胞信号分子：在细胞间或细胞内传递信息的化学分子。
受体：能够识别和选择结合信号分子并能引起一系列生物学效应的生物大分子。
第二信使：大多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号分子称为第一信使，而把在细胞感受信号后，通过细胞表面受体转换而来的细胞内信号分子称为第二信使。它参与将细胞外信息传递到细胞内的靶酶过程。
举例说明分子开关的作用机制：在C信号转导中，有两组进化上保守的胞内蛋白起着分子开关的作用。一类是GTPase 开关蛋白，包括三聚体G蛋白和单体G蛋白如Ras和类Ras蛋白，这类鸟苷酸结合蛋白活性转换受鸟苷酸交换因子、GTPase促进蛋白和鸟苷酸解离抑制物的调控；另一类是通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化，从而调节蛋白质的活性。G蛋白偶联受体介导的信号通路：配体与受体结合后, 需要与G蛋白的激活相偶联，进而将信号传与下游的靶蛋白时, 在胞内产生第二信使。有cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。
cAMP信号通路：激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。（效应物（靶蛋白）：腺苷酸环化酶）
磷脂酰肌醇信号通路：胞外信号→受体→G蛋白→激活磷酯酶C(PLC)，与PIP2结合，产生两个胞内信使，启动以下两个信号途径
IP3→胞内（内质网）Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应。（“双信使系统”）
DG →激活PKC→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH↑.
细胞信号转导基本环节：识别反应→信号转换（第二信使产生）→信号放大（通过构像改变）→信号终止（反馈调节）
描述配体（如胰高血糖素）与7次跨膜螺旋受体结合以及效应器蛋白（如腺苷酸环化酶）被激活之间的各个步骤。这一反应在正常情况下是怎样减弱的？激活（抑制）型激素与相应激活（抑制）型受体结合，偶联激活（抑制）型三聚体G蛋白，激活（抑制）腺苷酸环化酶活性，提高靶细胞cAMP水平。（激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录）。
RTK-Ras蛋白信号通路: 信号(配体)→受体(RTK)→受体二聚化→受体的自磷酸化→激活RTK的激酶活性→胞内信号蛋白(Ras)→Raf(MAPKKK)→MAPKK→MAPK→转录因子的磷酸化→激活靶基因→细胞应答和效应。
第八章内膜系统与蛋白质分选
细胞质基质：真核细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。
细胞质基质的功能：1完成各种中间代谢过程2与细胞质骨架相关的功能（维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等）3蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解。
内膜系统：指细胞内所有的膜结构体系。（包括：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、胞内体、分泌泡）。主要成分是脂质和蛋白质，标志酶是葡萄糖-6-磷酸酶。一类是合成分泌性蛋白质和多种膜蛋白的囊状粗面内质网（RER）；另一类是合成脂质，转移蛋白质或脂质去高尔基体的管状光面内质网（SER）。
内质网：由封闭的膜系统及其形成的腔构成的相互沟通的网状结构。它从核膜延伸至细胞质中，靠近细胞质内侧。内质网种类：光面内质网(SER) ：合成脂类，Ca2+浓度调节。
糙面内质网(RER)：合成分泌蛋白质，分泌到细胞外，有一个信号肽，脂溶性蛋白。
内质网的功能：蛋白质的合成；蛋白质的修饰和加工；新生多肽的折叠与组装；脂质的合成
蛋白质的糖基化发生在内质网腔面，在糖基转移酶的作用下发生的。
高尔基体：排列较为整齐的扁平囊膜堆叠在一起，周围又有大量大小不等的囊泡状结构，中间囊腔较窄，周缘多泡状。有极性：有比较恒定的位置与方向，且物质从其一侧进入，另一侧输出，因此每层囊膜各不相同：靠近核的一面为凸面，称形成面或顺面；面向质膜一面为凹面，称成熟面或反面。糖基转移酶是标志酶。
高尔基体功能：蛋白质分类、加工、包装、分泌；大分子运输；糖类合成；蛋白质糖基化与蛋白质水解。蛋白质运输：1从ER到高尔基体内侧的运输，2 ER蛋白的逆向运输（膜流）3高尔基体内侧到高尔基体外侧运输以及向溶酶体和细胞膜的运输。
溶酶体：单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，主要功能是细胞内的消化作用。标志酶是酸性水解酶。
溶酶体的生物发生，甘露糖-6-磷酸途径（M6P）：M6P穿梭于高尔基体和前溶酶体之间，在高尔基体的中性环境中，M6P受体与M6P结合，进入前溶酶体的酸性环境后，M6P受体与M6P分离，并返回高尔基体。
溶酶体的类型
◆初级溶酶体
◆次级溶酶体（自噬性溶酶体、异噬性溶酶体、混合性溶酶体）
◆后溶酶体
溶酶体的功能
吞噬作用(Phagocytosis): 外来物质、衰老、死亡的细胞
自噬作用(Autophagy)：细胞内受损、衰老的细胞器、不需要的生物大分子-
自溶作用(Autolysis)：细胞的自我毁灭
其它的生理功能：胚胎发育和形态建成；受精作用(fertilization)
分子伴侣：细胞中，这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转移、折叠或组装，但其本身并不参与最终产物的形成。
信号假说内容：⑴分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到内质网膜；⑵多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔。这就是“信号假说”。
蛋白质的修饰和加工：1糖基化：发生在ER腔面，是在糖基转移酶作用下.。2酰基化：发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸→Cys。3二硫键形成：在非还原性的内腔。4羟基化。
蛋白质的分选：1蛋白质跨膜转运2膜泡运输3选择性门控转运4细胞质基质中的蛋白转运。
由于蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区或组分，也只有蛋白质各就各位并组装成结构或功能的复合体，才能参与细胞的各种生命活动。因此必然存在蛋白质转运至细胞特定部位。蛋白质分选的两条途径：共转移（共翻译转运）: 肽链在粗面内质网膜上边合成边转移到内质网腔中
后转移（翻译后转运）: 蛋白质在细胞质基质中合成以后在某种信号指导下再转移到线粒体、叶绿体、过氧化氢体等细胞器中的转移方式. 这类信号序列称导肽.
膜泡运输：是蛋白运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。
信号肽：分泌蛋白前体N-末端突出的15～30个氨基酸，指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成。（信号肽→信号识别颗粒→信号识别颗粒的受体→蛋白质合成）
第九章线粒体、叶绿体
第十章细胞骨架
细胞骨架：真核细胞中的蛋白纤维网架体系
微丝的结构：直径为7nm的骨架纤维，双股螺旋。G-actin: 球状肌动蛋白，单体，含3个结合位点（ATP结合位点、Mg2+的结合位点、动蛋白结合蛋白的结合位点）。F-actin: 纤维状肌动蛋白，即微丝，由G-actin单体组装形成，呈双股螺旋状,直径为7 nm,螺旋间的距离为36 nm。
肌动蛋白纤维的装配：成核反应---纤维延伸---达到稳定状态
踏车现象：在体外组装过程中，微丝的正极由于肌动蛋白亚基的不断添加而延长，而负极则由于肌动蛋白亚基的去组装而缩短，这一现象称为踏车现象。
微丝特异性1.细胞松弛素B：切断微丝，结合在微丝末端阻抑肌动蛋白聚合。2.鬼笔环肽：与微丝有强亲合作用，使肌动蛋白稳定，抑制解聚，只与F肌动蛋白结合。
微丝的功能：
◆参细胞的连接，维持细胞形态，赋予质膜机械强度
◆应力纤维(stress fiber)
◆细胞运动
◆胞质环流
◆微绒毛(microvillus)
◆参与胞质分裂
◆肌肉收缩(muscle contraction)——肌细胞中
微管的结构：真核细胞中有微管蛋白装配而成。微管是由微管蛋白异源二聚体为基本构件,螺旋盘绕形成的，在每根微管中二聚体头尾相接, 形成细长的原纤维，13条原纤维纵向排列组成微管的壁
踏车现象(tread milling) 又称轮回现象, 一端组装速度与另一端解聚速度相同，微管组装后处于动态平衡的一种现象。
微管特异性药物：1.秋水仙素：阻断微管蛋白组装成微管，破坏纺锤体结构。2.紫杉醇：促进微管的装配，并使已形成的微管稳定。
微管组织中心：在活细胞中能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构。动物细胞的微管组织中心是中心体。微管的功能：
◆支架作用
◆细胞内物质的运输
◆细胞器的定位
◆鞭毛(flagella)运动和纤毛(cilia)运动
◆纺锤体与染色体运动
中间纤维：直径10nm左右，介于微丝和微管之间。与微管不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。使细胞具有张力和抗剪切力。在需要承受机械压力的细胞中含量相当丰富。
中间纤维的装配：IF装配的单体是纤维状（杆状）蛋白(MF,MT的单体呈球形)；
·反向平行的四聚体导致IF不具有极性；
·IF在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助，
在体内装配后，细胞中几乎不存在IF单体。
中间纤维的功能：
◆增强细胞抗机械压力的能力
◆角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持
◆结蛋白纤维是肌肉Z盘的重要结构组分，
对于维持肌肉细胞的收缩装置起重要作用
◆神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用
◆参与传递细胞内机械的或分子的信息
◆中间纤维与mRNA的运输有关
肌肉收缩机制
①肌肉舒张状态时,横桥结合的ATP分解(ADP和Pi仍留在头部)→蓄积能量而处于高势能状态。
②当终末池释放Ca2+ →肌浆内Ca2+↑与肌钙蛋白结合→原肌球蛋白构型改变→解除位阻效应→横桥与肌动蛋白结合→横桥向M线方向摆动→拖动细肌丝滑行→肌小节变短→肌肉收缩。
③在横桥变构与摆动同时,ADP及Pi与横桥分离→横桥再结合ATP→横桥与肌动蛋白亲合力↓→并与肌动蛋白解离。解离后的横桥随即将ATP分解,进入下一横桥周期。
④如胞浆内Ca2+↓→Ca2+与肌钙蛋白解离→原肌球蛋白构型复原→位阻效应恢复→横桥不能与肌动蛋白结合→细肌丝回位→肌肉舒张。
⑤胞浆中升高的Ca2+,由肌质网膜上的Ca2+泵泵回肌质网(包括终池)
鞭毛和纤毛的结构特点：鞭毛比纤毛长，而数量比纤毛少。纤毛（鞭毛）轴丝的外周是9组二连体微管，中间是2根由中央鞘所包围的单体微管。（9+2排列方式）外围二连提微管由A管和B管组成，其中A管为完全微管，有13个球形亚基环绕而成；B管为不完全微管，仅由10个亚基构成，另3个亚基与A管共用；中央微管均为完全单体微管。基体外围含有9组三联体微管，没有中央微管，呈“9+0”排列。A管为完全微管，B\C管为不完全微管，其中A\B管向外延伸而成为纤毛（鞭毛）中的二联体微管。
第十一章细胞核与染色体
核孔复合体的结构：胞质环、核质环、辐、中央栓
核孔复合体的功能（核质交换的双向选择亲水通道）：双功能性（被动扩散与主动运输）；双向性（出核与入核）
染色质：指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构。
组蛋白(histone)：是真核生物染色体的基本结构蛋白, 是一类小分子碱性蛋白质。与DNA结合没有特异性。
有5种类型，即H2A、H2B、H3、H4 、H1（不参加核小体的组建, 在构成核小体时起连接作用,并赋予染色质以极性。有一定的种属和组织特异性），它们富含带正电荷的碱性氨基酸（Arg, Lys），属碱性蛋白质，等电点在10以上。能够同DNA中带负电荷的磷酸基团相互作用。
核小体的结构：其中四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4 )，形成4个异源二聚体：2×H2A·H2B；2×H3·H4; 组成八聚体的盘状核心颗粒；146个碱基对的DNA绕在小圆盘外面1 .75圈。H1与在核心颗粒外与20bp的DNA结合, 起稳定核小体结构的作用；两相邻核小体之间以连接DNA(linker DNA)相连, 长度为0～80bp不等。
染色体的组装：DNA →核小体→螺线管→超螺线管→染色单体
常染色质：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。
异染色质：指在整个间期, 仍然保持折叠压缩, 处于聚缩状态,碱性染料染色时着色较深的染色质组分。
兼性异染色质：在某些细胞类型或一定的发育阶段, 原来的常染色质聚缩, 并丧失基因转录活性, 变为异染色质，如X染色体随机失活。
活性染色质：活性染色质是具有转录活性的染色质。具有DNase1超敏感位点、在生化上具有特殊性、在组蛋白修饰上的特异性
活性染色质的核小体发生构象改变，具有疏松的染色质结构，从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合和RNA 聚合酶在转录模板上滑动。
超敏感位点是一段100一200bp的DNA序列特异暴露的染色质区域，无组蛋白八聚体结合，DNA序列对核酸酶敏感性是其它区域的100倍以上。超敏感位点建立在启动子附近，为RNA聚合酶、转录因子、其它蛋白调控因子提供结合位点。
染色体：指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中, 由染色质聚缩而成的棒状结构.
染色体的主要结构：着丝粒、主缢痕、动粒（位于着丝粒表面）、次缢痕、核仁组织区、随体、端粒
染色体DNA的三种功能元件
1.DNA复制起点：确保自我复制
2.着丝粒：确保复制后的染色体平均分配到子细胞
3.端粒：保持染色体的独立性、完整性、稳定性（端粒序列的复制不是在染色体DNA 复制是连续合成的）
多线染色体：核内DNA多次复制而细胞不分裂，产生的子染色体并行摆列，且体细胞内同源染色体配对，紧密结合在一起从而阻止染色质纤维进一步聚缩，形成体积很大的多线染色体。
灯刷染色体：是卵母细胞进行减数第一次分裂时停留在双线期的染色体。
核型：染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和。
核仁的功能：rRNA的合成（转录）；rRNA前体的加工；参与核糖体大小亚基的装配；控制蛋白质合成的速度
第十二章核糖体
核糖体：细胞内一种核糖核蛋白颗粒,是细胞内合成蛋白质的细胞器。
rRNA的主要功能：具有肽酰转移酶的活性；为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)；为多种蛋白质合成因子提供结合位点；在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合；核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA有关。
多聚核糖体：核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
核酶：具有催化作用的RNA。
第十三章细胞增殖及其调控
细胞周期：是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。在这一过程中,细胞的遗传物质进行复制并均等地分配给两个子细胞。
着丝粒：是染色体上主缢痕处的染色质部分，是纺锤丝的附着部位。着丝粒使染色体在细胞分裂时表现出形态上的不连续性。
动粒：是附着于着丝粒上的一种细胞结构，每条中期染色体上含有两个动粒，分别位于着丝粒的两侧。
相同点：都为二分裂；分裂过程中含有丝分裂器出现；有明显细胞核特别是染色体的变化。
不同点：
减数分裂的意义：
保证了染色体数目在世代交替中的恒定；染色体间分离时的重组,提供了遗传的多样性；
同源染色体配对时交换重组，提高了基因内、基因间重组的频率，加快了进化的速度。
减数分裂前期过程：
细线期：染色体已加倍,并凝缩成细线状。
偶线期：联会复合体出现。
粗线期：同源染色体之间发生DNA片段的交换, 产生重组的基因组合。联会复合体成熟。
双线期: 同源染色体分开，明显可见四分体，出现交叉。联会复合体消失。
终变期：染色体变成紧密凝集状态，大多数核仁消失,，交叉出现端化，姐妹染色体借着着丝粒连接在一起。
MPF(细胞促分裂因子)：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化；MPF是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。
动物细胞胞质分裂：胞质分裂开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟。胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体处组装成微丝并相互组成微丝束，环绕细胞，称为收缩环
第十四章程序性细胞死亡与细胞衰老
Hayflick界限：由Hayflick等人提出的，其主要内容是：细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限。
细胞凋亡：是多细胞有机体为调控机体发育，维护内环境稳定，由基因控制的细胞主动死亡的过程，是机体的一种基本生理机制，并贯穿于机体整个生命活动过程。
细胞坏死：是细胞死亡的一种方式，通常指各种致病因子（物理辐射、化学药剂、生物因素）干扰和中断了细胞正常代谢活动而造成的细胞非正常死亡。
衰老细胞的结构变化：
1.胞膜的变化：衰老细胞的细胞膜结构发生变化，使膜的流动性减弱。细胞膜选择透过性能力降低，细胞膜上的受体分子减少，细胞质膜受损伤后不易修复。
2.线粒体的变化：线粒体的变化在细胞衰老过程中是很重要的，细胞衰老时，一方面线粒体数目减少，另一方面线粒体的结构也发生变化，其内膜形成的嵴呈萎缩状。在低氧或缺氧的条件下，衰老细胞的线粒体更早地出现肿胀，接着出现空泡，最终线粒体破裂崩解。
3.内质网的变化：细胞衰老过程中，糙面内质网的量减少，内质网膜电子密度增高，膜结构变厚；此外内质网排列不规则，或出现肿胀和空泡。
4.细胞核的变化：1.核增大；2. 核膜内折；3. 染色质固缩化。
5.致密体的生成：致密体是衰老细常见的一种物质的积累（老年色素、脂色素等）。
细胞衰老的学说：1、Hayflick界限；2、细胞的增殖能力与供体年龄有关；3、决定细胞衰老的因素在细胞本身；4、细胞核决定了细胞衰老的表达；5、染色体端粒复制假说；6、线粒体DNA与衰老；7、氧化性损伤学说。
细胞凋亡的形态学和生物化学特征：
1.细胞凋亡的形态学特征：三个阶段：1、凋亡的起始：细胞明显皱缩，染色质凝集、边缘化。细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整，未失去选择透性；细胞质中，线粒体完整，但核糖体逐从内质网脱离，内质网膨胀，与质膜融合；染色质固缩，形成新月形结构，沿着核膜分布。2、凋亡小体的形成：核染色质断裂为大小不等的片段，与某
些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。形成单个的凋亡小体。3、凋亡小体被吞噬。
2.细胞凋亡的生化特征：内源性的核酸内切酶活化，DNA被随机地在核小体的连接部位打断，DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段。、琼脂糖凝胶电泳时，形成了特征性的DNA梯状条带（DNA ladders），其大小为180～200bp的整数倍。
细胞凋亡的两条基本途径：①Caspase依赖性的细胞凋亡②Caspase非依赖性的细胞凋亡
细胞凋亡的两条信号传导途径：①膜受体途径（外源途径）②线粒体途径（内源途径）
细胞抗凋亡有哪些途径？它们是怎样实现的？
1)细胞中存在Caspase抑制因子，与Caspase活性分子结合，阻止其对底物的切割作用。
2）病毒演化出相应的对抗机制抑制Caspase活性，阻止宿主细胞发生凋亡。例如杆病毒蛋白p35是天然的Caspase 抑制剂。某些病毒携带含有死亡结构域的同源蛋白，与死亡受体结合，阻止Caspase与死亡受体的结合，抑制凋亡。3）哺乳动物细胞中，转录因子NF-κB通过激活转录凋亡抑制因子如BCL-2等，抑制细胞凋亡。
BCL-2与P53是抑制凋亡的基因
第十五章细胞分化与基因表达调控
细胞分化：在个体发育中，为执行特定的生理功能，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。其本质是基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。细胞决定：细胞分化具有严格的方向性，细胞在未出现分化细胞的特征之前，分化的方向就已由细胞内部的变化及受周围环境的影响而决定。
管家基因：所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如膜蛋白、组蛋白、线粒体蛋白、糖酵解酶等。
奢侈基因（组织特异性基因）：指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能。如血红蛋白、肌动蛋白、分泌蛋白等。细胞分化主要是奢侈基因中某种(或某些)特定基因的选择性表达的结果。
组织特异性基因表达的组合调控是一种高效经济的细胞分化启动机制，目的是节省基因。
细胞的全能性（totipotency）:指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整机体的潜能或特性。
转分化：一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象。
再生：是指生物体缺失一部分后发生重建的过程。
干细胞：在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞。
细胞分化的原因是基因的选择性表达。
影响细胞分化的因素有：1.胞外信号分子对细胞分化的影响。2.细胞记忆与决定。3.细胞间的相互作用与位置效应。
4.受精卵细胞质的不均一性。
5.环境对性别决定的影响。
6.染色质变化与基因重排的影响。
原癌基因：又称细胞癌基因，正调控，是指存在于正常细胞基因组中的与病毒癌基因相对应的同源序列。它是一些在DNA序列上极为保守的正常的细胞基因，但在肿瘤细胞中的转录活性比正常细胞高得多。
抑癌基因：负调控，编码对肿瘤形成起阻抑作用的蛋白质的基因，抑制细胞的生长和增值。
癌基因的两个等位基因只要任意一个突变就可能诱发癌变；
抑癌基因的两个等位基因只要任意一个保留就可抑制癌变。
癌细胞的特征：1、细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力，成为“永生”的细胞。2、具有浸润性和扩散性。
3、细胞间相互作用改变。
4、蛋白表达谱系或蛋白活性改变。
5、mRNA转录谱系的改变。
6、染色体的非整倍性变化。
体外培养的恶性转化细胞的特征：1、具有无限增殖的能力；2、贴壁性下降；3、失去接触抑制；4、对生长因子的需求降低；5、致瘤性。
医学细胞生物学试题集及答案 第一章细胞生物学与医学 一、单选题 1.生命活动的基本结构单位和功能单位是() A.细胞核 B.细胞膜 C.细胞器 D.细胞质 E.细胞 2.DNA 双螺旋模型是美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick 哪一年提出的() A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 E.1955 3. 那两位科学家最早提出了细胞学说()
A. Shleiden 、Schwann B.Brown 、Porkinjie C.Virchow 、Flemming D. Hertwig、Hooke E.Wanson 、Click 4. 最早观察到活细胞的学者是() A. Brown R B. Flemming W C. Hooke R D. Leeuwenhoek A E. Darvin C 5. 最早观察到有丝分裂的学者是() A. Brown R B. Flemming W C. Hooke R D. Leeuwenhoek A E. Darvin C
二、多选题 1.以下哪些是当代细胞生物学研究的热点( ) A. 细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 2. 现代的细胞生物学在哪些层次上研究细胞的生命活动() A. 分子水平 B.亚细胞水平 C.组织水平 D.器官水平 E.细胞整体水平 三、是非题 1. 细胞最早于1665 年由Robert Hooke 发现。() 2. 在十八世纪Hooke 和Flemming 提出了细胞学说。() 3. 细胞生物学就是细胞学。()
第一章绪论 1 [1、构成有机体的基本单位。2、代谢与功能的基本单位。3、遗传的基本单位。] 原核：除Cell质膜外，无其他膜相结构；有核糖体。（细菌，支原体） 2、细胞生物 3、细胞器能的细胞器。包括线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体等。 非膜相结构：细胞质中没有膜包裹的细胞结构。包括微管、微丝、核糖体、 核仁、中间丝等。 4、细胞细胞学说细胞学细胞生物学分子细胞生物学 19世纪自然科学的三大发现之一（进化论、能量守恒及转换定律） 的科学。 华生和克里克对DNA分子双螺旋结构的阐明和“中心法则”的提出以及三联体遗传密码的证明，为细胞分子水平的研究奠定了基础。 透射式电镜：观察细胞内部结构。 5、电子显微镜 扫描式电镜：细胞或组织表面的观察。 第二章细胞的化学组成 1 质，如核酸、蛋白质。 2、蛋白质的一级结构：是蛋白质的基本单位，表示一种蛋白质中氨基酸的数目、种类和排 列顺序。 3、DNA的种类：A-DNA、B-DNA、Z-DNA。 4、RNA按功能分为三种：tRNA（转运核糖核酸）、rRNA（核糖体核糖核酸）、mRNA（信 使核糖核酸）。还有snRNA、hnRNA。 第四章细胞膜及细胞表面 1 夹板”式形态，称之为单位膜。 2、磷脂分为：卵磷脂（PC）、脑磷脂（PE）、鞘磷脂（SM）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰丝 氨酸（PS）。 3、细胞膜的分子结构模型：磷脂双分子层模型、“蛋白质-脂质双分子层-蛋白质”三夹板模 型、单位膜模型、流动镶嵌模型、脂筏模型。 4、细胞表面的结构（P55图4-10）：细胞被、细胞膜、细胞溶胶。 细胞表面蛋白质的作用：载体、受体、G蛋白（是一种酶）、受体介导入胞蛋白。 5、细胞通讯的机制（P61）：环腺苷酸（cAMP）信号通路[P61图4-17及最后一段解释）： 腺苷酸环化酶（AC）]、磷脂酰肌醇信号通路。 6、细胞表面的特化结构：微绒毛和内褶、伪足、纤毛和鞭毛。 第五章核糖体与蛋白质的生物合成 1、核糖体是由rRNA和蛋白质组成的核糖体颗粒。核糖体的大、小亚基来源于核仁。
第二章 1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ 1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位 2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位 3）细胞是有机体生长与发育的基础 4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 5）没有细胞就没有完整的生命 6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系 7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系 2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ 一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与技能是：细胞膜、DNA与RNA、一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需的酶，可以推算出一个细胞所需的最小体积的最小极限直径为140nm~200nm，而现在发现的最小的支原体的直径已经接近这个极限，因此比支原体更小更简单的结构似乎不能满足生命活动的需要。 3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。 病毒与细胞的区别：（1）病毒很小，结构极其简单；（2）遗传载体的多样性（3）彻底的寄生性（4）病毒以复制和装配的方式增殖 4、试从进化的角度比较原核细胞。古核细胞及真核细胞的异同 第四章 1.何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合? 内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白，只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。 结合方式：膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用（疏水作用）；跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头部形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙镁等阳离子与带负电的磷脂极性头部相互作用（静电作用）：某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入膜双分子层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力 2.生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。 1）膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加 不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。 膜蛋白的流动：荧光抗体免疫标记实验；成斑现象(patching)或成帽现象(capping) 2）膜的流动性受多种因素影响：细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。 3）膜的流动性与生命活动关系：信息传递；各种生化反应；发育不同时期膜的流动性不同 3.细胞表面有哪几种常见的特化结构？ 细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。 第五章 1.比较载体蛋白与通道蛋白的异同 相同点：化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中，都有控制特定物质跨膜运输的功能。 不同点：载体蛋白：与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜运输。 通道蛋白：①通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运 ②具有极高的转运效率 ③没有饱和值 ④离子通道是门控的（其活性由通道开或关两种构象调节） 2.比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族的异同。 （1）相同点：①都是跨膜转运蛋白②转运过程伴随能量流动③都介导主动运输过程④对转运底物具有特异性⑤都是ATP驱动泵 （2）不同点：①P型泵转运过程形成磷酸化中间体，V型，F型，ABC超家族则无 ②P型，V型泵，ABC超家族都是逆电化学梯度消耗ATP运输底物，F型泵则是顺电化学梯度合成ATP ③P型泵主要负责Na+,K+,H+,CA2+跨膜梯度的形成和维持，V型，F型只负责H+的转运，ABC超家族转运多种物质 3.说明钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 工作原理：在细胞内侧α亚基与钠离子相结合促进ATP水解，α亚基上的天冬氨酸残基引起α亚基的构象发生变化，将钠离子泵出细胞外，同时将细胞外的钾离子与α亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将钾离子泵进细胞，完成整个循环。钠离子依赖的磷酸化和钾离子依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每一个循环消耗一个ATP分子泵出三个钠离子和泵进两个钾离子。
线粒体与细胞的能量转换 名词解释: 1.基粒:线粒体内膜的内表面上突起的圆球形颗粒. 2.细胞呼吸:在细胞内特定的细胞器内,在氧气的参与下,分解各种大分子物质,产生二氧化碳; 与此同时,分解代谢所释放出的能量储存于ATP中. 3.转位接触点:在线粒体的内外膜上存在一些内外膜相互接触的地方,此处膜间隙变狭窄. 4.ATP合酶复合体:这种物质就是基粒,是线粒体内膜内表面上突起的圆球形颗粒. 5.热休克蛋白70:与大多数前体蛋白结合,使前体蛋白打开折叠,防止已松弛的前体蛋白聚集. 6.基质导入序列(MTS):一种N端具有一段富含有精氨酸,赖氨酸,丝氨酸,苏氨酸的氨基酸序列,介导在细胞质中合成的前体蛋白输入到线粒体基质的信号. 问答: 1.线粒体的标志酶? 内膜标志酶为细胞色素氧化酶,外膜标志酶为单胺氧化酶,基质的标志酶为苹果酸脱氢酶, 膜间腔的标志酶为腺苷酸激酶. 2.线粒体基质蛋白的转运条件及过程? (1)需要条件:基质导入序列和分子伴侣NAC和Hsp70 (2)转运过程： a.前体蛋白与受体结合 b.mthsp70可与进入线粒体腔的前导肽链交联，防止了前导肽链退回细胞质. c.定位于线粒体内膜上,切除大多数蛋白的基质导入序列. d.多肽链需在线粒体基质内在分子伴侣的帮助下,重新折叠并成熟形成其天然构象,以行 使其功能,形成有活性的蛋白质. e.跨膜运输是单向的,需水解ATP提供能量. 3.细胞内葡萄糖彻底氧化转变为能量的反应部位和主要过程? a.葡萄糖在细胞质中进行糖酵解产生丙酮酸和NADH,丙酮酸在线粒体基质中氧化脱羧生 成乙酰CoA. b. 乙酰CoA在线粒体基质中进行三羧酸循环产生NADH和FADH2. c.在线粒体内膜进行的氧化磷酸化偶联是能量转换的关键. 4.基粒的结构和功能? 结构有头部,柄部和基片;功能有催化ADP磷酸化生成ATP，控制质子流和基粒是氧化磷酸化作用的关键装置. 5.试述线粒体的超微结构基础? 外膜:外膜是一层包围在线粒体表面的单位膜,厚约6nm，仅含少量酶蛋白. 内膜:约4.5nm,折叠形成嵴,富含各种酶蛋白,内膜上有电子传递链和基粒,有转运蛋白和各种转运系统. 膜间腔:内外膜之间空隙组成的空间,宽约6~8nm,富含可溶性酶,底物和辅助因子. 基质:含有线粒体DNA,RNA,各种酶蛋白和核糖体. 基粒:每个线粒体大约有10000~100000个,在基粒的头部具有酶活性. 6.简述线粒体的化学组成特点? a.蛋白质:线粒体的主要成分,多分布于内膜和基质,又分为可溶性和不溶性,又有很多酶系. b.脂类:占线粒体干重较多,大部分为磷脂. c. DNA和完整的遗传系统. d.多种辅酶. e.含有维生素和各类无机离子.
《细胞生物学》名词解释 1.拟核：原核细胞仅由细胞膜包绕，在细胞质内含有DNA区域，但 无被膜包围，该区域称为拟核。 2.单位膜：电子显微镜下，生物膜呈“两暗一明”的铁轨样形态，称 为单位膜。 3.脂质体：膜脂都是两亲性分子，具有亲水的极性头部和疏水的非 极性尾部。当这些两亲性分子被水环境包围时，它们就聚集起来，使疏水的尾部埋在里面，亲水的头部露在外面与水接触，形成双分子层。为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，其游离端往往能自动闭合，形成自我封闭的脂质体。 4.主动运输：是载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度，由 低浓度一侧向高浓度一侧进行的跨膜转运方式。 5.自由扩散：不需要跨膜运输蛋白协助，转运是由高浓度向低浓度 方向进行，所需的能量来自高浓度本身所包含的势能，不需要能量的一种跨膜转运方式。 6.易化扩散：一些非脂溶性（或亲水性）的物质不能通过简单扩散 的方式通过细胞膜，但它们在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运，称为易化扩散。 7.协同运输：是一类由Na+-K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用， 间接消耗ATP所完成的主动运输方式。
8.內吞作用：又称胞吞作用或入胞作用，它是质膜内陷，包围细胞 外物质形成胞吞泡，脱离质膜进入细胞内的转运过程。分为，吞噬作用、吞饮作用及受体介导的内吞作用。 9.核孔复合体：核空上镶嵌有复杂的结构，它是由多个蛋白质颗粒 以特殊的方式排列成的蛋白分子复合物，称为核孔复合体。 10.核纤层：是附着于内核膜下的纤维蛋白网。它与中间纤维及核骨 架相互连接，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架体系。 11.核定位信号：亲核蛋白是一类在细胞质中合成，需要或能够进入 细胞核发挥功能的蛋白质，通常它们是4~8个氨基酸组成的特殊序列来保证整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到核内，该序列称为核定位序列或核定位信号。 12.常染色质：是间期核内碱性染料染色时着色较浅，螺旋化程度低， 处于伸展状态的染色质细丝。 13.异染色质：间期核中处于凝缩状态，结构致密，无转录活性，用 碱性染料染色较深。分为，结构异染色质、兼性异染色质。 14.端粒：是染色体末端特化部位，由富含G的端粒DNA和蛋白质 构成。 15.基因组：指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，是所有 染色体上全部基因和基因间的DNA的总和，它含有一个生物体进行各种生命活动所需的全部遗传信息。 16.核型：是指一个体细胞的全部染色体在有丝分裂中期的表现，包 括染色体数目、大小的形态特征。
二、简答题 1、已知有哪些主要的原癌基因与抑癌基因与细胞周期调控有关？并举例说明。 原癌基因：Src、Myc、Fos、Ras、Jun 抑癌基因：P53、Rb、JNNK 2、原核细胞与真核细胞生命活动本质上有何不同？ （1）原核细胞DNA的复制、DNA的转录和蛋白质的合成可以同时在细胞质内连续进行；而真核细胞的DNA的复制发生在细胞核内，而只有蛋白质的合成发生在细胞质中，整个过程具有严格的阶段性和区域性，不是连续的。（2）原核细胞的繁殖具有明显的周期性，并且具有使遗传物质均等分配到子细胞的结构。（3）原核细胞的代谢形式主要是无氧呼吸。产能较少，而真核细胞的代谢形式主要是有氧呼吸辅以无氧呼吸，可产生大量的能量。 3、简述高尔基体对蛋白的分拣作用。 高尔基复合体对经过修饰后形成的溶酶体酶。分泌蛋白质和膜蛋白等具有分拣作用，其反面高尔基网可根据蛋白质所带有的分拣信号，将不同命运的蛋白质分拣开来，并以膜泡形式将其运至靶部位。 存在于粗面内质网中执行功能的蛋白为内质网驻留蛋白，它定位于内质网腔中，其C 短大都有KDEL序列，此序列为分拣信号。但有时此蛋白会混杂在其他蛋白中进入高尔基体。在顺面高尔基网内膜含有内质网驻留蛋白KDEL驻留信号的受体，该受体可识别KDEL 序列并与之结合形成COPI有被运输泡，通过运输泡与内质网膜融合将内质网驻留蛋白重新回收到内质网中。因此，KDEL驻留信号也是一个回收信号。内质网腔中的pH略高于高尔基体扁囊，由于内离子条件的改变在内质网腔中内质网驻留蛋白与受体分离，内质网膜又通过COPII有被小泡溶于顺面高尔基体，从而使受体循环利用。 4、简述单克隆抗体的制作原理及过程。 5、简述甘油二酯（DG）与三磷酸肌醇（IP3）信使途径。 6、试述有丝分裂前期主要特点。 1、染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条 染色体包含2个染色单体。 2、S期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管， 当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体。 7、简述亲核蛋白进入细胞核的主要过程。 第一：亲核蛋白与输入蛋白α/β异二聚体，即NLS受体（NBP）结合。 第二：形成的亲核蛋白-受体复合物与核孔复合体的胞质丝结合。 第三：核孔复合体形成亲水通道，蛋白质复合物进入核内。 第四：该复合物与Ran-GTP相互作用，引起复合物解体，释放出亲核蛋白。 第五：核输入蛋白β与Ran-GTP结合在一起被运回细胞质，Ran-GTP在细胞质中被水解为Ran-GDP，Ran-GDP随后被运回核内，而核输入蛋白α也在核输入蛋白的 帮助下从核内运回细胞质。 8、试述有丝分裂与减数分裂的区别。 第一：有丝分裂是体细胞的分裂方式，而减数分裂仅存在于生殖细胞中。 第二：有丝分裂是DNA复制一次细胞分裂一次，染色体数由2n→2n，DNA量由4C变为2C；减数分裂是DNA复制一次，细胞分裂两次，DNA量由4C变为1C，染色体 数由2n→1n。 第三：有丝分裂前，在S期进行DNA合成，然后经过G2期进入有丝分裂期；减数分裂的DNA合成时间较长，特称为减数分裂前DNA合成，，合成后立即进入减数分裂， G2期很短或没有。
细胞生物学试题题库第五部分 简答题 1. 根据光镜与电镜的特点，观察下列结构采用那种显微镜最好？如果用光镜（暗视野、相差、免疫荧显微镜） 那种最有效？为什么？ 2. 细胞是生命活动的基本单位，而病毒是非细胞形态的生命体，如何理解二者之间的关系？ 3. 为什么说支原体是最小、最简单的细胞？ 4. 原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器，细胞器结构的出现有什么优点？（至少2点） 5. 简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。 6. 简述动物细胞、植物细胞、原生动物应付低渗膨胀的主要方式？ 7. 简述单克隆抗体的主要技术路线。 8. 简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 9. 受体的主要类型。 10. 细胞的信号传递是高度复杂的可调控过程，请简述其基本特征。 11. 简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别。 12. 细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式？ 13. 简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点。 14. 信号肽假说的主要内容。 15. 简述含信号肽的蛋白在细胞质合成后到内质网的主要过程。 16. 简述蛋白质糖基化修饰中N－连接与O－连接之间的主要区别。 17. 溶酶体膜有何特点与其自身相适应？ 18. 简述A.TP合成酶的作用机制。 19. 化学渗透假说的主要内容。 20. 内共生学说的主要内容。 21. 线粒体与叶绿体基本结构上的异同点。 22. 细胞周期中核被膜的崩解和装配过程。 23. 核孔复合体的结构模型。 24. 染色质的多级螺线管模型。 25. 染色体的放射环模型。 26. 细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质，其生物学意义是什么？ 27. 肌肉收缩的机制。 28. 纤毛的运动机制。 29. 中心体周期。 30. 简述C.D.K1（MPF）激酶的活化过程。 31. 泛素化途径对周期蛋白的降解过程。 32. 人基因组大约能编码5万个基因，而淋巴细胞却能产生约107－109个不同抗体分子，为什么？ 33. 细胞学说的主要内容。 34. 溶酶体膜有何与其自身功能相适应的特点？ 35. 何为信号肽假说的？ 36. 核孔复合体的结构模型。 37. 胞饮作用和吞噬作用的区别。 38. 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 39. 简述核被膜的主要功能 40. 简述减数分裂的意义
翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案 https://www.doczj.com/doc/682642917.html,work Information Technology Company.2020YEAR
翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案 第一章绪论 一、名词解释 细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 二、填空题 1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。 3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。 4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平，对细胞的各种生 命活动展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。 三、问答题： 1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？ 答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？
②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么 ③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？ 答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老 ⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？ 答：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。 ③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。 第二章细胞的统一性与多样性 一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。
医学细胞生物学名词解释重点 医学细胞生物学名词解释 1. 细胞( cell )是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位，这一基本单位的含义即包括结构上的，也包括功能上的。 2. 细胞生物学( cell biology )是在细胞水平上研究生物体的生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。 3. 医学细胞生物学( medical cell biology )以人体或医学为对象的细胞生物学研究或学科。 4. 原核细胞( prokaryotic cell )是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜，且遗传信息量小，因此进化地位较低。 5. 真核细胞( eukaryotic cell )指含有真核(被核膜包围的核)的细胞，主要特征是有细胞膜、发达的内膜系统和细胞骨架体系。 6. 生物大分子( biological macromolecules )也称多聚体，由许多小分子单体通过共价键连接而成，相对分子质量比较大，包括蛋白质、核酸和多糖等。 7. 多肽链( polypeptide chain )多个氨基酸通过肽键组成的肽称为多肽链。 8. 细胞蛋白质组( proteome )将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体，研究在个体发育的不同阶段，在正常或异常情况下，某种细胞内所有蛋白质的种类、数量、结构和功能状态，从而阐明基因的功能。 9. 拟核( nucleoid )原核细胞没有核膜包被的细胞核，也没有核仁，DNA 位于细胞中央 的核区就称为拟核。 10. 质粒( plasmid )很多细菌除了基因组DNA 外，还有一些小的双链环形DNA 分子，称为质粒。 11. 细胞膜( cell membrane )又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类所组成的生物膜。 12. 生物膜(biological membrane) 人们把生物膜和细胞内各种模性结构统称为生物膜。 13. 单位膜(unit membrane) 生物膜在电镜下呈现出较为一致的3 层结构，即电子致密度高的内、外两层之间夹着电子密度较低的中间层。 14. 脂质体(liposome) 脂质体是脂质分子在水相中形成的一种自我封闭的稳定的脂质双层膜。 15. 细胞外被(cell coat) 细胞外被即为细胞膜中糖蛋白和糖脂伸出细胞外表面分支或不分支的寡糖链，其蛋白质和脂质部分参加了细胞膜本身的构造。 16. 细胞表面(cell surface) 细胞膜、细胞外被、细胞内面的胞质溶胶、各种细胞连接结构和细胞膜的一些特化结构统称为细胞表面。 17. 内膜系统( endomembrane system )指真核细胞内在结构、功能及发生上有一定联系的有膜构成的细胞器。 18. 初级溶酶体( primary lysosome )只含水解酶而没有底物的溶酶体称为初级溶酶体。 19. 次级溶酶体( secondary lysosome )初级溶酶体与底物结合后的溶酶体称为次级溶酶体。 20. 残质体( residue body )吞噬溶酶体到达终末阶段，水解酶活性下降，还残留一些未被消化和分解的物质，形成在电镜下电子密度高、色调较深的残余物，这时的溶酶体称为残质体。 21. 类核体 (nucleoid )有的过氧化物酶体中央含有电子密度高、呈规则形的结晶状结构，称类核体，实质是尿酸氧化酶的结晶。 22. 微粒体( microsome )利用蔗糖密度梯度离心法得到的由内质网碎片组成的封闭小泡。 23. 线粒体( mitochondrion )是细胞进行生物氧化和能量转换的主要场所，被称为能量 转换器，细胞生命活动所需能量的80 %由线粒体提供，所以线粒体被比喻为细胞的动力工厂”。 24. 基粒( elementary particle )又称ATP 合酶复合体，是产生ATP 的部位，形态上分为三部分：
第一章绪论 一、名词解释 1、细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 2、显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等。 3、亚显微结构：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等。 4、细胞学：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从Schleiden （1838）和Schwann（1839）的细胞学说的提出开始的，而大部分细胞学的基础知识是在十九世纪七十年代以后得到。 5、分子细胞生物学：是细胞的分子生物学，是指在分子水平上探索细胞的基本生命活动规律，主要应用物理的、化学的方法、技术，分析研究细胞各种结构中核酸和蛋白质等大分子的构造、组成的复杂结构、这些结构之间分子的相互作用及遗传性状的表现的控制等。 二、简答题 1、细胞生物学的任务是什么？它的围都包括哪些？ 1、任务：细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。 2、围：(1) 细胞的细微结构；(2) 细胞分子水平上的结构；(3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。 2、细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系 1、地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。 2、关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象及其规律。 许多高等学校在生命科学的教学中，将细胞生物学确定为基础课程。细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。细胞生物学与其他学科之间的交叉渗透日益明显。 3、通过学习细胞学发展简史，你如何认识细胞学说的重要性？ 1838-1839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为相对独立的单位，但也与其他细胞相互影响。1858年Virchow对细胞学说做了重要的补充，强调细胞只能
线粒体： 1.呼吸链（电子传递链）Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。 2.化学渗透假说（氧化磷酸化偶联机制）：线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用，利用高能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外，造成内膜内外的一个H+梯度（严格地讲是离子的电化学梯度），A TP合酶再利用这个电化学梯度来合成A TP。 3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 4.阈值效应：突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例，只有突变型DNA达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。 5.导向序列：将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号，或导向序列，由于这一段序列是氨基酸组成的肽，所以又称为转运肽。 6.信号序列：将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列，将组成该序列的肽称为信号肽。 7.共翻译转运：膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网，由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。 8.蛋白质分选：在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。 核糖体： 1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。 2.核酶：将具有酶功能的RNA称为核酶。 3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征，称为半衰期(half-life)。研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规则。 4.泛素介导途径：蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化。 细胞核： 1.核内膜：有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体），膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质，即核纤层（nuclear lamina），可支持核膜。 核外膜：靠向细胞质的一层，是内质网的一部分，胞质面附有核糖体 核周隙：内、外膜之间有宽20~40nm的腔隙，与粗面内质网腔相通 核孔复合体：内、外膜融合处，物质运输的通道 核纤层：内核膜内表面的纤维网络，支持核膜，并与染色质、核骨架相连。 2.核孔复合体：是细胞核内外膜融合形成的小孔，直径约为70 nm，是细胞核与细胞质间物质交换的通道。 3.核孔蛋白：参与构成核孔的蛋白质，可能在经核孔的主动运输中发挥作用。 核运输受体：参与物质通过核孔的主动运输。 核周蛋白: 是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族，相当于受体蛋白。 5.输入蛋白：核定位信号的受体蛋白, 存在于胞质溶胶中, 可与核定位信号结合, 帮助核蛋白进入细胞核。 输出蛋白：存在于细胞核中识别并与输出信号结合的蛋白质, 帮助核内物质通过核孔复合
细胞生物学需要掌握的名词概念 上次老师说我们考试的时候不能写的一样，你们可以找一下我后面标的页码，自己整理归纳，根据自己的理解来背。 1、lipid rafts model脂筏模型：该模型认为在甘油磷脂维生物膜的主体上，胆固醇、鞘磷脂等富集区域形成相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着某些特定生物学功能的各种膜蛋白。P55 在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载着各种蛋白.脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。大小约70nm 左右，是一种动态结构，位于质膜的外小页。 2、p53 protein,P53蛋白：313页p53蛋白能调节细胞周期和避免细胞癌变发生。 3、Hayflick limitation Hayflick界限：细胞停止分裂是由细胞自身因素决定的，与环境条件无关，正常细胞具有有限分裂次数，而癌细胞能够在体外无限增殖。P356 细胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是Hayflick界线。 4、cell line细胞系：原代培养的细胞一般传至10代左右就不易传下去，细胞生长出现停滞，大部分细胞衰老死亡，但有极少数细胞可能渡过“危机”而传下去。这些存活的细胞一般又可顺利地传40-50代次，并且仍保持原来染色体的二倍数量及接触抑制的行为。P43 5、Nuclear localization signal (NLS);核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位信号。P232 6、programmed cell death (PCD)细胞程序性死亡：无论是单细胞生物还是多细胞生物，细胞死亡往往受细胞内由遗传机制决定的“死亡程序”控制，要求特定基因表达，是“主动”而非“被动”的过程。P341 7、biomembrane生物膜：真核生物内部存在由膜围绕构建的各种细胞器。细胞内的膜系统和细胞质膜统称为生物膜。P54 8、Second messenger;第二信使：是指在胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓度变化（增加或减少）应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶和非酶蛋白的活性，从而在细胞信号转到途径中行使携带和放大信号的功能。P160 9、Ras protein Ras蛋白：在许多真核细胞中，Ras蛋白在RTK介导的信号通路中也是一种关键组分。Ras蛋白是ras基因表达产物，是由190个氨基酸残基组成的小的单体GTP结合蛋白，具有GTPase活性，分布于质膜胞质一侧，结合GTP时为活性态，而结合GDP时为失活状态，是GTPase的开关蛋白。P177 10、oxidative phosphorylation氧化磷酸化：在活细胞中伴随着呼吸链的氧化过程所发生的能量转换和ATP的形成。P90 11、endomembrane system内膜系统：是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜包被的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内
第二章细胞的基本概念和分子基础 1.蛋白质是生命活动的体现者。 2.蛋白质的一级结构：多肽链中的氨基酸的种类，数目，排列顺序形成的线性结构。主键为肽键。 3.翻白眼的二级结构：在一级结构的基础上多肽链中主碳原子的局部空间排列，即构象。有α—螺旋和β-折叠。主键为氢键。 4.蛋白质的三级结构：多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲和折叠形成具有一定规律的结构。主键为氢键，离子键，疏水键。 5.蛋白质的四级结构：具有两条或者两条以上的独立三级结构的多肽链间通过次级键相互结合形成的空间结构。主键为次级键。 6.核酸有两大类：核糖核酸和脱氧核糖核酸。 7.核酸的基本组成单位是核苷酸，一个核苷酸分子由磷酸，戊糖和碱基三部分组成。 8.脱氧核糖核苷酸的双螺旋结构：①两条反向平行的脱氧核苷酸链围绕同一中心轴以右手方向盘绕成螺旋结构。②两条脱氧核苷酸链之间的碱基严格遵守碱基互补配对原则。③脱氧核苷酸链中的磷酸和脱氧核糖排列在两条链的外侧，碱基排列在内侧。④双螺旋结构的直径为2.0nm螺距为3.4nm相邻碱基对之间的距离0.34nm。 9.DNA的主要功能是遗传，表达，进化。10.原核细胞和真核细胞最主要的区别是：真核细胞有核膜包围的细胞核，而原核一般没有。11.原核细胞内没有细胞骨架体系。12.真核细胞与原核细胞的区别 。 第三章细胞膜 1.人们把细胞膜和细胞内膜统称为生物膜。 2.细胞膜的化学成分主要有脂类，蛋白质和糖类。 3.细胞膜上的脂类称为膜脂，主要有磷脂，胆固醇和糖脂构成。其中以磷脂的含量最高。并且这三种物质均具有双亲性。 4.膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白。其中外在蛋白约占20％-30％并且与膜的结合力较弱；内在蛋白约占70％-80％，与膜的结合机较强。 5.流动镶嵌模型：①以膜脂双分子层构成膜的基本骨架。②蛋白质分子以不同程度镶嵌于脂质双分子层③膜的内外两侧具有不对称性。④膜具有流动性。 6.细胞膜具有两个明显的特征：不对称性和流动性。 7.不对称性包括①膜脂的不对称性②膜蛋白的不对称性③膜糖类的不对称性 8.细胞膜的流动性包括膜脂的流动性和膜蛋白的流动性 9.膜脂的流动性包括①侧向移动②旋转运动③左右摆动④翻转运动10.膜蛋白的流动性包括①旋转运动②侧向运动。11.影响膜流动性的因素：①胆固醇的含量越高，流动性越慢，反之则越快②脂肪酸链越短，流动性越快；越长，流动性越慢。并且饱和的脂肪酸链流动性降低，不饱和的脂
分子生物学 分子生物学的基本含义(p8) 分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 分子生物学与其它学科的关系 分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。 生物化学与分子生物学关系最为密切: 生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。 分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。 细胞生物学与分子生物学关系也十分密切: 传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。 分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。 第一章序论 1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。 指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。 意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。
题库（70%） 第一章绪论 一、名词解释 细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 二、填空题 1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。 3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。 4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平，对细胞的各种生命活动展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。 三、问答题： 1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？ 答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ ②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？ ③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？ 答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？ 答：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。 ③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。 第二章细胞的统一性与多样性 一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。 4、质粒：细菌的核外DNA。裸露环状DNA分子，可整合到核DNA中，常做基因工程载体。 二、选择题 1、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（ D ） A. 中心粒 B. 叶绿体 C. 溶酶体 D. 核糖体 2、在病毒与细胞起源的关系上，下面的哪种观点越来越有说服力（ C ） A. 生物大分子→病毒→细胞 B. 生物大分子→细胞和病毒 C. 生物大分子→细胞→病毒 D. 都不对 3、原核细胞与真核细胞相比较，原核细胞具有（ C ） A.基因中的内含子 B. DNA复制的明显周期性 C.以操纵子方式进行基因表达的调控 D.转录后与翻译后大分子的加工与修饰 4、下列没有细胞壁的细胞是（ A ） A、支原体 B、细菌 C、蓝藻 D、植物细胞 5、SARS病毒是（ B ）。 A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、类病毒 D、朊病毒 6、原核细胞的呼吸酶定位在（ B ）。 A、细胞质中 B、细胞质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 7、逆转录病毒是一种（D ）。 A、双链DNA病毒 B、单链DNA病毒 C、双链RNA病毒 D、单链RNA病毒 三、填空题 1. 细菌的细胞质膜的多功能性是区别于其他细胞质膜的一个十分显著的特点。 2．真核细胞的基本结构体系包括以脂质及蛋白质为基础的细胞膜结构系统、以核酸和蛋白质为主要成分的遗传信息传递系统与表达系统和有特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统。 3、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和80S 。 4、细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。 5、与动物细胞相比较，植物细胞所特有的结构与细胞器有细胞壁、液泡、叶绿体；而动物细胞特有的结构有中心粒。 6. DNA病毒的核酸的复制与转录一般在细胞核中，而RNA病毒核酸的复制与转录一般在细胞质中。 7.目前在细胞与病毒的起源与进化上，更多的学者认为生物大分子先演化成细胞，再演化成病毒。 8.根据核酸类型的不同，引起人类和动物产生疾病的病毒中，天花病毒、流感病毒属于 DNA 病毒；引起艾滋病的HIV属于 RNA 病毒。 四、判断题 1、病毒的增殖又称病毒的复制，与细胞的一分二的增殖方式是一样的。× 2、细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。√ 3、细菌的DNA复制、RNA转录与蛋白质的翻译可以同时同地进行，即没有严格的时间上的阶段性及空间上的区域性。√ 4. 病毒是仅由一种核酸和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。× 5. 蓝藻的光合作用与某些具有光合作用的细菌不一样，蓝藻在进行光合作用时不能放出氧气，而光合细菌则可以放出氧气。× 6. 古核生物介于原核生物与真核生物之间，从分子进化上来说古核生物更近于真核生物。√