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1、绪论1， 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学。2， 细胞生物学的主要研究内容：细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究细胞骨架体系的研究细胞增殖及其调控细胞分化及其调控细胞的衰老语凋亡细胞的起源与进化细胞工程。3， 当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题：染色体DNA与蛋白质相互作用关系主要是非组蛋白对基因组的作用。细胞增殖、分化、凋亡（编程性死亡）的相互关系及其调控。细胞信号转导的研究。细胞结构体系的装配。4， 英国学者胡克（Robert Hooke）于1665年用自制的显微镜第一次描述了植物细胞的构造。5， 荷兰学者列文胡克（A.V.Leeuwen Hoek）观察了许多
2、动植物的活细胞与原生动物，并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。6， 恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。7， 细胞学与细胞生物学发展的历史大致可以划分为以下几个阶段：细胞的发现细胞学说的建立细胞学的经典时期实验细胞学时期细胞生物学科的形成与发展。 第二章 细胞基本知识概要1细胞是有机体形态结构的基本单位；细胞是形态与生理的基本单位；细胞是组成有机体的结构与功能的单位等。2一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。3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。4细胞是有机体生长与发育的基础。5.细胞
3、是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。6.没有细胞就没有完整的生命。7.组成细胞的基本元素是碳、氢 、氧 、氮、 磷 、硫 、钙 、铁 、钠、 氯与镁等。8.构建任何类型的细胞所必需的两大基本结构体系：由脂蛋白构成的磷脂双分子层并镶嵌蛋白质的生物膜体系由核酸和蛋白质分子构成的遗传信息的复制与表达体系。9.所有细胞共同点：所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。所有的细胞都有两种核酸：即DNA和RNA.作为蛋白质合成的机器核糖体。所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。10.病毒是非细胞形态的生命体，是迄今发现的最小、最简单的有机体。11.病毒主要是由一个核酸分子
4、（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。12.有类似病毒的更简单的生命体，仅有一个有感染性的RNA构成，成为类病毒。13.根据核酸类型的不同，所有病毒可以分为两大类：DNA病毒与RNA病毒。14.蛋白质主要构成病毒的壳体，少数病毒带有酶蛋白与糖蛋白。壳体与核酸构成病毒的核壳体，又称核壳。15.根据动物病毒的形态主要可分为：立体对称型和螺旋对称型。16立体对称型病毒的壳体呈20面体，每一个面又呈三角形，核酸折叠在壳体之内。17.病毒的增殖必须在细胞内进行。病毒在宿主细胞内分别复制病毒核酸与翻译病毒蛋白，然后将核酸与蛋白装配成病毒的基本结构。18.病毒的增殖过程简要叙述如下：病毒侵入细胞
5、，病毒核酸的侵染病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成病毒的装配、成熟与释放。19.许多无包膜的病毒，释放速度很快。但病毒释放时，引起细胞崩解。有包膜的病毒是以出芽的方式释放，是细胞膜外卸的一种方式，是逐步释放的。20.从病毒侵入细胞到子代病毒的成熟释放称为增殖周期。21.认为病毒是细胞的演化产物的观点，其主要依据和论点如下：由于病毒的彻底寄生性，所有病毒毫无例外，必须要在细胞内复制与增殖，才能表现其基本生命现象，没有细胞的存在也就没有病毒繁殖。已经证明，有些病毒的核酸与哺乳动物DNA某些片段的碱基序列十分相似。病毒可以看做是DNA与蛋白质或RNA与蛋白质的复合大分子，与细胞内核蛋白分子有相似之处
6、。22.原核细胞最基本的特点可以概括为两点：遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成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。23.最小、最简单的细胞支原体。24支原体具有多种形态性，因为没有细胞壁，形态可以随机变化。支原体的细胞膜与动物细胞膜类似，但自身不能合成长链脂肪酸或不饱和脂肪酸。支原体的环状双螺旋DNA较均匀地散布在细胞内，没有像细菌一样的核区。25一个细胞体积的最小极限直径不可能小于100nm，而现在发现的最小支原体细胞的直径已经接近这个极限。（为什么？）26.原核细胞的两个代表细菌和蓝藻.27.细菌有三种形态：球菌，杆菌，螺旋菌。28.细菌细胞没
7、有典型的核结构，但绝大多数细菌有明显的核区或称类核。细菌的核区实际主要由一个环状的DNA分子组成。29大多数细菌DNA的双向复制模式称为模型。30.细菌细胞的表面主要是指细胞膜、细胞壁及其特化结构：中膜体、荚膜与鞭毛等。31.细胞膜的主要功能是选择性地交换物质：吸收营养物质，排出代谢废物，并且有分泌与运输蛋白质的作用。32.中膜体又称间体或质膜体，由细胞膜内陷形成，每个细胞膜内有一个或数个中膜体。33.所有细菌的细胞壁都具有的共同成分是肽聚糖，由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四五个短肽聚合而成的多层网状大分子结构。34.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。阳性菌因细胞
8、壁的壁酸含量极高，故对青霉素很敏感；反之，阴性菌由于含量极少，对青霉素不敏感。35.荚膜是某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质。36.鞭毛是某些细菌的运动器官，与真核生物的鞭毛完全不一样，结构简单，由鞭毛蛋白构成。37.细菌细胞内除上述的核区DNA外，还存在可进行自主复制的遗传因子，称为质粒。38.质粒：核外具有自主复制能力的DNA分子，能够自发整合到核DNA中去，运用到基因工程，作为DNA的载体。39.某些细菌处于不利的环境，或耗尽营养时，就容易形成内生孢子，又称芽孢。是对不良环境有强抵抗力的休眠体。40.蓝藻又称蓝细菌，是原核生物，又是最简单的自养植物类型之一。蓝藻
9、应属于单细胞生物，但有些蓝藻经常以丝状的细胞群体存在。41.光合片层是位于细胞质部分的同心环样的膜片层结构，上面规则地排列着直径约35nm左右的小体，称为藻胆蛋白体。42.蓝藻细胞膜外有细胞壁和一层胶质层.蓝藻的藻体有单细胞体，群体和丝状体。43.原核细胞与真核细胞的基本差异:原核细胞与真核细胞结构与功能的比较,原核细胞与真核细胞遗传装置与基因表达方式的比较。44真核细胞虽然结构复杂，但是可以在亚显微结构水平上划分三大基本结构体系:以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架.45.DNA和与组蛋白构成了染色质与染色体的基本
10、结构核小体。又可分为异染色质和常染色质。46.核仁粉分为丝状区和颗粒区。47细胞骨架可分为胞质骨架与核骨架。 植物细胞48.植物所特有的细胞器：细胞壁、液泡、叶绿体。49细胞壁的主要成分是纤维素，还有果胶质、半纤维素、与木质素。50.液泡是植物细胞的代谢库，起调节细胞内环境的作用。它是由脂蛋白膜包围的封闭系统，内部是水溶液，溶有盐、糖、与色素等物质。51.原核细胞与真核细胞进行比较，从进化和动态的观点分析，主要有两个基本差异：一是以生物膜系统的分化与演变为基础，真核细胞形成了复杂的内膜系统，构建成各种具有独立功能的细胞器，双层核膜将细胞分隔为核与质两个基本部分；二是遗传结构装置的扩增与基因表达
11、方式的相应变化。 第三章 细胞生物学研究方法 （看书） 第四章 细胞膜与细胞表面1.细胞膜又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。2.细胞内的膜系统与细胞膜统称为生物膜。3.流动镶嵌模型主要强调：膜的流动性，膜蛋白和膜质均可侧向运动膜蛋白分布的不对称性，有的镶在膜表面，有的嵌入或横跨脂双分子层。4.目前对生物膜结构的认识可归纳如下：具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，以疏水非极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，尚未发现在生物膜结构中起组织作用的蛋白。蛋白质以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面，
12、蛋白的类型，蛋白分布的不对称性及其脂分子的协同作用赋予生物膜具有各自的特性与功能。生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。5膜脂是生物膜的基本组成成分，主要包括磷脂、糖脂和胆固醇。6.磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂。磷脂分子的主要特征：具有一个极性头和两个非极性的尾（脂肪酸链）,但存在于线粒体内膜和某些细菌质膜上的心磷脂除外，她具有4个非极性的尾部脂肪酸碳链为偶数除饱和脂肪酸根外（如软质酸），还常有不饱和脂肪酸（油酸）。7. 胆固醇在调节膜的流动性，增加膜的稳定性以降低水溶性物质的通透性等都起着重要作用。8.膜脂分子有四种热运动的方式：沿膜平面的侧向运动，脂分子围绕轴心的自旋运动，脂分子尾部
13、的摆动，双层脂分子之间的翻转运动。9脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。10.脂质体中裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物大分子，可望诊断与治疗多种疾病。11膜蛋白可分为两大类:膜周边蛋白（外在蛋白）和膜内在蛋白（整合膜蛋白）。12去垢剂是一端亲水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。去垢剂可分离子型去垢剂（十二烷基磺酸钠）和非离子去垢剂（Triton X100）。13膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，一般来说，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。14膜蛋白在脂质双层二维溶液中的运动时自发的热运动，不
14、需要细胞代谢产物的参加，也不需要提供能量。15光脱色恢复技术是研究膜蛋白或膜脂流动性的基本实验技术之一。16与细胞外环境接触的膜面称质膜的细胞外表面（ES），与细胞质基质接触的膜面称质膜的原生质表面（PS）.冷冻蚀刻技术制样过程中，膜结构常常从双层脂分子疏水端断裂面(EF).17.膜质的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。糖脂的分布表现出完全不对称性，其糖侧链都在质膜的（ES）面上，因此糖脂仅存在于质膜的细胞外小页中。18膜蛋白的不对称性，与膜脂不同，膜蛋白的不对称性是指有明确的方向性。膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间空间上有序的各种生理功能的保证。19细胞膜的主要功
15、能概括如下：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢物的排除，其中伴随着能量的传递提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。20.膜骨架是指细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。21.红细胞负责把O2从肺运送到体内各组织，同时把细胞代谢产生的CO2运送回肺中。22.当细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和其他胞内可容性蛋白。这时红细胞仍然保持原来的形状和大小，
16、这种结构称为血影。23.红细胞膜蛋白主要包括：血影蛋白或称红膜肽、锚蛋白、带4.1蛋白和肌动蛋白，但此外还有一些血型糖蛋白。24. 膜骨架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白等。25.血影蛋白由链和链组成一个二聚体，两个二聚体头与头相连形成一个四聚体。26.细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。细胞连接可分为三大类：封闭连接（紧密连接是代表）、锚定连接（桥粒和半桥粒、粘着带和黏着斑）、通讯连接（间隙连接、化学突触和植物细胞中的胞间连丝）。27.构成间隙连接的基本单位称连接子。28.电突触是指细胞间的某种间隙连接及其形成的低电阻通路
17、，电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导。29.胞间连丝穿越细胞壁，由相互连接的相邻细胞的细胞膜共同组成直径为2040nm的管状结构。30.化学突触是存在于可兴奋细胞连接方式，它通过释放神经递质来传导神经冲动并因此而得名。31.细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘着因子钙粘素等介导的，细胞之间的锚定连接也需要粘着因子钙粘素和整联蛋白等参与。32.细胞外被又称糖萼，是细胞膜的正常结构组分，它不仅对膜蛋白起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。33.细胞外基质是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。34.细胞外基质：纤维状蛋白质(胶原和弹性蛋白)、水化蛋白（糖胺聚糖和蛋白
18、聚糖）、粘连作用（层粘连蛋白和纤粘蛋白）。35胶原是胞外基质最基本成分之一，也是动物体内含量最丰富的蛋白，约占人体蛋白质总量的30以上。36.胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白。胶原纤维的基本结构单位是原胶原。原胶原是由三条多肽链盘绕成的三股螺旋结构。 原胶原肽链的一级结构具有Gly-x-y重复序列。37.在骨和角膜中，胶原纤维分层排布，同一层的胶原彼此平行，而相邻两层的纤维彼此垂直，形成三合板样的结构，使组织具有牢固、不易变形的特性。38.糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖，其二糖单位之一是氨基己糖，故称糖胺聚糖；另一个是糖醛酸。39.透明质酸是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞核
19、迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中。在结缔组织中起到强化、弹性和润滑作用。40.蛋白聚糖由核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的巨大分子。41.层粘连蛋白呈不对称十字形，由一条长臂及3条相似的短臂构成。42.弹性蛋白是弹性纤维的主要成分。弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，约含830个氨基酸残基。弹性蛋白具有两个明显的特征:构象呈无规则卷曲状态通过Lys残基相互交联成网状结构。43.胞壁由纤维素、半纤维素、果胶质等几种大分子构成。44.半纤维素是由木糖、半乳糖和葡萄糖等组成的高度分支的多糖，通过氢键与纤维素微原纤维连接。 第五章 物质的跨膜运输与信号传递1.通过细胞膜的转运主要有三种途径：
20、被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。2被动运输是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。3疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子在以简单扩散的方式跨膜转运中，不需要细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助，因此称为简单扩散。4简单扩散的通透性主要取决于分子大小和分子的极性。5.协助扩散是各种极性分子和无机离子顺其浓度梯度或电化学梯度减小方向的跨膜转运，该过程不需要细胞提供能量，这与简单扩散相同，因此两者都称为被动运输。6膜转运蛋白可分为两类：一类称载体蛋白，它可介导被动运输，又可介导逆浓度或电化学梯度的主动运输；另一类称通道蛋白，只
21、能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。7.载体蛋白相当于结合在细胞膜上的酶，有特异性结合位点，可同特异性底物结合。8.离子通道具有两个显著特征，一是具有离子选择性，离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性而且转运率高第二个特征是离子通道是门控的。9.离子通道又区分为电压门控通道、配体门通道和压力激活通道。10.主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式。根据主动运输过程所需能量来源的不同可归纳为由ATP直接提供能量和间接提供能量以及光能驱动的主动运输三种基本类型。11由ATP直接提供能量的主动运输钠钾泵。Na-K泵由和二个亚基组成
22、，亚基是一个跨膜多次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性，因此Na-K泵又称为Na-K ATP酶。亚基是具有组织特异性的糖蛋白。其工作模式是在细胞内侧亚基与Na相结合促进ATP水解，亚基上的一个天门冬氨酸残基磷酸化引起亚基构象发生变化，将Na泵出细胞，同时细胞外的K与亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，亚基构象再度发生变化将K泵进细胞，完成整个循环。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个Na和泵进2个K。12又ATP直接提供能量的主动运输钙泵和质子泵。13.协同运输是一类又Na-K泵（或H泵）与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。协同运输又可分为共运输和对向运输。共运输是物质运输方
23、向与离子转移方向相同。对向运输是指物质跨膜转运的方向与离子转移的方向相反。14.在静息状态下的膜电位称静息电位。在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位称动作电位。静息电位是细胞膜内外相对稳定的电位差，质膜内为负值，质膜外为正值，这种现象又称极化。15.静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子跨膜运输或离子流形成的。16当细胞接受刺激信号（电信号或化学信号）超过一定阈值时，电位门Na通道将介导细胞产生动作电位。细胞接受阈值刺激，Na通道打开，引起Na通透性大大增加，瞬间大量Na流入细胞内，致使静息膜电位减小乃至消失，即为质膜的去极化过程，Na进一步增加达到Na平衡电位，形成瞬间的内正外负的动
24、作电位，称质膜的反极化，动作电位随即达到最大值。只有达到一定的刺激阈，动作电位才会出现，这是一种全或无的正反馈阈值。在Na大量进入细胞时，K通透性也逐渐增加，随着动作电位出现，Na通道从失活到关闭，点位门K通道完全打开，K流出细胞从而使膜再度极化，以至于超过原来的静息电位，此时称为超极化。超极化时膜电位使K通道关闭，膜电位又恢复至静息状态。17.真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质大的跨膜运输。消耗能量，属于主动运输。18.胞吞作用又可分为两种类型：胞吞物若为溶液，形成的囊泡较小，则称胞饮作用。若胞吞物为大的颗粒性物质，形成的囊泡较大，则称为吞噬作用。19.胞饮作用与吞噬作用主
25、要有三点区别：胞吞泡的大小不同，胞饮泡直径一般小于150nm，而吞噬泡直径往往大于250nm。所有的真核细胞都通过胞饮作用连续摄入溶液和分子，而大的颗粒性物质则主要是通过特殊的吞噬细胞摄入的；前者是一个连续发生的过程，后者首先需被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，因此是一个信号触发过程。胞吞泡形成机制不同。20.根据胞吞的物质是否有专一性，可以将胞吞作用分为受体介导的胞吞作用和非特异性的胞吞作用。21胆固醇主要在肝细胞中合成随后与磷脂和蛋白质形成复合物，即低密度脂蛋白（LDL）.进入血液，通过与细胞表面的低密度脂蛋白受体特异结合形成受体-LDL复合物，几分钟内便通过网格蛋白有被小泡的内化
26、作用进入细胞，经脱被作用并与胞内体融合。胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H泵进胞内体腔中，使腔内体的PH降低，从而引起LDL与受体分离。胞内体以出芽的方式形成运载受体的小囊泡，返回细胞质膜，受体重复使用，然后含有LDL的胞内体与溶酶体融合，低密度脂蛋白被水解，释放出胆固醇和脂肪酸供细胞利用。22.胞吐作用分为组成型的胞吐途径和调节型的胞吐途径。23.细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。24细胞以三种方式进行通讯：细胞通过分泌化学信号进行细胞间互相通讯，这是多细胞生物包括动物和植物最普遍采用的通讯方式细胞间接触性依赖的通讯，细胞间直接接，通过与质膜结合的信号分
27、子影响其他细胞细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。25细胞分泌化学信号的作用方式分为：内分泌旁分泌自分泌化学突触传递神经信号26.细胞识别是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，从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。27.细胞信号分子根据其溶解性通常可分为亲脂性和亲水性两类。28.受体是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转导作用将胞外信号转换为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应，受体多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结
28、合的区域及产生效应的区域，分别具有结合特异性和效应特异性。根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。29.现在一般将细胞外信号分子称为“第一信使”，第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为第二信使。目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）、二酰基甘油（DG）等，ca曾被当作第二信使，现在一般认为ca是磷酸肌醇信号通路的“第三信使”。30.细胞内信号传递作为分子开关的蛋白质可分两类：一类开关蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身，在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应；另一类主要开关蛋白由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，
29、结合GDP而失活。31.NO是一种自由基性质的气体，具脂溶性，可快速扩散透过细胞膜，到达邻近靶细胞发挥作用。32.血管内皮细胞释放NO，应答神经终末的刺激，NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合，快速导致血管平滑肌的舒张，从而引起血管扩张、血流通畅。33NO对血管的影响可以解释为什么硝酸甘油能用于治疗心绞痛。硝酸甘油在体内转化为NO，可舒张血管，从而减轻心脏负荷和心肌的需氧量。34。在有些神经系统疾病的病理条件下，NO具有双重作用。如脑缺血损伤，研究表明一旦脑缺血发生后即有短暂的通过NOS的激活而导致的NO增高，进而使脑血管扩张、增加脑出血、抗血小板凝集，从而对抗缺血性脑损伤而起保护作用。35通过细胞
30、表面受体介导的信号跨膜传递，细胞表面受体分属三大家族：离子通道偶联的受体G蛋白偶联的受体酶偶联的受体。36离子通道偶联的受体是由多亚基组成的受体-离子通道复合体，本身既有结合位点，又是离子通道，起跨膜信号转导无需中间步骤。又称配体门离子通道或递质门离子通道。37G蛋白偶联受体，是指配体-受体复合物与靶蛋白（酶或离子通道）的作用要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二个信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞的行为。G蛋白是三聚体蛋白的简称，位于脂膜内胞浆一侧，由、三个亚基组成，二聚体通过共价结合于膜上起稳定亚基的作用，而亚基本身具有GTP酶活性。38.由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路主要包
31、括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。39.cAMP信号通路由质膜上的5中成分组成：激活型激素受体（Rs）抑制性激素受体（Ri）与GDP结合的活化型调节蛋白（Gs）与GDP结合的抑制型调节蛋白（Gi）催化成分，即腺苷酸环化酶(C).40.cAMP信号通路的催化单位是结合在质膜上的腺苷酸环化酶，它是一种糖蛋白，跨膜12次。在Mg和Mn的存在下，腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP。41. cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达。该信号通路途径涉及的反应链可表示为：激素G蛋白偶联受体G蛋白腺苷环化酶cAMPcAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。42.磷酸肌醇信号通路的最大特点
32、是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP3-Ca和DG-PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统称之为“双信使系统”。43.与酶连接的受体，通常与酶连接的细胞表面受体又称催化性受体，至少包括5类：受体酪氨酸激酶受体丝氨酸/苏氨酸激酶受体酪氨酸酯酶受体鸟苷酸环化酶酪氨酸蛋白激酶联系的受体。44.受体酪氨酸激酶受体（RTKs）是细胞表面一大类重要酶连受体家族，RTK-Ras信号通路的基本模式是：配体RTKadaptorGRFRasRaf（MAPKKK）MAPKKMAPK进入细胞核其他激酶或基因调控蛋白（转录因子）的 磷酸化修饰。45细胞信号传
33、递的基本特征，主要特点如下：多途径、多层次的细胞信号传递通路具有收敛或发散的特点。细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性。信号转导过程具有信号放大作用，但这种放大作用又必须受到适度控制，这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。当细胞长期暴露在某种形式的刺激下，细胞对刺激的反应将会降低，这就是细胞进行适应。 第六章 细胞质基质与细胞内膜系统1.细胞的内膜系统是在结构、功能乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。2.在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称细胞质基质。3.在细胞质基质中，主要含有与中间代
34、谢有关的数千种酶类，与维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架结构。4.在细胞质基质中发生蛋白质修饰的类型主要有：辅酶或辅基与酶的共价结合磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性糖基化对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰酰基化5.识别蛋白质N端不稳定的氨基酸信号并准确地将这种蛋白质降解，是依赖于泛素的降解途径。6.细胞质基质降解变性和错误折叠的蛋白质。7.细胞质基质帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。这一功能主要靠热休克蛋白来完成。在正常细胞中，热休克蛋白选择性地畸形蛋白质结合形成聚合物，利用水解ATP释放的能量使聚集的蛋白质溶解，并进一步折叠成正确的蛋白质。8内质网
35、（ER）是真核细胞重要的细胞器。它由封闭的膜系统及系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。由于内质网的存在，大大加强了细胞膜的表面积，为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点。9.原核细胞内没有内质网，由细胞膜代行其某些类似的职能。10.根据结构与功能，内质网可分为两种基本类型：糙面内质网（rER）和光面内质网（sER）.11.内质网膜上有一种称为易位子的蛋白复合体，中心有一个“通道”，其功能与新合成的多肽进入内质网有关。12.表面没有核糖体结合的内质网称光面内质网。光面内质网常为分支管状，形成较为复杂的立体结构。光面内质网是脂质合成的重要场所。13用密度梯度离心技术，可将肝细胞中的光面内
36、质网和糙面内质网分离出来。14.内质网的功能：蛋白质合成：向细胞外分泌的蛋白质膜的整合蛋白构成细胞器中的可溶性驻留蛋白。脂质的合成：内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部的膜脂，其中最主要的磷脂是磷脂酰胆碱（卵磷脂）。合成的磷脂由内质网向其他膜的转运主要有两种方式：一种是以出芽的方式转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜上另一种方式是凭借一种水溶性的载体蛋白，称为磷脂转换蛋白（PEP）在膜之间转移磷脂。蛋白质的修饰与加工: 进入内质网中的蛋白质发生的主要化学修饰作用有糖基化、羟基化、酰基化与二硫键的形成等。寡糖基转移到天冬酰胺残基上称为N-连接的糖基化，与天冬酰胺直接结合的糖都是N-
37、乙酰葡萄糖胺。少数糖基化发生在丝氨酸或苏氨酸残基上，称O-连接的糖基化。15。肝细胞中的光面内质网中还含有一些酶，用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质，因而光面内质网具有解毒功能。16.肌细胞中含有发达的特化的光面内质网，称肌质网。17.内质网蛋白主要在糙面内质网上合成，也有一部分时在细胞基质中合成后转入内质网中。18高尔基体又称高尔基器或高尔基复合体。19.电子显微镜所观察到的高尔基体最富有特征的结构是由一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，构成了高尔基体的主体结构。扁囊多呈弓形，也有的呈半球形或球形。20.高尔基体是一种有极性的细胞器，这不仅表现在它在细胞中往往有比较恒定的位置与方向，
38、而且物质从高尔基体的一侧进入，从另一侧输出，因此每层膜囊也各不相同。在很多细胞中，高尔基体靠近细胞核的一面，扁囊弯曲成凸面又称形成面或顺面，面向细胞膜的一面常呈凹面，又称成熟面或反面。21.高尔基体至少由互相联系的4个部分组成，每一部分又可能划分出更精细的间隔： 高尔基体顺面膜囊或顺面网状结构（CGN），位于高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊，是中间多孔而呈连续分支状的官网结构。 高尔基体中间膜囊 高尔基体反面膜囊以及反面高尔基体网状结构（TGN）。TGN的主要功能是参与蛋白质的分类与包装，最后从高尔基体中输出，某些“晚期”的蛋白质修饰也发生在TGN中。 在高尔基体的周围常常有大小不等的囊泡。顺面的
39、囊泡可能是内质网与高尔基体之间的物质运输小泡，称之为ERGIC。22.高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。23.溶酶体中的水解酶类、多数细胞膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，而在细胞质和细胞核中绝大多数蛋白质都无糖基化修饰。24.N-连接与O-连接的寡糖比较特征N-连接O-连接合成方法糙面内质网糙面内质网或高尔基体合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去与之结合的氨基酸残基天冬氨酸丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸最终长度至少5个糖残基一般14个糖残基第一个糖残基N-乙酰葡糖胺N-乙酰半乳糖胺等25.溶酶体式单层
40、膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。26溶酶体是一种异质性细胞器，这是指不同的溶酶体的形态大小，甚至其中包含的水解酶的种类都可能有很大的不同。27.根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段，大致可以分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。28.溶酶体膜在成分上也与其他生物膜不同：嵌有质子泵，借助水解ATP释放出的能量将H泵入溶酶体内，使溶酶体中H浓度比细胞质中高100倍以上，以形成和维持酸性的内环境具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。29.次级溶酶体是初级溶酶体与细胞内的自噬泡或异噬泡、胞饮泡或吞噬泡融合
41、形成的复合体，分别称之为自噬溶酶体和异噬溶酶体。30溶酶体的功能：清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞。防御功能其他重要的生理功能作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；在分泌腺细胞中，溶酶体常常含有摄入的分泌颗粒，可能参与分泌过程的调节；两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化，哺乳动物断奶后乳腺的退行性变化等；在受精过程中的作用，精子的顶体相当于特化的溶酶体，其中含多种水解酶类。31内质网上核糖体合成溶酶体蛋白进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰进入高尔基体Cis面膜囊N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在12个甘露糖残基上在中间膜囊切去N-乙
42、酰葡糖胺形成M6P配体与trans膜囊上的受体结合选择性地包装成初级溶酶体32.过氧化物酶体又称微体，是由单层围绕的，内含一种或几种氧化酶类的细胞器。33.过氧化物酶体中常含有两种酶：一是依赖于黄素(FAD)的氧化酶，其作用是将底物氧化形成H2O二是过氧化物酶，其含量常占过氧化物酶体总蛋白量的百分之四十，它的作用是将H2O2分解，形成水和氧气。34在植物细胞中过氧化物酶体起着重要作用。一是绿色植物叶肉细胞中它催化CO2固定反应产物的氧化，即所谓的光呼吸反应。二是在种子萌发进程中，过氧化物酶体降解储存在种子中的脂肪酸产生乙酰辅酶A，并进一步形成琥珀酸，琥珀酸离开过氧化物酶体进一步转变成葡萄糖。3
43、5.信号假说，即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，知道分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。信号肽位于蛋白质的N端，一般有1626个氨基酸残基，其中包括疏水核心区、信号肽的C端和N端等三部分。36.蛋白质的分选大体可分两条途径：一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器的特定部位一条途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网，新生肽边合成边转入糙面内质网腔中，随后经高尔基体运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。37.从蛋白质分选的类型或机制的角度看，又可分为四种基本类型：蛋白质的跨膜转运膜泡运输选择性的门
44、控转运细胞质基质中的蛋白质的转运。38.三种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用：网格蛋白有被小泡TGN质膜，胞内体，溶酶体和植物液泡COP有被小泡内质网高尔基体 COP有被小泡回收内质网39.膜泡转移不仅沿内质网高尔基体方向进行顺行转运，也可沿着相反方向进行逆行转运。 第七章 细胞的能量转换线粒体和叶绿体1.线粒体是一种高效地将有机物转换为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器。2线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质的体系。所以线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞器。3.线粒体通过氧化磷酸化作用，进行能量转换，为所需要的细胞进行各种生命活动提供能量。4.线粒体在生活细胞中
45、具有多形性、易变性、运动性和适应性等特点。5.一般动物细胞内线粒体的数目由数百到数千个不等，肝细胞内约有1700个左右。6.在电镜下观察到线粒体是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。主要由外膜、内膜、膜间隔及基质或内室4部分组成。7.外膜是包围在线粒体最外面的一层单位膜，光滑而有弹性，厚约6nm。8内膜位于外膜内侧，把膜间隙与基质分开，厚约6-8nm。内膜对物质的通透性很低，能严格地控制分子和离子通过。内膜向线粒体内室褶叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大扩增。嵴有两种类型：板层状和管状。内膜和嵴的基质面上有许多排列规则的带柄的球状小体，称为基粒。9膜间隙是内外膜之间封闭的腔隙，其中充满无定形液体
46、，内含许多可溶性酶、底物和辅助因子。10.基质为内膜所包围的嵴外空间，腔内充满可溶性蛋白质性质的胶状物质，呈均质状，具有一定的PH和渗透压。11.线粒体的化学成分主要是蛋白质和脂质。线粒体的蛋白质可分为可溶性与不溶性两类。线粒体的脂质主要成分是磷脂。12.内膜富含酶蛋白和辅酶，外膜仅含有少量酶蛋白。13.线粒体的主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP，为细胞生命活动提供直接能量。线粒体是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释能的场所。14.在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物，它们是传递电子的酶体系，由一系列能可逆接受和释放电子或H的化学物质所组成，在内膜相互关联地有序排列，称为电子传递链或呼吸
47、链。目前普遍认为细胞内有两条典型的呼吸链，即NADH呼吸链和FADH2呼吸链。15.参加呼吸链的氧化还原酶有：烟酰胺脱氢酶类(以NAD+或NADP+为辅酶)黄素脱氢酶类铁硫蛋白类辅酶Q类细胞色素类16.呼吸链拆成四种功能复合物以及辅酶Q和细胞色素C。复合物I：是NADH-coQ还原酶，又称NADH脱氢酶；复合物II：是琥珀酸-coQ还原酶，又称琥珀酸脱氢酶；复合物III：是co-Q细胞色素c还原酶；复合物IV：是细胞色素氧化酶。17.ATP合成酶是线粒体氧化磷酸化和叶绿体光合磷酸化偶联的关键装置，也是合成能源物质ATP的关键装置。分子结构由突出于膜外的F1头部和嵌于膜内的Fo基部两部分组成。18.氧化磷酸化作用与电子传递的偶联，NADH呼吸链生成ATP的3个部位是：NADH至辅酶Q细胞色素b至细胞色素c细胞色素aa3至氧之间。3处各生成一分子ATP，共生成3个ATP分子。19.氧化磷酸化：当电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。20在植物中，质体是以不同的形态和功能存在的，通常分为叶绿体、有色体和白色体