1、Chapter 11、胡克与列文虎克 第一个发现细胞的是英国学者胡克：1665 年，胡克发表了 Micrographia 一书, 报道用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cella ”。1674 年，荷兰布商列文虎克自制了高倍显微镜(300 倍左右) 观察到池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子。2、施莱登、施旺与魏尔肖1838 年, 德国植物学家施来登发表论文指出植物是由细胞构成的。1839 年,德国动物学家施旺首次提出细胞学这个名称, 并提出了细胞学说的前两条原理所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。1858 年,德国医生和病理学家魏尔肖对细胞学说进行了重要补充并提出所
2、有的细胞都是来自自己已有细胞的分裂，即细胞来自于细胞。Chapter 21、支原体的知识支原体是目前返现的最简单、体积最小的原核细胞，也是惟一一种没有细胞壁的原核细胞。支原体的大小介于细菌与病毒之间，能通过滤菌器，并能独立生活。其形态多变，电镜下观察支原体的细胞膜为三层结构。它有一环状双螺旋 DNA，并且均匀地分布在细胞内，没有类似细菌的核区。电镜下观察支原体细胞中惟一可见的细胞器是核糖体。支原体感染细胞时，多媳妇在细胞表面，或分散在细胞之间。支原体没有鞭毛，无活动能力，可以通过分裂法繁殖，也有进行出芽增值。由于支原体几声在细胞中，所以培养细胞很容易被支原体污染，其污染源主要是血清，所以支原体
3、是动物细胞培养的大敌。2、真核细胞与原核细胞（基本特征、细胞器和遗传）Chapter 31、细胞融合技术，影响细胞融合的因素细胞融合：是指自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程：细胞融合形成异核体、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。影响因素：原生质团打散的程度；选用合适的促融合剂或方法， （比如动物细胞融合的灭活的病毒） ；选择合适的温度；选择合适的基质 2、多细胞生物获取单细胞的方法3、不同细胞器的分离提取4、不同细胞器的鉴定原核细胞 真核细胞代表生物 细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、植物和动物细胞大小 较小 (1-10m)
4、 较大(一般 5100m)细胞膜 有(多功能性) 有核糖体 70S(由 50S 和 30S 两个大小亚基组成)80S(由 60S 和 40S 两个大小亚基组成)细胞器 极少 有细胞核、线粒体、叶绿体,内质网,溶酶体等细胞核 无核膜和核仁 有核膜和核仁染色体 一个细胞只有一条双链 DNA, DNA不与或很少与组蛋白结合一个细胞有两条以上的染色 DNA 与蛋白质联结在一起DNA 环状，存在于细胞质 很长的线状分子，含有很多非编码区，并被核膜所包裹Chapter41、生物膜的成分、特征生物膜包括膜脂和膜蛋白。膜脂主要包括：磷脂、糖脂、胆固醇。膜蛋白主要包括：外在膜蛋白（外周蛋白） 、内在膜蛋白（整合
5、蛋白） 、脂锚定膜蛋白。生物膜主要特征：生物膜具有流动性以及不对称性。2、红细胞的膜骨架（1）形态：成熟的红细胞呈双面凹陷或单面凹陷的盘状，表面积与体积的比值较大，有利于细胞的变形、气体交换与携带。 （2）红细胞膜蛋白的组成：有 3 种主要的蛋白，约占膜蛋白 60%以上血 影 蛋 白 ：又称收缩蛋白，位于红细胞膜下，不属于红细胞膜蛋白，是红细胞膜骨架的主要成分。是一种长的可伸缩的纤维蛋白，有 -亚基和 -亚基，两个亚基链为反平行排列，扭曲为麻花状，形成异二聚体。血型糖蛋白 A：又称涎糖蛋白，富含唾液酸。属单次跨膜蛋白。血型糖蛋白的基本功能可能是在它的唾液酸中含有大量的负电荷，防止红细胞在循环过
6、程中相互聚集沉积在血管中。带 3 蛋白：属红细胞膜蛋白，在PAGE 电泳中位于第 3 条带而得名。带 3 蛋白在红细胞膜中含量很高。是由两个相同的亚基组成的二聚体为多次跨膜蛋白。具阴离子转运功能，被称为阴离子通道。 除上述 3 种蛋白外，红细胞膜蛋白还包括：肌动蛋白：又称带 5 蛋白，是细胞骨架的主要成份。肌动蛋白纤维上有多个与血影蛋白结合的位点，通过与血影蛋白游离端的结合参与膜骨架结构的形成；锚定蛋白：又称带 2.1蛋白，是一种比较大的细胞内连接蛋白，每个红细胞约含 10 万个锚定蛋白。锚蛋白一方面与血影蛋白相连，另一方面与跨膜的带 3 蛋白的细胞质结构域部分相连，因此，锚蛋白借助带 3 蛋
7、白将血影蛋白连接到细 胞 质 膜 上，也就将骨架固定到质膜上；带 4.1 蛋白：是由两个亚基组成的球形蛋白，它在膜骨架中的作用是通过与血影蛋白结合，促使血影蛋白与肌动蛋白结合。因为没有肌动蛋白结合位点，故其本身不与肌动蛋白结合；内收蛋白：是由两个亚基组成的二聚体。其形态为不规则的盘状物。内收蛋白可与肌动蛋白及血影蛋白的复合体结合，并且通过 Ca2+和钙调蛋白的作用影响股价蛋白的稳定性，从而影响红细胞的形态。 （3）红细胞膜骨架的形成：一般认为膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、锚定蛋白、带4.1 蛋白、内收蛋白等红细胞膜细胞质面的外周蛋白。红细胞膜骨架的网状支架的形成及于膜的结
8、合过程可分为3 步：血影蛋白与带 4.1 蛋白、肌动蛋白的相互作用：血影蛋白的首先形成 -、-二聚体，在红细胞膜内进一步形成四聚体，在带 4.1 蛋白的帮助下同肌动蛋白寡聚体结合组成骨架的基本网络。带 4.1 蛋白与血型糖蛋白作用：带 4.1 蛋白的 N 端 30kDa 区在生理状态下带正电荷，而血型糖蛋白带负电荷，所以带 4.1 蛋白能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。锚定蛋白与血影蛋白、带 3 蛋白的相互作用：锚定蛋白 N 端 90kDa 区可与带 3 蛋白结合，而 72kDa 区可与血影蛋白结合，由于带 3 蛋白是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白，所以锚定蛋白起媒介作用将骨架蛋白与质膜相连
9、。3、脂质体的制备，脂质体应用脂质体：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。制备方法：(1)注入法:主要用于制备单室脂质体，少数为多室脂质体，其粒径绝大多数在 2m 以下。 (2) 薄膜分散法：主要用于制备多室或大单室脂质体，超声后以单室脂质体为主。 (3)超声波分散法：主要用于制备以单室为主单室脂质体。 (4)逆相蒸发法：将磷脂溶于有机溶剂，加入含药物的缓冲液，超声使成稳定 w/o 乳剂，减压除去有机溶剂在旋转器壁上形成薄膜，加入缓冲液使凝胶脱落，制得水性混悬液，通过 凝胶色谱法或超速离心法，除去未包入的药物，即得大单室脂质体。 (5)冷冻干燥法：适合于热敏感的药物。
10、 (6)重建脂质体：单室或多室型。是目前国外应用最为广泛的制备方法之一。其具有工艺稳定、适合于工业化生产、质量易于控制、产品稳定性好等特点。应用：(1)抗肿瘤药物载体：阿霉素脂质体和顺铂脂质体已在国外上市。(2) 抗寄生虫药物载体：苯硫咪唑脂质体和阿苯达唑脂质体等。利用脂质体的被动靶向性，提高药物的生物利用度，减少用量，降低毒副作用。(3)抗菌药物载体：庆大霉素脂质体和两性霉素 B，可减少药物的耐药性，降低心脏毒性。(4)激素类药物载体。Chapter 51、主动运输，简单、协作扩散的区别(1)主动运输：运输方向：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跨膜转运。能量：需要能量，来自
11、 ATP、偶联转运蛋白、光能驱动(2)简单扩散：运输方向：沿着浓度梯度降低的方向转运。能量：不需要细胞提供能量载体：无需膜转运蛋白协助通透性：小分子大分子；非极性极性(3)协作扩散：运输方向：顺浓度梯度或化学梯度的跨膜转运。能量：不需要细胞提供能量载体：需要特异性的膜转运蛋白“协助”特征：葡萄糖载体介导的协助扩散比简单扩散转运速率高；与酶催化反应相似，存在最大转运速率；比较不同分子的 Km 值，可以发现不同的载体蛋白对溶质的亲和性不同。2、胞吞和胞吐(1)胞吞：通过细胞质膜内线形成囊泡即胞吞泡，将细胞外营养物质等提取到细胞内的过程。胞吞物为溶液，形成的囊泡较小胞饮胞吞物为大的颗粒性物质，形成的
12、囊泡较大吞噬胞吞物质是否专一：受体介导的胞吞；非特异性的胞吞作用受体介导的胞吞首先与细胞表面互补性的受体相结合，形成受体-配体复合物并引发细胞质膜局部内化作用，其次是该处质膜部位在网格蛋白参与下形成有被小窝，然后是深陷的小窝脱离质膜形成有被小泡。(2)胞吐：通过细胞内的分米泡或其他某些膜泡，将细胞合成的功能分子和代谢废物送到细胞外的过程。Chapter 61、线粒体的内外膜区别(1)外膜外膜的通透性很高，使得膜间隙中的环境几乎与胞质溶胶相似 外膜含有较大的通道蛋白:孔蛋白 标志酶:单胺氧化酶 外膜中蛋白质和脂质比约为 1:1(2)内膜线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的部位,通透性差能严格的控制分
13、子和离子通过含有大量的心磷脂(cardiolipin), 心磷脂与离子的不可渗透性有关内膜的标志酶是细胞色素氧化酶内膜中蛋白质和脂质大于 3:13 类酶2、电子传递复合物的内涵线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体（膜蛋白复合体） ，由一系列能可逆地接受和释放电子或 H+的化学物质所组成，分别是复合物、复合物、复合物、复合物。复合物：NADH 脱氢酶复合体；复合物：琥珀酸脱氢酶复合体；复合物：细胞色素还原酶复合体；复合物：细胞色素氧化酶复合体复合物、分别粗话电子从两种不同的供体 NADH 和 FADH2 传递到泛醌。复合物是电子从泛醌传递到细胞色素 c复合物将电子从细胞色素 c 转移到 O2
14、主呼吸链复合物、和构成主呼吸链，从 NADH 来的电子依次经过这三个复合物, 进行传递。次呼吸链复合物、构成次呼吸链，来自 FADH2 的电子不经过。电子载体类型铁硫蛋白、黄素蛋白、细胞色素和辅酶 Q3、氧化磷酸化氧化磷酸化在呼吸链上与电子传递相偶联的由 ADP 被磷酸化形成 ATP 的酶促过程。复合物、是呼吸链中电子传递与氧化磷酸化偶联的 3 个位点。且 ATP 的合成是由 ATP 合酶（复合物)完成的。(1)ATP 合酶的结构与组成F1-F0 复合物F1：33 ；F0：ab2c1012F1 和 F0 通过“转子”和“定子”连接起来的。(2)能量偶联与 ATP 合酶的作用机制化学渗透假说：在
15、电子传递过程中，由于线粒体内膜的不通透性，形成了跨线粒体内膜的质子梯度驱动 ATP的合成。缺点ATP 合酶如何利用跨膜质子梯度合成 ATP 具体机制不清结合变构机制：质子梯度的作用并不是用于形成 ATP，而是使 ATP 从酶分子上解脱下了；ATP 合酶上的 3 个亚基氨基酸序列是相同的，但是它们的构象却不同；ATP 通过旋转催化而合成的。4、光合作用单位类囊体膜上的光合色素分为 2 类：1)反应中心色素：少数特殊状态的叶绿素 a 分子，具光化学活性，既能捕获光能，又能将光能转换为电能 2)聚光色素（天线色素）：无光化学活性，能吸收光能并传递到反应中心色素，绝大部分叶绿素 a，全部的叶绿素 b、
16、胡萝卜素、叶黄素都属此类 约 300 个左右的色素分子围绕 1 个反应中心色素组成一个光合单位5、两个光反应中心由色素分子装配成的系统能把吸收的能量汇集到光反应中心，称光系统。 有两个光系统参加光合作用反应，称为光系统 I 及。所有放氧的光合细胞中，叶绿体的类囊膜中都包埋着光系统 I 和光系统。 光系统 包括一个捕获光能的复合体，一个反应中心核及一个产生氧的复合体。 捕获光能的复合体含有约 200 个叶绿素分子与 12 条多肽链跨膜组装而成。反应中心含有 50 个叶绿素 a，激发电子的光能就是由这些叶绿素天线流入反应中心，称 P680。 产生氧复合体中的水裂解酶分子内有 4 个锰离子组成簇，位
17、于催化中，有 5 种氧化状态。从S0S1S2S3S4，逐步失去一个电子，氧化状态逐步升高，S0、S1、S2 是较低的氧化态，S2 与 2 分子 H2O结合形成 S3,进一步去电子，成为与 6 个氧原子结合的 S4,S4 失去 O2 又恢复成 S0。 光系统P680 是强氧化剂通过 Z 中间物使 Mn 中心失去四个电子，Mn 中心作为能荷的积聚形式，可断裂 2分子水得到 4 个电子形成 O2，每次循环释放 4 个质子。 光系统 I 光系统 I 是一个跨膜复合物，含有 13 条多肽链，由 70 个叶绿素 a 和 b 分子组装而成，光反应中具有 130个叶绿素 a 分子。光合系统 I 在光波长 70
18、0nm 附近被激波，不产生氧，而是与一系列电子载体连接，最终产生NADPH。 这两个光系统互相补充，光系统 I 由 700nm 波长的光照射，最终产生 NADPH。光合系统被较短波长 680nm激活，导致 O2 的生成。不放氧的光合细菌仅含有光系统 I。 这两个光系统是电子强化器，利用光能推动电子逆电势梯度从 H2O 到 NADP+传递。6、电子传递复合物(1)捕光复合物(LHC )又称捕光叶绿素-蛋白质复合物, 或天线复合物(Antenna complex)。由于捕光复合物与 PS紧密相连，因此亦可将它看成是 PS复合物的一部分。(2)PS复合物(PS)即光系统 II(PSII)复合物, 主
19、要分布在基粒内囊体膜上。光系统反应中心叶绿素的最大光吸收峰是680nm，叶绿素在膜中光吸收的变化主要是同膜蛋白相互作用的结果，而不是叶绿素本身的差异。PS的组成成分较为复杂，只含有六个膜整合肽和几个紧密连接的脂，包括反应中心 P680 细胞色素，含有几十个叶绿素 a 和 b、类胡萝卜素等。另外还有几个离子，包括四个锰原子，还有细胞色素 b559 等。(3)PS复合物(PS)即光系统 I(PSI)。在基粒类囊体和基质类囊体上均有分布。PSI 是一种复合物，约有 250300 个色素分子和载体分子所组成，并含有一个作用中心 P700、cyt f、PC、2 个 cyt563、铁氧化还原蛋白、铁氧化还
20、原蛋白-NADP 还原酶,存在基质和基粒类囊体上。(4)细胞色素 b6/f 复合物细胞色素 b/f 复合物是类囊体膜上可分离出来的多亚基膜蛋白。它由四个多肽组成:即细胞色素 f、细胞色素 b6、Rieske 铁硫蛋白和一个功能不清的分子量为 17kD 的多肽。7、导肽及其特征导肽又称转运肽或导向序列，它是游离核糖体上合成的蛋白质的 N-端信号。通常带正电荷的碱性氨基酸(特别是精氨酸和赖氨酸)含量较为丰富，如果它们被不带电荷的氨基酸取代就不起引导作用，说明这些氨基酸对于蛋白质的定位具有重要作用。这些氨基酸分散于不带电荷的氨基酸序列之间。转运肽序列中不含有或基本不含有带负电荷的酸性氨基酸，并且有形
21、成两性 螺旋的倾向。不同的转运肽之间没有同源性，说明导肽的序列与识别的特异性有关，而与二级或高级结构无太大关系。导肽运送蛋白质时具有以下特点:需要受体; 消耗 ATP; 需要分子伴侣; 要电化学梯度驱动; 要信号肽酶切除信号肽;通过接触点进入; 非折叠形式运输。Chapter 71、细胞质基质含义及其功能(1)含义：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。(2)功能：许多中间代谢反应的场所；（与细胞质骨架有关）维持细胞形态、细胞的运动、细胞内物质运输及能量传递，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供铆钉位点；蛋白质修饰；控制蛋白质寿命；降解变性和错误折叠的蛋白质；帮助变性或错误折叠
22、的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。2、内质网、高尔基体、溶酶体的功能(1)内质网：光面内质网的功能：光面内质网的酶类（糖代谢酶类；脂代谢酶类；药物脱毒与相关的氧化酶；蛋白质的加工酶类） ；糖原分解与游离葡萄糖释放；脂类的合成与转运；解毒作用（含有丰富的氧化酶系统(如细胞色素P450、NADH 细胞色素 C 还原酶等)能使许多有害物质解毒,转化为易于排出的物质） ；Ca2+离子浓度的调节作用粗面内质网的功能-信号肽与蛋白质运输；蛋白质的合成。蛋白质的修饰与加工：糖基化、羟基化、酰基化与二硫键的形成等。新生多肽的折叠和组装(2)高尔基体：蛋白质运输：ER 到高尔基体内侧的运输；ER 蛋白的逆向
23、运输；高尔基体内侧到高尔基体外侧运输蛋白质的糖基化及其修饰蛋白酶的水解和其他加工过程(3)溶酶体：吞噬作用；自噬作用；自溶作用；其它的生理功能（胚胎发育和形态建成；受精作用）3、信号分选理论，基本途径(1)信号分选理论信号假说：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上合成，然后再信号肽引导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。信号序列、信号斑（有可能形成三维结构的信号） ，知道蛋白转运至细胞的特定部位。(2)基本途径翻译后转运途径：在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器或称成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白
24、和支架蛋白共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导转移至糙面内质网，然后新生肽边合成边转入糙面内质网中，再经高尔基体加工包装运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外。4、三种运输小泡(1)披网格蛋白小泡：介导蛋白质从高尔基体 TGN 向质膜、胞内体、溶酶体或植物液泡运输，胞 吞时负责将物质从质膜运往细胞质。(2)COP有被小泡：介导细胞内顺向运输，即负责从内质网到高尔基体的物质运输。(3)COP有被小泡：介导细胞内膜泡你想运输，负责从顺面高尔基体网状区到内质网膜泡转运。5、组装的意义(1)减少和校正蛋白质合成中出现的错误(2)减少所需的遗传物质信息量(3)通过组装与去组装更容易调
25、节与控制多种生物学过程Chapter 81、受体与配体、分子开关*1)受体：一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，绝大多数受体是糖蛋白，少数受体是糖脂。包括细胞内受体；细胞表面受体(2)配体：信号分子，是细胞的信息载体。(3）分子开关：有两类蛋白起分子开关左右GTPase 开关蛋白这类鸟甘酸结合蛋白当结合 GTP 时呈活化的“开启”状态，当结合 GDP 是呈失活的“关闭”状态。信号诱导的开关蛋白从失活态向活化态的转换，由鸟甘酸交换因子介导（GEF） ，GEF 引起 GDP 从开关蛋白释放。通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化调节蛋白质活性。2、两个信号通路(1)cAMP 信号途径又称 P
26、KA 系统，是蛋白激酶 A 系统的简称，该系统属 G 蛋白偶联受体信号传导；在该系统中, 细胞外信号要被转换成第二信息 cAMP 引起细胞反应。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 基因转录激活型：由激活型的信号作用于激活型的受体，经激活型的 G 蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高 cAMP 的浓度引起细胞的反应。抑制型：通过抑制型的信号分子作用于抑制型的受体，经抑制型的 G 蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活性。(2)磷脂肌醇信号途径该通路也称 IP3、DAG、Ca2+信号通路,或称为 PKC 系统。其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后，同
27、时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即 IP3/Ca2+和DAG/PKC 途径，实现细胞对外界信号的应答，又称为“双信使系统”3、酶联受体，激酶的磷酸化级联反应(1)酶联受体：与酶连接色细胞表面受体这类受体都是跨膜蛋白，当胞外信号（配体）与受体结合即激活受体胞内段的酶活性。包括：受体酪氨酸激酶；受体丝氨酸/苏氨酸激酶；受体酪氨酸磷酸激酶；受体鸟甘酸环化酶；酪氨酸蛋白激酶联系的受体。(2)激酶的磷酸化级联反应配体 RTK 接头蛋白 GRF Ras Raf(MAPKKK) MAPKK MAPK 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。4、信号传导各个环节蛋白受体、G 蛋
28、白、腺苷酸环化酶 C、蛋白激酶 A、Gq-蛋白、PI-PLC、蛋白激酶 C、钙调蛋白、MAPKKK、MAPKK、MAPKChapter 91、微丝的功能、分子马达、肌肉收缩(1)微丝的功能：参与细胞的连接；细胞内运输作用；细胞质流动；细胞爬行（单细胞爬行、多细胞的爬行）(2)分子马达指依赖于微管的驱动蛋白、动力蛋白和依赖于微丝的肌球蛋白这三类蛋白质超家族的成员。它们既能与微管或微丝结合，又能与一些细胞器或膜状小泡特异性结合，并利用水解 ATP 所产生的能量有规则的沿微管或微丝等细胞骨架纤维运输所携带“货物” 。分子发动机移动的主要特点：有规则的沿微管或微丝等细胞骨架纤维单向运输（驱动蛋白:从(
29、-)端向(+)端的运输；动力蛋白:从(+)端向(-)端运输） ；消耗 ATP；步移；通过经历一系列构象改变组成机械循环。(3)肌肉收缩骨骼肌细胞的基本结构:肌纤维；肌原纤维（由肌节的收缩单元呈线性重复排列而成） ；I 带与 A 带；Z 线；H带肌原纤维结构：粗肌丝（由 250-360 个肌球蛋白聚合而成的肌球蛋白丝） ；细肌丝(肌动蛋白，它约占肌原纤维的总蛋白的 25%；原肌球蛋 Tm；肌钙蛋白 Tn；肌节(明带(light zones),I 带；暗带(dark bands),A 带） ；其他:肌联蛋白、伴肌动蛋白肌肉收缩时由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致滑动丝模型。由神经冲动引发的肌肉
30、收缩基本过程：1）动作电位的产生：来自脊髓运动神经元的神经冲动经轴突传到神经肌肉接点运动终板，使肌细胞质膜去极化，并经 T 小管传至肌质网。2）Ca2+的释放：运动神经信号通过 T 管打开 Ca2+通道（Ca2+对肌收缩的调节作用：Ca2+与肌钙蛋白结合解除原肌球蛋白的抑制作用；肌动蛋白与肌球蛋白头部结合形成交联桥；利用 ATP 进行滑动）3）原肌球蛋白位移4）肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动5）Ca2+的回收：到达肌细胞的一系列冲动一经停止，肌质网就通过主动运输重吸收 Ca2+，于是收缩周期停止。2、微管组织中心、微管功能(1)微管组织中心定义：具有起始微管的组装和延伸的细胞结构。包括：中心
31、体细胞间期的微管通常动手从中心体开始生长；基体鞭毛和纤毛内部的微管起源于基体。（均是三联体微管）微管的极性：、 二聚体以首-尾排列的方式进行组装，具有方向性(极性)；两端分别称为“+”端和“-”端。(2)微管结合蛋白的功能使微管相互交联形成束状结构；促进微管的聚合；作为分子发动机转运细胞物质的轨道提高微管的稳定性；MAPs 同微管的结合能够控制微管的长度，防止微管的解聚。3、中间丝的组装与微管和微丝的组装过程不同，中建四蛋白能自我组装成丝状结构，而且组装过程不需要 ATP 或 GTP 提供能量。两个单体的杆状区平行排列 双股螺旋二聚体 反向平行和半分子交错 四聚体 首尾相连 原纤维 8 根原先
32、为构成柱状纤维中间丝4、不同细胞骨架成分的提取和鉴别方法(1)电镜下观察：纤维直径微管中间纤维微丝(2)通过不同颜色的荧光染色可以区分。微管主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散；肌动蛋白纤维主要分布在细胞质膜的内侧和细胞核膜的内侧；中间纤维则分布在整个细胞中。(3)利用温度对微管、微丝、中间纤维解聚重组的影响，通过多次改变温度可分离纯化微管、微丝、中间纤维来进行区分。(4)通过控制不同的离子浓度来对不同的细胞骨架成分进行提取。(5)细胞松弛素 B、紫杉醇、秋水仙素、鬼笔环肽等物质影响细胞骨架的稳定性：紫杉醇与微管结合后可阻止微管的去组装，增强微管的稳定性。秋水仙素低浓度的秋水仙素处理细胞
33、，可立即破话细胞的微管结构。细胞松弛素 B与微丝结合后可以将微丝微丝切断，并结合在微丝末端阻止肌动蛋白在该部位的聚合，但对微丝的解聚没有明显影响，因而其处理细胞，可以破话微丝网络结构，并组织细胞的运动。鬼笔环肽对微丝的解聚有抑制作用，可使肌动蛋白丝保持稳定状态，阻止细胞运动。用荧光标记的鬼笔环肽染色可清晰地显示细胞中微丝的分布。Chapter 101、核孔复合物结构功能核孔复合体的结构:鱼笼模型，包括：胞质环；细胞质颗粒；核质环；中央运输蛋白；辐条；核被膜网格；笼状体(basket)功能：核质交换的双向选择性亲水通道从功能上看，核孔复合体可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一种双功能
34、、双向性的亲水性核质交换通道。双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输。双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导 RNA、核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。2、序列特异性 DNA 结合蛋白结构模式(1) 螺旋-转角- 螺旋模式(2)锌指结构基序(模体）(3)亮氨酸拉链模式(4)螺旋-环-螺旋结构模式(5)HMG 框结构模式3、染色体 DNA 的三种功能元件自我复制 DNA 序列；着丝粒 DNA 序列；端粒 DNA 序列在细胞世代中确保染色体的复制和稳定遗传，染色体起码应具备 3 种功能元件：至少一个 DNA 复制起点，确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细胞世代传递中的
35、连续性；一个着丝粒，使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均分配到子细胞中；最后，在染色体的两个末端必须有端粒，保持染色体的独立性和稳定性。Chapter 121、细胞周期、特殊的细胞周期(1)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。G1 期(Gap 1 phase),即从 M 期结束到 S 期开始前的一段间歇期;不一定每种细胞都有四个时期，如胚胎细胞没有 G1 期S 期,即 DNA 合成期(DNA synthetic phase);G2 期(Gap 2 phase), 即 DNA 合成后
36、(S 期)到有丝分裂前的一个间歇期;M 期,即有丝分裂期(mitosis phase)。 (2)细胞周期和细胞类群持续分裂细胞终端分化细胞永久性失去了分裂能力的细胞。G0 细胞又称休眠细胞。暂时脱离细胞周期,不进行增殖,也叫静止细胞群,如某些免疫淋巴细胞, 肝,肾细胞等2、有丝分裂的各期特点前期：染色体的凝集、分裂极的确定、核仁的消失和核膜的解体早中期：染色体剧烈地活动,个别染色体剧烈地旋转、振荡、徘徊于两极之间。中期：姐妹染色单体位于赤道板上,着丝粒分别被两端的中心体发出的纤维连接。后期：着丝粒分开,染色单体移向两极。末期：染色体解螺旋形成细丝,出现核仁和核膜。3、减数分裂 1 前期 1细线
37、期又称凝集期：染色体已加倍,并凝缩成细线状,但看不到染色体的双重性。偶线期又称配对期：联会与联会复合体粗线期又称重组期：同源染色体之间发生 DNA 片段的交换, 产生重组的基因组合；持续时间长；可见重组节双线期又称合成期：源染色体分开，明显可见四分体；出现交叉终变期又称再凝集期：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。4、MPF 的发现及其功能发现：MPF（卵细胞促成熟因子、M 期促进因子）最早发现并命名于 20 世纪 70 年代初期功能：促进染色体凝集（H1 组蛋白磷酸化，H3 组蛋白磷酸化） ；核纤层磷酸化、解体；核被膜装配；细胞相关的酶与蛋
38、白质磷酸化；MPF 激活肌球蛋白促进胞质分裂5、CDK，周期蛋白的结构特点(1)CDK周期蛋白依赖性蛋白激酶结构特点：含有一段类似的氨基酸序列（CDK 激酶结构域） ；都可以与周期蛋白结合，并将周期蛋白作为调节亚单位，进而表现出蛋白激酶活性。(2)周期蛋白的分子结构特点：均含有一段相当保守的氨基酸序列周期蛋白框，其介导周期蛋白与 CDK 结合；蛋白质分子的近 N 末端含有一段 9 个氨基酸禅机组成的特殊序列破坏框，其主要参与由泛素介导的周期蛋白 A 和 B 的讲解。 （G1 期周期蛋白分子不含破坏框，但 C 末端含有一段特殊的 PEST 序列与 G1 期周期蛋白更新有关）Chapter 131
39、、细胞凋亡、与坏死的比较细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用；它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现却有很大差别。坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA 降解不充分，引起局部严重的炎症反应。凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变
40、化的死亡过程。其细胞及组织的变化与坏死有明显的不同。2、凋亡的检测方法(1)形态学观察应用各种染色法可观察凋亡细胞的形态学特征。染色质固缩、趋边、凋亡小体形成、细胞发泡等(2)DNA 电泳细胞凋亡时，细胞内特异性核酸内切酶活化，染色质 DNA 在核小体间被特异性切割，DNA 降解成 180200bp 或整数倍片段。所以凋亡细胞 DNA 电泳呈现梯状条带。(3)TUNEL 测定（DNA 断裂的原位末端标记）对 DNA 分子断裂缺口中的 3-OH 进行原位标记(4)彗星电泳法将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处理后再在电场中进行短时间的电泳， ，并用荧光染料染色。凋亡细胞核呈现彗星式图案，而正常
41、细胞保持圆球形。(5)流式细胞分析3、凋亡的分子机制细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段： 接受凋亡信号凋亡调控分子间的相互作用蛋白水解酶的活化（Caspase）进入连续反应过程 凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同1）细胞凋亡的膜受体通路2）细胞色素 C 释放和 Caspases 激活的生物化学途经凋亡的执行 Caspase 即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是 Caspase 不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。根据功能可把 Caspase
42、 基本分为二类：一类参与细胞的加工；第二类参与细胞凋亡。Caspase 家族一般具有以下特征： 1）C 端同源区存在半胱氨酸激活位点。2）通常以酶原的形式存在，在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大小两个亚单位，并进而形成两两组成的有活性的四聚体。3）未端具有一个小的或大的原结构域。 参与诱导凋亡的 Caspase 分成两大类：启动酶和效应酶它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。Caspase 活化机制 Caspase 的活化是有顺序的多步水解的过程，Caspase 分子各异，但是它们活化的过程相似。首先在 caspase前体的 N-端前肽和大亚基之间的特定位点被水解去除 N-
43、端前肽，然后再在大小亚基之间切割释放大小亚基，由大亚基和小亚基组成异源二聚体，再由两个二聚体形成有活性的四聚体。Caspase 活化基本有两种机制，即同源活化和异源活化，这两种活化方式密切相关，一般来说后者是前者的结果，发生同源活化的 Caspase 又被称为启动 caspase 是细胞凋亡过程中最早发生的 capases 水解活化事件，启动 Caspase 活化后，即开启细胞内的死亡程序，通过异源活化方式水解下游 Caspase 将凋亡信号放大，同时将死亡信号向下传递。异源活化即由一种 caspase 活化另一种 caspase 是凋亡蛋白酶的酶原被活化的经典途径。被异源活化的 Caspas
44、e 又称为执行。Caspase 的效应机制 凋亡细胞的特征性表现，包括 DNA 裂解为 200bp 左右的片段，染色质浓缩，细胞膜活化，细胞皱缩，最后形成由细胞膜包裹的凋亡小体，然后，这些凋亡小体被其他细胞所吞噬，包括以下三种机制： 凋亡抑制物 正常活细胞因为核酸酶处于无活性状态，而不出现 DNA 断裂，这是由于核酸酶和抑制物结合在一起，如果抑制物被破坏，核酸酶即可激活，引起 DNA 片段化。破坏细胞结构 Caspase 可直接破坏细胞结构调节蛋白丧失功能 Caspase 可作用于几种与细胞骨架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。除此之外，Caspase 还能灭活或下调与 DNA 修复有关的酶、
45、mRNA 剪切蛋白和 DNA 交联蛋白。由于 DNA的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受阻并发生凋亡。所有这些都表明 Caspase 以一种有条不紊的方式进行“破坏“ ，它们切断细胞与周围的联系，拆散细胞骨架，阻断细胞 DNA 复制和修复，干扰 mRNA剪切，损伤 DNA 与核结构，诱导细胞表达可被其他的细胞吞噬的信号，并进一步使之降解为凋亡小体。Chapter 141、细胞分化、细胞全能性细胞分化概念：是指同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构，生理功能和生化特征的过程。细胞分化时的主要特征是细胞出现不同的形态结构和合成组织特异性蛋白质，演变成特定表型的细胞类型。分化细胞的特点
46、1)个体中所有不同种类的细胞的遗传背景完全一样。2)分化细胞彼此之间在形态、结构、功能方面的不同是由于其拥有不同的蛋白质所致。3)细胞分化中最显著的特点是分化状态的稳定性。4)虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程, 但是在一定的条件下, 细胞分化又是可逆的。细胞全能性概念：分化细胞保留着全部的核基因组,它具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息,即能够表达本身基因库中的任何一种基因,也就是说分化细胞具有发育为完整个体的潜能,称为全能性。2、影响细胞分化的因素(1)细胞决定指细胞在发生可识别的形态变化之前,就已受到约束而向着特定方向分化,这时细胞内部已发生变化,确定了未来的发育命运,这就是决
47、定卵细胞质决定子在细胞决定中的作用决定子支配着细胞分化的途径。受精卵在数次卵裂中,决定子一次次地被重新改组、分配。卵裂后,决定子的位置固定下来,并分配到不同的细胞中,子细胞便产生差别性细胞决定子极质中含有膜包裹的颗粒装物质,称为极粒(polar ganule)。当核进入极质后,极粒围绕在核周围,诱导极细胞分化为生殖细胞。因此, 生殖细胞的分化决定于细胞质中的极质体细胞决定子果蝇幼虫从前到后分布着若干未分化的成虫盘,前部胚盘和后部胚盘分别发育为成虫的前部(头、胸和前腹部)和后腹部结构。母体效应卵母细胞中贮存的 mRNA 和蛋白质的分布是不均匀的,各种 mRNA 在细胞中都有定位分布,并随卵裂进入
48、不同的子细胞中细胞质对细胞分化的影响胚胎诱导动物在一定的胚胎发育时期,一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用称为胚胎诱导分化抑制在细胞分化和胚胎发育过程中,细胞之间除了有胚胎诱导外,还存在相互抑制分化的作用。细胞粘着分子在胚胎发育中的作用细胞粘着分子(cell adhesion molecular, CAM)在神经诱导过程中起重要的调节作用。激素和细胞因子的作用激素对细胞分化的影响可看作是远距离细胞间的相互作用,这种作用出现在发育的晚期,激素引起的反应是按预先决定的分化程序进行的,其作用主要是引起靶细胞进行分化。例如,激素和某些细胞因子对哺乳动物性别分化的调节。位置信息在胚胎细胞分化中
49、的作用在特化区域中,细胞生长在空间上的局限性对形态发生具有重要作用，可使特化的组织器官保持一定大小形态和空间位置。由此,位置信息就是使细胞能正确地按发育指令进行形态建成。3、癌基因与抑癌基因(1)癌基因是控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。细胞癌基因由细胞原癌基因突变而来病毒癌基因大多数属于 RNA 肿瘤病毒基因组中的基因癌基因编码的蛋白主要包括生长因子、生长因子受体、信号转导通路中的分子、基因转录调节因子、细胞凋亡蛋白、DNA 修复相关蛋白和细胞周期调控蛋白。(2)抑癌基因正常细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白往往在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用。Eg:一般认为 RB 蛋白在控制细胞周期的信息系统中起关键作用，脱磷酸化的
