1、1第一章 绪论（1 学时）掌握：1、细胞生物学的概念。细胞生物学（cell biology）细胞生物学是应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的观念和方法，以细胞作为生命活动的基本单位的思维为出发点，探索生命活动规律的学科，其核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。2、细胞生物学的主要研究内容。三个层次：1、显微水平 （光学显微镜） 2、亚显微水平 （电子显微镜） 3、分子水平 （生物化学与分子生物学技术）研究内容领域：1、细胞核、染色体以及基因表达的研究2、生物膜与细胞器的研究 3、细胞骨架体系的研究4、细胞增殖以及调控 一切动植物的生长和发育都是通过细胞的增殖与分化来实现的 5、细
2、胞分化以及其调控 6、细胞的凋亡与衰老7、细胞的起源与进化 8、细胞工程熟悉：1、细胞生物学的研究现状。2、细胞生物学研究的总趋势。第二章 细胞基本知识概要（4 学时）掌握：1、细胞的基本概念。 细胞是生命活动的基本单位为什么说细胞是生命活动基本单位？1、一切有机体都由细胞构成，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，具有遗传的全能性。5、 没有细胞就没有完整的生命。细胞的基本共性1.所有细胞都有相似的化学组成 2.脂蛋白体系的生物膜 3.DNARNA 的遗传装置4.
3、蛋白质合成的机器核糖体 5.一分为二分裂方式2、真核细胞基本知识概要。真核细胞的基本结构体系（一）生物膜结构系统 以脂质及蛋白质成分为基础（二）遗传信息表达系统 以核酸与蛋白质为主要成分（三）细胞骨架系统 由特异蛋白分子装配构成熟悉：1、病毒的基本知识概要。1.微小，直径约 1030nm; 2.仅有一种核酸（DNA 或 RNA）；3.细胞内寄生；4.与敏感细胞表面受体连结而感染细胞。 类病毒（viroid） 仅由感染性的 RNA 构成。朊粒(朊病毒，prion) 仅由感染性的蛋白质构成；能侵染哺乳动物的神经组织，破坏神经元，造成神经系统退行性疾病。如，羊搔痒病、疯牛病及人类克雅氏症及库鲁病等。
4、2羊骚痒病、疯牛病与人类克一雅氏病？朊粒（朊病毒，prion）羊被朊粒感染，患羊瘙痒病，牛吃了患羊瘙痒病的羊，得疯牛病，人吃了患病的牛，得克一雅氏病病毒在细胞内增殖（复制）1.吸附：与宿主细胞表面特异受体结合 2.侵入：病毒的核酸侵入宿主。3. 复制：病毒核酸的复制、转录与蛋白质 的合成。 4. 成熟：病毒装配为成熟颗粒。5.释放：细胞裂解/分泌病毒是活的生物吗?（是生物？Yes：结构复杂而高度有序；能复制、繁殖；“活”的？No：没有独立的代谢和能量转化体系，单独存在时没有生命活动）2、原核细胞与真核细胞的比较。真核细胞与原核细胞最根本区别？1.内膜系统的分化及其功能的区域化与专一化演变；2.
5、遗传装置与基因表达的复杂化与多层次化。相同：1.有类似的细胞质膜结构； 2.以 DNA作为遗传物质，并使用相同的遗传密码；3.以一分为二的方式进行细胞分裂增殖； 4.有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构； 5.代谢机制相同（如糖酵解和 TCA循环） ； 6.有相同的化学能贮能机制，如 ATP合成酶（原核位于细胞质膜上，真核位于线粒体膜 L） ； 7.光合作用机制相同（蓝细菌与植物相比较） ；8.膜蛋白的合成和插入机制相同； 9.通过蛋白酶体（蛋白质降解结构）降解蛋白质。异！ 原核细胞 真核细胞细胞大小 110m 10100m染色体形状 环状 DNA分子 线性 DNA分子基因连锁群
6、数目 1 个 2 个以上DNA分子 裸露或结合少量 Pr. 与组 Pr.和非组 Pr.结合DNA重复序列 无或很少 有 基因表达 RNA 和 Pr.在同一区间合成 RNA 在核中合成和加工 Pr.在细胞质中合成细胞增殖（分裂）无丝分裂 有丝分裂、减数分裂内膜 无独立的内膜 有，分化成各种细胞器鞭毛构成 鞭毛蛋白 微管蛋白核糖体 70S（50S+30S） 80S（60S+40S）光合与呼吸酶分布 质膜 线粒体和叶绿体核外 DNA 细菌有质粒 DNA 线粒体 DNA、叶绿体 DNA细胞壁 肽聚糖 纤维素、果胶(植物细胞)营养方式 吸收，有的行光合作用 吸收/光合作用/内吞3注：古核细胞（古细菌/原
7、细菌， ）极端的生存环境； 具原核生物、真核生物及不同于两者的特征。与真核细胞曾在进化上有过共同历程可能是真核细胞的祖先。 生命界生命分三界（真细菌、真核生物、古细菌）原核细胞的共同特征：没有核膜，遗传信息载体仅仅是一个裸露的环状 DNA分子，除核糖体与细胞膜及其特殊结构外，几乎不存在其他复杂的细胞器。 （两个重要的代表：细菌和蓝藻）第三章 细胞生物学研究方法（4 学时）掌握：各种研究方法的基本概念及主要应用。 熟悉：各种研究方法的基本原理。光学显微镜技术：分辨率区分两个质点间的的最小距离。 D0.61/ n .sin(/2)D：分辨率 n：介质折射率 ：光源波长 ：物镜镜口角物镜数值孔径 D
8、0.61/ N.A 最大分辨率（分辨极限）D0.61/ n.sin(/2) 当 140，n1(空气)，=450nm(可见光)时 D292nm 0.3m当 N1.5(油镜），则 D0.2m如何提高光学显微镜的分辨率？（从波长、介质的角度入手）放大率 最终成像的大小与原物体的比值。如何制备普通光学显微镜的样品？（取材、制片）（二）相差显微镜技术（PCM） 基本原理：光波有振幅（亮度）、波长（颜色）及相位（即光程，指光通过物质的滞留时间）的不同。 可观察活细胞或未染色标本。结构特点 1、在聚光镜前加一个环形光阑（使光线形成空心光锥聚焦标本上）；2、 在物镜后焦面加一个相差板（将直射光和衍射光的相位推
9、迟）。（三）荧光显微镜技术（FM） 基本原理 以紫外线为光源激发生物样品中的荧光物质，产生能观察到各种颜色荧光的一种光学显微镜。荧光素直接标记技术荧光染料（DAPI、Hoechst 染料、绿色荧光蛋白 GFP）免疫荧光技术荧光抗体（异硫氰酸荧光素 FITC、罗丹明）结构特点 落射式照明； 紫外光源波长较短，分辨率较高；两套特殊滤光片：激发滤片：滤除可见光; 阻断光片：滤除紫外线，保护人眼。 主要用于研究荧光物质在组织和细胞内的分布生物大分子的定性定位研究。4四）激光扫描共焦显微镜技术（SCM） 1.基本原理 激光落射并共焦于样品某一点形成焦平面;焦点发射荧光汇聚成像经共焦小孔被检测; 焦平面外
10、激发荧光被共焦小孔挡住不成像。清晰的“光学切片”图三维重组立体结构图结构特点 1、有激光扫描装置，激光光源使样品激发荧光 。 2、以计算机图像处理获得微细结构的荧光图像。 3、载物台上微量步进马达使载物台上下移动改变焦平面。不同层次的光切面图像经计算机图像三维重组，可获得样品的立体结构图像。SCM既可用于观察细胞形态、细胞内生化成分的定量分析、光密度统计以及细胞形态的测量。五、透射电子显微镜(TEM).基本原理 根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，但波长较光波小几百倍，分辨率大大提高，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像。 D0.61/ n.sin(/2) 结构特点 以
11、电子束作光源，以电磁场作透镜。电子束穿透样品而成像。用于观察亚显微结构或超微结构 (0.2m )。主要电镜制样技术 超薄切片技术 负染色技术 冰冻蚀刻电镜技术 电镜三维重构技术1. 比较 LM、TEM、SEM 的异同点？（基本原理、结构特点、用途）2. 比较以下显微镜的分辩率，一般而言，普通光学显微镜荧光显微镜激光扫描共焦显微镜透射电镜 扫描隧道显微镜，为什么？（从公式 D0.61/ n.sin(/2) 说明）细胞组分分析方法(一）差速离心 将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。（二）密度梯度离心 不同细胞组分在重力或离心力作用下以不同的沉降率沉降，形成不同沉降带。沉降率与形状和大小有关。速度沉降：
12、分离密度相近而大小不一的细胞组分。等密度沉降：分离不同密度的细胞组分。若进行细胞器生理作用的研究，如何将细胞器从细胞中分离出来？超速离心技术1、糖类显示法 碘酸-雪夫反应（periodic acid Schiff，PAS 反应）。糖被强氧化剂过碘酸（HIO4)氧化后形成 2-醛基，后者与 Schiff试剂中的无色品红亚硫酸复合物结合，形成紫红色反应产物,PAS 反应阳性部位即表示多糖的存在。2、酶类显示法通过显示酶的活性来表明酶的存在。 将具有酶活性的组织放人含有一定底物的溶液中孵育，底物经酶作用形成初级反应产物，再与某种捕捉剂相反应,形成显微镜下可视性沉淀,即最终反应产物。53、脂类显示法
13、甲醛固定、冷冻切片油红、苏丹、苏内、苏丹黑 B、尼罗蓝等脂溶性染料染色脂类呈红色；锇酸固定兼染色脂类呈黑色。4、核酸显示法 Feulgen 反应专一性显示 DNA。切片先经稀盐酸处理后， 使细胞内 DNA水解，打开 DNA分子中胶氧核糖核酸和嘌呤碱之间的连接按键，使其释放出醛基，再用 Schiff试剂处理，形成紫红色反应产物。三、特异蛋白抗原的定位与定性 根据免疫学原理，利用抗体与特定抗原专一结合，对抗原进行定位测定的技术。常用的抗体标记物有：异硫氰酸荧光素、罗丹明、辣根过氧化物酶等。显示方法 1、免疫荧光技术 2、免疫电镜技术 超微结构水平上研究特异蛋白抗原的定位。常用免疫胶体金技术注：诱导
14、细胞融合的方法 生物法：仙台病毒 副流感病毒 新城鸡瘟病毒化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法：电击和激光1.何谓“杂交瘤”技术？它有何用途？“杂交瘤”技术又称单克隆抗体技术，是将 B淋巴细胞与瘤细胞融合的技术。. 为什么只有融合细胞才能在含 HAT的培养液内生存？HAT培养基含有次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶(T)核苷。正常的未融合脾细胞（B 淋巴细胞）具有核酸合成主通路和旁路所必需的酶但不能在体外长期生长；突变后的骨髓瘤细胞（HGPRT，次黄嘌呤鸟嘌呤核糖磷酸转移酶缺失型）只具有 RNA和 DNA合成所必需的主通路的酶，而缺乏利用胸腺嘧啶核苷合成 DNA的胸腺嘧啶核苷激酶(TK)或
15、缺乏利用次黄嘌呤合成 RNA的磷酸核糖转移酶(HGPRT)。当这些细胞的核酸合成主通路被培养基中氨基蝶呤阻断后，则因核酸合成障碍而死亡。只有肿瘤细胞和具有合成旁路酶的正常细胞形成的融合细胞，才能在氨基蝶呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下利用其中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷合成核酸而得以生存。由于融合细胞具有肿瘤细胞和抗体分泌细胞双重特征，所以在去除氨基蝶呤这一核酸阻断剂后即可在正常培养基中长期传代增殖，并分泌抗体。第四章 细胞膜与细胞表面（6 学时）掌握：1、生物膜结构流动镶嵌模型的主要特点。膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动。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。
16、2、 生物膜的流动性和不对称性的概念和生物学意义。6膜的流动性 生物膜内的脂质和蛋白质分子的运动性，是膜的基本特性之一，也是细胞进行生命活动的必要条件。膜脂分子的运动侧向、自旋、摆动、翻转、振荡（一）膜脂的流动 主要指膜脂分子的侧向运动。胆固醇：含量，流动性 脂肪酸链的饱和度：双键不饱和度流动性脂肪酸链的链长：长链，流动性 卵磷脂/鞘磷脂：比例，流动性 温度：相变温度 胆固醇：双向调节二）膜蛋白的流动 （ 荧光抗体免疫标记实验 成斑现象 (patching)成帽现象(capping) 光脱色荧光恢复技术）膜的不对称性 质膜的细胞外表面，ES 质膜的细胞外小页断裂面，EF 原生质小页断裂面,PS
17、 质膜的原生质表面，PS 1、膜脂的不对称性：是指同一种膜脂分子在膜双层中呈不均匀分布2、膜蛋白的不对称性：所有膜蛋白在质膜上都呈不对称分布。每种膜蛋白在质膜上都具有明确方向性和区域性分布，如受体、膜载体蛋白、酶等，糖蛋白仅存在于质膜的 ES面。膜蛋白的不对称性是生物膜在时间和空间上完成复杂而有序的生理功能的保证。3、细胞连接的主要方式及其功能。封闭连接 紧密连接 上皮组织 锚定连接 连接中间纤维 桥粒 心肌、表皮半桥粒 上皮细胞基部 连接肌动蛋白 粘合斑 上皮细胞基部粘合带 上皮组织通讯连接 间隙连接 大多数动物组织中化学突触 神经细胞间和神经肌肉间胞间连丝 植物细胞间一、封闭连接（封闭连接
18、）是封闭连接的主要形式，主要存在于动物上皮细胞间。紧密连接由嵴线网络组成。嵴线由跨膜细胞粘附分子（封闭蛋白、claudin）构成。上皮细胞层对小分子封闭程度与嵴线数量有关。封闭连接的功能：封闭、隔离、支持二、锚定连接(anchoring junctions) 在组织内广泛分布，上皮组织,心肌和子宫颈等尤为丰富。形式：（！）与中间纤维相连：桥粒、半桥粒（2）与肌动蛋白纤维相连 ：粘着带、粘着斑功能：通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统或细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。桥粒 通过钙粘素等分子铆接相邻细胞膜并提供胞内中间纤维锚定位点。中间纤维贯穿致密斑形成整体网络，支持和抵抗外界压力与张力。
19、7半桥粒 通过细胞膜上的膜蛋白整联蛋白将上皮细胞固着在基底膜上中间纤维终止于致密斑内)。粘着带呈带状环绕细胞，一般位于紧密连接下方。相邻细胞膜间通过钙粘素形成一个连续的带状结构粘着斑 位于细胞与细胞外基质间，通过整联蛋白把细胞中的肌动蛋白纤维与细胞外基质之间连接。三、通讯连接 间隙连接 分布广泛，几乎存在所有动物组织中。基本结构单位为连接子。相邻细胞膜上两个连接子对接形成一个间隙连接单位。功能：1、介导代谢耦联2、参与早期胚胎发育和细胞分化。为某一特定细胞提供它的“位置信息”并影响分化。 （肿瘤细胞间间隙的连接明显减少或消失，提示间隙连接类似“肿瘤抑制因子” ） 。3、构成“电突触”传递神经冲
20、动 神经元间或神经元与效应细胞间通讯，整合中枢神经系统心肌细胞为什么能同时收缩和舒张？（心肌细胞“电耦联”作用）4、间隙连接的通透性是可以调节的 pH、Ca2、电压梯度、胞外化学信号化学突触 存在于可兴奋细胞（神经细胞及其效应细胞）间的一种连接方式。它通过释放神经递质来传导神经冲动。 胞间连丝 （穿越细胞壁的相邻细胞的细胞膜相互连接共同组成管状结构功能；是植物细胞特有的通讯连接（与动物细胞间的间隙连接相似） 。 实现细胞间由信号传递介导的选择性物质转运及电传导。 在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节植物细胞间的物质运输。 细胞是怎样构成多细胞有机体的？（利用细胞连接、粘着因子）3、 细胞外
21、被和细胞外基质的主要成分及其功能。细胞外被（cell coat） 也称糖被或糖萼(glycocalyx)，指细胞质膜外表面覆盖的一层含糖类物质的结构，由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成,实质上是质膜结构一部分功能：1.保护作用润滑、防机械伤、蛋白酶、细菌 3.决定血型2.细胞识别单糖残基排列顺序编成细胞表面的密码，是细胞的“指纹” ；细胞外被何以被看作细胞“指纹”？3个同一己糖的糖链(葡萄糖/半乳糖)176 个不同的三糖；3 个不同种类单糖的糖链1056 个异构体； 以血浆糖蛋白中常见的糖链为例： 1个岩藻糖2 个半乳糖2 个神经氨酸3 个甘露糖4个 N一乙酸氨基葡萄糖12 个单糖组成的
22、一条糖链有 10万个异构体。1 个异构体可携带 1个信息一条多糖链携带的信息可是 天文数字 ！ 细胞外基质（extracellular matrix，ECM） 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。主要成分：胶原、纤连蛋白、层粘连蛋白、蛋白聚糖 8功能 1.支持构成细胞的框架，负责组织的构建。2.调控其三维结构及成份的变化可改变细胞微环境，对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。、胶原（collagen）是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白；是最基本的结构成份之一，是动物体内含量最丰富的蛋白质(占总量的 30以上)。基本结构单位是原胶原，原胶原是由三条 肽链
23、盘绕形成三股螺旋结构。原胶原分子 1/4交替平行排列形成胶原纤维的周期性横纹。功能：1、 构成细胞外基质的骨架结构（由于含量最高，刚性及抗张力强度最大）2、促进细胞生长 3、参与信号传递调控、糖胺聚糖，GAGs）由重复的二糖单位构成的长链多糖。蛋白聚糖（proteoglycan 存在所有结缔组织和胞外基质及许多细胞表面。功能：1、巨分子：赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力2、多态性：一个核心蛋白连接数百糖胺聚糖 3、激素富集与储存、层粘连蛋白（laminin）功能参与基膜的构成，锚定细胞.刺激细胞黏着、运动、生长、迁移和分化，在胚胎发育及组织分化中有重要作用;与肿瘤细胞的转移有关。纤连蛋白（fi
24、bronectin）功能介导细胞粘着,调节细胞形状和细胞骨架组织，促进细胞铺展；胚胎发生过程中细胞迁移和分化所必需的; 创伤修复中促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移；血凝块形成中促进血小板附着于血管受损部位、弹性蛋白(elastin) 构象呈无规则卷曲状态; 通过 Lys残基相互交连成网状结构。功能：赋予组织以弹性及抗张性。熟悉：细胞表面粘着因子的类型、结构特点及功能。生物种类 细胞外 结构 结构纤维 水化基质 组分 粘着因子 动物细胞植物细胞细胞外 基质 细胞壁 胶原 弹性蛋白 纤维素 蛋白聚糖半纤维素伸展蛋白 层粘连蛋白纤连蛋白 果胶质 9粘着因子均为整合膜蛋白（内在蛋白)，在胞内与细胞骨架成
25、分相连。参与细胞与细胞间及细胞与细胞外基质间相互粘连。均为跨膜糖蛋白，由胞外区、跨膜区和胞质区三部分构成。1、钙粘素 属同亲性依赖 Ca2+ 的细胞粘连糖蛋白，N 端 5个重复结构中 4 个高度同源且含 Ca2+ 结合位点。对胚胎发育中细胞识别、迁移和组织分化及成体组织器官构成有主要作用。不同细胞及其发育不同阶段其种类与数量不同2.选择素 属异亲性依赖 Ca2+ 的、能与特异糖基识别并结合的糖蛋白，其胞外部分具有一凝集素结构域。主要参与白细胞与血管内皮细胞间的识别与粘着(炎症）。3.免疫球蛋白超家族的 CAM 分子结构中具有与免疫球蛋白类似结构域。介导同亲性细胞粘着或异亲性细胞粘着，但其粘着作
26、用不依赖 Ca2+。N-CAM 在神经组织细胞间粘着中起主要作用。 4.整联蛋白（整合素）由 和 两个亚基形成异源二聚体糖蛋白（已发现人细胞中有 16种 链和 8种 链，相配合形成 22种二聚体，可与不同配基结合）介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着。在细胞信号转导中起重要作用（“由内向外”、“由外向内”）。注：生物膜的化学组成； 1、 膜脂：约 40%，基本骨架 磷脂是膜脂的基本成分膜脂的运动方式：侧向运动、自旋、摆动、翻转2、膜蛋白：约 50%，膜功能主要体现者 外在膜蛋白：水溶性蛋白，易分离 脂锚定膜蛋白 内在膜蛋白（整合膜蛋白）：水不溶性蛋白，占 70%80%糖类（糖脂和糖蛋白）：约
27、2%10%细胞膜的功能：提供相对稳定内环境；选择性物质运输及能量传递;提供细胞识别位点并完成跨膜信息传递；为酶提供结合位点，使酶促反应高效有序；介导细胞连接；参与细胞表面特化结构；膜蛋白异常与疾病相关；也可作为药物靶标。细胞的结构特征与生理功能有何联系？第五章 物质的跨膜运输与信号传递（6 学时）掌握：1、跨膜运输的概念和基本特征。物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一。2、跨膜运输的主要方式、特点及生物学功能。主要方式有：被动运输、主动运输、胞吞作用与胞吐作用一、被动运输（passive transport）通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度的跨膜转运。1、简单扩散：特点
28、由高浓度向低浓度扩散；不消耗 ATP;无需膜蛋白。2、协助扩散（facilitated diffusion）特点：速率高。 有 Vm。有特异性 与特定载体膜转运蛋白结合。 载体蛋白(carrier proteins）既介导被动运输也介导主动运输。10与特定溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子跨膜转运。通道蛋白(channel proteins) 只介导被动运输。无需与溶质分子结合。多为多次跨膜的离子通道，有的呈开放状态（如钾泄漏通道） ；有的具选择性和门控性（又称门通道， 为什么水分子很容易通过生物膜？（水通道蛋白 AQP既起到水通道的作用，有起细胞结合部粘着因子的作用）二、主动运输（
29、active transport）特点；由载体蛋白介导（选择性和特异性） ；逆浓度梯度(逆化学梯度)运输；需要与某种释放能过程相耦联。基本类型 1.由 ATP直接供能的主动运输（ 1）钠钾泵(Na+- K+- ATP 酶）（2）钙泵（Ca2+- ATP 酶）（3）质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP 酶 2.间接消耗 ATP供能的协同运输（cotransport） 由 Na+-K+泵（或 H+-泵）与转运蛋白协同作用（耦联） ，靠间接消耗 ATP所完成的主动运输方式。在动物细胞主要是靠 Na+泵、在植物细胞则是由 H+泵完成。三、胞吞作用与胞吐作用胞吞作用 endocytosis：
30、通过细胞膜内陷形成囊泡（胞吞泡） ，将外界物质裹进并输入细胞的过程。包括胞饮作用和吞噬作用。胞饮作用(pinocytosis) 吞入的物质为液体或 极小的颗粒物质；存在于白细胞、肾细胞、小肠上皮细胞、肝巨噬细胞和植物细胞 。吞噬作用(phagocytosis) 内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等；原生动物获取营养物质的主要方式。在后生动物中亦存在（如哺乳动物中的中性粒细胞和巨噬细胞具有极强的吞噬能力，保护机体)。 受体介导的胞吞作用：受体同配体结合启动内化作用,网格蛋白组装在网格蛋白的作用下形成网格蛋白衣被小泡进入胞质，脱去衣被蛋白、网格蛋白等；蛋白再循环胞内体分选溶酶体消化或穿胞运输
31、 。胞吐作用（exocytosis）将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程，也称外排作用。组成型外排途径：真核细胞均从高尔基体分泌囊泡向质膜运输以更新膜蛋白和膜脂、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：分泌细胞产生分泌物(如激素、粘液或消化酶)储存在分泌泡内，受胞外信号刺激时分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去比较各种跨膜运输方式的异同点。 （被动与主动比较；胞吞与胞吐比较）主动运输与被动运输的比较 113、钠钾泵、钙泵和质子泵的转运特点和功能 1）钠-钾泵（Na+-K+ ATPase）由两个大亚基( 亚基)和两个小亚基( 亚基)组成； 亚
32、基是跨膜蛋白,在胞质面有 ATP结合位点;在 亚基上有 Na+和 K+结合位点。 功能：维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；维持低 Na+高 K+的细胞内环境；维持细胞的静息电位。（2）钙泵（Ca2+ ATPase）胞质面有 Ca2+结合位点，一次可结合两个 Ca2+。Ca2+结合后使酶激活，并结合一分子 ATP,伴随着 ATP 水解,酶被磷酸化，Ca2+泵构型发生改变，结合的 Ca2+转到细胞外侧被释放，此时酶发生去磷酸化，构型恢复到原始的静息状态。功能：维持细胞内较低的 Ca2+浓度（胞内 10-7M,胞外 10-3M)；与信号传递有关：Ca2+浓度变化触发细胞内信号途径，导致相应的生理变化
33、。 （3）质子泵：V 型质子泵：位于泡膜上，水解 ATP产生能量，但不自身磷酸化。从胞质中泵出 H+入细胞器。维持细胞质中性和细胞器内酸性 pHP 型质子泵：位于真核细胞膜上，载体蛋白自身磷酸化发生构象变化而协同运输F 型质子泵：位于细菌、线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜。H+顺浓度梯度运动，所释放的能量与 ATP合成耦联（ATP 核酶）4、细胞通讯、细胞识别、信号分子、受体、第二信使、分子开关、信号传递通路的概念细胞通讯（cell communication）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称为细胞通讯。途径与方式：1.分泌化学信号 内分泌（endocrine） 旁分泌（
34、paracrine） 自分泌（autocrine） 化学突触（chemical synapse） 2.接触性依赖 3.间隙连接细胞识别（cell recognition）细胞通过表面受体与胞外信号分子（配体）选择性地相互作用，导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体生物学效应的过程称为细胞识别。细胞信号通路（signaling pathway）细胞接受外界信号，通过一整套特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因表达，引起细胞应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。12亲脂性信号分子可直接穿膜进入靶细胞，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达（如甾类激素和甲状腺素）
35、 。亲水性信号分子不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递，又称为第一信使(primary messenger)（如神经递质） 。信号分子的共同特点：特异性 高效性 可灭活受体（receptor）能识别和选择性结合配体(signal molecule)的大分子称为受体。分为胞内受体（被胞外亲脂性信号分子所激活）和细胞表面受体（被胞外亲水性信号分子所激活）第二信使（Second Messenger）大多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过与膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号称为第一信使，而把细胞内最早产生的信号物质称为第二信使。 目前公认的第二信使有 cAMP、DG
36、、IP3、cGMP 和 Ca2+。分子开关（Molecular Switches）细胞内信号传递级联反应中，有正、负两种相反相成的反馈机制的精确控制，即对每一步反应既有激活机制又有相应的失活机制多细胞有机体如何协调细胞间相互作用？（细胞通讯、细胞识别）细胞如何对外来刺激进行应答反应？（信号传递通路）4、 甾体激素和 NO的信号传递途径。 （看书、看课件好好研究亲脂性信号分子（如甾类激素）可直接跨越质膜进入细胞内，与细胞质内的受体形成激素复合物，并穿过核膜孔进入细胞核内结合于特异的 DNA序列调节基因表达的过程。这一过程可分为初级反应阶段和延迟反应阶段。1，初级反应；直接活化少数特殊基因转录的反
37、应，发生迅速2、次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作用硝酸甘油为何能治疗心绞痛？(体内转化为 NO)血管神经末梢释放乙酰胆碱作用于血管内皮细胞，被激活的血管内皮细胞产生并释放 NO，通过扩散进入临近平滑肌细胞，导致血管平滑肌舒张7、cAMP 和磷脂酰肌醇的信号传递通路。看书、看课件好好研究一、cAMP 信号通路细胞外信号与相应受体结合，导致细胞内第二信使 cAMP的水平变化而引起细胞效应的信号通路。 组成：1、G 蛋白耦联受体：Rs（激活型激素受体） 、Ri（抑制型激素受体） 、2、G 蛋白：Gs（与GDP结合的活化型 G蛋白） 、Gi（与 GDP结合的抑制型 G蛋白） 、3、
38、AC（腺苷酸环化酶，G 蛋白耦联系统中的效应物反应链:激素G 蛋白耦联受体激活 G蛋白激活 ACATP cAMP激活 PKA基因调控蛋白磷酸化基因转录例子：。 （霍乱弧菌霍乱肠毒素刺激隐窝细胞分泌肠液过度及 Na重吸收抑制剧烈水样腹泻）（百日咳嗜血杆菌百日咳外毒素吸道上皮细胞纤毛麻痹和细胞坏死，分泌物排出受阻持续刺激神经末梢中枢性痉咳）13二、磷脂酰肌醇的信号传递通路在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面 G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-） ，使质膜上 4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成 1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，胞外信
39、号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双信使系统”（double messenger system） 。反应的终止 IP3 去磷酸化形成肌醇（磷脂酸肌醇循环途径)；钙泵将 Ca2+泵回内质网；DG 降解。8、细胞信号传递的基本特征。1、具有收敛(convergence)或发散(divergence)的特点； 2、既具有专一性又有作用机制的相似性；3、信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存； 4、细胞以不同的方式产生对信号的适应； 5、信号的整合、调节与终止。熟悉：1、离子通道受体介导的信号传递途径 2、受体酪氨酸激酶及 RTKRas 蛋白信号通路。了解：1、由细胞表面整联受体蛋白介导的信号
40、传递。2、蛋白激酶的网络整合信息。第六章 细胞质基质与细胞内膜系统（6 学时）掌握：1、细胞质基质的结构和功能。细胞质基质的涵义：在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器外的胶状物质,称为细胞质基质.其体积约占细胞质的一半.（蛋白 2030）14功能：许多代谢过程的场所（糖酵解、糖原合成）；2、与细胞骨架的选择性结合（细胞内功能的区域化）；3、蛋白质修饰（糖基化、去/磷酸化、酰基化、甲基化、共价结合）；4、控制蛋白质寿命（由 N端第一个氨基酸决定稳定性，泛素水解）；5、帮助变性和错误折叠的蛋白质重新折叠；6、降解变性和错误识别的蛋白质.2、细胞内膜系统各组分(内质网、高尔基体、溶酶体与过氧化物
41、酶体)的结构和功能。一、内质网：占细胞膜系统的一半，细胞体积的 10，分为粗面内质网（rER）和滑面内质网（sER） 功能；1. 蛋白质合成（向胞外分泌的蛋白质、膜整合蛋白、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白）2. 蛋白质的修饰加工（最主要的是糖基化）3. 新生多肽的折叠与装配4. 脂质合成 5. 内质网的其他功能sER：糖原分解 （标志性酶） 脂类合成的重要场所和转运 类固醇激素合成 肝细胞的脱毒作用 肌肉收缩（肌质网） rER：1、蛋白质合成，转运 分泌蛋白、信号肽、共翻译转运质膜的整合蛋白 终止、内部信号，方向内膜系统的蛋白2、蛋白修饰蛋白质 N-糖基化脂锚定蛋白的形成新生多肽的折叠和转配（分
42、子伴侣二、高尔基复合体：是由一层单位膜包围而成的复杂的囊泡系统，由小囊泡、扁平囊和大囊泡组成形态结构：顺面膜囊 中间膜囊 反面膜囊主要功能：将内质网合成的蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 分选主要是依据蛋白质上的信号肽或信号斑1、参与细胞分泌活动 2、蛋白质的糖基化及其修饰 3、进行膜的转化功能 （mov 文件）4、将蛋白水解为活性物质 5、参与形成溶酶体 6、参与植物细胞壁的形成7、合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质15三、溶酶体：是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。主要功能是进行细胞内的消化作用 标志酶为酸性磷酸酶1、初级溶酶体 均一
43、，无颗粒，高尔基体分泌而成。 含多种水解酶，但没活性，当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有酶活性。均属酸性水解酶。2、次级溶酶体正在进行或完成消化作用，内含水解酶和相应的底物，可分为异噬溶酶体和自噬溶酶体。3、残体 又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名，残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。溶酶体的功能：主要作用是消化，是细胞内的消化器官细胞内消化细胞凋亡 自体吞噬防御作用参与分泌过程的调节形成精子的顶体四、过氧化物酶体 又称微体，是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同，由单层膜围绕而成。 标志酶：过氧化氢酶功能：各类氧化酶的共
44、性是将底物氧化后，生成过氧化氢。RH2+O2R+H2O2过氧化氢酶又可以利用过氧化氢，将其它底物（如醛、醇、酚）氧化。RH2+H2O2R+2H2O此外，当细胞中的 H2O2过剩时，过氧化氢酶亦可催化以下反应：2H2O2 2H2O + O2在动物中，参与脂肪酸的 氧化；还具有解毒作用在植物中，参与光呼吸作用；在萌发的种子中，进行脂肪酸的 -氧化3、细胞蛋白质合成和分选的相关概念和分选的原理。一、细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于两个方面：其一是蛋白质中包含特殊的信号序列，其二是细胞器上具特定的 信号识别装置。二、细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号：信号序列（s
45、ignal sequence）：一级结构上的线性序列，通常 15-60个氨基酸残基，有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶切除。信号序列包括信号肽和导肽（前导肽） 。信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向三、蛋白质分选的基本途径和类型 ！P192-193基质核糖体半合成粗面内质网高尔基体溶酶体或膜或胞外基质核糖体全合成转运至细胞器16共转移：肽链边合成边转移至内质网腔。后转移：在细胞质基质中合成蛋白质以后才转移到细胞器中。四、蛋白质的分选运输途径主要有三类：
46、1、门控运输（gated transport）：如核孔。2、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如线粒体。3、膜泡运输（vesicular transport）：蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。！4、蛋白质在细胞基质中的运输（细胞骨架体系） 。五、膜泡运输产生：大多数运输小泡是在膜的特定区域以出芽的方式产生的。其表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被（coat） ，衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合之前解体。衣被具有两个主要作用：选择性的将特定蛋白聚集在一起，形成运输小泡相同性质的运输小泡具有相同的形状和体积。类型：笼形蛋
47、白 COPI COPII三种衣被泡的功能：衣被 GTP酶 组成与衔接蛋白 运输方向笼形蛋白 ARF 笼形蛋白重链与轻链 AP2 质膜内体笼形蛋白重链与轻链 AP1 高尔基体内体笼形蛋白重链与轻链 AP3 高尔基体溶酶体，植物液泡COP1 ARF COP 高尔基体内质网COP II Sar1 Sec23/Sec24复合体，Sec 13/31复合体，Sec 16内质网高尔基体与膜泡运输有关的马达蛋白有 3类：一类是动力蛋白（dynein） ，可向微管负端移动；另一类为驱动蛋白（kinesin）可牵引物质向微管的正端移动；第三类是肌球蛋白（myosin）,可向微丝的正极运动。熟悉： 两种蛋白质糖基化修饰的基本过程。信号假说与蛋白质分选。溶酶体的生物发生初级溶酶体是在高尔基体的 trans面以出芽的形式形成的，其形成过程如下：17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
