细胞生物学期末复习

第一章绪论1.细胞的大小及体积的恒定取决于：1.体积与表面积的关系2.细胞内关键分子的浓度2.真核细胞膜的结构体系：生物膜体系；细胞骨架体系；遗传信息表达体系第二章细胞生物学研究方法1.分辨率：r=0.61λ/nsinα提高分辨率（放大倍数）：减小λ；增大角孔径越大；增大介质折射率；3.显微镜结构：①照明系统②光学放大系统③机械装置倒置显微镜不同点在于物镜与照明系统的位置颠倒，用于显微操作。电子显微镜：透射电子显微镜、扫描电子显微镜4.细胞膜的不对称性研究方法：冷冻蚀刻技术5.细胞系（cellline）：原代培养细胞经首次传代成功即为细胞系。6.细胞株（cellstrain）：从培养细胞中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群。7.克隆（clone）：指由同一个原始细胞通过有丝分裂产生的遗传性状一致的细胞群。8.动物细胞培养方法：贴壁培养、悬浮培养培养特性：细胞贴壁、接触抑制9.离心分离技术：速度离心、等密度离心速度离心：用途：分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。原理：被分离物质体积的差异速度离心分为差速离心和移动区带离心差速离心：特点：介质密度均一；速度由低向高，逐级离心。移动区带离心：介质密度较低，介质的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小密度。原理：介质密度梯度平缓，分离物按各自的沉降系数以不同的速度沉降而达到分离。等密度离心：用途：分离密度不等的颗粒。原理：样品各成分在连续梯度的介质中经过一定时间的离心则沉降到与自身密度相等的介质处，并停留在那里达到平衡，从而将不同密度的成分分离。分离细胞的组分或生物大分子操作原则：体积和沉降系数差别大，差速离心；密度差别大，密度梯度离心10.层析分离技术：分离蛋白质⑴凝胶过滤层析：根据蛋白质的大小和形状⑵亲和层析：根据生物分子间的特异结合⑶离子交换层析：根据蛋白质所带电荷的差异11.PCR技术：聚合酶链式反应，用于扩增目的DNA第三章细胞质膜与跨膜运输1.细胞质膜:膜脂+膜糖+膜蛋白2.膜脂主要包括磷脂、鞘脂和胆固醇三种类型。3.脂质体：能够在水溶液中自我装配成脂双层的球状结构，这种结构称为~脂质体可用作生物膜的研究模型，并可作为生物大分子与药物的运载体，因此脂质体不仅是研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质的极好材料，同时在基因转移药物治疗方面有着诱人的应用前景。4.膜糖：细胞质膜上所有膜糖都位于质膜外表面，内膜中的膜糖则位于内表面ABO血型抗原是一种糖脂,其寡多糖部分具有决定抗原特异性的作用。ABO血型决定子是短的、分支寡糖链，A血型的人具有一种酶，能将N-乙酰半乳糖胺添加到糖链末端；B血型的人具有在糖链末端添加半乳糖的酶，AB血型的人具有上述两种酶；O血型的人缺少上述两种酶。5.膜蛋白：整合蛋白、外周蛋白、脂锚定蛋白跨膜蛋白（整合蛋白）的跨膜区为一般为α螺旋,也有的是β折叠，如孔蛋白；外周蛋白可用高盐或碱性pH条件分离；最容易分离出来。6膜蛋白功能：.运输蛋白：转运特殊的分子和离子进出细胞；酶：催化相关的代谢反应;连接蛋白：连接作用；受体：起信号接收和传递作用。7.膜蛋白研究方法：⑴膜蛋白分离：用去垢剂分离小的跨膜蛋白离子型去垢剂十二烷基磺酸钠SDS：可使细胞膜崩溃，并与膜蛋白疏水部分结合，而且破坏膜内部蛋白非共价键，使蛋白质变性，故不宜用于分离膜蛋白。非离子型去垢剂Triton-X100：是常用温和型去垢剂，溶解膜脂，蛋白质不变性。⑵膜蛋白在膜中位置测定：对蛋白质进行标记或修饰实验⑶膜蛋白功能测定：脂质体法8.细胞膜的特性：⑴膜不对称性：表现在膜脂分布、膜蛋白分布、膜糖分布的不对称性研究方法：冷冻断裂（蚀刻）技术、放射性标记法、脂酶处理法⑵膜的流动性：由脂和蛋白质的流动引起研究方法：人鼠细胞融合实验、淋巴细胞的成斑和成帽反应、荧光漂白恢复、电子自旋共振谱技术9.影响膜流动性的因素：了解（选择题）⑴胆固醇：相变温度以上，胆固醇的含量增加会降低膜的流动性；相变温度以下则相反⑵脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，使膜流动性增加。⑶脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。⑷卵磷脂/鞘磷脂：该比例高则膜流动性增加。⑸相变温度越高，流动性越弱。10.物质运输种类：⑴小分子—穿膜运输：被动运输：简单扩散、协助扩散；主动运输⑵大分子—膜泡运输：内吞作用：吞噬作用、胞饮作用；外排作用11.物质穿透能力（选择题）⑴脂溶性越强越易直接穿膜，如：甾类激素、苯；⑵小非极性分子能直接穿膜，如：O2、N2；脂溶性与分子大小比，前者影响更大。⑶不带电荷的小极性分子能直接穿膜，如：H2O、乙醇、尿素、甘油⑷不带电的大的极性分子和各种离子不能直接穿膜，需依赖运输蛋白。如：葡萄糖、Na+12.物质穿膜运输小结.跨膜运输：小分子、离子等物质穿越质膜的运输区别：主动运输是物质从高浓度向低浓度运输，需消耗ATP；被动运输是物质通过扩散由高浓度向低浓度，不消耗ATP主动运输的意义：⑴保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必须的营养物质，即使这些营养物质在周围环境或表面浓度很低；⑵能将细胞内各种物质排到细胞外，即使这些物质在细胞外浓度比细胞内浓度高得多；⑶维持一些无机离子在细胞内恒定和最适浓度。被动运输的意义：被动运输可能使细胞在不消耗能量的情况下获得自己所需要的物质，保证了生命体各种生理活动的有序进行。12.离子载体：⑴通道形成离子载体：短杆菌肽A⑵离子运载离子载体：缬氨霉素14.细胞质膜通透性的选择性（选择题）：脂溶性：脂溶性越强，越易通过；分子大小：越小越好，能够扩散的最小分子是水分子；带电性：带电荷的分子或离子不能自由扩散。15.离子通道类型：电压门控通道:闸门的开闭受膜电压控制配体门控通道:闸门的开闭受化学物质(配体)调节机械门控通道：通道的打开受力的作用。16.离子分布：钙离子分布胞外和内质网；钠离子细胞外；钾离子细胞内（电位：外正内负）17.协同运输：一种物质的逆浓度梯度穿膜运输依赖于另一种物质的顺浓度梯度的穿膜运输，二者协同进行，是一种间接消耗ATP的主动运输方式。第四章细胞环境与互作1.细胞外基质：细胞向细胞外分泌的一群大分子，这些大分子在细胞间交织连接形成网状结构，称为~分为：⑴蛋白聚糖：糖胺聚糖&多肽，形成水性胶状物；⑵结构蛋白：如胶原和弹性蛋白；⑶黏着蛋白：如纤连蛋白和层黏连蛋白2.青霉素能够抑制细菌细胞壁肽聚糖装配后形成肽侧链的酶的活性，没有了侧链，细菌细胞就不能抵抗正常的渗透压；青霉素主要对革兰氏阳性菌起作用，因为革兰氏阴性菌的细胞壁中肽聚糖含量少，对青霉素不敏感。3.荚膜是细菌在适当环境条件下形成的细胞最外面保护层，主要成分是多糖和少量多肽，不是细菌的必须结构，但是它的形成能够更好地保护细菌，同时提高细菌的感染力，所以需要高温高压灭菌。4.细胞的识别系统：抗原-抗体的识别；酶与底物的识别；细胞间的识别识别反应：内吞、细胞黏着、信号反应5.细胞黏着分子：①选择蛋白②免疫球蛋白的超家族中某些成员③钙黏着蛋白④整联蛋白家族中某些成员其中①、③、④是钙依赖性的，②为钙非依赖性的6.连接方式：①紧密连接②斑块连接③通讯连接7.紧密连接的意义：连接作用；防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在脂分子层的流动；维持细胞极性，有利于物质的跨膜运输。8.斑块连接分为：黏着连接（黏着带、黏着斑）、桥粒（桥粒和半桥粒）区分黏着连接：细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白相关称为黏着连接。涉及两细胞间：黏着带（主要蛋白为钙黏着蛋白和肌动蛋白）细胞同细胞外基质相连：黏着斑（整联蛋白和肌动蛋白）桥粒：细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种黏着连接方式称为桥粒。涉及两细胞间：桥粒（主要蛋白为钙黏着蛋白和中间纤维）细胞同细胞外基质相连：半桥粒（整联蛋白和中间纤维）9.通讯连接的方式：间隙连接（动物细胞）胞间连丝（植物细胞）10.间隙连接可在细胞间形成电偶联或代谢偶联,以此来传递信号；主要结构：连接子胞间连丝由两个细胞的光面内质网衍生而来。第五章细胞通讯1.细胞通讯：在多细胞生物中，细胞间或细胞内通过高度精确和高效的接收信息的通讯机制，并通过放大引起快速的细胞生理反应或者引起基因活动，而后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动，使之成为生命的统一体对多变的外界环境做出综合性反应。2.过程：细胞信号传导、信号转导、终止细胞信号传导：强调信号的产生与细胞间传送；信号的合成、分泌、传递信号转导：强调信号的接收与接受后信号转换的方式和结果；包括信号的识别、转移、转换3.信号分子：激素、局部介质、神经递质4.第一信使：水溶性信号分子（如神经递质）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，称第一信使。第二信使：由细胞表面受体转换而来的细胞内信号，起信号转换和放大的作用；如cAMP、cGMP、IP3（肌醇三磷酸）、DAG（二酰甘油）、Ca2+。细胞表面受体：多为膜上的功能性糖蛋白，同亲水性信号分子作用，传递信息。细胞内受体：同脂溶性的小的信号分子结合。表面受体类型：①离子通道型受体；②G蛋白偶联型受体；③酶偶联的受体。5.分子开关：G蛋白（能与GTP或GDP结合）组成：αβγ，α和γ属脂锚定蛋白，βγ紧密结合；α亚基结合GDP失活，结合GTP活化小G蛋白活性添加6.磷酸化：磷酸激酶使蛋白+Pi活化；去磷酸化：磷酸酶使蛋白-Pi失活7.PKA信号途径过程：配体与受体结合，受体构象改变，与G蛋白结合，G蛋白的α亚基释放GDP，结合GTP而活化，G蛋白解离出α和βγ。α亚基与腺苷酸环化酶结合使其活化，腺苷酸环化酶将ATP转化为cAMP，cAMP作用于蛋白激酶A，信号放大引起细胞反应，调节基因表达和细胞生理活动。8刺激型受体Ｒs和刺激型Ｇ蛋白(Gs)；抑制型受体Ｒi和抑制型Ｇ蛋白(Gi)Gi调节模型①通过α亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；②通过βγ亚基复合物与游离Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸环化酶的活化。9.PKC信号途径:配体与受体结合，受体构象改变，与G蛋白结合，G蛋白的α亚基释放GDP，结合GTP而活化，G蛋白解离出α和βγ。α亚基与磷脂酶C结合使其活化，将膜上的磷脂酰肌醇二磷酸PIP2分解为两个细胞内第二信使：二酰甘油DAG和肌醇三磷酸IP3；IP3动员细胞内质网释放钙离子到细胞质中与钙调蛋白结合，随后参与一系列反应；而DAG在钙离子的协同作用下激活蛋白激酶C，通过蛋白激酶C引起级联反应，进行细胞应答。10.钙离子位于：胞外、内质网、线粒体；依赖于钙调蛋白调控植物叶片中气孔直径的调节：当脱落酸水平升高时，质膜中钙离子通道打开，由于钙离子的流入，导致细胞内贮藏的钙离子释放到胞质溶胶，使其钙离子浓度大大升高，导致质膜的钾离子输入通道关闭，并打开钾离子输出通道，钾离子外流，胞质溶胶中离子浓度降低，膨压降低，叶孔缩小。11.Ras途径：Ras非活性状态下，RTK受体以单体形式存在于质膜中，Ras的鸟苷结合位点被GDP占据；受体与配体结合，促使受体二聚化，并导致受体细胞质结构域的自我磷酸化，新形成的磷酸酪氨酸作为Gra2-Sos蛋白的结合位点，当Gra2-Sos蛋白与受体结合后可诱导Ras蛋白进行GTP与GDP交换；GTP激活的Ras作为Raf的结合位点，将这种激酶定位到质膜上，激发MAP蛋白激酶级联系统，最终调节下游的基因表达。11.嗅觉、味觉产生过程：气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产生cAMP，开启cAMP门控阳离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅觉或味觉。12.光信号传导：光信号→激活Rh→活化Gt→激活cGMP磷酸二酯酶→水解cGMP，浓度降低→关闭Na+离子通道→离子浓度下降→膜超极化→神经递质释放减少→视觉反应。13.PKG：cGMP的靶蛋白，含有一个催化亚基和一个同cGMP结合的调节亚基。14.NO的作用机理：乙酰胆碱结合血管内皮细胞外表面，使细胞质中Ca2+浓度升高，Ca2+进入细胞后激活一氧化氮合酶，使其利用精氨酸生成了NO，NO跨过细胞质膜扩散到临近的平滑肌细胞，激活鸟苷酸环化酶，催化GTP生成cGMP，引起平滑肌舒张，血管扩张、血流