细胞生物学知识点总结

1细胞生物学细胞是构成有机体的基本单位是代谢与功能的基本单位是有机体生长与发育的基础是遗传的基本单位、基本共性相似的化学组成由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜同时含有两种核酸蛋白质合成的机器─核糖体以一分为二的方式进行分裂原核细胞遗传的信息量小，DNA为裸露的环状双螺旋分子,没有核膜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一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢子大多数细菌的直径在0.5~5μm之间细胞壁主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元，以β（1-4）糖苷键连接成大分子。革兰氏阳性菌细胞壁含高达90％的壁酸，而革兰氏阴性菌细胞壁仅含5%核糖体：•部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细胞质中。•沉降系数为70S。。•由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成。•30S的小亚单位对四环素与链霉素敏感，50S的大亚单位对红霉素与氯霉素敏感。质粒(plasmid)：除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是裸露的环状DNA分子，质粒常用作基因重组与基因转移的载体普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关，后者为中空管子，与传递遗传物质有关。蓝藻细胞的结构又称蓝细菌，最复杂的原核细胞,是最简单的自养生物。直径约10μm1中心质2光合作用片层3细胞质内含物4细胞表面结构5细胞分裂:一分为二的分裂方式2古核细胞(古细菌)•生活在极端环境中，如：产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌。•1、细胞壁•2、遗传装置•3、核小体结构•4、核糖体•5、5SrRNA•三大界:原核生物界,古核生物界,真核生物界真核细胞•(一)以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统•(二)以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统•(三)由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，把这种现象称之为细胞体积的守恒定律。原核细胞与真核细胞的比较特征原核细胞真核细胞细胞膜有多功能有核膜无有染色体一个环状DNA分子，不与蛋白质结合线状多染色体核仁无有内质网等细胞器无有核糖体70S80S核外DNA质粒DNA线粒体DNA叶绿体DNA细胞壁主要成分为氨基糖与壁酸动物细胞无植物主要为纤维素3细胞骨架无有增殖无丝分裂有丝分裂为主•1、病毒是非细胞形态的生命体•病毒的组成成分:蛋白质、核酸•病毒（virus）——核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体•(1)没有独立的代谢与能量转化系统•(2)病毒的增殖方式(复制)•(3)每个病毒仅含一个核酸分子:DNA或RNA•类病毒（viroid）——仅由感染性的单链环状RNA分子组成,没有蛋白质外壳.不编码蛋白质•朊病毒（prion）——仅由感染性的蛋白质亚基构成病毒在细胞内增殖（复制）1.吸附注射方式2.侵入胞吞作用微伤口或昆虫媒介3.复制4.成熟5.释放膜是真核细胞的重要结构，包括细胞质膜、内膜，习惯上把细胞所有膜结构统称为生物膜流动镶嵌模型•1.组成细胞膜的脂类物质构成脂双层结构•2.蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面•主要强调:膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性膜脂•:主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。磷脂•磷脂含量最高.可分为两类:甘油磷脂和鞘磷脂•甘油磷脂具有一个极性头部（胆碱、磷酸、甘油）和两个非极性（脂肪酸）的尾部（心磷脂除外）•磷脂酰胆碱，PC，旧称卵磷脂•磷脂酰肌醇，PI•鞘磷脂（SM）在脑和神经细胞膜中特别丰富。以鞘胺醇（sphingoine）为骨架，与一条脂肪酸链组成疏水尾部，亲水头部也含胆碱与磷酸结合。原核细胞、植物中没有鞘磷脂。胆固醇:主要存在真核细胞膜上，植物细胞膜中含量较少，其功能是提高双脂层的力学稳定性，调节双脂层流动性，降低水溶性物质的通透性。•膜脂的四种热运动方式:(1)沿膜平面的侧向运动（基本运动方式）4(2)脂分子围绕轴心的自旋运动(3)脂分子尾部的摆动(4)层脂分子之间的翻转运动膜脂的特性和功能:•双层性:膜脂都是两性物质，都具有亲水的极性头和疏水的非极性的尾，大多数磷脂和糖脂在水溶液中能够自动形成双分子层结构可塑性膜的基本骨架脂质体:是一种人工膜,在水中，搅动后磷脂形成双层脂分子的球形脂质体•研究膜蛋白的功能•作为药物或酶等的载体•脂质体中裹入DNA可用于基因转移膜蛋白•1)外在(外周)膜蛋白:水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合，易分离•(2)内在（整合）膜蛋白:水不溶性蛋白，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离•与膜脂结合的方式•(1)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•a)形成α螺旋b)形成β折叠•(2)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形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用•(3)某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子,插入脂双层之间,进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力,还有少数蛋白与糖脂共价结合••(3)脂连接(锚定)蛋白:通过共价键的方式同脂分子结合，位于脂双层的外侧。同脂的结合有两种方式，一种是蛋白质直接结合于脂双分子层，另一种方式是蛋白并不直接同脂结合，而是通过一个糖分子间接同脂结合.膜蛋白的运动•随机移动•定向移动•局部扩散膜蛋白的功能转运连接受体酶膜糖通过共价键同膜脂或膜蛋白相连，即以糖脂或糖蛋白的形式存在于细胞质膜上•糖同氨基酸的连接主要有两种形式O-连接N-连接•细胞质膜上所有的膜糖都位于质膜的外表面，内膜系统中的膜糖则位于内表面。甘露糖岩藻糖N-乙酰葡萄糖胺唾液酸N-乙酰半乳糖胺膜糖的功能•提高膜的稳定性，增强膜蛋白对细胞外基质中蛋白酶的抗性•参与细胞的信号识别、细胞的粘着、细胞免疫•糖蛋白中的糖基还帮助新合成蛋白质进行正确的运输和定位细胞膜的基本特征•膜的流动性：1膜脂的流动2.膜蛋白的流动5意义：•酶活性•物质运输•信号转导•发育与衰老•质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件影响脂流动性的因素•温度•膜脂的结构和组成(脂肪链的长度、饱和程度)•胆固醇的影响•卵磷脂和鞘磷脂比值影响膜蛋白运动的因素(a)细胞质膜下的骨架结构与膜整合蛋白结合限制膜蛋白移动(b)细胞外基质中的某些分子与膜整合蛋白结合限制列膜蛋白的移动;(c)膜蛋白与另一细胞的膜蛋白作用限制了自身的移动;(d)膜中其他不动蛋白限制了膜蛋白的移动膜的不对称性指质膜内外两层的组分和功能的差异1.膜脂的不对称性2.膜蛋白的不对称性3.膜糖的不对称性4.不对称性的意义：膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性。保证了生命活动的高度有序性。细胞膜的功能边界与通透性屏障酶的结合位点运输作用信号检测细胞间通讯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、赋予细胞质膜既有很好的弹性又具有较高强度、并协助质膜完成多种生理功能红细胞膜蛋白的主要成分包括:血影蛋白、肌动蛋白;血型糖蛋白、带3蛋白;锚定蛋白、带4.1蛋白等细胞表面:细胞膜细胞外被细胞外基质(植物细胞壁)细胞间的连接结构细胞表面的特化结构(如膜骨架等)细胞外被•1.结构组成：指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链。又称糖被或糖萼•2.功能:不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用,并与细胞表面的抗原性有关。•6细胞外基质(动物细胞)由细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子，主要是一些多糖和蛋白，或蛋白聚糖所构成的网络结构1结构蛋白:胶原和弹性蛋白,它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性;构成细胞外基质的骨架结构2.蛋白聚糖:它们能够形成水性的胶状物,具有抗挤压能力;形成细胞外基质的基质3.粘着蛋白:纤粘连蛋白和层粘连蛋白，它们促使细胞同基质结合胶原蛋白胶原:水不溶性纤维蛋白刚性及抗张力强度最大,构成细胞外基质的骨架结构在不同组织中，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胶原蛋白的基本结构单位是原胶原，原胶原是由三条α-肽链组成的纤维状蛋白质，相互拧成三股螺旋状构型弹性蛋白:是弹性纤维的主要成分弹性纤维与胶原纤维共同存在，赋予组织以弹性和抗张能力蛋白聚糖是由糖胺聚糖（GAG）以共价的形式同线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物,•糖胺聚糖:是由重复二糖单位构成的无分支长链多糖二糖单位是氨基己糖糖醛酸;糖胺聚糖的类型:透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。功能形成了所谓的细胞外基质的基质赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力；细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成信号的传导纤连蛋白(FN)血浆纤连蛋白是二聚体,由两条相似的A链及B链组成,整个分子呈V形每个亚单位由数个结构域构成，RGD三肽序列是为细胞识别的最小结构单位功能:①介导细胞粘着:在FN的分子上既有与胶原结合的结构域，又有与细胞膜结合的结构域。这样，FN可以介导细胞外基质与细胞进行结合②影响细胞的迁移层粘连蛋白层粘连蛋白由一条重链和两条轻链构成;结构上呈现十字形功能:动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一;细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：a)与Ⅳ型胶原的结合部位；b)与细胞质膜上的整合蛋白结合的Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。基膜•是细胞外基质的特异区•功能:基膜不仅对组织结构起支持作用，同时也是渗透性的障碍，调节分子和细胞的运动组成：鼠蛋白基底膜蛋白层粘连蛋白IV型胶原7胞外基质的功能•将细胞粘连在一起构成组织•对细胞的形态和细胞活性的维持有重要作用•同一些生长因子和激素结合进行信号传导细胞识别细胞识别的特性:选择性或特异性细胞的糖被可作为识别的标志，让其它与之相互作用的细胞识别细胞识别引起的细胞反应，大致有三种类型:•内吞（吞噬）•细胞粘着•信号传导细胞黏着在细胞识别的基础上,同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。1.细胞黏着分子:跨膜糖蛋白钙粘着蛋白：细胞外片段含有4个结合结构域，有一个跨膜区和一个小的细胞质结构域选择蛋白组成：类凝集素域类EGF结构域结构域类型：L-选择蛋白E-选择蛋白P-选择蛋白免疫球蛋白超家族：Ig结构域整联蛋白是αβ亚单位形成异二聚体大多数整联蛋白介导细胞与细胞外基质相连少数整联蛋白介导细胞与细胞的黏着其中①、②、④是钙依赖性的，③为钙非依赖性的2.作用方式•同亲性•异亲性•中介分子介导细胞连接(一)封闭连接(紧密连接)通常位于上皮顶端两相邻细胞•功能:连接细胞;封闭作用;隔离作用阻止细胞外分子通过阻止质膜分子扩散(二)锚定连接(斑块连接)1.锚定连接的组成成分:跨膜连接的糖蛋白细胞内附着蛋白细胞质骨架（肌动蛋白纤维中间纤维微管纤维）2.锚定连接的类型桥粒连接同中间纤维相连粘着连接:同肌动蛋白纤维相连3.细胞黏着、锚定连接在细胞与环境互作中的作用桥粒连接桥粒(完全桥粒):细胞-细胞半桥粒:细胞-胞外基质粘着连接粘着带:细胞-细胞粘着斑:细胞-胞外基质(三)通讯连接•一种特殊的细胞连接方式，它除了有机械的细胞连接作用之外，还具有传递信息的功能。•1.间隙连接•2.化学突触•3.植物胞间连丝8