医学细胞生物学_.docx

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10页 共10页细胞（cell）：生物有机体形态结构和功能的基本单位细胞生物学（ cell biology）：从细胞整体、超微和分子水平上研究细胞的结构和生命活动规律的科学医学细胞生物学（medical cell biology）;应用细胞生物学的理论和方法，主要研究人体细胞的形态结构与功能等生命活动规律和人类疾病发生、发展及其防治的科学生物大分子（biological macromolecule）:相对分子质量巨大，结构复杂的分子，如蛋白质、核酸、酶。肽键（peptide bond）：氨基酸彼此之间通过肽键相连接氨基酸残基（

2、residue）：在多肽链中，各氨基酸因脱水而氨基不全，成为氨基酸残基酶（enzyme）：活细胞中产生的生物催化剂核酶（ribozyme）：具有活性的RNA分子内膜系统（endomembrane system）:在结构、功能和发生上有一定联系的膜性细胞器细胞膜（cell membrane）：包围在细胞质外周，将细胞与外界微环境分割，从而形成一道特殊屏障生物膜（biomembrane）：细胞膜和细胞内膜合称为生物膜细胞表面（cell surface）:以质膜为主体，包括质膜、质膜外表面的细胞被以及质膜内测的膜下胞质溶胶细胞识别（cell recognition）：细胞对同种和异种细胞的识别，以及

3、对自己和异己物质的识别现象膜脂（membrane lipid）：生物膜上的脂类，包括磷脂、胆固醇、糖脂膜蛋白（membrane protein）：生物膜所含的蛋白，包括外在膜蛋白和内在膜蛋白膜糖类以糖蛋白或糖脂的形式存在于真核细胞膜的外表面主动运输（active transport）:细胞膜利用能量来驱动物质逆浓度梯度方向的运输被动运输（passive transport）:物质顺浓度梯度，由浓度高的一侧通过摸运输到浓度低的一侧，不消耗代谢能的运输方式。伴随运输（co-tansport）：由离子浓度梯度驱动的主动运输过程内吞作用（endocytosis）：被摄入物质附着于细胞表面后，膜表面发生

4、内陷，由细胞膜把环境中的大分子和颗粒物质包围成小泡，脱离细胞膜进入细胞内的转运的过程胞吐作用（exocytosis）：细胞内某些物质由膜包围成小泡从细胞内部逐渐移到质膜下方，小泡膜与质膜融合，把物质排到细胞外的过程膜抗原（membrance antigen）:表示细胞属性的标志，多为镶嵌在细胞膜上的糖蛋白和糖脂膜受体(membrance receptor):外来的异物和病原体，体内生命活动的调节物质可与细胞上特异性蛋白质分子结合，这种特异蛋白质分子叫膜受体细胞连接（cell junction）：为了各细胞间的统一和促进细胞间所必需的相互联系，相邻细胞密切接触的区域特化，形成一定的连接结构内膜系

5、统（endomembrane system）:在结构、功能和发生上有一定联系的膜性细胞器（除了线粒体）信号肽（signal peptide）：位于蛋白质上一段1530个连续的氨基酸顺序信号斑（signal patch）：位于蛋白质不同位置的氨基酸顺序在多肽链折叠后形成的一个斑块信号假说(signal hypothesis):新合成的蛋白质分子N端有一段信号肽，该信号肽一合成可被细胞质中的信号识别颗粒识别并结合，通过信号肽的疏水性引导新生肽跨脂双分子层进入ER腔或直接整合在ER膜上信号肽具有决定蛋白质在细胞内去向或定位的作用溶酶体（lysosome）:内含多种水解酶，具有分解内源性和外源性物质功

6、能的一种膜性细胞器膜流（membrane flow）：细胞中各种膜性结构之间的相互联系和转移现象细胞氧化（cellar oxidation）、细胞呼吸（cellar respiration）：细胞内的氨基酸、脂肪酸、单糖等供能物质在一系列酶的作用下，消耗氧气，产生二氧化碳和水，放出能量的过程核糖体（ribosome）、核糖核蛋白（ribonucleoprotein）：由多种rRNA和蛋白质结合成的复合蛋白，是具有催化能力的多酶复合体多聚核糖体（polyribosome）：多个核糖体同时结合在一个mRNA分子上进行蛋白质合成遗传密码（gennetic code）:mRNA上决定蛋白质分子中氨基酸

7、顺序的碱基序列所编码的遗传信息反密码子（anticodon）：tRNA上反密码子环上的三个碱基细胞骨架（cytoskeleton）： 是由位于细胞质的蛋白质纤维组成的网架系统。包括微管、中等纤维、微丝。细胞核（nucleus）是真核细胞中由双层单位膜包围核物质而形成的多态性结构，储存遗传信息、进行DNA复制和RNA转录，是细胞生命活动的调控中心核纤层（nuclear lamina）: 内核膜的内表面有一层网架状纤维蛋白质，叫核纤层（nuclear lamina）。染色质（chromatin）：细胞核内能被碱性物质染色的物质，是遗传信息的载体染色体(chromosome)：当细胞开始进行有丝分裂

8、时，染色质高度折叠、弯曲而凝缩成条状或棒状，称为染色体常染色质（euchromatin）：处于分散状态，具有功能活性（能活跃进行DNA复制和转录）的染色质异染色质（hererochromatin）：成凝集状态，转录不活跃或无功能活性的染色质核型（karyotype）：根据染色体相对大小、着丝粒的位置、臂的长短、次缢痕及随体的有无乃至带型等特征，把某种生物体细胞中全套染色体按同源染色体配对，依次排列起来，就构成了这一个个体的核型细胞周期（cell cycle）、细胞增殖周期（cell generation cycle）：指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束所经历的整个过程细胞通讯（ce

9、ll communication）：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反应的过程。信号转导（signal transduction）：在信号传递中，细胞将细胞外信号分子携带的信息转变为细胞内信号的过程称为细胞的信号传导信号分子（signal molecule）：是细胞的信息载体，种类繁多，可以是物理信号，也可以是化学信号。如：光、热、声、辐射、激素、神经递质、气体分子等。受体（receptor）是细胞表面或亚细胞组分中的一种生物大分子物质，可以识别并特异性地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后引起特定的生物效应。 广义概念：受体是指接

10、受任何刺激，包括化学信号刺激、物理信号刺激（如光、机械刺激等）和病原生物刺激，并能产生一定细胞反应的生物大分子物质。配体（ligand）：能与受体特异性结合的外界信号统称为配体。膜受体的分类：离子通道受体 与G蛋白相偶联的受体 生长因子受体 细胞膜的不对称性：1、膜质组分的不对称性 2、膜蛋白分布的不对称性 3、膜糖分布的不对称性细胞膜的流动性：膜质分子的运动：1、横向扩散2、旋转运动3、摆动运动4、伸缩震荡运动5、翻转运动6、旋转异构运动 膜蛋白的运动：横向扩散 旋转扩散影响膜流动的因素：1、脂肪酸链的长度和不饱和程度 2、胆固醇在相变温度的上下 3、卵磷脂与鞘磷脂的比值 4、嵌入蛋白质的数

11、量流动镶嵌模型的论点：流动的脂类双分子层构成了细胞膜的连续主体，蛋白质分子无规则地分散在脂类的海洋中。构成膜的脂双层具有液晶态的特性，既具有晶体分子排列的有序性，又有液体的流动性。该模型强调了膜的流动性和不对称性，也对膜的复杂性提供了物质基础 不足：忽视了蛋白质分子对脂类分子流动性的控制作用，忽视了膜的各个部分流动性的不均一性等磷酸二酯键是核苷酸之间的连接方式细胞是生命活动的基本单位：1、细胞是构成生物有机体的基本结构单位，2、细胞是代谢与功能的基本单位；3、细胞是生物有机体生长和发育的基本单位；4、细胞是遗传的基本单位生命是物质的，物质是运动的，生命是物质运动的一种特殊形式。构成生命物质的各

12、种化学元素在自然界都能找到，有这些元素经过一系列组装过程逐步构成生物体的各种小分子物质和大分子物质，再有这些小分子和大分子物质组装成生物体的基本结构单位细胞蛋白质二级结构是指在一级结构的基础上多肽链主链沿中心轴盘绕、折叠所形成的主链构象，维系二级结构稳定性的化学键是氢键。蛋白质二级结构的主要形式有-螺旋、-折叠、-转角和无规则卷曲等基本类型DNA分子双螺旋结构的要点：1、DNA分子是由两条脱氧多核苷酸以反向平行的方式绕一条主轴向右盘绕形成的双螺旋结构分子，2、在双螺旋结构中，脱氧核糖和磷酸构成多核苷酸的骨架，位于链外侧，而碱基都位于链的内侧3、两条多核苷酸链间的碱基通过氢键结合，有规律的互补配

13、对4、每一对碱基位于同于平面上，垂直于双螺旋的主轴RNA分子为单链结构的核苷酸链，一般为线形，在某些RNA分子中存在互补序列，可以通过局部回折形成双螺旋结构mRNA是由一条多核苷酸构成，由DNA指导通过转录形成，在蛋白质合成过程中作为模板tRNA的二级结构为三叶草型，三级结构为倒L型。功能为转运游离的氨基酸，参与蛋白质合成rRNA为单链核苷酸，局部形成双螺旋结构。真核细胞中有5S、5。8S、18S、28S四种。其与蛋白质共同构成核糖体，参与细胞内蛋白质的合成酶的特性：高度的催化能力 高度特异性 高度不稳定性 活性可调性核糖体功能：参与蛋白质的生物合成，组织mRNA和tRNA的识别结合，催化肽键

14、形成，控制蛋白质多肽链的合成过程 核糖体重要活性部位：1、mRNA结合位 2、氨酰tRNA和肽基tRNA结合位 3、转肽酶部位 4、中央管与出口位原核细胞和真核细胞的相同点：1、细胞表面都有脂双分子层构成的细胞膜；2、都有遗传物质DNA和RNA两种核酸；、都有蛋白质的合成机器核糖体；4、都已一分为二的方式进行细胞分裂；5、都能独立进行生命活动；6、两者遗传密码及代谢过程中的一些酶类都是一特征原核细胞真核细胞大小较小较大细胞核无核膜、核仁有核膜、核仁细胞壁成分为肽聚糖、磷壁酸成分主要为纤维素细胞质除核糖体外无其他细胞器，无胞质环流有各种细胞器及胞质环流内膜系统无复杂，分化成各种膜性细胞器细胞骨架

15、无有微管、微丝、中间纤维等核糖体有，70S有，80S中心粒无有染色体1条，裸露，细胞质中多条，细胞核内基因表达转录与翻译同时同地转录在核内，翻译在细胞质中运动鞭毛和简单原纤维微管、微丝、鞭毛、纤毛营养方式吸收或光合作用吸收、光合、胞吞作用细胞分裂无丝分裂以有丝分裂为主物质运输：穿膜运输 ：被动运输：简单扩散 通道扩散 闸门通道 电压闸门通道 配体闸门通道 载体扩散 主动运输：离子泵 伴随运输 同向运输 逆向运输 膜泡运输：胞吞作用：吞噬作用 吞饮作用 受体介导 胞吐作用载体扩散的特点：1、载体蛋白具有高度的特异性 2、通过载体易位机制转运 3、载体蛋白的饱和性膜受体分子结构：调节单位（分辨部或

16、转换器） 催化单位（效应部） 转换单位（传导部）膜受体的特性：1、受体的特异性 2、可饱和性 3、高度亲和力 4、可逆性 5、特定的组织定位膜受体的分类：离子通道受体 与G蛋白相偶联的受体 生长因子受体膜受体的功能：细胞识别的分子基础 参与信息的传递 激素受体参与体液调节 递质受体参与神经调节细胞膜功能：1、为细胞生命活动提供相对稳定的内环境 2、选择性物质运输，包括代谢底物的输入和代谢产物的输出，伴随着能量的传递 3、提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递 4、为多种酶提供结合位点，使酶促反映高效而有序地进行 5、介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接 6、参与形成具有不同功能的细胞特化

17、结构细胞识别的分子基础是细胞表面受体间或受体与大分子间互补形式的相互作用，作用方式有三种：1、相同受体间相互作用2、受体与细胞表面大分子间相互作用3、相同受体与游离大分子间的相互作用细胞表面最显著的特化结构：微绒毛、内褶、纤毛、鞭毛细胞连接：紧密连接 黏合连接（带状桥粒 点状桥粒 半桥粒） 缝隙连接细胞膜功能：1、为细胞生命活动提供相对稳定的内环境 2、选择性物质运输，包括代谢底物的输入和代谢产物的输出，伴随着能量的传递 3、提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递 4、为多种酶提供结合位点，使酶促反映高效而有序地进行 5、介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接 6、参与形成具有不同功能的细

18、胞特化结构内膜系统包括：核膜 内质网 高尔基复合体 内体 溶酶体 过氧化物酶体 液泡各细胞器的标志酶：内质网 葡萄糖-6-磷酸酶 高尔基复合体 糖基转移酶 溶酶体 酸性磷酸酶和三偏磷酸酶 过氧化物酶体 过氧化氢酶内质网功能：RER：蛋白质合成：分泌性蛋白 膜镶嵌蛋白 溶酶体蛋白 可溶性蛋白 蛋白质运输：穿膜运输（膜镶嵌蛋白运输方式、可溶性蛋白直接转入细胞质） 转运小跑运输（出芽方式） 蛋白质修饰：蛋白质折叠 受到分子伴侣的调节 蛋白质糖基化 ：多肽链中特殊的氨基酸残基侧链上，以共价键连接上单糖和低聚糖形成糖蛋白的过程 SER：脂类的合成 糖原代谢 解毒作用：1、氧化和甲基化作用 2、转化作用

19、3、结合作用蛋白质与糖连接方式：1、N连接糖蛋白 天冬酰胺残基的NH2上 在RER腔内 2、O连接糖蛋白 丝氨酸或苏氨酸残基侧链OH上 高尔基体内信号识别颗粒的三个位点：信号肽结合位点 SRP受体结合位点 翻译暂停结合区域高尔基复合体的超微结构是由三部分构成：扁平囊 小囊泡 大囊泡高尔基复合体从顺面到反面分为四个不同的功能区：顺面管网结构 顺面膜囊 反面膜囊 反面管网结构高尔基复合体功能:1、蛋白质的糖基化 N-连接糖蛋白的糖基化 复合寡糖 高甘露糖 O-连接糖蛋白的糖基化 2、蛋白质水解作用 无活性的前体物质有活性的物质 3、蛋白质的分选与运输 溶酶体蛋白的分选与运输溶酶体酶的分类：核酸酶、

20、蛋白酶、糖苷酶、磷酸酶、脂酶、硫酸酯酶分类：1、初级溶酶体 2、次级溶酶体 自噬性溶酶体 自噬溶酶体 分泌溶酶体 异噬性溶酶体 3、残质体 脂褐素髓样结构含铁小体内含物电子密度较高的物质及脂滴成层排列的膜结构电子密度高的含铁颗粒分布神经细胞、心肌细胞肺泡细胞、肿瘤细胞正常的单核细胞、巨噬细胞溶酶体功能 1、消化作用 异噬作用（heterophagy）：对细胞外源物质消化作用 自噬作用（autophagy）：消化分解由于病理或生理因素而被损伤的或衰老的细胞器的过程 溶噬：溶酶体溶解溶酶体 粒噬（分泌自噬）：初级溶酶体吞噬分泌颗粒 胞外消化：由胞吐作用将内含水解酶分泌到细胞外消化细胞外物质 2、自

21、溶作用（autocytolysis）：溶酶体膜破裂，内含水解酶释放到细胞质中，导致细胞本身被消化的现象 3、参与免疫过程 对抗原识别、吞噬、降解、加工、称递给抗原特异性淋巴细胞作用，参与激活免疫应答过程 4、对激素分泌的调节作用过氧化氢酶体所含酶：氧化酶 过氧化物酶 过氧化氢酶 过氧化氢酶体功能：防止过氧化氢在细胞内堆积，保护细胞 氧化酶消耗游离氧分子，调节细胞中氧浓度，避免氧中毒 过氧化氢酶消除过氧化氢及其他有害物质对细胞的毒害 有些可参与核酸和糖代谢 调节细胞中氧张力、氧化解毒和参与氧化细胞整体性体现：粗面内质网经过芽生产生小泡，小泡经过脱粒运输到高尔基复合体成为小囊泡，经过高尔基复合体形

22、成分泌小泡内膜系统对生命活动的意义： 1、内膜系统中各细胞器膜结构的合成与分配是统一进行的，提高了合成效率，保证了膜结构的一致性，保证了膜蛋白在膜结构方向的一致性 2、内膜系统在细胞内形成了一些特定的功能区域和微环境 3、通过小泡分泌方式完成了膜的流动和特定功能蛋白的运输，保证了膜结构的更新，保证了一些具有杀伤性酶在运输过程的安全 4、细胞内多酶反应是在膜上进行的，内膜系统使这些酶反应不受干扰 5、增大表面积，提高表面积与体积的比值 6、区室的生成相对提高了重要分子的浓度，提高了反应效率电镜下线粒体的形态结构：线粒体功能：为细胞氧化作用和能量转换提供场所细胞呼吸四个步骤：1、糖酵解 2、乙酰辅

23、酶A的形成 3、三羧酸循环 4、电子传递和氧化磷酸化偶联线粒体具有自己的DNA以及复制、转录、翻译、加工的一套装置，因而具有独立编码、合成蛋白质的能力，但又在一定程度上受到细胞核基因的控制，因此线粒体是半自主性细胞器细胞内线粒体需要不断增殖更新，衰老和病变的线粒体被溶酶体消化分解，经过增值又不断产生新的线粒体。线粒体增殖的两种观点：在细胞质中重新形成；由原来的线粒体分裂或出芽而产生。现在普遍接受第二种观点，即线粒体先经过一个生长阶段，然后其中的DNA复制，内膜向中心内褶形成隔膜或线粒体中部缢缩而一分为二，部分线粒体以出芽方式增值线粒体的分裂方式：1、间壁分离 2、收缩分离 3、出芽分裂核糖体种

24、类：原核细胞核糖体 真核细胞细胞质核糖体 真核细胞细胞器核糖体（线粒体核糖体和叶绿体核糖体） 游离核糖体 附着核糖体核糖体的大小亚基之间可因细胞内环境的改变而发生聚合和分离，其中以Mg+浓度对其影响较大。当Mg+浓度为110mmol/L时，大小亚基形成完整的核糖体，当Mg+浓度小于1mmol/L时，核糖体分离成大小亚基，当Mg+浓度大于10mmol/L时，两个单核糖体聚合成二聚核糖体。rRNA在核糖体功能执行中的主导地位：1、rRNA在核糖体构建中的主导作用 2、rRNA在蛋白质合成中的主导作用微 管（microtubule) 中空圆柱状，横断面由13根原纤维围绕而成，原纤维由微管蛋白构成。微

25、管的类型：单管 二联管 三联管微观化学成分;微管蛋白微管蛋白的分类： a 、b 、g微管蛋白 微管蛋白的功能：1.维持细胞形态 2.参与细胞内物质运输 3.维持细胞器的空间定位分布4.构成纺锤体 5.作为中心粒、鞭毛和纤毛基本结构成分微 丝(microfilament) 实心纤维细丝 比微管细，更具有弹性，细胞中的微丝可成束、成网或纤维状，是可变的结构。微丝基本成分:肌动蛋白微丝的组装 G-肌动蛋白（单体 球状）F-肌动蛋白（聚合体 纤维状）微丝的功能 1.构成细胞的支架 2.参与细胞的运动 3.参与细胞分裂4.参与肌肉收缩 5.参与细胞内物质运输 6.参与受精作用中等纤维（ intermed

26、iate filament）基本结构：中等纤维蛋白共同结构域 ：a-螺旋杆状区 非螺旋区：头部 尾部由四个八聚体（原纤维）构成中等纤维功能：1.维持细胞器的空间定位2.增强细胞的机械强度 3.参与桥粒与半桥粒的形成 4.与细胞的分化有关 5、与遗传信息的传递有一定关系中心体由中心粒和中心球（中心粒旁基质）组成微管组成的细胞器：中心粒 纤毛 鞭毛中心粒由九组三联体微管环绕而成中心粒化学成分是微管蛋白和鸟苷酸。中心粒的功能：1.组织形成鞭毛和纤毛并参与细胞的有丝分裂，参与微管蛋白的合成、微管的聚合； 2.其上存在ATP酶与细胞能量代谢有关,为细胞运动和染色体移动提供能量 。 鞭毛：长而少 纤毛：短

27、而多 结构均以微管为主基本结构：九组二联管和两组中央管鞭毛波浪式运动 纤毛运动无规则核被膜包括内外两层单位膜、核周间隙、核孔复合体和核纤层。核孔复合体由胞质环、核质环、中央栓和轮辐四部分组成核纤层的组成：核纤层蛋白，包括A型、B型、C型核纤层蛋白核纤层的功能：细胞间期时，核纤层蛋白与核膜镶嵌蛋白相连，能保持核的形态与核孔复合体的位置；蛋白形成的网架还可以和染色质结合，为染色质提供附着点。核被膜裂解和重建都与核纤层有关核被膜功能：核膜将DNA与细胞质分隔开，保护DNA分子免受损伤；使 DNA的复制和RNA的翻译表达分隔开。 是物质交换的通道。 参与生物大分子合成。 参与门控转运蛋白 核定位信号帮

28、助亲核蛋白进入细胞核 门控转运机制染色质是由核酸和蛋白质组成的核蛋白复合体，主要成分是DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白核仁的超微结构：核仁相随染色质、纤维结构、颗粒成分、核仁基质核仁的功能：1、45SrRNA的转录 2、rRNA前体的加工 3、核糖体亚基的组装细胞的分裂方式：有丝分裂 无丝分裂 减数分裂减数分裂（meiosis）：是发生在有性生殖过程中的一种特殊的细胞分裂，其特征是细胞进行连续的两次的分裂，而DNA只复制一次，结果形成生殖细胞中染色体的树木减少一半减数分裂过程 减数分裂前间期：G1 S G2第一次减数分裂：前期I ：细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期 中期I 后期I 末期I

29、 减数分裂间期 第二次减数分裂：前期 中期 后期 末期有丝分裂与减数分裂的比较分裂过程有丝分裂减数分裂前期无染色体的配对、交换、重组染色体配对、交换、重组（前期I）中期二分体排列于赤道面上与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体两侧四分体排列于赤道面上（中期I）与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体同侧后期染色单体移向细胞两极同源染色体分别移向细胞两极（后期I）末期染色体数目不变染色体数目减半分裂结果子细胞染色体数目与细胞分裂前相同 子细胞遗传物质与亲代细胞相同子细胞染色体数目比分列前少一半，子细胞遗传物质与亲代细胞及子细胞均不同G1期细胞的增殖状态：持续增殖细胞 暂不增殖细胞 终末

30、分化细胞信号分子的特点：特异性 高效性 可被灭活根据靶细胞中受体存在的部位，可将受体分为细胞表面受体（cell surface receptor）和细胞内受体（intracellular receptor）。细胞表面受体分为三类：离子通道偶联的受体（ion-channel-linked receptor)G-蛋白偶联的受体(G-protein-linked receptor) 酶偶联的受体（enzyme-linked receptor)胞内受体(intracellular receptor) 位于细胞浆和细胞核中的受体，全部为DNA结合蛋白(或转录因子类) 分为胞浆受体和核受体第 10 页 共 10 页