细胞生物学之笔记--第6章
第六章线粒体mitochondion与细胞的能量转换
第一节线粒体的基本特征
一、线粒体的形态、数量&结构
（一）线粒体的形态、数量与细胞的类型和生理状态有关
线状、粒状、杆状etc 直径0.5~1.0μm。
（二）线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构
1.外膜是线粒体外层单位膜outer membrane
5~7nm厚，50%脂类、50%蛋白（重量）
外膜蛋白多为转运蛋白，形成跨膜水相通道（直径2~3μm），允许分子量10kD以下分子通过，包括小分子多肽（氨基酸平均分子量128D）
2.内膜的内表面附着许多颗粒inner membrane
4.5nm厚，20%脂类、80%蛋白
?内腔/基质腔（matrix space）由内膜包裹的空间
?外腔/膜间腔（intermembrane space）内、外膜之间的空间
?嵴（cristae）内膜大量向内腔突起性折叠形成
?嵴间腔（intercristae space）嵴与嵴之间的内腔部分
?嵴内空间（intracristae space）由于嵴向内腔突起，造成的外腔向内伸入的部分
内膜通透性很小，分子量大于150D，就不能通过
内膜有高度的选择通透性，膜上转运蛋白控制内外腔的物质交换
内膜内表面附着许多颗粒，数目：104~105个/线粒体，称基粒elementary particle =A TP合酶复合体（A TP synthase complex）
3.内外膜相互接近所形成的转位接触点是物质转运到线粒体的临时性结构
转位接触点translocation contact site 电镜观察揭示内外膜有些接触点
转位接触点分布有蛋白质等物质进出线粒体的通道蛋白和特异性受体，称内膜转位子translocon of the inner membrane, Tim; 和外膜转位子translocon of the outer membrane, Tom
4.基质是氧化代谢的场所
?基质matrix 内腔中充满的电子密度较低的可溶性蛋白质和脂肪等成分
?基质中含各种酶：三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分解、蛋白质合成
?基质中含有双链环状DNA、70S核糖体有1~多个DNA拷贝，有独立遗传物质复制、
转录、翻译
5.基质的化学本质是ATP合酶
基粒，又称A TP合酶复合体，头部直径9nm，柄部长5nm，宽4nm
二、线粒体的化学组成
三、线粒体的遗传体系
（一）线粒体DNA构成了线粒体基因组
mtDNA(mitochondrial DNA) 裸露、不与组蛋白结合，基质内
一个线粒体平均5~10个DNA分子，编码线粒体的t RNA、rRNA及一些线粒体蛋白质但大多数酶和蛋白质仍由细胞核DNA编码，在细胞质中合成，转送到线粒体中
线粒体基因组共16 569 bp，双链环状DNA，一条重链，一条轻链。只含少量非编码序列两条链编码物不同，共编码37个基因（线粒体中约有1000个基因产物）
13个蛋白质
37个基因
24个其他：2种rRNA分子（12S& 16S 重链）& 22种tRNA分子（14个重链8个轻链）
（二）重链和轻链各有一个启动子启动线粒体基因的转录
?线粒体基因组的转录从两个主要启动子处开始：重链启动子heavy- strand promoter, HSP
和轻链启动子light-strand promoter, LSP
?线粒体转录因子1(mitochondrial transcription factor 1, mtTFA) 参与线粒体转录调节
?线粒体基因转录类似原核生物，产生一个多顺反子（polycistron）
?线粒体mRNA不含内含子，少有非翻译区
?起始密码AUG/AUA，起始氨基酸甲酰甲硫氨酸(原核) 终止密码UAA
?线粒体DNA基因在线粒体内的核糖体上进行翻译，线粒体编码的RNA、蛋白质不运出线
粒体
?线粒体核糖体蛋白质，在细胞质中合成，转入线粒体内
?线粒体的所有tRNA都由mtDNA编码（线粒体的遗传密码和核基因的不完全相同）
（三）线粒体DNA的两条链有各自的复制起点
?重链复制起始点origin of heavy-strand replication, OH 控制重链的自我复制，先复制
?轻链复制起始点origin of light-stand replication, OL 控制轻链的自我复制，后复制
?mtDNA的复制需要ＲＮＡ引物作为DNA合成的起始
?线粒体的环状DNA复制过程持续2个小时；其复制周期不受细胞周期影响，可分布在整
个细胞周期
四、线粒体核编码蛋白质的转运
（一）核编码蛋白向线粒体基质中的转运
1.
输入到线粒体基质的蛋白质N（或名：导肽）
富含带正电荷的精氨酸、赖氨酸、丝氨酸和苏氨酸(缺少酸性氨基酸)，20～80个氨基酸2.前体蛋白在线粒体外保持非折叠状态
线粒体蛋白可溶性前体在核糖体内形成以后，
1)新生多肽相关复合物（nascent-associated complex，NAC）少数与之结合。NAC增加了蛋
白转运的准确性
2)热休克蛋白70（constitutive heat shock protein 70，hsc70）大多与之结合。防止前体蛋白形
成不可解开的构象，防止已疏松的前体蛋白聚集（aggregation）
3)导肽结合因子（presequence-binding factor，PBF）增加hsc70对线粒体蛋白的转运
4)线粒体输入刺激因子（mitochondrial import stimulatory factor，MSF）不依赖hsc70，单独发
挥ATP酶的作用，为聚集蛋白的解聚提供能量
3.分子运动产生的动力协助多肽链穿过线粒体膜
布朗棘轮模型Brownian Rachet model（S.M.Simon提出作用机制）：转移多肽在线粒体膜上的蛋白孔道内，做布朗运动摇摆不定，一旦自发进入线粒体腔，立即有线粒体内的mtHsp70结合上去，防止肽链退回细胞质中；随着肽链进一步伸入线粒体腔，更多mtHsp70结合 mtHsp70（被描述为“转运发动机”，有牵拉作用）以一种高能构象结合前导肽，然后松弛为一种低能构象，促使前导肽进入，并迫使后面的肽链解链并进入
4.多肽链需要在线粒体基质内重新折叠才形成有活性的蛋白
?肽链进入线粒体基质后，其导肽序列被基质作用蛋白酶matrix
processing protease, MPP 所切除
?mtHsp70、mtHsp60、mtHsp10 协助肽链重新折叠，形成天
然构象
（二）核编码蛋白向线粒体其他部位的转运
包括转进膜间腔、内膜上、外膜上；除含有MTS（matrix-targeting sequence），还有额外信号序列
1.蛋白质向线粒体膜间腔转运
膜间腔导入序列intermembrane space-targeting sequence, ISTS 膜间腔蛋白质均有，引导肽链进入膜间腔
膜间腔蛋白质N端先进入基质，并被酶切去MTS序列，然后依照ISTS的不同，有两种转运方式：
①整个肽链进入基质，结合mtHsp70折叠，并在ISTS引导下，通过内膜上通道，进入膜间腔
②ISTS起转移终止序列的作用，肽链C端不能转入内膜，并固定于内膜上，在膜间腔蛋白酶作用下，切除内膜上的ISTS部分，C端落于膜间腔（在此发挥作用）
第③种膜间腔蛋白质的转运方式：以直接扩散的方式，从胞质中通过
线粒体外膜上的类孔蛋白P70——类似原核生物孔蛋白，进入膜间腔
2.蛋白质向线粒体外膜和内膜转运
外膜蛋白类孔蛋白P70 研究较多，其MTS后有一段长的疏水序列，起着转移终止序列的作用，使之固定于外膜上
内膜上的蛋白质转运基质尚不清楚
五、线粒体的起源
线粒体可能起源于与古厌氧真核细胞共生的早期细菌。（共生假说）还有非共生学说。
六、线粒体的分裂&融合
（一）线粒体是通过分裂方式实现增殖的
自从线粒体DNA发现后，普遍接受线粒体是以分裂方式进行增殖的
线粒体的发生分两个阶段(接受细胞核、线粒体遗传系统的调控)：①分裂增殖②新生线粒体的分化
线粒体的分裂增殖方式：①出芽分裂②收缩分裂③间壁分裂
无论哪种增殖方式，线粒体分裂都不绝对均等，受细胞分裂一定影响
（二）mtDNA随机地、不均等地被分配到新的线粒体中
同一个线粒体内，mtDNA可能有天然的野生型，还有少量突变型
复制分离：分裂时，mtDNA随机分配到新的线粒体中，导致mtDNA 异质性变化
①在分裂旺盛的细胞中，野生型与突变型比例发生遗传漂变，向同质性方向发展，只有野生型存在（分裂旺盛的细胞往往有排斥突变mtDNA的趋势）
②在分裂不旺盛的细胞中，突变型mtDNA具有复制优势，在胞质中积累越来越多，形成突变型的同质性细胞
（三）线粒体融合是有一系列相关蛋白介导的过程
线粒体的融合有利于促进线粒体的相互协作，可以使不同的线粒体之间的信息和物质得到相互交换。
七、线粒体的功能
1)主要功能：营养物质在线粒体内氧化并与磷酸化耦联生成ATP
2)在摄取Ca2+和释放Ca2+起着重要的作用，线粒体和内质网共同调节胞质中Ca2+浓度
3)与细胞死亡有关。有时，线粒体是细胞死亡的启动环节；有时，是其一条通路（access）。
线粒体在能量代谢和自由基代谢过程中产生大量朝氧阴离子，并通过链式反应形成活性氧（reactive oxygen species，ROS），当ROS水平较低时，可促进细胞增生；当ROS水平较高时，使得线粒体内膜非特异性通透性孔道开放，不仅使得跨膜电位崩溃，也是细胞色素c外漏，在启动caspase的级联活化，启动凋亡。
第二节细胞呼吸与能量转换
在细胞内线粒体的参与下，利用O 2，分解各种大分子，产生CO 2，并将代谢释放的能量储存于
ATP 的过程，称 细胞呼吸，或 生物氧化 /细胞氧化
细胞呼吸是细胞内产生能量的主要途径，本质同燃烧一样，终产物都是：CO 2和H 2O ，释放的
能量也相等
细胞呼吸的特点：
①线粒体中进行的 一系列由酶系催化的 氧化还原反应
②产生的能量储存于A TP 的高能磷酸键中
③整个反应分步进行，能量逐步释放
④反应在 恒温（37℃）恒压条件下进行（体内生理条件下）
⑤反应需要H 2O 的参与
细胞能量的转换分子——A TP
ATP 是一种 高能磷酸化合物，细胞呼吸释放的能量 储存于A TP 的高能磷酸键中
当细胞活动需要能量时，去磷酸化，断裂一个（或两个）高能磷酸键，释放能量
去磷酸化
A-P~P~P A-P~P + Pi + 能量
磷酸化
随着细胞内能量的释放、储存，能量转换的 中间携带者，在ATP 与ADP 之间 不断进行互变
ATP 是 细胞内 直接供能者，是细胞内 能量获得、转换、储存、利用的 联系纽带
产生ATP 大概分为糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化三大过程. 图6-10
一、葡萄糖在细胞质中的糖酵解
1个葡萄糖分子，经过十余步反应，生成2分子丙酮酸；形成2分子NADH+H+，净生成2分子ATP
如果从糖原开始糖酵解，不需要消耗1分子ATP，进行葡萄糖的磷酸化，则总反应净生成3分子ATP
底物水平磷酸化（substrate-level phosphorylation）由高能底物水解放能，直接将高能磷酸键从底物转移到ADP上，使ADP磷酸化生成ATP的作用
丙酮酸进入线粒体，推断是靠自身的脂溶性，简单扩散入线粒体
丙酮酸在线粒体内，在丙酮酸脱氢酶作用下，生成乙酰辅酶A
NADH+H+ 进入线粒体的方式：①苹果酸-天冬氨酸穿梭基质，借助苹果酸脱氢酶、谷氨酸经谷-草转氨酶的作用，以草酰乙酸、苹果酸等作载体……（肝脏、肾脏、心肌细胞etc）
②α-磷酸甘油穿梭系统（脑、昆虫的飞翔肌）
3分子H2O
1分子GTP 可转换为1分子ＡＴＰ
2分子CO2
4对H ３对以NDH+为受体，1对以FAD为受体
苹果酸-天冬氨酸穿梭基质葡萄糖32个ATP
苹果酸-天冬氨酸穿梭基质糖原33个ATP
α-磷酸甘油穿梭系统30个ATP
脂肪酸、氨基酸从胞质进入线粒体，转化为乙酰CoA 或三羧酸循环的其他中间产物，并进行完全氧化、提供能量(完全氧化唯一途径)
这些中间产物可用来合成氨基酸、卟啉、嘧啶核苷酸等
三、氧化磷酸化耦联&ATP形成
线粒体内，NADH和FADH2把电子转移到氧分子，就是氧化磷酸化，是放能的主要环节，绝大多数释放的能量用于生成A TP，少部分以热能形式释放
（一）呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础
1.呼吸链是一系列能够可逆地接受H+和e-的酶体系
?呼吸链（respiratory chain）=电子传递呼吸链（electron transport respiratory chain）=是一系
列能够可逆地接受和释放H+和e-的在线粒体内膜上有序排列成相互关联的链状酶体系
?1分子葡萄糖经无氧氧化、丙酮酸脱氢、三羧酸循环，产生：6分子CO2、12对H；这些
H必须完全氧化成水，整个有氧氧化过程才结束
?H先离解为H+和e-，e- 经过线粒体内膜酶系的逐级传递，最终传递给O2，成为2O2-，
+，生成2个H
2
O
醌类UQ(ubiquinone, 泛醌)=辅酶
Q(CoQ) 脂溶性分子，UQ/UQH2定位脂双层中，能迅速进行侧向扩散
细胞色素Cyt C(细胞色素C) 可溶性蛋白质在膜间腔中，沿内膜移动铁硫蛋白
2.ATP合成酶复合体（=F0F1ATP合成酶）催化ATP的合成
1)头部具有酶活性
蘑菇样蛋白质复合体，在细菌与线粒体中高度保守，三部分组成：
球形F1头部，直径9nm，由5种亚基组成：α3β3δγε，自然状态下（结合态）催化A TP 合成
2)柄部连接头部和基片
对寡霉素敏感的蛋白，抑制A TP的形成
3)基片是质子（H+）流向F1的膜通道
F0基片(basal section)，包埋于内膜中，由3种亚基组成：ab2c10–14
F0基部有一通道，允许质子(即H+)从膜间腔经F1头部进入基质
（二）氧化过程伴随着磷酸化的耦联
氧化磷酸化耦联=氧化磷酸化作用=NADH和FADH2是两种还原性电子载体，所携带的电子经内膜上的呼吸链逐级定向传递给O2，此过程中释放出的能量被F0 F1ATP酶复合体用来催化ADP磷酸化成ATP
呼吸链中有3个主要的质子由基质转运到膜间腔能量释放部位：NADH→FMN、（细胞色素）Cyt b→Cyt c、Cyt a→O2
1分子NADH+H+经过电子传递，释放的能量可以形成2.5分子ATP
1分子FADH2 经过电子传递，释放的能量可以形成1.5分子A TP
1分子葡萄糖完全氧化，共可以形成32分子ATP
底物磷酸化生成4分子ATP=糖酵解2ATP+TCA循环2A TP
氧化磷酸化生成28分子ATP→12对H=10对以NAD+为载体+2对以FAD为载体
（三）电子传递时H+穿膜形成电化学梯度
①NADH和FADH2提供一对电子，经电子传递链，最后被O2接受
②电子传递链同时起到H+泵作用，在传递电子过程中，将H+从线粒体基质转移到膜间腔
③线粒体内膜对H+和OH-不能通透，造成内膜两侧的H+浓度差
④膜间腔里的H+顺浓度梯度，借助这个势能通过A TP合酶复合体的F0质子通道，驱动F0 F1ATP 酶复合体合成ATP
（四）电化学梯度所包含的能量转换成A TP的化学能
F0 F1ATP合酶如何利用H+的电化学梯度，催化ADP与Pi 形成ATP？
1979年Paul D. Boyer 提出结合变构机制binding-change mechanism：当H+穿过F1因子活性部位，F1颗粒构象变化，导致底物ADP与Pi 紧密结合，产物ATP释放（Boyer 因此获得1997年诺贝尔化学奖）
根据结合变构机制，ATP合成步骤如下：
①质子(H+)跨膜释放的能量，用来改变F1头部活性位点对ATP结合力
②每个活性位点按3个状态依次变构，每种构象跟底物亲和力不同
③A TP的合成被旋转催化，γ亚基相对于其它亚基旋转
线粒体本身依靠质子动力proton-motive force 驱动
质子动力驱动ADP与Pi 从胞质进入内质网基质，而换出ATP与H+
此外，质子动力也驱动Ca2+进入线粒体基质、介导线粒体融合、协助核编码蛋白跨线粒体膜的运输
第三节线粒体与疾病
一、疾病过程中的线粒体变化
?中毒或病毒入侵→线粒体肿胀、破裂
?原发性肝癌→线粒体嵴的数目下降，最终成为液泡状
?缺血性损伤→线粒体凝聚、肿胀
?坏血病病变组织→几个线粒体融合成球
?某些细胞病变→线粒体内积累大量蛋白质、脂肪、或基粒
?氰化物、CO等可阻断线粒体的电子传递呼吸链，造成氧化中断、细胞死亡
?随年龄增长，线粒体氧化磷酸化能力下降，可作为病变指标
二、mtDNA突变&疾病
突变的mtDNA 当进行异常复制时，机体的免疫系统不能对此识别、阻止，细胞靠加快分裂来稀释突变mtDNA带来的细胞损害
但是这种策略终将无效，导致疾病——线粒体疾病mitochondrial disorder，表现为线粒体结构和功能缺陷
线粒体疾病主要影响神经、肌肉系统，称线粒体脑肌病
分子生物技术发展，使得明确诊断线粒体疾病成为可能，然而治疗尚待突破
三、线粒体融合&分裂异常相关的疾病
四、线粒体疾病的治疗
目前的治疗措施：补充疗法(补充呼吸链所需辅酶，如辅酶Q)、选择疗法(用促进细胞排斥突变线粒体的药物，以增加正常线粒体比例，比如用氯霉素对抗ATP合酶)、基因疗法(将正常线粒体基因转入患者体内，以替代mtDNA发挥作用：胞质mtDNA表达法、线粒体转染法、异质性细胞正选择法)
复习题
1.线粒体外膜蛋白所占比例，多为什么蛋白，多大的分子可以通过？
2.线粒体内膜通透性如何？多大的分子可以通过？
3.线粒体内外膜有些接触点，叫什么，那里分布了什么？
4.线粒体DNA形状如何？每个线粒体有多少DNA拷贝？是否结合组蛋白？
5.线粒体内膜上有何独特的膜脂？
6.线粒体内膜、外膜、基质、膜间腔的标志酶各是什么？
7.mtDNA共编码多少个基因？其中多少个是编码蛋白质的？
8.大多线粒体蛋白由什么编码，在哪里的核糖体上合成？
9.mtDNA跟原核生物DNA有哪些相似处？
10.mtDNA的复制时机，跟核DNA有何不同？
11.核基因编码的线粒体蛋白，能被转运进线粒体，因为含有什么序列？此序列有何特点？
12.核基因编码的线粒体蛋白，在转入线粒体时，mtHsp家族是如何起作用的？
13.核基因编码的线粒体蛋白，是怎样向线粒体膜间腔、外膜转运的？
14.线粒体怎样起源的？如何增殖？
15.名词解释：细胞呼吸、呼吸链、A TP合酶复合体
16.A TP分子在能量转换中的作用是什么？
17.从葡萄糖到ATP形成，经过哪三个步骤？
18.葡萄糖在细胞质中的糖酵解总反应式是？
19.糖酵解产生的NADH，可以通过哪两个穿梭机制进入线粒体？
20.丙酮酸进入线粒体后，在丙酮酸脱氢酶作用下，生成什么进入三羧酸循环？
21.线粒体基质中，三羧酸循环的第一个也是最终反应物是什么酸？
22.一次完整三羧酸循环，1分子乙酰CoA 氧化生成什么？
23.什么是各种有机物最后氧化、相互转换的枢纽？
24.1分子葡萄糖完全氧化，生成多少分子A TP？
25.1分子NADH或FADH2 经电子传递，各生成多少A TP？
26.化学渗透假说内容是什么？
27.结合变构机制是如何解释质子电化学势能转化为A TP化学能的？
28.线粒体靠什么驱动ADP与Pi从细胞质进入线粒体内的？
29.mtDNA突变主要影响什么系统？
细胞生物学第七章总结
第七章细胞骨架与细胞的运动 第一节微管 真核细胞中细胞骨架成分之一。是由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空柱状结构。还能装配成纤毛、鞭毛、基体、中心体、纺锤体等结构，参与细胞形态的维持、细胞运动、细胞分裂等。微管蛋白与微观的结构 存在：所有真核细胞，脊椎动物的脑组织中最多。 直径：24-26纳米中空小管 基本构件：微管蛋白α、β异二聚体。13根原纤维合拢成一段微管。 极性：增长快的为正端，另一端为负端。（与细胞器定位分布、物质运输方向灯微管功能密切相关） γ微管蛋白：定位于微管组织中心，对微管的形成、数量、位置、极性的确定、细胞分裂有重要作用。 存在形式：单管（存在于细胞质，不稳定）、二联管（AB两根单管构成，主要分布于纤毛和鞭毛）、三联管（ABC三根单管组成，分布于中心粒、纤毛和鞭毛的基体中） 一、微管结合蛋白 碱性微管结合区域：明显加速微管的成核作用。 酸性突出区域：决定微管在成束时的间距大小 种类：MAP-1，MAP-2，MAP-4，tau 不同的微管结合蛋白在细胞中有不同的分布区域：tau只存在于轴突中，MAP-2则分布于胞体和树突中。 三，微管的装配的动力学 装配特点：动态不稳定性 装配过程：1、成核期（延迟期）α和β微管蛋白聚合成短的寡聚体结构，及核心的形成，接着二聚体再起两端和侧面增加使其扩展成片状带当片状带加宽至13根原纤维时，即合拢成一段微管。是限速过程。 2、聚合期（延长期）细胞内高浓度的游离微管蛋白聚合速度大于解聚速度，新的二聚体不断加到微管正端使其延长。 3、稳定期（平衡期）胞质中游离的微管蛋白达到临界浓度，围观的组装与去组装速度相等（一）微管装配的起始点是微管组织中心 中心体和纤毛的基体称为微管组织中心。 作用：帮助大多数细胞质微管装配过程中的成核。 γTuRC：刺激微管核心形成，包裹微管负端，阻止微管蛋白的渗入。可能影响微管从中心体上释放。 中心体：包括中心粒，中心粒旁物质。间期位于细胞核的附近，分裂期位于纺锤体的两极。星状体：新生微管从中心体发出星型结构
细胞生物学笔记-第三章细胞生物学研究方法
第三章细胞生物学研究方法 如何学习细胞生物学？ ?抽象思维与动态观点 ?结构与功能统一的观点 ?同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 ?细胞生物学的主要内容： 结构与功能（动态特征）； 细胞的生命活动； ?实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室 ——What we know//How we know. 第三章细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法 细胞组分的分析方法 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 第一节细胞形态结构的观察方法 光学显微镜技术（light microscopy）
电子显微镜技术(Electro microscopy) 扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope） 扫描遂道显微镜(scanning tunneling microscope ) 第二节细胞组分的分析方法 离心分离技术 细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 特异蛋白抗原的定位与定性 细胞内特异核酸的定位与定性 放射自显影技术 定量细胞化学分析技术 第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术 细胞的培养 细胞工程 一、光学显微镜技术（light microscopy) 普通复式光学显微镜技术 荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy）
激光共焦扫描显微镜技术（Laser Confocal Microscopy） 相差显微镜（phase-contrast microscope） 微分干涉显微镜 （differential interference contrast microscope, DIC） 录像增差显微镜技术（video-enhance microscopy） 二、电子显微镜技术 电子显微镜的基本知识 电镜与光镜的比较 电镜与光镜光路图比较 电子显微镜的基本构造 主要电镜制样技术 负染色技术 冰冻蚀刻技术 超薄切片技术 电镜三维重构技术 扫描电镜（Scanning electron microscope，SEM） SPM(Scanning probe microscope) 三、扫描遂道显微镜 Scanning Probe Microscope,SPM (80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器) 包括：STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理：扫描探针与样品接触或达到很近距离时，即产生彼此间相互作用力，如 量子力学中的隧道效应（隧道电流）、原子间作用力、磁力、摩擦力等， 并在计算机显示出来，从而反映出样品表面形貌信息、电
细胞生物学之笔记--第10章 细胞连接与细胞黏附题库
第十章细胞连接与细胞黏附[分布！结构！功能！] 第一节细胞连接 细胞连接cell junction：人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外，各种组织的细胞之间按一定的排列方式，在相邻细胞表面形成各种连接结构，以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性，这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。 一、紧密连接tight junction 封闭连接（occluding junction）的唯一一种。 ?分布：广泛分布在各种上皮细胞，如消化道上皮、膀胱上皮、曲细精管生精上皮的支持 细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端区域、脑毛细血管内皮细胞之间等 ?特征：“焊接线（嵴线）”两个相邻细胞质膜以断续的点状结构连在一起。非点接触处有 10-15nm的细胞间隙。“封闭索sealing strand”由跨膜蛋白颗粒形成，交错形成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，连接相邻细胞，封闭细胞间隙，防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧。 ?参与蛋白：40+种，主要是穿膜蛋白和胞质外周蛋白。穿膜蛋白中有两类已确定，闭合蛋白 &密封蛋白。 闭合蛋白Occludin 65kD 4次穿膜蛋白 自己识别自己C端与N端均伸向细胞质 密封蛋白Claudin 20~27kD 肾小管上皮Mg2+ ?功能：①封闭上皮细胞的间隙，形成一道与外界隔离的封闭带，防止细胞外物质无选择地 通过细胞间隙进入组织，或组织中的物质回流入腔中，保证组织内环境的稳定。②形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。 二、锚定连接anchoring junction ?定义：一类由细胞骨架纤维参与、存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构 ?主要作用：形成能够抵抗机械张丽的牢固粘合 ?主要功能：参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动&发育、分化等过程 ?分布：广泛分布在动物各种组织中，尤其需要承受机械力的组织（eg.上皮、心肌、子宫颈）?蛋白：①细胞内锚定蛋白intracellular anchor protein 在细胞质面与特定的细胞骨架成分（肌动蛋白丝或中间纤维）相连，另一侧与穿膜黏着蛋白连接。②穿膜黏着蛋白transmembrane adhesion protein，是一类细胞黏附分子，其胞内部分与胞内锚定蛋白相连，胞外部分与相连细胞特异 ?分类： （一）黏着连接adhering junction是由肌动蛋白丝参与的锚定连接 1.黏着带adhesion belt ?定义：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞之间形成的一个连续的带装结构 ?蛋白：钙黏着蛋白cadherin。是Ca2+依赖性黏附分子。在质膜中形成同源二聚体。 ?胞内侧的锚定蛋白：α、β、γ连环蛋白(catenins)，α-辅肌动蛋白(actinin)、纽蛋白(vinculin) 等，锚定肌动蛋白纤维 ?作用：维持细胞形态和组织器官完整性。特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张 力的牢固粘合。动物胚胎发育使上皮内陷形成管状、泡状器官原基，对形态发生起重要作用
智慧树知到《医学细胞生物学》章节测试答案
智慧树知到《医学细胞生物学》章节测试答案第一章 1、构成生物体的基本结构和功能单位是( )。 A:细胞膜 B:细胞器 C:细胞核 D:细胞 E:细胞质 正确答案：细胞 2、医学细胞生物学的研究对象是（）。 A:生物体细胞 B:人体细胞 C:人体组织 D:人体器官 E:人体系统 正确答案：人体细胞 3、（）为细胞超微结构的认识奠定了良好的基础。 A:组织培养技术 B:高速离心装置 C:光学显微镜的应用 D:电子显微镜的应用 E:免疫标记技术
正确答案：电子显微镜的应用 4、2013年诺贝尔生理学或医学奖获得者的主要研究成果是（）。 A:青蒿素的发现及应用 B:细胞囊泡运输的调节机制 C:细胞程序性死亡的调控机理 D:神经系统中的信号传导 E:幽门螺杆菌在胃炎和胃溃疡中所起的作用 正确答案：细胞囊泡运输的调节机制 5、细胞生物学是从细胞的（）水平对细胞的各种生命活动进行研究的学科。A:显微 B:亚显微 C:分子 D:结构 E:功能 正确答案：显微,亚显微,分子 第二章 1、构成葡萄糖-6-磷酸酶的基本单位是（）。 A:氨基酸 B:核苷酸 C:脂肪 D:核酸 E:磷酸
正确答案：氨基酸 2、DNA分子是由（）组成的。 A:磷酸 B:核糖 C:脱氧核糖 D:碱基 E:己糖 正确答案：磷酸,脱氧核糖,碱基 3、关于细胞中无机盐的功能，描述有误的是（）。 A:是细胞含量最多的物质 B:维持细胞内外渗透压 C:维持细胞酸碱平衡 D:是细胞的主要能量来源 E:不能与蛋白质结合 正确答案：是细胞含量最多的物质,是细胞的主要能量来源,不能与蛋白质结合 4、关于细胞大小和形态，描述正确的是（）。 A:人体最大的细胞是卵细胞 B:人卵细胞是已知最大的细胞 C:不同种类的细胞，其大小有差异 D:细胞的大小形态与细胞的功能有关 E:真核细胞一般比原核细胞大 正确答案：人体最大的细胞是卵细胞,不同种类的细胞，其大小有差异,细胞的大小形态与细胞的功能有关,真核细胞一般比原核细胞大
关于医学细胞生物学笔记
第四章、细胞生物学的研究技术 （简单了解，考试题目较简单） 一显微镜 1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察 2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞) 倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动 3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)：适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各 种细胞工程中的显微操作 4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的 某些细胞，实现对某些特定细胞的保留 6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原 二．亚显微结构的观察 1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三.细胞的分离与培养 （1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散）
（2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养 细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH）A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养 B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养 C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的 所含细胞） D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系 四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法 五．细胞连接（cell junction）: A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction） B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中 间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒） C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝 ★第五章、细胞膜及其表面 （重点内容）、 第一节、细胞膜的分子结构和特性 （一）膜的化学组成 （1）膜脂
细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章
Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 （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 主要含有： （1）与代谢有关的许多酶 （2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构
细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 （1）蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。
（2）锚定细胞质骨架 （3）蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化（防止水解） 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白
热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 （一）内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小
细胞生物学第六章总结
第六章线粒体与细胞能量转换 一、基本特征 1.詹纳斯绿Janus Green B 一种活体染色剂，专一用于线粒体的染色。它可以和线粒体中的细胞色素C氧化酶结合，从而出现蓝绿色。 2.结构 1)外膜（outer membrane）：线粒体最外层所包绕的一层单位膜，厚约5～7nm，光滑平整。 在组成上，外膜的脂质和蛋白质成分各占1/2。 2)内膜向基质折叠形成特定的内部空间内膜（inner membrane）比外膜稍薄，平均厚 4.5nm，也是一层单位膜。内膜的化学组成中20%是脂类，80%是蛋白质。（基粒分为头 部、柄部和基片三部分，是由多种蛋白质亚基组成的复合体。基粒头部具有酶活性，能催化ADP磷酸化生成ATP，因此，基粒又称ATP合酶复合体） 3)基质为物质氧化代谢提供场所线粒体中催化三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分 解、蛋白质合成等有关的酶都在基质中。还含有线粒体独特的双链环状DNA、核糖体，这些构成了线粒体相对独立的遗传信息复制、转录和翻译系统。 4)内外膜转位接触点：核编码蛋白质进入线粒体的通道 3.相对独立的遗传体系 1)线粒体基因的转录 i.线粒体mRNA不含内含子，也很少有非翻译区 ii.每个mRNA5ˊ端的起始密码为AUG（或AUA），起始氨基酸为甲酰甲硫氨酸 iii.线粒体的遗传密码也与核基因不完全相同 iv.UAA的终止密码位于mRNA的3ˊ端。某些情况下，一个碱基U就是mtDNA体系中的终止密码子 v.线粒体与核密码子编码氨基酸三联体密码有差异 2)线粒体DNA的复制 mtDNA的复制起始点被分成两半，个是在重链上，称为重链复制起始点（O H），位于环的顶部，顺时针合成；一个是在轻链上，称为轻链复制起始点（O L），位于环L的“8点钟”位置，逆时针合成。D型复制。mtDNA复制不受细胞周期影响。 4.线粒体靶序列引导核编码蛋白质向线粒体转运 1)核编码蛋白在进入线粒体需要分子伴侣蛋白的协助 线粒体含有4个蛋白质输入的亚区域：
细胞生物学考研复习笔记
细胞生物学考研复习笔记 ------------翟中和第一章绪论 第二章细胞基本知识概要 第三章细胞生物学研究方法 第四章细胞质膜与细胞表面 第五章物质的跨膜运输与信号传递 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome) 第九章核糖体(ribosome) 第十章细胞骨架(Cytoskeleton) 第十一章细胞增殖及其调控 第十二章细胞分化与基因表达调控 第十三章细胞衰老与凋亡
第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化
医学细胞生物学
医学细胞生物学 第一章绪论 1. 简述细胞生物学形成与发展经历的阶段（1）细胞的发现与细胞学说的建立：R.Hook最早发现细胞并命名为cell，施莱登和施旺建立细胞学说。(2)细胞学的经典时期：细胞学说的建立掀起了对多种细胞广泛的观察和描述的热潮，主要的细胞器和细胞分裂活动相继被发现。(3)实验细胞学时期：人们广泛的应用实验的手段研究细胞的特性、形态结构和功能。(4)分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生：各个学科相互渗透，人们对细胞结构与功能的研究达到了新的高度。 第二章细胞的统一性与多样性 1.比较原核细胞和真核细胞的差别
第三章细胞膜与细胞表面 1.细胞膜的流动性有什么特点，膜脂有哪些运动方式，影响膜脂流动性的因素有哪些？（1）膜脂既具有分子排列的有序性，又有液体的流动性；温度对膜的流动性有明显的影响，温度过低，膜脂转变为晶态，膜脂分子运动受到影响，温度升高，膜恢复到液晶态，此过程称为相变。（2）膜脂的运动方式有：侧向扩散、旋转运动、摆动运动、翻转运动，其中翻转运动很少发生，侧向扩散是主要运动方式。（3）影响流动性的因素：脂肪酸链的长短和饱和程度，胆固醇的双重调节作用，卵磷脂/鞘磷脂比值越大膜脂流动性越大，膜蛋白与周围脂质分子作用也会降低膜流动性。此为环境因素（如温度）也会影响膜的流动性，温度在一定范围内升高，流动性增强。 2.简述膜蛋白的种类及其各自特点，并叙述膜的不对称性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜外在蛋白、膜内在蛋白、脂锚定蛋白。膜外在蛋白属于水溶性蛋白，分布在膜的两侧，与膜的结合松散，一般占20%-30%；膜内在蛋白属于双亲性分子，嵌入、穿膜，是膜功能的主要承担者，与膜结合紧密，占70%-80%。脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合，分布在膜两侧，含量较低。(2)膜的内外两侧结构
《细胞生物学》复习题第七章
第七章细胞骨架与细胞的运动 1.名词解释：细胞骨架、微管组织中心(MTOC)、γ-微管蛋白环形复合体(γ-TuRC)、中心体、踏车运动、驱动蛋白、动力蛋白。 ※细胞骨架：真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系，由3种不同的蛋白纤维结构组成——微管、微丝、中间丝。 ※微管组织中心：微管的聚合从特异性核心形成位点开始，主要是中心体、纤毛的基体。帮助微管装配的成核。 ※γ-微管蛋白环形复合体：可形成10～13个γ-微管蛋白分子的环形结构（螺旋花排列），组成一个开放的环状模板，与围观具有相同直径。可刺激微管核心形成，包裹微管负端，阻止微管蛋白渗入。还能影响微管从中心粒上释放。 ※中心体：是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器，包括中心粒和中心粒旁物质。两个桶状、垂直排列的中心粒，包埋在中心粒旁物质中。在细胞间期，中心体位于细胞核附近，在有丝分裂期，位于纺锤体的两极。 ※踏车运动：微管的聚合与解聚持续进行，经常是一端聚合，为正端；另一端解聚，是负端，这种微管装配方式，称“踏车运动”。 ※细胞内各细胞器和所有的物质转运都与微管密切相关；微管的物质运输由微管动力蛋白（或马达蛋白）完成，共有几十种，可分为三大家族：驱动蛋白kinesin，动力蛋白dynein和肌球蛋白myosin家族（肌球蛋白以肌动蛋白纤维为运行轨道） 驱动蛋白与动力蛋白的两个球状头部是与微管专一结合，具有
ATP酶活性，水解ATP供能完成与微管结合、解离、再结合的动作。 驱动蛋白：由两条重链和两条轻链组成。一对与微管结合的球状头部——ATP水解酶，水解ATP产生能量进行运动；将货物由负端运输向正端。 动力蛋白：目前已知的最大的、最快的分子运输蛋白。由两条重链和几种中等链、轻链组成，头部具有ATP水解酶活性。沿着微管的正端向负端移动。为物质运输，也为纤毛运动提供动力。在分裂间期，参与细胞器的定位和转运。 2.三种骨架蛋白的分布如何？ 微丝：主要分布在细胞质膜的内侧。 微管：主要分布在核周围，并呈放射状向胞质四周扩散。 中间纤维：分布在整个细胞中。 3.微管由哪三种微管蛋白组成？各有什么结构功能特点？ α管蛋白，β管蛋白，γ管蛋白。 α-微管蛋白和β-微管蛋白各有一个GTP结合位点。 α-微管蛋白的GTP不进行水解也不进行交换；β-微管蛋白的GTP 可水解呈GDP，而此GDP也可换成GTP，这一变换对微管的动态性有重要作用。 γ管蛋白定位于微管组织中心，对微管的形成、数量、位置、极性、细胞分裂有重要作用。 4.哪一种微管蛋白有GTP酶活性？ β-微管蛋白。
细胞生物学第六章试题
细胞生物学第六章试题 一．填空题 1.原核细胞的呼吸链定位在（）上，而真核细胞则位于（）上。 2.线粒体内膜上参与电子传递的四个复合物分别称之为（），琥珀酸—辅酶Q还原酶，（）。（）。 3.线粒体和叶绿体一样，都是具有（）层膜结构的细胞器，都能传递（）并产生（），不过二者产生能量的动力不同，前者称为（），能源来自（），后者称为（），能源来自（）。从产生能量的部位来看，线粒体是发生在（）上，而叶绿体是发生在（）上。能量的储存，都需要借助偶联因子，但线粒体偶联因子的取向是（），所以H+是顺浓度梯度回流的方向从（），而叶绿体的偶联因子的取向是（），故H+是顺浓度梯度回流的方向从（），从产生ATP所需的质子来说，线粒体只需要（）个H+即可产生一个ATP，而叶绿体则需要（）个H+。4．线粒体中蛋白质的合成类似于（），其实氨基酸为（）。 5.线粒体的增殖，大约有（）（）（）几种方式。 6.光合作用的过程可分为四大步骤：（）（）（）（） 7.有三类原核生物可进行光合作用，它们是（）（）（）。 8.线粒体外膜的标志酶是（），内膜的标志酶是（），膜间隙的标志酶是（），基质的标志酶是（）。 9.叶绿体有三种不同的膜，它们分别是（）（）（）。 10.实验证明组成叶绿体的蛋白质有（）（）（）三种合成方式。 二．名词解释 1．生物氧化 2.暗反应 3．电子传递链 4.光反应 5.氧化磷酸化 6.光合作用 7.质体 8.呼吸链 9.卡尔文循环 10.细胞色素 三．简答题 1.简述F0-F1ATP酶复合体各部分结构及其功能。 2.线粒体的遗传密码与通用遗传密码的基本区别。 3.怎样解释含有氯霉素的培养液中线粒体内的RNA聚合酶活力比对照组高？ 4.列表比较氧化磷酸化与光合磷酸化的异同。 5.什么是进化假说或称经典假说，分化假说？ 6.简述光合系统Ⅱ的结构及其功能. 四.综合题 1.为什么线粒体和叶绿体是半自主性细胞器? 2.比较叶绿体与线粒体结构和功能的异同.
细胞生物学试卷(含问题详解及笔记)
1. 哪一年美国人S. Cohen和H. Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达，从而揭开基因工程的序幕。 A.1970 B.1971 C.1972 D.1973 2. DNA双螺旋模型是J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年美国人提出的 A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 3. 以下哪些是当代细胞生物学研究的热点 A.细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 F.核型与带型 4. 减数分裂是谁发现的 A.O. Hertwig B.E. van Beneden C.W. Flemming D.E. Strasburger 5. 第一台复式显微镜是谁发明的。 A.詹森父子J.Janssen和Z.Janssen B.虎克R. Hook C.列文虎克A. van Leeuwenhoek D.庇尼西G. Binnig 6. 以下谁没有参与细胞学说的提出 A.斯莱登M. J. Schleiden B.斯旺T. Schwann C.普金叶J. E. Pukinye D.维尔肖R. Virchow 7. 哪一年德国人M. Knoll和E. A. F. Ruska发明电子显微镜 A.1941 B.1838 C.1951 D.1932 8. 细胞生物学 A.是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学 B.包括显微、超微、分子等三个层次的研究 C.一门高度综合的学科，从细胞的角度认识生命的奥秘 D.1838/39年细胞学说提出，标志着细胞生物学的诞生 9. 第一个看到细胞的人是 A.克R. Hook
细胞生物学试题
细生大礼包第三弹 第六章.线粒体与细胞的能量转换 PART1 教学大纲 1.教学内容 第一节线粒体的基本特征 第二节细胞呼吸与能量转换 第三节线粒体与疾病 2.教学基本要求 掌握：线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构，线粒体的化学组成（尤其是各区间标志酶），细胞呼吸的概念和特点，细胞能量的转换分子——ATP，丙酮酸在线粒体内生成乙酰辅酶A，三羧酸循环是各种有机物进行最后氧化的过程，也是各类有机物相互转化的枢纽，呼吸链概念，氧化过程中伴随磷酸化的藕联，1分子葡萄糖完全氧化释放的能量，化学渗透假说。 熟悉：线粒体的形态数量与细胞的类型和生理状态有关，线粒体的遗传体系，核编码蛋白质向线粒体的转运，葡萄糖在细胞质中的糖酵解，三羧酸循环，一分子葡萄糖经过三羧酸循环的总反应式，呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础，根据结合变构机制A TP的合成。 了解：线粒体的起源与发生，NADH+ H+ 通过线粒体内膜的穿梭机制，F0基片在A TP合成中的作用，与细胞死亡有关的线粒体机制，线粒体控制细胞死亡的假说，疾病过程中的线粒体变化，mtDNA突变与疾病。 3.重点与难点 重点：线粒体的组成结构，细胞呼吸与能量转换。 难点：电子传递链，氧化磷酸化，ATP生成。 Part 2 题库 一．填空题 1.线粒体是细胞的基地，其主要功能是。（七） 2.线粒体的嵴由向内腔突起而成，其上面的带柄结构是， 由、和三部分组成，该结构具有活性。功能是。（七） 3.线粒体各部分结构中有各自特殊的标记酶，它们分别在外膜是________，外腔是___________，内膜 是__________，膜间腔是______________。（七） 4.线粒体基因组共由个碱基组成，含个基因，可分别编码rRNA、tRNA和蛋白质。（七）
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细胞生物学之笔记--第5章
第五章细胞的内膜系统与囊泡转运 第一节内质网 #内质网膜的蛋白分析， 表明膜中含有酶至少30多种，分三种类型 ①与解毒相关的酶系氧化反应电子传递酶系 ②与脂类物质代谢功能相关eg 脂肪酸CoA连接酶 ③与碳水化合物代谢功能相关葡萄糖-6磷酸酶（内质网的主要标志酶） 内质蛋白（reticulo-plasmin） #内质网的形态结构 ①膜性三维管网结构系统，基本“结构单位”-小管（ER tubular）、小泡（ER vesicle）扁囊（ER lamina）平均厚度5~6nm ②内质网向内与核膜沟通，向外与高尔基体、溶酶体等转换成分 ③同一组织细胞中，内质网的数量和结构的复杂程度往往与细胞的发育程度成正相关 #内质网的基本类型 根据电镜观察，内质网分为粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, RER) 和滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum, SER) ①糙面内质网表面有核糖体附着 多呈扁平囊状，参与分泌型蛋白质和多种膜蛋白的合成、加工和转运 分泌肽类激素和蛋白的细胞中，RER高度发达；肿瘤细胞、未分化细胞则很少 ②光面内质网是呈表面光滑的管泡样网状形态结构 滑面内质网与粗面内质网相通，是多功能细胞器；在不同细胞或不同生理期，结构分布和发达程度差别很大 ※有的细胞以RER为主，有的以SER为主，随着生理状态改变，两者可以互相转换 ③某些特殊的组织细胞中存在内质网的衍生结构 髓样体（myeloid body）见于视网膜色素上皮细胞 孔环状片层体（annulate lamellae）出现于生殖细胞、快速增值细胞、某些哺乳动物的神经元和松果体细胞及一些癌细胞
新乡医学院医学细胞生物学简答题
供基础医学院临床17、20 班参考使用医学细胞生物 学简答题集锦 第一章绪论 1.简述细胞生物 学形成与发展 经历的阶段 （1）细胞的发现与细胞学说的建立：R.Hook最早发现细胞并命名为cell，施莱登和施旺建立 细胞学说。 (2)细胞学的经典 时期：细胞学说的 建立掀起了对多种 细胞广泛的观察和 描述的热潮，主要 的细胞器和细胞分 裂活动相继被发现。 (3)实验细胞学时期：人们广泛的应 用实验的手段研究 细胞的特性、形态 结构和功能。 (4)分子生物学的 兴起和细胞生物学 的诞生：各个学科 相互渗透，人们对 细胞结构与功能的 研究达到了新的高度。 第二章细胞的统 一性与多样性 1.比较原核细胞和 细胞表面 1.细胞膜的流动性 有什么特点，膜脂 有哪些运动方式， 影响膜脂流动性的 因素有哪些？ （1）膜脂既具有分 子排列的有序性， 又有液体的流动性； 温度对膜的流动性 有明显的影响，温 度过低，膜脂转变 为晶态，膜脂分子 运动受到影响，温 度升高，膜恢复到 液晶态，此过程称 为相变。（2）膜脂 的运动方式有：侧 向扩散、旋转运动、 摆动运动、翻转运 动，其中翻转运动 很少发生，侧向扩 散是主要运动方式。 （3）影响流动性的 因素：脂肪酸链的 长短和饱和程度， 胆固醇的双重调节 作用，卵磷脂/鞘磷 脂比值越大膜脂流 动性越大，膜蛋白 与周围脂质分子作 用也会降低膜流动 性。此为环境因素 （如温度）也会影 响膜的流动性，温 度在一定范围内升 高，流动性增强。 2.简述膜蛋白的种 类及其各自特点， 并叙述膜的不对称 性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜 外在蛋白、膜内在 蛋白、脂锚定蛋白。 膜外在蛋白属于 水溶性蛋白，分布 在膜的两侧，与膜 的结合松散，一般 占20%-30%； 膜内在蛋白属于 双亲性分子，嵌入、 穿膜，是膜功能的 主要承担者，与膜 结合紧密，占 70%-80%。 脂锚定蛋白通过 共价键与脂分子结 合，分布在膜两侧， 含量较低。 (2)膜的内外两侧 结构和功能有很大 差异，称为膜的不 对称性，这种不对 称决定了膜功能的 方向性。 膜脂：磷脂和胆 固醇数目分布不均 匀，糖脂仅分布于 脂双层的非胞质面。 膜蛋白：各种膜蛋 白在质膜中都有一 定的位置。膜糖类： 糖链只分布于质膜 外表面。 3.比较说明单位膜 模型与液态镶嵌模 型有哪些不同点 单位膜是细胞膜 和胞内膜等生物膜 在电镜下呈现的三 夹板式结构，内外 两层为电子密度较 高的暗层，中间是 电子密度低的明层， “两暗夹一明”的
细胞生物学第七章题目
第七章细胞骨架 一、选择题： 1.下列物质中，抑制微管解聚的是（） A 秋水仙素 B 长春花碱 C 紫杉醇 D 鬼笔环肽 2 . 骨架是存在于真核细胞内的以（）纤丝为主的纤维网架体系。 ＡＤＮＡ蛋白质和ＤＡＣＲＮＡＤ蛋白质和ＲＮＡ 3研究细胞骨架常用的电子显微镜技术是（）。 A 冰冻蚀刻电子显微镜 B 扫描电子显微镜技术 C 暗场电子显微镜技术 D 整装细胞电子显微镜技术 4．下列哪条能够将所给的句子补充完整且无误，“肌收缩中，钙的作用是（）”。 A 是肌球蛋白的头与肌动蛋白脱离 B 将运动潜力从质膜扩大到收缩肌 C 同肌钙蛋白结合，引起原肌球蛋白的移动，结果使肌动蛋白纤维同球蛋白头部接触 D 维持肌球蛋白丝的结构 5 微丝结合蛋白中，使肌动蛋白单体稳定的蛋白是（） A a-辅肌动蛋白 B 细丝蛋白 C 抑制蛋白 D 溶胶蛋白 6. 下列有关核基质叙述正确的是（） A．是细胞核内的液体成分 B．主要成分为蛋白质，并有少量RNA和DNA C．是由核纤层蛋白与RNA形成的立体网络结构 D．是由核纤层、中间纤维相联系的以蛋白质为主的网架结构。 7. 角蛋白分布于 A.肌肉细胞 B.表皮细胞 C.神经细胞 D.神经胶质细胞 8. 以下关于中间纤维的描述哪条不正确？ A.是最稳定的细胞骨架成分 B.直径略小于微丝 C.具有组织特异性 D.肿瘤细胞转移后仍保留源细胞的IF 9. 中间纤维之所以没有极性是因为其 A.单体不具有极性 B.二聚体不具有极性 C.三聚体不具有极性 D.四聚体不具有极性 10. 鞭毛的轴丝由 A.9+0微管构成 B.9+1微管构成 C.9+2微管构成 D.由微丝构成 11. 鞭毛基体和中心粒 A.均由三联微管构成 B.均由二联微管构成 C.前者由二联微管、后者由三联微管构成 D.前者由三联微管、后者由二联微管构成 12. 微管α球蛋白结合的核苷酸可以是 A.GTP B.GDP C.ATP D.ADP 13. 以下关于微管的描述那一条不正确？ A.微管是由13条原纤维构成的中空管状结构 B.紫杉酚(taxol)能抑制微管的装配
细胞生物学(翟中和完美版)笔记
细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。
(整理)第七章细胞生物学
第七章：细胞骨架与细胞的运动 1. 2.细胞骨架的概念：是指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，对 于细胞的形状、细胞的运动、细胞内物质的运输、染色体的分离和细胞分裂等均其起要作用。细胞骨架的多功能性依赖于三类蛋白质纤维：微管、微丝和中间纤维。 3. 4.微管蛋白的种类及分子结构：α-管蛋白、β-管蛋白和γ-管蛋白其 分子结构是以微管蛋白α、β异二聚体为基本构件，微管中微管蛋白二聚体头尾相接形成原纤维，在经过原纤维的两端和侧面增加二聚体扩展成为片层，当片层达到13根原纤维时即合拢成一段微管，然后新的异二聚体再不断增加到微管的两端使之不断延长。5. 6.微管的存在形式：三种形式：单管、二联管和三联管。 7. 8.微管结合蛋白：与微管结合的辅助蛋白，并与微管共存，参与微 管的装配。 9.微管结合蛋白的种类：MAP-1，MAP-2，Tau这三种主要存在于神 经元细胞中；MAP-4则主要存在于神经元和非神经元细胞中。10.微管的组装过程：成核期：管蛋白聚合成短的寡聚体（核心） →片状→微管；聚合期：聚合速度大于解聚速度；稳定期：聚合
速度等于解聚速度（游离管蛋白达到临界浓度） 11. 12.微管组织中心的概念：1）微管形成的核心位点，微管的组装 由此开始。常见的微管组织中心为中心体和纤毛的基体；2）帮助细胞中的微管在装配过程中成核，接着微管从微管组织中心开始生长。 13. 14. 15.γ-管蛋白的功能：γ蛋白一般形成γ-管蛋白环形复合体，它可刺激 微管核心形成，并包裹微管蛋白的负端防止微管蛋白的渗入。 16. 17.中心体的结构与功能：1）结构：中心体位于细胞核的附近， 在细胞有丝分裂时位于细胞的两极，中心体包括两个中心粒和中心粒旁物质。它是细胞内重要的微管组织中心；2）功能：是细胞中决定微管形成的一种细胞器，它与细胞的有丝分裂关系密切，主要参与纺锤体的形成。 18. 19. 20.微管组装的非稳态动力学模型：微管组装以非稳态动力学模型 为主，其中微管蛋白浓度和GTP是重要的调节微管组装的物质。 即：管蛋白浓度高→微管聚合，管蛋白浓度低、GTP水解→微管解聚。影响微管装配的药物因素：秋水仙素、长春新碱抑制微管
细胞生物学笔记
细胞生物学笔记 第一章 真核细胞的核酸遗传物质有膜包裹，这是与原核细胞的差别。 电子显微镜利用短波长电子束可以观察到比可见光小十万分倍的物质。 第二章 人体必需元素：碳氢氧氮磷钾硫钙镁。 人体90%是水，老人75%。分为结合水、自由水。心脏含水率79%。 糖类分为单糖、寡糖、多糖。糖还有润滑保护作用。 脂类不溶于水，溶于脂溶性溶剂，包括脂肪和类脂。脂肪一个分子甘油和三个脂肪酸组成中性脂。人体和动物碳原子数为4-24个，都为偶数。类脂是脂肪衍生物，包括磷脂、糖脂、类固醇。 类固醇有胆固醇和胆汁酸等。胆固醇是最重要的类固醇，是所有激素、酮类的原料，其中维生素D就是以胆固醇为原料合成的。 蛋白质占细胞干重50%，蛋白质含有磷和硫，还有一些金属元素。其中N氮的含量较为恒定，一般是16%。
组成蛋白质的氨基酸有20多种，这二十多种又称基本氨基酸。一般在α碳原子上有一个氨基NH2和一个羧基COOH组成。 蛋白质分为一级结构，二级结构，三级结构，等等。一级结构有一个肽键和一个二硫键组成。二级结构是在一级结构的基础上螺旋或折叠形成的。 蛋白质受物理或化学因素的影响，会遭到破坏，成为蛋白质变性，本质是破坏非共价键和二硫键。如果变性条件不剧烈，变性是可逆的（复性），如果剧烈持久，变性则是不可逆的。 酶是具有高效催化作用的大分子物质。传统意义上的酶是蛋白质，但现代研究发现，RNA 和肽类抗生素等竟然也具有催化作用。 与无机催化剂相比，酶的催化效率高，专一性强。反应条件温和，但稳定性差，外界的强烈干扰可使酶失去活性。 酶的缺乏可能引起疾病，如急性胰腺炎。酶对诊断疾病也有作用，如急性胰腺炎、肝炎、心肌炎。 核酸是遗传变异生长发育的重要物质。包括脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA两大类。核酸是有多个核苷酸头尾相连组成的链状化合物。人类的DNA大约有3*10^9个核苷酸。RNA 平均长度为2000个核苷酸（比DNA小很多）。 核酸经水解，得到核苷酸。核苷酸被水解产生核酸和磷酸。如果进一步水解，产生核糖与脱氧核糖还有含氮碱。 碱基是含氮的杂环化合物。属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。 核苷是有核糖或脱氧核糖与碱基缩合而成。核苷和磷酸再结合就形成了核苷酸。 核苷酸的功能：作为核酸的分子成分，为反应提供能量。用于细胞信息传递，参与构成辅酶，参与代谢调控。 核酸的种类：DNA和RNA。 DNA是个长链。一级结构脱氧核糖核酸的组成及排列顺序。也称碱基序列。二级结构是双螺旋机构。它是20世纪最伟大的发现之一。三级结构是双螺旋的进一步扭曲，是螺旋的螺旋。