08细胞生物学知识提纲

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细胞生物学提纲

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细胞生物学第一章细胞生物学基本知识第一节基本知识一.细胞生物学的发展1.死细胞的发现1665。

罗伯特.虎克,软木切片,植物死细胞2.活细胞的发现1674.列文虎克,观察了许多动植物的活细胞与原生动物,并于1674年描述了鱼的红细胞细胞核的结构。

3.细胞学说的建立,1838,施莱登提出主要论点,1939由施旺充实,形成细胞学说,一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。

4.魏尔肖(virchow)1858年指出,“细胞只能来自细胞”。

5.细胞学的发展本世纪以来,研究方法的改进(电镜、同位素等),已使细胞学的研究进入亚显微结构;1953年以后,兴起分子生物学,细胞学发展成为显微水平,亚显微水平和分子水平三个层次上探讨细胞生命活动的细胞生物学。

二.细胞的形态与大小1.形状多样2.细胞的大小一般10~100μm,最小0.1~0.2μm(支原体),细菌1~2μm,鸟卵(黄),最大的细胞。

大象的细胞与昆虫的细胞大小几乎一样。

生物的体积增大,主要是细胞数目的增多造成。

三.原核细胞、古核细胞和真核细胞原核细胞:细菌、蓝藻、支原体、放线菌是原核细胞。

原核细胞细胞壁(胞壁质-蛋白多糖),质膜,类核(拟核),1条DNA(裸露),无细胞器,有核糖体和中间体。

古核细胞(细菌):古核生物是一些生长在地球上特殊环境中的细菌,它们可能代表了原始地球环境中生命存在与繁衍的特定形式真核细胞:大多数生物由真核细胞构成。

真核细胞复杂得多。

原核细胞和真核细胞主要区别动物细胞和植物细胞的主要区别:质体、细胞壁、胞间层、胞间连丝、大液泡第二章.生物膜和细胞表面第一节生物膜的结构和特性一.细胞膜及生物膜化学组成(蛋白质20~70%,脂类,30~80%,以磷脂为主,糖少量);磷脂、固醇和糖脂都有极性分子头(亲水),非极性的两条尾(疏水),两性分子。

功能多而复杂的生物膜蛋白质的种类多,比例大:主要起绝缘作用的神经髓鞘,蛋白质与脂类比值为0.23,而线粒体膜因功能复杂此比例达 3.2。

细胞生物学复习提纲

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名词解释1.易化扩散:在载体蛋白的协助下,使需要运输的物质顺浓度梯度或电化学梯度,不需消耗能量的跨膜运输方式。

2.受体介导的内吞作用:指被内吞的物质与细胞表面的专一性受体结合,并随即引发细胞膜内陷形成有被囊泡,有被囊泡将配体裹入并输入到细胞内的过程。

如胆固醇、激素、转铁蛋白、酶、病毒和毒素等进入细胞。

特点:①特异性极强的内吞作用;②有被囊泡的形成;③速度快,具有选择浓缩作用;④耗能的过程。

3.胶原:体内来源于成纤维细胞、成骨细胞、成软骨细胞、牙本质细胞、神经系统细胞、上皮细胞等高度特化的纤维蛋白家族,是体内含量最多的蛋白质,占蛋白总量的25-30%,是骨、腱和皮肤中主要成分。

4.弹性蛋白:非糖基化的纤维蛋白,主要分布在肺、大动脉、强性韧带、耳部软骨等富有弹性的组织,含有丰富的疏水氨基酸,由两种短肽交替排列构成,通过赖氨酸残基的交联形成网状结构。

5.信号肽:存在于分泌蛋白N-端或跨膜蛋白多肽链内部,由大约16~26个疏水氨基酸残基组成,可被细胞质内的信号识别颗粒(SRP)特异识别并结合,介导核糖体与内质网的结合,引导多肽链穿过内质网膜进入内质网腔。

6.内膜系统:真核细胞内由细胞膜内陷而演变形成的复杂的膜系统,在细胞质内精巧地分隔出许多封闭性区室,构成各种膜性细胞器,如内质网、高尔基体、溶酶体和过氧化物酶体等。

这些细胞器均具备一套独特的酶系,互不干扰地执行专一的生命活动过程。

7.细胞氧化:在细胞的特定区域,在O2的参与下,各种供能物质经酶的催化分解,产生CO2和H2O;同时分解代谢所释放的能量储存于ATP中,这一过程称为细胞氧化。

因氧化过程中,细胞消耗O2释放CO2和H2O,故又称为细胞呼吸。

8.电子传递链:位于线粒体内膜上,由一系列递氢、递电子体依次镶嵌排列构成的氧化还原系统,具有传递质子和电子的能力,包括NADH-CoQ氧化还原酶、CoQ、琥珀酸-CoQ氧化还原酶、CoQ-Cytc氧化酶、CytC、CytC氧化酶等复合体,最终使1/202生成H20。

细胞生物学复习大纲

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细胞生物学复习大纲第三章细胞生物学研究方法第一节细胞形态结构的观察方法重点了解光学显微镜技术和电子显微镜技术,包括制片方法、观察范畴及互补性。

第二节细胞组分的分析方法简单了解各种细胞组分的分析方法及基本原理。

第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术简单了解细胞培养、细胞工程与显微操作技术的基本概念、实验的目的和作用。

第四章细胞质膜与细胞表面第一节细胞质膜一、细胞质膜的化学组成、各种化学成分及主要功能;二、细胞质膜的结构模型、流动镶嵌模型及其主要特点;三、细胞质膜化学成分的流动性和不对称性的生物学意义。

第三节细胞连接细胞连接的类型、特点和功能。

第五节物质的跨膜运动物质跨膜运输的方式、各种方式的主要特点及生物学意义。

第六节细胞识别与信号传递一、细胞通讯与细胞识别的基本概念,信号分子及类型、受体、第二信使等。

二、通过细胞内受体传递信号的特点及细胞的应答反应。

三、通过细胞膜表面受体传递信息。

1、具催化功能的受体的主要特点,信号是如何传递的,细胞产生何种应答。

2、与G蛋白偶联的受体(1)cAMP信号通路的特点、组成成分及功能;细菌毒素对cAMP信号通路的影响、机理;cAMP信号通路产生的细胞应答。

(2)肌醇磷脂信号通路的特点,信号如何传递,细胞产生何种应答。

第五章细胞基质与细胞内膜系统第一节细胞基质一、什么是细胞基质?二、细胞基质的主要功能。

第二节内质网一、内质网的结构和类型;二、内质网的功能;三、信号假说。

第三节高尔基复合体一、高尔基体的形态结构;三、高尔基体的功能。

第四节溶酶体与过氧化物酶体一、溶酶体的结构类型、溶酶体膜的特性和酶的特性;二、溶酶体的功能及与某些疾病的关系;三、过氧化物酶体的结构类型、过氧化物酶体的特性、功能;四、乙醛酸循环体的特性和功能。

第六章线粒体和叶绿体第一节线粒体与氧化磷酸化一、线粒体的形态结构特点;二、线粒体超微结构的特点;三、线粒体的化学组成及酶的定位;四、线粒体的功能。

1、氧化磷酸化的分子结构基础;2、线粒体的氧化磷酸化的偶联机制,主要了解的化学渗透假说的机制。

细胞生物学大纲

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理论课教学第一章细胞生物学与医学【教学目的与要求】一、掌握1. 细胞和细胞生物学的概念及发展。

二、熟悉2. 细胞生物学的发展简史。

三、了解1. 细胞生物学研究的主要任务,细胞生物学的分支学科。

2. 细胞生物学与医学发展的关系。

【讲授内容及时数】一、细胞与细胞生物学的概念0.5学时。

二、细胞生物学的发展简史0.25学时。

三、细胞生物学与医学科学0.25学时。

四、细胞生物学研究动态与医学的关系0.25学时。

【教学方法】一、多媒体幻灯片演示。

【自学内容】1. 细胞学的与医学的关系(考核)。

第二章细胞的起源与进化【教学目的与要求】一、掌握1. 细胞形成与进化的三个阶段:从分子到细胞,从原核细胞到真核细胞,从单细胞到多细胞。

2. 原核与真核细胞的主要区别,并在此基础上理解细胞进化对生物进化史的影响和意义。

二、熟悉1. 原始细胞的形成过程:多聚体的形成,膜的出现,原始细胞的形成。

2. 真核细胞的形态大小、基本结构和功能特征。

三、了解1. 原始生命的诞生过程:从无机小分子→原始有机小分子物质→生物大分子物质→多分子体系→原始生命。

2. 病毒的概念及其在细胞进化过程中的地位。

3. 原核细胞(包括支原体等)的形态大小、基本结构和功能特征。

【讲授内容及时数】1.原核细胞的主要结构特点0.25学时。

2.真核细胞的主要结构特点0.5学时。

3.原核细胞与真核细胞结构上的比较0.5学时。

【教学方法】一、多媒体幻灯片演示。

【自学内容】1. 原始生命的起源及细胞的发生。

第三章细胞的基本特征【教学目的与要求】一、掌握1. 两类大分子物质——核酸和蛋白质的结构与功能。

2. 蛋白质结构和功能的关系。

二、熟悉1. 构成细胞的四类有机小分子和四类大分子物质。

2. 新陈代谢的种类。

三、了解1. 多糖的结构与功能。

2. 细胞大小、细胞数目与生物体体积的关系。

【讲授内容及时数】一、细胞基本化学组成0.25学时。

二、蛋白质、核酸分子模型0.25学时。

细胞生物学期末复习提纲--生物专业

细胞生物学期末复习提纲--生物专业

复习要点1. 细胞学说(cell theory)①细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;②所有细胞在结构和组成上基本相似;③新细胞是由已存在的细胞分裂而来;④生物的疾病是因为其细胞机能失常。

2. 细胞(cell)细胞是生命活动的基本单位。

①细胞是有机体的组成和结构基本单位。

②细胞是代谢和功能的基本单位。

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,细胞具有遗传的全能性。

⑤没有细胞就没有完整的生命(病毒除外)4. 倒置显微镜(inverted microscope)组成和普通显微镜一样,只不过物镜与照明系统颠倒,前者在载物台之下,后者在载物台之上,用于观察培养的活细胞,具有相差物镜。

6. 载体蛋白(carrier protein)存在于细胞膜上的一种具有特异性传导功能的蛋白质,它能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。

(通透酶)(PPT)7. 通道蛋白(channel protein)存在于细胞膜上的一种跨膜蛋白质,其跨膜部分形成亲水性的通道,当这些孔道开放时允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过,通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合。

8. 动作电位(active potential)刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位9. 胞吞作用(endocytosis)和胞吐作用(exocytosis)细胞通过细胞质膜内陷形成囊泡,将胞外的生物大分子、颗粒物质或液体摄取到细胞的过程。

胞吐作用的结果一方面将分泌物释放到细胞外,另一方面小泡的膜融入质膜, 使质膜得以补充10. 协同运输(cotransport)是一类由Na+-K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用,靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。

协同运输又称偶联主动运输,它不直接消耗ATP,但要间接利用自由能,并且也是逆浓度梯度的运输。

运输时需要先建立电化学梯度,在动物细胞主要是靠钠泵,在植物细胞则是由H+泵建立的H+质子梯度。

(完整版)细胞生物学知识点整理

(完整版)细胞生物学知识点整理

(完整版)细胞生物学知识点整理一、名词解释细胞生物学:研究细胞基本生命活动规律的科学,它从不同层次(显微、亚显微和分子水平)上研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞起源与分化等。

细胞分化:其本质是细胞内基因选择性表达功能蛋白质的过程。

细胞质膜(plasma membrane):又称细胞膜,指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。

内膜:形成各种细胞器的膜。

生物膜(biomembrane):质膜和内膜的总称。

细胞外被:也叫糖萼,由质膜表面寡糖链形成。

膜骨架:质膜下起支撑作用的网络结构。

细胞表面:由细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成。

脂筏模型(lipid rafts model) :即在生物膜上胆固醇等富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载着各种蛋白。

脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。

被动运输指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度方向的跨膜运输。

水孔蛋白(aquporins;AQPs):或称水分子通道,是一类具有选择性、高效转运水分的膜通道蛋白。

不具有“水泵”功能,通过减小水分跨膜运动的阻力而使细胞间的水分迁移速度加快。

协助扩散:也称促进扩散(facilitated diffusion):各种极性分子和无机离子顺着浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。

通道蛋白:跨膜亲水性通道,允许特定离子顺浓度梯度通过,又称离子通道。

配体门通道:受体与细胞外的配体结合,引起通道构象改变,“门”打开,又称离子通道型受体。

协同运输:靠间接提供能量完成主动运输,所需能量来自膜两侧离子的浓度梯度。

动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。

植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。

分为:同向协同和反向协同。

膜泡运输:真核细胞通过胞吞作用(endocytosis)和胞吐作用(exocytosis)完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。

胞吐作用:包含内容物的囊泡移至细胞表面,与质膜融,将物质排出细胞之外底物水平的磷酸化:由相关酶将底物分子上的磷酸基团直接转移到ADP分子生成ATP的过程。

《细胞生物学》考纲

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第一章细胞生物学与医学一、熟悉:1、细胞生物学基本概念2、原核细胞和真核细胞的特点二、了解:1、细胞的进化2、细胞生物学与医学的关系3、学习本课程的注意点第二章细胞的基本特征一、掌握:1、组成细胞的主要大分子的名称以及组成它们的小分子的名称2、组成蛋白质一级结构的基本单位和化学键3、DNA的双螺旋结构模型和DNA的功能4、亚细胞结构的名称二、熟悉:1、蛋白质的分子结构,以及与生物学活性的关系2、细胞的基本功能三、了解:1、水的极性和无机盐2、多糖、脂质的种类3、各种多糖的异同、各种脂质的异同4、蛋白质的功能5、各种有机小分子的基本结构第三章细胞的研究方法了解:细胞生物学常用技术的名称,各种技术所能解决的问题。

第四章质膜一、掌握:1、生物膜的3种化学成分及其共有特点2、生物膜的结构和特点二、熟悉:1、质膜的主要功能(四大点)三、了解:1、脂双层不对称性的功能意义2、膜蛋白的不对称性和移动性3、膜蛋白的存在方式以及在质膜主要功能中扮演的角色4、脂筏的概念第五章细胞质一、掌握:1.细胞质的组成以及细胞器、细胞骨架、细胞内含物的概念2.核糖体以及内质网、高尔基体、溶酶体的结构和功能(要点)3.线粒体的结构以及在物质氧化、能量转换方面的功能(要点)4、蛋白质泛素化降解的基本概念二、熟悉:三种RNA分子在蛋白质合成中的作用三、了解:1、蛋白质的生物合成过程2、蛋白质降解的两条途径3、线粒体的半自主性4、过氧化物酶体的结构和功能5、溶酶体、线粒体与疾病6、物质氧化和电子传递的过程7、光面内质网的功能第六章细胞核与染色体一、掌握:1、染色体的化学组成2、基因的概念和组成。

3、染色体分子复制的必需元件4、细胞核的功能5、遗传信息的复制和表达的概念二、熟悉:1、核被膜的结构和功能2、核孔复合体、核纤层的概念3、染色质和染色体的包装和形态结构(双螺旋/核小体/30nm纤维/襻环)4、常染色质和异染色质的结构和功能特点5、核仁的功能6、非编码RNA的概念三、了解:1、核仁的形态结构2、组蛋白修饰的概念3、染色体包装对基因表达的影响4、核小体包装成30纳米纤维的机制5、核骨架或核基质的概念6、基因转录过程7、核仁中rRNA基因的转录8、真核细胞对3种RNA的转录后加工第七章细胞骨架一、掌握:1、细胞骨架的概念2、微管、微丝和中间丝的概念3、微管组织中心、微管极性二、熟悉1、细胞骨架三种组分的功能2、微管的组装和存在形式3、微丝的组装三、了解1、微管结合蛋白和微丝结合蛋白2、肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白3、中间丝的组装及其调节4、影响细胞骨架成分的特异性药物第八章细胞连接、细胞黏附与细胞外基质一、掌握:1、细胞连接的概念和类型2、细胞黏附的概念3、细胞外基质的概念和作用二、熟悉1、紧密连接的形态结构和作用2、间隙连接的形态结构和作用特点3、桥粒和半桥粒的形态结构和作用三、了解1、黏合带和黏合斑的形态结构和作用2、细胞黏附的基本特性3、细胞外基质的主要成分4、化学突触概念和作用5、几种主要的细胞黏附分子6、基膜的概念7、细胞外基质与细胞的相互关系第九章小分子物质的跨膜运输一、掌握:1、小分子跨膜运输的类型2、载体和通道在运输原理、特点、对象和能量依赖上的比较3、Na-K-ATP酶的工作原理二、熟悉:1、Na驱动的同向运输葡萄糖偶联载体的运输原理2、葡萄糖单一运输载体的运输原理3、离子通道和水通道的概念三、了解:1、乙酰胆碱受体的工作原理2、神经肌肉信号传导中的一系列离子通道激活过程第十章细胞内蛋白质的分选和运输一、掌握1、蛋白质分选和靶向运输的概念2、细胞内蛋白质的运输途径和各个区室之间蛋白质的运输方式3、生物合成-分泌的途径(路线图)二、熟悉1、蛋白质到细胞核的运输(大致的过程和特点)2、信号假说3、细胞的胞吞种类和功能4、细胞的胞吐(分泌)的种类和功能二、了解1、蛋白质到线粒体的运输(大致的过程和特点)2、小泡运输的基本过程第十一章细胞通讯与信号转导一、掌握:1、细胞通讯的概念和分类2、细胞信号转导的基本模式3、细胞信号转导系统的构成二熟悉:1、膜受体的概念和种类2、第二信使的概念3、信号转导蛋白的“分子开关”特性三、了解1、G蛋白偶联受体信号转导途径2、酶偶联受体信号转导途径(受体酪氨酸激酶)3、信号转导的一些特点第十二章细胞增殖一、掌握:1、细胞周期概念2、细胞周期检查点的概念和作用3、周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶的概念二、熟悉:1、细胞周期各期的主要特征2、有丝分裂各期的主要特征三、了解:1、细胞周期与医学2、有丝分裂、减数分裂的区别3、细胞周期的运转第十三章细胞分化一、掌握:1、细胞分化的概念2、细胞分化的概念及分化潜能(全能、多能、单能和终末分化细胞)二、熟悉:1、干细胞的概念2、基因的差异表达(管家基因、奢侈基因)的概念与细胞分化的关系三、了解:1、细胞有多种途径产生差异2、细胞分化中细胞质的作用和重编程的概念3、细胞分化与医学第十四章细胞衰老一、掌握:细胞衰老的概念二、熟悉:细胞衰老的学说三、了解:细胞衰老的基本特征第十五章细胞凋亡一、掌握:细胞凋亡的概念二、熟悉:1、细胞凋亡的特征2、细胞凋亡的生物学意义(要点)3、胱冬肽酶的概念三、了解:1、细胞凋亡信号转导的基本途径(前两种)2、细胞凋亡与医学。

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第一章绪论研究对象是细胞----Cell细胞生物学:就是从细胞的不同层次来研究生命活动基本规律的学科.细胞的不同层次是指:“细胞整体”、“细胞显微、超微结构”和“分子水平”三个层次绪论分三部分:一、细胞生物学研究内容;二、细胞生物学发展简史;三、细胞生物学发展现状及发展前景一、细胞生物学研究内容首先研究细胞的形态结构,然后是细胞的功能。

显微结构:在光学显微镜下细胞的结构细胞的结构包括亚显微结构:也叫超微结构,指的是电子显微镜下细胞的结构细胞的功能:物质的吸收、合成与分解、增殖与分化、遗传与变异等等二、细胞生物学发展简史细胞生物学发展的几个重要时期(一)细胞的发现最早发现细胞的是:胡克(Robert Hooke)Cellar (小室)──Cell。

最早的一架显微镜是由Z.Jansen于1604年创造的,放大倍数10~30倍,又称为“跳蚤镜”;半个多世纪之后,Hooke(胡克)创造了第一架有科研价值的显微镜,放大倍数40~140倍,并从木栓中发现蜂巢状小室──细胞,Hooke于1665年发表《显微图谱》一书。

他在这本书中描绘的“微小孔洞”被认为是细胞学史上第一个细胞模式图。

第一次观察到活细胞的是:列文虎克(A.V.Leeuwenhoek)。

(二)细胞学说的创立和细胞学的形成1、细胞学说的创立及其意义:1831年,布朗(R.Brown)发现了细胞核;1835年,杜雅丁(E.Dujardin)发现了动物细胞中的粘液质,并称其为“肉样质”(sarcode);1839年,蒲肯野(Purkinje)发现了植物细胞中的物质,称为“原生质”(protoplasm);1839年,冯.莫尔(V on.Mohl)发现了动物细胞中的“肉样质”和植物细胞中的“原生质”在性质上是一样的。

1838年,德国植物学家施莱登(M.Schleidon)提出:所有的植物体都是由细胞组合而成的;1839年,德国动物学家施旺(Schwann)认为:动物体也是由细胞所组成的,并肯定了一切生物体都是由细胞组成的。

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第八章细胞生物学一、竞赛中涉及的问题细胞生物学是现代生物学的重要组成部分,这部分知识在国际IBO竞赛纲要中占据了比较大的比例。

现行的中学生物学教材对纲要中提及的很多概念都没有涉及到。

因此,有必要根据纲要的内容进行补充和深化。

同时也应当注意,还是要以基础知识为主,不可片面地拔高。

(一)细胞生物学的发展1.细胞的发现1665年英国物理学家罗伯特·虎克用他自制的显微镜观察栓皮栎的软木切片时,看到了一个个蜂窝状的小室。

他把这样的“小室”称为细胞。

其实,他所看到的是植物细胞死亡后留下来的细胞空腔,是一个死细胞。

尽管如此,虎克的工作还是使生物学的研究进入了微观领域。

此后,许多人在动、植物中都看到和记载了细胞构造的轮廓。

2.细胞学说的建立自虎克发现细胞之后约170年,到1839年创立了细胞学说。

在这期间内,人们对动物、植物细胞及其内含物进行了较为广泛的研究,积累了大量的资料。

直到19世纪30年代已有人注意到植物和动物在结构上存在某种一致性,它们都是由细胞所组成的。

在这一背景下,德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点,次年又经德国动物学家施旺加以充实,最终创立了细胞学说。

细胞学说的主要内容是:细胞是动、植物有机体的基本结构单位,也是生命活动的基本单位。

这样,就论证了整个生物界在结构上的统一性,细胞把生物界的所有物种都联系起来了,生物彼此之间存在着亲缘关系。

这是对生物进化论的一个巨大的支持。

细胞学说的建立有力地推动了生物学的发展,为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据,恩格斯对此评价很高,把细胞学说誉为19世纪自然科学的三大发现之一。

3.细胞学的发展进入本世纪以来,染色方法的改进,高速离心机的应用,特别是电镜的问世和放射性同位素的应用等,已使细胞生物学发展进入了较高的层次。

从1953年开始,逐渐兴起在分子水平上探讨生命奥秘的分子生物学。

分子生物学取得的卓越成就对细胞学的发展是一个巨大的推动。

细胞学逐渐发展成从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上深入探讨细胞生命活动的学科。

(二)细胞的形态与大小1.细胞的形状一个细胞与其他细胞分离而单独存在时,称游离细胞。

游离细胞常呈球形或近于球形。

但实际上由于细胞表面张力或原生质粘度的不均一性等原因,很多单独存在的游离细胞并不呈球状。

例如,动物的卵细胞、植物的花粉母细胞是球状或近于球状的细胞,人的红细胞呈扁圆状,某些细菌呈螺旋状,精子和许多原生动物具有鞭毛或纤毛,变形虫和白血球等为不定形细胞。

许多细胞构成组织,这样的细胞称组织细胞。

组织细胞的形状受相邻细胞的制约,并和细胞的生理功能有关。

例如肌肉细胞适于伸缩,神经细胞适于接受刺激、产生兴奋、传导兴奋。

2.细胞的大小细胞的体积很小,肉眼一般是看不见的,需要借助显微镜才能看到。

在显微技术和电镜技术中常用的单位有:微米(μm或μ)、纳米(又叫毫微米nm)和埃三种。

1m=102cm=106μm=109Å细胞的直径多在10μm~100μm之间。

有的很小,如枝原体,其直径为0.1μm~0.2μm,是最小的细胞。

细菌的直径一般只有1μm~2μm。

有的细胞较大,如番茄、西瓜的果肉细胞直径可达1mm;棉花纤维细胞长约1cm~5cm;最大的细胞是鸟类的卵(鸟类的蛋只有其中的蛋黄才是它的细胞,卵白是供发育用的营养物质,不屑于细胞部分),如鸵鸟蛋卵黄的直径可达5cm。

细胞的大小与生物体的大小没有相关性。

参天的大树与新生的小苗;大象与昆虫,它们的细胞大小相差无几。

鲸是最大的动物,但是它的细胞并不大,生物体积的加大,主要是细胞数目的增多造成的。

(三)原核细胞和真核细胞构成生物体的细胞可以分成两类:原核细胞和真核细胞。

原核细胞代表原始形式的细胞,结构简单,只有一些低等的生物,如细菌、蓝藻、放线菌、枝原体等是由原核细胞构成的。

真核细胞结构复杂,大多数生物都是由真核细胞所构成。

1.原核细胞原核细胞外部由质膜包围,质膜的结构与化学组成和其核细胞相似。

在质膜之外还有一层坚固的细胞壁保护。

原核细胞壁的化学组成与真核细胞不同,是由一种叫胞壁质的蛋白多糖所组成,少数原核细胞的壁还含有其他多糖和类脂,有的原核细胞壁外还有胶质层。

原核细胞内有一个含DNA的区域,称类核或拟核。

类核外面没有核膜,只由一条DNA 构成。

这种DNA不与蛋白质结合形成核蛋白。

原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等,但有核糖体和中间体。

核糖体分散在原生质中,是蛋白质合成的场所。

中间体是质膜内陷形成的复杂的褶叠构造,其中有小泡和细管样结构。

有些原核细胞含有类囊体等结构。

类囊体具有光合作用功能。

在原核细胞中还有糖原颗粒、脂肪滴和蛋白颗粒等内含物(见下图)。

蓝藻细胞模式图1.DNA 2.核糖体3.细胞壁4.细胞膜2.真核细胞真核细胞结构比原核细胞复杂,在同一个多细胞体内,功能不同的细胞,其形态结构也有不同。

在真核细胞中,动物细胞和植物细胞也有重要区别。

动物细胞质膜外无细胞壁,无明显的液泡。

此外,在细胞核的附近有中心粒,在细胞有丝分裂时,发出星状细丝,称为星体。

植物细胞和动物细胞的主要区别是:植物细胞具有质体;其次,植物细胞的质膜外被细胞壁,相邻细胞间有一层胶状物粘合作用,称中层或胞间层。

在两个相邻细胞间的壁上,有原生质丝相连,称胞间连丝,使细胞间互相沟通。

最后在植物的分化细胞中往往有大液泡。

原核细胞和真核细胞的主要区别比较如下:原核细胞与真核细胞结构的主要区别我们通常把光镜下看到的结构称为细胞的显微结构。

光镜可以把物体放大几百倍到一千多倍,分辨的最小极限达到0.2微米,是肉眼分辨率的1000倍。

电子显微镜下看到的结构,一般称为亚显微结构。

亚显微结构水平能将分辨率提高到甚至几个埃,放大倍数可达到几十万倍,能使人们对于细胞结构的研究取得更多进展。

1.细胞膜细胞膜即细胞质膜,它不仅是细胞与外界环境的分界层,而重要的是它控制着细胞内外的物质交换。

此外,在真核细胞内还有丰富的膜系统。

它们组成具有各种特定功能的细胞器和亚显微结构。

例如,线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体、细胞核、内质网等都是由膜围成的,有的并由膜构成内部的复杂结构。

细胞膜和内膜系统以及线粒体膜、叶绿体膜等统称为“生物膜”。

生物膜对细胞的一系列催化过程的有序反应和整个细胞的区域化提供了一个必需的结构基础。

(1)质膜的化学组成细胞膜主要由脂类和蛋白质组成,蛋白质约占膜干重的20%~70%,脂类约占30%~80%,此外还有少量的糖类。

不同细胞的细胞膜中各成分的含量出膜的功能而有所不同。

构成质膜的脂类中有磷脂、糖脂和类固醇等,其中以磷脂为主要组分。

磷脂主要由脂肪酸、磷酸和甘油组成。

(见下图)它是兼性分子,既有亲水的极性部分,又有流水的非极性部分,磷脂分子的构形是一个头部和两条尾巴。

这种一头亲水,一头疏水的分子称为兼性分子。

糖脂和胆固醇也都属于兼性分子。

一般地说,功能多而复杂的生物膜蛋白质比例大。

相反,膜功能越简单,所含蛋白质的种类越少。

例如,神经髓鞘主要起绝缘作用,蛋白质的只有三种,与类脂的重量比仅为0.23。

线粒体内膜则功能复杂,因此含有蛋白质的种类约30种~40种,蛋白质与类脂的比值达3.2之多。

构成质膜的蛋白质(包括酶)的种类很多,这和不同种类细胞的质膜功能有关,少者几种,多者可能有数十种。

由于分离提纯困难,迄今提纯的膜蛋白还为数不多。

从分布位置看,质膜的蛋白质可分为两大类。

一类只是与膜的内外表面相连,称为外在性蛋白或周缘蛋白。

另一类嵌入双脂质内部,有的甚至还穿透膜的内外表面,称为内在性蛋白。

分高外在性蛋白比较容易,但内在性不易分一般外在性蛋白占全部胰蛋白的比例较小,而内在性蛋白所占的比例较大。

质膜中的多糖主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。

一般认为,多糖在接受外界刺激的信息方面有重要作用。

(2)质膜的分子结构模型关于质膜的分子结构,有许多不同的模型,其中受到广泛支持的是“流动镶嵌模型”。

其主要特点有两个:一是强调了膜的流动性。

认为脂类的双分子层或者膜的蛋白质都是可以流动或运动的。

二是显示了膜脂和膜蛋白分布的不对称性。

如有的蛋白质分子镶在类脂双分子层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨膜层。

在类脂层外面的蛋白质称为外在性蛋白,嵌入类脂层中的蛋白质和横跨类脂层的蛋白质称为内在性蛋白。

各种生物膜在功能上的差别可以用镶嵌在类脂层中的蛋白质的种类和数量的不同得到解释。

外在性蛋白主要处于水的介质中,而内在性蛋白只是部分暴露于水中,而主要处于油脂介质中,内在蛋白在这种双相环境中所以能保持稳定,是因为它也像磷脂分子那样具有亲水和疏水两个部分。

暴露在水介质中的部分由亲水性氨基酸组成,而嵌在脂质在的蛋白质部分主要是由疏水性氨基酸组成的。

现在已能分离出某些内在性蛋白,发现它们的疏水性氨基酸含量显著多于亲水性氨基酸,而外在性蛋白的这两类氨基酸的比例是大体相等的。

多糖只分布于膜和外侧,表现出不对称性。

脂质在膜中的分布也是不完全对称的,例如不饱和脂肪酸和固醇在膜的外侧较多。

流动镶嵌模型认为质膜的结构成分不是静止的,而是可以流动的。

许多试验证明,质膜中类眼分子的脂肪酸键部分在正常生理情况下处于流动状态。

一般认为膜脂所含脂肪酸的碳链愈长或不饱和度愈高,流动性愈大。

环境温度下降膜脂的流动性减弱,相反,在一定限度内温度升高则脂质的流动性增加。

质膜中的蛋白质也是能够运动的。

人们常提到的一个实验证据是1970年Frye.L.D 和Eddidin.M的工作(见下图)。

他们用不同的荧光染料标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞的膜抗原相结合,它们能分别产生绿色和红色荧光。

当这两种细胞融合后形成一个杂交细胞时,开始一半呈绿色,一半呈红色,说明它们的抗原(蛋白质)是在融合细胞膜中互相分开存在的。

但在37℃下保温40分钟后,两种颜色的荧光点就呈均匀分布。

这说明抗原蛋白质可以在细胞膜中移动而重新分布。

这一过程基本上不需能量,因为它不因缺乏ATP而受抑制。

膜蛋白的运动受很多因素影响。

膜中蛋白质与脂类的相互作用、内在蛋白与外在蛋白相互作用、膜蛋白复合体的形成、膜蛋白与细胞骨架的作用等都影响和限制蛋白质的流动。

质膜中蛋白质的移动显然应和质膜的功能变化有关。

(3)物质通过质膜进出细胞物质进出细胞必须通过质膜,质膜对物质的通透有高度选择性。

通透过程可分5种类型:自由扩散、促进扩散、伴随运送、主动运输和内吞外排作用(见下图)。

通过细胞膜物质运输的五种形式(1)简单扩散;(2)促进扩散;(3)伴随运送;(4)主动运输;(5)内吞外排作用自由扩散指物质顺浓度梯度直接穿过脂双层进行运输的方式。

既不需要细胞提供能量也不需要膜蛋白协助。

一般来说,影响物质进行自由扩散速度的因素主要是物质本身分子大小、物质极性大小、膜两侧物质的浓度差及环境温度等。

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