1知识点汇总细胞骨架
细胞生物学知识点汇总
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II 细胞骨架知识点汇总:
核心知识点(约占考试总分值的60%):1 7 20 25 29 32 41 44 45 49 51
普通知识点(约占考试总分值的30%):3 9 11 12 14 16 17 18 19 23 26 28 30 31 35 37 38 39 43 47 48 50 54
扩展知识点(约占考试总分值的10%):2 4 5 6 8 10 13 15 21 22 24 27 33 34 36 40 42 46 52 53 55
1 细胞骨架(cytoskeleton)的定义与种类:
定义:细胞骨架就是贯穿整个细胞的复杂的纤维状蛋白网络结构
细胞内有三种类型的细胞骨架,分别就是微丝(microfilament,MF),微管(microtubule,MT)与中间丝(intermediate filament,IF)。
2 肌动蛋白(actin)的种类及分布
真核细胞内的肌动蛋白主要分为三大类,名称及分布情况如下:
α肌动蛋白
主要存在于肌肉细胞的收缩性结构中,目前已发现的四种α肌动蛋白分别属于横纹肌、心肌、血管平滑肌与肠道平滑肌。
β肌动蛋白
存在于所有种类的细胞内,就是细胞内绝大部分微丝骨架的基本组分。
γ肌动蛋白
在所有细胞内都有分布,主要存在于与应力纤维相关的结构中。
3微丝的组成与极性
A微丝由肌动蛋白单体聚合而成。
B肌动蛋白就是一种球状蛋白,其三维构象具有一道很深的裂缝,在裂缝内部有一
个核苷酸结合位点(可与ATP或ADP结合)与一个二价阳离子结合位点(可与Mg2+或Ca2+结合)。
C 肌动蛋白单体聚合形成螺距为36nm(7个单体分子)的双股螺旋状微丝纤维。每个肌动蛋白单体都与四个其她肌动蛋白单体紧密相邻。
D 微丝中的所有肌动蛋白单体分子的缝隙开口端或缝隙底部都朝着同一方向排列,因此整个微丝纤维具有极性。缝隙开口端指向的就是微丝的负极(minus end),缝隙底部指向的就是微丝的正极(plus end)。
4 微丝与微管的正负极的定义
对于微丝与微管的极性,人们习惯性的以同等条件下蛋白单体分子在纤维末端组装与去组装的速度大小来定义。速度快的就是正极,速度慢的就是负极。
5 胞外微丝组装反应的动力学过程
A 试管中的微丝组装需要的反应组分包括:G-actin,ATP,Mg2+,K+,Na+
B 微丝的组装与去组装就是一对可逆反应。反应平衡点受外部反应环境影响。
C 在存在Mg2+且K+、Na+较高的环境里,微丝趋向于聚合。在存在Ca2+且K+、Na+较低的环境里微丝趋向于解聚。
D 单体肌动蛋白以G-actin表示(G for global),结合在微丝中的肌动蛋白以F-actin表示(F for fibrous)。
F 反应过程中C G-actin不断减小,C F-actin不断增加,直到达到平衡点。平衡点处的C G-actin定义为整个反应的临界浓度C c(critical concentration)。
G 反应共分三个阶段:延迟期,就是发生成核反应的时期,在此时期内数个肌动蛋白单体分子自发聚合成为可供进一步延伸的“核”,就是整个反应的限速步骤;延长期,就是微丝快速组装的时期,C G-actin>C c,聚合反应速度>解聚反应速度;稳定期,就是反应达到平衡点之后的时期,C G-actin=C c,聚合反应速度=解聚反应速度;
6 核苷酸ATP/ADP在微丝组装中的作用
A 肌动蛋白本身也就是一种ATP酶,能够水解与之结合的ATP分子使之转变为ADP,肌动蛋白的ATP酶活性只有在其组装到微丝末端之后才开始生效。
B在游离状态下肌动蛋白分子与ATP的亲与力远高于ADP,与肌动蛋白结合的ADP分子很容易被ATP分子所替换,因此游离状态下的肌动蛋白携带的核苷酸分子以ATP为主。
C 带有ATP的肌动蛋白更容易发生聚合反应,带有ADP的肌动蛋白更容易发生解聚反应。
D细胞中的微丝组装时新组装上去的肌动蛋白总就是携带ATP分子的,该ATP分子在停留一段很短的时间后即被水解为ADP,在水解发生前新的携带ATP分子的肌动蛋白单体已经在末端聚合,使得整根微丝最前端的几个肌动蛋白总就是携带ATP的,这样的末端定义为T型末端。
E 细胞中微丝的去组装总就是发生在末端肌动蛋白携带ADP的时候,这样的末端定义为D型末端。
F 细胞内的D型微丝末端主要就是由于负极端成核蛋白的脱落形成的。
7 微丝组装的踏车行为(treadmilling)
A理论上如果没有ATP水解为ADP的过程,那么微丝组装时正极与负极的Cc就是相等的。在实际反应过程中由于有ATP水解过程的存在,正负极反应的Cc不再相等,Cc+ B 当反应环境里Cc+< C G-actin< Cc-的时候,正极端发生的就是聚合反应,负极端发生的就是解聚反应,这种反应形式称为踏车行为。 C 在试管内的微丝组装反应的总Cc介于正负极Cc之间,因此试管内聚合反应达到平衡期之后实际上发生的就是踏车反应。正极端的聚合速度等于负极端的解聚速度。 D 踏车行为就是细胞内微丝动态组装与去组装的主要形式之一。 8 影响微丝组装的药物 A 细胞松弛素(cytochalasin):能够切割微丝并与游离的末端结合,结合后能够阻止新的肌动蛋白单体分子在末端的组装,同时并不影响末端肌动蛋白分子的解离。因此细胞松弛素的总体效果就是促进微丝解聚。 B 鬼笔环肽(phalloidin):与微丝中的肌动蛋白(F-actin)结合,阻止其解离。总体效果就是阻断微丝解聚,稳定微丝。 9 微丝网络结构的调节方式 细胞内微丝网络结构的调节主要就是通过各种微丝结合蛋白的共同作用来实现的。 10 细胞内微丝结合蛋白的种类 有六大类,分别就是肌动蛋白单体结合蛋白,成核蛋白与加帽蛋白,延伸保护蛋白,交联蛋白,割断及解聚蛋白,马达蛋白。 11 肌动蛋白单体结合蛋白的种类及作用 A 胸腺素β4(thymosin β4):与肌动蛋白单体结合并封闭其发生聚合反应的位点,其作用就是维持细胞内游离态肌动蛋白库的总容量远大于微丝组装反应的临界浓度,有利于细胞大规模组装微丝的快速启动。 B 前纤维蛋白(profilin):只与肌动蛋白单体的正极端(底部)结合,抑制其在微丝负极端的聚合,不影响其在微丝正极端的聚合。因此前纤维蛋白的作用就是增加微丝组装反应的极性,促进正极端的生长。 12 成核蛋白与加帽蛋白 A 成核蛋白:成核蛋白包括Arp2 Arp3与与之相关的其她几种蛋白质,这些蛋白共同组成Arp2/3复合物。 Arp2与Arp3在结构上与肌动蛋白单体分子极其相似,在复合物中形成异源二聚体,肌动蛋白单体以Arp2/3异源二聚体为基点开始新微丝的组装。 Arp2/3复合物的组装受到胞内信号转导系统的控制。可以凭空出现,诱发新的微丝的组装。也可以在微丝快速生长的T型末端处组装,诱导微丝的分叉生长。 Arp2/3复合物的存在具有稳定微丝负极的作用,一但Arp2/3从微丝末端脱落,暴露出来的负极D型末端会迅速降解。 B 加帽蛋白:在微丝停止生长之后,与正极端结合并使其稳定的一类蛋白质。 被加帽蛋白稳定的微丝正极端由于ATP的水解作用,属于D型末端,但加帽蛋白的存在保护其不发生解聚反应。 加帽蛋白的代表:CapZ。 C 成核蛋白与加帽蛋白都就是对微丝末端进行调节的蛋白,其中成核蛋白作用于负极,加帽蛋白作用于正极。二者在微丝相应末端的结合与解离就是造成微丝网络结构动态性的主要原因之一。 13 延伸保护蛋白 主要指的就是形成蛋白(formin),形成蛋白能在微丝正极端形成二聚体环状结构,二聚体环中的两个单体分子交错向正极端移动并募集新的肌动蛋白单体分子在正极端组装,同时保护正极端新形成的微丝不被降解或者就是被Arp2/3复合物接近。通过这种方式,形成蛋白能够维持微丝在正极端的稳定生长,形成长的、无分叉的微丝结构。 14 交联蛋白 A 交联蛋白根据微丝的排列方式可分为两类:成束蛋白与凝胶形成蛋白。 B 交联蛋白能够单独或以二聚体的形式将相邻的微丝交联起来。 C 起到交联作用的蛋白单体或二聚体都携带有两个肌动蛋白结合位点,两个位点间的距离决定了所形成的微丝束或网的松紧程度。 D 成束蛋白包括丝束蛋白(fimbrin)、绒毛蛋白(villin)与α-辅肌动蛋白(α-actinin),其两个肌动蛋白结合位点间的区域就是僵直的,能够将多根微丝平行交联成束。 E 成束蛋白中的丝束蛋白与绒毛蛋白以单体形式起作用,两个肌动蛋白结合位点间的距离较小,形成的微丝束比较紧密,内部很难进入其她功能性蛋白分子。 F 成束蛋白中的α-辅肌动蛋白以二聚体的形式起作用,两个肌动蛋白结合位点间的距离较大,形成的微丝束比较松散,内部能够进入其她功能性蛋白分子如肌球蛋白。 G 凝胶形成蛋白包括细丝蛋白(filamin)与血影蛋白(spectrin),其两个肌动蛋白结合位点间的区域就是柔软的,能以一定角度将两根相邻的微丝交联,最终形成二维网状结构或三维凝胶样结构。 15 割断及解聚蛋白 A主要包括凝溶胶蛋白(gelsolin)与肌动蛋白解聚因子/丝切蛋白(ADF/cofilin)。 B 凝溶胶蛋白能够结合在微丝表面并切断微丝。在某些条件下,微丝切断后凝溶胶蛋白可以与暴露出来的正极末端结合,促进其进一步解聚。相反,在另一些条件下,微丝切断后产生的正极末端可以成为新的微丝生长点,从而加速微丝网络的形成。 C 丝切蛋白能与含有ADP的微丝表面结合并加速其解聚速度,主要在脱离了加帽蛋白的微丝负极端起到促进微丝解聚的作用。 16 肌球蛋白(myosin)的结构及种类 A 肌球蛋白就是依赖于微丝的马达蛋白。 B 肌球蛋白的主要结构分为三部分,分别就是马达结构域、调控结构域(或杠杆臂结构域)、尾部结构域。 C 马达结构域就是肌球蛋白沿微丝运动的主要结构元件;尾部结构域就是肌球蛋白与货物分子、其她细胞结构或自身形成多聚体时相连的部位; D 细胞内肌球蛋白的种类有很多,每种肌球蛋白的结构与功能都不相同。 E II型肌球蛋白(myosin-II)因最先发现并研究被称为传统类型的肌球蛋白,其她肌球蛋白都就是非传统类型的肌球蛋白。 F II型肌球蛋白有两个马达结构域,在细胞内以二聚体或多聚体的形式存在,主要在应力纤维的相互滑动以及肌纤维的收缩过程中起作用。 E I型肌球蛋白(myosin-I)只有一个马达结构域,在细胞内以单体形式存在,主要在细胞皮层区的囊泡运输以及皮层与细胞质膜的相对滑动过程中起作用。 17 细胞皮层(cell cortex) A 细胞皮层就是微丝通过交联形成的三维凝胶样网络结构。 B 细胞皮层存在于细胞质膜以下。 C 细胞皮层为质膜提供机械支撑,帮助质膜维持特定的形状,调节膜蛋白的流动性。 18 伪足(podium) A 伪足就是细胞迁移过程中在细胞前缘形成的突起结构 B 伪足按照形态与内部骨架结构区分可以划分为两种类型:片状伪足(lamellipodium)与丝状伪足(filopodium) C 片状伪足内的微丝正极端结合了大量的Arp2/3复合物,产生大量的分叉,形成片状的二维网状结构。 D 丝状伪足内的微丝正极端在形成蛋白的保护下笔直生长,不分叉,形成笔直平行的束状结构。 19 应力纤维(stress fiber) A 应力纤维由微丝反相平行排列而成,主要通过α-辅肌动蛋白二聚体交联,在反相微丝束之间含有II型肌球蛋白二聚体,使应力纤维具备收缩的能力。 B 应力纤维主要存在于细胞皮层区域,通过黏着斑与相邻细胞或胞外基质相连,在细胞形状发生变化时能够产生张力并主动收缩,有助于细胞完成形状的改变。 20 细胞迁移(cell migration/crawling)过程 A细胞迁移过程分为四个主要步骤。1外源信号触发细胞迁移2细胞前缘产生突起3突起部分与胞外基质形成新的锚定位点4后放骨架收缩,锚定点分离,细胞整体前移。 B 细胞前缘形成的突起即为伪足,丝状伪足在前,片状伪足在后。丝状伪足为片状伪足提供更大的扩展面,加速突起前移速度。 C 细胞前缘部位微丝的快速组装依赖于三方面反应。1 Arp2/3复合物在微丝正极端的装配成核2前纤维蛋白维持微丝的正极组装,抑制负极组装 3 形成蛋白维持丝状伪足内微丝的笔直无分叉组装。 D 随着细胞前缘骨架的不断生长,伪足中组装的微丝网络在一段时间后便被新生的微丝落下,逐渐成为细胞质整体前移的障碍,此时Arp2/3复合物从微丝负极端脱落,促使这部分微丝解聚。 E 前缘形成突起后,细胞皮层处于拉伸状态,细胞皮层内的应力纤维产生张力,在 II型肌球蛋白的作用下应力纤维收缩,拖拽细胞后随部分前移。 F 在细胞迁移过程中,细胞质膜在I型肌球蛋白的作用下沿皮层表面滑动,以适应细胞皮层的形状变化。 21 微绒毛(microvilli) A 小肠上皮细胞的游离面存在大量的微绒毛。 B 微绒毛的轴心结构就是同向平行排列的微丝束,微丝束正极端指向微绒毛顶端,负极端终止于端网结构。 C 微绒毛中的微丝束由绒毛蛋白与丝束蛋白紧密交联而成,微丝束内部无肌球蛋白,因此微绒毛不具备运动的能力。 D 微绒毛轴心外围的微丝通过I型肌球蛋白与微绒毛质膜相连。 22 胞质分裂环 A 胞质分裂环在细胞分裂过程中的胞质分裂期产生。迫使细胞质膜在两个子细胞核之间内陷,将胞质均匀分配到子细胞中。 B 胞质分裂环由反相平行排列的微丝束组成,其间含有II型肌球蛋白二聚体,具有收缩能力。 23 肌纤维收缩的原理及肌丝的组成 A 肌肉收缩的动力来源于肌球蛋白II介导的粗细肌丝间滑动。 B 细肌丝就是单股的微丝纤维。 C 粗肌丝由数百个II型肌球蛋白通过尾部结构域聚合而成,所有马达结构域头部都暴露在粗肌丝两端的外表面。 D 粗细肌丝在肌纤维中平行交错分布,每根粗肌丝被六根细肌丝包围,每根细肌丝被两根粗肌丝所共用。 E 粗肌丝两端的数百个马达结构域头部沿相反方向拖拽细肌丝以形成粗细肌丝的滑动。 24 原肌球蛋白位移 A在肌细胞处于静息状态时,原肌球蛋白(tropomyosin,Tm)与细肌丝紧密结合,封闭了细肌丝与粗肌丝马达结构域头部的结合位点,收缩装置不启动。 B 在肌细胞接受到上游神经信号后,原肌球蛋白发生位移,暴露出细肌丝与粗肌丝马达结构与头部的结合位点,收缩装置启动。 25 肌球蛋白沿微丝运动的分子机制(以肌球蛋白II为代表) A 肌球蛋白每一个马达结构域都具有ATP酶活性,包含一个ATP结合位点与一个肌动蛋白结合位点。 B 肌球蛋白马达结构域沿微丝运动时,每个运动周期消耗1分子ATP,移动一步距离,即一个肌动蛋白单体的长度(约5nm)。 C 肌球蛋白马达结构域每一个运动周期可分为五个阶段。 1 在上一个运动周期结束后,释放了ADP分子的II型肌球蛋白头部马达结构域(以下简称头部)在一段很短暂的时间内没有与任何核苷酸分子结合,此时的头部处于僵直状态,与细肌丝紧密结合。 2 僵直状态十分短暂,随后头部与1分子ATP结合,构象发生轻微变化,使头部 与细肌丝的紧密结合松开。 3 松开细肌丝后头部的ATP酶活性启动,A TP水解为ADP与1分子Pi,ATP水解释放的能量使得头部的构想发生很大改变,向正极端移动一个肌动蛋白分子的距离,此时的头部处于高能构象,ADP与Pi仍然停留在头部内。 4 向前移动后的头部与前方下一个肌动蛋白分子的结合位点接触,这种分子接触使得头部内的Pi分子释放,Pi的释放使得头部与肌动蛋白分子紧密结合并触发了头部的能量释放,头部恢复低能构象并向负极方向拖拽细肌丝,滑动距离为一个肌动蛋白分子的距离。 5 在能量释放过程中,ADP分子释放,头部在完成拖拽动作后重新恢复到僵直状态,与肌动蛋白分子紧密结合。 D II型肌球蛋白的两个马达结构域头部独立运动,彼此间无明显协调性。 E II型肌球蛋白每一个运动周期内肌球蛋白头部与细肌丝紧密结合的时间只占总时间的5%。由于一根细肌丝同时与多个(约50个)肌球蛋白头部相互作用,因此任意一个时间点总有一个以上的肌球蛋白头部与细肌丝紧密相连,使得粗细肌丝间的滑动可以连续进行而不会因肌球蛋白头部脱离细肌丝而回弹。 26 微管的组成与极性 A 组成微管的基本结构单元就是由两种非常相似的微管蛋白亚基结合而成的异源二聚体,叫做αβ-微管蛋白二聚体(αβ-tubulin dimer)。 B αβ-微管蛋白二聚体由α微管蛋白(α-tubulin)与β微管蛋白(β-tubulin)首尾相连而成。两个亚基内部均有一个核苷酸结合位点(可与GTP或GDP结合),但由于构象上的原因,只有结合在β微管蛋白上的GTP可以被水解并在水解后被新的GTP 分子所替换,而α微管蛋白上的GTP分子通常情况下不会被水解。 C 微管管壁由αβ-微管蛋白二聚体纵向排列而成的原纤丝构成,13根原纤丝合拢构成中空的微管结构。 D 微管中所有αβ-微管蛋白二聚体的极性方向都就是相同的,指向微管正极端的都就是β微管蛋白,指向微管负极端的都就是α微管蛋白。 27 胞外微管组装反应的动力学过程 A 与胞外微丝组装反应相似 B 分为三个时期:延迟期,延长期与稳定期 C 胞外微管组装反应中也会出现踏车行为,但踏车行为在细胞内几乎不存在。 28 核苷酸GTP/GDP在微管组装中的作用 A 微管蛋白本身也就是一种GTP酶,能够水解与之结合的GTP分子使之转变为GDP,微管蛋白的GTP酶活性只有在其组装到微管末端之后才开始生效。 B 在游离状态下微管蛋白与GTP的亲与力远高于GDP,与微管蛋白结合的GDP 分子很容易被GTP分子所替换,因此游离状态下的微管蛋白携带的核苷酸分子以GTP为主。 C 带有GTP的微管蛋白更容易发生聚合反应,带有GDP的微管蛋白更容易发生解聚反应。 D 细胞中的微管组装时新组装上去的微管蛋白总就是携带GTP分子的,该GTP 分子在停留一段很短的时间后即被水解为GDP,在水解发生前新的携带GTP的微管蛋白二聚体已经在末端聚合,使得整根微管最前端的几个微管蛋白总就是携带GTP的,称为GTP帽子(GTP cap)。这样的末端称为T型末端。 E 细胞中微管的去组装总就是发生在末端微管蛋白携带GDP的时候,这样的末端定义为D型末端。 F 细胞内的D型微管末端主要就是由于正极端微管在远端未能及时找到起稳定作用的微管结合蛋白或就是该微管结合蛋白因环境改变而脱落造成的。 29 微管组装与去组装的动力学不稳定性(dynamic instability) A由于构象上的显著差异,D型微管末端的解聚速度远大于T型微管末端的解聚速度。因此在正常的细胞内环境下,D型末端一旦出现,该末端将立刻进入解聚状态,解聚速度几乎就是不可逆的,直至整根微管完全消失为止。微管装配过程中的这种反应特性称为动力学不稳定性。 B细胞内环境中微管的延伸速度与GTP的水解速度相近,因此细胞内微管的组装随时都有可能因末端微管蛋白的水解而使T型末端转变为D型末端,从而进入不可逆的解聚状态。 C 带有GDP的微管蛋白形成的原纤丝具有向外侧弯折的倾向,因此处于组装过程中的T型末端由于有GTP帽子保护,其末端就是笔直的管状。而处于去组装过程中的D型末端由于失去了GTP帽子保护,其末端的13根原纤丝彼此分离向外侧弯折,这种弯折构象更有利于微管的解聚反应。 30 微管组织中心 A细胞内微管的组装没有成核反应阶段,所有微管均以微管组织中心为起点开始组装,与微管组织中心相连的总就是负极端,向外延伸的总就是正极端。 B 细胞内的微管组织中心有两种,分别就是中心体与基体。中心体就是细胞内微管组装的组织中心,基体就是纤毛或鞭毛内微管组装的组织中心。 31 中心体结构及功能 A 中心体由中心粒,中心粒外周物质(或中心体基质),γ微管蛋白环状复合物三部分组成。中心粒被中心体基质包围,γ微管蛋白环状复合物分布在中心体基质表面。 B γ微管蛋白环状复合物就是微管组装的起点,该复合物由γ-微管蛋白(γ-tubulin)及其她辅助蛋白共同装配而成,其中13个γ-微管蛋白组成一个直径与微管直径相同的环,游离的αβ-微管蛋白二聚体能够在这个环上继续组装形成新的微管。 C 中心体含有一对桶装的中心粒,它们彼此垂直分布,每个中心粒由9组三联体微管围拢而成,每一组三联体微管中只有一根就是完整的,定义为A管,与之相邻的分别就是B管与C管。 D间期细胞的中心体只有一个,总就是存在于细胞核附近。 E 分裂期细胞的中心体有两个,分别存在于细胞两极。 32 细胞内的微管网络组织形式 A 细胞内微管以中心体为中心向四周延伸,形成星型辐射状微管网络。 B 微管网络具有高度的动态性,中心体不间断地向四周随机启动微管的组装,延伸的微管由于具有动力学不稳定性,随时都可能丢掉GTP帽子进入不可逆的降解 状态,任何时刻都有一部分微管在延伸,同时另一部分微管在崩解。 C 细胞通过特殊的微管末端稳定结构(如加帽蛋白)来保留需要的微管,当延伸中的微管末端遇到这种稳定结构后其末端就被保护起来,即使转变为D型末端也不会触发解聚反应,微管因此而稳定存在。 33 微管去稳定蛋白(stathmin) A 微管去稳定蛋白通过自身的磷酸化来调控微管的动力学不稳定性。 B 去磷酸化的微管去稳定蛋白与两个αβ-微管蛋白二聚体相结合,阻断其参与微管的组装,降低了胞内游离αβ-微管蛋白二聚体的有效浓度,微管组装速度变慢,动力学不稳定性升高。 C 磷酸化的微管去稳定蛋白丧失了与αβ-微管蛋白二聚体结合的活性,胞内游离αβ-微管蛋白二聚体浓度提高,微管组装速度加快,动力学不稳定性降低。 34 微管结合蛋白(MAP) 微管结合蛋白通过带正电的微管结合结构域与带负电的微管表面结合,能够稳定微管,调节微管网络的结构与功能 35 MAP2与tau蛋白 A MAP2与tau就是神经元细胞内研究的比较透彻的两种微管结合蛋白,二者的作用都就是将平行的微管交联成束。 B MAP2存在于神经元细胞的胞体与树突内,它的N端结构域较长,由其交联的胞体及树突微管束的间距较大。 C tau存在于神经元细胞的轴突内,它的N端结构域较短,由其交联的轴突微管束间距较小。 36 影响微管组装的特异性药物 A 秋水仙素(colchicine)与诺考达唑(nokodazole):与微管末端的微管蛋白结合,阻止新的微管蛋白继续组装在该末端。同时并不影响该末端的解聚。总体效果就是促进微管解聚。 B 紫杉醇(taxol):与微管末端的微管蛋白结合,阻止其解聚,同时并不影响该末端的继续组装。总体效果就是稳定微管结构。 37 依赖于微管的马达蛋白 A 依赖于微管的马达蛋白有两种,分别就是驱动蛋白(kinesin)与动力蛋白(dynein)。 B 绝大部分驱动蛋白的运动方向就是向微管的正极端,绝大部分动力蛋白的运动方向就是向微管的负极端。 38 驱动蛋白的结构及种类 A 驱动蛋白由重链与轻链组成,重链构成了头部马达结构域与中部杆状区,并与轻链一同构成尾部货物结合结构域。 B 驱动蛋白超家族(kinesin superfamily proteins,KIFs)的成员众多,可被分为14个驱动蛋白家族。 C 按照驱动蛋白马达结构域在重链氨基酸序列中的位置可将驱动蛋白分为N-驱 动蛋白、M-驱动蛋白与C-驱动蛋白。N-驱动蛋白的马达结构域在多肽链N端,这类蛋白总就是向微管正极移动;M-驱动蛋白的马达结构域在多肽链的中部,这类蛋白往往结合在微管的末端,使微管处于不稳定状态,促进微管的解聚;C-驱动蛋白的马达结构域在多肽链的C端,这类蛋白总就是向微管负极方向移动。 39 动力蛋白(dynein)的结构及种类 A 动力蛋白就是已知马达蛋白中分子量最大,移动速度最快的。 B 动力蛋白由重链、中间链、中间轻链及轻链四部分组成。与微管结合的马达结构域在重链上。 C 胞质动力蛋白的种类很少,不具备多样化的货物识别结构域。在细胞内存在着一类被称为动力蛋白激活蛋白(dynactin)的蛋白复合物,能够调节动力蛋白活性并帮助动力蛋白识别不同的货物分子。 D 动力蛋白包括胞质动力蛋白(cytoplasmic dynein)与轴丝动力蛋白(axonemal dynein)两大类,胞质动力蛋白游离在细胞质基质中,轴丝动力蛋白只存在于纤毛与鞭毛的轴丝结构中。 E 胞质动力蛋白有两个家族,分别就是Cytoplasmic dynein 1 heavy chain 1(Dync1h1)与Cytoplasmic dynein 2 heavy chain 1(Dync2h1)。Dync1h1主要负责向微管负极端的胞质转运;Dync2h1主要负责鞭毛与纤毛内的反向物质转运。 F 轴丝动力蛋白按其在轴丝中的位置可分为内侧动力蛋白臂(inner dynein arm)与外侧动力蛋白臂(outer dynein arm)。 40 驱动蛋白沿微管运动的两种分子模型 分别就是“步行”(hand over hand)模型与“尺蠖”(inchworm)爬行模型。步行模型中驱动蛋白的两个马达结构域交替向前移动。尺蠖爬行模型中驱动蛋白的两个马达结构域一个总在前,另一个紧随其后。 41 驱动蛋白沿微管运动的步行模型(以驱动蛋白I为代表) A 驱动蛋白每一个马达结构域都具有ATP酶活性,包含一个ATP结合位点与一个微管结合位点。 B I型驱动蛋白马达结构域沿微管运动时,每个运动周期两个马达结构域各消耗1分子ATP,整个驱动蛋白分子移动两步距离,即两个微管蛋白二聚体的长度(约16nm)。 C I型驱动蛋白马达结构域每一个运动周期可分为三个阶段。 1 在上一个运动周期结束后,I型驱动蛋白的两个头部马达结构域(以下简称头部)一前一后排列在微管上。前方头部没有核苷酸,与微管表面紧密结合,处于低能构象;后方头部含有ADP,不与微管表面结合,处于高能构象。 2 ATP与前方头部结合,触发后方头部的能量释放,以前方头部为支点后方头部前移两步距离,超过原本在前方的头部一步的距离,并恢复到低能构象,与微管紧密结合。 3 两头部的前后位置互换后,处于后方的头部水解其中的ATP分子并释放1分子Pi,使该头部转换为高能构象并与微管表面脱离。同时,处于前方的头部释放ADP分子。此时整个驱动蛋白分子又恢复到阶段1中的状态,只就是两个头部的位置互换了。 4 重复1-3的步骤,两个头部再次互换位置,完成一个运动循环。 D I型驱动蛋白的两个马达结构域头部在运动过程中互相协调,交替前移。 E I型驱动蛋白每一个运动周期内两个马达结构域头部分别占据总时间的50%以上,因此整个运动过程中,微管与驱动蛋白间一直就是紧密相连的,使得I型驱动蛋白沿微管的运动具有可持续性。这种可持续性在囊泡运输过程中就是必不可少的。 42 细胞极化 A 多细胞生物体内大多数细胞具有极性结构。 B 极性细胞结构的极化过程依赖于微管的动态组装与去组装。 C 在细胞极化方向上有一些能够稳定微管末端的蛋白或细胞结构,使得再该方向上的微管能够稳定生长而不发生降解,从而推动极化结构的形成。 43 膜性细胞器运输 A 在细胞质内部的物质运输主要依赖于微管系统。 B 通过微管系统运输的物质主要以囊泡的形式存在。 C 向微管正极方向的运输主要由驱动蛋白来完成。向微管负极方向的运输主要由胞质动力蛋白来完成。 44 内质网小管及高尔基体的定位 A 内质网小管从细胞核膜延伸而出,遍布整个细胞质区域。 B 高尔基体总就是出现在细胞核附近,紧邻中心体。 C 内质网小管的定位就是由驱动蛋白沿微管正极方向拖拽内质网膜结构而实现的。 D 高尔基体的定位就是由胞质动力蛋白沿微管负极方向拖拽高尔基体膜结构而实现的。 E 破坏细胞内微管系统后,内质网小管回缩到细胞核膜附近,高尔基体分解成许多小的囊泡状结构分散到细胞质中。微管系统修复后内质网小管与高尔基体的定位也随之恢复。 45“9+2”型纤毛的结构 A 纤毛(cilia)与鞭毛(flagellae)就是由质膜包围,突出于细胞表面,由微管与动力蛋白等构成的高度特化的细胞结构。 B 纤毛与鞭毛内部就是由微管及其她附属蛋白组装而成的轴丝,轴丝从细胞皮层内的基体发出。 C 基体结构与中心粒结构基本相同,由九组三联体微管围拢而成。其中A管与B 管向上延伸构成轴丝的二联体微管,C管只存在于基体中。 D 轴丝由基体延伸出来的九组二联体微管围拢而成,在中间还含有两根由中央鞘包围着的中央微管。中央鞘与外围九组二联微管间由放射辐(radial spoke)相连,相邻二联微管间由连接蛋白(nexin)相连,每组二联微管都有两条动力蛋白臂(dynein arm)从A管伸出,分别位于轴丝的内侧与外侧,她们在纤毛与鞭毛弯曲运动时与相邻二联体微管的B管发生相互作用。 46 纤毛的组装 纤毛的形成分为四个阶段 1从高尔基体上分离出来的膜泡形成中心粒膜泡(centriolar vesicle,CV),包裹在成熟的母中心粒的顶端,一些中心体蛋白从母中心粒顶端移除。 2 母中心粒开始延伸并获取成为基体所需的附属结构,初生轴丝开始显现,CV 因新的膜泡不断融合而变大,最终成为次级中心粒膜泡(secondary centriolar vesicle,SCV)。 3 母中心粒随同SCV向质膜下迁移,到达纤毛或鞭毛组装位点后SCV与质膜融合形成环状结构,称为纤毛或鞭毛项链。 4 在纤毛或鞭毛内物质运输系统的介导下,纤毛或鞭毛进一步装配并延长。 47 纤毛与鞭毛内的双向物质运输 A 纤毛与鞭毛结构的组装与维持依赖于其内部的双向物质运输系统。 B 纤毛与鞭毛内的双向物质运输系统由鞭毛内运输系统(intraflagellar transport,IFT)复合物介导完成。 C IFT复合物B从胞体向纤毛与鞭毛顶端的运输指向微管的正极方向,由驱动蛋白II协助完成。 D IFT复合物A从纤毛与鞭毛顶端向胞体的运输指向微管的负极方向,由胞质动力蛋白Dync2h1协助完成。 48 纤毛与鞭毛的运动机制 A 与轴丝二联体微管A管相连的轴丝动力蛋白在被激活后延相邻二联体微管 B 管向微管负极滑动。 B 相邻二联体微管的相互滑动因连接蛋白的阻碍而无法实现,滑动力因此转化为轴丝的扭动力,使纤毛或鞭毛发生局部弯曲运动。 C 纤毛或鞭毛的弯曲首先发生在基部,因为这里的动力蛋白首先被活化。随着轴丝上的动力蛋白依次被活化或者失活,弯曲有规律地沿着轴丝向顶端传播。 D 纤毛较短,形成的就是水平的划动。鞭毛较长,形成的就是蛇形的摆动。 49 中间丝的主要类型 A 不同来源的组织细胞表达不同类型的中间丝蛋白。中间丝蛋白可分为6种主要类型。(I - VI) B 角蛋白(I型与II型)主要存在于上皮细胞中。 C 波形蛋白及相关蛋白(III型)主要存在于连接组织、肌肉细胞与神经胶质细胞内。 D 神经中间丝蛋白(IV型与VI型)主要存在于神经细胞内。 E 核纤层蛋白(V型)主要存在于核纤层内。 50 中间丝蛋白的分子结构 A 不同种类的中间丝蛋白有非常相似的二级结构。 B 中间丝蛋白由中部杆状区、N端头部、C端头部三部分组成。 C 杆状区在氨基酸序列上高度保守,其结构以α螺旋为主,α螺旋被三段β片层结构分隔为四个亚区,β片层L12将α螺旋分为螺旋1与螺旋2。螺旋1与2又分别被β片层L1与L2分为1A、1B、2A、2B四个亚区。 D 杆状区α螺旋的氨基酸序列严格按照7个氨基酸一组重复排列,形成一个疏水性沟槽,在二聚体组装时发挥作用。 E N端与C端头部区域序列在不同中间丝蛋白间变化很大,就是中间丝与其她中间丝或细胞结构间相互作用的主要部位,决定了中间丝在细胞内的功能。 51 中间丝的组装 A 中间丝由中间丝蛋白聚合而成,没有核苷酸的参与,其主干部分主要由杆状区构成。N端与C端头部暴露在中间丝表面。 B 中间丝组装过程共分为四个阶段: 1 两个中间丝蛋白单体通过杆状区以同向平行排列的形式形成双股螺旋的二聚体。 2 两个二聚体以反相平行与半分子交错的形式形成四聚体。四聚体没有极性,就是中间丝组装的基本单位。 3 多个四聚体之间首尾相连形成四聚体纤维。 4 八条四聚体纤维横向相互作用,最终组装成截面由32个中间丝蛋白分子组成的长度不等的中间丝。 C 在中间丝组装过程中,新的中间丝蛋白分子可以在两端装配,也可以通过交换的方式掺入到原有的纤维中去。 52 中间丝组装的调控 A 细胞内中间丝网络在细胞分裂时发生解体,在分裂结束后重新组装。 B 细胞通过中间丝蛋白的磷酸化来调控中间丝的组装与去组装。 C 有丝分裂前期中间丝蛋白被磷酸化,磷酸化的中间丝蛋白与14-3-3蛋白结合,导致中间丝网络的解体。 D 分裂结束后,中间丝蛋白去磷酸化,14-3-3蛋白从中间丝蛋白上脱落,中间丝蛋白重新参与中间丝网络的组装。 53 细胞分化过程中中间丝蛋白的表达调控 A 细胞分化过程中,细胞内中间丝的类型随着细胞分化过程而发生变化。 B 神经外胚层发育过程中中间丝蛋白表达谱的变化顺序: 角蛋白→波形蛋白→巢蛋白→神经丝蛋白 54 角蛋白与上皮细胞 A 角蛋白在上皮细胞中大量表达并组装成能够提抗机械应力作用的中间丝网络(角蛋白丝)。 B 上皮细胞中的角蛋白丝往往贯穿整个细胞,其末端与细胞质膜上的桥粒与半桥粒结构相连,通过这种方式将上皮组织中的所有上皮细胞连成一体,以分散组织所受到的宏观外力作用。 C 表皮松懈症患者的角蛋白基因发生突变,表达的突变型角蛋白无法有效的组装成具有整合上皮组织功能的角蛋白丝,因此该患者皮肤只要受到轻微的外力作用就会出现损伤。 D 特化的角蛋白就是生物体多种高强度结构的主要成分,如人的头发、指甲,鸟类的羽毛,偶蹄类动物的蹄与角等。 55神经丝蛋白与神经丝 A 神经元细胞狭长的轴突内含有成束的神经丝,为轴突结构提供必要的结构支撑。 B 神经丝由三种神经丝蛋白NF-L、NF-M与NF-H共同组装而成。神经丝的主体结构由NF-L构成。NF-M与NF-H的末端结构域突出于神经丝表面,在与之相邻的神经丝、微管以及一些膜性结构之间形成横桥,将轴突内部的细胞骨架等结构连成一体。 56 名词解释(要求中英文名称全部掌握,重要度分级参考相关知识点): 细胞骨架(cytoskeleton):细胞骨架就是贯穿整个细胞的复杂的纤维状蛋白网络结构,包括微丝、微管与中间丝三种类型。 踏车行为(treadmilling):踏车行为就是细胞内微丝动态组装与去组装的主要形式之一,就是正极端发生聚合反应而负极端发生解聚反应的一种现象。 肌球蛋白(myosin):肌球蛋白就是依赖于微丝的马达蛋白,具有马达结构域,能够沿微丝运动。 细胞皮层(cell cortex):细胞皮层存在于细胞质膜以下,就是微丝通过交联形成的三维凝胶样网络结构。 伪足(podium):伪足就是细胞迁移过程中在细胞前缘形成的突起结构,包括丝状伪足与片状伪足两种主要类型。 应力纤维(stress fiber):应力纤维主要存在于细胞皮层区域,由反向平行排列的微丝束与II型肌球蛋白组成,具备收缩能力。 GTP帽子(GTP cap):在组装过程中,微管正极端的最前端几个微管蛋白总就是携带GTP的,称为GTP帽子。 动力学不稳定性(dynamic instability):指的就是微管正极端在动态组装与去组装过程中的一种特性,微管正极端在生长过程中有一定概率丢失GTP帽子而转变为不可逆的快速解聚状态。 驱动蛋白(kinesin):驱动蛋白就是一种依赖于微管的马达蛋白,具有马达结构域,能够沿微管运动。 动力蛋白(dynein):驱动蛋白就是一种依赖于微管的马达蛋白,具有马达结构域,能够沿微管运动。 动物细胞工程12月20日 动物细胞工程常用技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 一、动物细胞培养 1、定义：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 2、原理：细胞增殖 3、过程 分散成单个细胞， 制成细胞悬液 注意： ①10代以内细胞保持正常的二倍体核型，无突变发生，常用于实践或冷冻保存。 ②超过50代，极少数细胞突破自然寿命极限，突变成癌细胞，具有无限增殖能力；若超过50代，细胞不再增殖，全部死亡，则说明细胞没有发生癌变。 ③分瓶之前，称原代培养；出现接触抑制用胰蛋白酶处理，再分瓶培养为传代培养。 思考回答： ⑴、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养? 答：其细胞的分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。 ⑵、动物细胞培养需要脱分化吗?为什么? 答：不需要。因为高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以没有类似植物组织培养的脱分化过程，要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。 ⑶、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗? 答：主要是蛋白质，不行，因为胃蛋白酶作用的适宜PH约为2，当ＰＨ大于6时就会失去活性，多数动物细胞培养适宜PH为7.2－7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。（胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2－8.4，胰蛋白酶活性较高） ⑷、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么? 答：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质，长时间作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤，因此必须控制好消化时间。 ⑸、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？ 不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体 4、重要概念 ①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 产生原因：培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖。 培养要求：培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒，易于贴附。 ②细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 ③原代培养：动物组织消化后的初次培养 ④传代培养：原代培养的细胞由于接触抑制不再分裂，需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这种培养叫传代培养。 5、培养条件： ⑴无菌无毒环境：无菌——对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素。；无毒——定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。 ⑵营养： 成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。 培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基） ⑶温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。 ⑷气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95％空气加5％CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2：是细胞代谢所必需的CO2主要作用是维持培养液的pH。 6、应用：生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。基因工程中受体细胞的培养。用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。 Unit1 My day 知识整理 △话题：谈论每天的活动及时间安排 △词汇：do morning exercises（做早操） eat breakfast/lunch/dinner（吃早餐/午餐/晚餐） have...class（上…课），play sports（做运动） cleanmyroom（打扫我的房间），go forawalk (散步) go shopping（购物），takeadancingclass（上舞蹈课） △拓展词汇：get up（起床），go to bed（上床睡觉） washmy clothes（洗我的衣服）， watch TV（看电视） do homework（做作业）， play music（演奏音乐） cook dinner（煮晚餐）， at home（在家） inthemorning（在上午），intheafternoon（在下午） intheevening（在晚上），atnight（在半夜） △句型： ①询问做某事在几点 When doyou＋动词原形（短语）＋其他？ —— At ＋时间 —— I(＋频度副词)＋动词原形（短语）＋at＋时间。 例句：When do you get up in the morning? —— At 7:30. —— I often get up at 7:30. ②询问周末的活动安排 What do you often do on the weekend ？ I often (always/sometime/usually) ＋…（周末的活动）＋with … （某人）＋ontheweekend （onSaturdays/on Sundays ）. 例句：What do you do on the weekend ？ I often take a dancing class with my friendon Sundays. △知识点： 1：注意介词的搭配 at ＋具体时间（几点）/night/home at 9 o ’clock in ＋国家/季节 in Spain on ＋星期 on the weekend/on Sundays with ＋人 with my father/mother/friend 2：表示时间频率词的区别 always 表示总是，一直； usually 表示经常，通常； often 表示经常，常常； sometimes 表示有时，间或。 按它们的频率大小排列如下： always （100%）→usually （80%）→often （60%）→sometimes （40%） 3：其他知识点 also 用于句中 1) 也 too too 用于肯定句中 用于句末 人教版_高中英语必修一unit1_知识点总结 Survey n. 纵览,视察,测量v. 审视,视察,通盘考虑,调查 1. we stood on the top of the mountain and surveyed the countryside. 我们站在山顶上,眺望乡村? 2. a quick survey of the street showed that no one was about. 扫视街道, 空无一人? Add v. 增加 1. he added some wood to increase the fire. 他加了一些木柴,使火旺些? 2. if you add 4 to 5, you get 9. 四加五等于九? 3. add up all the money i owe you. 把我应付你的钱都加在一起? Upset a. 烦乱的,不高兴 v. 颠覆,推翻,扰乱,使心烦意乱,使不舒服 1. i'm always upset when i don't get any mail. 我接不到任何邮件时总是心烦意乱? 2. he has an upset stomach. 他胃不舒服? 3. the news quite upset him. 这消息使他心烦意乱? Ignore v. 不顾,不理,忽视 1. i said hello to her, but she ignored me completely! 我向她打招呼, 可她根本不理我! 2. i can't ignore his rudeness any longer. 他粗暴无礼, 我再也不能不闻不问了? Calm n. 平稳,风平浪静 a. 平静的,冷静的 v. 平静下来,镇静 1. it was a beautiful morning, calm and serene. 那是一个宁静?明媚的早晨? 2. you should keep calm even in face of danger. 即使面临危险,你也应当保持镇静? 3. have a brandy it'll help to calm you (down). 来点儿白兰地--能使你静下来? Calm down vt. 平静下来(镇定下来) 1.have 1）have sb/sth do sth “让某人/物做某事”,宾语sb/sth和宾补do之间为主动. 如：Mum often has me help do some housework. 2）have sb/sth doing sth “让某人/物一直/总是做某事”,宾语sb/sth和宾补do之间为主动,且强调动作一直进行. 如：Don't have the machine working all the time. 3）have sb/sth done “让某人/物被...”,宾语sb/sth和宾补do之间为被动关系. 如：I had my hair cut yesterday. 2.get 1）get sb/sth to do sth“使得某人/物去做某事”,宾语sb/sth和宾补do之间为主动关系,且动作尚未发生. 如：Can you get us to do the experiment? 你能让我们做这个试验吗? 2）get sb/sth doing sth “使得某人/物正在做某事”,宾语sb/sth和宾补do之间是主动关系,且动作正在发生. 如：He has got the car starting. 3）get sb/sth done “使得某人/物被...”,宾语sb/sth和宾补do之间是被动关系. 如：I must get my bike repaired. 3.make make sb/sth do sth “使得某人/物做某事”,宾语sb/sth和宾补do之间是主动关系. 如：His joke made us all laugh. Unit 1 Great scientists ? 1. (v.)检查( inspect, check) 2. (vt.& vi.) 推断出，结束 3. (vt.) 分析( n. analysis) 4. (vt.& n．) 打败；战胜，使受挫；失败(beat) 5. (vt.) 出席，护理，照顾，参加 6. (vt.) 暴露，揭露，使曝光(uncover,unmask, undress,reveal ) 7. (vt.& n．) 治愈，治疗；痊愈 8. (v.) 控制 9. (vt.) 吸收，吸引；使专心 10. (vt.& n) 责备，谴责；过失，责备(criticize, scold,accuse 反praise) 11. (adv.) 立即 12. (n.& v．) 把手；处理，操纵(deal with) 13. (vt.& vi.) 贡献，捐献，捐助 14. (v.) 完成(finish) 15. (vt.) 拒绝，抛弃，不接受(refuse/ abandon) 16 . (n.) 特征，特性 17. (adj.) 严重的(serious)，严厉的，剧烈的 初一下册英语Unit1知识点整理 前预习资料 学习目标 1Ttalabutherepeplearefr 2Ttalabutuntries,ities,andlanguages 3TgetsenledgeabutgegraphinEnglish 4Tgetinfratinabutdifferentultures 学习内容 A主要句型： 1hereisurpenpalfr?你的笔友来自哪里? 2Sheisfrexi她来自墨西哥。 3heredesshelive?她住在什么地方? 4Shelivesinexiit她住在墨西哥城。 hatlanguagedesshespea?她讲什么语言? 6ShespeasEnglishandSpanish她讲英语和西班牙语。 7DesshespeaFrenh?她讲法语吗? B主要词汇： untries: Brazil,Suthrea,apan,TheUnitedStates,anada,Australia ,exi,Argentina,hina,TheUnitedingd,Frane,Geran,NeZea land Languages:hinese,apanese,Geran,Frenh,English,Spanis h,Prtuguese,rean therrds:pal,penpal,suth,untr,Ner,Rideaneir,T,live,l anguage,eas,step,beginner,advaned,nversatinal,intrd ue,ritten,rld,ttaa,plae,phsis,en,frequen,natinalit, dislie 难点解析 1Tasabutherepeplearefr 询问人们来自哪里。 abefr“来自” hereisurpenpalfr?“你的笔友来自哪里?” arandTnarefrtheUnitedStates “ar和Tn来自美国。” I’/Iafrhina“我来自中国。” befr“来自” hereduefr?“你来自什么地方?” heredesurpenpalefr?“你的笔友来自哪里?” penpalesfrrea“我的笔友是韩国人。” TheefrRussia“他们来自俄罗斯。” 2Tasabuthatlanguagespeplespea 专题09 细胞核的结构与功能 1．结构 2．功能 ????? 是遗传物质储存和复制的主要场所，是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心 考向一 利用模型分析细胞核的结构 1．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是 A ．①主要由DNA 和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态 B ．②是产生核糖体、mRNA 和合成蛋白质的场所 C ．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质 D ．蛋白质和RNA 等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量 【参考答案】B 易错警示 关于细胞核结构的5个易错点 （1）核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 （2）核膜和核孔都具有选择透过性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。 （3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。 （4）核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。 （5）染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。 2．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是 A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密 B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流 C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行 D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心 【答案】D 【解析】图中①表示内质网，⑤表示核膜，①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A项正确；图中②为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B项正确；④表示核仁，与核糖体的形成有关，若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行，C项正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，D项错误。 知识要点总结 Unit 1 一．语音 字母组合bl ,pl ,cl, gl, fl , sl 在单词中的发音二，词组总结 1.talk about 谈论 2.look at 看 3.take sb to sp 带某人到某地 4.so many 如此多 5.make model planes 制做飞机模型 6.like to do 喜欢做某事 7.like doing 8.forget to do 忘记将要做的事 9.forget doing 忘记已做过的事 10.want to do 想要做某事 11.introduce …to 介绍 12.let`s help…让我们来帮助….. 13.stay with 和….呆在一起 14.in English class 在英语课上 15.play football 踢足球 16.every day 每天 17.Thank you to every one in the family 她经常对家里的每个人说谢谢你。 18.in the family 在家里 19.clean the car 清洁汽车 20.walk the dog 溜狗 21.play with 和…..玩 22.become good friends 成为好朋友 23.go to school 上学 24.new friends 新朋友25.birthday party 生日聚会 26.big hands 大手 27.long arms 长胳膊 28.answer the questions 回答问题 29.be good at 擅长 30.be famous for 以….而著名 31.play tricks on 和…开玩笑 https://www.360docs.net/doc/3513514145.html,e to 来到 33.Beijing duck 北京烤鸭 34.at first 起初 35.a lot 许多 36.at camp 露营 37.in a boat 在小船上 38.catch fish 捕鱼 39.put…on 把…放在…上 40.pick up 拾起 41.go to bed 上床睡觉 42.Good night 晚安 43.at school 在学校 44.how to 如何去 45.cook the fish 做鱼 46.play a trick 开玩笑 47.a toy snake 玩具蛇 48.it`s time for 是该做….的时候了 49.it`s time to do 三，重点句型 What s+某人（第三人称单数）+like? …..是什么样的人? 答语: He/She is+表示人体貌特征或性格特点的形容词。 =What does+某人(Tom, your mother…)+look like ….长得什么样？ What does your little sister look like.你妹妹长什么样 四，掌握句型 1.Who are Bill`s new friends? 2.Who`s this ? 3.That`s Helen. 4.Let`s talk about our classmates. 5.She`s friendly, too. 6.What is Tom like? 7.Bill takes Yaoyao to Tom`s birthday party. 8.There are so many model planes. Vocabulary 1.flame ◎n. The whole building was soon in flames. burst into flames ※literary a sudden strong feeling a flame of passion anger desire hope ◎v. literary to become suddenly bright with light or colour, especially red or orange: Erica’s cheeks fla med (with anger.) https://www.360docs.net/doc/3513514145.html,sh---lace ◎ something firmly to something else, or to tie two things together firmly using a rope After lashing the boat to the bank, we ran for shelter from the storm. ◎to hit/attack sth. with violent force The man lashed the horse to go faster. Giant waves /wind/rain/sea lashed the sea wall. ◎if an animal lashes its tail, or if its tail lashes, it moves its tail fast and violently from side to side, often when it is angry ◎to criticize someone angrily –used especially in newspapers: Democrats lashed Republican plans, calling them extreme. Gallins lashed back at those who accused him of corruption. ※Olson lashed out at the media.(critcize sb. suddenly) She would suddenly lash out at other children.( to suddenly try to hit sb) n. (作为惩罚的)鞭打,抽打: They each received 20 lashes for stealing. *eye?brow /?a?bra?/眉毛 lash/eyelash睫毛 3.scoff ◎If you scoff at something, you laugh at it in a way that shows you think it is ridiculous David scoffed at her fears. Officials scoffed at the idea. ‘You, a scientist!’ he scoffed. It’s easy to scoff when you haven’t tried it yourself. 4.sway ◎to move slowly from one side to another: 细胞是生物体结构和功能的基本单位。 生命系统有九大结构层次：分别是：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。 最大的生命系统结构层次是生物圈、最小的是细胞，病毒没有细胞结构，所以一个病毒不是一个个体，病毒不在生命系统有九大结构层次中。 地球上只有一个生物圈，生物圈本质是生态系统。 细胞：生物体结构和功能的基本单位。 组织：形态相似，功能相同的细胞群。 器官：几种不同类型的组织经发育分化并相互结合构成具有一定形态和功能的结构叫做器官。 系统：能够完成一种或者几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构叫做系统。 个体：若干个器官和系统协同完成复杂生命活动的单个生物体，单细胞生物，一个细胞就是一个个体。病毒没有细胞结构，不在生命系统有九大结构层次中。 种群：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群，种群是进化和繁殖的基本单位。 群落：在一定时间一定空间内分布的各物种种群的集合叫做群落，它包括动物、植物、微生物等各个物种的种群，共同组成生态系统中有生命的部分。 生态系统：在一定时间、一定空间内所有的生物与非生物组成的一个整体叫做生态系统。 生物圈：地球上所有的生态系统的总和，是地球上最大的生态系统。 显微镜的基本使用步骤： 1.安放：将显微镜应放在体前偏左，镜筒在前镜臂在后的方向安放好。 2.对光：利用低倍镜、较大光圈（遮光器上调）；眼看目镜，同时调节反光镜；使视野变得明亮。 3.放片：观察对象要放在通光孔正中间，将玻片夹好之后再调焦。 4.调焦：先用低倍镜寻找物象，先降镜筒后升高镜筒，降低镜筒时要在侧面观察是否压片，升高镜筒时正对着目镜寻找物象。把物像移到视野中心，换用高倍镜观察只调节细准焦螺旋，使物象变得清晰。 5.观察：两眼睁开，用左眼观察，用右眼画图。 七年级英语上册Unit1知识点归纳总结 Unit1 Topic1 Welcome to China! 1.三种自我介绍の方式： I am +姓名 I’m +姓名 My name is +姓名 2.问候语： （1）Good morning.早上好. Good afternoon.下午好. Good evening.晚上好. Good night.晚安.（2）Hi/Hello! 你好。（用于非正式场合。） （3）Nice to meet you. 很高兴见到你。 回答用Nice to meet you, too. 我也很高兴见到你。(用于第一次见面) （4）Nice to see you. 很高兴见到你。 回答用Nice to see you, too. 我也很高兴见到你。(用于熟人之间の见面) （5）How do you do ?你好。 回答也用：How do you do? （用于初次见面，正式场合） （6）How are you ? 你好吗？ 回答：Fine,thanks.谢谢，我很好。（用于熟人之间询问对方身体健康状况。） 也可以回答：Fine. /I’m fine./I’m OK. 3.welcome to+地点欢迎来到某地 4.Are you…? 你是...吗？ 肯定回答：Yes, I am.是の，我是。（I am不能缩写为I’m） 否定回答：No, I’m not. 不，我不是。 5.This is …. 这是... （对第三方の介绍）、 6.M r.先生（在学校内指男老师）M rs.夫人（已婚女士） M iss女士，小姐（未婚，在学校内指女老师）M s.女士（不清楚婚否） 第一章走进细胞 基础知识 一、从生物圈到细胞 1、生命活动离不开细胞 （1）单细胞生物（能）完成各种生命活动。 （2）多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。（3）病毒的生命活动必须在( 活细胞内)才能进行。 2、生命系统的结构层次 （1）生命系统八个层次：依次为（细胞）、组织、器官、系统、个体、种群、生态系统、（生物圈）。其中（细胞）是地球上最基本的生命系统、（生物圈）是地球上最大的生命系统。 （2）与动物相比，植物（如松树）的结构层次中不具有（系统）。 二、细胞的多样性和统一性 1、细胞学说的建立 （1）最先用显微镜观察到微生物的是荷兰的（列文虎克），发现细胞的科学家地英国的罗伯特。虎克 （2）创立细胞学说的科学家是德国的（施莱登和施旺），他们提出一切动植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。在此基础上德国的魏尔肖总结出（细胞通过分裂产生新细胞），被认为是对细胞学说的重要补充。 2、高倍心显微镜的使用 （1）在（低）倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物象移至（视野中央）。 （2）转动（转换器）使高倍镜正对通光孔。 （3）观察并用（细准焦螺旋）调焦。 3、原核生物与真核生物 与动植物、真菌的细胞结构相比。细菌、蓝藻的细胞结构具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质，没有（以核膜为界限的细胞核），遗传物质为环状的ＤＮＡ分子，位于无明显界限的区域，这个区域叫（拟核）。 重难点 1、真核生物与原核生物的比较 2、真核细胞与原核细胞的统一性 （1） 都具有细胞膜、且膜的成分和结构相似。 （2） 细胞质中都有核糖体。 （3） 细胞核和拟核中都含有DNA 和RNA 两种核酸，且都以DNA 作为遗传物质。 3、常见原核生物及易与之混淆的真核生物 补充： （1） 依据有无细胞结构 病毒（以DNA 为遗传物质，如噬菌体；以RNA 为遗传物质， 如SARS 、HIV ，HIV 是人类免疫缺陷病毒，即艾滋病病毒） 有细胞结构生物 原核生物 真核生物 单细胞生物，如酵母菌、草履虫 如蓝藻、细菌 多细胞生物，如动植物、霉菌 （2）蓝藻的生活方式为光合自养型，没有叶绿体，但有能进行光合作用的色素，叶绿色和蓝藻素。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 第八章细胞核 粗面内质网（rER）相连； 核纤层），决定细 胞核形态； : 内、外膜相互融合形成的环状开口，嵌有核孔复合体 2．核孔复合物 （1）结构 环：胞质环、核质环（核篮）； 辐：柱状亚单位、腔内亚单位、环带亚单位； 中央栓 （2）功能------双向选择性亲水通道 被动运输：孔径10nm，≤60kDa 主动运输：孔径20nm >亲核蛋白的核输入信号：核定位信号(NLS) ；10个氨基酸的短肽，指导亲核蛋白完成核输入后并不切除 （NLS 、NES、信号肽和信号斑) （importinα/β、nucleoporin、Ran—GTP/GDP） >亲核蛋白的入核转运：①亲核蛋白通过NLS识别importin α，与可溶性NLS 受体importinα/β异二聚体结合，形成转运复合物； ②在importinβ的介导下，转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合； ③转运复合物通过改变构象的核孔复合体从胞质面被转移到核质面； ④转运复合物在核质面与Ran-GTP结合，并导致复合物解离，亲核蛋白释放； ⑤受体的亚基与结合的Ran并与importinβ解离，Ran-GDP返回核内再转换成Ran-GTP状态。 >mRNA 、tRNA和核糖体亚基的核输出：核输出信号nuclear export signal （NES）>请说明Ran在亲核蛋白的核输入过程中所起的作用。 ①在细胞质内, 受体(importin)与cargo protein的NLS结合 ②受体/亲核蛋白复合物和Ran-GDP 穿过核孔进入细胞核 ③在核质内，在GEF作用下Ran-GDP 转变为Ran-GTP，并与受体importin结合 ④构象改变导致受体释放出cargo protein ⑤受体-Ran-GTP complex 被运回细胞质, 在GAP 作用下Ran-GTP被水解为Ran-GDP, Ran与受体importin分离 3.核纤层lamina 是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维网络 （1）结构和组成：由核纤层蛋白laminA、B、C组成 （2）功能 在间期细胞中，核纤层为核膜提供一个支架； 在分裂细胞中，核纤层的可逆性解聚调节核膜的崩解和重建； 核纤层蛋白磷酸化时，核膜崩解；核纤层蛋白去磷酸化时，核膜重建； 在间期细胞中，核纤层为染色质提供核周锚锭部位，维持和稳定间期染色质高度有序的结构； 调节基因表达，调节DNA修复 二．染色质和染色体 1．组蛋白和非组蛋白 与染色质DNA结合的蛋白质负责DNA分子遗传信息的组织、复制 （1）组蛋白·构成真核生物染色体的基本结构蛋白 富含Arg和Lys的碱性蛋白质，等电点在pH10.0以上， 可以和酸性DNA紧密结合，分为H1, H2A, H2B, H3, H4五种。H2A, H2B, H3, H4为核小体组蛋白，在进化上十分保守，没有种属和组织特异性。H1的种族保守性低，有一定的种属和组织特异性。 Histone在维持染色体结构和功能的完整性上起着关键性的作用。 Histone与DNA在细胞周期的S期合成。DNA复制停止，Histone合成也立即停止。 （2）非组蛋白·主要指导与特异DNA序列结合的蛋白质 富含天冬氨酸、谷氨酸和色氨酸的酸性蛋白质。 占染色体蛋白质的60—70%，在不同组织细胞中的种类和数量都不相同。在整个细胞周期中都有不同类型的非组蛋白合成。 能识别并结合在特异的DNA序列上，识别和结合靠氢键和离子键。 非组蛋白在调节真核生物基因表达，染色体高级结构的形成等方面起着重要的作用。 α螺旋-转角-α螺旋模式 锌指模式 Cys2/His2 锌指单位和Cys2/ Cys2锌指单位 必修2 Unit 1 Cultural relics 1. in search of…寻找… Search sb 搜身search for 寻找 search sb. / a place for sth. 搜身/搜查某个地方找某事物 2. could not/never have done 不可能做过某事 3. be used to do sth. 被用来做…The wood will be used to make tables and chairs. be used to doing sth. 习惯于做…He is used to living with the farmers now. used to do sth. 过去常常做…She used to come a lot, but now we seldom see her. 4. make it 达到目的，取得成功 5. in the fancy style 以一种奇特的风格 in style 流行out of style 过时 6. decorate. v. 装饰decoration. n. 装饰decorate sth. with sth. be decorated with sth. 7. survive: v. 生存，存活，经历（事故、灾难后）还活着，幸存，比…长寿 survival: n. 生存，幸存survivor: n. 幸存者 8. by design = on purpose 故意地by chance = by accident 偶然地 9. belong to 属于，是…其中的一员或一部分（无被动，无进行时） In our country, land doesn’t belong to any individual. Belonging to the developing countries, China faces many difficulties. 10. in return 作为报答in return for…作为对…的报答 11. Serve v. 服务service n. 服务serve as 担任，充当 He serves as a waiter here. The box can serve as a table. 12. reception desk 接待处give a warm reception to…热情地接待… 13. have/get sth. done 使…被做 I must have/get my homework finished before going out to play. 14. light: v. 点燃，照亮light up 点（烟），照亮，（使）变亮，（脸等）放光彩 Her eyes lit up with joy. light的过去式和过去分词有两种：lit和lighted，作为动词时二者可通用，但作定语时，只能用lighted. He lit/lighted a candle and handed the lighted candle to me. 15. consider doing sth. 考虑做…. be considered to be…被认为… 16. wonder: v. 想知道，感到惊奇，疑惑n. 奇迹，奇人/事 (It’s) no wonder (that)…难怪…He hasn’t slept at all for three days. No wonder (that) he is worn out. 17. at war 处于战争状态 18. remove：v. ①搬开，拿开，移动②去掉，消除③脱掉④搬家，迁移 His name was removed from the list. 19. furniture: n. 家具（不可数） a piece of furniture = an article of furniture They didn’t buy much furniture before they got married. 20. doubt: v. n. 怀疑，疑惑 Unit 1 Grammar 1)day dream 白日梦 dream of/about ... 做（...）的梦 E:I dreamed of /about having many delicious food last night. 我梦想着昨晚吃了很多美食。 2)Summer Palace 颐和园 Palace Museum 故宫博物馆 Mount Fuji 富士山 the Statue of Liberty 自由女神像 the Eiffel Tower 埃菲尔铁塔 Phra Pathom Chedi 佛统佛塔 Big Ben 大本钟 Saint Sbasil’s Cathedral 圣巴所大教堂 3)next to 紧挨着 E:The restaurant is next to the restroom. 饭店紧挨着卫生间。 next door 隔壁 (后置定语) E：There is a big shopping mall next door. 隔壁是一个大的购物商场。 4)the capital of ... ...的首都（省会） E：Beijing is the capital of China. 北京是中国的首都。 Nanjing is the capital of Jiangsu. 南京是江苏的省会。 5)look out at sth. 向外看到... E:We can look out at the beach and the sea from the window. 我们可以从窗户看到大海和海滩 look out of sth. 从...向外看 E:We can look out of the window. 我们可以向窗外看。 6)on the beach 在沙滩上 lie on the beach 躺在沙滩 上 E：It is comfortable to lie on the beach. 躺在沙滩上很舒服。 7)wooden adj.木质的 E：It is a wooden house. 这是一个木屋。 wood un.木头 E: It is made of the wood. 这是木制的。 woods n. 小树林 8)get into sth. 进入... E：I climb a ladder to get into my house. 我爬楼梯进入我的房子。 get on ... 上车 E：Look!They are getting on the bus. 细胞核的结构和功能 （2012年上海）4．图3为某细胞结构的电镜照片，与图中箭头所指“小点”结构形成有关的是A．核仁 B．中心体 C．叶绿体 D．溶酶体 （2012年广东）（多选）24．小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是 选项实验材料观察到的结构或现象 A 胚胎干细胞同源染色体联会 B 紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原 C 黑藻叶片叶绿体移动 D 大肠杆菌有核仁 【答案】BC 【解析】胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂，所以不会出现同源染色体联会的现象；大肠杆菌为原核生物，无成形细胞核，所以也无核仁。 【试题点评】本题考查质壁分离与复原、观察叶绿体、原核生物的结构、胚胎干细胞的特点和分裂方式等知识，属于基础题，难度不大。 【答案】A 【解析】从图中可以看出，图中箭头所指“小点”为核糖体，而核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。 【试题点评】本题以识图的方式考查核仁的功能，同时涉及到其他一些细胞结构的功能，基础性强，难度较低。 （2011年江苏）8．核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。右图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是 A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定 B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体 C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量 D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄 糖进入红细胞相同 答案：C （2010年江苏）2下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是 A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上 B.唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多 C.核孔是生物大分子可以选择性进出的通道 D.吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端 【答案】A 【解析】本题考查细胞结构与功能。MRNA合成在细胞核中进行，而核糖体结合到mRNA上进行翻译的过程发生在细胞质中，因此mRNA合成的同时不会结合核糖体，A项正确。高尔基体与动物细胞分泌物的形式有关，所以唾液腺细胞核胰腺细胞等具有分泌功能的细胞中含有的高尔基体多，B项正确。核孔为酶和mRNA 大分子进出细胞核的通道，C项正确。吸收和转运营养物质时需要耗能，故小肠绒毛上皮细胞内的线粒体在吸收物质时集中分布在细胞两端以提供能量，D项正确。 （09年山东）1. 真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 A.胰岛细胞 B.造血细胞 C.效应B细胞(浆细胞) D.口腔上皮细胞 答案：D. 解析：本题利用题目中的核孔数目与细胞的类型和代谢水平有关的信息，间接考查了选项中各细胞的类型和代谢水平的差异。且据已有的知识获得细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多.A、C中的细胞分别分泌胰岛素（或胰高血糖素）和抗体，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D中的口腔上皮细胞的核孔数目最少。 2009山东25（2）无 （2008年海南）8．关于动物细胞内蛋白质合成与去向的叙述，正确的是 A．所有蛋白质的合成都需要能量 B．合成的蛋白质都运到细胞外 C．合成的蛋白质都不能进入细胞核内 D．合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新 答案：A （2008年广东）29．(8分)机体受病原体刺激后，免疫系统会产生相应抗体。请回答下列问题：（1）在受刺激的细胞内转录为mRNA，mRNA通过进入细胞质，在细胞质内的核糖体上合成抗体蛋白。此过程中mRNA携带的信息是如何通过tRNA准确表达的? （2）此过程所需的能量由细胞内何种结构产生? （3）该细胞核内何种结构被破坏，上述抗体合成将不能正常进行?原因是。 答案：（1）在受剌激的浆细胞内DNA转录为mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质。 mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸（一个密码子），mRNA携带的特定的信息以特定的密码子的形式存在。每一种tRNA上的一端运载一种特定的氨基酸，另一端有三个特定的碱基（反密码子）。tRNA的反密码子通过和mRNA上的密码子配对将各种氨基酸按照mRNA携带的信息（密码子）合成特定结构的蛋白动物细胞工程知识点
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