考研资料北京大学细胞生物学细胞骨架下
细胞生物学中的细胞骨架结构研究

细胞生物学中的细胞骨架结构研究细胞生物学是关于细胞组织的研究,而细胞骨架则是构成细胞形态、细胞运动和细胞分裂的重要组成部分。
细胞骨架是由微观的结构组成的,使得细胞具有形状和刚度,并在催化细胞分裂或细胞形态变化中发挥重要作用。
细胞骨架的结构主要包括三种类型:微丝、中间纤维和微管。
微丝是由丝状蛋白组成的,主要存在细胞质中,对细胞形态的维持和细胞运动的推动起到重要作用;中间纤维是由角蛋白家族的蛋白组成,存在于细胞核周围的细胞质中,具有机械支撑和调节细胞形态的作用;微管则是由管状蛋白组成的,存在于细胞质中,对细胞内物质运输和细胞分裂过程具有重要作用。
这三种细胞骨架之间相互联系,形成了细胞内复杂的网络结构。
在细胞骨架的研究中,光学显微镜(OM)和电子显微镜(EM)是主要的研究工具。
OM广泛应用于原位分析,可以以生命态形式观察活细胞的细胞骨架结构。
EM则是通过高分辨率的成像技术,更加精细地揭示了细胞骨架的结构。
现有研究表明,细胞骨架的组成和结构对细胞的功能起着极为重要的影响。
例如,微丝的扭曲和微管的稳定性都对肿瘤细胞转移和肿瘤微环境产生影响。
因此,将微丝或微管等成分作为研究对象,探索这些成分对细胞功能的影响,对肿瘤治疗和功能性材料研究都具有重要意义。
此外,还有一些新兴的技术被应用于细胞骨架的研究中。
例如,原子力显微镜(AFM)技术能够成像单个微丝和中间纤维等细胞骨架组件,揭示出它们的结构和机制;高通量显微镜技术(HTM)则可以大幅提高试验效率,实现对细胞骨架的高通量筛查。
虽然对细胞骨架的研究已经取得了一定的成果,但是研究者们仍需要不断地探索微观结构与宏观特性之间的关系,以及细胞骨架与细胞生长、分裂等生理过程之间的联系。
未来,细胞骨架的研究将进一步促进对细胞生物学的理解,为研究生命的奥秘提供更为深刻的见解。
北京市考研生物学复习资料细胞生物学与遗传学核心知识点整理

北京市考研生物学复习资料细胞生物学与遗传学核心知识点整理北京市考研生物学复习资料:细胞生物学与遗传学核心知识点整理细胞生物学与遗传学是生物学的重要分支领域之一,掌握其中的核心知识点对于考研生物学的复习至关重要。
本文将对北京市考研生物学复习资料中的细胞生物学与遗传学核心知识点进行整理和梳理,帮助广大考生更好地复习和掌握这一部分的内容。
一、细胞生物学核心知识点1. 细胞的基本结构细胞是生物体的基本结构和功能单位,包括原核细胞(细菌)和真核细胞。
细胞结构包括细胞膜、细胞质、细胞核等。
2. 细胞的生物膜细胞膜是细胞的外界边界,具有选择性通透性。
主要由磷脂分子构成,通过脂质双层的方式组成。
3. 细胞的代谢活动细胞通过代谢活动实现生命活动的基本需求,包括光合作用、呼吸作用、物质转运等。
4. 细胞的有丝分裂和无丝分裂有丝分裂是细胞复制和生长的过程,包括纺锤体形成、染色体分离、核分裂等阶段。
无丝分裂是原核生物进行的一种细胞分裂方式。
5. 细胞生命周期细胞生命周期是指细胞从一个有丝分裂到下一个有丝分裂的整个过程,包括有丝分裂期、间期以及有丝分裂的各个阶段。
二、遗传学核心知识点1. 遗传物质的结构与功能遗传物质主要为DNA,通过四种碱基的排列组合来存储和传递基因信息。
DNA分子具有双螺旋结构,包括克里克的碱基配对规则。
2. 遗传信息的复制与表达DNA通过复制过程保证基因信息的传递,并通过转录和翻译过程表达为蛋白质。
3. 遗传变异与突变遗传变异是指基因型和表现型的变异,包括染色体变异和基因突变等。
4. 遗传的分离规律和连锁规律遗传的分离规律由孟德尔提出,包括自由组合规律、自由组合定律和自由分离定律。
连锁规律描述了染色体上基因之间的遗传关系。
5. 基因工程和遗传工程基因工程包括基因克隆、DNA序列分析和基因转导等技术,用于研究和改造生物体的基因。
遗传工程是通过改变生物体的遗传物质来实现对其性状的改变。
三、复习方法与技巧1. 多读教材和参考书复习生物学核心知识点需要阅读多本教材和参考书,理解不同的观点和解释。
《细胞生物学》题库第十章细胞骨架(生物学)

《细胞生物学》题库第十章细胞骨架一、名词解释1、微丝2、微管3、中间纤维4、中间纤维结构蛋白5、细胞骨架二、填空题1、肌球蛋白约占肌肉蛋白的,相对分子质量为450×103,含4条,2股重链盘绕成双股。
2、骨骼肌细胞的收缩单位是,它是由和装备形成,前者的主要成分是,后者的主要成分是。
3、由神经冲动诱发的肌肉收缩的基本过程为:①,②,③,④,⑤。
4、微管是由微管蛋白二聚体装配成的长管装细胞器结构,微管壁由根原纤维排列构成,在其横切面上微管呈(中空)状。
5、体外微管装配条件有下面5个:①,②,③,④,⑤。
6、是动物细胞中主要的微管组织中心,它由一对相互垂直的及周围构成。
三、判断题1、一般认为细胞质中的基质是均质无结构的()2、在体内所有的微丝不论才存在于哪种细胞中都是永久性结构()3、许多细胞中,细胞膜下有一层富含肌动蛋白纤维的区域称为溶胶,这一纤维网络可以为细胞膜提供强度与韧性,维持细胞形状。
()4、目前的微管装配动态模型认为微管两端具有GTP帽,微管将继续装配,反之具有GTP帽则解聚。
( )5、微丝和微管在各种细胞中都是相同的,而中间纤维蛋白的表达具有组织特异性。
()6、细胞松弛素是真菌的一种代谢产生可以切断微丝并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白聚合,而且对解聚没有明显影响,因而可以破坏微丝的三维网络。
()7、细胞内所有由微管构成的亚细胞结构也是有极性的。
()8、秋水仙素具有破坏微管的功能,但它不像Ca2+,高压,和低温等因素那样直接破坏微管,而是阻断微管蛋白装配成微管。
()9、中间纤维蛋白分子非螺旋化的头部和尾部的氨基酸顺序和肽链长度在各类不同中间纤维蛋白分子中没有太大差异。
()10、核纤层位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维网络,它由1~3种核纤维蛋白多肽组成。
( )四、问答题……《细胞生物学》题库参考答案第十章细胞骨架一、名词解释1、微丝是指真核细胞中由肌动蛋白组成,直径为7nm的骨架纤维。
考研资料:北京大学细胞生物学 第十章+细胞骨架(中)

B centrosome + Tubulins + Tubulins
Expla I: MTOC nucleate poly of tubulins
Expla II: MTOC gather MTs in cytosol
MT No
MT are nucleated by a protein complex containing -tubulin
between microtubules
MAPs
MAP1A, MAP1B, MAP1C MAP2, MAP2c MAP3,MAP4 Tau
The importance of MAPs for neurite formation
Organization of MT bundles by MAPs . Spacing of MTs depends on MAPs
(2) Taxol
Binding to MTs, stabilize MTs
These compounds are called antimitotic drugs, and have application in medical practice as anticancer drugs
Microtuble-associated proteins (MAPs)
Experiments supporting that centrosome is the MTOC
A Treat cell with colcemid
Cytosolic MTs depoly, except those in centrosome
Remove colcemid
Tublin repoly
Insect cell expressing Insect cell expressing
细胞生物学-细胞骨架

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6 形成应力纤维(stress fiber)
应力纤维是由微丝与肌球蛋白-II组装的一种不稳定性收 缩束,结构类似肌原纤维,使细胞具有抗剪切力。
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培养的上皮细胞中的应力纤维(微丝红色、微管绿色)
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7 参与肌肉收缩
基本结构:肌纤维是圆柱形的肌细胞(长度可达40mm, 宽为10100μm), 并且含有许多核(可多达100个核)。
性,既正极与负极之别。
微丝纤维的负染电镜照片
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三、微丝的装配过程
微丝(F-actin)由G-actin聚合而成,单体具有极性,装配时 首尾相接。在适宜的条件下,肌动蛋白单体可自组装为纤维。 微丝的组装过程分三个步骤:即成核期、延长期、平衡期。
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影响装配的因素
微丝的装配同样受肌动蛋白临界浓度的影响,还受一些 离子浓度的影响:在含有ATP和Mg2+, 以及很低的Na+、K+ 等阳离子的溶液中,微丝趋向于解聚成G-肌动蛋白。
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骨骼肌收缩的基本结构单位——肌小节
肌小节的主要成分是肌原纤维,电镜下可见肌原纤维是由两种 类型的长纤维构成, 一种是细肌丝,直径为6nm;另一种是粗 肌丝,直径为15nm。
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粗肌丝: 组成肌节的肌球蛋白丝。 细肌丝: 组成肌节的肌动蛋白丝。
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粗肌丝的构成---肌球蛋白(myosin)
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踏车现象(treadmilling)
在微丝装配时,若G-肌动蛋白分子添加到F-肌动蛋白丝 上的速率正好等于G-肌动蛋白分子从F-肌动蛋白上失去的速 率时, 微丝净长度没有改变, 这种过程称为肌动蛋白的踏车 现象.
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永久性微丝结构
在体内, 有些微丝是永久性结构, 如肌肉中的细丝及上皮 细胞微绒毛中的轴心微丝等。有些微丝是暂时性结构, 如 胞质分裂环中的微丝。
细胞骨架—《细胞生物学》笔记

细胞骨架—《细胞生物学》笔记●第一节细胞骨架的基本概念●(一)基本概念●细胞骨架(cytoskeleton)一般指真核细胞细胞质内由蛋白质组成的复杂纤维状网架结构体系,包括:微丝(microfilament, MF)、微管(microtubule, MT)及中间纤维(intermediate filament, IF)。
广义的细胞骨架还包括细胞核的核骨架和细胞质膜的膜骨架。
●(二)功能●细胞骨架是高度动态的结构体系,对细胞的结构和功能发挥组织作用,并进一步影响细胞的形态、运动,胞内物质运输及周围的细胞和环境。
(除支持作用和运动功能外,与胞内物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达、细胞分化、甚至分子空间结构的改变等生命活动密切相关。
)●第二节微丝与细胞运动●一、微丝的组成及其组装●(一)组成●微丝又称肌动蛋白丝(actin filament)或纤维状肌动蛋白(fibrous actin,F-actin),是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)聚合而成的,直径为7nm的纤维状结构,其组装/去组装(微丝网格结构的动态变化)与多种细胞生命活动密切相关。
●(二)结构与成分●1.主要结构成分:肌动蛋白actin●(1)结构●由一条多肽链构成的球形蛋白质,是组成微丝的基本蛋白质,分子量约43 kDa,序列高度保守;不同亚型的肌动蛋白(isotype)常有组织和发育阶段表达的特异性。
●(2)三维结构●该分子上有一条裂缝,将其分成两半,其底部有两段肽链相连,呈蝶状(具有裂缝的一端为负极(-),另一端为正极(+))。
在裂缝内部有一个核苷酸(ATP或ATP)结合位点和一个二价阳离子(Mg²⁺或Ga²⁺)结合位点。
●(3)存在形式●①肌动蛋白单体(又称球状肌动蛋白,G-action);●②肌动蛋白多聚体(F-action)。
●(4)类型●①α-肌动蛋白●横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌所特有。
细胞生物学3-细胞骨架知识点

细胞生物学3-细胞骨架知识点●广泛存在于真核细胞中的蛋白纤维网架系统●微管●微管的组装●微管的组装●三时期●成核期●缓慢、限速过程。
●寡聚体核心→扩展成片状带→微管●聚合期●微管蛋白聚合>解聚●稳定期●微管蛋白聚合=解聚●体外组装(有踏车现象)●原纤维形成→片层形成→微管延长●体内组装●时间控制●细胞生命活动的特殊时刻。
(纺锤丝微管的聚合与解聚发生在细胞分裂期)●空间控制●微管聚合从特异性的核心形成位点开始,主要是中心体、(鞭毛和纤毛的)基体等微管组织中心(MTOC)。
●影响因素●温度:温度超过20℃有利于组装,低于4℃引起分解。
●药物:秋水仙素和长春花碱引起分解,紫杉酚促进组装。
●离子:Ca2+低时促进组装,高时解聚. Mg2+存在时促进组装。
●存在形式●单管(13根)●微管主要存在形式●分散或者成束●不稳定●二联管(23根)●主要分布在纤毛鞭毛杆状部分●A(13根原丝)+B(10根原丝)●三联管(33根)●中心粒,纤毛,鞭毛基体●较稳定●A(13根原丝)+B(10根原丝)+C(10根原丝)AB公用3根原丝●形态结构●中空的圆柱状●13原纤维纵向、螺旋排列●有极性●化学组成●微管蛋白(tubulin):●α微管蛋白(450aa)●GTP不可交换位点(gtp不会被水解N位点)●β微管蛋白(455aa)●GTP可交换位点●去组装水解E位点●二价阳离子结合位点(镁离子,钙离子)●秋水仙素结合位点(抑制微管组装)●长春新碱结合位点(抑制微管组装)●γ微管蛋白(455aa)●γ微管蛋白环状复合物(γ-TuRC)●由γ微管蛋白和一些其他相关蛋白构成,是微管的一种高效的集结结构,在中心体中是微管装配的起始结构。
●微管相关蛋白(MAP)(前三种主要存在于神经元中)●碱性微管结合区●结合到微管蛋白的侧面●酸性微管结合区●从微管蛋白表面向外延伸成丝状●主要通过蛋白激酶和磷酸酶控制●分类●MAP1●神经元轴突和树突●控制微管延长●不能使微管成束●有三种亚型●在微管间及微管与中间丝间形成横桥,●能使微管成束●Tau(微管聚合蛋白)●位于神经元轴突增加微管组装的起始点●磷酸化失活●MAP4●广泛存在于各种细胞中,具有高度进化保守性●热稳定性●主要功能●(1)网架:构成细胞支架并维持细胞的形态;●(2)参与细胞内物质运输●马达蛋白(Motor protein)一种特殊酶类,能水解ATP获能而沿着微丝或微管移动,又称为分子发动机●肌球蛋白(myosins)家族:微丝作为运行的轨道●驱动蛋白(kinesins)家族:微管作为运行的轨道向微管正极移动●动力蛋白 (dyneins)家族:微管作为运行的轨道向微管负极移动●物质运输●(6)参与细胞内信号传递●(5)参与染色体的运动,调节细胞分裂●(4)维持细胞内细胞器空间定位和分布●(5)参与细胞运动:中心粒、纤毛、鞭毛●中心粒●结构:9组,三联微管●中心粒是微管组织中心,可形成微管结构;●中心粒与纺锤体的形成有关,并与星体、纺锤体和染色体共同组成有丝分裂器;●中心粒也能产生纤毛和鞭毛,它们从中心粒的一端长出。
北京市考研生物学复习资料细胞生物学重点解析

北京市考研生物学复习资料细胞生物学重点解析细胞生物学是生物学的基础和核心学科之一,对于考研生物学考试而言具有重要的位置和作用。
在准备考研生物学考试时,对细胞生物学的重点内容进行深入理解和掌握是必不可少的。
本文将对北京市考研生物学复习资料中的细胞生物学重点进行解析,帮助考生全面理解和掌握这一知识点。
1. 细胞的基本结构与功能细胞是生命的基本单位,具有复杂的结构和多样的功能。
细胞包括质膜、细胞质、细胞核等组成部分。
质膜是细胞的外界界,具有选择性通透的功能,能够控制物质的进出。
细胞质是包围在质膜内,含有各种细胞器官和细胞器的胞质成分。
细胞核是细胞中的控制中心,负责维持细胞的生命活动。
此外,细胞还有各种细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等,这些细胞器各司其职,共同协作完成细胞的各项功能。
2. 细胞的代谢与能量转换细胞代谢是指细胞在生命过程中进行的一系列化学反应。
细胞代谢主要由氧化反应和合成反应两部分组成。
细胞在氧化反应中通过降解有机物质释放出能量,同时产生水和二氧化碳;在合成反应中,细胞利用这些能量合成各种有机物质,如蛋白质、核酸和脂质等。
此过程需要能量转换,细胞获取能量主要通过细胞呼吸和光合作用两种途径实现。
3. 细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化是细胞生物学中的重要概念。
细胞增殖是指细胞数量的增加,主要通过细胞分裂来实现。
细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂两种类型,它们都具有一定的规律和步骤。
细胞分化是指起源于同一起源的细胞在功能上发生差异,形成结构和功能各异的细胞类型。
细胞增殖和分化是生物发育和组织修复的基础,对于生物体的正常生长和发展至关重要。
4. 细胞信号传导与细胞凋亡细胞信号传导是细胞内外信息的传递过程,通过细胞膜上的受体和信号分子的结合来实现。
这一过程可以调节细胞内各种生物化学反应,从而影响细胞的生长、分化和运动等功能。
细胞凋亡是细胞自我调节的一种方式,通过控制细胞的自噬和保护机制来实现。
细胞信号传导和细胞凋亡在细胞生物学中具有重要的意义,对于维持机体的平衡和稳定起着重要的作用。
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2. The set of accessory proteins is essential for the controlled assembly of the cytoskeletal filaments(includes the motor proteins: myosins, dynein and kinesin)
3. Function of IFs: Confer strength on tissues
Disruption of keratin networks causes blistering
Figure 10-18. The nuclear lamina. (A) Schematic drawing showing the nuclear lamina in cross-section in the region of a nuclear pore. The lamina is associated with both the chromatin and the inner nuclear membrane. (B) Electron micrograph of a portion of the nuclear lamina in a frog oocyte prepared by freezedrying and metal shadowing. (C) Electron micrograph of metalshadowed isolated lamin dimers (marked L). They have an overall form similar to muscle myosin (marked M), with a rodlike tail and two globular heads, but they are much smaller molecules. (B and C, courtesy of Ueli Aebi.)
3. Cytoskeletal systems are dynamic and adaptable.
Nucleation is rate-limiting step in the formation of a cytoskeletal polymer.
2. Regulation of the dynamic behavior and assembly of the cytoskeletal filaments allows eucaryotic cells to build an enormous range of structures from the three basic filaments systems.
Summary: Cytoskeletal functions
Summary of cytoskeleton
1. Three types of cytoskeletal filaments are common to many eucaryotic cells and are fundamental to the spatial organization of these cells.