细胞生物学复习资料
一、细胞生物学定义及其主要研究内容
第一章 绪论
〔名词讲解〕
它是在不相同层次 〔显微、亚显微 / 超微与分子水平〕
细胞生物学是研究细胞根本生命活动规律的科学,
上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传达、真核细胞基因表达与、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。
二、细胞生物学的睁开史〔代表人物及其发现〕
1、细胞的发现。胡克利用自制显微镜发现了细胞。
2、细胞学说的成立及其意义。施莱登和施旺共同提出细胞学说 3、细胞学的经典时期
4、实验细胞学时期。摩尔根成立基因学说。 5、细胞生物学学科的形成与睁开
第二章
一、细胞是生命活动的根本单位
〔一〕所有 有机体 都由细胞组成〔除病毒是非细胞形态生命体外〕 〔二〕细胞拥有的、有序的自控代谢系统,细胞是
代谢为基础;以能量代谢〔
〔三〕细胞是有机体 生长与发育的基础
〔四〕细胞是 遗传的根本单位 ,细胞拥有遗传的 全能性 〔五〕 没有细胞就没有完满的生命
期培养。
〔病毒也适合〕 。结构破坏的细胞不能够生计;单独的细胞器不能够长
,细胞是 组成有机体的根本单位
。细胞生命活动以物质
代谢与功能的根本单位
ATP〕为动力;以信息为体系。
二、细胞的根本共性
1、所有的细胞都有相似的化学组成
2〕所有细胞表面均有细胞膜〔磷脂双分子层 + 镶嵌蛋白质〕 3〕均含有 DNA 与 RNA 作为遗传信息复制与转录的载体 4〕均含有核糖体〔合成蛋白质〕
5〕所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行 三、原核细胞的根本特点
1、 遗传的信息量小,一个环状
原核生物的代表:
支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌、蓝藻等
DNA 组成;
2、 细胞内没有分化为以膜为基础的拥有特地结构与功能的细胞器和细胞核膜。
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四、原核生物与真核生物的比较
1、原核细胞与真核细胞根本特点的比较
2、原核细胞与真核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较
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第三章
一、三种显微技术的根本用途
1、光学显微镜技术:
a.一般复式光学显微镜技术
:
.
b.荧光显微镜技术:在光镜水平用于特异蛋白质等生物大分子的定性定位 c.激光扫描共焦显微镜技术:显示细胞样品的立体结构
d.相差显微镜:用于观察活细胞
e.微分干预显微镜:适于研究活细胞中较大的细胞器。
f.录像增差显微镜技术:研究活细胞中的颗粒及细胞器的运动。
2.电子显微镜技术:
A. 透射电镜:用于对样品内部或切片的观察 B.扫描电镜:用来观察样品表面的面貌特点
3.扫描地道显微镜:
用于直接观察 DNA、 RNA和蛋白质等生物大分子及生物膜、病毒等结构。
二、细胞培养与细胞工程〔看法〕
1、细胞培养: 也叫细胞克隆技术
,是当前细胞生物学致使整个生命科学研究与生物工程中最根本的
实验技术。它包括原核生物细胞〔如:细菌〕 、真核单细胞〔如酵母、四膜虫等〕 、植物细胞与动物细胞的培养以及与此亲近相关的病毒的培养。
2、细胞工程: 是在细胞水平上的生物工程,是指应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,依照人们的设计宏图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
第四章
一、生物膜
1 、细胞膜的结构模型〔流动镶嵌模型〕
一种关于生物膜的动向结构模型,脂质和膜蛋白是可流动的,它们经过在膜内的运动与其他膜分子发生相互作用 。
睁开:蛋白质 - 脂质 - 蛋白质的三明治式的质膜模型———单位膜模型———流动镶嵌模型——— 脂筏模型
2、膜的化学成分 化学成分 种类
磷脂
膜脂 糖脂
胆固醇
功能
1、组成膜的根本骨架 2、是膜蛋白的溶剂
3、可为某些膜蛋白〔酶〕保持构象、表现活性供应环境 4、膜上有好多酶的活性依赖于膜脂的存在。 1、可作为“载体〞而将物质转运进出细胞 2、作为激素或其他化学物质的专一受体
3、膜表面还有各种酶,使专一的化学反响能在膜进步行 4、细胞的鉴别功能
膜蛋白
整合膜蛋白 外周膜蛋白
脂锚定膜蛋白
膜糖
糖脂 糖蛋白
1、提高膜的牢固性
2、保持膜蛋白正确设想
3、细胞鉴别与粘着
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3、生物膜根本特点与功能 〔 1〕膜的流动性:
膜脂和膜蛋白处于不断的运动状态,称膜的流动性,是细胞生命活动的必要条件。 〔不耗能〕质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于必然的阈值时,好多酶的活动和跨
膜运输将停止,反之假设流动性过高,又会造成膜的溶解。
影响因素:
1〕胆固醇含量:含量越多,膜流动性↑〔双重影响综合〕
2〕脂肪酸链的链长及饱和度:脂肪酸链越短,越不饱和,相变温度↓,膜流动性↑ 3〕卵磷脂 / 鞘磷脂:比率越高,膜流动性↑
〔鞘磷脂粘度高于卵磷脂〕
4〕其他因素:膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等。
〔 2〕 膜的不对称性: 质膜内外两层的组分和功能的差异。
包括: 1〕质膜各局部的不对称 :细胞表面面〔 ES〕;原生质表面〔 PS〕; 细胞外小页断裂面〔 EF〕;原生质小页断裂面〔 PF〕。
2〕 膜脂的不对称性: 同一种膜脂分子在脂双层中呈不平均分布
3〕膜蛋白的不对称性: 每种膜蛋白分子在细胞膜上都拥有明确的方向性;细胞质面的蛋白一般比表
面面少,一些受体多处于表面面。
4〕膜糖〔复合糖〕的不对称性: 糖脂和糖蛋白只分布于细胞膜的表面面,是完成其生理功能的结构基础。
二、膜骨架
功能:膜骨架是细胞质膜与膜内的骨架纤维形成的复合结构,它参加保持细胞的形态、并协助细胞质膜
完成多种的生理功能。
第五章
一、物质跨膜运输的形式
三种形式:
( 1〕被动运输: : 高浓度向低浓度方向的跨膜转运。 动力来自物质的浓度梯度, 不需要细胞供应代谢能量。简单
扩散:氧气、水、苯等
协助扩散:单糖、核苷酸、 AA、脂类分子、 ATP、离子
〔 2〕 主动运输:逆浓度梯度或电化学梯度,由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式〔耗能〕
典型代表: Ca2+、 Na+ 、K+、 H+
〔 3〕 胞吞与胞吐作用:蛋白质、细菌、细胞碎片、液滴〔脂滴〕
。
。
二、共同转运
同时转运两种或两种以上物质称为共同转运〔耦联运输〕 典型代表:小肠上皮细胞吸取葡萄糖。
。
三、钠 - 钾泵的工作原理
胞内: Na+与 α 亚基结合→ ATP 水解产生 Pi →α 亚基磷酸化变构→泵出 胞外: K+与 α 亚基另一位点结合→
1000 次 / 秒高速运转,每个循环耗资
α亚基去磷酸化,变构→
泵进 2 个 K+
3 个 Na+
1 个 ATP 分子,泵出 3 个 Na+ ,泵进 2 个 K+
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四、胞饮作用与吞噬作用
胞吞作用依照形成的胞吞泡大小和胞吞物质性质分为:
1 〕吞噬作用〔包吞物为颗粒物质,如细胞碎片、细菌〕 2〕胞饮作用〔包吞物为溶液或极小颗粒物质,形成囊泡较小〕
胞饮作用与吞噬作用的主要差异:
特点 胞饮作用 吞噬作用
膜泡大小 < 150 nm > 250 nm
转运方式 连续发生过程
需受体介导的信号触发过程
参加细胞 所有真核细胞
免疫细胞
五、胞吐作用
1、两种路子: 组成型胞吐路子: 糙面内质网 → 高尔基体反面管网区
的分泌细胞 → 相应的胞外信号刺激
→ 分泌
→ 分泌泡 → 细胞表面
调治型胞吐路子: 特化的分泌细胞分泌产物〔激素、粘液、消化酶等〕→储蓄在特化
2、生理意义:对质膜的更新和保持细胞的生计与生长是必要的。
第六章
一、线粒体各结构的名称及功能
部位
功 能
外膜
磷脂的合成;脂肪酸链去饱和;脂肪酸链延伸
内膜
电子传达;氧化磷酸化;代谢物质运 核苷的磷酸化〔 ADP → ATP〕
膜缝隙
基质
丙酮酸氧化; TCA循环;脂肪的 β氧化; DNA 复制; RNA 合成;蛋白质合成
二、总的功能〔细胞氧化过程〕
1、线粒体主要功能是进行
三羧酸循环 和氧化磷酸化 ,合成
ATP,为细胞生命活动供应直接能量;与
细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的相关。
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2、真核细胞中糖类、蛋白质和脂肪的氧化代谢大要
第七章
一、细胞内膜系统和功能
〔1〕内质网
1〕形态结构 :分为 粗 / 糙面型内质网〔 RER 〕和光 / 滑面型内质网〔
SER 〕。
RER 呈扁平囊 状,排列整齐,膜围成的空间称为 ER 腔,有 核糖体附着 ,可合成分泌蛋白和膜蛋白。
SER 呈分支管状或小泡状
,无核糖体附着 ,是脂质合成的重要场所。
细胞中不含单独的的光面内质网,
是内质网连续结构的一局部。
2〕内质网的功能: 1、蛋白质的合成; 2、蛋白质的修饰与加工;
3、再生肽链的折叠、组装和运输
3〕内质网的其他作用〔
SER〕: 1、合成磷脂、胆固醇等膜脂;
2、解毒; 3、参加甾体类激素的合成;4、调治血糖浓度; 5、储蓄钙离子; 6、支撑作用。
仅
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〔 2〕高尔基体
1〕形态结构: 高尔基体由数个 扁平囊泡 堆叠形成的有高度极性的细胞器。常分布于内质网与细胞膜
之间,呈弓形或半球形。扁平囊直径约
1um,单层膜组成,中间为囊腔,周缘多呈泡状,
4~8 个扁平囊在
:形成面 /
一起〔某些藻类可达一二十个〕 ,组成高尔基体的主体,即高尔基体堆。
高尔基复合体由 平行排列 的扁平膜囊、大囊泡 和小囊泡 等三种膜状结构所组成。它有两个面
顺面和成熟面 /反面 ,来自内质网的蛋白质和脂从形成面逐渐向成熟面转运。
2〕高尔基体的功能:
将内质网合成的蛋白质进行加工、分类与包装,尔后分门别类地运送到细胞
特定的部位或分泌到细胞外。 1、蛋白质和脂的运输; 2、蛋白质的糖基化; 3、蛋白聚糖的合成; 4、蛋白原的水解〔蛋白质在高尔基体中酶解加工〕 ; 5、蛋白质的分选。
〔 3〕溶酶体
1) 形态结构:单层膜 围绕、内含多种 酸性水解酶类 的囊泡状〔小球形〕 细胞器,主要功能是进行细胞内消化。 2) 溶酶体的功能: 1、防守功能 — 吞噬作用; 2、自噬作用; 3、自溶作用 3〕溶酶体的其他作用:
1、在分泌蛋白质激素和分泌类固醇的细胞中,溶酶体参加激素分泌的调治
2、作为细胞内的消化“器官〞为细胞供应营养:降解内吞的血清脂蛋白,获得胆固醇等营养成分。 3、细胞外的消化作用〔 extracellular digestion 〕:精子的顶体参加受精作用〔
fertilization 〕
二、信号假说
G. Blobel 等 1975 年提出信号假说〔 Signal hypothesis〕,认为 蛋白质 N 端的信号肽 ,指导分泌性蛋白转
1999 年诺贝尔生理 至内质网上合成,边合成边进入内质网腔,在蛋白质合成结束前平时被切除,因此获 医学奖。
信号肽的一级序 N 端
疏水核心
C 端
c〕和 N 端〔 n〕三个地域组成。以血清白蛋白和 信号肽一级序列由疏水核心〔 h〕、C端〔
n 区长度明显不相同。 的糖蛋白 gp160 信号肽为例,两者的信号肽假说的根本内容:
HIV-1 型病毒
细胞质基质
再生多肽
链信号肽 信号识
别颗粒
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三、膜泡运输
1、 细胞内膜系统间的物质传达常经过膜泡运输方式进行。各种运输泡能够被 主要取决于膜的表面鉴别特点
。
出芽 的方式产生,其表面有由
膜交融前解体 。
蛋白质组成 的外 /衣被 〔 coat〕,故称
正确地运到靶细胞器 ,
大多数运输小泡在膜的特定地域以
衣 /有被小泡 ,这种衣被在有被小泡与靶细胞器的
2、常有的 有被小泡有三各种类 :
① 网格蛋白有被小泡 〔选择性运输〕 :高尔基体 TGN 是网格蛋白有被小泡形成的起源地相关的蛋白质运输路子:
①
高尔基体 TGN →质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输
→ 内吞泡〔细胞质〕→胞内体
→ 溶酶体运输
,Sar1-GTP 与内质网
② 受体介导的细胞内吞路子中:质膜
② COP I 有被小泡 〔顺向运输〕:介导从内质网到高尔基体的物质运输〔顺向运输〕 膜的结合初步
COP II 亚基的装置。
.
1、 COPⅡ外被由含多个亚基的蛋白复合物 3、大多数跨膜蛋白是直接结合在
衣被结合。
2、 COPⅡ有被小泡在内质网上形成的部位没有核糖体,称为内质网出口。
COP II 衣被上,少量跨膜蛋白和多数可溶性蛋白经过受体与
COP II
4、 COP II 有被小泡拥有对转运物质的选择性并使之浓缩
③ COP II 有被小泡 〔逆向运输〕:
1、 COP I 是胞质溶胶蛋白复合物
2、负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网
3、 COP I 有被小泡在非选择性的批量运输中执行功能。
4、小结: 细胞合成与分泌路子中不相同膜组分之间三种不相同的膜泡运输方式
1〕网格蛋白包被小泡: 介导从高尔基体 2〕 COP II 有被小泡:介导从 3〕 COP I 有被小泡:负责从高尔基体 面 → 反面的物质转运中也可能涉及到
ER → 高尔基体的顺向运输;
→ ER 的逆向运输。由 COP I 有被小泡的作用。
ER 到高尔基体和
/ 或从高尔基体的顺
:
TGN → 质膜和胞内体及溶酶体的运输; 受体介导的内吞作用;
膜泡运输是特异性过程,涉及多种蛋白鉴别、组装、去组装的复杂。
1〕膜泡交融是特异性的选择性交融,保证运输小泡到达正确的目的地 2〕选择性交融基础在于供体与受体间膜蛋白〔
SNAREs 〕的特异性相互作用
第八章
一、细胞通讯的主要方式
1、细胞缝隙连接〔动物细胞〕 2、细胞间接触依赖性通讯; 3、化学〔信号〕通讯。
/ 胞间连丝〔植物细胞〕 ;
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第九章
一、细胞骨架三种组分特点的比较
微 丝
单体
结合核苷酸 纤维直径
结构
球形肌动蛋白 ATP-G-actin
~7 nm 双链螺旋
微 管
αβ微管球蛋白 2 GTP/ αβ二聚体
~24 nm
13 根原纤丝组成的
空心管状纤维
有 无 有 有
动力蛋白, 驱动蛋白
秋水仙素
长春花碱,紫杉醇
中间纤维 杆状蛋白
无
10 nm
8 个 4 聚体组成的 非空心多级螺旋
无
极性
组织特异性
蛋白库 踏车行为 动力结合蛋白 特异性药物
有 无 有 有
肌球蛋白 细胞松驰素 鬼笔环肽
有
无
无
无
无
二、三种骨架纤维
1、微丝:〔约 7nm〕:即肌动蛋白纤维,是由 肌动蛋白 组成的两股螺旋形成的细丝, 真核细胞中,主要齐聚于 细胞质膜 下方的皮层中。
有极性 ,宽泛存在于
装置过程: ① 成核期: 形成最少 2-3 个肌蛋白〔 actin〕单体组成的寡聚体,尔后开始多聚体的组装。
② 延伸 / 生长远: AT- actin 分子向 actin 核心两端加合;
组装极性: 微丝的任何一端都能够增加 度要比加到 (-) 极的速度快 5-10 倍。
微丝功能: ◆ 保持细胞形态,赐予质膜机械强度
◆ 细胞运动
③ 牢固期: actin 亚基的组装与去组装到达平衡状态,微丝长度根本不变。
G-actin 的方式增加,但因有极性,
ATP-G-actin 加到 (+)
极的速
◆ 微绒毛〔 microvillus 〕〔特点〕 ◆ 应力纤维〔 stress fiber〕 ◆ 胞内物质运输
◆ 参加胞质 〔特点〕
◆ 肌肉缩短〔 muscle contraction 〕〔特点〕
2、微管:〔约 24nm〕:由 微管蛋白单体 组成的根本组件形成的 中空的管状结构 。宽泛存在于真核细胞中,由细胞中心 发出,常呈 放射状 分布。对 低温 、高压 和秋水仙素 敏感。 有极性。 微管的种类: ① 单微管〔 13〕
② ③
二联微管〔 13 + 10 〕〔纤毛、鞭毛〕
三联微管〔 13 + 10 + 10 〕〔基体、中心粒〕 【中心体〔 9 组三联体微管〕】
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装置过程: 微管在体外的组装分为成核、延伸及牢固三个阶段:
1〕成核反响〔 nucleation〕:
α 微管蛋白和 β微管蛋白形成 接形成短的丝状结构〔原纤丝〕 。 2〕侧面层的组装:
在两端以及侧面增加异二聚体而扩展成片状,当加宽到大体 3〕微管的延伸〔 elongation〕:
新的 微管异二聚体 不断地组装到这段微管的 两端 ,使之延伸〔聚合速度大于解聚速度〕 4〕牢固期:
微管聚合速度等于解聚速度〔游离管蛋白到达临界浓度〕
微管装置的特点:
拥有极性, (+) 极增加速度快,
异二聚体 ,头尾相
13 根原纤丝时, 合拢成微管 ;
。
(-) 极增加速度慢。 (+) 极的最外端是 β - 微管蛋白, (-) 极是 α - 微管蛋白。
微管功能: 1、保持细胞形态
2、细胞内物质的运输
3、细胞器的定位
4、鞭毛〔 flagella 〕运动和纤毛〔 cilia 〕运动
5、纺锤体与染色体运动
3、中间丝〔 IF 〕:〔约 10nm〕:粗细位于肌细胞的粗肌丝和细肌丝之间,宽泛存在于真核细胞中, 态分布于整个 细胞质 内,是三种骨架系统中结构 特异性,不相同种类细胞含有不相同 IF 。
最为复杂 的一种。 无极性 。
弥散状
形成 5 类蛋白:角蛋白、结蛋白、胶质原纤维酸性蛋白、波形纤维蛋白、神经纤丝蛋白。拥有组织
IF 装置过程:
① 两个单体形成超螺旋二聚体〔角蛋白为异二聚体〕 ② 两个二聚体反向平行组装成四聚体。 ③ 四聚体首尾连接成原纤维;
④ 8 根原纤维组成中间纤维,横切面拥有
IF 装置的特点:
1、 IF 没有极性;
2、无动向蛋白库,装置与温度和蛋白浓度没关; 3、不需要 ATP、 GTP 或结合蛋白的协助。
中间丝功能:
1、增强细胞抗机械压力的能力。 2、角蛋白纤维参加桥粒的形成和保持 3、结蛋白纤维是肌肉
。
Z 盘的重要结构组分,关于保持肌肉细胞的缩短装置起重要作用。
32 个单体
。 ;
4、神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用。 5、参加传达细胞内机械的或分子的信息。 6、中间纤维与
mRNA 的运输相关。
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第十章
一、核被膜 1〕组成:
1、外核膜 :附有核糖体,与糙面内质网相连续
2、内核膜: 与染色质及核骨架相连,含特有的蛋白成份,如:核纤层蛋白 3、核孔 〔 nuclear pore〕:内外两层核膜交融形成环状张口,称为核孔。 4、核纤层: 核纤层蛋白 5、核周缝隙 〔核周腔
A , B ,C,中间纤维的一种
B 受体等
/ 池〕:宽 20 - 40 nm,与内质网腔相连,是核、质交流的通道
2〕核被膜的功能
1、基因表达的时空隔断
2、核膜成为保护性屏障,使核处于一微环境,防范生命活动的相互搅乱;保护
DNA 分子免受伤害
3、染色体的定位和酶分子的支架
4、核质之间的物质交换与信息交流
二、细胞核
1、形态: 大多呈 球形或卵圆形 〔特例:修长的肌细胞呈杆状,在胚乳中呈网状〕 2、大小: 高等动物为
5-10μ m,高等植物为 5-20μ m,低等植物为 1-4μ m。
0〕、肝细胞、心肌细胞〔 1 - 2〕、破骨细胞〔 6 -
3、数量:平时一个 ,成熟的筛管和哺乳动物红细胞〔
50〕、骨骼肌细胞〔数百〕 、植物毡绒层细胞〔 2 - 4〕。
三、染色质
1、成分: 间期细胞核内由
胞遗传物质存在的形式。
2 3 4
DNA 、组蛋白、非组蛋白及少量RNA
组成的线性复合结构,是间期细
2 、核小体: 1〕由 200 个左右碱基对的 DNA 和四种组蛋白的八聚体
〕 146 个碱基对的 DNA 超螺旋绕在八聚体外侧 〕两相邻核小体之间以
及一分子组蛋白 H1 结合而成;
〕其中四种组蛋白 〔 H2A、 H2B、 H3、 H4〕各 2 分子组成 八聚体的小圆盘 ,是核小体的核心结构;
1.75 圈 。每一分子的
H1 与 DNA 结合,在核心
颗粒外结合 额外 20 bp DNA ,锁住核小体 DNA 的进出端,起牢固核小体的作用;
5 〕组蛋白与 DNA 是非特异性结合 ,核小体拥有 自主装 性质
连接 DNA 相连,典型长度 60 bp ,不相同物种间 0 ~ 80 bp 不等。
3、常染色质与异染色质的区分
常、异染色质的差异
常染色质
低 较浅
核 染色体臂 常转录
S 早期
异染色质
高 较深 核边缘
螺旋化程度
染 色 间 期 期 活 性 复制时间
着丝粒区和端粒区
很少转录 S 后期
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四、染色体
1、结构: 中期染色体拥有比较牢固的结构,它由两条相同的姐妹染色单体组成,相互以着丝粒相连。
种类: 中着丝粒染色体;近〔亚〕中着丝粒染色体
2、染色体的主要结构 : ◆ 着丝粒〔主缢痕〕与动粒 ◆ 次缢痕
◆ 核仁组织区〔 NOR 〕 ◆ 随体 ◆ 端粒
;近〔亚〕端着丝粒染色体;端着丝粒染色体
3、着丝粒的 3 个结构域:
1〕动粒 / 着丝点结构域
2〕结构域〔 CENP-B 盒与动粒蛋白〕 3〕配对结构域
4、核型: 即染色体组型, 是染色体组在有丝中期的表型,
包括染色体数量、 大小、形态特点的总和。
核型模式图 〔 idiogram 〕:将一个染色体组的所有染色体逐个按其特点绘制下来,再按长短、形态等特点排列起来的图象称为核型模式图,它代表一个物种的核型模式。
五、核仁
1、地址: 光镜下的核仁平时是匀质的球体,具较强的折光性,易被酸性或碱性染料着色。
2、核仁的数量、大小 与细胞的蛋白质代谢爽朗程度相关:蛋白质合成旺盛、爽朗生长的细胞〔分泌细胞、 卵母细胞〕核仁大;不具蛋白合成能力的细胞〔肌细胞、休眠的植物细胞〕核仁很小。
3、核仁的功能: 核仁的主要功能与核糖体的生物发生相关,核糖体的生物发生是一个向量过程,从核仁
rRNA 的合成、加工和核糖体亚单位的装置。
纤维组分开始,再向颗粒组分延伸,这一过程包
括 ① 合成 rRNA 〔 rRNA 基因的转录〕 ② 加工 rRNA 〔 rRNA 前体的加工〕
③ 装置核糖体亚基的重要场所〔核糖体亚单位的组装〕
第十二章
一、细胞周期〔看法〕
从一次细胞结束开始, 经过物质积累过程, 直到下一次细胞结束为止, 称为一个细胞周期 〔cell cycle) 。
细胞周期中不相同时相及其主要事件:
1〕 G1 期: 与 DNA 合成启动相关,开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、 不合成 DNA 。
点 /检验点 :G1 的后期阶段的特准时期,必定经过这一时期,才能进入
RNA 、糖类、脂质等,但
S 期,开始合成
DNA
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2〕S 期: DNA 合成期,同时也合成组蛋白。
· DNA 和组蛋白合成同步,目的是装置成核小体; · DNA 合成不相同步,有序次性。
3〕 G2 期: DNA 复制完成,合成与
M 期相关的蛋白质和
RNA 分子;
两个子细胞中,无合成活动。
G2 期检验点 :细胞能否进行 M 期,碰到该检验点的控制 4〕M 期: 即细胞期。遗传物质和细胞内其他物质平均分配到
真核细胞的细胞主要包括两种方式,即有丝
(mitosis) 和减数 (meiosis)。
特其他细胞周期: 是指那些特其他细胞所拥有的与标准的细胞周期对照有着鲜亮特点的细胞周期。 拥有特别细胞周期的细胞:
1、爪蟾早期胚胎细胞; 2、酵母细胞; 3、植物细胞; 4、细菌
二、细胞
:分为两个阶段:核;胞质 1、有丝: 有丝过程 (动物细胞 )
核包括 5 个阶段:
先期: ①染色质凝缩;②极确立与纺锤体开始形成;③核仁及胞质微管解体
;
前中期: 核膜破裂标志住前中期的开始:纺锤体形成;染色体经过旋转振荡等运动逐渐向赤道凑近;
染色体的着丝粒被纺锤体微管捕捉,形成三各种类微管〔极微管、动粒微管、星体微管〕
中期: 染色体着丝粒排列到赤道面上,标志住进入中期。①染色
体整列:染色体向赤道面运动的过程〔染色体中板聚合〕②有丝
器的成立〔专一执行有丝功能的暂时性结构〕
后期: 姐妹染色单体分别→移向两极〔染色体分别〕 末期: 染色体到达两极→形成两个子细胞
①到达两极的染色单体开始松解 ②核膜开始重新组装,子细胞核形成 ③核仁也开始重新组装, ④细胞质分别 ⑤形成两个子细胞
RNA 合成功能逐渐恢复
2、减数〔以减Ⅰ先期〕
1〕两个重要特点:
1、染色体数量减半; 2、发生遗传重组——变异的本源,进化的基础
2〕减数的特别过程主要发生在先期 I ,平时分为 5 个时期:
(染色单体的
①细线期: 又称为 凝集期 ,染色体已经加倍,并凝集成细线状,但是看不到染色体的双重性 臂未分别〕,在细纤维样染色体上出现染色粒。
②偶线期: 又称 配对期 ,同源染色体配对的过程叫联会,并形成联会复合体。配对后,两条同源染色体 亲近结合在一起所形成的结构称为二价体 ,由于每个二价体由两条染色体组成, 共含 4 条染色单体, 因此又 称为四分体。其他
S 期未合成 DNA 进行复制,称为
zygDNA 。
③粗线期: 又称重组期 ,同源染色体之间发生 可见重组结;有 DNA 和组蛋白的合成。
④双线期: 又称为 合成期 ,重组阶段一结束,同源染色体分开,四分体结构清楚可见。二价体中两条同源染色体分开,但是分开不完满,要出现交织。
DNA 片段的交换 , 产生重组的基因组合;连续时间长;
⑤终变期: 又称 再凝集期 ,染色体变成亲近凝集状态,大多数核仁消失,交织出现端化,姐妹染色单体借着丝粒连在一起。
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减数各时期特点
分期
细线期 偶线期
前 期 I
双线期 终变期
中期 I
同源染色体开始分别
粗线期
主要变化
染色质开始 凝集 成染色体——两条姐妹染色单体组成 联会
同源染色体亲近绞缠、交换、
特别结构
联会复合体
重组
重组结
交织
纺锤体形成
纺锤体 赤道板
同源染色体再凝集,核仁消失, 四分体组成赤道板
后期 I
同源染色体分别,非同源染色体自由组合
染色体去凝集,核膜、核仁重新出现,形成子细胞 细胞中 染色体数量减半,没有新的染色体形成 染色体再凝集,核膜、核仁消失,纺锤体形成 染色体排列在赤道板上 姐妹染色单体分别
末期 I
间期
先期Ⅱ 中期Ⅱ 后期Ⅱ 末期Ⅱ
纺锤体
染色体去凝集,核膜、核仁出现,胞质分别,形成子细胞
三、细胞周期的
细胞周期的内源性主若是经过
细胞周期
“Cyclins-CDKs-CKIs 〞 这一网络。
Cyclins
– CDKs - CKIs
内源性
正 性 调 控
核 心
负 性 调 控
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第十三章
一、程序性细胞死亡
〔 PCD〕
1、看法:是指碰到严格的 基因 、程序性 的细胞死亡形式。对生物体的正常发育、自稳态平衡及多种病理过程拥有重要的意义。
2、细胞死亡的方式主要有三种:
1〕细胞凋亡〔 apoptosis〕 2〕细胞坏死〔 necrosis〕 3〕细胞自噬〔 autophagy〕
3、细胞凋亡时细胞形态及生化上的变化特点:
最重要特点: 细胞质膜 保持 完满 ,内含物不外泄 ,不惹起机体炎症 细胞凋亡的生化特点: DNA 降解 1.细胞色素 C 引诱 0h 2.细胞色素 C 引诱 1h 3.细胞色素 C 引诱 2h 4.细胞色素 C 引诱 3h 5.细胞色素 C 引诱 4h 6.阴性比较
二、细胞凋亡与细胞坏死的差异
细胞凋亡 单个细胞的死亡 保持膜的完满性 细胞皱缩 ,形成凋亡小体
产生 DNA 片段 DNA Ladder 没有炎症反响
细胞坏死 集体细胞的死亡 丧失了膜的完满性 细胞膨胀并溶解 DNA 被消化 “拖尾〞现象 产生炎症反响
三、细胞衰老的特点
〔一〕细胞核的变化: 核膜内折 ,细胞核形状不规那么、内陷和断裂。 染色质固缩化 是衰老细胞核中另一个 重要变化。
〔二〕内质网的变化:排列变得 〔三〕线粒体的变化:
无序 ,膜腔膨胀 扩大 甚至 崩解 ,膜面上 核糖体数量减少 。
细胞中线粒体的数量随着年龄的增大而减少,而其体积那么随着年龄的增加而增大。
同时,线粒体的结构也发生变化, 肿胀空泡化, 内部嵴大大减少。 线粒体崩解是细胞衰老变化的重要标志。 〔四〕 致密体的生成:溶酶体或线粒体转变 〔五〕膜系统的变化:
1. 膜脂相发生改变,不饱和脂肪酸含量增加,膜流动性下降。 2.细胞的缝隙连接明显减少, 组成缝隙连接的膜内颗粒齐聚体变小,
这种变化使细胞间代谢协作减少了。
3. 膜的微粘度增加,从而影响膜表面受体的搬动和特异性生物化学信号的传导。
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第十四章
一、细胞分化
1、看法: 在个体发育中,由一
差异,产生不相同的细胞类群的过程。
种相同的细胞种类经细胞后逐渐在形态、结构和功能上形成牢固性
细胞分化是基因选择性表达的结果; 组织特异性基因与管家基因
细胞分化的实质:是组织特异性基因在时间和空间上的差异表达
2、几个名词:
1〕转分化: 一种分化种类的细胞转变成另一种分化种类的细胞现象。
2〕去分化〔脱分化〕:指分化细胞失去其特有的结构与功能变成拥有未分化细胞特点的过程。 3〕再生 〔 regeneration〕:再生是指生物体缺失一局部后重建的过程,广义的再生包括分子水平、
细胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
分为: ---- 生理性再生:即细胞更新,如人的红细胞。
---- 修复性再生:用这种方式来形成失去的器官壁虎的尾、蝾螈的断肢、螃蟹的肢。
二、 影响细胞分化的因素
1、胞外信号分子 对细胞分化的影响
1〕近端组织的相互作用〔细胞旁分泌产生的信号分子旁分泌素〕如眼的发生 2〕远距离细胞间的相互作用,主若是经过激素。如蝌蚪变态过程。 2、细胞记忆与决定
3、环境 对性别决定的影响:外因经过影响细胞的遗传结构发挥作用,外因是分化的条件,内因是分化的基础。
4、染色质变化 与基因重排 对细胞分化的影响。 5、受精卵细胞质的 不均一性 对细胞分化的影响。 6、细胞间 的相互作用:胚胎引诱、地址效应。
三、细胞分化的意义
细胞分化是生物界宽泛存在的生命现象,是多细胞生物发育的基础与核心,使多细胞生物体的细胞趋向特地化,有利于提高各种生理功能的效率。
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