苏州大学细胞生物学复习资料.docx

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苏州大学细胞生物学复习资料

思考题：

1.质膜的概念、功能、化学组成

2.膜脂和膜蛋白的类型和特点

3.如何理解膜蛋白功能的多样性

4.流动镶嵌模型的要点，膜的主要特性与其意义

5.细胞外表的概念，包含哪些结构？

6.细胞连接的概念和分类特点

7.内膜系统的概念和意义

8.内质网的主要结构和功能

9.高尔基体的主要结构和功能

10.溶酶体的主要结构、功能，溶酶体膜的特点

11.线粒体的主要结构功能和半自主性特点

12.核糖体的主要结构功能和分类

思考题

1.细胞骨架的概念、类型和功能

2.微管的功能，动态微管和稳定微管

3.微管的结构单位和组装特点

4.微管组织中心

5.微丝的功能、结构单位、组装特点

6.中间纤维的特点、主要类型与功能

7.细胞核的概念、组成和功能

8.核膜、核纤层、核孔等结构的特点

9.染色质和染色体的概念、化学组成

10.组蛋白的类型和特点，非组蛋白的作用

11.核小体的结构要点

12.染色体的主要结构

13.ECM的概念、功能和主要类型

思考题：

1.被动运输的概念、分类特点

5.钠钾泵的本质、作用和工作原理

8.胞吞和胞吐作用的概念、分类和特点

9.蛋白质分选的概念，两类分选信号的特点

11.信号假说的要点〔蛋白质进入内质网的机制〕

12.膜泡运输的概念，三类转运小泡的特点

思考题：

1.细胞通讯、细胞识别和信号转导的概念

2.第一信使与第二信使的概念，第二信使的作用

3.受体的概念、作用和特征

4.膜外表受体按作用机理分为哪几类？

5.G蛋白耦联受体的概念和共同特征

6.G蛋白的概念、特点和作用机理

7.cAMP信号通路

8.PIP2信号通路

9.什么是受体酪氨酸激酶？

Ras途径的概况

10.细胞内受体的本质和特点

11.硝酸甘油治疗心绞痛的原理

12.信号转导复杂性的理解

思考题：

1细胞增殖的概念，细胞根据增殖状态的分类

2细胞周期的概念，间期的意义和各时相的特点

3有丝分裂各时期的主要特点

4减数分裂的概念、意义和特点

5MPF的本质、功能和活性调节

6MPF活性与早分裂期事件的关系

7不同时相的cyclin-CDK复合体的作用

8主要的检验点与其作用

9生长因子与细胞通过R点的关系

10Rb和P53在细胞周期调控中的作用

思考题：

1细胞分化的概念和实质

2管家基因和奢侈基因的概念

3如何理解发育过程中细胞的全能性

4细胞分化和决定的主要机制

5干细胞的概念、根本特性和分类

6ES细胞的主要来源和特征

7癌细胞的概念和主要特征

8接触抑制的概念

9原癌基因和抑癌基因的概念和意义

思考题：

1hayflick界限的概念

2体外培养细胞的寿命与哪些因素有关？

3细胞衰老的主要特征

4细胞衰老的主要机制

5细胞凋亡的概念与与坏死的区别

6细胞凋亡的形态学和生化特征，凋亡小体的形成

7caspase的概念、特点与在凋亡诱导中的作用

第一节：

细胞生物学的概念和研究内容

↵几乎所有的生物都是由细胞（cell）构成的。

细胞是生命体的结构和功能的根本单位，有了细胞才有完整的生命活动。

¿细胞生物学（cellbiology）是研究细胞的结构、功能与其生活史的的科学，由最初的细胞学（cytology）开展而来。

¿现代细胞生物学将对细胞的研究在细胞整体（显微）、亚细胞（超微）和分子水平三个层次上有机地结合起来。

¿细胞生物学是生命科学最活跃最有开展前景的分支学科。

从细胞角度研究生命的发生与分化、发育与生长、遗传与变异、疾病与健康、衰老与死亡等根本生物学规律。

细胞生物学主要研究内容：

细胞结构与功能、细胞重要生命活动：

↵细胞核、染色体与基因表达的研究

↵生物膜与细胞器的研究

↵细胞骨架体系的研究

↵细胞增殖与其调控

↵细胞分化与其调控

↵细胞的衰老与凋亡

↵细胞信号转导

↵细胞工程

细胞生物学研究的根本问题

Ø基因组在细胞内如何实现时间和空间上的有序表达？

Ø基因表达产物如何与其它细胞组分组装成有功能的结构体系或细胞器？

Ø基因表达产物与信号分子如何调节细胞的重要生命活动过

五大研究方向：

1.细胞周期调控

2.细胞凋亡

3.细胞衰老

4.细胞信号转导

5.DNA损伤与修复

第二节：

细胞生物学的开展简史

细胞生物学经历了四个主要开展阶段：

•1665-1830s，细胞发现，显微生物学。

•1830s-1930s，细胞学说，Cytology诞生。

•1930s-1970s，电镜技术应用，Cytology开展为cellbiology。

•1970s~，分子细胞生物学时代。

二、细胞学说的建立Establishmentofcelltheory

CellTheory是19世纪的重大发现之一，现代细胞学说包括三方面内容：

•细胞是多细胞生物的最小结构单位；

•多细胞生物的每一个细胞为一代谢活动单位，执行特定功能；

•新细胞来源于已存在细胞的分裂。

通常认为施莱登〔MJ.Schleiden〕和施旺〔T.Schwann〕正式提出了细胞学说，实际上是19世纪许多科学家共同努力的结果。

1838-39年Schwann和Schleiden在前人工作根底上提出：

a.有机体是由细胞构成的；

b.细胞是构成有机体的根本单位。

1855年德国人Virchow提出“一切细胞来源于细胞〞〔omniscellulaecellula〕的著名论断，进一步完善了细胞学说。

•1830s后发现活细胞并不是空的而是充满粘稠的液体。

•F.Dujardin〔1835〕将低等动物细胞中发现的粘稠物质称为“sarcode〞；

•JE.Purkinje〔1839〕和vonMohl〔1846〕如此分别将动植物细胞内的物质称作原生质“protoplasm〞。

•MaxSchultze〔1861〕认为动植物细胞中的原生质具有同样的意义，提出了原生质理论：

细胞是由原生质组成的。

•如今“原生质〞一词已从生物学文献中消失了，但在当时具有十分重要的意义。

•19世纪下半叶是对细胞研究的繁荣时期，许多重要的细胞器和细胞活动现象被发现，被称为细胞学的经典时期。

三、电镜的开展和细胞生物学诞生Developmentofelectronmicroscope&emergeofcellbiology

•1931年德国人E.Ruska首次发明透射电镜，人类视野进入超微领域。

•1939年Siemens公司生产商品电镜。

•1940-50s用电镜观察了各类细胞超微结构。

并结合超速离心、电泳、无细胞体系等分析技术研究这些结构的功能。

Cytology开展为CellBiology。

•也被称为实验细胞学阶段，细胞学分支得到发

四、分子细胞生物学时代Theeraofmolecularcellbiology

•1953年，Watson和Crick揭示DNA分子双螺旋模型

•1958年Crick提出分子遗传的“中心法如此〞。

•1961-1964年Nirenberg等破译遗传密码。

•1972年DA.Jackson，RH.Symons和P.Berg实现DNA体外重组。

•一系列理论和技术的开展，使细胞生物学与分子生物学的结合越来越严密，开始进入分子细胞生物学时代。

第二章

非细胞生命体

Ø病毒〔virus〕——核酸分子〔DNA或RNA〕与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体

↵根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：

DNA病毒与RNA病毒

↵病毒在细胞内增殖〔复制〕

Ø类病毒〔viroid〕——仅由感染性的RNA构成

Ø朊病毒〔prion〕——仅由感染性的蛋白质亚基构成

原核细胞Prokaryoticcell

根本特点

↵遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；细胞内没有分化为以膜为根底的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。

主要代表

↵支原体〔mycoplast〕

—已发现的最小最简单的细胞

↵细菌〔bacteria〕

↵蓝藻/蓝细菌〔cyanobacteria〕

真核细胞Eukaryoticcell

真核细胞的根本结构功能体系

Ø以脂质与蛋白质成分为根底的生物膜结构系统

Ø以核酸〔DNA或RNA〕和蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统

Ø由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统

古细菌archaea/archaebacteria

既不同于原核细胞也不同于真核细胞，属于生命的第三种形式。

在进化上与真核细胞有共同历程。

原核细胞和真核细胞结构的比拟

特征

原核细胞

真核细胞

遗传信息量

少

多

DNA分子结构

环状

线状

细胞膜

有〔多功能性〕

有

核膜

无〔有无核膜的拟核〕

有

染色体

有一个环状DNA分子构成的单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合

2个染色体以上，染色体由线状DNA与组蛋白组成

核仁

无（拟核）

有

线粒体

无

有

内质网〔ER〕

无

有

高尔基体（GC）

无

有

溶酶体

无

有

核糖体

70S〔包括50S与30S的大小亚基〕

80S〔包括60S与40S的大小亚基〕

光合作用结构

蓝藻含有叶绿素a的膜层结构，细菌具有菌色素

植物叶绿体具有叶绿素a与b

核外DNA

细菌具有裸露的质粒DNA

线粒体DNA、叶绿体DNA

细胞壁

主要成分是肽聚糖——氨基酸与核糖，支原体没细胞壁

动物细胞无细胞壁，植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素与果胶

转录与翻译的联系

同时进展

核内转录，细胞质中翻译，有严格的阶级性和区域性

细胞骨架

无

有

细胞增殖〔分裂〕方式

无丝分裂〔直接分裂，如二分裂〕

以有丝分裂〔间接分裂〕为主

二、细胞的根本共性Fundamentalpropertiesofcells

Ø结构上的复杂性和组织性：

•由磷脂双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜，即细胞膜；

•含有两种核酸DNA和RNA，作为遗传信息复制与转录的载体；

•作为蛋白质合成机器的核糖体，存在于一切细胞内；

Ø功能上的自主、协调和有序：

•通过细胞分裂实现细胞的增殖；

•代谢过程需要和利用能量；

•合成蛋白质；

•对内外环境刺激的应答；

•自我调控……

细胞作为生物体最根本的结构和功能单位，必须具备三个根本条件：

1）具有一套遗传信息的储存、复制和转录系统；

2）具有一层细胞膜，通过细胞膜与周围环境相对隔离并可进展物质、能量交换和信息传递；

3）具有一套完整的代谢机构〔包括蛋白质合成和转运系统，细胞增殖系统等〕，以维持根本生命活动。

三、细胞的分子根底Molecularbasisofcells

Ø构成细胞的根本元素有：

O、C、H、N、Na、K、Ca、P、Mg等，其中O、C、H、N四种元素占90%以上。

Ø细胞的组分包括无机小分子、有机小分子和生物大分子。

v细胞的无机物主要有水和无机盐。

▪水是细胞生命活动的物质根底，约占细胞重量的75-80％，其中游离水约95％，其余为结合水。

▪无机盐的含量约为1％，主要以离子形式存在。

v细胞的有机小分子游离于细胞质，是细胞代谢的中间产物和构成生物大分子的原料。

包括：

单糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸

▪单糖是构成多糖的根本单位，重要的戊糖——核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分，重要的己糖——葡萄糖是能源物质

▪脂肪酸是合成脂肪的原料，其重要功能是构成细胞膜

▪氨基酸是构成蛋白质的根本单位，20种

▪核苷酸是组成核酸的根本单位

v细胞的大分子有机物主要有蛋白质、核酸、脂类和