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细胞生物学研究中的激活剂和抑制剂

细胞生物学研究中的激活剂和抑制剂
细胞生物学研究中的激活剂和抑制剂

细胞生物学研究中的激活剂和抑制剂

Anandika Dhaliwal Ph.D.

anandika dot dhaliwal at gmail dot com

Rutgers University, New Jersey, United States

译者

王秀英博士

mary at labome dot com

美国新泽西州普林斯顿合原研究有限责任公司(Synatom Research)

DOI

https://www.wendangku.net/doc/1e4461086.html,/10.13070/https://www.wendangku.net/doc/1e4461086.html,.3.185

日期

更新: 2013-10-19; 原始版: 2013-04-27

引用

实验材料和方法2013;3:185

介绍

细胞生物学研究细胞结构、生理特性及细胞功能。它涉及到对细胞器、细胞与周围环境间相互作用、生命周期、分化及死亡的研究。细胞生物学与遗传学、分子生物学、发育生物学和生物化学等其它生物学领域是密切相关的。

图 1.真核细胞骨架。肌动蛋白纤维显示为红色,微管为绿色,核为蓝色。肌动蛋白染色使用的是罗丹明-鬼笔环肽,微管使用的是连接有Alexa488的抗α微管蛋白着色剂,DNA则使用的是Hoechst染料。

对于细胞生物学领域的研究者而言,为了更加全面地理解细胞的功能、细胞的信号传递以及控制细胞命运、功能及表型的胞内机制,抑制剂与激活剂是至关重要的研究工具。许多抑制剂和激活剂都被广泛用于研究细胞动力学及功能。这里我们对真核细胞中各种细胞生物学研究如细胞内吞、分泌、粘附、细胞骨架动力学、内质网和高尔基体研究中常用的抑

制剂和激活剂进行了综述。

细胞骨架

细胞骨架为细胞提供了特定的结构与形状。真核细胞主要有三种细胞骨架纤维:1)微丝,2)中间丝和3)微管。

微丝(肌动蛋白丝):这是细胞骨架中最细的纤维。它们由肌动蛋白亚基的线性聚合物所组成,通过在纤维一端的伸长并伴随着另一端的收缩来产生力,从而使其间的纤维产生净移动。

中间丝:这种纤维的平均大小为直径10纳米并且比肌动蛋白丝更稳定(是紧密结合的),是细胞骨架的异质成分。中间丝负责组织细胞内部的三维结构和细胞器,是核纤层的结构性组成部分。它们也参与一些细胞-细胞间和细胞-基质间的连接过程。

微管:它们是直径为23nm的空心圆柱,大多数情况下由13条原纤维组成,而这些原纤维则是alpha微管蛋白和beta微管蛋白的聚合物。它们具有很高的动态活性,通过结合GTP来进行聚合反应并通常由中心体来组织。

抑制剂靶

机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

细胞松弛素D (C30H37NO6)肌

结合于肌动蛋白核和

F-肌动蛋白的生长端,

从而抑制聚合反应。诱

导肌动蛋白解聚。

溶于DMSO和乙

醇。抑制收缩。抑

制依赖于p-53的

细胞通路。引起

G1-S转化过程中

的细胞周期阻滞。

抑制胰岛素刺激的

葡萄糖转运。

[pm 23516549, 3023337

19235199],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Tocris

Bioscience, Enzo Life

Science, Invitrogen, Santa

Cruz Biotechnology,

Cayman Chemical

Lantraculin A (C22H31NO5S)肌

扰乱微丝介导的过程。

与G-肌动蛋白单体形

成1:1的复合物(K d=

200 nM)。

溶于DMSO和乙

醇。比细胞松弛素

的抑制效果强

10-100倍。抑制巨

噬细胞的吞噬作

用。比Lantraculin

B的效果更强。

[1][2][3][4], Invitrogen,

Tocris Bioscience,

Sigma-Aldrich, Cayman

Chemical, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Biosciences

Lantraculin B (C20H29NO5S)肌

体外反应中抑制肌动

蛋白的聚合(K d= 60

nM)。扰乱微丝的组织

和微丝介导的过程。

溶于DMSO、甲醇

或乙醇。比细胞松

弛素的抑制效果强

10-100倍。在该复

合物持续存在的情

况下被血清缓慢失

活并导致短暂的诱

导变化。

[5][6][7], Invitrogen,

Sigma-Aldrich, Cayman

Chemical, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Biosciences, Enzo

Life Science

Wiskostatin肌选择性地抑制在DMSO中溶解[8][9][10], Affix Scientific,

(C17H18Br2N2O)动

白N-WASP

(Wiskott-Aldrich综合

症蛋白(WASp)家族

成员)并抑制Arp2/3

复合物的活化。该分子

阻断肌动蛋白丝的组

装。

度可达100 mM。

同样抑制PIP2诱

导的肌动蛋白聚合

反应(EC50~

4μM)。抑制依赖

于肌动蛋白的细胞

功能(迁移、运输、

吞噬、内褶)。

Enzo Life Science,

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience

Mycalolide B (C52H74N4O17)肌

它选择性地将F-肌动

蛋白彻底解聚成G-肌

动蛋白。与肌动蛋白

以1:1的摩尔比进行结

合(K d=13-20 nM)。

溶于DMSO、甲醇

或异丙醇。抑制肌

动球蛋白ATP酶。

[11][12][13], Santa Cruz

Biotechnology, Enzo Life

Science

Nocodazole

(C14H11N3O3S)微

抑制微管的动态变化

并促使微管解聚。与β

微管蛋白结合并阻止

两个链间二硫键中任

意一个的形成。

在DMSO的溶解

度达10 mg/ml。有

丝分裂抑制剂。将

细胞周期阻滞在

G2/M期。抑制各种

癌症相关的激酶,

包括ABL、c-KIT、

BRAF、MEK1、

MEK2和MET。

[14][15][16][17],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience, Cell Signaling

Technology,

EMD4Biosciences

长春碱(C46H58N4O9· H

2SO4)

解聚微管。与微管蛋白

结合并诱导其自缔形

成螺旋形聚合体,抑制

微管组装。

溶于水和甲醇。通

过阻断有丝分裂纺

锤体的形成将细胞

周期阻滞于G2/M

期。在一些肿瘤细

胞系中诱导凋亡。

抑制自噬体的成

熟。

[18][16][19],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences, Santa

Cruz Biotechnology。

秋水仙碱(C22H25NO6)微

与微管蛋白结合并阻

止其聚合

在乙醇中溶解度达

50 mg/ml,在水中

溶解度可达100

mM,DMSO中溶

解度可达100

mM。有丝分裂抑

制剂。在一些正常

的及癌症细胞系中

诱导凋亡

[20][21][22],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences

长春新碱微能与微管蛋白结合并溶于甲醇和水。延[23][24][25],

(C46H56N4O10·H2SO4)管抑制微管形成的吲哚

生物碱。解聚微管。

迟细胞周期的进

程。在人类淋巴瘤

细胞中诱导凋亡。

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences, Santa

Cruz Biotechnology。

表1.常用的细胞骨架抑制剂。

激活剂靶

机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

Jasplakinolide (C36H45BrN4O6)肌

在体外诱导

肌动蛋白聚

合及稳定。在

体内同样诱

导肌动蛋白

单体聚合成

F-肌动蛋白。

在DMSO中溶解度>2

mg/ml。一种具有杀菌、

杀虫、抗癌特性的环羧

酚酸肽。无荧光且具有

细胞透性的F-肌动蛋

白。

[26][27][28][29],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Santa

Cruz Biotechnology,

Invitrogen, Tocris Bioscience

紫杉醇(Taxol)(C47H51NO14)微

结合于β-微

管蛋白的N

端,促进微管

组装并抑制

微管蛋白分

溶于DMSO和甲醇。

抗肿瘤和抗白血病试

剂。将细胞周期阻止于

G2/M期。导致异常的

有丝分裂并且有时会

引起凋亡。

[30][31][32], Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Cell

Signaling Technolgy,

Cytoskeleton Inc.

鬼笔环肽(C35H48N8O11S)肌

与聚合的F-

肌动蛋白结

合并保持其

稳定,防止解

聚的发生(F-

肌动蛋白转

变为G-肌动

蛋白)

溶于乙醇和甲醇。从真

菌中分离出的有毒双

环七肽。干扰富含肌动

蛋白的结构行使功能。

鬼笔环肽的偶联物被

用作确认纤维状肌动

蛋白的探针。

[33][34][35], Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Tocris

Bioscience, Santa Cruz

Biotechnology, Enzo Life

Science

表2.常用的细胞骨架激活剂。

内质网

内质网(ER)是真核生物中一种会形成互连的膜囊泡网络的细胞器。它参与了细胞物质的合成、修饰和运输。它从细胞膜开始伸展,经过细胞质,一直与核膜相连。取决于细胞类型、细胞功能和细胞需求,内质网具有多种不同的功能。在结构与功能上,它由两种区域组成。

粗面内质网:它是一系列扁平状囊泡且胞浆侧由核糖体组成。核糖体是细胞中的蛋白质合成位点。粗面内质网加工膜及分泌蛋白,在某些白细胞中产生抗体,而在胰腺细胞中产生胰岛素。其它功能还包括组装过

程中的起始N-糖基化和溶酶体酶的加工。

滑面内质网:它是一个光滑的微管网络并且不包含核糖体。它通常与粗面内质网相连,是那些负责将内质网产物运输到不同位点的囊泡的过渡区域。它具有多种功能,包括脂质合成、碳? 衔锎 弧⒏评胱优ǘ鹊鹘凇⒁┪锝舛竞褪芴甯阶诺较赴 さ鞍住T诩∪庵校 婺谥释 ㄖ ∪庀赴 氖账酰 谀韵赴 性蚝铣尚坌院痛菩院啥 伞?

内质网应激:内质网介导的蛋白折叠一旦失衡就会引起内质网应激。内质网的应激信号传导通路或应激响应被称作未折叠蛋白反应(UPR)。最初的UPR只是尝试通过停止蛋白翻译并激活可增加参与蛋白折叠的分子伴侣的信号通路来恢复细胞的正常运作。当UPR的这种初始尝试失败而扰乱还在持续的情况下,UPR就会开始诱导凋亡。

下面提到的抑制剂是用于抑制内质网功能或诱发内质网应激的,而提到的激活剂则用于诱导内质网功能或抵抗内质网应激的:

抑制剂靶点机制作用特点及效果参考文献、来源及供

应商

Eeyarestatin I (C27H25Cl2N7O7)内质网相关

蛋白降解

(ERAD)

靶向p97相关

的去泛素化

过程(PAD)

并抑制依赖

于ataxin-3

(atx3)的去

泛素化过程。

抑制内质网

中Sec61介

导的蛋白质

转运。

在DMSO中溶解度达

100mM,在乙醇中溶

解度达5mM。在淋巴

样细胞系、BJAB、

HBL-2、JEKO-1、

Jurkat、KMS-12、

MINO以及慢性淋巴

细胞白血病中的原代

白血病细胞中诱发细

胞毒性。通过促凋亡蛋

白NOXA诱导细胞死

亡。

[36][37][38][39][40],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Tocris Bioscience,

Santa Cruz

Biotechnology

DBeQ(C22H20N4)内质网相关

蛋白降解途

以可逆且

ATP竞争性

的方式(K i=

3.2 μM)抑制

ATP酶p97活

性(对于野生

型或C522A

p97的IC50=

1.6 μM)

DMSO中溶解度达

100 mM。在

RPMI8226、HeLa和

HEK29细胞中抑制细

胞增殖。抑制caspase

3/7活性及凋亡。

[41][42],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Tocris Bioscience,

BioVision Inc.

Xestospongin C (C28H50N2O2)血管舒缓激

肽和内质网

的钙外流

可逆地抑制

内质网钙库

中的血管舒

缓激肽-和氨

甲酰胆碱

-Ca2+外流。

溶于DMSO、乙醇和

甲醇。大环双

-1-oxaquinolizidine的

合成形式。具有膜通透

性。可逆地抑制IP3受

体。

[43][44][45],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Cayman Chemicals,

Tocris Bioscience

Kifunensine (C8H12N2O6)内质网相关

蛋白降解

(ERAD)

抑制内质网

相关的甘露

糖苷酶活性。

水(双蒸热水)中溶解

度达50 mM。生物碱

化合物。选择性抑制负

责加工I类糖蛋白的

α-甘露糖苷酶。

[46][47],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Cayman Chemicals,

Tocris Bioscience,

Santa Cruz

Biotechnology.

衣霉素(C39H60N4O16)蛋白折叠

诱导内质网

应激。抑制

N-糖基化并

阻断N-糖苷

蛋白-糖类键

的形成。

溶于DMF、DMSO和

吡啶。衣霉素A、B、

C和D的混合物。引

起G1期阻滞。抑制N-

乙酰葡糖胺磷酸转移

酶(GPT)。剂量依赖

性地抑制DNA合成。

[48][49][50],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences,

Santa Cruz

Biotechnology。

毒胡萝卜素(C34H50O12)肌浆网Ca2+

ATP酶

(SERCA)

抑制肌浆网

Ca2+-ATP酶。

抑制自噬过

程并诱发内

质网应激。

溶于DMSO和乙醇。

可渗透细胞。诱导凋

亡。被用于诱导哺乳动

物细胞自噬。

[51][52][53],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Tocris Bioscience.

ERO1抑制剂I, Erodoxin

(C7H5BrN2O5)内质网氧化

酶1抑制剂

选择性抑制

酵母内质网

氧化酶1

(ERO1)。对

小鼠ERO1α

(IC50= 400

μM)抑制较弱

溶于DMSO。体外抑

制依赖于ERO1的硫

氧还蛋白-1(Trx1)氧

化活性。与参与蛋白折

叠、糖基化和细胞壁合

成的基因聚类。

[54],

EMD4Biosciences

兔抗内质网蛋白72(623-638)多克隆抗体识别小鼠大脑、脾脏、睾丸和大鼠脑、肌肉、脾、睾丸

组织中~72 kDa的ERp72蛋白。以及人宫颈上皮细胞

(HeLa)、人成纤维细胞(A431)、人胸腺细胞(Hs67)

和小鼠成纤维细胞(3T3)的细胞裂解物。

[55][56][57],

EMD4Biosciences,

US Biological, Novus

Biologicals.

表3.常用的内质网抑制剂

激活剂靶点机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

5,8,11-二十碳三炔酸(C20H28O2)在MDCK

细胞中引

发Ca2+从

内质网中

释放。

引起Ca2+从

内质网、线粒

体和其它浓

度达30 μM

的钙库中释

乙醇中溶解度达

25mg/ml,DMSO中

溶解度达25mg/ml或

溶于二甲基甲酰胺。

脂肪氧化酶的抑制

[58][59], Sigma-Aldrich,

Cayman Chemicals,

Enzo Life Sciences

放出来剂。在较高浓度下抑

制环氧合酶。

Salubrinal

(C21H17Cl3N4OS)防止内质

网应激

保护细胞免

受内质网应

激所诱导的

凋亡(EC50 ~

15 μM)。

溶于DMSO。选择性

抑制使真核翻译启动

因子2亚基α

(eIF-2α)去磷酸化

的磷酸酶复合体

[60][61][62], Tocris

Bioscience, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Biosciences.

牛磺脱氧胆酸(TUDCA)(C26H44NaNO6S)抵抗内质

网应激

抑制内质网

应激。

溶于水。被用作去垢

剂来使脂质和膜结合

蛋白增溶。

[60][61][62], Sigma

Aldrich, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Biosciences.

表4.常用的内质网激活剂。

高尔基体

高尔基体是真核细胞中的一种细胞器,是细胞内膜系统的一部分。高尔基体长约1 μM,并由两部分组成:被称为潴泡的扁平膜囊和膜封闭的小泡。它在各种蛋白分泌前的加工过程中起着重要的作用。

高尔基体的各种功能包括:它从来自粗面内质网、含有蛋白质的囊泡处接收蛋白并进行进一步修饰。细胞合成的各种大分子在分泌前或被送到各自目的地之前,都由它负责修饰、富集、分类及包装。它通过加入糖基和磷酸基团来对蛋白修饰。它在动物细胞胞外基质的蛋白聚糖合成中起着重要作用。植物细胞壁中的多糖合成位点。

抑制剂靶点机制作用特点及效

参考文献、来源及供应商

1,3-环己烷双甲胺(CBM)(C6H10(CH2NH2)2)通过

高尔

基体

运输

到质

膜。

在体内和体外

都可以抑制外

被体蛋白与高

尔基体膜结合

以及完整细胞

的分泌

溶于乙醇和乙

[63][64][65], Sigma-Aldrich,

Fisher Scientific

布雷菲德菌素A(BFA)(C16H24O4)膜运

输、高

尔基

<40 ng/ml时

在许多哺乳动

物细胞系中引

起高尔基体解

体和内质网肿

溶于甲醇。可逆

地阻断蛋白质

从内质网(ER)

向高尔基体的

转运。高密度脂

蛋白-介导的胆

固醇外流的抑

制剂。介导人肿

瘤细胞凋亡。

[66][67][68],

Sigma-Aldrich.Alomone

Labs, Tocris Bioscience, Cell

Signaling Technology,

EMD4Biosciences.

Golgicide A (C17H14F2N2)组装

和运

通过结合在

Arf1和GBF1

Sec7功能域间

形成的界面裂

缝中选择性地

可逆抑制顺面

高尔基体

ArfGEF

GBF1。Arf属

于Ras GTP酶

家族并介导囊

泡运输。

溶于DMSO

(>10

mg/ml)。导致

高尔基体和反

面高尔基网的

解体与分散。抑

制可溶性的和

膜结合的蛋白

质分泌。

[69][70]Sigma-Aldrich,

Tocris Bioscience, Santa

Cruz Biotechnology,

EMD4Biosciences

1-Deoxymannojirimycin (DMM)(C6H13NO4·HCl)糖蛋

白加

抑制N-糖基

化。抑制甘露糖

苷酶I。

溶于乙醇和水。

用于高尔基体

介导的糖蛋白

加工过程的研

究。

[71][72][73],

EMD4Biosciences,

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience, Santa Cruz

Biotechnology.

表5.常用的高尔基体抑制剂。

生物分子的分泌

分泌是指细胞或腺体产生和释放一种有用的物质,包括激素、酶、细胞因子和细胞外基质蛋白。该过程中物质被包装进囊泡然后以胞吐方式从细胞中分泌出来。

分泌途径:在真核细胞中,经典的分泌过程是通过内质网、高尔基体和其它细胞内囊泡来实现的,是一个由细胞严格调控的过程。广义上来说,要输送出去的蛋白被核糖体合成后停靠在内质网上进行转运。然后含有正确折叠的蛋白的囊泡进入高尔基体。糖基化修饰后进一步进行翻译后修饰。然后蛋白质进入分泌囊泡,沿着细胞骨架移至细胞边缘。最后一步就是囊泡在一个被称为融合孔的结构处与细胞膜融合并进行胞吐,蛋白就被释放到环境中。

非经典的蛋白质分泌途径:有许多蛋白不是通过牵涉到内质网和高尔基体的经典途径来分泌的,相反是利用各种不同的非经典的蛋白质分泌途径来分泌的。这些蛋白包括FGF-1(aFGF)、FGF-2(bFGF)和白细胞介素-1(IL1)[74][75]。

非经典的分泌机制大致可分为?街帧?1) 直接使物质跨过胞质蛋白的质膜进行转运,例如FGF2的分泌。2) 胞内转运中间物,例如酰基辅酶A结合蛋白的分泌[76]。

抑制剂靶点机制作用特点及效果参考文献、来源及供

应商

CP-10447

(C16H13BrN2O)载脂蛋白B

(apoB)分

抑制微粒体甘

油三酯转移蛋

白(MTP,

MTTP)并刺激

apoB的早期内

溶于DMSO(≥10

mg/ml)。抑制甘油

三酯分泌而不影响

其合成。人体肝脏

微粒体甘油三酯转

[77][78][79],

Sigma-Aldrich, Pfizer

质网降解运活性的有效抑制

剂。

Exo 1(C15H12NFO3)胞吐在哺乳动物细

胞中通过诱导

高尔基体膜解

体和成管以及

重新运输回内

质网来可逆地

抑制从内质网

到高尔基体间

的囊泡运输。

溶于DMSO、

DMF、甲醇或乙醇。

它的影响仅限于高

尔基体,不能影响

其它的内吞细胞

器。活化高尔基

ARF 1(ADP核糖

基化因子)GTP

酶。

[80], Sigma-Aldrich,

EMD Millipore

Exo 2(C18H18N4O2S)胞吐类似于BFA但

是选择性更强。

可能的靶点包

括TGN(反面

高尔基网)、高

尔基体和一部

分早期内涵体

溶于DMSO(>20

mg/ml)。抑制志贺

毒素运送到内质

网。作为胞内运输

的一种化学探针。

[81][82][83],

Sigma-Aldrich, Santa

Cruz Biotechnology

生长激素抑制素(C76H104N18O19S2)生长激素、

胰岛素和胰

高血糖素

抑制生长激素、

胰岛素和胰高

血糖素的内源

性肽

溶于5%乙酸,水中

溶解度为0.30

mg/ml。它是一个

环状十四肽。同样

抑制电压门控Ca2+

通道。

[84][85][86], Tocris

Bioscience,

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

奥曲肽(C49H66N10O10S2)胃肠胰肽激

素和生长激

它是一个合成

的较长作用八

肽,是生长激素

抑制素的类似

物。

溶于水

[87][88],

Sigma-Aldrich,

Bachem, Tocris

Bioscience

SXN101742,一种定向分泌抑制剂(TSI)生长激素

它靶向于

GHRH(生长激

素释放激素)受

体并使参与

GH(生长激素)

胞吐过程的

SNARE蛋白耗

尽。

TSI是来自于肉毒

毒素(BoNTs)的

重组蛋白。

[89][90], Syntaxin

Ltd.

抗FGF1抗体酸性成纤维

细胞生长因

酸性成纤维细胞生长因子抗体/Beta

血管内皮细胞生长因子抗体。产自于

[91][92][93][94],

Sigma-aldrich,

子(aFGF)兔子或小鼠。与人反应。其应用包括

WB、ELISA、IHC-P及中和。用于各

种应用的方法及浓度请参考生产商

的操作流程Abcam, Origene, Thermo Scientific.

表6.常用的分泌抑制剂

激活剂靶点机制作用特点及

效果

参考文献、来源及供

应商

α-蛛毒素诱导胞吐与蛛毒

素受体

结合。利

用Ca2+

依赖性

和非依

赖性的

作用机

制。

溶于50%甘

油。引起神经

递质的释放。

导致Ca2+非

依赖性的胰

岛素胞吐。刺

激皮质星形

胶质细胞培

养物中Ca2+

非依赖性的

GABA和谷

氨酸释放。

[95][96][97],

Alomone Labs,

EMD4Biosciences,

Enzo Life Sciences

那格列奈(C19H27NO3)胰岛素通过增

加胞浆

中Ca2+

浓度来

引起胰

腺β-细

胞中的

胰岛素

分泌。

溶于DMSO

(>5

mg/ml)。它

Kir6.2/SUR1

通道的抑制

剂。刺激ATP

敏感性钾通

道依赖性和

非依赖性胰

岛素分泌。降

血糖药。

[98][99][100][101],

Sigma-Aldrich,

Tocris Bioscience,

TCI America

血管紧张素II(C50H71N13O12)醛固酮导致肾

上腺中

的醛固

酮释放

溶于水或5%

乙酸。刺激血

管生成并增

加微血管密

度。有很强的

血管收缩效

果。在血管平

滑肌细胞中

[102][103][104],

Sigma-Aldrich,

Calbiochem/

EMD4Biosciences.

和ERK1/2、JNK及p38丝裂原活化蛋白激酶。

甲苯磺丁脲(磺脲类)(C12H18N2O3S)胰岛素通过直

接作用

于胰腺

β细胞

中的

ATP敏

感性钾

通道引

起胰岛

素释放

溶于DMSO

或100%乙

醇。被

CYP2C9(甲

苯磺丁脲羟

化酶)所代谢

[105][106][107][108

], Santa Cruz

Biotechnology,

Sigma-Aldrich,

Abcam.

瑞格列奈(C27H36N2O4)胰岛素关闭胰

腺β细

胞质膜

上的

ATP敏

感性钾

(K ATP)

通道

在DMSO中

溶解度达

100 mM,在

乙醇中溶解

度达100

mM。体内具

有降血糖效

果。

[109][110][111][112]

, Sigma-Aldrich,

Tocris Bioscience

油酸钠(CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa)载脂蛋白

B100

(Apo-B)

增加肝

脏中的

载脂蛋

白B100

分泌

溶于水(100

mg/ml)、甲

醇(50

mg/ml)和乙

醇。激活肝细

胞中的蛋白

激酶C

(PKC)。在

较高生理剂

量下抑制载

脂蛋白B100

分泌。

[113][114], Santa

Cruz

Biotechnology,

Sigma-Aldrich, TCI

America

分泌素(C130H220N44O40)胰液刺激富

含碳酸

盐的胰

液分泌

溶于5%的乙

酸或水。它是

一种强碱性

胃肠肽类激

素。放松平滑

肌。引起胰管

[115][116][117],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

赖性的

cAMP积累。

表7.常用的分泌激活剂。

内吞

细胞通过内陷产生的囊泡从膜上脱落来吸收大分子和溶质的过程被称为“内吞”。内吞可大致分为两类:1)吞噬和2)胞饮。吞噬是特定细胞摄取大颗粒。胞饮是所有细胞中都发生的摄入液体和溶质过程。当泛指细胞内化时,“吞噬”和“胞饮”多数被用作同义词。主要有三种内吞途径:1)网格蛋白介导的内吞作用,2)胞膜窖介导的内吞作用和3)巨胞饮。在这三种内吞途径中,内化步骤始于质膜内陷并将该膜转变为称作内涵体的封闭囊泡。每个途径都有控制内化的一套分子。

抑制剂靶点机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

氯丙嗪(C17H19ClN2S · HCl)网格

蛋白

介导

的内

吞作

引起网格蛋

白网络在内

涵体膜上的

组装并阻止

细胞表面上

的被膜小窝

组装。

溶于水和甲醇。抑

制钙调蛋白依赖性

的环核苷酸磷酸二

酯酶和一氧化氮合

成酶激活。对白血

病细胞具有细胞毒

性和抗增殖活性。

[118][119], Santa Cruz

Biotechnology,

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

金雀异黄素(C15H10O5)胞膜

窖介

导的

内吞

作用

可逆性抑制

酪氨酸激酶

溶于DMSO。可渗

透细胞。抑制表皮

生长因子受体激

酶。抗血管生成剂。

抑制肿瘤细胞增

殖。抑制肿瘤细胞

分化。体外抑制拓

扑异构酶II活性。

[120][121][119][122],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

β-环糊精(C42H70O35)胞膜

窖介

导的

内吞

作用

清除胆固醇

水中溶解度达50

mg/ml。由相同的

环状α1,4-糖苷键

连接的D-葡萄吡喃

糖单元形成的七元

环。形成包合物。

常用的络合剂。

[123][124],

Sigma-Aldrich, Fisher

Scientific,

EMD4Biosciences

盐酸阿米洛利(C6H8ClN7O.HCl.H2O)巨胞

抑制Na+/H+

交换。降低膜

下pH值。阻

止Rac1和

S水中溶解度达50

mg/ml。T-型钙通道

阻滞剂。抑制尿激

酶纤溶酶原激活物

[125][126][127],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Bioscience,

Cdc42的信号传导。(uPA)。抑制血管

生成。

Alomone Labs

Dynasore(C18H14N2O4)网格

蛋白

介导

的内

吞作

用中

的动

力蛋

抑制动力蛋

白1和2的

GTP酶活性

(IC50~15

μM)。

溶于DMSO和乙

醇。同样抑制Drp1

(线粒体)。会引起

纤维化并在胸膜间

皮细胞中诱导

PAI-1。抑制BSC1

细胞的细胞铺展和

迁移。

[128][129][130],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Bioscience, Abcam

非律平(C35H58O11)胞膜

窖介

导的

内吞

作用

与膜上的胆

固醇结合并

形成超微机

构聚集与复

合。

非律平由4个异构

的多烯大环内酯组

成。非律平III是主

要成分。抗生素和

抗真菌。抑制朊蛋

白(PrP)的内吞。

[123][131][132][133],

Cayman Chemical,

Sigma-Aldrich, Santa

Cruz Biotechnology.

制霉菌素(C47H75NO17)胞膜

窖介

导的

内吞

作用

胆固醇隔离。

溶于DMSO、

DMF、乙醇和甲醇。

抗微生物(酵母、

支原体)。增加Na+

- K+泵活性。

[134][135][136],

Sigma-Aldrich,

EMD4Bioscience,

Invitrogen

莫能菌素(C36H61O11.Na)内涵

体成

阻止内涵体

酸化

溶于氯仿、乙醇和

甲醇。聚醚类抗生

素。Na+离子载体。

阻断糖蛋白分泌。

阻断神经酰胺在高

尔基体中的运输

[137][138][139][140],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Enzo

Life Sciences

磷酸氯喹(C18H26ClN3·2H3PO4)内涵

体成

它是一种可

以装入内涵

体和溶酶体

这样的酸性

囊泡的弱碱,

从而抑制内

涵体酸化和

溶酶体酶活

性。

水中溶解度达100

mM。内涵体Toll

样受体抑制剂(拮

抗剂)。在许多癌症

细胞系中抑制细胞

生长并诱导细胞死

亡。

[128][139][141],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience, Imgenex

渥曼青霉素(C23H24O8)巨胞

抑制磷脂酰

肌醇-3激酶

溶于DMSO。具有

细胞通透性。在很

[142][143][144][145], Cell

Signaling Technology,

(PI3激酶)(IC50= 5nM)高浓度时抑制肌球

蛋白轻链激酶和

PI4激酶活性。抑制

polo样激酶1

(PLK1)(IC50=

5.8 nM)。

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences

表8.常用的内吞作用抑制剂。HOE.64和LY294002是另外两种巨胞饮抑制剂。单丹磺酰尸胺和巴弗洛霉素A1是用于研究网格蛋白介导的内吞作用的另外两种抑制剂。

激活剂靶

机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

佛波醇-12-十四酸酯-13-乙酸酯(PMA)(C36H56O8)(佛波酯)巨

在体内和体外

都激活蛋白激

酶C。诱导膜

转运和酶激

活。

DMSO中可溶解至

100 mM,在乙醇中可

溶解至10 mM。具有

感光性。强力的肿瘤

诱发物

[146][147][148],

Sigma-Aldrich, Enzo Life

Sciences, Tocris

Bioscience, Abcam

12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13(TPA)(C36H56O8)(佛波酯)内

结合并激活蛋

白激酶C

溶于DMSO和乙醇。

具有感光性。强力的

肿瘤诱发物。人单核

U937细胞中诱导凋

亡。

[149][150][151][152],

Sigma-Aldrich, Cell

signaling technology

表9.常用的内吞作用激活剂。12,13-二丁酸佛波醇是另一种类似于PMA和TPA的佛波酯,被用于刺激内吞摄取。

核运输

核运输主要是通过核孔复合物(NPC)进行的。离子和小分子是通过被动扩散穿越NPC 来进行转运的。较大核蛋白质、RNA及核糖核蛋白的输入由核定位信号(NLS)介导停靠于核孔。另一方面,核输出是由核输出信号(NES)介导的。

核输入途径大致由四步组成:1)在输入物、输入蛋白α和输入蛋白β间形成三聚复合物,2)将复合物停靠于NPC(核孔复合物),3)通过中央通道进行转位,4)复合物解离并将输入物释放到核质中。

抑制剂靶

机制作用特点及效果

参考文献、来源及供应

麦胚凝集素(WGA)核

通过直接与

核孔相互作

用来抑制核

蛋白运输。

细胞生物学中广泛

使用的一种外源凝

集素。对N-乙酰

-β-D-葡糖胺基和

N-乙酰-β-D-葡糖胺

[153][154][155],

Sigma-Aldrich,

Polysciences Inc.,

Invitrogen

寡聚物有亲和性。用于细胞粘附研究。也用于影响淋巴细胞活化及研究基于糖类的治疗方法。

来普霉素A(C32H46O6)核

直接与

CRM1(输

出蛋白-1)

这一主要的

核输出蛋白

结合。

溶于甲醇和乙醇。来

普霉素A和B的性

质是很相似的。具有

细胞通透性,抗真菌

及抗生素。可以诱导

野生型ERK5在核内

积聚。

[156][157],

Sigma-Aldrich, Santa

Cruz Biotechnology,

EMD4Biosciences

来普霉素B(C33H48O6)核

抑制核运输

受体Crm1,

该蛋白用于

识别底物蛋

白中被称为

核输出序列

(NES)的

短肽

溶于乙醇。抗真菌、

抗生素。抗肿瘤细胞

毒素。比来普霉素A

效力强两倍。受来普

霉素B影响的含

NES的蛋白包括

HIV-1 REV、肌动蛋

白、c-Abl、细胞周期

蛋白B1、

MDM2/p53、MPF、

PKA和MEK。

[158][159][160], LC

labs, Sigma-Aldrich,

Cell signaling

technology,

EMD4Biosciences

Ratjadone A(C28H40O5)核

通过与

CRM1共价

结合来抑制

含有

LR-NES(富

含亮氨酸的

核输出信

号)的蛋白

溶于含水缓冲液和

甲醇。可通透细胞的

聚酮。抗生素。与来

普霉素B一样有效。

抑制扩增。导致肿瘤

细胞在G1期发生细

胞周期阻滞。

[161][162][163],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Cell signaling

technology, Santa Cruz

Biotech.

依维菌素(C48H74O14

(22,23-dihydroavermectin B1a)+ C47H72O14(22,23dihydroavermectin B1b)核

最近被发现

对于输入蛋

白α/β介

导的核输入

具有广谱作

抗病毒。对于研究蛋

白质核输入十分有

用。调节谷氨酸

-GABA活化的氯通

道。

[164][165][166], MP

Biomedicals,

Sigma-Aldrich, Fisher

Scientific

表10.核运输的常用抑制剂。

一般为了诱导核输入会将设计成NLS的肽段结合在输入底物上。另一方面,针对诸如输入

蛋白和运蛋白等可以识别NLS的核运输受体而设计的细胞通透性肽被用于抑制核运输[167]。

细胞收缩

在特定胞内Ca2+浓度下,磷脂酶C(PLC)、蛋白激酶C(PKC)、Rho GTP酶、Rho激酶(RhoA的下游效应蛋白)、肌球蛋白轻链激酶(MLCK)和肌球蛋白轻链磷酸酶(MLCPh)都会参与细胞收缩过程。

[放大]

图 2.细胞收缩

MLCK和MLCPh的作用:细胞收缩主要由肌动蛋白和肌球蛋白介导。肌球蛋白轻链的磷酸化会诱发肌动蛋白和肌球蛋白分子之间的相互作用。肌球蛋白轻链的磷酸化是由肌球蛋白轻链激酶(MLCK)活化与肌球蛋白轻链磷酸酶(MLCPh)之间的平衡所决定的。

Rho GTP酶和Rho激酶的作用:细胞通过粘附位点与微环境间的相互作用会活化Rho GTP

酶。活化的Rho GTP酶会与丝氨酸/苏氨酸激酶、Rho激酶、ROK及相关的p160ROCK 等激酶结合并提高它们的活性。活化的Rho-激酶会抑制肌球蛋白磷酸酶的活性,从而促使肌球蛋白轻链(MLC)磷酸化。

PLC、Ca2+和PKC的作用[168]:收缩过程始于磷脂酶C(PLC)活化,从而产生两种第二信使,甘油二酯(DG)和肌醇1,4,5-三磷酸(IP3)。IP3会导致Ca2+从肌质网中释放出来。Ca2+会以两种方式来诱导收缩:1)Ca2+与DG一起激活蛋白激酶C。PKC则通过使L 型Ca2+通道和其它调控横桥周期的蛋白发生磷酸化来进一步促进收缩,2)Ca2+与钙调蛋白结合并活化肌球蛋白轻链激酶(MLCK)。

现在用于研究细胞收缩途径的各种抑制剂和激活剂包括:

抑制剂靶点机制作用特点及

效果

参考文献、来源及供应商

星孢菌素(C28H26N4O3)肌球蛋白轻

链激酶

(MLCK)、

蛋白激酶C

(PKC)

抑制肌球蛋

白轻链激酶

(IC50=

1.3 nM)、蛋

白激酶C

(IC50=

700 pM)

溶于DMSO

和甲醇。也抑

制蛋白激酶

A(IC50= 7

nM)和蛋白

激酶G(IC50

= 8.5 nM)。

将正常细胞

的细胞周期

阻滞于G1期

检查点。

[169][170][171], Cell

signaling Technology Inc.,

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Tocris

Bioscience, Enzo Life

Sciences

Y-27632

(C14H21N3O · 2HCl)ROCK

Rho关联蛋

白激酶的可

逆选择性抑

制剂

(p160ROCK

的K i= 140

nM)。同样

抑制

ROCK-II。

这种抑制对

于ATP是竞

争性的。

在水中可溶

达14

mg/ml。抑制

激动剂诱导

的肌球蛋白

磷酸化和平

滑肌收缩的

Ca2+致敏。同

样抑制蛋白

激酶C相关

激酶(IC50 =

600 nM)。已

经被发现会

阻止凋亡并

增加解离的

人胚胎干细

胞的存活率

及克隆效率

而不影响其

多能性

[172][173][174][175],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Tocris

Bioscience, Stemgent.

H-1152

(C16H21N3O2S.2HCl)ROCK

选择性的

ATP竞争性

rho激酶

(ROCK)

抑制剂

在水中溶达

100 mM,在

DMSO中溶

达50 mM in

DMSO。比

Y-27632的

效力及选择

性更强。对于

其它丝氨酸/

苏氨酸激酶

的亲和性较

弱(PKA的

K i=630nM,

PKC的为

9.27m而

MLCK的为

10.1mM)。

[176][177][178][179], Tocris

Bioscience, Enzo Life

Sciences, Sigma-Aldrich,

Santa Cruz Biotechnology,

ML-9

(C15H17N2O2SCl ·H Cl)肌球蛋白轻

链激酶

(MLCK)、

蛋白激酶C

(PKC)

肌球蛋白轻

链激酶

(MLCK)

(K i= 4

μM)和

PKC(K i=

54 μM)的

选择性抑制

在DMSO中

溶达25 mM。

抑制PKA(K i

= 32 μM)。

浓度为

10-100 μM

时抑制血管

平滑肌张力

并降低胞内

Ca2+浓度。

[180][181][182], Tocris

Bioscience, Cayman

Chemical, Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

ML-7

(C15H17IN2O2S · HCl )肌球蛋白轻

链激酶

(MLCK)

肌球蛋白轻

链激酶的

ATP竞争性

选择抑制剂

(K i= 300

nM)

溶于DMSO

或50%乙醇。

在较高浓度

时抑制蛋白

激酶A(K i =

21 μM)和蛋

白激酶C(K i

= 42 μM)。

ML-9的衍生

物。与ML-9

相比是更加

强劲的抑制

剂。

[183][180][184],

Sigma-Aldrich, Tocris

Bioscience, Santa Cruz

Biotechnology,

EMD4Biosciences

K-252a(C27H21N3O5)MLCK、PKC 抑制PKC溶于DMF或[185][186][187][188], LC

(IC50= 32.9 nM)和MLCK(K i = 20 nM)。作为ATP竞争性抑制剂同样抑制PKA、PKG、CaMK、磷酸化酶激酶、MAP激酶和受体酪氨酸激酶的trk家族。DMSO。星孢

菌素类似物。

阻止下游效

应蛋白

(MAPK、

Akt)的自磷

酸化与活化。

通过抑制

Cdc2和

Cdc25来引

起凋亡和细

胞周期阻滞。

Laboratories, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences/Millipore,

Invitrogen, Sigma-Aldrich

三氟拉嗪钙调蛋白钙调蛋白拮

抗剂。抑制

Ca2+/钙调

蛋白依赖性

的磷酸二酯

酶。

吩噻嗪类抗

精神病D2多

巴胺受体拮

抗剂,抑制门

控阳离子通

道(IC50 = 13

μM)并抑制

肝鸟氨酸脱

羧酶活性。

[189]Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

W-7

(C16H21ClN2O2S ·H Cl)钙调蛋白

抑制Ca2+/

钙调蛋白活

化的磷酸二

酯酶(IC50 =

28 μM)和

肌球蛋白轻

链激酶

(IC50 = 51

μM)。

抑制仓鼠卵

巢K1细胞增

[190][191][192],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences, Santa

Cruz Biotechnology

表11.常用的细胞收缩抑制剂。

激活剂靶点机制作用特点及效果参考文献、来源及供应商

内皮素I (C109H159N25O32S5)MLC

磷酸

有效的血管

收缩剂。内

皮素I通过激

活Rho激酶

途径以及之

在1%乙酸和水中溶

解度>1mg/ml。诱导

缺氧诱导因子1α及

VEGF的产生。在表

达ET A受体的成纤维

[193][194][195][196],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences,

Fisher

后的MLC磷

酸化来调节

收缩

细胞中激活PLC。

Calpeptin(C20H30N2O4)Rho

GTP

激活RhoA、

B和C。RhoA

的激活可能

是由于抑制

了肌球蛋白

轻链磷酸化。

溶于DMSO和DMF。

它是钙蛋白酶这种

Ca2+依赖性的蛋白酶

的抑制剂,组织蛋白

酶L的有效抑制剂并

且优先抑制膜相关酪

氨酸磷酸酶活性。

[197][198], Cytoskeleton

Inc., Santa Cruz

Biotechnology, Tocris

Bioscience,

EMD4Biosciences

佛波醇12-十四酸酯-13-乙酸酯(PMA)(C36H56O8)蛋白

激酶

C

与PKC可逆

结合

光敏的。溶于DMSO

和乙醇。甚至在nM

浓度时就能在体外和

体内激活PKC。它也

是强力的肿瘤诱发

物。

[199][200][201],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

密执毒素(C38H38O10)蛋白

激酶

C

在nM浓度时

活化蛋白激

酶。

在乙醇中100%可容。

肿瘤诱发物。诱导白

细胞介素1α,与植物

血凝素一起诱导干扰

素。

[202][203],

Sigma-Aldrich, Santa

Cruz Biotechnology

BAY K 8644(C16H15F3N2O4)Ca2+

通道

L型Ca2+通

道激活剂

(EC50=

17.3 nM)

溶于甲醇(63

mg/ml)、乙醇(63

mg/ml)和DMSO(20

mg/ml)。抑制自噬。

促进β-细胞增殖与

再生。

[204][205][206]Tocris

Bioscience,

Sigma-Aldrich, Santa

Cruz Biotechnology,

EMD4Biosciences

12,13-二丁酸佛波醇(PDBu)(C28H40O8)蛋白

激酶

C

活化蛋白激

酶C

光敏的。溶于水、

DMSO、丙酮、乙醇。

由于相对不疏水,比

PMA更容易从组织培

养中的细胞内清洗出

来。引起Na+,K+-ATP

酶的磷酸化。也会促

使生成一氧化氮。

[177][207][208],

Sigma-Aldrich,

EMD4Biosciences

表12.细胞收缩的常用激活剂。

细胞粘附(细胞-细胞间粘附和细胞与微环境间的粘附)

细胞粘附:细胞利用细胞粘附分子与胞外基质、其它细胞或细胞培养物的表面发生相互作

医学细胞生物学期末复习资料

医学细胞生物学期末复习资料 第一章绪论 一、A型题 1. 世界上第一个在显微镜下看到活细胞的人是 A. Robert Hooke B、Leeuwenhoek C、Mendel D、Golgi E、Brown 2. 生命活动的基本结构和功能单位是 A、细胞核 B、细胞膜 C、细胞器 D、细胞质 E、细胞 3. 被誉为十九世纪自然科学三大发现之一的是 A、中心法则 B、基因学说 C、半保留复制 D、细胞学说 E、DNA双螺旋结构模型 4. 细胞学说的提出者是 A、Robert Hooke和Leeuwenhoek; B、Crick和Watson; C、Schleiden和Schwann; D、Sichold和Virchow; E、以上都不是 二、X型题 1. 当今细胞生物学的发展热点集中在_______等方面 A、细胞信号转导 B、细胞增殖及细胞周期的调控 C、细胞的生长及分化 D、干细胞及其应用 E、细胞的衰老及死亡 2. ______促使细胞学发展为分子细胞生物学 A、细胞显微结构的研究 B、细胞超微结构的研究 C、细胞工程学的发展 D、分子生物学的发展 E、克隆技术的发展 三、判断题 1. 细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。 2. 细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。 3. 细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。 4. 英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。 5. 细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。 四、填空题 ?细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。?1838年,施莱登和施旺提出了细胞学说,认为细胞? ?是一切动植物的基本单位。 ?1858年德国病理学家魏尔肖提出一切细胞只能来自原来的细胞的观点,通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。 第二章细胞的起源及进化 一、A型题 1. 由非细胞原始生命演化为细胞生物的转变中首先出现的是 A、细胞膜; B、细胞核; C、细胞器; D、核仁; E、内质网 2. 在分类学上,病毒属于 A、原核细胞 B、真核细胞 C、多种细胞生物 D、共生生物 E、非细胞结构生物 3. 目前发现的最小的细胞是 A、细菌 B、双线菌 C、支原体 D、绿藻 E、立克次氏体 4. 原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是 A、中心体; B、线粒体; C、核糖体; D、高尔基复合体; E、溶酶体 5. 一个原核细胞的染色体含有 A、一条DNA并及RNA、组蛋白结合在一起; B、一条DNA及组蛋白结合在一起; C、一条DNA不及RNA、组蛋白结合在一起; D、一条以上裸露的DNA; E、一条以上裸露的DNA及RNA结合在一起 6. 关于真核细胞,下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核; B、体积一般比原核细胞大; C、有多条DNA分子并及组蛋白结合构成染色质; D、遗传信息的转录及翻译同时进行; E、膜性细胞器发达 7. 下面那种生物体属于真核细胞 A、酵母 B、蓝藻 C、病毒 D、类病毒 E、支原体 8. 下列哪种细胞属于原核生物 A、精子细胞 B、红细胞 C、细菌细胞 D、裂殖酵母 E、绿藻 9. 原核细胞的mRNA转录及蛋白质翻译 A、同时进行; B、均在细胞核中进行; C、分别在细胞核和细胞质中进行;

细胞生物学常用研究方法

Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上,用探针杂交,则称为Northern杂交。 RNAi技术: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术:是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与样品表面结构有关,次级电子由探测器收集,信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计:用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术:将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出,从而可对抗原进行细胞定位。 电镜超薄切片技术:超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机,大多数生物材料,如果固定、包埋处理得合适,可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交(Northern blot)。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术(radioautography;autoradiography)用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素(如14C和3H)标记的化合物导入生物体内,经过一段时间后,将标本制成切片或涂片,涂上卤化银乳胶,经一定时间的放射性曝光,组织中的放射性即可使乳胶感光。 核磁共振技术:可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构,而不损伤细胞。 DNA序列分析:在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信

医学细胞生物学重点整理

医学细胞生物学资料整理 第三章细胞得分子基础 生物小分子: ★为掌握内容 1、无机化合物:水(游离水、结合水) 无机盐:离子状态 2、有机化合物:单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 细胞大分子:细胞得蛋白质、核酸、多糖(由小分子亚基装配而成) 蛋白质一级结构:多肽链仲氨基酸得种类、数目与排列顺序形成得线性结构,化学键主要就是肽键 蛋白质功能:①细胞得结构成分。②运输与传导。③收缩运动。④免疫保护。⑤催化作用—酶 核酸: DNA:双螺旋结构 RNA:信使RNA(Mrna)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA) 功能:1、携带与传递遗传信息。2、复制。3、转录。 第四章细胞生物学得研究技术 第一节细胞形态结构得观察 光学显微镜技术------显微结构得观察 一、普通光学显微镜---染色标本 二、荧光显微镜---(紫外线)细胞结构观察、细胞化学成分研究、DNA&RNA含量变化 三、相差显微镜---(光得衍射与干涉效应)活细胞结构、活动观察 四、微分干涉差显微镜 ---(平面偏振光得干涉)活细胞结构观察、细胞工程显微操作(三维立体投影) 五、暗视野显微镜---(特殊得聚光器)观察活细胞外形 六、激光共聚焦扫描显微境 ---(激光作光源)立体图像,组织光学切片 ;三维图像重建 电子显微镜技术------亚微结构得观察 分:透射、扫描、高压 透射电子显微镜: 电子束穿透样品而成像,观察细胞超显微结构,荧光屏上成像 亚微结构观察---电子显微镜技术、扫描隧道显微镜 光镜与电镜得区别 第二节细胞得分离与培养 一、细胞培养 就是指在体外适宜条件下使细胞继续生长、增殖得过程。 优点: 1、容易在较短得时间内获得大量得细胞 2、有利于研究单一类型得细胞

医学细胞生物学试题及答案大全01

细胞生物学习题及答案 第一章 名词解释: 医学细胞生物学: 是指用细胞生物学的原理和方法研究人体细胞的结构、功能、生命活动规律及其疾病关系的科学。 细胞学说: 是指Schleiden和Schwann提出的:所有都生物体由细胞构成。细胞是生命体结构和功能的 简答题: 比较真核细胞与原核细胞的异同 原核细胞 细胞壁有,主要成分肽聚糖 细胞膜有 细胞器 核糖体70S(50S+30S) 染色体单个DNA组成(环状) 运动简单原纤维和鞭毛 有 转录在细胞核内 翻译在细胞质内 有丝分裂,减数分裂 分子量可达到上万或更多的 螺旋结构。其主要特点是:DNA分子的碱基均位于双链的内侧,通过氢键相连,且遵循碱基互补配对原则。 蛋白质二级结构: 在一级结构的基础上,通过氢键在氨基酸残基之间的对应点连接,使蛋白质结构发生曲折的结构。有三种类型:a螺旋结构:肽链以右手螺旋盘绕成空心的筒状构象。b折叠片层:一条肽链回折而成的平行排列构象。三股螺旋:是胶原的特有构象,由原胶原的三条多肽链共同铰接而成。 第五章1-5节

名词解释 单位膜:细胞膜在光镜下呈三层式结构,内外两层为密度高的暗线,中间层为密度低的亮线,这种“两暗一明”的结构为单位膜。 液态镶嵌模型: 1.细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 2.磷脂分子脂双层以疏水的尾部相对,极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。 3.蛋白质或镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层,体现了蛋白质分布的不对称性。 该模型强调了膜的流动性和不对称性。 被动运输: 物质顺浓度梯度运输, 主动运输: 物质逆浓度梯度运输, 能量,分为离子泵、伴随运输(协同运输)。 易化扩散: 进出细胞, 通过膜囊 运输 具有选 Na-K ATP酶,具有载体和酶的活性。由a.b 两个大小亚单位组成,大的a亚单位为该酶的催化部分,其细胞质端有ATP和Na+的结合位点,外端有K+和乌本苷的结合位点,通过反复磷酸化和去磷酸化进行活动。该酶在Na+、K+、Mg2+同时存在的情况下才能被激活,催化水解A TP,为Na+、K+的对向运输提供能量。 简答题 1、简述细胞膜液态(流动)镶嵌模型的分子结构及特性。 细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 蛋白质镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层,具有分布的不对称性。 磷脂分子脂双层的疏水尾部相对,其极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。

新乡医学院医学细胞生物学简答题

供基础医学院临床17、20 班参考使用医学细胞生物 学简答题集锦 第一章绪论 1.简述细胞生物 学形成与发展 经历的阶段 (1)细胞的发现与细胞学说的建立:R.Hook最早发现细胞并命名为cell,施莱登和施旺建立 细胞学说。 (2)细胞学的经典 时期:细胞学说的 建立掀起了对多种 细胞广泛的观察和 描述的热潮,主要 的细胞器和细胞分 裂活动相继被发现。 (3)实验细胞学时期:人们广泛的应 用实验的手段研究 细胞的特性、形态 结构和功能。 (4)分子生物学的 兴起和细胞生物学 的诞生:各个学科 相互渗透,人们对 细胞结构与功能的 研究达到了新的高度。 第二章细胞的统 一性与多样性 1.比较原核细胞和 细胞表面 1.细胞膜的流动性 有什么特点,膜脂 有哪些运动方式, 影响膜脂流动性的 因素有哪些? (1)膜脂既具有分 子排列的有序性, 又有液体的流动性; 温度对膜的流动性 有明显的影响,温 度过低,膜脂转变 为晶态,膜脂分子 运动受到影响,温 度升高,膜恢复到 液晶态,此过程称 为相变。(2)膜脂 的运动方式有:侧 向扩散、旋转运动、 摆动运动、翻转运 动,其中翻转运动 很少发生,侧向扩 散是主要运动方式。 (3)影响流动性的 因素:脂肪酸链的 长短和饱和程度, 胆固醇的双重调节 作用,卵磷脂/鞘磷 脂比值越大膜脂流 动性越大,膜蛋白 与周围脂质分子作 用也会降低膜流动 性。此为环境因素 (如温度)也会影 响膜的流动性,温 度在一定范围内升 高,流动性增强。 2.简述膜蛋白的种 类及其各自特点, 并叙述膜的不对称 性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜 外在蛋白、膜内在 蛋白、脂锚定蛋白。 膜外在蛋白属于 水溶性蛋白,分布 在膜的两侧,与膜 的结合松散,一般 占20%-30%; 膜内在蛋白属于 双亲性分子,嵌入、 穿膜,是膜功能的 主要承担者,与膜 结合紧密,占 70%-80%。 脂锚定蛋白通过 共价键与脂分子结 合,分布在膜两侧, 含量较低。 (2)膜的内外两侧 结构和功能有很大 差异,称为膜的不 对称性,这种不对 称决定了膜功能的 方向性。 膜脂:磷脂和胆 固醇数目分布不均 匀,糖脂仅分布于 脂双层的非胞质面。 膜蛋白:各种膜蛋 白在质膜中都有一 定的位置。膜糖类: 糖链只分布于质膜 外表面。 3.比较说明单位膜 模型与液态镶嵌模 型有哪些不同点 单位膜是细胞膜 和胞内膜等生物膜 在电镜下呈现的三 夹板式结构,内外 两层为电子密度较 高的暗层,中间是 电子密度低的明层, “两暗夹一明”的

温度PH激活剂和抑制剂对酶活性的影响

(一)、温度、PH对酶活性的影响 一、实验目的 了解温度对酶活性的影响。了解酶活性的最适PH及掌握一种检测最适PH的方法。 二、实验原理 三、实验步骤 1、温度对酶活性的影响 取3支试管,编号后按下表加入试剂 试管编号 试剂 1 2 3 0.2%淀粉溶液 1.5 1.5 1.5 无 稀释唾液/ml 1 1 煮沸过的稀释唾液/ml 无无 1 摇匀后,将1、3号两试管放入37摄氏度恒温水浴中,2号试管放入冰水中。10min后取出,将2号试管内的液体分为两半,用碘化钾-碘溶液来检验1、2、3号试管内淀粉被唾液淀粉酶水解的程度。将2号试管剩下的一半溶液放入37摄氏度水浴中继续保温10min后,再用碘液检验,结果如何?记录并解释结果。 注意事项: 1、唾液制备时,先用蒸馏水漱口,以清除食物残渣,再含一小口蒸馏水,0.5~1min 后,使其流入量筒,并稀释到50ml。 2、PH对酶活性的影响 取4个标有号码的20ml试管。用吸管按下表添加0.2mol/L磷酸氢二钠溶液和 0.1mol/L柠檬酸溶液以制备PH=5.0~8.0的4种缓冲液。 试管编号 试剂 1 2 3 4 0.2mol/L磷酸氢二钠/ml 5.15 6.05 7.72 9.72 0.1mol/L柠檬酸/ml 4.85 3.95 2.28 0.28 PH 5 5.8 6.8 8 从4个试管中各取缓冲液3ml,分别注入到4支带有号码的试管中,随后于每个试管中添加0.5%淀粉溶液2ml和稀释唾液2ml。向各试管中加入稀释唾液的时间间隔分别为1min。将各试管内容物混匀,并依次置于37摄氏度恒温水浴中保温。 第四管加入唾液2min后,每隔1min由第二管取出一滴混合液,置于白瓷板上,加1滴碘化钾-碘溶液,检验淀粉的水解程度。待混合液变为棕黄色时,向所有试管中依次添加1或2滴碘化钾-碘溶液。添加碘化钾-碘溶液的时间间隔从第一管起,均为1min。 观察各试管内容物呈现的颜色,分析PH对唾液淀粉酶活性的影响。 注意事项: 1、从第三管中取混合液,是因为它的PH接近唾液淀粉酶的最适PH。

医用细胞生物学知识点

医用细胞生物学知识点 细胞生物学 (cell biology ):细胞生物学是以细胞为研究对象,经历了从显微水平到亚显微和分子水平 的发展过程,成为今天在分子层次上研究细胞精细结构和生命活动规律的学科。 医学细胞生物学 (medical cell biology):医学细胞生物学以揭示人体各种细胞在生理和病理过程中 的生 命活动规律为目的,期望能对人体各种疾病的发病机制予以深入阐明,为疾病的诊断、治疗和预防提 供理论依据和策略。 对细胞概念理解的五个角度: ①细胞是构成有机体的基本单位; ②细胞是代谢与功能的基本单位; 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; ⑤没有细胞就没有完整的生命。 生物界划分的三个类型:原核细胞、古核细胞和真核细胞。 原核细胞与真核细胞的比较: p13 表 2-1 生物大分子:是由有机小分子构成的,大约有 3000种,分子量从 10000到 1000000。 核酸 (nucleic acid ) 的基本单位 :核苷酸。 核苷酸:核苷的戊糖羟基与磷酸形成酯键,即成为核苷酸。 DNA 分子的双螺旋结构模型( p18图 2-8):DNA 分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成, 即一条链中磷酸二酯键连接的核苷酸方向是 5'→3',另一条是 3'→ 5',两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。 基因组:细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质称为基因组。 动物细胞内含有的主要 RNA 种类及功能: p20 表 2-3 核酶 (ribozyme ) :核酶是具有酶活性的 RNA 分子。 蛋白质 ( protein )的基本单 位:氨基酸。 肽键:肽键是一个氨基酸分子上的 羧基 与另一个氨基酸分子上的 氨基经脱水缩合 而成的化学键。 肽 (peptide) :氨基通过肽键而连接成的化合物称为肽。 蛋白质分子的二级结构: α -螺旋, β-片层。 酶 (enzyme):酶是由生物体细胞产生的具有催化剂作用的蛋白质。 酶的特性:高催化效率,高度专一性,高度不稳定性。 光学显微镜的种类:普通光学显微镜,荧光显微镜,相差显微镜,暗视野显微镜,共聚焦激光扫描显 微镜。 细胞培养:细胞培养是指细胞在体外的培养技术,即无菌条件下,从机体中取出组织或细胞,模拟机 体内正常生理状态下生存的基本条件,让它在培养器皿中继续生存、生长和繁殖的方法。 细胞膜 (cell membrane ):细胞膜是包围在细胞质表面的一层薄膜,又称质膜 ( plasma membrane ) 生物膜 ( biomembrane ):目前把 质膜 和细胞内膜系统 总称为生物膜。 细胞膜的组成:主要由脂类、蛋白质和糖类组成 磷脂 (phospholipid)可分为两类:甘油磷脂 由于磷脂分子具有亲水头和疏水 尾,故称为 膜蛋白可分为三种基本类型:膜内在蛋白 蛋白 (lipid anchored protein) 。 细胞外被 ( cell coat ):在大多数真核细胞表面有富含糖类的周缘区,称为细胞外被或糖萼。 细胞外被的基本功能: 保护细胞抵御各种物理、化学性损伤 ,如消化道、呼吸道等上皮细胞的细胞外 被有助于润滑、防止机械损伤,保护黏膜上皮不受消化酶的作用。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19. 20. 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26. 27. 28. (phosphoglycerides )和鞘磷脂 (sphingomyelin,SM) 。 两亲性分子 或兼性分子 。 intrinsic protein )、膜外在蛋白 (extrinsic

医学细胞生物学

线粒体与细胞的能量转换 名词解释: 1.基粒:线粒体内膜的内表面上突起的圆球形颗粒. 2.细胞呼吸:在细胞内特定的细胞器内,在氧气的参与下,分解各种大分子物质,产生二氧化碳; 与此同时,分解代谢所释放出的能量储存于ATP中. 3.转位接触点:在线粒体的内外膜上存在一些内外膜相互接触的地方,此处膜间隙变狭窄. 4.ATP合酶复合体:这种物质就是基粒,是线粒体内膜内表面上突起的圆球形颗粒. 5.热休克蛋白70:与大多数前体蛋白结合,使前体蛋白打开折叠,防止已松弛的前体蛋白聚集. 6.基质导入序列(MTS):一种N端具有一段富含有精氨酸,赖氨酸,丝氨酸,苏氨酸的氨基酸序列,介导在细胞质中合成的前体蛋白输入到线粒体基质的信号. 问答: 1.线粒体的标志酶? 内膜标志酶为细胞色素氧化酶,外膜标志酶为单胺氧化酶,基质的标志酶为苹果酸脱氢酶, 膜间腔的标志酶为腺苷酸激酶. 2.线粒体基质蛋白的转运条件及过程? (1)需要条件:基质导入序列和分子伴侣NAC和Hsp70 (2)转运过程: a.前体蛋白与受体结合 b.mthsp70可与进入线粒体腔的前导肽链交联,防止了前导肽链退回细胞质. c.定位于线粒体内膜上,切除大多数蛋白的基质导入序列. d.多肽链需在线粒体基质内在分子伴侣的帮助下,重新折叠并成熟形成其天然构象,以行 使其功能,形成有活性的蛋白质. e.跨膜运输是单向的,需水解ATP提供能量. 3.细胞内葡萄糖彻底氧化转变为能量的反应部位和主要过程? a.葡萄糖在细胞质中进行糖酵解产生丙酮酸和NADH,丙酮酸在线粒体基质中氧化脱羧生 成乙酰CoA. b. 乙酰CoA在线粒体基质中进行三羧酸循环产生NADH和FADH2. c.在线粒体内膜进行的氧化磷酸化偶联是能量转换的关键. 4.基粒的结构和功能? 结构有头部,柄部和基片;功能有催化ADP磷酸化生成ATP,控制质子流和基粒是氧化磷酸化作用的关键装置. 5.试述线粒体的超微结构基础? 外膜:外膜是一层包围在线粒体表面的单位膜,厚约6nm,仅含少量酶蛋白. 内膜:约4.5nm,折叠形成嵴,富含各种酶蛋白,内膜上有电子传递链和基粒,有转运蛋白和各种转运系统. 膜间腔:内外膜之间空隙组成的空间,宽约6~8nm,富含可溶性酶,底物和辅助因子. 基质:含有线粒体DNA,RNA,各种酶蛋白和核糖体. 基粒:每个线粒体大约有10000~100000个,在基粒的头部具有酶活性. 6.简述线粒体的化学组成特点? a.蛋白质:线粒体的主要成分,多分布于内膜和基质,又分为可溶性和不溶性,又有很多酶系. b.脂类:占线粒体干重较多,大部分为磷脂. c. DNA和完整的遗传系统. d.多种辅酶. e.含有维生素和各类无机离子.

医用细胞生物学 期末复习

《医用细胞生物学》期末复习 ?绪论(P1—3) 什么是细胞生物学?细胞生物学研究的任务? 1.细胞生物学是把细胞形态和功能相结合,以整体和动态的观点,把细胞的显微水平,亚 显微水平和分子水平有机结合,研究细胞的基本生命活动。细胞生物学是一门从细胞、亚细胞及分子水平研究细胞生命活动的基础学科。 2.细胞生物学的研究内容:①细胞的形态结构和化学组成;②细胞和细胞器的功能;③细 胞的增殖和分化;④细胞的衰老和死亡。 细胞是谁发现的?细胞学说的内容? 1.英国物理学家Hooke(胡克)首先描述了细胞壁构成的小室,成为“cell” 荷兰科学家Leeuwenhoek(列文虎克)用较高倍放大镜发现了精子,红细胞,肌细胞等2.“一切生物,从单细胞生物到高等动、植物是由细胞组成的;细胞是生物形态结构和功 能活动的基本单位”。——细胞学说 ?细胞生物学的研究方法(P6—9) 什么是分辨率?光学显微镜和电子显微镜的分辨率分别是多少? 1.分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。 2.肉眼的分辨率为0.2mm;光学显微镜的分辨率是0.2μm,而电子显微镜的最大分辨率可 达1.14nm。 普通光学显微镜的主要组成结构? 光学显微镜的组成主要分为三部分:①光学放大系统,为两组玻璃透镜:目镜和物镜;②照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片以控制光的波长范围;③机械和支架系统(镜筒、镜柱、镜座、物镜转换器、调焦装置),主要是保证光学系统的准确配置和灵活控制。 常见的光学显微镜的种类? ①普通光学显微镜;②荧光显微镜;③相差显微镜;④微分干涉显微镜;⑤激光扫描共焦显微镜。 ?细胞的起源与进化(P32) 原核细胞和真核细胞在结构特征上的主要区别? 见附表。 ?细胞的分子基础(P41—52) 核酸的基本组成单位?单核苷酸之间的连接方式? 1.核酸的基本组成单位是核苷酸,每个核苷酸分子由一个戊糖(核糖或脱氧核糖)、一个

实验六淀粉酶的专一性和温度pH激动剂抑制剂对酶活性的影响

实验六淀粉酶的专一性和温度、pH、激活剂 及抑制剂对酶活性的影响 实验类型:验证型 目的和要求 1.通过本实验观察、验证酶的专一性和温度、pH、激动剂及抑制剂对酶活性的影响。 2.熟悉淀粉及其酶解产物的特殊显色方法;电热恒温水浴的使用。 3.了解唾液淀粉酶的收集与预处理。 原理 酶具有高度专一性,一种酶只能催化一种或一类底物发生反应,如淀粉酶只能水解淀 粉,不能水解蔗糖。当淀粉被淀粉酶彻底水解为还原性麦芽糖和葡萄糖时,能使班氏试剂 的Cu2+还原成Cu1+,生成砖红色Cu2O沉淀。淀粉酶的活性受温度、pH、激动剂及抑制剂、 酶浓度以及作用时间等多种因素影响,因而水解淀粉生成一系列分子大小不同的糊精。不 同程度的水解糊精可与碘反应生成紫色、棕色或红色络合物。通过上述特征性反应,并以 蔗糖等作对照,便可观察、验证淀粉酶是否具有专一性以及它的催化活性是否受到影响。 操作方法 一、唾液淀粉酶的收集与处理 1.制备唾液 实验者先将痰咳尽,用自来水漱口,以清除口腔内食物残渣,再在口腔内含蒸馏水约15ml,并作咀嚼咕漱运动,3分钟后吐入垫有两层经润湿处理的脱脂纱布的漏斗内,过滤于小烧杯 中备用,为与下面稀释唾液相区别,此称制备唾液。 2.煮沸唾液 取上述唾液约2ml,盛入1中号试管中,置沸水浴煮沸5分钟备用。 3.稀释唾液 调整唾液淀粉酶活性,使之在pH6.8、37℃和既无激动剂又无抑制剂条件下,作用5min,水解淀粉至红色糊精为宜。具体做法是取12凹白瓷反应板一块,按下列步骤操作: ①第1排每凹各加1滴制备唾液,12、13、14凹分别加生理盐水1、2、3滴,用滴管采用抽吸法,由稀到浓(14→12)小心混匀各凹,勿使溅入相邻凹中。每混匀一凹便取其1滴放入同列的2排凹中,剩余稀释唾液应全部放回原凹中。 ②在盛有不同稀释度唾液的第2排各凹中,均加入4滴缓冲液(pH6.8),2滴1%的淀粉液和2滴蒸馏水,用①混匀法充分混匀,置37℃下5min。 ③在第2排各凹中加I液一滴,混匀,观察比较各凹颜色,以浅棕-红色对应的稀释倍数, 用生理盐水稀释3ml制备唾液备用。 二、唾液淀粉酶的专一性以及温度、pH、激活剂和抑制剂对唾液淀粉酶活性影响的观察

医学细胞生物学复习资料

目录索引 第一章细胞生物学概述 第二章细胞概述 第三章细胞的分子基础 第四章细胞膜 第五章细胞连接与细胞外基质第六章内膜系统 第七章线粒体 第八章核糖体 第九章细胞骨架 第十章细胞核 第十一章细胞的分裂 第十二章细胞周期 第十三章细胞分化 第十四章细胞的衰老和死亡第十五章个体发育中的细胞附录名词解释

第一章细胞生物学概述 一、现代细胞生物学研究的三个层次 显微水平、亚显微水平、分子水平 二、细胞的发现 胡克最早发现细胞并对其进行命名 三、细胞学说 创始人:施莱登施旺 内容: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。 ⑤.细胞是生物体结构和功能的基本单位。 ⑥.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。 四、分子生物学的出现 20世纪50年代开始,人们逐步开展分子水平探讨细胞的各种生命活动的研究。随着分子水平对细胞生命活动机制的探讨愈受重视,并积累一定实验成果,“分子生物学”应运而生。分子生物学是研究生物大分子,特别是核酸和蛋白质结构与功能的学科。20世纪60年代形成从分子水平、亚显微水平和细胞整体水平探讨细胞生命活动的学科,即细胞生物学。也有人将细胞生物学称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。 第二章细胞概述 第一节细胞的基本知识 一、细胞的基本共性 ?所有细胞表面都有脂质双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜。 ?所有细胞都具有DNA和RNA两种核酸,作为遗传信息储存、复制与转录的载体。 ?所有细胞都有核糖体。 ?所有细胞都是以一分为二的方式进行分裂增殖的。 二、细胞的大小、形态和数目(自学) 四、细胞的一般结构 ?亚微结构(电镜):膜相结构 非膜相结构 ?膜相结构:由单位膜参加形成的所有结构。包括:一网两膜四体 ?意义:区域化作用 ?非膜相结构 ?单位膜:电镜下观察,膜相结构的膜由两侧致密深色带(各2nm)和中间一层疏松浅色带 (3.5nm)构成,把这三层结构形式作为一个单位,称为单位膜。

河南大学医学细胞生物学试题

河南大学第一学期医学细胞生物学期末试题A卷 (03级临床医学\基础医学\法医\预防医学\留学生) 姓名_________ 专业_______ 学号__________ 成绩_________ *所有试题请答在答卷上,答在试卷上无效 一、A型选择题(以下每题只有一个正确答案,请将答案填写在答卷纸上) 每题1分,共30分 1、一分子碱基和一分子戊糖组成一分子 A.nucleotide B.nucleoside C.nucleus D.nucleoid E.nucleolus 2、组成mRNA分子的碱基是 A.TACG B.ACUG C.CAG及稀有碱基 D.IACG E.TAG及稀有碱基 3、关于光镜的使用,下列哪项有误 A.按照从低倍镜到高倍镜再到油镜的顺序进行标本的观察 B.用高倍镜或油镜观察标本时,只能使用细准焦螺旋 C.使用油镜时,需在标本上滴上松节油 D.使用油镜时,需将聚光器升至最高;光圈开至最大 E.使用显微镜时,不可直接用手触摸镜头 4、使用油镜后应 A.立即用清水拭擦镜头 B.立即用二甲苯拭擦镜头 C.立即用酒精拭擦镜头 D.立即用棉签拭擦镜头 E.立即将物镜拆下并浸入酒精中 5、适用于观察培养细胞的是 A.复视显微镜 B.暗视野显微镜 C.荧光显微镜 D.电子显微镜 E.倒置显微镜 6、细胞器进行分级分离时最先离心分离到的细胞器是 A.微粒体 B.溶酶体

C.高尔基体 D.细胞核 E.线粒体 7、在本学期实验中可使用的诱导细胞融合的因子是A.考马斯亮兰 B.PEG C.紫外线 D.秋水仙素 E.电 8、高尔基复合体的小泡来自于 A.高尔基体反侧 B.粗面内质网 C.滑面内质网 D.高尔基复合体顺侧 E.细胞膜 9、溶酶体内水解酶的最适pH为 A.1.0 B.3.0 C.5.0 D.7.0 E.9.0 10、溶酶体膜不受水解酶作用是由于 A.溶酶体膜上糖蛋白的保护 B.溶酶体膜上脂蛋白的保护 C.溶酶体膜含有特殊的辅基 D.溶酶体膜含有较多的卵磷脂 E.溶酶体膜比其它生物膜厚 11、溶酶体不可能具有的结构是 A.髓样结构 B.微粒体 C.多泡体 D.含铁小体 E.脂褐质 12、以单管形式存在的微管由多少根原纤维组成A.13 B.12 C.11 D.9 E.22 13、线粒体中三羧酸循环反应进行的场所是 A.基质 B.内膜 C.基粒 D.外膜

《医学细胞生物学》期末考试试卷附答案

《医学细胞生物学》期末考试试卷附答案 一、单选(共25小题,每小题2分,共50分) 1.生命活动的基本结构单位和功能单位是() A.细胞核 B.细胞膜 C.细胞器 D.细胞质 E.细胞 2.DNA双螺旋模型是美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年提出的() A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 E.1955 3.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述,哪项有误() A. 原核细胞有细胞壁,真核细胞没有 B. 原核细胞无完整细胞核,真核细胞有 C. 原核细胞和真核细胞均有核糖体 D. 原核细胞无细胞骨架,真核细胞有 E. 原核细胞无内膜系统,真核细胞有 4. 下列有关原核细胞的描述那项有误() A. 原核细胞无内膜系统 B. 原核细胞无细胞骨架 C. 原核细胞无核糖体 D. 原核细胞无细胞核 E. 原核细胞有单条染色体 5. 以下有关蛋白质的描述,哪项不正确() A. 蛋白质是生命的物质基础 B. 蛋白质的一级结构是指特异的氨基酸排列顺序 C. 蛋白质的二级结构主要有两种形式 D. 蛋白质的空间结构是指蛋白质的三、四级结构 E. 按不同功能,蛋白质可分为结构蛋白和调节蛋白 6.蛋白质结构的基本单位是() A.脂肪酸 B.戊糖 C.核苷酸 D.磷酸 E.氨基酸 7. 跨膜蛋白属于() A. 整合蛋白(integral protein) B. 外周蛋白(peripheral protein) C. 脂锚定蛋白(lipid-anchored protein) D. 整合蛋白或外周蛋白 E. 运输蛋白 8.下列哪种结构不是单位膜() A. 细胞膜 B.内质网膜 C.糖被 D.核膜外层 E.线粒体外膜 9.下列哪种物种不是第二信号() A、cAMP B、cGMP C、AC D、NO E、Ca2+ 10.受体的化学成分及存在部位分别是:() A、多为糖蛋白,细胞膜或细胞核内 B、多为糖蛋白、细胞膜或细胞质内 C、多为糖蛋白,只存在于细胞质中 D、多为糖蛋白,只存在于细胞膜上 E、多为糖蛋白,只存在于核内 11. 矽肺与哪一种细胞器有关()

细胞生物学研究方法

一、章(节、目)授课计划第页

二、课时教学内容第 技术的进步在一门学科的建立与发展过程中起着巨大的作用。没有 显微镜的发明就没有细胞的发现,更不会有细胞学说的建立,没有电子显微技 术及其分子生物学技术的结合,就不会有细胞生物学今天的发展。 细胞生物学研究方法:一般来说,凡是用来解决细胞生物学问题所采用的 方法,都属于细胞生物学研究方法。当前细胞生物学研究中常用到的方法有: 核酸和蛋白质成分的分析和序列测定、研究特异DNA、RNA常用的southern杂交、Northwre杂交及蛋白质免疫印迹技术、基因打靶技术等等。 第一节细胞形态结构的观察方法 一、有关显微镜的一些概念 (1)分辨率(resolution):指分辨物体最小间隔的能力。 光学显微镜的分辨率 R=λ/N.sin(α/2). 其中λ为入射光线波长; N =介质折射率;空气中N =1 α=物镜镜口角(样品对物镜镜口的张角)。 (2)放大倍数(magnification):是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的 比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。 例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm的标本,放大后像的长度是 100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。 显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 (3)有效放大倍数(effective magnification):物镜的数值孔径(NA)决 定了显微镜有效放大倍数。有效放大倍数,就是人眼能够分辨的d′与物镜的 d间的比值,即不使人眼看到假像的最小放大倍数: M=d′/d 二、显微镜的分类 现代显微镜可以分为两大类:一类是光学显微镜,另一类是非光学

新乡医学院医学细胞生物学简答题

供基础医学院临床17、20班参考使用 医学细胞生物学简答题集锦 第一章绪论 1.简述细胞生物学形成与发展经历的阶段 (1)细胞的发现与细胞学说的建立:R.Hook最早发现细胞并命名为cell,施莱登和施旺建立细胞学说。 (2)细胞学的经典时期:细胞学说的建立掀起了对多种细胞广泛的观察和描述的热潮,主要的细胞器和细胞分裂活动相继被发现。 (3)实验细胞学时期:人们广泛的应用实验的手段研究细胞的特性、形态结构和功能。 (4)分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生:各个学科相互渗透,人们对细胞结构与功能的研究达到了新的高度。 第二章细胞的统一性与多样性 1.细胞膜的流动性有什么特点,膜脂有哪些运动方式,影响膜脂流动性的因素有哪些? (1)膜脂既具有分子排列的有序性,又有液体的流动性;温度对膜的流动性有明显的影响,温度过低,膜脂转变为晶态,膜脂分子运动受到影响,温度升高,膜恢复到液晶态,此过程称为相变。(2)膜脂的运动方式有:侧向扩散、旋转运动、摆动运动、翻转运动,其中翻转运动很少发生,侧向扩散是主要运动方式。(3)影响流动性的因素:脂肪酸链的长短和饱和程度,胆固醇的双重调节作用,卵磷脂/鞘磷脂比值越大膜脂流动性越大,膜蛋白与周围脂质分子作用也会降低膜流动性。此为环境因素(如温度)也会影响膜的流动性,温度在一定范围内升高,流动性增强。2.简述膜蛋白的种类及其各自特点,并叙述膜的不对称性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜外在蛋白、膜内在蛋白、脂锚定蛋白。膜外在蛋白属于水溶性蛋白,分布在膜的两侧,与膜的结合松散,一般占20%-30%; 膜内在蛋白属于双亲性分子,嵌入、穿膜,是膜功能的 主要承担者,与膜结合紧密,占70%-80%。 脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合,分布在膜两侧, 含量较低。 (2)膜的内外两侧结构和功能有很大差异,称为膜的不对称 性,这种不对称决定了膜功能的方向性。 膜脂:磷脂和胆固醇数目分布不均匀,糖脂仅分布于脂 双层的非胞质面。膜蛋白:各种膜蛋白在质膜中都有一定 的位置。膜糖类:糖链只分布于质膜外表面。 3.比较说明单位膜模型与液态镶嵌模型有哪些不同点 单位膜是细胞膜和胞内膜等生物膜在电镜下呈现的三夹 板式结构,内外两层为电子密度较高的暗层,中间是电子 密度低的明层,“两暗夹一明”的结构叫做单位膜,单位膜 仅能部分反映生物膜的结构特点。 流动镶嵌模型强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性 以及蛋白质与脂双层的镶嵌关系。认为膜蛋白和膜脂均能 产生侧向运动,膜蛋白有的在膜表面、有的嵌入或横跨脂 双分子层。该模型能解释膜的多种性质,但不能说明具有 流动性的细胞膜在变化过程中如何维持膜的相对完整。 第四章细胞连接、细胞黏附和细胞外基质 1.什么是细胞连接,细胞连接有哪些类型 细胞表面可与其它细胞或细胞外基质结合的特化区称为 细胞连接。分为紧密连接、黏着链接和通讯连接。 紧密连接的特点是细胞膜之间连接紧密无空隙,一般位 于上皮细胞间。 黏着链接中,与肌动蛋白纤维相关的有黏着带:分布于上 皮细胞,黏着斑:分布于上皮细胞基部;与中间丝有关的有 桥粒:分布于心肌和上皮,半桥粒:分布于上皮细胞基底 部。 通讯连接分为缝隙连接和突触,缝隙连接几乎存在于所 有类型的细胞之间,突触仅存在于可兴奋细胞之间用来传 到兴奋。 2.什么是细胞外基质,叙述细胞外基质的组成 细胞外基质是指由细胞分泌到细胞外间充质中的蛋白 质和多糖类大分子所构成的网络结构。 (1)纤维成分:如胶原、弹性蛋白。胶原是细胞外基质最 基本成分之一,是动物体内含量最丰富的蛋白,刚性及抗 张力强度最大。 (2)糖胺聚糖和蛋白聚糖:透明质酸是唯一不发生硫酸化 的糖胺聚糖,是增殖细胞和迁移细胞的细胞外基质的主要 成分,透明质酸向外膨胀产生压力,使结缔组织具有抗压 的能力;蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多 细胞的表面,可与多种生长因子结合,可视为细胞外的激 素富集与储存库,有利于激素分子进一步与细胞表面受体 结合,完成信号转导。 (3)层粘连蛋白和纤连蛋白:层粘连蛋白是个体细胞外基质 中出现最早的蛋白,对基膜的组装起到关键作用。纤连蛋 白主要介导细胞黏着,也能促进巨噬细胞和其它免疫细胞 迁移到受损部位。 3.叙述黏着带和黏着斑的区别 粘着带是细胞与细胞间的粘着连接,而粘着斑是细胞 与细胞外基质相连。 ①参与粘着带连接的膜整合蛋白是钙粘着蛋白,而参 与粘着斑连接的是整联蛋白,即细胞外基质受体蛋白; ②粘着带连接实际上是两个相邻细胞膜上的钙粘着 蛋白与钙粘着蛋白的连接,而粘着斑连接是整联蛋白与细 胞外基质中的粘连蛋白的连接,因整联蛋白是纤粘连蛋白 的受体,所以粘着斑连接是通过受体与配体的结合; 第五章小分子物质的跨膜运输 1. 以Na+-K+泵为例说明细胞膜的主动转运过程 Na+-K+泵又称Na+-K+ATP酶,由α和β两个亚基组成,均 为穿膜蛋白。在α亚基的外侧(朝向胞外)有两个K+的结 合位点,内测有3个Na+的结合位点和一个催化ATP水解 的位点。 工作中,细胞内的Na+与大亚基上的Na+位点相结合,同 时ATP分子被催化水解,大亚基改变空间构象,使3个Na+ 排除胞外,同时K+与α亚基外侧面相应位点结合,α亚基 空间结构恢复原状,将2个K+输入细胞,完成循环,每次 循环消耗一个ATP分子,3个Na+出胞,2个K+入胞。 第六章胞质溶胶、蛋白酶体和核糖体 1.核糖体有几种,合成的蛋白质在功能上有什么不同 核糖体分为游离核糖体和附着核糖体。 分布于细胞质基质中的核糖体是游离核糖体,主要合成 细胞本身所需的结构蛋白。附着在内质网膜和核膜表面的 是附着核糖体,主要合成外输性蛋白质。 第七章内膜系统与囊泡运输 1.内质网有哪些类型,在细胞中的作用是什么 内质网主要由脂类和蛋白质组成,是单层膜结构,分为 粗面内质网和光面内质网。 粗面内质网主要呈囊状,表面有核糖体附着,主要功能 是合成、加工修饰、分选转运一些蛋白质,提供核糖体附 着的支架。 光面内质网不合成蛋白质,是脂类合成和转运的场所, 并参与糖原的代谢,是细胞解毒的场所(肝细胞),SER特 化成肌质网可作为肌细胞储存钙离子的场所。 2.叙述高尔基体的组成,及主要功能 高尔基体是一种膜性囊泡复合体,由扁平囊泡、小囊泡、 大囊泡组成。 高尔基体是细胞内蛋白质运输分泌的中转站,是胞内物 质加工合成的主要场所,参与糖蛋白的加工合成、蛋白质 的水解加工、胞内蛋白质分选和膜泡定向运输的枢纽。 3.简述分泌蛋白的运输过程 ①核糖体阶段:合成并转运分泌蛋白;②内质网阶段: 运输并粗加工分泌蛋白;③细胞质基质运输阶段:分泌蛋 白以小泡的形式脱离粗面内质网并移向高尔基复合体与其 结合;④高尔基体加工修饰:分泌蛋白进一步在高尔基复 合体内进行加工,并以囊泡的形式释放到细胞质基质;⑤ 储存与释放:释放时,囊泡浓缩发育为分泌泡,与质膜融 合,释放到体外。 4.以肝细胞吸收LDL为例,说明受体介导的胞吞作用的过 程 肝细胞需要利用胆固醇合成生物膜时,细胞合成LDL受 体并分散嵌入细胞膜,当LDL与受体结合后,细胞膜向内 凹陷形成有被小窝。LDL受体集中在有被小窝内不断内陷, 进入细胞,脱离细胞膜形成有被小泡。 有被小泡脱去网格蛋白被摸与其它囊泡融合形成内体, 内体内LDL与受体分离,受体返回细胞膜,LDL被溶酶体 酶降解。如果游离胆固醇过多,LDL受体和胆固醇就会暂 停合成,这是一个反馈调节的过程。 5.叙述信号肽假说的内容 新合成的蛋白质分子N端含有一段信号肽,该信号肽一 经合成可被胞质中的信号识别颗粒(SRP)识别并结合,通 过信号肽的疏水性引导新生肽跨脂双分子层进入内质网腔 或直接整合在内质网膜中。 信号肽具有决定蛋白质在胞内去向或定位的作用。 第八章线粒体 1. 为什么说线粒体是一个半自主性的细胞器? 线粒体有自己的DNA(即mtDNA),存在线粒体核糖体, 通过自己的蛋白质合成系统可以进行mtDNA的复制转录 翻译。 然而mtDNA的信息量少,只能合成近10%的线粒体蛋白, 绝大多数线粒体蛋白质仍依靠核基因组进行编码,再转运 进线粒体中;构成线粒体的蛋白质合成系统的许多酶仍依 靠核基因编码合成。 故线粒体是一种半自主性细胞器。 2.线粒体的半自主性有哪些体现 线粒体有自己的mtDNA,是动物细胞质中唯一含有DNA 的细胞器。有自己的核糖体和蛋白质合成系统,供mtDNA 复制转录翻译。遗传密码相较其它细胞有差异。有自己的 物质转运系统,指导线粒体蛋白运输进线粒体,不与细胞 质交换DNA和RNA,也不输出蛋白质。 3.画图显示线粒体的结构,并表明各部分名称(答案略) 4.说明线粒体基粒的结构组成和功能 基粒又称ATP酶复合体,由头部、柄部、基部组成; 头部又称偶联因子F1,具有酶的活性,能催化ADP磷酸 化生成ATP;柄部是一种对寡霉素敏感的蛋白质,能抑制 ATP的合成;基部又称偶联因子F0,起到连接F1与内膜的 作用。 5.叙述化学渗透假说的内容 线粒体内膜是完整的、封闭的,内膜中的电子传递链是 一个主动转移氢离子的体系,电子传递过程像一个质子泵, 将氢离子从内膜基质泵至膜间隙,由于膜对氢离子不通透, 形成膜两侧的浓度差,质子顺浓度梯度回流并释放出能量, 驱动结合在内膜上的ATP合酶,催化ADP磷酸化合成ATP。 第九章细胞骨架 1.何谓细胞骨架?细胞骨架有哪些类型和功能? 细胞骨架是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系,细

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