细胞生物学笔记

细胞生物学笔记

第一章绪论

一、细胞生物学的概念：应用近代物理、化学、实验生物学和分子生物学的技术与方法，在显微、亚显微和分子水平研究细胞生命活动规律的一门学科。

二、细胞生物学的学科地位

既是基础学科，又是前沿学科

三、细胞生物学的主要研究内容

* 细胞的结构与功能：细胞核，染色体以及基因表达的研究

?生物膜与细胞器的研究

?细胞骨架体系的研究

?细胞的生命活动：细胞的增裂、细胞的分化、细胞的衰老与凋亡、细胞的起源与进化、细胞工程

四、研究细胞生物学有重要的意义

* 1．揭示生命活动的规律

发育、衰老等

?2．为工农医服务

单克隆抗体技术、动物克隆、组织工程、肿瘤等

五、细胞学与细胞生物学的发展简史

1．细胞的发现

?技术：显微技术

?学者：Z. Jansen和H. Jansen，R. Hooke, A. V. Leeuhoek

2．细胞学说的建立

?技术：显微技术

?学者：M. J.Schleiden和T. Schwann

?成果：提出了细胞学说：

一切动植物均由细胞组成，细胞是多细胞有机全的最小构成成份，细胞只能由细胞分裂而来。

3．细胞学的经典时期

?技术：显微技术、石腊切片技术和染色技术；观察与描述

?学者：普金耶、雷马克、弗勒明、高尔基等

?成果：发现了多种细胞器与细胞的分裂活动

4．实验细胞学与细胞学的分支

?技术：实验手段

?学者：孟德尔、摩尔根等

?成果：细胞遗传：受精现象、核质关系、遗传三大规律

?细胞生理：组织培养技术

?细胞化学：（化学染色、放射自显影技术免疫荧光技术等）细胞的化学组成

5．细胞生物学学科的形成与发展

?技术：电子显微镜技术、超薄切片技术、分子生物学技术等

?学者：Ruska,Waston和Crick

?成果：细胞的超微结构与细胞分子生物学

第二章细胞基本知识概要

第一节细胞的形状与大小

?一、细胞的概念

?细胞是由原生质小团所组成的基本单位，其中含有一个核（或拟核），四周被膜包围着。

?二、细胞的形状多样

?有球状、柱状、纤维状、纺垂体状等。

?形状的维持：细胞骨架和某些细胞的胞壁

三、细胞的大小千差万别

测量方法与使用的单位

?大小悬殊：最小支原体，最大的驼鸟卵细胞

四、细胞形态大小与细胞的功能是相适应的

1.细胞的大小有一定的限制

? 2.细胞的形态与功能相适应

?哺乳动物红细胞

?神经细胞

?骨骼肌细胞

第二节原核细胞与真核细胞

一、原核细胞与原核生物

?在原核细胞内含有DNA的区域，没有核膜包围，这个区域为拟核，其中只有一条DNA。原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等，但含有核糖核蛋白体、间体、粒状物、类囊体和蓝色体等。原核细胞细胞质中的内含物有气泡，多磷酸颗粒、脂肪滴和蛋白粒等。由原核细胞构成的生物称原核生物，如支原体、细菌、蓝藻和放线菌等。

（一）支原体

(二) 细菌

1.形状

2.结构：

鞭毛、荚膜、细胞壁、细胞膜、中膜体、拟核、核糖体、质粒、芽孢

3 生理功能

?(1)能量转换

?(2)蛋白质合成

?(3)与外界环境的物质交换

?(4)繁殖方式

?(5)运动

3 蓝藻

? 1 概述

? 2 形态

? 3 结构：胶质鞘、细胞壁、细胞膜、光合作用片层、藻胆蛋白体、中心质

4 光合作用

?光合色素: 藻蓝素和叶绿素a等

?特点：电子供体为水，可放出氧气。

?细胞分裂：隔壁分裂

二、真核细胞的基本结构

?概述

? 1 真核细胞的基本结构体系

?以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；

?以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统

?由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。

?动物细胞与植物细胞的区别

细胞壁

液泡

叶绿体

第三节病毒（非细胞结构）

1病毒的概念：

2. 病毒的核酸类型

3. 病毒的形态与结构

乙肝病毒、SARS病毒

4. 病毒在宿主细胞中的增殖

?病毒的侵入

粘附—特异性结合---内吞、融合或注入

?病毒核酸的侵染

脱壳—释放核酸

?病毒核酸的复制、转录与翻译

?病毒的装配成熟与释放

自我装配释放

病毒的复制（右图为SARS病毒）

第三章细胞生物学研究方法

概述

?形态结构观察方法

光学显微镜技术、电子显微镜技术与扫描隧道电子显微镜技术

?细胞组分的分析方法

离心技术、细胞化学技术、免疫技术、分子杂交技术、放射自显影技术、显微分光光度测定技术与流式细胞仪。

?细胞工程技术

细胞培养技术、显微操作技术与细胞融合技术

一、光学显微镜技术

（一）普通复式光学显微镜技术

?分辨率的概念。

分辨率：指能够分辨清的两点之间的最小距离。可由下式表示：

?两物点的最小分辨距离D＝0。61λ/N.sinα/2 。λ为成像光线的波长，N为样品周围介质的折射率，α/2是进入物镜光锥的半角，，N·sinα/2 为物镜的数值孔径（常用N.A.表示），用于测定物镜的分辨率。数值孔径越大，能够分辨出二物点之间的距离则越小，因而分辨率就越强。光学显微镜的最小分辨距离为0.2微米

?提高分辨率的方法：

?显微镜的基本调试操作：

（二）荧光显微镜技术

?激发光（紫外光或蓝紫光）与发射光（荧光）

?免疫荧光技术与荧光素直接标记技术

?激发滤片与阻断滤片

（三）激光共聚焦扫描显微镜技术

?成像的原理：只有物镜焦平面处的“切面”成像。

（四）相差显微镜技术

?普通复式光学显微镜的成像特点

明暗反差或颜色反差

?相差显微镜的成像原理及应用

?相差显微镜利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差转变为振幅（光强度）的差别，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相板的相差物镜实现观察的显微镜。

光的衍射与干涉：

活细胞的观察

相差显微镜的主要构件：环状光栏、相差物镜、合轴望远镜和强光低热的光源。

相差显微镜的光路图

相差显微镜成像光路图

?直射光（超前1/4波长）共轭面

入射光环状光栏标本衍射光补偿面

?目镜成像

?共轭面与补偿面的功能（一般情况）：

?共轭面使直射光振幅减小80%左右，相位延滞1/4波长。

?补偿面通过衍射光。

?结果：合光振幅增大，物像比背景亮，形成明反差。

二、电子显微镜技术

?概述

分辨率：2-4A

放大倍数：100多万倍

亚显微结构：使用电子显微镜技术能观察清楚的结构。

（一）电镜与光镜的区别

电镜与光镜的比较：

电镜上述特征的功能：

?提高分辨率-----电子束波长很短

?放大——电磁透镜可使电子偏转

?空气中的分子使电子散射---高真空

?电子束不可见----荧光屏或照相系统

电子束成像的原理

?电子束与样品的作用

透射电子、二次电子、散射电子、x射线等

?根据成像的原理与功能不同，电镜可分为两类：透射电镜与扫描电镜

透射电镜与光镜光路图比较：

透射电子显微镜的基本构造：

?电子束照明系统（电子枪、聚光镜）

?电子光学系统样品室

?电磁透镜成像部分中间镜，物镜，投影镜

?机械泵

?真空系统

?扩散泵

?高压、小电流（电子枪）

?供电系统

?低压、大电流（电磁透镜）

?荧光屏

?观察记录系统

?照相装置

超薄切片技术

?取材固定脱水渗透包埋聚合切片电子染色

?超薄切片为什么要进行电子染色？

?常用的电子染色剂：

重金属盐

冰冻蚀刻技术

?冷冻断裂蚀刻

?喷铂喷碳消化

?观察

扫描电镜成像原理：

扫描电镜的外观：

扫描电镜样品（一般）的制备：

取材-----固定-----临界点干燥-------倾斜喷镀一层金膜----垂直喷镀一层碳膜------- 上样---观察

第二节细胞组分分析方法

?超离心技术-----细胞器与生物大分子的分离

?细胞化学技术---检测细胞组分的分布

?免疫技术----检测细胞的特异抗原的分布

?原位杂交技术---定位特异核酸序列的分布

?放射自显影技术----可对动态过程进行定位

?显微分光光度测定技术---测定细胞内特定组分的含量

?流式细胞仪技术---测定、计数、分离

一、超离心技术

?离心机类型：

?相对离心力大小的计算

?超离心技术（制备超速离心与分析超速离心）

差速离心：由低速到高速逐渐沉降分离，将不同大小的颗粒分开。

密度梯度离心：利用离心溶液所形成的密度梯度来维持重力的稳定性和抑制对流，待分离颗粒的密度在离

心溶液的梯度柱密度范围内，经过一定时间离心后，不同密度的颗粒分别集中在离心溶液某密度带上而得到分离。

速度区带密度梯度离心：蔗糖介质

等密度梯度离心：氯化铯介质

差速离心与超速离心的结合：

二、细胞化学技术

（一）概念：应用已知的细胞化学反应在细胞的原位上显示细胞的结构、成分和功能的技术。

（二）技术要求：1、2、3

（三）步骤：

（四）显色方法

化学方法：孚尔根反应詹纳斯绿染线粒体

物理方法：苏丹III染脂肪滴、溴化乙锭染DNA、考马斯亮蓝染蛋白质

三、免疫细胞化学技术

（一）概念：利用抗体和抗原的特异性结合在细胞原位研究抗原的技术。

（二）优点（与细胞化学技术相比）

特异性强、灵敏度高、定位性强

（三）免疫细胞化学常用方法

细胞的特异抗原+ 标记的相应抗体抗原抗体复合物

细胞的特异抗原

一级抗体（特异）抗原一抗二抗复合物

二级抗体（通用、已标记）

抗体标记法

?荧光抗体

?酶标抗体

?铁蛋白法

?免疫胶体金法

?放射性同位素标记抗体法

四、原位杂交

?原位杂交：在细胞原位进行核酸杂交的定性和定位技术。

（分子）探针的标记：

杂交过程：

五、放射自显影技术

?原理：利用放射性同位素放射出的射线作作于感光乳胶的卤化银晶体，从而产生潜影。再通过显影把感光的卤化银还原成黑色金属银颗粒，根据黑色的部位和黑度，来判断样品中放射性物质分布的位置和强度。?常用的放射性同位素：

?放射性同位素掺入的方法:

?根据标记过程的时间长短分类：

?制样过程

六、流式细胞仪

?应用：定量、计数与不同特征细胞的分离

?样品的制备：

制备分散的细胞染色细胞列队通过细胞流式仪

细胞流式仪的工作原理

?光源发射激发光照射单个细胞分析单个细胞发出的荧光和折射光电脑分析对该细胞充电偏转盘调控该运动方向分开收集

第三节、细胞工程

（一）细胞培养技术

概述

它是指将动植物组织或细胞从机体取出，分散成单个细胞、或直接将单个细胞给予必要的生长条件，让其在培养瓶中或培养基上继续生长与繁裂。

细胞培养的名词术语

原代培养物：从机体，特别是从幼小的动物机体取出的组织培养而成细胞群，一般指分裂10代以内的细胞群。

原代培养：直接取自动植体的组织或细胞的培养。

传代培养：无论是否稀释，将细胞从一个培养瓶转入另一个培养瓶的培养都叫传代培养。

细胞系：来源于原代培养物和培养过程中发生突变或转化的细胞，在培养过程中可无限生长增裂的细胞群；从肿瘤组织建立的细胞群。

细胞株：通过选择法或克隆法从原代培养物或细胞系获得的具有特定性质或标志的细胞群，在培养过程中特征始终存在。

细胞克隆：从一个单一细胞通过有丝分裂而发展起来的细胞群体。

（二）细胞融合技术

?概念：两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。

?分类：自发融合与人工诱导融合

?促融合剂：生物因子（仙台病毒）、化学因子（聚乙二醇）与物理因子（电融合）

?同核融合细胞与异核融合细胞：

单克隆抗体技术

将产生抗体的淋巴细胞与肿瘤细胞融合，形成产生特异抗体（单克隆抗体）细胞的技术。

（三）显微操作技术

?概念：

?在显微镜下，用显微操作装置对细胞进行解剖，核移植和微量注射的技术。

显微操作过程

显微操作技术的应用

?核移植

显微解剖

显微注射

小结

?采用上述这些技术，可以从三个水平层次来研究细胞的形态、结构与功能，揭示细胞生命活动的规律。第四章质膜与细胞表面

一、膜的概述

形态特征：

生物膜

?质膜

?细胞内膜

?内膜系统

?内质网、高尔基体、溶酶体和分泌泡

?线粒体

?质体

?过氧化物酶体

?核膜

生物膜的重要功能

? 1 形成封闭的结构，有利于内环境的稳定

? 2 维持细胞内生化反应的有序性

质膜生理生化特性

?对水通透性很高

?脂溶性越高，通透速度越快

?低的表面张力

?高的电阻率

?外表面带负电荷

?脂溶剂和蛋白酶可破坏质膜

二、膜的化学组成

概述

1、膜脂

组成

磷脂（phospholipid）

胆固醇（cholesterol）与中性脂肪

糖脂（glycolipid）

、膜蛋白

膜内在蛋白质(intergral protein)

膜周边蛋白质(peripheral protein)

3、膜糖类：

糖蛋白(glycoprotein)、

糖脂(glycolipid

3 膜蛋白与脂质双分子层的结合方式

? 3.1 蛋白质肽链以α螺旋结构一次或多次穿过脂质双分子层

? 3.2 某些跨膜蛋白的跨膜部分由β折叠多次穿膜形成筒状结构而穿过脂质双分子层? 3.3 外在蛋白通过共价键与脂质双分子层的脂肪酸或其它脂类物质分子结合

? 3.4 外在蛋白通过糖链与脂质双分子层结合

? 3.5 外在蛋白通过非共价键与其它蛋白分子或磷脂分子极性头部结合

三、生物膜的分子结构

? 1 早期脂质双分子层模型

? 2 Danielli-Davison模型

? 3 单位膜模型

? 4 流动镶嵌模型

?流动镶嵌模型(fluid mosaic model) ?要点：

? 1.膜脂的组织方式：

? 2.膜蛋白的组织方式：

? 3.不对称性：

? 4.流动性：

?进步性:

四、膜的特性

1、膜的流动性

1.1膜组分的运动方式

膜脂的流动

沿膜平面的侧向运动

围绕轴心的自旋运动

尾部的摆动

双层脂分子间的翻转运动

膜蛋白的流动

侧向扩散

与膜平面相垂直的轴线运动

膜的流动性与膜组成的关系

影响膜脂流动性的因素

?胆固醇与磷脂比值

?脂肪酸链的不饱和程度与链长?卵磷脂与鞘磷脂比值

?膜脂结合蛋白

影响膜蛋白流动性的因素

?内在蛋白聚集形成复合物

?某些特异性脂类聚集

?内在蛋白与周围某些分子作用?膜蛋白与细胞骨架成份相互作用2、膜的不对称性

膜蛋白分布的不对称性

膜脂分布的不对称性

五、细胞连接

?封闭连接

?锚定连接

?通讯连接

?胞间连丝（植物细胞之间）

1、封闭连接(occluding junction)

紧密连接(tight junction)

?2、锚定连接

?粘合带(adhering junction)：

?粘合斑(belt desmosome)

?桥粒(spot desmosome)

?半桥粒(hemidesmosome)

3、通讯连接(communicating junction)：

?间隙连接(gap junction)；

?结构：20-30A的间隙，有相通的孔道

?连接子：由质膜中的内在蛋白围成，呈六角形，中间有孔道。

?分布：非常广泛

?功能：

传递信息

调节细胞的生长与分化

胞间运输（中小分子）

传导电兴奋（钠钾离子）

化学突触(chemical synapse)

胞间连丝

?结构：相邻植物细胞的质膜穿过细胞壁融合在一起，形成具孔道的丝状结构。孔径20-30nm ?功能：

运输中小分子

传导信号

扩散病毒

第五章物质的跨膜运输与信号传递

?质膜的功能

物质运输

信号传递

代谢调控

细胞识别

细胞免疫

第一节、物质的跨膜（质膜）运输

?运输方向：出入细胞

?跨膜运输

穿膜运输：小分子与离子（一般）

膜泡运输：大分子与颗粒

（一）穿膜运输

类型：被动运输和主动运输

?1、被动运输(passive transport)：

?顺浓度梯度，不需要细胞提供能量。可分为简单扩散和协助扩散两种方式。

? 1.1 简单扩散（simple diffusion）：

?不需要膜转运蛋白；运输的物质有：

氧气，二氧化碳，水分子，脂溶性物质。

不能运输的物质有离子和极性分子

1.2 协助扩散(facilitated diffusion)

?概念：又称促进扩散，依赖于质膜上的运输蛋白，顺浓度梯度。

?运输蛋白：载体蛋白和通道蛋白

?载体蛋白(carrier protein) ：膜内运输蛋白，与被运输的物质暂时性结合后构象发生变化，将物质跨膜转运

如饥饿时，肝细胞中的葡萄糖向胞外运输。

?简单扩散与载体参与的协助扩散的比较：

被运输物质的特异性

运输速度

饱和机制

构象变化

通道蛋白

非门控型通道

门控型通道电压门控型

配体门控型（离子通道）

压力激活型

*离子通道的特点

被运输的离子具有选择性

通道的开启与关闭受调控

?通道蛋白与载体蛋白的某些区别：

? 2.主动运输(active transport)

?特点：逆浓度梯度，需要载体蛋白，消耗能量。

? 2.1.直接主动运输

?钠钾泵：Na+-K+ pump （钠钾ATP酶）

Na＋-K＋泵的组成

Na＋-K＋泵的运输过程

运输机制：

?(1) Na＋-K ＋ATP酶的激活

Na＋和Mg2＋与大亚基结合，使之产生活性，

水解ATP产生ADP和Pi

?(2) 磷酸化变构

Pi使大亚基磷酸化，使ATP酶构象改变，

窗口朝外对Na＋的亲和力降低，将Na＋释放

到胞外，对K＋的亲和力增强与K＋结合。

?(3) 脱去磷酸化变构

去磷酸化构象改变窗口向外释放K＋

二、数量关系：

消耗1分子ATP向胞外泵出3个钠离子，向胞内泵入2个钾离子。

三、功能：

渗透压调节。

物质运输：如钠离子驱动的协同运输。

2.2 间接主动运输（协同运输）

?概念：运输动力来自膜两侧的离子电化学浓度梯度。但维持该梯度需要离子泵，它发挥功能需要消耗ATP.

?钠钾泵或氢泵协同作用，间接消耗ATP

?运输方向

?共运输(antiport)

?对向运输(symport)：膜载体将两种不同的分子向相反方向的间接主动运输。

?举例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖

?（二）、膜泡运输

?类型：胞吞作用与胞吐作用

? 1.胞吞作用(endocytosis)

?概念：

?吞噬作用(phagocytosis), 吞噬体(phegosome)

?胞饮作用(pinocytosis), 吞饮体(pinosome)

受体介导的胞吞作用

参与的成份：

被运输物质：如低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL )

受体

接合素（蛋白）(adaptin) :连接笼形蛋白与转运物受体的蛋白质，由4个亚基组成，在捕捉结合运载物的受体和形成衣被小泡中发挥作用。

网格蛋白(clathrin): 它是一种纤维多肽与另一种较小的多肽形成的包被的结构单位---三叉辐射型单体（三腿蛋白复合物triskelion）。或者说：构成衣被的主要蛋白质，分子呈三分枝状，在衣被小泡形成时，装配成笼状结构，起支持网架结构。

动力蛋白（dynamin）:在有被小窝的颈部形成颈环，促使其与质膜脱落。

形成的结构：

有被小窝(coated pits)

有被小泡(coated vesicle)

光滑小泡

有被小泡的结构：

囊泡的运输：短距离通过简单的扩散运动，长距离由马达蛋白介导沿细胞骨架纤维（例如微管，双向，含细胞器）进行主动运输。

（补充胞内体（endosome）：可能是来源于质膜的一类囊泡，不含酸性磷酸酶），而另一类相关的细胞器溶酶体含有酸性磷酸酸）

2.胞吐作用exocytosis endocytosis）又叫外排作用

组成型胞吐作用：连续的运输

调节型胞吐作用：受胞外信号调节的运输

两类胞吐作用的区别：

1 囊泡的受体不同，被转运的物质不同。

2 因而不同种类的物质通过不同的途径排到胞外。

受体在胞内体中分选途径

?大部分受体返回原来的质膜结构域

?有些受体在溶酶体中被消化，即下行调节。

?有些受体被运至质膜不同结构域（跨细胞运输）

（三）融合蛋白的作用机制

?概念：是指能介导相邻生物膜发生融合的蛋白质，它具有疏水的区域，能与靶膜的脂双层相互作用，使两个脂双层接近，并使之不稳定，以致双层膜融合。

?融合蛋白具有分别与囊泡和靶膜的受体SNARE结合的部位。

?举例：病毒融合蛋白

第二节细胞通讯与信号传递

?一、细胞通讯与细胞识识别

?（一）细胞通讯

?概念：一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。

通讯方式

分泌化学信号分子：内分泌旁分泌自分泌

细胞间接触

细胞间形成间隙连接

（二）细胞识别与信号通路

? 1 概念：细胞通过其表面的受体与胞外信号分子（配体）选择性地相互作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为整体的生物学效应的过程。

? 2 细胞信号传递的通路

由胞外信号转导为胞内信号，或胞外信号分子与胞内受体结合，最终调节基因表达，引起细胞的缓慢应答反应的途径。

由胞外信号转导为胞内，或胞外信号分子与胞内受体结合，信号调节酶的活性，引起细胞的快速应答反应的途径。

（三）细胞的信号分子与受体

?

?信号分子

?药物分子

?激素

局部介质

?神经递质

?接触依赖性信号分子

亲水性信号分子子

亲脂性信号分子

?受体：有选择性地与特异的配体（信号分子）结合，启动信号传导的生物大分子。

受体（分布）：

细胞表面的受体

?胞内受体

受体（结构）

与配体结合的区域

产生效应的区域（不一定是具催化功能的基团）

?受体与配体的对应关系及生物效应：

?信号的跨膜传递

?第二信使：第一信使与细胞膜上的受体结合后最早在胞内产生的信号分子。如cAMP 、IP3 和DG。?信号传递的终止：

细胞内信号传递过程中两类分子开关蛋白

?由可逆磷酸化控制的开关蛋白（蛋白激酶蛋白磷酸酯酶）

?GTP结合蛋白（G蛋白）（结合GTP而活化，结合GDP而失活）

二、通过细胞内受体介导的信号传递

?亲脂性小分子：

脂溶性激素经扩散进入胞内，与胞内受体特异性结合

受体的本质从功能上说是激活的基因表达的调控蛋白。

激素与受体结合受体与抑制性蛋白分离活化的受体与特异DNA序列结合调控基因表达

该类受体的结构：

C 端：激素结合部位。

中部：特异DNA序列结合部位。

N端：转录激活结构域

甾类激素：

甾类激素经扩散进入胞内与受体结合，形成激素受体复合物，受体蛋白构象改变穿核孔进入核内受体与特异DNA序列结合调控基因的表达

NO:

NO在胞内合成(NOS) 扩散到相邻细胞内与受体鸟苷酸环化酶结合鸟苷酸环化酶的活性增强cGMP浓度增高多种蛋白质级联磷酸化胞内生理生化反应广泛的生物学效应

三、介导信号跨膜传递的细胞表面的受体

细胞表面受体的三大家族：

离子通道偶联的受体

G蛋白偶联的受体

与酶连接的受体

（一）离子通道偶联的受体

?组成：受体-离子通道复合体

?分布：化学突触处（也可分布于内质网等细胞器）

?配体：神经递质

?被运输物质：具有特异性

（二）Ｇ蛋白偶联的受体

?Ｇ蛋白偶联的受体的概念：

?G蛋白的结构：

三聚体：由三个亚基组成

由α、β、γ三个不同的亚单位构成，各种G蛋白的差别主要在α亚单位。根据α亚单位的不同可以将G 蛋白分为Gs、Gi等。

胞内“外”在蛋白（与脂双质结合方式）

分子开关

*G蛋白的功能：

Ｇ蛋白偶联的受体的结构：

７次跨膜胞外结构域胞内结构域

?Ｇ蛋白偶联的受体所介导的细胞信号通路主要有：

cAMP信号通路

磷脂酰肌醇信号通路

１cAMP信号通路的组成

概念：

主要组成：

Rs与Ri（受体）*差别

Gs与Ｇi（G蛋白）*差别

: 细胞表面受体与Gs(stimulating adenylate cyclase G protein, Gs) 偶联激活腺苷酸环化酶，产生cAMP第二信使，继而激活cAMP依赖的蛋白激酶。

细胞表面受体同Gi(inhibitory adenylate cyclase G protein, Gi)偶联则产生与Gs相反的生物学效应。

腺苷酸环化酶

（效应器，又称催化成分）

cAMP介导的信号跨膜传递

*RS-GS-腺苷酸环化酶途径：

信号分子（激素）G蛋白偶联的受体结合

G蛋白活化

腺苷酸环化酶活性改变

cAMP浓度（水平）改变

cAMP依赖的蛋白激酶A活性变化

cAMP依赖的蛋白激酶A的活化与功能

?cAMP依赖的蛋白激酶A的组成：

?活化：

?发挥功能：

快速应答途径

激活靶酶

缓慢应答途径

穿核孔转运---活化基因调控蛋白---调节基因的表达

* 不同类型细胞中，蛋白激酶A对不同套的靶蛋白进行磷酸化，产生不同的生物效应。

cAMP信号的调节与终止：

?Gi对腺苷酸环化酶活性的调节

?环腺苷酸磷酸二酯酶

?GTP的水解

?激素与受体的分离

２磷脂酰肌醇信号通路（双信使系统）

?主要组成：

受体

G蛋白

磷脂酶C（PLC）：PLC作用于底物磷脂酰肌醇（PIP2）产生三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DAG)两个第二信使。

＊信号传递途径：

激素受体G蛋白磷脂酶Ｃ

IP3 Ca+离子通道蛋白钙调蛋白和蛋白激酶C

ＤＧ蛋白激酶C影响众多生理过程

蛋白激酶C与钙调蛋白的多种功能

?蛋白激酶C：

?钙调蛋白：

磷脂酰肌醇信号通路的信号传递的终止

DG信使作用的终止

磷酸化成磷脂酸

酯酶水解成单酯酰甘油

IP3信使作用的终止

去磷酸化形成自由肌醇，

（三）与酶连接的受体

又称酶偶联的受体，或催化性受体。

特点：

都为跨膜蛋白，胞外具配体结合位点，与胞外配体结合后，可激活受体胞内片段的酶活性（第5种除外）。5类与酶连接的受体

? 1 受体酪氨酸激酶

? 2 受体丝氨酸/苏氨酸激酶

? 3 受体酪氨酸磷酸酯酶

? 4 受体鸟氨酸环化酶

? 5 酪氨酸蛋白激酶联系的受体(受体的胞内片段不具酶的活性)

1 受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路

?1配体种类：如多生长因子

? 2 结构：单次跨膜蛋白。

配体二聚体与受体（RTK）结合，促使受体二聚体化———二聚体受体自磷酸化----连接接头蛋白（adaptor）---连接Ras激活蛋白(GRF)---激活Ras蛋白————向前传递信号----促进细胞增殖。

（在细胞内还存在另一类G蛋白，这类G蛋白具有鸟嘌呤核苷酸的结合位点，有GTP酶活性，不是以α、β、γ三聚体方式存在，而是单体分子，因此被称为小G蛋白(small G proteins)。如ras表达产物为一种小G蛋白。其功能也受鸟嘌呤核苷酸调节。近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物有着广泛的调节功能。其中Ras蛋白主要参与细胞的增殖和信号转导。）

活化的PKC和Ras蛋白激活的激酶磷酸化级联反应（如图）

被充：

构型(configuration)：分子中原子的特定空间排列，改变构型需要打开或形成共价键。

构象(conformation)：分子原子因绕一个键旋转而形成的空间排列，构象改变不改变分子的共价键结构。

第六章细胞质基质与内膜系统

?细胞质：

?细胞质基质

?内膜系统

?其它结构

第一节细胞质基质

?概念：在真核细胞的胞质中除去可分辨的细胞器以外的部分统称细胞质基质。占细胞总体积的50-60%，由胞质溶胶和胞质骨架组成。将真核细胞的匀浆物经差速离心后除去细胞器等结构后的上清液称为胞质溶胶。

?化学组成：

?小分子：水，无机离子，溶解的气体等

?中分子：糖、氨基酸、核苷酸，维生素

?大分子：蛋白质、多糖和RNA.

结构

?细胞质骨架

?骨架结合成份

?游离成份

功能：

?提供维持细胞正常结构所需要的内环境

?为许多中间代谢过程提供底物

如糖酵解、磷酸戊糖途径脂肪酸合成和可溶性蛋白质的合成

?参与蛋白质的修饰、改正和选择性降解

?贮存大量生化反应底物

?具有细胞质骨架的一切功能

参与蛋白质的修饰、改正和选择性降解

修饰：

?辅基和辅酶与酶蛋白的结合

?蛋白质的磷酸化与去磷酸化

?糖基化（O-连接的糖基化）

?蛋白质N端的甲基化

?酰基化：软脂酸与蛋白质的共价结合

改正

?HSP + 变性蛋白+ ATP 正确构象的蛋白+ HSP + ADP + Pi

选择性降解

控制蛋白质的寿命

?控制蛋白质寿命的信号：N端的第一个信号氨基酸

?稳定的信号：丝、苏、缬、半、脯、丙和甘

?不稳定的信号：其它12种

?N端的第一个信号氨基酸的来源

?由氨基肽酶切除原有的第1个氨基酸（甲硫氨酸），然后再由氨酰-tRNA 转移酶

?加上信号氨基酸。

?依赖泛素的降解途径：

?泛素与蛋白酶复合体

?降解的过程：

?多个泛素分子结合于含不稳定信号氨基酸的蛋白质的N端，然后由蛋白酶复合体将结合有泛素的蛋白完全水解。

降解变性和错误折叠的蛋白质

?可能的过程：

?变性或错误折叠的蛋白质暴露出了疏水基团，切除N端的信号氨基酸，由依赖于泛素的降解途径进行降解

第二节内质网

内质网的研究材料

一、内质网膜的化学组成

二内质网的形态结构

1、粗面内质网

分布：

分泌蛋白质旺盛的细胞：胰腺细胞；唾腺细胞；浆细胞

大量合成膜脂的细胞：视杆细胞

2、滑面内质网

分布：

脂类合成旺盛细胞：肝细胞；骨骼肌细胞中特化肌质网

—些特化的细胞：肾上腺皮质细胞

三内质网的功能

（一）、粗面内质网的功能

1.粗面内质网上蛋白的合成

(1)．翻译信号肽

(2)．信号肽识别颗粒识别信号肽

(3)．信号肽被引导到内质网膜上

(4)．蛋白质在粗面内质网上继续合成

分泌蛋白合成的全过程

分泌蛋白和跨膜蛋白形成

分泌蛋白

二次跨膜蛋白：含一个内部起始转移序列和一个停止转移序列（信号）

多次跨膜蛋白：具有多个起始转移序列和多个终止转移序列，二者均由疏水性氨基酸序列组成，相间排列2. 蛋白质的修饰、加工、分选与转运

2.1蛋白质的糖基化

N-连接的糖基化：

前体：寡糖多萜醇中间产物。糖基化位点：Asn-X-Ser/Thr

催化反应酶：膜内侧面的糖基转移酶。

寡糖多萜醇的糖基转移酶位于内质网腔面，多萜醇寡糖向天冬酰胺残基的转移只在内质网的腔侧面进行的。

3 新生多肽的折叠与装配

蛋白二硫键异构酶：

结合蛋白（Bip）：

分子伴侣：消耗ATP，协助非正确折叠的蛋白质解折叠，或者帮助未折叠的蛋白质折叠成正确的构象，然后与产物分离。

4.膜脂的合成

膜脂的合成与运输

1). 脂类合成过程中所需底物均存在于细胞质基质中，催化各步骤反应的酶的活性部位都朝向细胞质基质。新合成的脂类分子最初只嵌入内质网脂双层的细胞质基质面。

(2). 通过转位酶(flipase)，能选择地将脂类分子从细胞质基质面的膜层“翻转”到腔面的膜层中。

脂类去向：

有一部分嵌入到内质网脂类双层中；另一部分则通过两种方式（出芽或磷脂转换蛋白）输送到其它细胞器。

(二). 滑面内质网的功能

1.脂类的合成

2 糖原的分解

3 解毒作用

小结

?内质网是真核细胞内由膜围成的封闭的网状系统，是蛋白质与膜脂的合成基地，N-连接的糖基化的发生部位。

第三节高尔基复合体

(Golgi complex )

·概述

高尔基复合体的发现过程

1898年C. Golgi 发现猫和猫头鹰的神经细胞细胞质的内侧有嗜银物质组成的网状结构命名为内网器。后来在脊椎动物的命名为高尔基器、高尔基体，现称高尔基复合体，20世纪50各种细胞中都证实此结构的存在。50 年代应用电子显微镜来研究高尔基器的微细结构后，才确认它是细胞中的一种细胞器

由于高尔基器的折光率与细胞质基质相似，所以在活细胞中一般看不见；用硝酸银或锇酸固定染色后，所看到的高尔基器的形态变化较大。

一、高尔基复合体的形态结构

·高尔基复合体的结构

3个部分:

⑴高尔基体顺面膜囊和顺面高尔基体网状结构

⑵高尔基体中间膜囊(medial Golgi stack)

⑶高尔基体反面膜囊以及反面高尔基体网状结构(trans Golgi network)

高尔基复合体的结构特点

?具有极性（方向性）

顺面(cis face)

凸形

靠近细胞中心一面

反面(trans face)

凹形

靠远离细胞中心的一面

（1）高尔基体顺面膜囊和顺面高尔基网(cis Golgi network)

位置

位于高尔基复合体顺面的最外侧,靠近内质网

结构特点

呈连续分支的管网状结构，其界膜厚约6nm，与内质网的膜厚度接近

细胞化学特征

可被锇酸特异地染色

主要功能

接纳来自内质网的新合成的蛋白质和脂类，分选后将其大部分转入高尔基中间膜囊，其中含有内质网蛋白驻留信号（KDEL或HDEL）的一小部分再返回内质网。

（2）高尔基中间膜囊(medial Golgi stack)

位置

分子细胞生物学复习题

二、简答题 1、已知有哪些主要的原癌基因与抑癌基因与细胞周期调控有关？并举例说明。 原癌基因：Src、Myc、Fos、Ras、Jun 抑癌基因：P53、Rb、JNNK 2、原核细胞与真核细胞生命活动本质上有何不同？ （1）原核细胞DNA的复制、DNA的转录和蛋白质的合成可以同时在细胞质内连续进行；而真核细胞的DNA的复制发生在细胞核内，而只有蛋白质的合成发生在细胞质中，整个过程具有严格的阶段性和区域性，不是连续的。（2）原核细胞的繁殖具有明显的周期性，并且具有使遗传物质均等分配到子细胞的结构。（3）原核细胞的代谢形式主要是无氧呼吸。产能较少，而真核细胞的代谢形式主要是有氧呼吸辅以无氧呼吸，可产生大量的能量。 3、简述高尔基体对蛋白的分拣作用。 高尔基复合体对经过修饰后形成的溶酶体酶。分泌蛋白质和膜蛋白等具有分拣作用，其反面高尔基网可根据蛋白质所带有的分拣信号，将不同命运的蛋白质分拣开来，并以膜泡形式将其运至靶部位。 存在于粗面内质网中执行功能的蛋白为内质网驻留蛋白，它定位于内质网腔中，其C 短大都有KDEL序列，此序列为分拣信号。但有时此蛋白会混杂在其他蛋白中进入高尔基体。在顺面高尔基网内膜含有内质网驻留蛋白KDEL驻留信号的受体，该受体可识别KDEL 序列并与之结合形成COPI有被运输泡，通过运输泡与内质网膜融合将内质网驻留蛋白重新回收到内质网中。因此，KDEL驻留信号也是一个回收信号。内质网腔中的pH略高于高尔基体扁囊，由于内离子条件的改变在内质网腔中内质网驻留蛋白与受体分离，内质网膜又通过COPII有被小泡溶于顺面高尔基体，从而使受体循环利用。 4、简述单克隆抗体的制作原理及过程。 5、简述甘油二酯（DG）与三磷酸肌醇（IP3）信使途径。 6、试述有丝分裂前期主要特点。 1、染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条 染色体包含2个染色单体。 2、S期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管， 当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体。 7、简述亲核蛋白进入细胞核的主要过程。 第一：亲核蛋白与输入蛋白α/β异二聚体，即NLS受体（NBP）结合。 第二：形成的亲核蛋白-受体复合物与核孔复合体的胞质丝结合。 第三：核孔复合体形成亲水通道，蛋白质复合物进入核内。 第四：该复合物与Ran-GTP相互作用，引起复合物解体，释放出亲核蛋白。 第五：核输入蛋白β与Ran-GTP结合在一起被运回细胞质，Ran-GTP在细胞质中被水解为Ran-GDP，Ran-GDP随后被运回核内，而核输入蛋白α也在核输入蛋白的 帮助下从核内运回细胞质。 8、试述有丝分裂与减数分裂的区别。 第一：有丝分裂是体细胞的分裂方式，而减数分裂仅存在于生殖细胞中。 第二：有丝分裂是DNA复制一次细胞分裂一次，染色体数由2n→2n，DNA量由4C变为2C；减数分裂是DNA复制一次，细胞分裂两次，DNA量由4C变为1C，染色体 数由2n→1n。 第三：有丝分裂前，在S期进行DNA合成，然后经过G2期进入有丝分裂期；减数分裂的DNA合成时间较长，特称为减数分裂前DNA合成，，合成后立即进入减数分裂， G2期很短或没有。

细胞生物学复习全资料1

细胞生物学复习资料 第一章绪论 1.什么叫细胞生物学 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 第二章细胞基本知识概要 一、名词解释 1.古核细胞：也称古细菌，是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及膜系统；也有真核生物的特征。 2.含子：是基因不编码蛋白质的核苷酸序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除。大多数真核生物的基因都有含子。在古细菌中也有含子。 3.外显子：指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。 二、简答 1.真核细胞的三大基本结构体系 （1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； （2）以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 （3）由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。 2.细胞的基本共性 （1）所有的细胞都有相似的化学组成 （2）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。 （3）所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。 （4）作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞。 （5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。 3.病毒与细胞在起源与进化中的关系并说出证明 病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞实现。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点： 生物大分子→病毒→细胞 病毒 生物大分子→ 细胞 生物大分子→细胞→病毒（最有说服力） 认为病毒是细胞的演化产物的观点，其主要依据和论点如下: （1）由于病毒的彻底寄生性，必须在细胞复制和增殖，因此有细胞才能有病毒 （2）有些病毒（eg腺病毒）的核酸和哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。病毒癌基因起源于细胞癌基因 （3）病毒可以看做DNA与蛋白质或RNA与蛋白质的复合大分子，与细胞核蛋白分子有相似之处

细胞生物学笔记-第三章细胞生物学研究方法

第三章细胞生物学研究方法 如何学习细胞生物学？ ?抽象思维与动态观点 ?结构与功能统一的观点 ?同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 ?细胞生物学的主要内容： 结构与功能（动态特征）； 细胞的生命活动； ?实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室 ——What we know//How we know. 第三章细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法 细胞组分的分析方法 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 第一节细胞形态结构的观察方法 光学显微镜技术（light microscopy）

电子显微镜技术(Electro microscopy) 扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope） 扫描遂道显微镜(scanning tunneling microscope ) 第二节细胞组分的分析方法 离心分离技术 细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 特异蛋白抗原的定位与定性 细胞内特异核酸的定位与定性 放射自显影技术 定量细胞化学分析技术 第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术 细胞的培养 细胞工程 一、光学显微镜技术（light microscopy) 普通复式光学显微镜技术 荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy）

激光共焦扫描显微镜技术（Laser Confocal Microscopy） 相差显微镜（phase-contrast microscope） 微分干涉显微镜 （differential interference contrast microscope, DIC） 录像增差显微镜技术（video-enhance microscopy） 二、电子显微镜技术 电子显微镜的基本知识 电镜与光镜的比较 电镜与光镜光路图比较 电子显微镜的基本构造 主要电镜制样技术 负染色技术 冰冻蚀刻技术 超薄切片技术 电镜三维重构技术 扫描电镜（Scanning electron microscope，SEM） SPM(Scanning probe microscope) 三、扫描遂道显微镜 Scanning Probe Microscope,SPM (80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器) 包括：STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理：扫描探针与样品接触或达到很近距离时，即产生彼此间相互作用力，如 量子力学中的隧道效应（隧道电流）、原子间作用力、磁力、摩擦力等， 并在计算机显示出来，从而反映出样品表面形貌信息、电

细胞生物学之笔记--第10章 细胞连接与细胞黏附题库

第十章细胞连接与细胞黏附[分布！结构！功能！] 第一节细胞连接 细胞连接cell junction：人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外，各种组织的细胞之间按一定的排列方式，在相邻细胞表面形成各种连接结构，以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性，这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。 一、紧密连接tight junction 封闭连接（occluding junction）的唯一一种。 ?分布：广泛分布在各种上皮细胞，如消化道上皮、膀胱上皮、曲细精管生精上皮的支持 细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端区域、脑毛细血管内皮细胞之间等 ?特征：“焊接线（嵴线）”两个相邻细胞质膜以断续的点状结构连在一起。非点接触处有 10-15nm的细胞间隙。“封闭索sealing strand”由跨膜蛋白颗粒形成，交错形成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，连接相邻细胞，封闭细胞间隙，防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧。 ?参与蛋白：40+种，主要是穿膜蛋白和胞质外周蛋白。穿膜蛋白中有两类已确定，闭合蛋白 &密封蛋白。 闭合蛋白Occludin 65kD 4次穿膜蛋白 自己识别自己C端与N端均伸向细胞质 密封蛋白Claudin 20~27kD 肾小管上皮Mg2+ ?功能：①封闭上皮细胞的间隙，形成一道与外界隔离的封闭带，防止细胞外物质无选择地 通过细胞间隙进入组织，或组织中的物质回流入腔中，保证组织内环境的稳定。②形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。 二、锚定连接anchoring junction ?定义：一类由细胞骨架纤维参与、存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构 ?主要作用：形成能够抵抗机械张丽的牢固粘合 ?主要功能：参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动&发育、分化等过程 ?分布：广泛分布在动物各种组织中，尤其需要承受机械力的组织（eg.上皮、心肌、子宫颈）?蛋白：①细胞内锚定蛋白intracellular anchor protein 在细胞质面与特定的细胞骨架成分（肌动蛋白丝或中间纤维）相连，另一侧与穿膜黏着蛋白连接。②穿膜黏着蛋白transmembrane adhesion protein，是一类细胞黏附分子，其胞内部分与胞内锚定蛋白相连，胞外部分与相连细胞特异 ?分类： （一）黏着连接adhering junction是由肌动蛋白丝参与的锚定连接 1.黏着带adhesion belt ?定义：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞之间形成的一个连续的带装结构 ?蛋白：钙黏着蛋白cadherin。是Ca2+依赖性黏附分子。在质膜中形成同源二聚体。 ?胞内侧的锚定蛋白：α、β、γ连环蛋白(catenins)，α-辅肌动蛋白(actinin)、纽蛋白(vinculin) 等，锚定肌动蛋白纤维 ?作用：维持细胞形态和组织器官完整性。特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张 力的牢固粘合。动物胚胎发育使上皮内陷形成管状、泡状器官原基，对形态发生起重要作用

细胞生物学考研复习笔记

细胞生物学考研复习笔记 ------------翟中和第一章绪论 第二章细胞基本知识概要 第三章细胞生物学研究方法 第四章细胞质膜与细胞表面 第五章物质的跨膜运输与信号传递 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome) 第九章核糖体(ribosome) 第十章细胞骨架(Cytoskeleton) 第十一章细胞增殖及其调控 第十二章细胞分化与基因表达调控 第十三章细胞衰老与凋亡

第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、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。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化

关于医学细胞生物学笔记

第四章、细胞生物学的研究技术 （简单了解，考试题目较简单） 一显微镜 1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察 2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞) 倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动 3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)：适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各 种细胞工程中的显微操作 4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的 某些细胞，实现对某些特定细胞的保留 6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原 二．亚显微结构的观察 1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三.细胞的分离与培养 （1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散）

（2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养 细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH）A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养 B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养 C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的 所含细胞） D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系 四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法 五．细胞连接（cell junction）: A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction） B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中 间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒） C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝 ★第五章、细胞膜及其表面 （重点内容）、 第一节、细胞膜的分子结构和特性 （一）膜的化学组成 （1）膜脂

分子细胞生物学心得

心得 在得知要进行分子细胞生物学的学习之初，我从很多渠道都了解到这是一门难度不低的课程。每次上课，教室基本都坐满了人，足以看出同学们对这门课的重视程度。在老师的讲述下，我逐渐了解到分子细胞生物学是一门研究细胞内细胞器功能以及如何发挥作用的学科。学习的过程中注重记忆和理解。 进行了一段时间的学习后，发现分子细胞生物学的许多基础知识在高中生物和大学里的生物化学里都有涉及。比如细胞组织的基本结构、细胞器的作用等。渐渐，我走入了分子细胞生物学的大门，对细胞活动有了一些基本的概念。明白这门课程的目的是为了让我们掌握正常细胞形态，细胞运行规律等知识，为进一步学习药理学等课程打好基础。 不得不提老师把学习中的重点明确的很好，便于课下去有趋向性地复习。讲到一些难点的时候，老师甚至还亲自板书引领着我们去了解整个细胞生理过程。PPT上的一些动态的图片，也对理解一些复杂的过程有很大的帮助。比如在讲骨骼肌细胞收缩时，通过直观的感受图片上离子的运动，给我留下了十分深刻的印象。 通过一学期的学习,我学到了很多新的知识。分子细胞生物学作为一门新兴学科，有着很大的科研前景。我觉得学习分子细胞生物学培养了我的分子细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。 在分子细胞生物学这门课程的学习方法上，一定要复习，当天讲过的内容如果不及时看一看复习，下次再上课的时候再继续回忆的时候就很痛苦，这一点我是深有体会。我也观察了很多其他的同学。首先老师不要求我们记很多笔记，说他讲的都是书上有的，我们只要上课好好听就可以了。但一些总结之类的笔记，我认为我们同学还是有必要做的，老师有时候PPT上也会有一些总结。做总结，可以把零散的知识系统化，规范化。很多好学的同学还会用各种颜色的记号笔画出书上的重难点，便于复习。当然，有些记忆力特别好的同学，上课听一听后就能基本掌握知识，真是羡慕的很。对大多数同学来说，课后的总结复习都是非常必要的。老师要求自学的部分，也要认真看一看，毕竟也会涉及少量考点，所以更要分配好时间。 对于考试的想法，现在大概知道有名词解释、填空题、问答题等题型。感觉前两者的掌握是相通的。老实说，我自己比较懒，从网上下了每一章的名词解释的总结，复习的时候看一看，按理说，自己总结的话，会对书本的掌握更上一个层次。问答题主要就是理解掌握老师强调的一些重点细胞胜利活动过程机制概念等。这就需要我们在平时的学习中就多多留心。才能在考试中拿到理想的成绩，才能不辜负老师的辛勤付出。

细胞生物学试卷(含问题详解及笔记)

1. 哪一年美国人S. Cohen和H. Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达，从而揭开基因工程的序幕。 A.1970 B.1971 C.1972 D.1973 2. DNA双螺旋模型是J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年美国人提出的 A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 3. 以下哪些是当代细胞生物学研究的热点 A.细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 F.核型与带型 4. 减数分裂是谁发现的 A.O. Hertwig B.E. van Beneden C.W. Flemming D.E. Strasburger 5. 第一台复式显微镜是谁发明的。 A.詹森父子J.Janssen和Z.Janssen B.虎克R. Hook C.列文虎克A. van Leeuwenhoek D.庇尼西G. Binnig 6. 以下谁没有参与细胞学说的提出 A.斯莱登M. J. Schleiden B.斯旺T. Schwann C.普金叶J. E. Pukinye D.维尔肖R. Virchow 7. 哪一年德国人M. Knoll和E. A. F. Ruska发明电子显微镜 A.1941 B.1838 C.1951 D.1932 8. 细胞生物学 A.是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学 B.包括显微、超微、分子等三个层次的研究 C.一门高度综合的学科，从细胞的角度认识生命的奥秘 D.1838/39年细胞学说提出，标志着细胞生物学的诞生 9. 第一个看到细胞的人是 A.克R. Hook

细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章

Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 （1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质 主要含有： （1）与代谢有关的许多酶 （2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构

细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 （1）蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

（2）锚定细胞质骨架 （3）蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化（防止水解） 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白

热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 （一）内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小

1997-2016年武汉大学661细胞生物学考研真题及答案解析-汇编

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细胞生物学之笔记--第5章

第五章细胞的内膜系统与囊泡转运 第一节内质网 #内质网膜的蛋白分析， 表明膜中含有酶至少30多种，分三种类型 ①与解毒相关的酶系氧化反应电子传递酶系 ②与脂类物质代谢功能相关eg 脂肪酸CoA连接酶 ③与碳水化合物代谢功能相关葡萄糖-6磷酸酶（内质网的主要标志酶） 内质蛋白（reticulo-plasmin） #内质网的形态结构 ①膜性三维管网结构系统，基本“结构单位”-小管（ER tubular）、小泡（ER vesicle）扁囊（ER lamina）平均厚度5~6nm ②内质网向内与核膜沟通，向外与高尔基体、溶酶体等转换成分 ③同一组织细胞中，内质网的数量和结构的复杂程度往往与细胞的发育程度成正相关 #内质网的基本类型 根据电镜观察，内质网分为粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, RER) 和滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum, SER) ①糙面内质网表面有核糖体附着 多呈扁平囊状，参与分泌型蛋白质和多种膜蛋白的合成、加工和转运 分泌肽类激素和蛋白的细胞中，RER高度发达；肿瘤细胞、未分化细胞则很少 ②光面内质网是呈表面光滑的管泡样网状形态结构 滑面内质网与粗面内质网相通，是多功能细胞器；在不同细胞或不同生理期，结构分布和发达程度差别很大 ※有的细胞以RER为主，有的以SER为主，随着生理状态改变，两者可以互相转换 ③某些特殊的组织细胞中存在内质网的衍生结构 髓样体（myeloid body）见于视网膜色素上皮细胞 孔环状片层体（annulate lamellae）出现于生殖细胞、快速增值细胞、某些哺乳动物的神经元和松果体细胞及一些癌细胞

细胞生物学(翟中和完美版)笔记

细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。

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细胞生物学复习资料 细胞生物学绪论 一、名词解释 1、细胞生物学：以细胞为研究对象，从细胞整体水平、亚显微结构水平、分子水平三个层面来研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。 3、基因芯片：又称DNA芯片、DNA微阵列，是生物芯片中发展最成熟以及最先进入应用和商品化的领域。 二、简答题 1、精准医疗定义：以个人基因组信息为基础，结合蛋白质组，代谢组等相关内环境信息，为病人量身设计出最佳治疗方案的医疗模式。 特点：具有精准性和便捷性： 1、通过基因测序可以找出癌症的突变基因，从而迅速确定对症药物，省去患者尝试各种治疗方法的时间，提升治疗效果； 2、只需要患者的血液甚至唾液，无需传统的病理切片，因而减少诊断过程中对患者身体的损伤。 3、显著改善癌症患者的诊疗体验和诊疗效果，其发展潜力大。 目标：注重向人们提供更精准、更安全高效的医疗健康服务，建立国际一流的精准医学研究平台和保障体系，自主掌握核

心关键技术，研发国产新型防治药物、疫苗、器械和设备，形成中国制定、国际认可的疾病诊疗指南、临床路径和干预措施。 应用： 1、癌症治疗 2、药物筛选 3、疾病模型建立：(1)罕见病疾病模型建立 (2)肿瘤疾病模型建立 2、分辨率定义：区分开两个质点间最小距离的能力提高分辨率的方法：(1)增大物镜的数值孔径 (2)缩小光照的波长适宜的放大倍数：所使用的物镜数值孔径的500~1000倍 3、细胞生物学具体研究方法有哪些，有何应用？ 1、细胞形态结构观察法：(1)光学显微镜技术(2)电子显微镜技术(3)扫描探针显微镜 2、细胞组分分析法 3、细胞培养 4、细胞工程与显微镜操作技术 5、功能基因组学技术 4、电镜与光镜的比较 第四章细胞膜与物质穿膜运输 一、名词解释 1、红细胞膜骨架：由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架位于质膜内侧，参与维持质膜形状并协助质膜完成多种生理功能。

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第二章细胞生物学实验技术 一、名词解释 1．显微分辨率（microscopic resolution）---在一定条件下利用显微镜所能看到的精细程度。 2．放射自显影技术（autoradiography）---用于整个细胞时，可以确定放射性标记物在细胞内的定位。用于凝胶或琼脂平板时，能鉴定出放射性的条带或菌落。 3．双向凝胶电泳（two-dimensional electrophoresis）---根据分子质量及等电点的不同将复杂的蛋白质混合物分开。这种高分辨率的技术能够分离同一混合物中的上千种蛋白质。 4．倒置显微镜（inverted microscope）---一种主要用于观察培养瓶或培养皿中的活细胞生长及分裂状态的特殊显微镜。与普通光镜相比，其光源、聚光镜和物镜的位置是倒置的，即光源在上，物镜在载物台的下方。另外，其聚光镜和物镜有较长的工作距离，以方便放置有一定厚度的培养瓶。 二、简答题 1．电子显微镜为何不能观察活标本？ 因为电镜样品的观察室要求高度的真空条件。 2．简述冷冻蚀刻术的原理和方法。 冷冻蚀刻（freeze－etching）技术是在冷冻断裂技术的基础上发展起来的更 复杂的复型技术。如果将冷冻断裂的样品的温度稍微升高，让样品中的冰在真空 中升华，而在表面上浮雕出细胞膜的超微结构。当大量的冰升华之后，对浮雕表 面进行铂一碳复型，并在腐蚀性溶液中除去生物材料，复型经重蒸水多次清洗后，捞在载网上作电镜观察。 3．比较投射电子显微镜和扫描电子显微镜。 答：都是用于放大与分辨微小结构，都是通过标本电子束的影响来探测标本 结构。 TEM：电子束穿过标本，聚焦成像于屏幕或者显像屏上。用于研究超薄切片 标本，有极高的分辨率，可给出细微的胞内结构。 SEM：电子束在标本表面进行扫描，反射的电子聚焦成像于显像屏上。可以 反映未切片标本的的表面特征。 4．扫描隧道显微镜的工作原理及其优越性是什么？ 扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope，STM）由Binnig等1981年发明，是根据量子力学原理中的隧道效应而设计制造的。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有一指数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1~0.2nm，纵向可达0.001nm。它的优点是三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察，而普通电镜只能观察制作好的固体标本。 优越性：1)高分辨率原子级分辨率，横向为1埃，纵向为0.1埃。2)可直接绘

细胞生物学笔记

细胞生物学笔记 第一章 真核细胞的核酸遗传物质有膜包裹，这是与原核细胞的差别。 电子显微镜利用短波长电子束可以观察到比可见光小十万分倍的物质。 第二章 人体必需元素：碳氢氧氮磷钾硫钙镁。 人体90%是水，老人75%。分为结合水、自由水。心脏含水率79%。 糖类分为单糖、寡糖、多糖。糖还有润滑保护作用。 脂类不溶于水，溶于脂溶性溶剂，包括脂肪和类脂。脂肪一个分子甘油和三个脂肪酸组成中性脂。人体和动物碳原子数为4-24个，都为偶数。类脂是脂肪衍生物，包括磷脂、糖脂、类固醇。 类固醇有胆固醇和胆汁酸等。胆固醇是最重要的类固醇，是所有激素、酮类的原料，其中维生素D就是以胆固醇为原料合成的。 蛋白质占细胞干重50%，蛋白质含有磷和硫，还有一些金属元素。其中N氮的含量较为恒定，一般是16%。

组成蛋白质的氨基酸有20多种，这二十多种又称基本氨基酸。一般在α碳原子上有一个氨基NH2和一个羧基COOH组成。 蛋白质分为一级结构，二级结构，三级结构，等等。一级结构有一个肽键和一个二硫键组成。二级结构是在一级结构的基础上螺旋或折叠形成的。 蛋白质受物理或化学因素的影响，会遭到破坏，成为蛋白质变性，本质是破坏非共价键和二硫键。如果变性条件不剧烈，变性是可逆的（复性），如果剧烈持久，变性则是不可逆的。 酶是具有高效催化作用的大分子物质。传统意义上的酶是蛋白质，但现代研究发现，RNA 和肽类抗生素等竟然也具有催化作用。 与无机催化剂相比，酶的催化效率高，专一性强。反应条件温和，但稳定性差，外界的强烈干扰可使酶失去活性。 酶的缺乏可能引起疾病，如急性胰腺炎。酶对诊断疾病也有作用，如急性胰腺炎、肝炎、心肌炎。 核酸是遗传变异生长发育的重要物质。包括脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA两大类。核酸是有多个核苷酸头尾相连组成的链状化合物。人类的DNA大约有3*10^9个核苷酸。RNA 平均长度为2000个核苷酸（比DNA小很多）。 核酸经水解，得到核苷酸。核苷酸被水解产生核酸和磷酸。如果进一步水解，产生核糖与脱氧核糖还有含氮碱。 碱基是含氮的杂环化合物。属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。 核苷是有核糖或脱氧核糖与碱基缩合而成。核苷和磷酸再结合就形成了核苷酸。 核苷酸的功能：作为核酸的分子成分，为反应提供能量。用于细胞信息传递，参与构成辅酶，参与代谢调控。 核酸的种类：DNA和RNA。 DNA是个长链。一级结构脱氧核糖核酸的组成及排列顺序。也称碱基序列。二级结构是双螺旋机构。它是20世纪最伟大的发现之一。三级结构是双螺旋的进一步扭曲，是螺旋的螺旋。

全面完整细胞生物学第四版笔记

《细胞生物学》 一、第一章绪论 (一)细胞生物学研究得内容及现状——主要说明细胞生物学就是研究与揭示细胞基本生命活动规律得科学。因为细胞就是生命体结构与功能得基本单位,一切疾病与发病机制也就是以细胞病变为基础,所以细胞得研究即就是生命科学得出发点,主要研究内容可归为①生物膜与细胞器(生物膜就是细胞重要得结构基础,细胞器就是认识细胞结构与功能得重要组成部分)②细胞信号传递了解基本生命活动得分子机制与揭示生命得本质有重要得理论意义,转导基础为蛋白质与蛋白质之间得复杂得相互作用,就是通过复杂得信号转导网络系统而实现得,呈现高度得非线性关系。③细胞骨架体系(包括细胞质骨架与核骨架),维持细胞形态,保持细胞内部结构、④细胞核,染色体及基因表达—-细胞核为遗传物质DNA储存与复制得场所与ＲNＡ转录与加工得场所;染色质为遗传物质得载体,核仁转录ｒRNA与组装核糖体亚单位、核孔复合体为核质之间物质交换与信息交流得门控通路,ＤNＡ结合蛋白可分为组蛋白与非组蛋白。⑤细胞增殖及调控—就是了解生物生长发育得基础,就是研究癌变及逆转得重要途径、⑥细胞分化及干细胞生物学-实质在于信号介导下由组合调控引发得组织特异性基因得表达。⑦细胞死亡—为主动过程,主要有细胞凋亡,细胞坏死,自噬性细胞死亡三个方式,以维持生物体正常得生长发育,自稳态得维持,免疫耐受得形成及肿瘤监控等过程。⑧细胞衰老-－就是研究人、动植物生命得基础⑨细胞工程—用人工方法使不同细胞基因或基因组重组形成杂交细胞或将基因或基因组由一种细胞转移至另一种细胞中,使之跨越种间障碍,产生新得遗传性状,如动物体细胞杂交实验与哺乳生物体得克隆⑩细胞得起源与进化。 (二)细胞学与细胞生物学发展简史—分为三个阶段(生物科学时期、实验生物学时期、现代生物学时期)

翟中和细胞生物学笔记(全)

第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有 了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、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。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程 总趋势 细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学) 相互渗透与交融是总的发展趋势。 重点领域

?染色体DNA与蛋白质相互作用关系 —主要是非组蛋白对基因组的作用 ?细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 ?细胞信号转导的研究 ?细胞结构体系的组装 美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索，全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是： 细胞信号转导（signal transduction）； 细胞凋亡（cell apoptosis）； 基因组与后基因组学研究（genome and post-genomic analysis）。 美国国立卫生研究院（NIH）在1988年底发表的一份题为《什麽是当今科研领域的热门话题？》（―What is popular in research today？‖）的调查报告中指出，目前全球研究最热门的是 三种疾病： ?癌症（cancer） ?心血管病（cardiovascular diseases） ?爱滋病和肝炎等传染病 （infectious diseases：AIDS，hepatitis） 五大研究方向： ?细胞周期调控（cell cycle control）； ?细胞凋亡（cell apoptosis）； ?细胞衰老（cellular senescence）； ?信号转导（signal transduction）； ?DNA的损伤与修复（DNA damage and repair） “细胞学说”的基本内容 认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞 发育而来,并由细胞和细胞产物所构成； 每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它―自己的‖ 生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益； 新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。

细胞工程复习笔记

绪论●1 生物工程（生物技术） ●生物技术是以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理生产生物制品和创造新物种的一门综合技术。 ●生物技术主要包括：细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程和生物化工程。 ●细胞工程 ●是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或特种细胞产品的一门综合性科学技术。 ●3 细胞工程主要研究内容 ●（1）动植物细胞与组织培养 ●主要包括细胞培养、组织培养和器官培养。 ●（2）细胞融合 ●（3）染色体工程：按人们的需要来添加、削减或替换染色体的一种技术。主要用于新品种的培育。 ●（4）胚胎工程：主要是对动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作获得人们所需要的成体动物，包括胚胎分割、胚胎融合、卵核称植、体外受精、胚胎培养、胚胎移植、性别鉴定、胚胎冷冻技术等。 ●（5）细胞遗传工程：主要包括克隆和转基因技术。 4 细胞工程的重要应用 上篇：植物细胞工程 ●第一章实验室设置及常规技术 ●1 实验设置 3 培养基的配制都是由无机营养（大量元素、微量元素）、有机营养（碳源、维生素、氨基酸）和激素这几大类成分构成。此外，必要时还需向培养基中加入一些复合的有机物或天然提取物， 4材料、器械的消毒与无菌操作 第二章细胞的全能性与脱分化、再分化 ●1 细胞的全能性及其表达 植物细胞全能性学说细胞全能性的概念 ●4 植物细胞的脱分化 ●所谓细胞脱分化（dedifferentiation）是指在离体培养条件下，分化细胞失去其原有分化的典型特征，转变为分生状态，形成胚性细胞团或愈伤组织的现象。脱分化后的细胞，经过分裂，产生无组织结构、无明显极性的细胞团称为愈伤组织。 分化细胞的脱分化需要两个条件：创伤和外源激素。 影响植物细胞脱分化和再分化的因子 主要包括内因和外因两个方面。内因主要指植物的遗传特性和生理状态。外因主要包括植物细胞营养条件（无机营养、有机营养、植物激素、天然提取物等）和环境条件（渗透压、酸碱度、温度、湿度、光照等）植物组织培养与快速繁殖 ●1 植物组织培养的基本概念与步骤 ●植物组织培养： ●指在无菌条件下，将离体的植物器官（如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等）、组织（如胚乳、皮层等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟和未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导产生愈伤组织或完整植株的