细胞质膜
简述细胞膜的生理作用
1.限定细胞的范围，维持细胞的形状
2.具有高度选择性，（为半透膜）并能进行主动运输使细胞内外形成不同离子浓度并保持细胞内物质和外界环境之间的必要差别
3.是接受外界信号的传感器，使细胞对外界环境的变化产生适当的反应
4.与细胞新陈代谢、生长繁殖分化及癌变等重要生命活动密切相关
生物膜的化学组成及其特点和意义
构成生物膜的主要成分是脂类和蛋白质。
其中脂类包括磷脂、糖脂和硫脂等，几乎都是两性分子，在水相中磷脂分子亲水的头部朝向水相，疏水的尾部相对，自发排列成疏水双分子层，而且双分子膜一旦破损也能自我闭合。磷脂双分子层的这种自我装配、自我闭合的特点赋予细胞细胞膜对细胞起保护作用，使每一个细胞成为一个相对独立的整体。脂双层分子具有流动性，有利于嵌在膜内的功能蛋白的旋转和转移，便于其发挥相应的作用
细胞膜中的蛋白质多种多样：从组成看有单纯蛋白质、糖蛋白和脂蛋白等。从结合状态看有不同的镶嵌方式；从功能来分，有载体蛋白、受体蛋白和各种酶等。由此保证有控制细胞内外的物质交换的作用和细胞间相互识别以及传递各种信息的作用、感受和传递各种刺激的作用等多种功能，还使细胞具有多样性，保证了不同组织细胞和不同发育时期细胞膜功能的差异性。
生物膜的基本结构特征是什么？与它的生理功能有什么联系？（指导）
生物膜的基本结构特征：1.磷脂双分子层组成生物膜的基本骨架，具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭膜系统的性质，以非极性尾部相对，极性头部朝向水中。这一结构特点为细胞核细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境，使细胞与外界、细胞器与细胞器之间有了一个界面
2.蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或者结合与表面，蛋白质的类型、数量多少、蛋白质分布的不对称性以及脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性和功能，这些结构有利于物质的选择运输，提供细胞识别位点，为多种酶提供了结合位点，同时参与形成不同功能的细胞表面结构特征。
细胞质膜的基本特征与功能
一、膜的流动性
1.膜脂的流动性
膜脂的流动性主要是指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本省的性质决定的，一般来说，脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。各种膜脂有具有其不同的相变温度，鞘脂的相变温度一般高于磷脂。
膜脂的流动性是生长细胞完成包括生长、增殖在内的多找那个生理功能所必需的，在细菌和动物细胞中常常通过增加不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。
方法：用荧光素标记磷脂分子
2.膜蛋白的流动性
一系列实验证明了膜蛋白的流动性。荧光抗体免疫标记实验就是其中一个典型的例子。用抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光）和抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（显红色荧
光）分别标记小鼠和人的细胞表面，然后用灭活的仙台病毒介导两种细胞融合，10min后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散，40min后已经分辨不出融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域，如果加上不同的滤光片则显示红色荧光或绿色荧光都均匀分布在融合细胞表面，这一实验清楚地显示了与抗体结合的膜蛋白在质膜上的运动。
另外，实验表明，膜蛋白在脂双层二维溶液中的运动是自发的热运动，不需要细胞代谢产物的参加，也不需要输出能量。
在某些细胞，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，即所谓成斑现象，或聚集在细胞的一端，即成帽现象。成斑现象与成帽现象进一步证实了膜蛋白的流动性。
实际上并非所有的膜蛋白都像在体外人-鼠融合细胞质膜上那样运动，在极性细胞中，质膜蛋白被某些特殊的结构如紧密连接限定在细胞表面的某个区域。
用非离子去垢剂处理细胞使细胞膜系统崩解，多数膜蛋白流失，但仍有部分膜蛋白结合在细胞骨架上。细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。
二、膜的不对称性
膜脂和膜蛋白在生物膜上呈不对称分布：同一种膜脂在脂双层中的分布不同；同一种膜蛋白在脂双层中的分布都有特定的方向或拓扑学特征；糖蛋白和糖脂的糖基部分均位于细胞质膜的外侧
1.膜脂的不对称性：是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不对称分布，多数磷脂存在于脂双层的内外两侧，但某一侧往往含量高一些，并非均匀分布。
2.膜蛋白的不对称性：所有的膜蛋白，无视是外在膜蛋白还是内在膜蛋白在脂膜上都呈不对称分布。与膜脂不同，膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在脂膜上都有一定的方向性。如细胞表面的受体、膜上载脂蛋白等，都是按照一定的取向传递信号和转运物质。与质膜相关的酶促反应也都发生在膜的某一侧面，特别是质膜上的糖蛋白或者是糖脂，其糖残基均分布在脂膜的ES面，它们与细胞外的胞外基质，以及生长因子、凝集素和抗体等相互作用，如人的ABO血型抗原。
各种生物膜的特征及其生物学功能主要是由膜蛋白来决定的，膜蛋白的不对称性是在它们合成时就已经决定，在随后的一系列转运过程中其拓扑学结构湿重保持不变直至蛋白质降解，而不会像膜脂那样发生翻转运动。膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。
细胞质膜的基本功能
细胞质膜作为细胞内外边界，与内膜系统相比其结构更加复杂，功能更为多样。细胞质膜的主要功能概括如下：
1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境
2.选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，其中伴随着能量物质的传递
3.提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传导；病毒等病原微生物识别和侵染特异
4.介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接
5.为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序的进行
6.质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构
7.膜蛋白的异常与某些传染病、恶性肿瘤、自身免疫病甚至神经退行性疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。
试比较单位膜模型结构与流动镶嵌模型的优缺点（指导）
单位膜模型的主要内容：两暗一明，细胞共有，厚约7.5nm，各种膜都具有相似的分子排列和起源
优点在于它把膜分子结构同模的电镜图像联系起来，能对膜的某些属性做出适当的解释。
单位膜模型的不足点：1.膜是静止的，不变的。但是在生命系统中一般功能的不同常伴随着结构的差异，这样共同的单位膜结构很难与膜的多样性和特殊性结合在一起2.膜的厚度一致：不同的膜厚度完全不一样，变化范围在5-10nm 3.蛋白质在脂双层分子上位伸展构型，很难理解有活性的球状蛋白质怎样保持其活性，通常蛋白质形状的变化会导致其活性发生深刻的变化
流动镶嵌模型的主要内容（基本要点）：脂双层分子构成膜的基本骨架，蛋白质分子或镶嵌在在表面或部分或全部嵌入其中或横跨整个脂类层。
优点：1.强调膜的流动性：认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，细胞膜是由流动的脂类双分子层中镶嵌着球蛋白按二维排列组成的，脂类双分子层像清油般的液体，具有流动性，能够迅速地在膜平面进行侧向运动 2.强调膜的不对称刚性：大部分膜是不对称的，在其内部及其外表面具有不同功能的蛋白质，脂类双分子层、内外两层也是不对称的。
研究方法：利用冷冻蚀刻法可显示出膜上有球形颗粒，另外用示踪法表明膜的结构形态在不断地发生变动。
脂双层模型
Gorter和Grendel用有机溶剂抽提人的红细胞质膜的膜脂成分，以便测点膜脂单层分子在水面的铺展面积，发现它是红细胞的二倍，这一结果提示了质膜是由双层脂分子构成的三明治模型
随后，人们发现质膜的表面张力比油-水界面的表面张力低得多，已知脂滴表面如吸附有蛋白成分则表面张力降低，因此Davson和Danielli推测，质膜中含有蛋白质成分并提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的三明治式的质膜结构模型。
外在蛋白、内在蛋白、脂锚定蛋白
其实膜蛋白可以分为三类，外在膜蛋白或称膜周边蛋白、内在膜蛋白或称整合膜蛋白和膜锚定蛋白。
外在膜蛋白为水溶性蛋白，靠离子键或其它比较弱的键与膜表面的膜蛋白分子或者莫脂分子结合。
膜锚定蛋白是通过与之共价相连的脂分子插入到膜的脂双分子中，而锚定在细胞质膜上，其水溶性的蛋白质部分位于脂双层外侧。
跨膜蛋白的一般结构特点
目前所了解的内在膜蛋白都是跨膜蛋白，跨膜蛋白在结构上可分为：胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域三个组成部分,它与膜的结合方式主要有：
1.跨膜蛋白的跨膜结构域与脂双分子层的疏水核心的相互作用，这是内在膜蛋白与膜脂结合的最嘴要最基本的结合方式。
2.跨膜结构两端携带正电荷的氨基酸残基，如精氨酸、赖氨酸等磷脂分子带负电的极性头部形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙离子、镁离子等阳离子与带负电的磷脂极性头部相互作用。
3.某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入脂双层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力。
细胞膜相关的膜骨架
细胞质膜特别是膜蛋白常常与膜下结构（抓要是细胞膜骨架系统）相互联系、协同作用，并形成细胞表面的某些特化结构以完成特定的功能。这些特定的结构包括膜骨架、鞭毛和纤毛等，与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换和信息传递等功能相关膜骨架是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它从力学上参与维持细胞质膜的性状并协助质膜完成多种生理功能，
早期人们借助光学显微镜层注意到细胞质膜下的厚的、观察不到任何细胞结构的“溶胶层”，又称细胞的皮层。电镜出现以后，才发现质膜下的溶胶层中含有丰富的细胞骨架纤维（如微丝),这些骨架纤维通过膜骨架与质膜相连。多数细胞的细胞质膜下，也都存在精细而复杂的细胞骨架网络，但至今为止，对膜骨架研究最多的还是哺乳动物的红细胞。
质膜结构研究实例——哺乳类红血球的质膜、方法以及结果
首先，红细胞负责把氧气从肺运送到体内各组织，同时把细胞代谢产生的二氧化碳运回肺中。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和内膜系统，所以红细胞的质膜是最简单最易研究的生物膜。
正常情况下，红细胞成双凹型的椭球形状，直径约7um，可以通过比自己更小的毛细血管。红细胞质膜具有很好的弹性又具有较高的强度，红细胞质膜的这些特性很大程度上是由膜骨架赋予的。
红细胞的质膜与膜骨架比较容易纯化、分析。当细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和胞内其他可溶性蛋白。这是红细胞仍保持原来的基本性状和大小，这种结构称为血影。因此红细胞为研究质膜的结构及其与膜骨架的关系提供了理想的材料。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析血影的蛋白值成分显示：红细胞膜蛋白主要包括血影蛋白或称虹膜肽、锚蛋白、带3蛋白（主要促进阴离子的穿膜运输）、带4.1蛋白、带4.2蛋白和肌动蛋白。此外还有一些血型糖蛋白。
血影蛋白和肌动蛋白不是内在膜蛋白，比较容易除去，但此时的血影的形状变得不规则，说明这两种蛋白质在维持膜的形状及固定其他膜蛋白的位置方面起重要作用，膜骨架主要包括血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白。
血影蛋白是附着在红细胞质膜内表面的一种纤维蛋白，含量较大，约占膜结合蛋白的百分之25，是构成红细胞脂膜内侧网架的主要蛋白质，其功能是红细胞保持双凹盘状外形，并能有效耐受毛细血管的挤压应力。
带 4.1蛋白和一种称为内收蛋白的蛋白质与之相互作用大大加强了肌动蛋白与血影蛋白的结合力，由于肌动蛋白纤维上存在多个与血影蛋白结合的位点，所以可以形成一个网络状的膜骨架结构。
膜骨架结构与细胞膜之间的连接主要通过锚蛋白，锚蛋白有两个功能性的结构域，一个能紧密地而且特异地狱血影蛋白中的一个亚基位点相连。另一个结构域则与带3蛋白中伸向胞质面的一个位点紧密连接，从而使血影蛋白网架与细胞质膜完全联系在一起。
红细胞的质膜的刚性与韧性主要由质膜蛋白与膜骨架复合体的相互作用实现。
物质运输
物质经过质膜进出细胞的运输活动主要有两种方式：一个是大分子和颗粒物质的膜泡运输，另一种是离子和小分子的穿膜运输。
大分子与颗粒物质的运输
真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子颗粒性物质的跨膜运输，如蛋白质、多核苷酸、多糖等。在转运过程中，物质包裹在脂双层膜包被的囊泡中，因此又称膜泡运输。这种运输方式常常可以同时转运一种或一种以上数量不等的大分子甚至颗粒型物质，因此也有人称之为批量运输。
膜泡运输涉及生物膜的断裂和融合，是一个耗能的过程。
所谓胞吞作用，就是细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒型朱武或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动，
而胞吐作用则是细胞内合成的生物分子（蛋白质和脂等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程，
胞吞作用的类型：如果吞入的物质是颗粒性的（直径往往大于250nm）则称吞噬作用，如果吞入的物质是可溶性物质和悬浮的大分字（直径一般小于150nm），则成为胞饮作用
吞噬作用
吞噬作用是一类特殊的胞吞作用。通过吞噬作用形成的胞吞泡叫做吞噬体
对于原生动物，细胞通过吞噬作用将胞外的营养物质摄取到吞噬体，最后在溶酶体中消化降解成小分子物质供细胞利用。
吞噬作用是原生生物摄取食物的一种方式。在高等多细胞生物体中，吞噬作用往往发射管于巨噬细胞和中性粒细胞，其作用不仅是摄取营养物质，主要是清除侵染机体的病原体以及衰老或凋亡的细胞。
胞饮作用
根据胞吞的物质是否具有专一性，可将胞吞作用分为受体介导的胞吞作用和非特异性的胞吞作用。
受体介导内吞
细胞周围的某些物质，作为诱导物首先同质膜上的受体发生专一性的结合或靠静电吸引力同质膜上的糖蛋白结合，然后再细胞内微丝的作用下，结合部位质膜向内凹陷，包围这些物质形成胞饮小泡，进入细胞内部。与质膜受体作用的物质称为配体。
受体介导内吞开始时一般在内吞质膜的细胞质面结合成笼蛋白（网格蛋白），形成有被小窝，小泡不断深陷，形成有被小泡。
内吞过程的第一步是，细胞外液体大分子同细胞表面的受体互补结合，形成配体-受体复合物，擦浴不同类型受体介内吞的受体有25种以上，其中有的受体只有同配体结合以后才能向衣被小窝集中。衣被小窝是质膜向内凹陷的部位，凹陷处的质膜内表面负有一层成笼蛋白（也叫网格蛋白）
受体结合配体之后，受体分子变成适合同衣被小窝结合的类型，由此可见，衣被小窝有筛选受体蛋白的功能。衣被小窝进一步内陷（胞质内陷可能是成笼蛋白牵引所致），掐断（被缢断蛋白收缩）后相称衣被小泡，将配体物质包在胞内。
衣被小泡一旦形成，成笼蛋白衣随即脱去，成笼蛋白分子返回到质膜下方，重又参与形成新的衣被小泡。
有被小泡的衣被组成成分中，除了有成笼蛋白外，还有另一种蛋白叫衔接蛋白。衔接蛋白和成笼蛋白一样参与衣被的组成。它介于成笼蛋白与配体-受体复合物之间，起链接作用。不同于成笼蛋白的是，衔接蛋白有不同的类型，可分别结合不同类型的序列。
跨膜受体蛋白的细胞质端由一个由4个氨基酸残基组成的序列，此序列式发生内吞作用的信号。
胞饮泡进入细胞内后，首先同早期内吞体融合，然后经过3条途径产生3种不同的归宿：1.与溶酶体融合，质膜和配体-受体复合物被消化降解 2.在早期内吞体中配体与受体分离，带有受体的膜泡通过外排又回到原来的细胞表面，重新补充了内吞时使用过的质膜。因而内吞和外排形成了一个膜的再循环3.配体-受体复合物不分解，经过内体仍包在小泡内，在细胞的另一侧，小泡与质膜融合，配体与受体分离被外排到细胞外，这种物质转运过程称物质的穿胞运输。
受体介导的胞吞作用也可以被某些病毒所利用，一些病毒就是利用这种胞吞途径侵染细胞的。
穿胞运输：是机体内物质运输的一种重要方式。在动物组织中，有的细胞介于两个解剖分区的交接处，细胞具有极性，通过内吞和外排相偶联，把一侧形成的胞饮小泡穿越细胞质，在细胞的另一侧是小泡中的物质释放出去。大鼠中，母鼠向仔鼠提供抗体的过程是物质穿胞运输的典型例证。
胆固醇的吸收与受体介导内吞（受体介导例证）
动物细胞对胆固醇的吸收是研究得比较清楚的一种受体介导内吞。胆固醇是构成膜的一种脂质成分，细胞通过受体介导内吞吸收所需的大部分胆固醇，
血液中的胆固醇与蛋白值结合成颗粒，称为低密度脂蛋白（LDL）
当细胞进行膜合成需要胆固醇时，细胞即合成LDL跨膜受体蛋白，并将其嵌插到质膜中，受体进入质膜后，则向衣被小窝集中。LDL颗粒与受体结合，并随着衣被小窝内陷，衣被小窝从质膜上掐下来，形成衣被小泡。
进入到细胞质的衣被小泡随即脱掉成笼蛋白衣被，而成为平滑小泡，继之小泡同早期内体融合，再经外企内体将LDL送入溶酶体。
在溶酶体中，LDL颗粒中的胆固醇酯被水解成游离的胆固醇而被利用。
细胞对胆固醇的利用具有调节能力，当细胞中的胆固醇积累过多时，细胞即停止合成自身的胆固醇，同时也关闭了合成LDL受体蛋白的合成途径，致使暂停吸收外来的胆固醇。
有的人因为LDL受体编码的基因有遗传缺陷，造成血液中胆固醇含量过高，因而会过早地患动脉粥样硬化症，这种人往往易患冠心病而英年早逝。
胞吐作用
胞吐作用与胞吞作用相反，它是通过分泌泡或其他膜泡与质膜融合将膜泡内的物质运出细胞的过程。真核细胞有从高尔基体反面管网区（TGN）分泌的囊泡向质膜流动并与之融合的稳定过程，通过这种组成型的胞吐途径，新合成的蛋白质和脂质以囊泡形式连续不断地供应质膜更新，从而确保细胞分裂前质膜的生长；
囊泡内可溶性蛋白分泌到细胞外，有的成为质膜外周蛋白，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液。真核细胞除了这种连续性的组成型的胞吐途径，新合成的蛋白质和脂质以囊泡形式连续不断地供应质膜更新，从而确保细胞细胞分裂前质膜的生长；囊泡内可溶性蛋白分泌到细胞外，有的成为质膜外周蛋白，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液。真核细胞除了这种连续的组成型胞吐途径之外，特化的分泌细胞产生的分泌物（激素、黏液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。
真核细胞无论是通过胞吞作用摄取大分子还是通过胞吐作用分泌大分子，都是用过膜泡运输额方式进行的，并且转运的膜泡只与特定的靶膜结合从而保证了物质有序地跨膜转运。此外，当分泌泡或转运膜泡浴质膜融和并通过胞吐作用释放其内含物后，会使质膜表面积增加，但发生在质膜其他区域的胞吞作用则减少其表面积，这种动态平衡对质膜成分的更新和
维持细胞的生存是必要的。
离子和小分子的穿膜运输
除了脂溶性分子和小的不带电荷的分子能以简单扩散的方式直接通过脂双层外，脂双层绝大多数极性分子、离子以及细胞代谢的产物的通透性都极低，形成了细胞的渗透屏障买这些物质的跨膜转运需要质膜上的膜转运蛋白参与。
膜转运蛋白即运输蛋白可分为两类：一类是载体蛋白，一类是通道蛋白，载体蛋白和通道蛋白对溶质的转运机制不同，载体蛋白又称通透酶与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜转运，而后者通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运。
物质穿膜的特点
1.脂溶性越大的分子越容易穿膜。
2.小分子比大分子容易穿膜
3.不带电荷的分子容易穿膜
4.亲水性分子和离子的穿膜要依赖于专一性的跨膜蛋白
水分子不能自由穿过磷脂双层，然而实际上水和其他极性分子相比，其通透性是相当高的，它可经过简单扩散穿过脂双层，水孔蛋白可使水快速穿过脂双层。
物质穿膜运输的类型
物质穿膜运输可根据运输方向与物质浓度的关系而分为主动运输和被动运输。
被动运输是指物质顺浓度梯度，即顺电化学梯度穿膜运输，这一运输活动不消耗细胞本身的代谢能。
被动运输又可因是否有运输蛋白的协助，而分为简单扩散和协助扩散（通道蛋白）两类。
主动运输则是物质逆电化学梯度的穿膜运输，需要消耗细胞的代谢能，并且要转移的载体蛋白的参与。
简单扩散
小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层进出细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助，称为简单扩散。
运输的速率与浓度差成正比，还同物质的油/水分配系数和分子大小有关。油/水分配系数大，分子越小，则穿膜速率越快。
有些疏水性的非极性小分子，如氧气、氮气、苯、甾类激素等，即是以简单扩散的方式穿过膜的无蛋白质的脂双层区。
被动运输（协助扩散）
被动运输是指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜运输方式，又叫协助扩散。被动运输不需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自物质的电化学梯度。借助膜转运蛋白，多种极性小分子和无机离子（如钾离子、钠离子等）包括水、糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物都可以顺着电化学浓度或梯度完成跨膜转运。
此转运膜蛋白就是质膜上的专一性的通道蛋白，其肽链多次穿膜，围城充水小孔，即离子通道，允许一定的离子通过。
实例一：葡萄糖转运蛋白
实例二：水孔蛋白、水分子的跨膜通道
水通过简单扩散的方式缓慢穿过脂双层，但若想获得水的快速转运，则必须借助质膜上的大量水孔蛋白（AQP）以实现快速跨膜转运。水孔蛋白对于细胞渗透压以及生理与病理的调节作用十分重要。
主动运输
离子和代谢物逆电化学梯度穿膜运输，则称为主动运输。主动运输需要消耗细胞的代谢能，故又称代谢关联运输。主动运输需要有跨膜载体蛋白的协助，这些载体蛋白起泵的作用，有选择性地把专一溶质逆浓度梯度进行穿膜运输。这种水解ATP驱动的主动运输称为初级主动运输。
载体蛋白所利用的细胞代谢能量分为ＡＴＰ水解释放的化学键能或膜内外钠离子、氢离子浓度差造成的电化学梯度势能。
利用膜内外钠离子、氢离子浓度差造成的电化学梯度势能的为物质协同运输。
协同运输是指一种物质的逆浓度梯度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度梯度的穿膜运输，二者协同进行，这种物质的主动运输称为次级运输。如果两种溶质的运输方向相同，则又称同向共运输，如细胞对葡萄糖的吸收，即是同钠离子同向穿膜。如相反，则反向运输。
根据能量来源不同，可将主动运输分为：由ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运或偶联转运蛋白）以及光驱动３种基本类型。
细胞的连接
细胞连接是指在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞股价蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间，细胞与胞外基质之间的连接结构。
细胞连接是细胞社会性的结构基础，是多细胞有机体中相邻细胞之间协同作用的重要组织方式，主要存在于上皮细胞间，根据行使功能的不同，细胞连接可分为３大类。
封闭连接
封闭连接时将相邻上皮细胞的质膜紧密得连接在一起，组织溶液中的小分子沿细胞间隙从细胞一侧渗入到另一侧。紧密连接是这种连接的典型代表。
紧密连接又称封闭小带，主要是存在于脊椎动物上皮细胞间以及表细胞间的连接。这种连接环绕细胞表面形成带状区，与其四周相邻细胞构成连。在连接区内，细胞质膜上有许多跨膜蛋白质分子排成分支链锁条与相邻细胞质膜上的连锁条相对应，将细胞间隙密封起来。形成紧密连接的跨膜蛋白称Tj蛋白，目前定性的有两种，即封闭蛋白和密封蛋白。两种蛋白均为4次穿膜的膜整合蛋白，C末端和N末端均伸向细胞质。
封闭连接的作用
1.信号传递：通过与信号传递蛋白的结合起到传递信号的作用
2.调节胞侧运输：通过封闭相邻细胞间的接缝。防止一些大分子在细胞间隙中自由穿行，选择性地让小的分子和离子通过胞侧运输穿越上皮或内皮层
3.间隔作用：由于链锁条的存在，阻止膜蛋白的自由扩散，使其定位于质膜的一定区域中，保持各区域成条的稳定
4.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。
另外隔状连接是广泛存在于无脊椎动物组织中的一种上皮细胞间的密封连接，相当于脊椎动物中的紧密连接。
锚定链接
锚定连接分成与肌动蛋白丝相连的锚定链接以及与中间丝相连的锚定链接
一、肌动蛋白丝相连的锚定连接
1.细胞与细胞之间黏合连接（也称黏合带）：此种链接呈带状，环绕整个细胞，其位置一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。在黏合带处，相邻细胞之间有间隙。间隙两侧的质膜有伸出的跨膜蛋白相互黏合，将相邻细胞的质膜连在一起。间隙中的黏合分子称钙粘蛋白。
黏着带位于上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞间形成了一个连续的袋装结构。与黏着带相连的骨架纤维是肌动蛋白纤维。黏着带的质膜下方尚有与质膜平行排列的肌动蛋白丝束，钙粘蛋白通过附着蛋白组与肌动蛋白丝束相结合。于是，相邻细胞中的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织成了一个广泛的细胞网，把相邻细胞联合在一起。
钙粘蛋白的活性是高度钙依赖性的，当钙缺乏时，分子便发生构型变化，很快可被蛋白质水解酶降解。
2.细胞与基质之间的黏合性连接：叫黏合斑，也叫点接触，使细胞中的肌动蛋白丝和基质连接在一起，连接处的质膜呈盘装，成为黏合斑，又称点状黏合。黏合斑的化学组成有两点不同于黏合连接，一是穿膜蛋白为整联蛋白而不是钙粘蛋白，二是把肌动蛋白束和整联蛋白连接起来的是α-辅肌动蛋白和黏着斑蛋白。
二、与中间丝相连的锚定链接
1.存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管等处的上皮细胞和心肌中
桥粒是连接细胞间的锚定连接方式，最明显的形态态特征是细胞内锚蛋白形成独特的盘状致密斑，一侧与细胞内的中间丝相连，另一侧与跨膜粘附性蛋白质相连，在两个之间形成纽扣样结构，将相邻细胞连接在一起。斑上有中间丝相连，中间丝的性质因细胞类型而异。在大多数上皮细胞中为角蛋白丝，而在心肌细胞中为结蛋白丝。连接处将相邻细胞黏合在一起的为钙粘蛋白的穿膜蛋白，包括桥粒胶蛋白和桥粒黏蛋白，这些蛋白是钙依赖性的。相邻细胞中的中间丝通过细胞质斑和钙粘蛋白构成穿胞细胞骨架网络。
2.存在于上皮细胞基面与结缔组织中
在上皮细胞基面与结缔组织之间有一层由细胞外基质组成的特化结构，即基膜。上皮细胞与基膜之间也存在类似的桥粒结构，叫做半桥粒。它与上皮细胞间的桥粒的不同之处在于：1.只在细胞中形成桥粒结构，故这种桥粒又称半桥粒，其另一侧为基膜 2.穿膜连接蛋白为整联蛋白家族成员而不是钙粘蛋白。整联蛋白是细胞外基质的受体蛋白 3.细胞内的附着蛋白与桥粒中的不同，整联蛋白细胞内区通过网蛋白与中间丝相连。
通讯连接
通讯连接包括间隙连接、化学突出、胞间连丝
间隙连接
间隙连接在动物组织细胞中分布非常广泛，大多数组织都存在间隙连接。在连接处细胞间有2-4nm的缝隙故名。除了骨骼肌细胞与血细胞外，几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接来进行间隙连接。
间隙连接连接最重要的结构成分，是在缝隙中存在着一些由跨膜蛋白构成的通道，从而在细胞间建立了电和代谢偶联结构，因此，间隙连接时细胞间一种具有重要通讯功能的通讯链接。
间隙连接处有许多排列规则的微型管道，将相邻细胞的质膜连接起来。这些管道由相邻细胞各提供一半，每一半都是由6个跨膜蛋白分子围成，围成的结构单元称连接子。利用冷冻断裂法显示，每一间隙连接含有数百个连接子。围成连接子的跨膜蛋白称为连接子蛋白，其肽链α-螺旋4次穿膜。连接子的中央有亲水通道，允许无机离子和相对分子质量小于1000的小分子。如糖、氨基酸、核苷酸和微生素自由穿过通道，但是一些大分子，如蛋白质、核酸和多糖则不能通过。
连接子通道的开关可受到调节，降低细胞基质中的PH或提高细胞质溶质中游离的钙离子的浓度，则间隙连接的通透性立即降低。当细胞受到损伤时，质膜渗漏，细胞中的代谢物流出，细胞外高浓度的钙离子和钠离子进入细胞内，立即引起间隙连接的通道关闭，避免了
殃及相邻的正常细胞造成营养物质的流失。
不同组织中的间隙链接，属性有所差异，这种属性差异与形成连接子的连接子蛋白不同有关。连接子蛋白在结构和功能上极为保守，在培养条件下，具有不同连接子蛋白细胞质仍可形成有功能的间隙连接。间隙连接具有很强的装配能力，具有连接的下拨分开后连接子即解装配，但细胞相聚后，连接子立即自动冲洗装配。
间隙连接在细胞间建立通讯偶联关系，对细胞和机体的生命活动有着重要的影响，其主要功能有以下几个方面：
1.细胞分化（在胚胎早期发育的作用）：多细胞动物由多种细胞构成，这些细胞均是由一个受精卵分裂分化而来，脊椎动物在早期胚胎中即建立起化学和电偶联，建立偶联的细胞群，细胞相互协调发育和分化。
2.协调代谢偶联：间隙允许通过小分子代谢物和信号分子，以实现细胞间代谢偶联或细胞通讯。代谢偶联现象在体外培养细胞中已得到实验验证。
3.电兴奋传导（在神经冲动信息传递中的作用）:在有电兴奋活动的组织内，间隙连接起传导电信号作用，在细胞间建立电偶联。例如在神经末梢存在的这种间隙连接叫做电紧张突触。电紧张突触无须依赖神经递质或信息物质既可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。电传导是瞬息间的活动，因此在保证组织细胞的反应速度和反应的严格痛不会方面有着重要意义。
胞间连丝
植物细胞具有坚韧的细胞壁，因此相邻细胞的质膜无形成像动物细胞间的紧密连接和间隙连接，也不需要形成锚定链接，但植物细胞间仍然需要通讯。除了极少数特化的细胞外，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络。
胞间连丝是由穿过细胞壁的质膜围城的细胞质通道，直径20-40nm。因此植物体可看作是一大的合胞体。通道中有一由膜围成的筒状结构，称为连丝小管。连丝小管的两端各与下拨中的内质网相连。连丝小管具有一定的硬度。连丝小管与胞间连丝的质膜内衬之间，充填又一圈细胞质溶质，成为环孔，内有肌动蛋白和肌球蛋白。肌动蛋白丝螺旋盘绕在连丝小管上。
肌动蛋白丝与肌球蛋白有助于维持胞间连丝结构，胞间连丝的两端孔径较小，称为颈区，颈区质膜内外有辐射排列的蛋白质颗粒，与控制物质颗粒通过胞间连丝有关。
胞间连丝在功能上与动物细胞间的间隙链接类似，一些小分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞传递。某些植物病毒能制造特殊的蛋白质称为移动蛋白，同胞间连丝结合后，可使胞间连丝的有效孔径扩张，使病毒粒自得以通过胞间连丝在植物体内自由扩散和感染。胞间连丝除有为细胞间物质运输提供通道和调节细胞膨压外，还对细胞分化起一定作用
化学突触
化学突触是存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式。它通过释放神经递质来传导神经冲动并因此而得名。在信息传递中，有一个将电信号转化为化学信号，再将化学信号转化为电信号的过程，因此表现出动作电位在传递中的延迟现象。
细胞黏着
同种类型细胞间的彼此黏着是许多组织结构的基本特征。实验表明，细胞可以特异性识别某些细胞的表面，并与其选择地相互作用而忽视另一些细胞。
如将发育中的鸡胚或两栖类胚胎组织取出并解离制成单细胞悬液，然后将不同来源的细胞混合以研究在培养条件下细胞重新聚集的情况。结果发现，两种不同器官来源的细胞最初聚集形成混合的细胞团块。经过一段时间后，同一器官来源的细胞相互识别、黏着，最后从混合团块中自行分选出来。这就是同类细胞的识别与黏着。
在发育过程中，细胞间的识别、黏着、分离以及迁移对胚胎发育及形态建成具有重要作用。无论是受精还是胚泡植入、形态发生、器官形成或成体结构与功能的位置，都离不开细胞识别与黏着。
在胚胎发育过程中，同样通过细胞识别与黏着使具有相同表面特性的细胞聚集在一起形成组织和器官。
细胞识别与黏着的分子基础是细胞表面的细胞黏着分子。细胞黏着分子都是整合膜蛋白，介导细胞与细胞间的黏着或细胞细胞与细胞外基质的黏着，目前已在高等动物发现很多种细胞黏着分子。这些分子通过3种方式介导细胞识别与黏着
相邻细胞表面的同种黏着分子间的识别与黏着（同亲型结合）
相邻细胞表面的不同黏着分子间的相互识别与黏着（异亲型结合）
相邻细胞表面的同种黏着分子借助其他衔接分子的相互识别与黏着（衔接分子依赖性结合）
根据其结构与宫呢个特性，细胞黏着分子分为4大类：钙粘蛋白、选择素、整联蛋白及免疫球蛋白超家族。细胞黏着分子多数需要依赖钙离子或镁离子才起作用，这些分子介导细胞的识别与黏着还能再细胞骨架的参与下，形成细胞连接，如桥粒、半桥粒、黏着带以及黏着斑等结构。
不同黏着分子的比较
钙粘蛋白
特点：介导钙依赖的同亲型黏着；概念蛋白多是是单次跨膜蛋白，常形成二聚体或多聚体，胞外肽链部分折叠形成重复结构域，与钙离子结合，具有E钙粘蛋白、N-概念蛋白、P-概念蛋白等
功能：不同细胞及其不同发育阶段钙粘蛋白种类和数量不同；钙粘蛋白对个体发育具有重要作用，钙粘蛋白种类和数量的调控决定某些胚胎细胞的黏着，影响细胞分化，参与器官形成。
选择素
特点：介导钙依赖的异亲型黏着；选择素是跨膜蛋白，胞外有保守的凝集素样结构域，具有L、P、E三种主要类型
功能：参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着，帮助白细胞聚集到炎症发生部位，参与淋巴细胞归巢现象
免疫球蛋白超家族
特点：介导钙不依赖性的同亲型黏着和异亲型黏着；分子结构具有与免疫球蛋白类似的结构域。
功能：大多数细胞黏着分子介导淋巴细胞和免疫应答细胞间的黏着，VCAM、NCAM和L1介导非免疫细胞间的黏着，在神经组织细胞间的黏着中发挥主要作用。
整联蛋白
特点：普遍存在于脊椎动物细胞表面，介导钙离子或镁离子依赖的异亲型黏着，介导细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间的黏着；有两个亚基形成跨膜异二聚体
功能：通过与胞内支架蛋白的相互作用介导细胞与细胞外基质之间的黏着；整联蛋白介导的典型结构由黏着斑和半桥粒；半数的整联蛋白含有结合RGD的结构域，开辟了以受体-配体相互作用为基础的新的治疗手段；参与信号传导，参与“由内向外”及“由外向内”两种信号传递；整联蛋白与其他表面受体通过多种协同方式刺激细胞产生多种应答。
例1：细胞通过哪些方式产生社会联系，细胞社会联系有何生物学意义?
细胞主要通过封闭连接、锚定连接、通讯连接等主要方式产生社会联系。细胞通讯和信号转导是细胞社会联系的核心问题
细胞社会联系的生物学意义在于提供过了细胞之间物质和信息交换的通道。在多细胞生物中，没有一个孤立的细胞，细胞彼此之间通过各种连接方式产生社会联系。
例2 细胞链接有那几种类型，各由什么功能？
封闭连接：紧密来那姐是封闭连接的主要形式。紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一段扩散到另一端，因此起到重要的封闭作用；同时还将上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使其各自不同的膜功能，因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。
锚定链接：根据参与的细胞骨架成分的不同分为中间丝相连的锚定连接（如桥粒和半桥粒）、与肌动蛋白纤维相连的锚定连接（如黏着带和黏着斑）。主要功能为分散细胞间或细胞与细胞外基质间的分散作用力
通讯连接包括间隙链接、植物细胞中的胞丝连接及化学突触三种形式，主要功能欸进行细胞间的信号传导。
第二章 1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ 1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位 2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，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，细胞具有遗传的全能性 5）没有细胞就没有完整的生命 6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系 7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系 2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ 一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与技能是：细胞膜、DNA与RNA、一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需的酶，可以推算出一个细胞所需的最小体积的最小极限直径为140nm~200nm，而现在发现的最小的支原体的直径已经接近这个极限，因此比支原体更小更简单的结构似乎不能满足生命活动的需要。 3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。 病毒与细胞的区别：（1）病毒很小，结构极其简单；（2）遗传载体的多样性（3）彻底的寄生性（4）病毒以复制和装配的方式增殖 4、试从进化的角度比较原核细胞。古核细胞及真核细胞的异同 第四章 1.何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合? 内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白，只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。 结合方式：膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用（疏水作用）；跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头部形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙镁等阳离子与带负电的磷脂极性头部相互作用（静电作用）：某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入膜双分子层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力 2.生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。 1）膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加 不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。 膜蛋白的流动：荧光抗体免疫标记实验；成斑现象(patching)或成帽现象(capping) 2）膜的流动性受多种因素影响：细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。 3）膜的流动性与生命活动关系：信息传递；各种生化反应；发育不同时期膜的流动性不同 3.细胞表面有哪几种常见的特化结构？ 细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。 第五章 1.比较载体蛋白与通道蛋白的异同 相同点：化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中，都有控制特定物质跨膜运输的功能。 不同点：载体蛋白：与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜运输。 通道蛋白：①通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运 ②具有极高的转运效率 ③没有饱和值 ④离子通道是门控的（其活性由通道开或关两种构象调节） 2.比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族的异同。 （1）相同点：①都是跨膜转运蛋白②转运过程伴随能量流动③都介导主动运输过程④对转运底物具有特异性⑤都是ATP驱动泵 （2）不同点：①P型泵转运过程形成磷酸化中间体，V型，F型，ABC超家族则无 ②P型，V型泵，ABC超家族都是逆电化学梯度消耗ATP运输底物，F型泵则是顺电化学梯度合成ATP ③P型泵主要负责Na+,K+,H+,CA2+跨膜梯度的形成和维持，V型，F型只负责H+的转运，ABC超家族转运多种物质 3.说明钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 工作原理：在细胞内侧α亚基与钠离子相结合促进ATP水解，α亚基上的天冬氨酸残基引起α亚基的构象发生变化，将钠离子泵出细胞外，同时将细胞外的钾离子与α亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将钾离子泵进细胞，完成整个循环。钠离子依赖的磷酸化和钾离子依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每一个循环消耗一个ATP分子泵出三个钠离子和泵进两个钾离子。
浅谈细胞生物学未来情况 11生科111003015 康明辉 摘要：著名生物学家威尔逊早在20世纪20年代就提出“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学。细胞生物学的研究范围广泛，其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的，而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法，深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制，以期从根本上揭示遗传和发育的关系，以及细胞衰老、死亡和癌变的原因等基本生物问题，并为把遗传工程技术应用到高等生物，改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来，分子生物学取得很大进展，这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究 关键词：细胞遗传生物学发育 细胞生物学的研究范围广泛，其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的，而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法，深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制，以期从根本上揭示遗传和发育的关系，以及细胞衰老、死亡和癌变的原
因等基本生物问题，并为把遗传工程技术应用到高等生物，改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来，分子生物学取得很大进展，这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究。 目前对细胞研究在方法学上的特点是高度综合性，使用分子遗传学手段，对新的结构成分、信号或调节因子的基因分离、克隆和测序，经改造和重组后，将基因（或蛋白质产物）导入细胞内，再用细胞生物学方法，如激光共聚焦显微镜、电镜、免疫细胞化学和原位杂交等，研究这些基因表达情况或蛋白质在活细胞或离体系统内的作用。分子遗传学方法和细胞生物学的形态定位方法紧密结合，已成为当代细胞生物学研究方法学上的特点。另一方面，用分子遗传学和基因工程方法，如重组技术、、同源重组和转基因动植物等，对高等生物发育的研究也取得出乎意料的惊人进展。对高等动物发育过程，从卵子发生、成熟、模式形成和形态发生等方面，在基因水平的研究正全面展开并取得巨大进展。自从“人类基因组计划”实施以来，取得了出乎意料的迅速进展。2000年6月，国际人类基因组计划发布了“人类基因组工作框架图”，可称之为“人类基因草图”，这个草图实际上涵盖了人类基因组97％以上的信息。从“人类基因组工作框架图”中我们可以知道这部“天书”是怎样写的和用什么符号写的。2001年2月，包括中国在内的六国科学家发布人类基因组图谱的“基本信息”，这说明人类现在不仅知道这部“天书”是用什么
实验室规则和要求 一般规定 1.上课第一天请先熟悉环境，牢记“安全”是进行任何实验最重要的事项。 2.在实验室内请穿著实验衣（最好长及膝盖下），避免穿著凉鞋、拖鞋（脚 趾不要裸露）。留有长发者，需以橡皮圈束于后，以防止引火危险或污染实验。 3.在实验室内禁止吸烟、吃东西、饮食、化妆、嚼口香糖、嬉戏奔跑，食 物饮料勿存放于实验室的冰箱中，实验桌上勿堆放书包、书籍、衣服外 套及杂物等。 4.所有实验仪器、耗材、药品等均属实验室所有，不得携出实验室外。每 组分配之仪器、耗材请在课程开始前确定清点与保管，课程结束后如数 清点缴回。公用仪器请善加爱惜使用。实验前后，请把工作区域清理擦 拭，并随时保持环境清洁。 5.实验前详阅实验内容，了解实验细节的原理及操作，注意上课所告知的 注意事项。实验进行中有任何状况或疑问，随时发问，切勿私自变更实 验程序。打翻任何药品试剂及器皿时，请随即清理。实验后，适切记下 自己的结果，严禁抄袭，确实关闭不用之电源、水、酒精灯及瓦斯等。 6.身体不适、睡眠不足、精神不济或注意力无法集中，请立即停止实验。 实验时间若延长，请注意时间的管制及自身的安全，不可自行逗留实验 室。 7.实验完毕，请清理实验室、倒垃圾、灭菌、关闭灯光及冷气，离开实验 室前记得洗手。 8.任何意外事件应立即报告教师或实验室管理人员，并应熟知相关之应变 措施。
药品 1.使用任何药品，请先看清楚标示说明、注意事项，翻阅物质安全资料， 查明是否对人体造成伤害，使用完毕请放回原位。 2.新配制的试剂请清楚注明内容物、浓度、注意事项及配制日期，为避免 污染，勿将未用完的药剂倒回容器内。 3.挥发性、腐蚀性、有毒溶剂（如甲醇、丙酮、醋酸、氯仿、盐酸、硫酸、 -巯基乙醇、甲醛、酚等）要在排烟柜中戴手套量取配制，取用完应随即盖好盖子，若不小心打翻试剂，马上处理。 4.有毒、致癌药剂例如丙稀酰胺（神经毒）、溴化乙啶（突变剂）、SDS（粉 尘）请戴手套及口罩取用，并勿到处污染，脱下手套后，养成洗手的好 习惯。 5.使用后的实验试剂和材料，应放在专用的收集桶内。固体培养基、琼脂 糖或有毒物品不得倒入水槽或下水道中。 6.使用刻度吸管取物时，切勿用嘴吸取，请用自动吸管或吸耳球。 仪器 1.使用仪器前先了解其性能、配备及正确操作方法，零件及附件严禁拆卸， 勿私自调整，并注意插座电压（110V或220V）之类别。 2.使用离心机时，离心管要两两对称、重量平衡，离心机未停下不得打开 盖子。冷冻离心机于开机状态时，务必盖紧盖子，以保持离心槽之低温并避免结霜。 3.电源供应器有高电压，切勿触摸电极或电泳槽内溶液，手湿切勿开启电 源。
春2周细胞膜 1.细胞膜的化学组成及其特性：膜脂；膜蛋白；膜糖。 2.细胞膜的分子结构模型：流动镶嵌模型，脂筏模型。 3.细胞膜的生物学特性：不对称性；流动性（膜流动性的影响因素）。 1.脂质体（liposome）：当脂质分子被水环境包围时，自发聚集，疏水尾在，亲水 头在外，出现两种存在形式：球状分子团、形成双分子层，为防止两端尾部与水接触，游离端自动闭合，形成充满液体的球状小泡称为脂质体。 2.细胞外被（cell coat）或糖萼（glycocalyx）：质膜中的糖蛋白和糖脂向外表面延 伸出的寡糖链构成的糖类物质。 3.脂筏（lipid raft）：膜双层含有特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区中富含胆固 醇和鞘脂，其中聚集一些的特定种类的膜蛋白。由于鞘脂的脂肪酸尾部比较长，这一区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较少流动，称脂筏。 1.细胞膜的基本结构特征与生理功能？ 1)脂类：包括磷脂、胆固醇、糖脂，构成细胞膜主体，与膜流动性有关。 2)蛋白质：可分为在蛋白和外在蛋白，是膜功能的主要体现者，如物质运输、信 号转导等。 3)糖类：包括糖脂和糖蛋白，对细胞有保护作用，在细胞识别起作用。 2.影响膜脂流动性的因素？ 1)脂肪酸链的饱和程度（不饱和流动性大）。 2)脂肪酸链的长短（短链流动性大）。 3)胆固醇的双重调节（相变温度以上降低，相变温度以下提高）。 4)卵磷脂和鞘磷脂的比值（比值高的流动性大）。 5)膜蛋白的影响（膜蛋白越多，流动性越差）。 6)极性基团、环境温度、pH、离子强度。 春3、4周细胞膜系统、囊泡转运 1.细胞膜系统的概念、组成。 2.粗面质网功能：蛋白质的合成；蛋白质的折叠装配；蛋白质的糖基化；蛋白质 的胞运输。 3.滑面质网的功能：参与脂质物质的合成运输；参与糖原代谢；参与解毒；参与 储存和调节Ca2+；参与胃酸、胆汁的合成分泌（质网以葡萄糖-6-磷酸酶为标志酶）。 4.信号肽假说：新生肽链N端有独特序列称为信号肽，细胞基质中存在SRP能 识别并结合信号肽，SRP另一端与核糖体结合，形成复合结构，然后向质网膜移动，与质网膜上SRP-R识别结合，并附着于移位子上，然后SRP解离，肽链延伸。当肽链进入质网腔时，信号肽序列会被质网腔信号肽酶切除，肽链继续延伸至终止。 5.高尔基体是高度动态、具有极性的细胞器，以糖基转移酶为标志酶，主要功能 有：糖蛋白合成；参与脂质代谢；是大分子转运枢纽；加工成熟蛋白。 6.溶酶体酶的形成：①在质网中合成、折叠和N-连接糖基化修饰，形成N-连接 的甘露糖糖蛋白，运送至高尔基体；②溶酶体酶蛋白在高尔基体中加工时甘露糖残基磷酸化为甘露糖-6-磷酸（M-6-P），为分选重要信号；③溶酶体酶分选并以出芽方式转运到前溶酶体。 7.溶酶体以酸性磷酸酶为标志酶，主要功能为：细胞的消化作用；细胞营养功能； 机体防御和保护；激素分泌的调控；个体发生和发育的调控。 8.过氧化物酶体（peroxisome）又称微体，特点：①有尿酸氧化酶结晶，称作类 核体；②模表面界面可见一条称为边缘板的高电子致密度条带状结构。以过氧化物酶为标志酶。主要功能：清除细胞代谢所产生的H2O2及其他毒物；对细胞氧力的调节作用；参与脂肪酸等高能分子物质的代谢。 9.三种了解最多的囊泡：①网格蛋白有被囊泡：来源于反面高尔基体网状结构和 细胞膜，介导蛋白质从反面高尔基网状结构向胞体、溶酶体和细胞膜运输；在受体介导的胞吞作用过程中，介导物质从细胞膜向细胞质或从胞体向从溶酶体运输；②COP Ⅰ有被囊泡：主要产生于高尔基体顺面膜囊，主要负责回收、转运质网逃逸蛋白返回质网及高尔基体膜蛋白的逆向运输；③COP Ⅰ有被囊泡：产生于粗面质网，主要介导从质网到高尔基体的物质转运。
新乡医学院医学细胞生物 学简答题 The following text is amended on 12 November 2020.
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：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.比较原核细胞和真核细胞的差别 第三章细胞膜与细胞表面 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。
细胞膜的结构和功能教案(教学设计)
细胞膜的结构和功能 教材分析：本节课是高中生物新课改生物学必修1分子与细胞第三章第一节的教学内容,本节课的教学内容是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习动物和植物的代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。本节体现了结构决定功能的生物学观点，因此本节课在教学中起着至关重要的作用。本节包括三大部分内容：细胞膜的功能、科学家对细胞膜结构的探究历程和细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。本节着重用生活事例，将课本知识与生活实际联系起来，建立科学与生活之间的关系。 学情分析：基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础，学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法，为本节知识的学习奠定了基础。学生虽然具备了一定的观察和分析能力，思维的连续性和逻辑性也已初步建立，但还不是很严密，对探索事物的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考，故此节课积极引导学生观察分析实验现象，大胆提出实验假设，让学生宛如亲历科学家探索科学历程，切身感受科学魅力。 教学目标： 【知识目标】 1．阐述细胞膜的成分和功能。 2．描述生物膜的结构。 3．举例说明生物膜具有流动性特点。 【能力目标】 1．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。 2．通过生物膜模型建立过程的一系列实验，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力 【情感态度与价值观】 1．通过各实验的资料分析，使学生体验科学工作的方法和过程，增强学生探索新知识的欲望和创新意识。 2．探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构和功能相适应的关系。 教学重难点:
翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案 https://www.doczj.com/doc/3b8739418.html,work Information Technology Company.2020YEAR
翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案 第一章绪论 一、名词解释 细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 二、填空题 1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。 3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。 4、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 命活动展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。 三、问答题： 1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？ 答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？
②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么 ③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？ 答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老 ⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？ 答：①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。 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。 ③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。 第二章细胞的统一性与多样性 一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。
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
线粒体： 1.呼吸链（电子传递链）Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。 2.化学渗透假说（氧化磷酸化偶联机制）：线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用，利用高 能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外，造成内膜内外的一个H+梯度（严格地讲是离子的电化学梯度），ATP合酶再利用这个电化学梯度来合成ATP。 3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。 参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 4.阈值效应：突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例，只有突变型DNA达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。 5.导向序列：将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号，或导向序列，由于 这一段序列是氨基酸组成的肽，所以又称为转运肽。 6.信号序列：将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列，将组成该序列 的肽称为信号肽。 7.共翻译转运：膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网， 由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。 8.蛋白质分选：在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才 能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。 核糖体： 1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。 2.核酶：将具有酶功能的RNA称为核酶。 3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征，称为半衰期(half-life)。研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规则。 4.泛素介导途径：蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。 蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化。 细胞核： 1.核内膜：有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体），膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质，即核纤层（nuclear lamina），可支持核膜。 核外膜：靠向细胞质的一层，是内质网的一部分，胞质面附有核糖体 核周隙：内、外膜之间有宽20~40nm的腔隙，与粗面内质网腔相通 核孔复合体：内、外膜融合处，物质运输的通道 核纤层：内核膜内表面的纤维网络，支持核膜，并与染色质、核骨架相连。 2.核孔复合体：是细胞核内外膜融合形成的小孔，直径约为70 nm，是细胞核与细胞质间物 质交换的通道。 3.核孔蛋白：参与构成核孔的蛋白质，可能在经核孔的主动运输中发挥作用。 核运输受体：参与物质通过核孔的主动运输。 核周蛋白: 是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族，相当于受体蛋白。 5.输入蛋白：核定位信号的受体蛋白, 存在于胞质溶胶中, 可与核定位信号结合, 帮助核蛋白进入细胞核。 输出蛋白：存在于细胞核中识别并与输出信号结合的蛋白质, 帮助核内物质通过核孔复合
细胞质膜 简述细胞膜的生理作用 1.限定细胞的范围，维持细胞的形状 2.具有高度选择性，（为半透膜）并能进行主动运输使细胞内外形成不同离子浓度并保持细胞内物质和外界环境之间的必要差别 3.是接受外界信号的传感器，使细胞对外界环境的变化产生适当的反应 4.与细胞新陈代谢、生长繁殖分化及癌变等重要生命活动密切相关 生物膜的化学组成及其特点和意义 构成生物膜的主要成分是脂类和蛋白质。 其中脂类包括磷脂、糖脂和硫脂等，几乎都是两性分子，在水相中磷脂分子亲水的头部朝向水相，疏水的尾部相对，自发排列成疏水双分子层，而且双分子膜一旦破损也能自我闭合。磷脂双分子层的这种自我装配、自我闭合的特点赋予细胞细胞膜对细胞起保护作用，使每一个细胞成为一个相对独立的整体。脂双层分子具有流动性，有利于嵌在膜内的功能蛋白的旋转和转移，便于其发挥相应的作用 细胞膜中的蛋白质多种多样：从组成看有单纯蛋白质、糖蛋白和脂蛋白等。从结合状态看有不同的镶嵌方式；从功能来分，有载体蛋白、受体蛋白和各种酶等。由此保证有控制细胞内外的物质交换的作用和细胞间相互识别以及传递各种信息的作用、感受和传递各种刺激的作用等多种功能，还使细胞具有多样性，保证了不同组织细胞和不同发育时期细胞膜功能的差异性。 生物膜的基本结构特征是什么？与它的生理功能有什么联系？（指导） 生物膜的基本结构特征：1.磷脂双分子层组成生物膜的基本骨架，具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭膜系统的性质，以非极性尾部相对，极性头部朝向水中。这一结构特点为细胞核细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境，使细胞与外界、细胞器与细胞器之间有了一个界面 2.蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或者结合与表面，蛋白质的类型、数量多少、蛋白质分布的不对称性以及脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性和功能，这些结构有利于物质的选择运输，提供细胞识别位点，为多种酶提供了结合位点，同时参与形成不同功能的细胞表面结构特征。 细胞质膜的基本特征与功能 一、膜的流动性 1.膜脂的流动性 膜脂的流动性主要是指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本省的性质决定的，一般来说，脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。各种膜脂有具有其不同的相变温度，鞘脂的相变温度一般高于磷脂。 膜脂的流动性是生长细胞完成包括生长、增殖在内的多找那个生理功能所必需的，在细菌和动物细胞中常常通过增加不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。 方法：用荧光素标记磷脂分子 2.膜蛋白的流动性 一系列实验证明了膜蛋白的流动性。荧光抗体免疫标记实验就是其中一个典型的例子。用抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光）和抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（显红色荧
题库（70%） 第一章绪论 一、名词解释 细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。 二、填空题 1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。 3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。 4、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展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。 三、问答题： 1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？ 答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ ②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？ ③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？ 2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？ 答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化 3、细胞学说的基本内容是什么？ 答：①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。 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。 ③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。 第二章细胞的统一性与多样性 一、名词解释 1、细胞：生命活动的基本单位。 2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。 3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。 4、质粒：细菌的核外DNA。裸露环状DNA分子，可整合到核DNA中，常做基因工程载体。 二、选择题 1、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（ D ） A. 中心粒 B. 叶绿体 C. 溶酶体 D. 核糖体 2、在病毒与细胞起源的关系上，下面的哪种观点越来越有说服力（ C ） A. 生物大分子→病毒→细胞 B. 生物大分子→细胞和病毒 C. 生物大分子→细胞→病毒 D. 都不对 3、原核细胞与真核细胞相比较，原核细胞具有（ C ） A.基因中的内含子 B. DNA复制的明显周期性 C.以操纵子方式进行基因表达的调控 D.转录后与翻译后大分子的加工与修饰 4、下列没有细胞壁的细胞是（ A ） A、支原体 B、细菌 C、蓝藻 D、植物细胞 5、SARS病毒是（ B ）。 A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、类病毒 D、朊病毒 6、原核细胞的呼吸酶定位在（ B ）。 A、细胞质中 B、细胞质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 7、逆转录病毒是一种（D ）。 A、双链DNA病毒 B、单链DNA病毒 C、双链RNA病毒 D、单链RNA病毒 三、填空题 1. 细菌的细胞质膜的多功能性是区别于其他细胞质膜的一个十分显著的特点。 2．真核细胞的基本结构体系包括以脂质及蛋白质为基础的细胞膜结构系统、以核酸和蛋白质为主要成分的遗传信息传递系统与表达系统和有特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统。 3、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和80S 。 4、细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。 5、与动物细胞相比较，植物细胞所特有的结构与细胞器有细胞壁、液泡、叶绿体；而动物细胞特有的结构有中心粒。 6. DNA病毒的核酸的复制与转录一般在细胞核中，而RNA病毒核酸的复制与转录一般在细胞质中。 7.目前在细胞与病毒的起源与进化上，更多的学者认为生物大分子先演化成细胞，再演化成病毒。 8.根据核酸类型的不同，引起人类和动物产生疾病的病毒中，天花病毒、流感病毒属于 DNA 病毒；引起艾滋病的HIV属于 RNA 病毒。 四、判断题 1、病毒的增殖又称病毒的复制，与细胞的一分二的增殖方式是一样的。× 2、细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。√ 3、细菌的DNA复制、RNA转录与蛋白质的翻译可以同时同地进行，即没有严格的时间上的阶段性及空间上的区域性。√ 4. 病毒是仅由一种核酸和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。× 5. 蓝藻的光合作用与某些具有光合作用的细菌不一样，蓝藻在进行光合作用时不能放出氧气，而光合细菌则可以放出氧气。× 6. 古核生物介于原核生物与真核生物之间，从分子进化上来说古核生物更近于真核生物。√
第3章细胞的基本结构单元测试题 一、选择题（每小题２分，共５０分。在每小题所给的四个选项中只有一个正确答案） 1．把人或哺乳动物的成熟红细胞做为获取细胞膜的实验材料的依据是（）A．人或哺乳动物的成熟红细胞容易获取 B．人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何物质 C．人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何细胞器 D．人或哺乳动物的成熟红细胞中只有核糖体，没有其他有膜细胞器 2．下列有关细胞膜功能的叙述错误的是（）A．将细胞与外界环境隔开，保证细胞内部环境的相对稳定 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间的信息交流 D．合成细胞膜的成分 3．在不损害高等植物细胞内部结构的情况下下列哪种物质适用于去除其细胞壁（）A．蛋白酶B．盐酸C．纤维素酶D．淀粉酶 4．细胞核中行使主要功能的重要结构是（）A．核膜B．核仁C．染色质D．核孔 5．下列哪种物质的形成与内质网及上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关（）A．血红蛋白B．呼吸氧化酶 C．胃蛋白酶原D．性激素 6．下列物质中在核糖体内合成的是（） ①性激素②K的载体③淀粉④淀粉酶⑤纤维素 A．②③B．②④C．②⑤D．①② 7．下列细胞中，同时含有叶绿体和中心体的是（）A．心肌细胞B．团藻细胞C．青菜叶肉细胞D．洋葱根细胞 8．在动植物细胞中都有，但生理功能不同的细胞器是（）A．线粒体B．核糖体C．高尔基体D．内质网 9．下列有关细胞结构与功能的叙述正确的是（）A．唾液腺细胞与汗腺细胞相比，核糖体数量较多 B．唾液腺细胞与心肌细胞相比，线粒体数量较多 C．生命活动旺盛的细胞与衰老的细胞相比，内质网不发达 D．叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液腺细胞多 10．内质网膜与核膜、细胞膜相连,有利于与外界环境进行发生联系。这种结构特点表明内质网的重要功能之一是（） A．扩展细胞内膜，有利于酶的附着B．提供细胞内物质运输的通道 C．提供核糖体附着的支架D．参与细胞内某些代谢反应 11．下列说法不正确的是（）A．健那绿是一种活体染色剂B．健那绿具有专一性 C．健那绿可以把线粒体染成蓝绿色D．健那绿无法通过生物膜 12．下列关于生物膜转化的叙述中正确的是（）A．在细胞内的具膜结构中，膜的转化是不可逆的 B．小泡成为具膜结构的一部分要靠膜融合 C．一种结构的膜成为另一种结构膜的一部分与膜的流动性无关 D．生物膜的选择透过性是膜之间转化的前提条件 13．经研究发现,动物的唾液腺细胞中高尔基体较多,其主要原因是（）A．高尔基体可加工和转运蛋白质B．腺细胞合成大量的蛋白质 C．腺细胞生命活动需要大量的能量D．高尔基体与细胞膜的主动运输有关 14．某种毒素因妨碍细胞呼吸而影响生物体的生活,这种毒素可能作用于细胞的（） A．核糖体B．细胞核C．线粒体D．细胞膜 15．人的红细胞与精子的寿命都比较短, 这一事实体现了（）A．细胞核与细胞质相互依存B．环境因素对细胞的影响 C．特定的遗传物质起决定作用D．细胞的功能对其寿命起决定性作用 16．下列细胞器中，都具有色素的一组是 A．叶绿体、内质网B．线粒体、中心体 C．中心体、溶酶体D．液泡、叶绿体 17．染色质与染色体的关系与下列那个选项相似（）A．葡萄糖与果糖C．二氧化碳与干冰 C．声波与光波D．细胞板与赤道板 18．高等植物细胞与动物细胞在结构上的区别是高等植物细胞具有 ①液泡②中心体③叶绿体④细胞膜 A．①②④B．①②③C．②③④D．①③ 19．细胞核的主要功能是（）A．进行能量转换B．合成蛋白质 C．储存和复制遗传物质D．储存能量物质 20．有研究者将下列4种等量的细胞分别磨碎，然后放到4支离心试管内高速旋转离心，结果磨碎的液体分为4层，其中第三层存在的结构是有氧呼吸的主要场所。在下列各种材料中，第三层最厚的是A．衰老的皮肤细胞B．口腔上皮细胞 C．心肌细胞D．脂肪细胞 21．细胞能够正常地完成各项生命活动的前提是（）A．细胞核内有遗传物质B．细胞保持完整的结构 C．细胞膜的流动性D．线粒体提供能量 22．在1958年,有人对蝾螈的染色体进行分析,发现用DNA酶才能破坏染色体的长度,即破坏染色体的完整性,使它成为碎片,若改用蛋白酶则不能破坏染色体的长度。以上事实可以说明（） A．染色体的基本结构由蛋白质构成 B．染色体的基本结构由DNA构成 C．染色体由DNA和蛋白质构成 D．染色体中的DNA和蛋白质镶嵌排 23．将一黑色公绵羊的体细胞核移入到一白色母绵羊去除细胞核的卵细胞中，再将此细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是“克隆绵羊”。那么此“克隆绵羊”为（） A．黑色公绵羊B．黑色母绵羊 C．白色公绵羊D．白色母绵羊 24．观察叶绿体或线粒体都需要制作临时装片，在制作临时装片时，必须先让盖玻片一侧先接触水滴，然后轻轻盖上，这样操作的主要目的是（） A．防止实验材料移动B．防止水溢出 C．避免出现气泡D．增加装片透明度 25．下面关于生物体结构的叙述错误的是（）A．生物体都有细胞结构 B．除病毒以外，生物体都是由细胞构成的 C．细胞是大多数生物体结构和功能的基本单位 D．细菌具有细胞结构 26.甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用含有这两种物质的混合染色剂对真核细胞 进行染色，显微观察可以发现 A．红色主要位于细胞核中B．绿色主要位于细胞核中 C．只有细胞核被染成红色D．只有细胞质被染成绿色 27.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，因此，可将其应用于鉴别细胞的死活。将细胞浸泡 于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞不会着色。但将PI注射到细胞中，则细
细胞生物学需要掌握的名词概念 上次老师说我们考试的时候不能写的一样，你们可以找一下我后面标的页码，自己整理归纳，根据自己的理解来背。 1、lipid rafts model脂筏模型：该模型认为在甘油磷脂维生物膜的主体上，胆固醇、鞘磷脂等富集区域形成相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着某些特定生物学功能的各种膜蛋白。P55 在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载着各种蛋白.脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。大小约70nm 左右，是一种动态结构，位于质膜的外小页。 2、p53 protein,P53蛋白：313页p53蛋白能调节细胞周期和避免细胞癌变发生。 3、Hayflick limitation Hayflick界限：细胞停止分裂是由细胞自身因素决定的，与环境条件无关，正常细胞具有有限分裂次数，而癌细胞能够在体外无限增殖。P356 细胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是Hayflick界线。 4、cell line细胞系：原代培养的细胞一般传至10代左右就不易传下去，细胞生长出现停滞，大部分细胞衰老死亡，但有极少数细胞可能渡过“危机”而传下去。这些存活的细胞一般又可顺利地传40-50代次，并且仍保持原来染色体的二倍数量及接触抑制的行为。P43 5、Nuclear localization signal (NLS);核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位信号。P232 6、programmed cell death (PCD)细胞程序性死亡：无论是单细胞生物还是多细胞生物，细胞死亡往往受细胞内由遗传机制决定的“死亡程序”控制，要求特定基因表达，是“主动”而非“被动”的过程。P341 7、biomembrane生物膜：真核生物内部存在由膜围绕构建的各种细胞器。细胞内的膜系统和细胞质膜统称为生物膜。P54 8、Second messenger;第二信使：是指在胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓度变化（增加或减少）应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶和非酶蛋白的活性，从而在细胞信号转到途径中行使携带和放大信号的功能。P160 9、Ras protein Ras蛋白：在许多真核细胞中，Ras蛋白在RTK介导的信号通路中也是一种关键组分。Ras蛋白是ras基因表达产物，是由190个氨基酸残基组成的小的单体GTP结合蛋白，具有GTPase活性，分布于质膜胞质一侧，结合GTP时为活性态，而结合GDP时为失活状态，是GTPase的开关蛋白。P177 10、oxidative phosphorylation氧化磷酸化：在活细胞中伴随着呼吸链的氧化过程所发生的能量转换和ATP的形成。P90 11、endomembrane system内膜系统：是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜包被的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内