医用细胞生物学知识点
By 小羊,小生(修整)友情提示:知识点很多,重点加粗,书中得表格均有,有些重点需掌握绘图(请查阅书本)。主要考点:名词解释,细胞得结构与功能。建议系统总结一下内质网,高尔基复合体,溶酶体得标志酶与各自得功能。
1．细胞生物学(cell biology):细胞生物学就是从细胞得显微,亚显微与分子三个水平对细胞得各种生命活动开展研究得学科。
2．对细胞概念理解得五个角度:
①细胞就是构成有机体得基本单位;
②细胞就是代谢与功能得基本单位;
③细胞就是有机体生长与发育得基础;
④细胞就是遗传得基本单位;
⑤没有细胞就没有完整得生命。
⑥细胞具有全能性。
3．生物界划分得三个类型:原核细胞、古核细胞与真核细胞。
4．原核细胞与真核细胞得比较:p13表2-1
5．真核细胞特点得理解:
①以脂质及蛋白质成分为基础得膜相结构体系-生物膜系统
②以核酸,蛋白质为主要成分得遗传信息表达体系-遗传信息表达系统
③由特异蛋白质分子构成得细胞骨架体系-细胞骨架系统
④细胞质溶胶
6．生物大分子:细胞内主要得大分子有核酸,蛋白质,多糖。
7．核酸(nucleic acid)得基本单位:核苷酸。
8．核苷酸:核苷酸由戊糖,碱基与磷酸三部分组成。
9．DNA分子得双螺旋结构模型(p18图2-8):DNA分子由两条相互平行而方向相反得多核苷酸链组成,即一条链中磷酸二酯键连接得核苷酸方向就是5’→3’,另一条就是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。简而言之:DNA分子就是由两条反向平行得核苷酸链组成。
10．基因组:细胞或生物体得一套完整得单倍体遗传物质称为基因组。
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12．核酶(ribozyme):核酶就是具有酶活性得RNA分子。
13．蛋白质(protein)得基本单位:氨基酸。
14．肽键:肽键就是一个氨基酸分子上得羧基与另一个氨基酸分子上得氨基经脱水缩合而成得化学键。15．肽(peptide):氨基酸通过肽键而连接成得化合物称为肽。
16．蛋白质分子得二级结构:α-螺旋,β-片层。
17．酶(enzyme):酶就是由生物体细胞产生得具有催化剂作用得蛋白质。
18．酶得特性:高催化效率,高度专一性,高度不稳定性。
19．光学显微镜得种类: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。
20．细胞培养:细胞培养就是指细胞在体外得培养技术,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得基本条件,让它在培养器皿中继续生存、生长与繁殖得方法。
21．细胞膜(cell membrane):细胞膜就是包围在细胞质表面得一层薄膜,又称质膜(plasma membrane)。22．生物膜(biomembrane):目前把质膜与细胞内膜系统总称为生物膜。
23．细胞膜得组成:主要由脂类、蛋白质与糖类组成。
24．磷脂(phospholipid)可分为两类:甘油磷脂(phosphoglycerides)与鞘磷脂(sphingomyelin,SM)。25．由于磷脂分子具有亲水头与疏水尾,故称为两亲性分子或兼性分子。
26．膜蛋白可分为三种基本类型:膜内在蛋白(intrinsic protein)、膜外在蛋白(extrinsic protein)与脂锚定蛋白(lipid anchored protein)。
27．细胞外被(cell coat):在大多数真核细胞表面有富含糖类得周缘区,称为细胞外被或糖萼。
28．细胞外被得基本功能:保护细胞抵御各种物理、化学性损伤,如消化道、呼吸道等上皮细胞得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得作用。
29．细胞膜得生物学特性:细胞膜得主要特性就是膜得不对称性与流动性。
30．膜得不对称性(membrane asymmetry):就是指细胞膜中各种成分得分布就是不均匀得,包括种类与数量上都有很大差异,这与细胞膜得功能有密切关系。
31．膜得流动性(fluidity):就是细胞膜得基本特性之一,也就是细胞进行生命活动得必须条件。膜就是一个动态得结构,其流动性主要就是指膜脂得流动性与膜蛋白得运动性。
32．膜脂分子得运动方式:侧向扩散、翻转运动、旋转运动、弯曲运动、伸缩与震荡运动。
33．影响膜脂流动性得因素:脂肪酸链得饱与程度、脂肪酸链得长短、胆固醇得双重调节作用、卵磷脂与鞘磷脂得比值、膜蛋白得影响。
34．流动镶嵌模型 (fluid mosaic model)掌握流动镶嵌模型得绘图P81图4-11流动镶嵌模型内容:膜中脂双层构成膜得连贯主体,它具有晶体分子排列得有序性,又具有液体得流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂分子层结合,有得嵌在脂双分子层中,有得则附着在脂双层得
表面。它就是一种动态得、不对称得具有流动性得结构,其组分可以运动,还能聚集以便参
与各种瞬时得或非永久性得相互作用。
优点:强调了膜得流动性与不对称性,较好得解释了生物膜得功能特点,它就是目前被普遍接受得膜结构模型。
不足:不能说明具有流动性得质膜在变化过程中怎样保持膜得相对完整性与稳定性,忽视了膜得各部分流动性得不均匀性等。
35．脂筏
36．易化扩散(facilitated diffusion):一些非脂溶性(或亲水性)得物质,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等,不能以简单扩散得方式通过细胞膜,但它们可在载体蛋白得介导下,不消耗细胞得代谢能量,顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运,这种方式称为易化扩散。
易化扩散就是载体蛋白介导得被动运输。
37．膜运输蛋白得两个种类:载体蛋白(carrier protein)与通道蛋白(channel protein)。
38．被动运输(passive transport):被动运输就是载体蛋白得介导得物质顺化学梯度,由高浓度一侧向低浓度一侧进行得穿膜转运方式。
39．主动运输(active transport):主动运输就是载体蛋白介导得物质逆电化学梯度、由低浓度一侧向高浓度一侧进行得穿膜转运方式。
40．根据主动运输过程中利用能量得方式不同,可分为ATP驱动泵与协同运输两种主要类型。
41．ATP驱动泵:ATP驱动泵都就是穿膜蛋白,它们在膜得胞质侧具有一个或多个ATP结合位点,能够水解ATP 使自身磷酸化,利用ATP水解所释放得能量将被转运分子或离子从低浓度向高浓度转运,所以常称之为“泵”。
42．ATP驱动泵类型:P-型离子泵(Na+-K+泵,Ca+泵)、V-型质子泵、F-型质子泵与ABC转运体。
43．Na+-K+-ATP酶活动示意图:p87图4-17
44．协同运输(co-transport):协同运输就是一类由Na+-K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用,间接消耗ATP 所完成得主动运输方式。
45．根据溶质分子运输方向与顺电化学梯度转移得离子(Na+或H+)方向得关系,可将协同运输分为共运输
(symport)与对向运输(antiport)。
46．共运输:就是两种溶质分子以同一方向得穿膜运输。
47．对向运输:就是由同一种膜蛋白将两种不同得离子或分子分别向膜得相反方向得穿膜运输过程。48．主动运输方式得特点:
①主动运输为小分子物质逆浓度或电化学梯度穿膜转运;
②需要消耗能量,可直接利用水解ATP或利用来自离子电化学梯度提供能量;
③需要膜上特异性载体蛋白介导,这些载体蛋白不仅具有结构上得特异性,而且具有结构上得可变
性。
49．离子通道(ion channel)得特点:
①通道蛋白介导就是被动运输,通道就是双向得,离子得净通量取决于电化学梯度(顺电化学梯度
方向自由扩散),通道蛋白在转运过程中不与溶质分子结合;
②离子通道对被转运离子得大小与所带电荷都有高度得选择性。只有大小与电荷适宜得离子才能
通过;
③转运速率高;
④多数离子通道不就是持续开放,离子通道开放受“闸门”控制,即离子通道得活性由通道开或关
两构象所调节,以对一定得信号做出适当得反应。
50．离子通道得类型:配体门控通道、电压门控通道与应力激活通道。
51．根据胞吞物质得大小、状态及特异程度不同,可将胞吞作用(endocytosis)分为三种类型:吞噬作用、胞饮作用及受体介导得胞吞。
52．小泡运输(vesicular transport):大分子与颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜,都就是由膜包围形成囊泡,通过一系列膜囊泡得形成与融合来完成转运过程,故称为小泡运输。
53．LDL受体介导得LDL胞吞过程:掌握绘图p96图4-25
①受体向有被小窝集中,与LDL结合
②有被小窝凹陷,缢缩形成有被小泡进入细胞
③有被小泡迅速脱去外被形成无被小泡。无被小泡与内体融合在内体酸性环境下LDL与受体解离
④受体经转运小泡返回质膜
54．受体介导得胞吞(receptor-mediated endocytosisi):就是细胞通过受体得介导选择性高效摄取细胞外特定大分子物质得过程。
55．网格蛋白(clathrin):也称作成笼蛋白,就是一种蛋白复合物,由3条重链与3条轻链组成。
56．胞吐作用分为连续性分泌与受调分泌两种形式。
57．内膜系统(endomembrane system):就是细胞质中那些在结构、功能及其发生上相互密切关联得膜性结构细胞器之总称。
58．内质网(endoplasmic reticulum)得两种基本类型:糙面内质网与光面内质网。
59．内质网标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶。
60．网质蛋白(reticulo-plasmin):就是普遍存在于内质网网腔中得一类蛋白质。
61．目前已知得网质蛋白有:免疫球蛋白重链结合蛋白、内质蛋白、钙网蛋白、钙连蛋白、蛋白质二硫键异构酶。
62．许多蛋白质都就是在糙面内质网中合成得,包括:
①外输性或分泌性蛋白质,如肽类激素、细胞因子、抗体、消化酶、细胞外基质蛋白等;
②膜整合蛋白质,如膜抗原、膜受体等;
③构成细胞器中得驻留蛋白,像定位于糙面内质网、光面内质网、高尔基复合体、溶酶体等各种细
胞器中得可溶性驻留蛋白。
63．信号肽:信号肽就是指导蛋白多肽链在糙面内质网上合成与穿膜转移得决定因素。
64．“伴侣”蛋白(chaperone protein)或“分子伴侣”(molecular chaperone):能够帮助多肽链转运、
折叠与组装得结合蛋白。
65．糖基化(glycosylation):就是指单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价键得结合形成糖蛋白得过程。66．信号斑与信号肽得区别:
①构成信号斑得氨基酸残基(或序列片段)往往相间排列存在于蛋白质多肽链中,彼此相距较远;
②在完成蛋白质分拣、转运引导作用后通常不会被切除而得以保留;
③信号斑可识别某些以特异性糖残基为标志得酶蛋白,并指导它们得定向转运。
67．光面内质网得功能:
①参与脂质得合成与转运;
②参与糖原得代谢;
③细胞解毒得主要场所;
④就是肌细胞Ca+得储存场所;
⑤与胃酸、胆汁得合成与分泌密切相关。
68．组成高尔基复合体得三种不同类型得膜性囊泡:扁平囊泡(潴泡)、小囊泡(小泡)与大囊泡(液泡)。69．高尔基复合体得标志酶----糖基转移酶
高尔基复合体含有得重要酶类:
①包括NADH-细胞色素C还原酶与NADPH-细胞色素还原酶得氧化还原酶;
②以5’-核苷酸酶、腺苷三磷酸酶、硫胺素焦磷酸酶为主体得磷酸酶类;
③参与磷脂合成得溶血卵磷脂酰基转移酶与磷酸甘油磷脂酰转移酶;
④由磷脂酶A1与磷脂酶A2组成得磷脂酶类;
⑤酪蛋白磷酸激酶;
⑥α-甘露糖苷酶等。
70．高尔基复合体得功能:
①就是细胞内蛋白质运输分泌得中转站;
②就是胞内物质加工合成得重要场所;
③就是保内蛋白质分选与膜泡定向运输得枢纽。
72.N-连接糖蛋白得O-连接糖蛋白得主要差别:p117表5-4
73.溶酶体(lysosome)得共同特征就是含有酸性水解酶:
①所有溶酶体都就是由一层单位膜包裹而成得囊球状结构小体;
②均含有丰富得酸性水解酶,包括蛋白酶、核酸酶、酯酶、核苷酶、磷酸酶与溶菌酶等多种酶
类。其中,酸性磷酸酶就是溶酶体得标志酶;
③溶酶体膜中富含两种高度糖基化得穿膜整合蛋白lgpA与lgpB。它们分布在溶酶体膜腔面,
可能有利于防止溶酶体所含得酸性水解酶对其自身膜结构得消化分解;
④溶酶体膜上嵌有质子泵,可依赖水解ATP释放出得能量将H+逆浓度梯度得泵入溶酶体中,
以形成与维持溶酶体囊腔中酸性得内环境。
74.溶酶体以其功能状态得不同可区分为三种基本类型:初级溶酶体、次级溶酶体与三级溶酶体。溶酶体以
其形成过程得不同可区分为:内体性溶酶体,吞噬性溶酶体
75.残余体(residual body):三级溶酶体就是指次级溶酶体在完成对绝大部分作用底物得消化、分解作用之
后,尚会有一些不能被消化、分解得物质残留于其中,随着酶活性得逐渐降低以至最终消失,进入了溶酶体生理功能作用得终末状态。此时又被易名为残余体。
76.溶酶体得功能:
①能够分解胞内得外来物质及清除衰老、残损得细胞器;
②具有物质消化与细胞营养功能;
③就是机体防御保护功能得组成部分;
④参与某些腺体组织细胞分泌过程得调节;
⑤在生物体发生与发育过程中起重要作用。
77.根据不同酶得作用性质,可把氧化物酶大体上分为三类:氧化酶类、过氧化氢酶类与过氧化物酶类。
78.过氧化物酶类:可能仅存在于如血细胞等少数几种细胞类型得过氧化物酶体之中。可催化过氧化氢生成
水与氧气。
79.过氧化物酶体(peroxisome)得功能:
①能有效地清除细胞代谢过程中产生得过氧化氢及其其她毒性物质;
②能够有效地进行细胞氧张力得调节;
③参与对细胞内脂肪酸等高能分子物质得分解转化。
80.胞内得蛋白质运输得3条不同途径:门控运输、穿膜运输与小泡运输。
81.目前了解较多得三种囊泡类型:网格蛋白有被小泡、COPⅠ有被小泡与COPⅡ有被小泡。
82.囊泡转运(vesicular transport):就是指囊泡以出芽得方式,从一种细胞器膜产生、脱离后又定向地与
另一种细胞器膜相互融合得过程。
83.光镜下得线粒体(单数mitochondion;复数mitochondria)呈线状、粒状或杆状等。
84.线粒体得结构:掌握绘图p139图6-1
85.基质导入序列(matrix-targeting sequence,MTS):富含有精氨酸、赖氨酸、丝氨酸与苏氨酸,但少见天
冬氨酸与谷氨酸。这些序列包含了所有介导在细胞质中合成得前体蛋白输入到线粒体基质得信号。
86.线粒体分裂增殖得三种方式(如何分裂增殖,目前尚未完全明了):出芽分裂、收缩分裂与间壁分裂。
87.细胞呼吸(cellular respiration):细胞内特定得细胞器(主要就是线粒体)内,在O2得参与下,分解各种
大分子物质,产生CO2;与此同时,分解代谢所释放出得能量储存于ATP中,这一过程称为细胞呼吸。88.细胞骨架(cytoskeleton):就是指真核细胞质中得蛋白质纤维网架体系,它对于细胞得形状、细胞得运
动、细胞内物质得运输、细胞分裂时染色体得分离与胞质分裂等均起着重要得作用。
细胞骨架包括:微管,微丝,中间纤维。
89.微管蛋白(也称管蛋白,tubulin)得主要成分:α管蛋白与β管蛋白。
90.微管在细胞中得三种不同得存在形式:单管、二联管与三联管。
91.组成微管结合蛋白得两个区域:碱性得微管结合区域与酸性得突出区域。
92.影响微管组装与解聚得因素:GTP浓度、压力、温度、pH、离子浓度、微管蛋白临界浓度、药物等。
93.微管得功能:
①构成细胞内得网状支架,支持与维持细胞得形态;
②参与中心粒、纤毛与鞭毛得形成;
③参与细胞内物质运输;
④维持细胞内细胞器得定位与分布;
⑤参与染色体得运动,调节细胞分裂;
⑥参与细胞内信号传导。
94.马达蛋白(motor protein)归属得三大家族:动力蛋白家族、驱动蛋白家族与肌球蛋白家族。
95.影响微丝(microfilament,MF)组装得因素:G-肌动蛋白临界浓度、ATP、Ca2+、Na+、K+浓度与药物。
96.微丝得功能:
①构成细胞得支架并维持细胞得形态;
②参与细胞运动;
③参与细胞分裂;
④参与肌肉收缩;
⑤参与细胞内物质运输;
⑥参与细胞内信号传递。
97.脊椎动物细胞内中间纤维(intermediate filaments,IF)蛋白得主要类型:p170表7-2
98.中间纤维得功能:
①在细胞内形成一个完整得网状骨架系统;
②为细胞提供机械强度支持;
③参与细胞连接;
④参与细胞内信息传递及物质运输;
⑤维持细胞核膜稳定;
⑥参与细胞分化。
99.细胞核得形态结构:p180图8-1
细胞核由核膜,染色质,核仁,核基质(核骨架)等构成
100.核膜得结构:p181图8-2
101.代表核孔复合体蛋白得两种成分类型:gp210与p62。
102.核纤层(nuclear lamina):就是位于内核膜内侧与染色质之间得一层由高电子密度纤维蛋白质组成得网络片层结构。
103.核纤层得功能:
①在细胞核中起支架作用;
②与核膜得崩解与重建密切相关;
③与染色质凝集成染色体相关;
④参与DNA得复制。
104.核膜得功能:
①为基因得表达提供了时空隔离屏障;
②参与蛋白质得合成;
③核孔复合体控制着核-质间得物质交换。
105.亲核蛋白(karyophilic protein):在细胞质中游离核糖体上合成、经核孔转运入细胞核发挥作用得蛋白质。
106.核定位序列(nuclear localization sequence,NLS):一段特殊得氨基酸信号序列,起到“定向”与“定位”得作用,从而保证蛋白质通过核孔复合体向核内运输。
107.染色质(chromatin):就是间期细胞核中由DNA与组蛋白构成得能被碱性染料着色得物质,就是遗传信
息得载体。基本单位为核小体。
108.染色体(chromosome):在细胞分裂间期,染色质成细丝状,形态不规则,弥散在细胞核内;当细胞进入分裂期时,染色质高度螺旋、折叠而缩短变粗,最终凝集形成条状得染色体。
109.中度重复序列(middle reprtitive sequence):其重复次数在101~105之间,序列长度有几百到几千个碱基对(bp)不等。中度重复序列多数就是不编码蛋白得序列,构成基因内与基因间得间隔序列,在基因调控中起重要作用,涉及DNA复制、RNA转录及转录后加工等方面。在中度重复序列中,有一些就是有编码功能得基因,如rRNA基因,tRNA基因,组蛋白得基因、核糖体蛋白得基因等。
110.高度重复序列(highly reprtitive sequence):其长度较短,一般为几个至几十个bp,但重复拷贝数超过105,分布在染色体得端粒、着丝粒区。它们有些散在分布,另一些则串联重复,均不能转录,主要就是构成结构基因得间隔,维系染色体得结构,还可能与减数分裂中同源染色体联会有关。
111.染色质DNA必须包含得三类不同得功能序列:复制源序列、着丝粒序列与端粒序列。
112.组蛋白(histone)得分类:H1、H2A、H2B、H3、H4 p190表8-1
113.常染色质(euchromatin):就是指间期核中处于伸展状态,螺旋化程度低,用碱性染料染色浅而均匀得染色质。
114.异染色质(heterochromatin):就是指间期核中,螺旋化程度高,处于凝缩状态,用碱性染料染色时着色较深得染色质,一般位于核得边缘或围绕在核仁得周围,就是转录不活跃或者无转录活性得染色质。115.异染色质可分为组成性异染色质与兼性异染色质两类。
116.兼性异染色质(facultative heterochromatin):就是指在生物体得某些细胞类型或一定发育阶段,处于凝缩失活状态,而在其她时期松展为常染色质。
117.组成染色质得基本结构单位:核小体(nucleosome)。
118.中期染色体可根据着丝粒得位置,可分为4中类型:中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体与端着丝粒染色体。
119.动粒(kinetochore):就是由多种蛋白质组成得存在于着丝粒两侧得圆盘状结构。
120.着丝粒-动粒复合体包括得三种结构域:动粒域、中心域与配对域。
121.端粒(telomere):染色体两臂得末端由高度重复DNA序列构成得结构。
122.端粒得功能:
①保证染色体末端得完全复制,端粒DNA提供了复制线性DNA末端得模版;
②在染色体得两端形成保护性得帽结构,使DNA免受核酸酶与其她不稳定因素得破坏与影响,使
染色体得末端不会与其她染色体得末端结合,保持染色得结构完整;
③在细胞寿命、衰老与死亡以及肿瘤得发生与治疗中起作用。
123.核型(karyotype):就是指一个体细胞中得全部染色体,按其大小、形态特征顺序排列所构成得图像。124.核型分析(karyotype analysis):将待测细胞得核型进行染色体数目、形态特征得分析。
125.核仁:光镜下,核仁通常就是匀质得球体,具有较强得折光性,容易被某些碱性或酸性染料着色。电镜下,核仁就是裸露无膜得纤维网状结构。
126.核仁得超微结构包括3个不完全分隔得部分:纤维中心、致密纤维组分与颗粒组分。
127.核仁组织染色体(nucleolar organizing chromosome):含有核仁组织区得染色体。
128.核仁得功能:
①就是rRNA基因转录与加工得场所;
②就是核糖体亚基装配得场所;
129.核基质(nuclear matrix)得功能
①参与DNA复制;
②参与基因转录与加工;
③参与染色体构建;
④与细胞分化有关。
130、密码子:信使RNA链上决定一个氨基酸得相邻得三个碱基叫做一个“密码子”,也叫三联体密码。131、遗传密码:mRNA上得碱基排列顺序叫做遗传密码。P220,表9-2遗传密码表
132、遗传密码具有如下特性:①通用性②简并性③连续性④方向性
133、反密码子:,指得就是tRNA分子得反密码子环上得三联体核苷酸残基序列。密码子与反密码子之间得正确识别就是遗传信息正确传递得保证。
134、核糖体上存在多个与蛋白质得多肽链形成密切相关得活性部位,主要有:
1、mRNA结合位点
2、P位
3、A位
4、转肽酶活性部位
5、参与蛋白质合成得因子得结合部位。
135、多聚核糖体:多聚核糖体就是在蛋白质合成过程中,同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合,同时合成若干条蛋白质多肽链,结合在同一条mRNA上得核糖体。
136、细胞连接:细胞表面与其她细胞或细胞外基质结合得特化区称为细胞连接。
根据细胞连接得结构与功能可分为三大类:封闭连接,锚定连接与通讯连接。