医学细胞生物学

细胞生物学是以细胞为研究对象，应用近代物理学、生物化学、实验生物学以及分子生物学手段，从显微水平、亚显微水平乃至分子水平来研究生命活动的本质及其规律的科学。

细胞生物学属于普通生物学的范畴。

细胞学说(cell theory)由德国科学家施莱登Schleiden和施旺Schwann提出，其基本内容为:(l)所有生物，从单细胞生物到高等的动物和植物都是由细胞组成的；(2) 细胞是生物体形态结构和生命活动的基本单位。

细胞是绝大多数生命类型的结构和功能的基本单位；也是非细胞生命体现其生命存在的重要平台。

原生质构成生命机体的原始生命物质。

生物大分子：多糖、蛋白质和核酸等，由于分子量巨大、分子结构复杂并具有复杂的生物活性，故称生物大分子。

核酶(ribozyme)具有酶活性的RNA，参与RNA的剪接过程酶(enzyme)是生物体细胞产生的具有催化作用的蛋白质一级结构是氨基酸的种类、数目和排列顺序，二硫键的位置和数目。

二级结构是在一级结构的基础上主链内的氨基酸残基间形成氢键；阿拉法螺旋、贝塔片层、三股螺旋；球状蛋白和纤维状蛋白三级结构是在二级结构的基础上由侧链非共价键或分子间相互作用形成的(氢键、离子键、疏水键等)；具有生物学活性四级结构是在三级结构的基础上，一条以上多肽链构成，结构更为复杂；每个独立的三级结构成为功能亚基(亚单位)；亚单位间通过氢键等非共价键相互作用形成的单位膜：电镜下，生物膜呈“两暗夹一明” 的形态结构。

细胞膜是围在细胞质外的一层薄膜，又称外膜，在电镜下表现为单位膜结构。

内在膜蛋白又称穿膜蛋白，占膜蛋白总量的70－80％，通过疏水性氨基酸部分，直接与膜脂的疏水区相互作用而不同程度嵌入膜内。

外在膜蛋白又称周边蛋白，占膜蛋白总量的20%-30%,完全位于脂双层之外，通过非共价键等与膜脂的极性头部或膜镶嵌蛋白的亲水部分相互作用而间接与膜结合。

脂锚定蛋白位于膜两侧，以共价键与膜脂分子结合。

膜的不对称性是指细胞膜中各种成分的分布是不均匀的，包括种类和数量上都有和大差异，这与细胞膜的功能有密切关系。

医学细胞生物学是研究细胞在医学领域中的基本生命过程和功能的学科。

它涉及细胞的分子、细胞器、细胞膜、信号传导、细胞周期、细胞死亡、细胞分化、细胞黏附、细胞外基质等多个方面，旨在揭示细胞的生命活动规律，为疾病的发生、发展、诊断、治疗和预防提供理论基础。

一、细胞的基本概念细胞是生命的基本单位，具有自我复制、代谢、生长、分化、适应环境等功能。

细胞由细胞膜、细胞质、细胞核等组成。

细胞膜是细胞的外层，具有选择性通透性，可以控制物质的进出。

细胞质是细胞内的液体，含有多种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等，这些细胞器各自承担着特定的生物学功能。

细胞核是细胞的控制中心，含有遗传信息的DNA，负责调控细胞的生长、分化和代谢。

二、细胞信号传导细胞信号传导是指细胞通过信号分子与细胞膜上的受体结合，进而引发细胞内的一系列生物化学反应，最终产生生物学效应的过程。

细胞信号传导途径包括：G蛋白偶联受体途径、酶联受体途径、离子通道受体途径等。

细胞信号传导在细胞的生命活动中起着至关重要的作用，如细胞增殖、分化、凋亡、代谢等。

三、细胞周期与细胞分裂细胞周期是指细胞从诞生到下一次分裂的整个过程，分为G1期、S期、G2期和M期。

细胞周期调控异常会导致细胞增殖失控，进而引发肿瘤等疾病。

细胞分裂包括有丝分裂和无丝分裂两种方式，其中有丝分裂是生物体细胞分裂的主要方式，包括前期、中期、后期和末期四个阶段。

四、细胞死亡与疾病细胞死亡是细胞生命活动的终止，分为凋亡和坏死两种类型。

凋亡是一种程序性死亡，对生物体具有积极意义，如胚胎发育、组织修复等。

坏死是一种非程序性死亡，通常由外界因素引起，如感染、缺血等。

细胞死亡异常与许多疾病的发生密切相关，如肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等。

五、细胞分化与疾病细胞分化是指细胞在发育过程中从一种形态和功能转变为另一种形态和功能的过程。

细胞分化异常会导致组织器官发育异常，进而引发先天性疾病。

细胞分化调控异常还与肿瘤的发生密切相关。

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.7.简述线粒体的结构与主要功能?a.外膜,外膜蛋白质含有多种转运蛋白,使外膜出现小孔可以让一些小分子多肽通过.b.内膜,膜上含有电子传递链酶系, ATP合成酶系,特异转运蛋白,控制物质交换,保持活性物质代谢.c.特位接触点,蛋白质等物质进出线粒体的通道.d.基质,酶类可完成氨基酸的分解和蛋白质合成,又有环状DNA,核糖体, RNA,可以独立编码合成蛋白质.e.基粒,催化ADP磷酸化生成ATP,可以控制质子流.8.简述为什么线粒体是半自主性细胞器?组成的蛋白是由两个分开的遗传系统编码的:绝大部分蛋白是由核基因组编码的,只有少部分蛋白是由线粒体基因组编码的,因此,线粒体的自主程序有限,在很大程度上依赖于核遗传系统,其生长和繁殖受核基因组和其自身基因组两套遗传系统的控制,所以说线粒体是半自主性细胞器.细胞骨架名词解释:1.细胞骨架(cytoskeleton):真核细胞质的蛋白质纤维网架体系,对于细胞的形状,运动,物质的运输,染色体分离,细胞分裂等有重要作用.2.微管组织中心:微观形成的核心位点,微管的组装由此开始.3.微管结合蛋白:与微管结合的辅助蛋白,并与微管并存,参与微管装配.4.马达蛋白:介导细胞内物质或膜性小泡规则地沿细胞骨架运输的蛋白.5.收缩环:有丝分裂的动物细胞有微丝与肌球蛋白-Ⅱ丝形成的腰带状束.6.γ-TuRC: 微管蛋白环形复合体,是一含有10-13个γ-微管蛋白分子的环形结构,与微管直径相同.7.肌小节:骨骼肌收缩的基本结构单位.8.中间纤维:广泛存在于真核细胞中,最早在平滑肌细胞内发现,由于其介于肌肉细胞actin 细丝与肌球蛋白粗丝之间而得名“中间”，中间纤维是三类细胞骨架纤维中结构最复杂的. 问答:1.什么叫微管组织中心?有哪些结构可起微管组织中心的作用?微观形成的核心位点,微管的组装由此开始.中心体和纤毛的基体可起微管组织中心的作用.2.微丝的主要功能有哪些?a.构成细胞的支架并维持细胞的形态.b.参与细胞的运动.c.参与细胞的分裂.d.参与肌肉的收缩.e.参与细胞内物质的运输.f.参与细胞内信号的传递.3.影响微丝装配的因素有哪些?G-肌动蛋白和临界浓度, ATP,Ca2+,Na+,K+浓度和药物，微丝结合蛋白的影响.4.影响微管装配的因素有哪些?GTP浓度,温度,压力,PH值,离子浓度,微观蛋白临界浓度,药物(秋水仙素,长春新碱,紫杉醇)等.5.中心体的组成?简述中心体的功能?中心体由两个彼此互相垂直的中心粒和中心旁物质组成.功能:它是细胞中决定微管形成的一种细胞器,它与细胞的有丝分裂与染色体分离关系密切,主要参与纺锤体的形成.6.中间纤维的主要生物学功能?a.在细胞内形成一个完整的网状骨架系统.b.为细胞提供机械强度支持.c.参与细胞连接.d.参与细胞内信息传递及物质运输.e.维持细胞核膜稳定.f.参与细胞分化.7.药物紫杉醇和秋水仙素皆用作抗癌症药物,它们的作用机制有何不同?秋水仙素结合和稳定游离的微管蛋白,紫杉醇和微管紧密结合,防止微管蛋白亚基的解聚.8.微管的主要功能有哪些?a.支持维持细胞形态.b.参与中心粒,纤毛和鞭毛的形成.c.参与细胞内物质的运输.d.维持细胞内细胞器的定位和分布.e.参与染色体的运动,调节细胞分裂.f.参与细胞内信号的传导.9.试述纤毛和鞭毛的结构与功能及运动机制?纤毛和鞭毛都有运动功能,用来划动其表面的液体,是细胞表面的特化结构.纤毛短而多,鞭毛长而少,纤毛和鞭毛都是以微管为主要成分构成的,并有特殊结构.属于9+2类型且都有中央微管和中央鞘,外周以9组二联管围绕,两两之间以微管连接蛋白相连,二联管和中央鞘间有放射辐条连接,且都有基体.运动机制是由滑动运动到弯曲运动.细胞核1.核孔复合体(NPC):由多个蛋白质颗粒以特定的方式排列而成的蛋白分子复合物,是核-质间物质交换的双向选择性亲水通道.2.核定位信号:存在于亲核蛋白内的特殊氨基酸序列,可引导蛋白质通过核孔复合体被转运至核内.3.核纤层:附着于内核膜下的纤维蛋白网.4.常染色质:间期核内碱性染料染色时着色较浅,螺旋化程度较低,处于伸展状态的染色质细丝,含有基因转录活跃部位.5.异染色质:间期核中处于凝缩状态,结构致密,无转录活性,用碱性染料染色时着色较深,无转录活性,为遗传惰性区.6.染色质:间期细胞遗传物质的存在形式,由DNA,组蛋白,非组蛋白及少量RNA等成的细丝状复合结构,形态不规则,弥散分布于细胞核内.7.核仁组织区:含有rRNA基因的一段染色体区域,该部位rRNA基因转录活跃,凝集程度低,表现为浅染的次缢痕,与核仁形成有关.8.亲核蛋白:一类在细胞中合成,需要或能够进入细胞核发挥功能的蛋白质.9.核小体: DNA片段缠绕组蛋白八聚体形成的染色体的基本结构单位.10.核仁:真核细胞间期细胞核中最明显的结构,光镜下为均匀海绵状的球体.11.螺线管:在组蛋白H1协助下,由核小体串珠结构盘旋而成的中空结构.问答:1. 核孔复合体的结构和功能?核孔复合体由胞质环,核质环,辐,中央栓组成;功能:核孔复合体介导核-质间物质交换,它是核 -质间物质交换的双向选择性亲水通道.2.核纤层的结构和功能?核纤层由核纤层蛋白构成.功能:(1)在细胞核中起支架作用.(2)核纤层与核膜重建及染色质凝集关系密切.(3)参与细胞核构建与DNA复制.3.染色质与染色体在概念上的差异?染色质间期细胞遗传物质的存在形式,由DNA,组蛋白,非组蛋白及少量RNA等成的细丝状复合结构;染色体是指细胞在有丝或减数分裂中,染色质经复制后反复缠绕凝聚而成的条状或棒状结构.4.染色质DNA的三类功能序列主要特点及作用?(1)端粒序列：存在于真核生物染色体末端的一个富含G的简单重复序列.维持DNA分子两末端复制完整,维持染色体稳定.(2)着丝粒序列:复制完成的两姐妹染色单体的连接部位.维持了遗传的稳定性.(3)复制源序列:真核细胞多个,细菌质粒1个,细胞进行DNA复制的起始点.维持染色体在世代传递中的连续性.核小体蛋白H2A,H2B,H3,H4各两分子组成八聚体,146bp的DNA分子盘绕组蛋白八聚体1.75圈,形成核小体.7.试述染色质包装的多级螺旋化模型及染色体骨架-放射环模型?(1)多级螺旋化模型:一级结构核小体:由DNA,组蛋白, H1压缩7倍包装成10nm的核小体串珠结构.二级结构螺线管:30nm染色质纤维.三级结构超螺线管:由螺线管进一步螺旋化形成的圆筒状结构.四级结构染色单体:超螺线管进一步螺旋折叠形成.(2) 染色体骨架-放射环模型:一级结构核小体.二级结构螺线管:30nm染色质纤维.高级结构:袢环结构和染色单体.( 袢环沿染色体纵轴由中央向周围伸出,形成放射环,每18个袢环呈放射状排列成微带,约1000000个微带沿纵轴排列成染色单体.)8.核仁的电镜结构基本组分特点和功能?纤维中心:包埋于颗粒组分内部的一个或几个低电子密度的圆形结构体.致密纤维组分:核仁内电子密度最高区域,由致密的纤维构成环形或半月形结构.颗粒成分:呈致密颗粒,位于核仁的外周.功能:(1)细胞核中rRNA合成的中心.(2) rRNA加工成熟的区域.(3)核糖体大小亚基装配工厂.9.比较组成型异染色质与兼性异染色质?组成型异染色质在所有细胞类型及各个发育阶段中均处于凝集状态,在细胞周期中始终维持压缩,主要由高度重复的DNA序列构成,而兼性异染色质是在某些细胞或一定的发育阶段,原有的常染色质凝聚并丧失转录活性后转变而成.10.染色质的组成成分?DNA和组蛋白, 少量RNA和非组蛋白.细胞分裂与细胞周期名词解释:1.有丝分裂器:中期细胞中,由染色体,星体,中心粒,纺锤体组成的结构.2.细胞周期蛋白:真核细胞中随细胞周期进程周期性地出现及现实的一类蛋白.3.细胞周期:细胞从上次分裂结束开始到下次分裂结束完成所经历的规律性变化.4.细胞周期蛋白依赖性激酶(Cdk): Cdk是一类必须与细胞周期蛋白结合才具有激活性的蛋白激酶.5.成熟促进因子:对核膜破裂,染色体凝集有重要作用,可以启动细胞从G2期向M期转移的蛋白激酶.6.纺锤体:一种出现于前末期,对细胞分裂及染色体分离有重要作用的临时性细胞器,由星体微管,动粒微管,重叠微管纵向排列构成,呈现纺锤样外观.7.收缩环:当细胞分裂进入后期末或末期末,在中部质膜的下方,出现了由大量肌动蛋白和肌球蛋白聚集形成的环状结构.8.限制点(restriction point): G1期细胞一旦通过此点,便能完成随后的细胞周期进程.9.染色体超前凝集:与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集.10.G0期细胞:暂时脱离细胞周期不进行DNA复制和分裂,一般情况下不增殖,必须在需要替换损伤或死亡的细胞时才出现分裂,又重新进入细胞周期的细胞.问答:1.简述G1期主要特点?RNA合成活跃,蛋白质合成活跃,细胞体积显著增大,蛋白质磷酸化,细胞膜对物质的转运作用增强.2.有丝分裂器的组成和作用?有丝分裂器由染色体,星体,中心粒,纺锤体组成.它在中期以后发生的染色体分离,向两极迁移,平均分配到两个子细胞中起重要作用.3.细胞周期包括哪些时期?分为分裂间期和分裂期,间期可分为G1, G2,S期,分裂期可分为胞质分裂和核分裂,核分裂分为前中后末期.4.分裂间期包括哪些时期,各时期的主要特点?间期可分为G1, G2,S期G1期: RNA合成活跃,蛋白质合成活跃,细胞体积显著增大,蛋白质磷酸化,细胞膜对物质的转运作用增强.G2期:大量合成RNA,ATP及一些与M期结构功能相关的蛋白质,中心粒的体积逐渐增大, 开始分离并移向细胞两极.S期:进行大量DNA复制,合成组蛋白及非组蛋白,组蛋白持续磷酸化,中心粒复制.5.有丝分裂包括哪些时期,各时期的主要特点?有丝分裂分为前,中,后,末期.前期:染色质凝集,分裂极确定,核仁缩小消失,纺锤体形成.中期:染色体达到最大程度凝集,非随机排列在细胞中央赤道面上.后期:姐妹染色单体分离并移向细胞两极.末期:子代细胞的核重新形成,胞质分裂.6.在细胞分裂期,核纤层蛋白如何变化影响核纤层和核膜?在MPF作用下,因核纤层蛋白与多肽链的多个位点发生磷酸化,致使核纤层解体,随之核膜破裂,形成许多断片及小泡分散于胞质中.7. MPF的主要功能有哪些?(1)使组蛋白H1磷酸化,促进染色质凝集,启动有丝分裂.(2)使核纤层蛋白磷酸化, 致使核纤层解体, 核膜破裂成小泡.(3)使核仁蛋白磷酸化,致使核仁解体.(4)使微管结合蛋白磷酸化,调节细胞周期中微管的动力学变化.(5)使原癌基因磷酸化,产生一系列与细胞分裂有关的生物学效应.细胞分化名词解释:1.转分化:在高度分化的动物细胞中,存在另一种现象即从一种分化状态转化为另一种分化状态.2.细胞全能性:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体的特性或潜能.3.管家基因:维持细胞最低限度功能所不可缺少的基因.4.细胞决定:在个体发育过程中,细胞在发生可识别的分化特征之前就已经确定了未来的发育命运,只能向特定方向分化的状态.5.细胞分化:这些由单个受精卵产生的细胞,在形态结构,生化组成,功能等方面均有明显差异,将个体发育中形成这种稳定性的差异过程叫做细胞分化.6.去分化:某些条件下,分化了的细胞也不稳定,基因活动模式也可发生可逆性变化而又回到分化状态的过程.7.全能细胞:一定条件下,能够分化发育成完整个体的细胞.8.胚胎诱导:胚胎发育过程中,一部分细胞对邻近细胞产生影响并决定其分化方向的现象.9.奢侈基因:编码组织细胞特异性蛋白的基因.10.基因的差异表达:多细胞生物个体发育和细胞分化过程中,其基因组DNA并不完全表达,而呈现选择性表达,它们按一定的时-空间顺序,在不同或相同细胞的不同细胞相异被活化的现象.问答:1.什么是DNA甲基化?甲基化的DNA序列有什么结构特征? DNA甲基化对真核细胞基因表达调控有什么作用?(1)在甲基转移酶催化下, DNA中胞嘧啶转化成5-甲基胞嘧啶.(2)结构特征:甲基化常见于富含CG二核苷酸的CpG岛.(3)作用:阻碍转录因子结合,甲基化程度越高.2.以眼的发生为例说明胚胎诱导对细胞分化的作用?眼的发生是胚胎诱导的典型例证:中胚层脊索诱导其表面覆盖的原肠胚的外胚层形成神经板,是初级诱导;神经板卷成神经管后,其前端进一步膨大形成原脑,原脑两侧突出的视杯诱导其外表面覆盖的外胚层形成晶状体,是次级诱导;晶状体又诱导覆盖在其外表面的外胚层形成角膜,是三级诱导.这样通过多级诱导,形成眼球.3.何谓基因的差异表达?有何意义?基因的差异表达:多细胞生物个体发育和细胞分化过程中,其基因组DNA并不完全表达,而呈现选择性表达,它们按一定的时-空间顺序,在不同或相同细胞的不同细胞相异被活化的现象.意义:通过基因的差异表达,形成不同的细胞产物,由于产物不同,细胞形态功能出现差异,形成不同类型的分化细胞,因此决定细胞特性的基因的差异性表达是细胞分化的根本原因. 4.什么是细胞的全能性,哪些细胞有全能性?请举处一项研究证明已分化体细胞的细胞核仍具有全能性?细胞全能性:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体的特性或潜能.受精卵,早期的胚胎细胞卵裂球,植物细胞具有全能性.例:(1)爪蟾核移植实验(2)哺乳动物核移植试验5.细胞分裂与细胞分化的联系?(1)通常细胞在分裂基础上进行分化.(2)细胞分化发生于细胞分裂的G1期,当G1期很短或几乎无G1期时,细胞分化减慢.(3)细胞分裂旺盛时,分化变慢,分化较高时,分裂速度减慢,是个体生长发育的一般规律.细胞衰老与细胞死亡名词解释:1.坏死(necrosis):在外来治病因子作用下，细胞生命活动被强行终止所致的病理性，被动性的死亡过程.2.细胞衰老(cell senescence):细胞在正常条件下发生的生理功能衰退和增殖能力减弱以及形态发生改变并趋向死亡的现象.3.细胞凋亡(apoptosis):在特定信号诱导下,细胞的死亡级联反应被触发所致的生理或病理性,主动性的死亡过程.4.Hayflick界限：体外培养细胞所具有增殖分裂的极限.5.凋亡小体(apoptotic body):凋亡细胞内聚集的染色质块，形成核碎片后，整个细胞通过发芽，起泡等方式，形成一个球形的突起，并在根部绞窄脱落，形成一些大小不等，内含胞质，细胞器以及核碎片的膜包小体.6.DNA ladders:细胞凋亡时,内源性核酸内切酶活化,特异地在相邻核小体的连接区切断DNA 链,形成长度为180到200bp整数倍的寡聚核苷酸片段,在进行琼脂糖凝胶电泳时,凋亡细胞表现出特征性的DNA梯状条带.问答:1.试述细胞凋亡与细胞坏死的区别?(1) DNA:复制与转录受到抑制,有个别基因异常激活,端粒DNA丢失, mtDNA特异性缺失, DNA 氧化,断裂,缺失交联,甲基化程度降低.(2) RNA:mRNA和tRNA含量降低。

医学细胞生物学名词解释1、医学细胞生物学：是指用细胞学的原理和方法研究人体细胞的结构、功能、生命活动规律和其疾病关系的科学2、受体：存在于细胞膜上细胞内、能接受外界的信号，并将这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应，从而对细胞的结构或功能产生影响的蛋白质分子。

3、配体：受体所接受的外界信号，包括神经递质、激素、生长因子、光子、某些化学物质及其他细胞外信号。

受体是细胞膜上的特殊蛋白分子，可以识别和选择性地与某些物质发生特异性结合反应，产生相应的生物效应．与之结合的相应的信息分子叫配体。

4、残留小体：次级溶酶体在完成对绝大部分作用底物消化、分解作用之后，尚会有一些不能被消化、分解的物质残留其中。

随着酶活性的逐渐降低以至最终消失，进入溶酶体生理功能的终末状态。

5、马达蛋白：利用ATP 水解酶释放的能量驱动自身沿微管或微丝定向运动的蛋白，如驱动蛋白、动力蛋白和肌球蛋白。

6、分子伴侣：一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份。

7、核仁组织区：即rRNA序列区，它与细胞间期核仁形成有关，构成核仁的某一个或几个特定染色体片断。

这一片段的DNA转录为rRNA, rRNA所在处。

8、紧密连接：是相邻细胞间局部紧密结合，在连接处，两细胞膜发生点状融合，形成与外界隔离的封闭带，由相邻细胞的跨膜连接糖蛋白组成对应的封闭链，主要功能是封闭上皮cel间隙，防止胞外物质通过间隙进入组织，从而保证组织内环境的稳定性，紧密连接分布于各种上皮细胞管腔面，细胞间隙的顶端。

9、桥粒：上皮细胞等细胞间结合的一种形式，是细胞膜上直径约为0.5微米的圆形区域，在切面上可以看到二个相连的细胞膜之间有相距20—25毫微米严格平行的细胞间隙。

桥粒有增强细胞间结合的效能。

10、粘着带：粘着带连接位于上皮细胞紧密连接的下方,靠钙粘着蛋白同肌动蛋白相互作用,将两个细胞连接起来。

细胞生物学定义与发展细胞生物学的定义细胞生物学是研究细胞结构、功能、生长、分裂、分化、代谢、信号传导以及细胞间相互作用等生命活动规律的科学。

发展历程细胞生物学自19世纪末诞生以来，经历了从形态学到生理学、生物化学、分子生物学等多个阶段的发展，逐渐揭示了细胞的奥秘。

03医学细胞生物学通过研究细胞的结构和功能异常，揭示疾病的发生和发展机制，为疾病的预防、诊断和治疗提供理论依据。

揭示疾病发生机制医学细胞生物学的研究有助于发现新的药物靶点和治疗方法，为药物研发和治疗策略的制定提供指导。

药物研发与治疗靶点医学细胞生物学在再生医学和细胞治疗领域发挥着重要作用，如干细胞治疗、组织工程和基因编辑等技术的研发和应用。

再生医学与细胞治疗医学细胞生物学重要性显微镜技术光学显微镜、电子显微镜等显微镜技术是观察和研究细胞结构的重要手段。

细胞培养技术通过模拟体内环境，在体外培养细胞，用于研究细胞的生长、分化、代谢等生命活动。

细胞组分分离与分析利用生物化学和分子生物学技术，分离和分析细胞的各个组分，如蛋白质、核酸、脂质等。

细胞功能研究通过细胞生物学技术，如基因编辑、蛋白质互作分析等，研究细胞的功能及其调控机制。

研究方法与技术手段细胞膜结构与功能细胞膜组成主要由脂质、蛋白质和糖类组成，形成磷脂双分子层结构。

物质运输功能通过膜蛋白实现物质的选择性透过和主动运输。

细胞识别与信号传导细胞膜上的受体蛋白能够识别外界信号分子，并引发细胞内的信号传导过程。

由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等组成，为细胞器提供物质和能量支持。

细胞质基质细胞内的“动力工厂”，通过氧化磷酸化过程产生ATP ，为细胞提供能量。

线粒体植物细胞中的光合作用器官，能够将光能转化为化学能，并合成有机物。

叶绿体蛋白质合成的场所，由rRNA 和蛋白质组成，能够将氨基酸组装成蛋白质。

核糖体细胞质基质与细胞器01020304将细胞核与细胞质分开，控制物质进出细胞核。

核膜细胞核内的遗传物质，由DNA 和蛋白质组成，在细胞分裂时呈现染色体形态。

医学细胞生物学医学细胞生物学是研究细胞在生长、分化和功能上的特征和调节机制的学科。

细胞是人类和动植物体内最基本的单位，是构成生命体系的基石。

医学细胞生物学所涉及的领域很广泛，包括细胞组织学、分子生物学、遗传学、免疫学、代谢学等等，对于了解疾病的发生机理、寻找治疗疾病的新途径，以及推动医学进步都有重要作用。

一、细胞的基本概念细胞是生命体系的基本单位，是构成多细胞体系的基本元素。

细胞的大小和形态各异，有一定的结构和功能，具有自我复制的能力。

所有的细胞都是由现有细胞分裂而来，每个细胞都有一层细胞膜包裹，细胞膜内涵盖了各种细胞器和细胞核。

细胞分为原核细胞和真核细胞两类。

原核细胞是原核生物的细胞，没有真核细胞的细胞核。

真核细胞是真核生物的细胞，有一个细胞核，可以进一步分为未成熟细胞和成熟细胞。

未成熟细胞通常还保留着分化为不同细胞类型的潜能，而成熟细胞则已经具有了确定的结构和功能。

二、细胞结构和功能1. 细胞膜结构和功能细胞膜是由脂质双层、蛋白质和糖类组成的液态膜状结构，是细胞内、外环境的物质交换界面。

细胞膜在传递信号、物质运输、细胞黏附等方面发挥着重要作用。

细胞膜参与细胞生存的所有过程，是细胞在环境变化中重要的适应器。

2. 细胞核结构和功能细胞核是由核孔、核仁、染色体和核质组成的，是细胞遗传物质的储存和复制的中心。

细胞核控制着细胞的基因表达和转录，是细胞生存、增殖和分化过程中的关键器官。

3. 细胞器结构和功能细胞器是细胞膜包裹的独立且具有特定功能的亚细胞结构。

细胞器包括内质网、高尔基体、溶酶体、叶绿体、线粒体和微小管等。

细胞器的功能涉及到物质的合成、转运和储存，对细胞内环境的维持和细胞代谢产能起着至关重要的作用。

三、细胞生长、分化和凋亡的调控生长是细胞生命活动的基本特征，指细胞体积和质量的增加。

分化是指未成熟的细胞在分化因子的作用下进一步分化为不同类型的成熟细胞。

凋亡是细胞程序性死亡的过程，同时也是一种维持组织和器官功能的必要机制。

第一章绪论第一节细胞生物学研究内容细胞（cell）是生命活动的单位，是生物形态结构与功能的基本单位。

细胞的基本功能：自我增殖和遗传、新陈代谢、运动性。

细胞生物学（cell biology）是细胞学与分子生物学交汇的领域，它应用近代物理、化学技术和实验生物学的方法，从细胞整体水平、超微结构水平和分子水平来研究细胞结构及其生命活动规律的学科。

是细胞学的延续和发展。

医学细胞生物学（medical cell biology）是以细胞生物学和分子生物学为基础，探索研究人体细胞发生、发展、成长、衰老和死亡的生命活动规律以及发病机理和防治的学科。

一、研究内容研究：细胞进化、生长繁殖分化、运动和兴奋传导、遗传与变异、癌变等基本活动规律二、三个研究水平：细胞整体水平、亚细胞水平（超微结构水平）、分子水平三、三个研究观点1．进化观点2．形态研究与功能研究相结合3．整体和动态的观点第二节细胞生物学发展简史一、细胞学说的创立（1665~19世纪中）“细胞学说（cell theory）”：一切生物（从单细胞生物到高等动物和植物）都是由细胞组成的；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。

“细胞来源”：一切细胞只来源于原来的细胞，一切病理现象都基于细胞的损伤。

二、细胞学的经典时期（19世纪中~20世纪初）研究特点：应用固定与染色技术，在光镜下观察细胞形态结构与分裂活动三、实验细胞学阶段（20世纪初~中叶）研究特点：采用多种实验手段，出现交叉学科四、细胞生物学形成（20世纪50年代~现在）50年代~现在：着重分子水平研究1944，证实DNA为遗传物质1953，DNA双螺旋模型提出、DNA半保留复制、中心法则1955，三联体密码假说1961，破译密码含义60年代：（分子）细胞生物学形成90年代：PCR技术、克隆动物技术、HGP启动及完善，21世纪初：后基因组计划启动第三节细胞生物学与医学的关系细胞生物学是现代医学的重要基础理论。

医学细胞生物学细胞是组成生命的最小单位，细胞内的各种结构和分子相互作用，构成了细胞生物学的一个重要研究领域。

细胞生物学研究的是细胞的功能和组成成分，以及细胞如何进行各种代谢活动和维持其生理功能。

本文将介绍关于细胞生物学方面的最新研究成果。

细胞结构与组成细胞由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。

其中细胞膜是由脂质双层构成的，其中插入有多种蛋白质，有质膜、通道蛋白、受体蛋白等等，细胞膜的主要功能是维持细胞内外环境的稳定，实现细胞与外部世界的交流和物质的运输。

细胞质包括细胞器和细胞基质，细胞基质包括水和溶质，细胞器包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、脂质滴等。

线粒体是细胞内能量代谢的重要器官，是ATP的主要产生场所，线粒体膜中插入有呼吸链复合物，通过复杂的反应链将氧化还原反应的自由能转化为ATP能量。

线粒体的缺陷或损失等均会导致一系列疾病的发生。

内质网是细胞内物质的合成、加工和分泌的重要器官，它分为粗面内质网和滑面内质网，粗面内质网上有许多固定的核糖体和核糖体生长因子，可以合成复杂蛋白质。

高尔基体则对物质进行修饰、分泌、再利用等各种功能，最终呈现各种各样的形态和性质的蛋白质或糖脂质分子。

溶酶体能够将多种物质降解成小分子，起到消除细胞内外垃圾和寄生的微生物等功能。

细胞核由核膜、染色质和核仁三部分组成，核膜由内外两层构成，核孔可使核内外物质交换，染色质则是由DNA、RNA和蛋白质构成的，其中DNA是遗传信息的物质基础。

核仁则是合成核糖体的重要器官。

肿瘤细胞与基因突变肿瘤细胞的发生与生长是细胞生物学研究的重要方向之一。

肿瘤细胞的突变来源于其内部某些基因突变和外部因素所产生的影响，这些因素包括致癌物质、病毒、电离辐射等。

许多基因突变与肿瘤的发生密切相关。

例如，癌基因的激活、肿瘤抑制基因的失活等都与肿瘤相关。

癌基因一般是指正常细胞内本来具有正常生理功能的基因，但是发生某些突变后变成了具有致癌性的基因，例如，能够促进肿瘤细胞增生和蔓延的Ras基因等。

医学细胞生物学课程简介
医学细胞生物学是一门重要的基础医学课程，它是研究细胞的结构、功能、代谢、增殖、分化、衰老和死亡等生命现象的学科。

该课程的主要内容包括细胞的基本结构和功能、细胞膜的结构和功能、细胞质的结构和功能、细胞核的结构和功能、细胞的增殖和分化、细胞的衰老和死亡等方面。

通过学习医学细胞生物学，学生可以深入了解细胞的基本生命现象和机制，掌握细胞生物学的基本知识和实验技能，为后续学习医学遗传学、生物化学、生理学、病理学等课程打下坚实的基础。

同时，医学细胞生物学也是现代医学研究的重要领域之一，学生可以通过学习该课程了解细胞生物学在医学研究中的应用和发展趋势，为今后从事医学研究和临床实践提供有益的参考。

医学细胞生物学是一门重要的基础医学课程，对于学生深入了解生命现象和机制、掌握医学基础知识和实验技能、从事医学研究和临床实践都具有重要的意义。

医学细胞生物学：是以细胞生物学的原理和方法研究人体细胞的结构、功能、生命活动规律及同疾病关系的科学。

细胞生物学：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。

细胞学说：一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位，多细胞生物是从单细胞生物发育来的，细胞在结构和功能上有共同的规律，细胞只来源于细胞。

分子细胞生物学：将细胞视为物质，能量，信息过程的结合体，从分子水平探索细胞的结构和功能的动态关系及生命活动规律的科学。

细胞骨架：由微管、微丝和中间丝构成与细胞运动和维持细胞形态有关。

微管：由微管蛋白原丝组成的不分支的中空管状结构，纺锤体、真核细胞纤毛、中心粒等均系由微管组成的细胞器。

微丝：由肌动蛋白分子螺旋状聚合成的纤丝，又称肌动蛋白丝(actin filament),细胞骨架的主要成分之一。

微丝对细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。

中间丝：存在于真核细胞中介于微丝和微管之间，直径约10 nm的纤丝。

组成纺锤体的丝状结构称为纺锤丝，有四种，即连续丝、染色体丝（又称牵引丝）、中间丝和星体丝（也称星射线）。

中间丝由微管蛋白组成，不与两极相连，也不与着丝点相连，是在后期于两组染色体之间出现的纺锤丝。

是动物细胞特有纺锤体结构。

微体：由单层单位膜围成的小泡状结构，含有多种氧化酶，与分解过氧化氢和乙醛酸循环有关。

真核细胞的转录与翻译分开进行，整个过程具有严格的和区域性，是不连续的。

第三章细胞生物学的研究方法和手段普通光学显微镜：1）照明系统：光源和聚光器2）光学放大系统：由物镜和目镜组成，是显微镜的主体。

3）机械装置：用于固定材料和观察方便。

相差显微镜：利用光的衍射和干涉效应把透过标本不同区域的光波的光程差变成振幅差，使活细胞内的各种结构之间呈现清晰可见的明暗对比。

第四章细胞内的分子蛋白质的分子结构：1）一级结构是指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，是蛋白质的基本结构。

医学细胞生物学细胞生物学（cell biology）：从细胞整体、超微和分子水平上研究细胞的结构和生命活动规律的科学医学细胞生物学（medical cell biology）;应用细胞生物学的理论和方法，要紧研究人体细胞的形状结构与功能等生命活动规律和人类疾病发生、进展及其防治的科学生物大分子（biological macromolecule）:相对分子质量庞大，结构复杂的分子，如蛋白质、核酸、酶。

肽键（peptide bond）：氨基酸彼此之间通过肽键相连接氨基酸残基（residue）：在多肽链中，各氨基酸因脱水而氨基不全，成为氨基酸残基酶（enzyme）：活细胞中产生的生物催化剂核酶（ribozyme）：具有活性的RNA分子内膜系统（endomembrane system）:在结构、功能和发生上有一定联系的膜性细胞器细胞膜（cell membrane）：包围在细胞质外周，将细胞与外界微环境分割，从而形成一道专门屏障生物膜（biomembrane）：细胞膜和细胞内膜合称为生物膜细胞表面（cell surface）:以质膜为主体，包括质膜、质膜外表面的细胞被以及质膜内测的膜下胞质溶胶细胞识别（cell recognition）：细胞对同种和异种细胞的识别，以及对自己和异己物质的识别现象膜脂（membrane lipid）：生物膜上的脂类，包括磷脂、胆固醇、糖脂膜蛋白（membrane protein）：生物膜所含的蛋白，包括外在膜蛋白和内在膜蛋白膜糖类以糖蛋白或糖脂的形式存在于真核细胞膜的外表面主动运输（active transport）:细胞膜利用能量来驱动物质逆浓度梯度方向的运输被动运输（passive transport）:物质顺浓度梯度，由浓度高的一侧通过摸运输到浓度低的一侧，不消耗代谢能的运输方式。

相伴运输（co-tansport）：由离子浓度梯度驱动的主动运输过程内吞作用（endocytosis）：被摄入物质附着于细胞表面后，膜表面发生内陷，由细胞膜把环境中的大分子和颗粒物质包围成小泡，脱离细胞膜进入细胞内的转运的过程胞吐作用（exocytosis）：细胞内某些物质由膜包围成小泡从细胞内部逐步移到质膜下方，小泡膜与质膜融合，把物质排到细胞外的过程膜抗原（membrance antigen）:表示细胞属性的标志，多为镶嵌在细胞膜上的糖蛋白和糖脂膜受体(membrance receptor):外来的异物和病原体，体内生命活动的调剂物质可与细胞上特异性蛋白质分子结合，这种特异蛋白质分子叫膜受体细胞连接（cell junction）：为了各细胞间的统一和促进细胞间所必需的相互联系，相邻细胞紧密接触的区域特化，形成一定的连接结构内膜系统（endomembrane system）:在结构、功能和发生上有一定联系的膜性细胞器（除了线粒体）信号肽（signal peptide）：位于蛋白质上一段15——30个连续的氨基酸顺序信号斑（signal patch）：位于蛋白质不同位置的氨基酸顺序在多肽链折叠后形成的一个斑块信号假说(signal hypothesis):新合成的蛋白质分子N端有一段信号肽，该信号肽一合成可被细胞质中的信号识别颗粒识别并结合，通过信号肽的疏水性引导新生肽跨脂双分子层进入ER腔或直截了当整合在ER膜上信号肽具有决定蛋白质在细胞内去向或定位的作用溶酶体（lysosome）:内含多种水解酶，具有分解内源性和外源性物质功能的一种膜性细胞器膜流（membrane flow）：细胞中各种膜性结构之间的相互联系和转移现象细胞氧化（cellar oxidation）、细胞呼吸（cellar respiration）：细胞内的氨基酸、脂肪酸、单糖等供能物质在一系列酶的作用下，消耗氧气，产生二氧化碳和水，放出能量的过程核糖体（ribosome）、核糖核蛋白（ribonucleoprotein）：由多种rRNA和蛋白质结合成的复合蛋白，是具有催化能力的多酶复合体多聚核糖体（polyribosome）：多个核糖体同时结合在一个mRNA分子上进行蛋白质合成遗传密码（gennetic code）:mRNA上决定蛋白质分子中氨基酸顺序的碱基序列所编码的遗传信息反密码子（anticodon）：tRNA上反密码子环上的三个碱基细胞骨架（cytoskeleton）：是由位于细胞质的蛋白质纤维组成的网架系统。