2015细胞生物学(翟中和第四版第8章 蛋白质分选(李绍军)
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(完整版)翟中和版-细胞生物学各章习题及解答完整修订版
《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。
要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，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的一门学科。
2、显微结构microscopic structure：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等，目前用于研究细胞显微结构的工具有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等。
3、亚显微结构submicroscopic structure：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如内质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等，目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等。
4、细胞学cytology：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从施莱登（1838）和施旺（1839）的细胞学说的提出开始的，而大部分细胞学的基础知识是在十九世纪七十年代以后得到的。
在这一时期，显微镜的观察技术有了显著的进步，详细地观察到核和其他细胞结构、有丝分裂、染色体的行为、受精时的核融合等，细胞内的渗透压和细胞膜的透性等生理学方面的知识也有了发展。
对于生殖过程中的细胞以及核的行为的研究，对于发展遗传和进化的理论起了很大作用。
5、分子细胞生物学molecular cell biology：是细胞的分子生物学，是指在分子水平上探索细胞的基本生命活动规律，主要应用物理的、化学的方法、技术，分析研究细胞各种结构中核酸和蛋白质等大分子的构造、组成的复杂结构、这些结构之间分子的相互作用及遗传性状的表现的控制等。
细胞生物学题库第8章（含答案）
《细胞生物学》题库第八章蛋白质的分选一．名词解释1.Signal sequence2.cotranslocation3.post translocation4.start transfer sequence5.stop transfer sequence6.molecular chaperones7.transit peptides(or transit sequence)8.nuclear localization sequence(or nuclear localization,NLS)9.endosome10.signal hypothesis11.蛋白质跨膜运输12.膜泡运输13.选择性门控运输14.KDEL序列15. PTS序列二．翻译1.signal recognition particle2.docking protein3.translocon4.vesicular transport5.transmebrane transport6.gated transport7.leader sequences(or leader peptide,precursor chain)8.escaped proteins9.unfolding10.refolding11.prolysosome12.retrieval signals三．单项选择题1．蛋白质分选的途径大体有几种？（）A．1 B. 2 C. 3 D. 42．COPⅡ有被小泡选择性的确定经过了几次信号识别？（）A.2B.3C.4D.63．负责回收，转运内质网逃逸蛋白的有被小泡是（）A.网格蛋白有被小泡B.COPⅡ有被小泡C.COPⅠ有被小泡D.以上全部都是4．信号假说是谁提出来的？（）steinB.BlobelC.CarmenD.Wright5．多次跨膜蛋白是下列哪种序列作用的结果？（）A.开始转移序列B.停止转移序列C.以上两者共同作用D.以上两者都不是6．线粒体跨膜运送的蛋白质要经过几次折叠？（）A.1B.2C.3D.47．关于NLS序列的描述，错误的是（）A.具有定位，定向的作用B.可以是一段连续的序列，也可以是两段C.没有特异性D.指导核质蛋白完成运输后被切除8．下列关于M6P的描述中，不正确的是（）A.M6P标志是经糖基化和磷酸化的结果B.每条糖基链上可同时形成多个M6PC.M6P受体有两种D.M6P受体仅存在于高尔基体反面膜囊上四．多项选择题1．蛋白质分选途径包括（）A.蛋白质跨膜转运B.膜泡运输C.选择性门控转运D.细胞质基质中蛋白质的转运2．膜泡运输中，目前发现的有不同物质运输作用的有被小泡有（）A.网格蛋白有被小泡B. COPⅠ有被小泡C.COPⅡ有被小泡D.胞内体3.在下列物质运输方向中，属于网格蛋白有被小泡运输方向的有（）A.质膜→内体B.高尔基体→内质网C.高尔基体→内体D.高尔基体→溶酶体4．下列关于“分子伴侣”的描述，正确的是（）A.参与最终产物的形成B.能帮助多肽转运折叠和装配C.能与信号肽结合D.能防止新生肽畸变或成熟前折叠5．属于信号肽一级结构的序列区域是（）A.疏水核心区B.C端C.N端D.α螺旋结构6．关于导肽的特征，下列说法正确的是（）A.富含带正电的碱性氨基酸B.羟基氨基酸的含量较高C.几乎不含带负电的碱性氨基酸D.可形成既有亲水性又有疏水性的α螺旋结构7．下列关于叶绿体蛋白运输与装配的描述中，正确的是（）A.与线粒体截然不同B. 既可牵引叶绿体蛋白，又可牵引外源蛋白C.转运肽在C端D.转运肽在N端8．NLS区分于线粒体，叶绿体等信号序列的特征是（）A.仅位于C端B.可位于蛋白质氨基酸序列的中间C.完成转运后不被切除D.可分成两段9．亲核蛋白入核转运的辅助因子有（）A.InportinαB.inportinβC.RanD.NTF210．下列关于内体的说法，正确的是（）A.酸性的，不含溶酶体的小囊泡B.分为初级溶酶体和次级溶酶体C.初级溶酶体是由外排作用形成的D.次级溶酶体具分拣作用11．过氧化酶的特点是（）A.含血红素的四聚体蛋白B.蛋白质转移方式为后转移C.单体与血红素在过氧化物酶体基质中结合形成四聚体D.其PIS2位于C端五．填空题⒈组成过氧化物酶体的蛋白由编码，主要在中合成，然后转运到过氧化物酶体中。
第八章-蛋白质分选与膜泡运输
一 、信号假说与蛋白质分选信号 Blobel等（1975）提出信号假说，认为蛋白质 N端的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成， 获1999年诺贝尔生理医学奖。
Günter Blobel
Blobel with members of his laboratory
（一）、蛋白质分选信号
①信号序列（signal sequence）：引导蛋白质定向 转移的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，对所 引导的蛋白质没有特异性要求。
COP II Vesicles
COPII衣被小泡的组装
COPII Coated vesicle
三、COP I衣被小泡
• 功能：回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网； 也可介导高尔基体不同区域间的蛋白质运输。
• 组成：由7种蛋白组成。 • 回收信号：Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）。
COP I Vesicles
需要通过水解ATP获得能量。 2. 在通过TIM复合体时利用质子动力势作为动力。 3. 前体蛋白进入线粒体基质后，线粒体hsc70依次
结合在蛋白质线性分子上，将蛋白质“铰进” 基质，需要消耗ATP，然后hsc70将蛋白质交给 hsp60，完成折叠。
(2)、蛋白质输入到线粒体内膜（3种途径）
(2)、蛋白质输入到线粒体内膜
②信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白 质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折 叠在一起构成蛋白质分选的信号。 信号识别颗粒(SRP)和内质网膜上的信号识别颗粒 的受体（停泊蛋白,DP）等因子协助完成这一过程。
信号肽与信号斑
非折叠蛋白
构成信号斑的细胞区域
折叠蛋白 信号肽 信号斑
一些典型的分选信号
功能 输入细胞核 输出细胞核
细胞生物学(翟中和)重点-推荐下载
通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu,KDEL)
的特异性受体，以COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。
COPI-包被小泡在非选择性的批量运输( bulk flow)中
行使功能, 负责 rER Golgi SV PM。
COPI-包被小泡除行使Golgi→ER逆行转运外，也可行
二、蛋白质分选与分选信号
分选途径 门控运输
跨膜运输 膜泡运输 拓扑学等价性的维持
三．膜泡运输
膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍
存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本
身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定
向运输及其复杂的调控过程。 三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 。 膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、去组装的复杂
，是多细胞生物普遍采用的通讯方式；②细胞间接触依赖
性通讯，细胞间直接接触，通过信号细胞跨膜信号分子与
相邻靶细胞表面受体相互作用；③动物相邻细胞间形成间
隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通
过交换小分子实现代谢偶联或电偶联，从而实现功能调控
。 2、细胞分泌化学信号的作用方式：①内分泌，由内分泌细
胞分泌信号分子到血液中，通过血液循环运送到体内各个
部位，作用于靶细胞②旁分泌，细胞通过分泌局部化学介
质到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻居靶细胞③通过
化学突触传递神经信号④自分泌细胞对自身分泌的信号分
子产生反应。
3、通过胞外信号所介导的细胞通讯如下步骤：①信号细胞
合成并释放信号分子②转运信号分子至靶细胞③信号分子
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线0产中不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资22负料，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看2与全22过，22度并22工且22作尽2下可护1都能关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编5试技写、卷术重电保交要气护底设设装。备备4置管高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并3技试资件且、术卷料拒管中试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
翟中和细胞生物学各章习题及答案
成分组成。包括、和三种结构。
17、 中心体由个相互排列的圆筒状结构组成。结构式为。主
要功能是与细胞的和有关。
18、 鞭毛和纤毛基部的结构式为，杆状部的结构式为，尖端部的结
构式为三、选择题
1.细胞骨架是由哪几种物质构成的（）。
A、糖类B、脂类C、核酸D、蛋白质E.以上物质都包括
2.下列哪种结构不是由细胞中的微管组成（）。
5、肌动蛋白单体连续地从细纤维一端转移到另一端的过程称为。
6微管由分子组成的，微管的单体形式是和■组成的异二聚体
7、外侧的微管蛋白双联体相对于另一双联体滑动而引起纤毛摆动，在此过程中
起重要作用的蛋白质复合物是‘
9、位于细胞中心，在间期组织细胞质中微管的组装和排列。
16、 细胞骨架普遍存在于细胞中，是细胞的结构，由细胞内的
四、判断题1、X；2>V;3、V;4、x；5、X；6>V;7、x；8>V;9、Vo
第十章 细胞骨架
1、一种复杂的蛋白质纤维网络状结构，能使真核细胞适应多种形状和协
调的运动。
2、 肌动蛋白丝具有两个结构上明显不同的末端，即和。
3、在动物细胞分裂过程中，两个子细胞的最终分离依赖于质膜下带状肌动纤维
束和肌球蛋白分子的活动，这种特殊的结构是。
17、 常见的巨大染色体有、。
18、染色质包装的多级螺旋结构模型中，一、二、三、四级结构所对应的染色体
结构分别
为、、、。
19、 核孔复合物是的双向性亲水通道，通过核孔复合物的被动扩散
方式有、两种形式；组蛋白等亲核蛋白、RNA分子、
RNP颗粒等则通过核孔复合体的进入核内。
三、选择题
2、真核细胞间期核中最显著的结构是（）。A、染色体B、染色质C、核仁D、
17、 中心体由个相互排列的圆筒状结构组成。结构式为。主
要功能是与细胞的和有关。
18、 鞭毛和纤毛基部的结构式为，杆状部的结构式为，尖端部的结
构式为三、选择题
1.细胞骨架是由哪几种物质构成的（）。
A、糖类B、脂类C、核酸D、蛋白质E.以上物质都包括
2.下列哪种结构不是由细胞中的微管组成（）。
5、肌动蛋白单体连续地从细纤维一端转移到另一端的过程称为。
6微管由分子组成的，微管的单体形式是和■组成的异二聚体
7、外侧的微管蛋白双联体相对于另一双联体滑动而引起纤毛摆动，在此过程中
起重要作用的蛋白质复合物是‘
9、位于细胞中心，在间期组织细胞质中微管的组装和排列。
16、 细胞骨架普遍存在于细胞中，是细胞的结构，由细胞内的
四、判断题1、X；2>V;3、V;4、x；5、X；6>V;7、x；8>V;9、Vo
第十章 细胞骨架
1、一种复杂的蛋白质纤维网络状结构，能使真核细胞适应多种形状和协
调的运动。
2、 肌动蛋白丝具有两个结构上明显不同的末端，即和。
3、在动物细胞分裂过程中，两个子细胞的最终分离依赖于质膜下带状肌动纤维
束和肌球蛋白分子的活动，这种特殊的结构是。
17、 常见的巨大染色体有、。
18、染色质包装的多级螺旋结构模型中，一、二、三、四级结构所对应的染色体
结构分别
为、、、。
19、 核孔复合物是的双向性亲水通道，通过核孔复合物的被动扩散
方式有、两种形式；组蛋白等亲核蛋白、RNA分子、
RNP颗粒等则通过核孔复合体的进入核内。
三、选择题
2、真核细胞间期核中最显著的结构是（）。A、染色体B、染色质C、核仁D、
细胞生物学(翟中和第四版)第8章-第12章
2. 线粒体蛋白以3种途径从细胞质基质输入到线粒体内膜：途 径A：具有N端基质靶向序列和内部停止转移序列；途径B： 具有N端基质靶向序列和内部疏水的Oxa1靶向序列（内膜 蛋白Oxa1所识别 ）；途径C：没有N端基质靶向序列，含 有多个内部靶向序列；倆种膜间隙蛋白（Tim9/10）为外 膜与内膜之间转运的分子伴侣。
• 转运到线粒体和过氧化物酶体的蛋白质靠的是线粒体蛋白N 端的导肽（leader peptide）或过氧化物酶体蛋白C端的靶 向序列（targeting sequence）。
• 注意：蛋白质最终的定位还需要其它空间定位信号；蛋白质 必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态，以利于 通过膜；蛋白质输入通常需要能量。
（一）蛋白质从细胞质基质输入到 线粒体
1. 线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质：两性的N端靶 向信号序列（形成α螺旋构象）对于指导蛋白质输入线粒 体基质是至关重要的；需要分子伴侣胞质蛋白Hsc70和线 粒体基质蛋白Hsc70协助；需要从内外膜接触点的Tom （外膜移位子）和Tim（内膜移位子）处输入。
核基因编码的蛋白质的分选大体可分2条途径： （1）共翻译转运（cotranslational translocation）途径：
即蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽和与之结 合的SRP引导转移至糙面内质网，然后新生肽边合成边转 入糙面内质网腔或定位在ER膜上，经转运膜泡运到高尔基 体加工包装再分选至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外。这 种蛋白在信号肽引导下边翻译边跨膜转运的过程称为共翻译 转运。注意：内质网和高尔基体本身的蛋白质分选也按此途 径来完成。 （2）翻译后转运（post-translational translocation）途径： 即蛋白质在细胞质基质游离核糖体上合成以后，再转移到膜 围绕的细胞器，如细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体， 或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。酵母中 有些分泌蛋白由结合ATP的分子Bip蛋白（Bip-ATP）与膜整 合蛋白Sec63复合物相互作用，水解ATP提供动力驱动翻译 后转运途径，即分泌蛋白在细胞质基质游离核糖体上合成后， 再转运至内质网中。
• 转运到线粒体和过氧化物酶体的蛋白质靠的是线粒体蛋白N 端的导肽（leader peptide）或过氧化物酶体蛋白C端的靶 向序列（targeting sequence）。
• 注意：蛋白质最终的定位还需要其它空间定位信号；蛋白质 必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态，以利于 通过膜；蛋白质输入通常需要能量。
（一）蛋白质从细胞质基质输入到 线粒体
1. 线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质：两性的N端靶 向信号序列（形成α螺旋构象）对于指导蛋白质输入线粒 体基质是至关重要的；需要分子伴侣胞质蛋白Hsc70和线 粒体基质蛋白Hsc70协助；需要从内外膜接触点的Tom （外膜移位子）和Tim（内膜移位子）处输入。
核基因编码的蛋白质的分选大体可分2条途径： （1）共翻译转运（cotranslational translocation）途径：
即蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽和与之结 合的SRP引导转移至糙面内质网，然后新生肽边合成边转 入糙面内质网腔或定位在ER膜上，经转运膜泡运到高尔基 体加工包装再分选至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外。这 种蛋白在信号肽引导下边翻译边跨膜转运的过程称为共翻译 转运。注意：内质网和高尔基体本身的蛋白质分选也按此途 径来完成。 （2）翻译后转运（post-translational translocation）途径： 即蛋白质在细胞质基质游离核糖体上合成以后，再转移到膜 围绕的细胞器，如细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体， 或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。酵母中 有些分泌蛋白由结合ATP的分子Bip蛋白（Bip-ATP）与膜整 合蛋白Sec63复合物相互作用，水解ATP提供动力驱动翻译 后转运途径，即分泌蛋白在细胞质基质游离核糖体上合成后， 再转运至内质网中。
细胞生物学名词解释(翟中和第四版)
癌基因oncogene 通常表示原癌基因（proto oncogene）的突变体，这些基因编码的蛋白使细胞的生长失去控制，并转变成癌细胞，故称癌基因。
氨酰-tRNA合成酶aminoacyl tRNA synthetase 将氨基酸和对应的tRNA的3′端进行共价连接形成氨酰-tRNA的酶。
不同的氨基酸被不同的氨酰－tRNA合成酶所识别。
暗反应light independent reaction 光合作用中的另外一种反应，又称碳同化反应（ion)。
该反应利用光反应生成的ATP和NADPH中的能量，固定CO2生成糖类。
白介素-1β转换酶interleukin-1β convertingenzyme，ICECaspase-1，Caspase家族成员之一，线虫Ced3在哺乳动物细胞中的同源蛋白，催化白介素-1β前体的剪切成熟过程。
半桥粒hemidesmosome 位于上皮细胞基底面的一种特化的黏着结构，将细胞黏附到基膜上。
胞间连丝plasmodesma 相邻植物细胞之间的联系通道，直接穿过两相邻细胞的细胞壁。
胞内体endosome 动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是转运由胞吞作用新摄取的物质到溶酶体被降解。
胞内体被认为是胞吞物质的主要分选站。
胞吐作用exocytosis 携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。
胞吞作用endocytosis 通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内（胞饮和吞噬作用）。
胞外基质extracellular matrix 分布于细胞外空间、由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络结构，如胶原和蛋白聚糖等，在决定细胞形状和活性的过程中起着一种整合作用。
胞质动力蛋白cytoplasmic dynein 由多条肽链组成的巨型马达蛋白，利用ATP水解释放的能量将膜泡或膜性细胞器等沿微管朝负极转运。
胞质分裂cytokinesis 细胞周期的一部分，在此期间一个细胞分裂为两个子细胞。
细胞生物学(翟中和第四版)
细胞生长的测量方法
包括显微镜观察、细胞计数、细胞体积测量和生物量测定等方法。
细胞的分裂方式及过程
有丝分裂
真核细胞进行的一种分裂方式， 包括前期分离和细胞的分
裂。
无丝分裂
原核细胞和某些真核细胞进行的 分裂方式，不形成纺锤丝，直接 通过细胞膜的内陷将细胞一分为
细胞株和细胞系
通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株；当培养 超过50代时，大多数的细胞不再分裂，出现危机，但是有部分细胞可以度过危机继续传代，这些细胞称为 细胞系。
细胞融合技术及应用
细胞融合方法
包括病毒诱导融合、化 学融合法（如PEG融合 法）和电融合法等。
THANKS
感谢观看
探索生物进化机制
通过研究不同物种细胞的结构 和功能差异，可以探索生物进
化的机制和规律。
02
细胞的基本结构与功能
细胞膜的结构与功能
细胞膜的主要成分
01
脂质、蛋白质和糖类。
细胞膜的结构
02
磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子以不同方式镶嵌其中
。
细胞膜的功能
03
作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；控制物质进
杂交瘤技术
将具有分泌特异性抗体 能力的致敏B细胞和具 有无限繁殖能力的骨髓 瘤细胞融合为B细胞杂 交瘤。
单克隆抗体
由单一B细胞克隆产生 的高度均一、仅针对某 一特定抗原表位的抗体 。
干细胞技术及应用
干细胞类型
包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。
干细胞应用
可用于研究细胞发育和分化机制、建立疾病模型、进行药物筛选和基因治疗等 。如利用干细胞治疗帕金森病、糖尿病、心肌梗死等疾病。
包括显微镜观察、细胞计数、细胞体积测量和生物量测定等方法。
细胞的分裂方式及过程
有丝分裂
真核细胞进行的一种分裂方式， 包括前期分离和细胞的分
裂。
无丝分裂
原核细胞和某些真核细胞进行的 分裂方式，不形成纺锤丝，直接 通过细胞膜的内陷将细胞一分为
细胞株和细胞系
通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株；当培养 超过50代时，大多数的细胞不再分裂，出现危机，但是有部分细胞可以度过危机继续传代，这些细胞称为 细胞系。
细胞融合技术及应用
细胞融合方法
包括病毒诱导融合、化 学融合法（如PEG融合 法）和电融合法等。
THANKS
感谢观看
探索生物进化机制
通过研究不同物种细胞的结构 和功能差异，可以探索生物进
化的机制和规律。
02
细胞的基本结构与功能
细胞膜的结构与功能
细胞膜的主要成分
01
脂质、蛋白质和糖类。
细胞膜的结构
02
磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子以不同方式镶嵌其中
。
细胞膜的功能
03
作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；控制物质进
杂交瘤技术
将具有分泌特异性抗体 能力的致敏B细胞和具 有无限繁殖能力的骨髓 瘤细胞融合为B细胞杂 交瘤。
单克隆抗体
由单一B细胞克隆产生 的高度均一、仅针对某 一特定抗原表位的抗体 。
干细胞技术及应用
干细胞类型
包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。
干细胞应用
可用于研究细胞发育和分化机制、建立疾病模型、进行药物筛选和基因治疗等 。如利用干细胞治疗帕金森病、糖尿病、心肌梗死等疾病。
《细胞生物学》第四版翟中和、王喜忠、丁明孝名词解释
癌基因 oncogene通常表示原癌基因（proto oncogene ）的突变体，这些基因编码的蛋白使细胞的生长失去控制，并转变成癌细胞，故称癌基因。
氨酰-tRNA 合成酶 aminoacyl tRNA synthetase将氨基酸和对应的tRNA 的3′端进行共价连接形成氨酰-tRNA 的酶。
不同的氨基酸被不同的氨酰－tRNA 合成酶所识别。
暗反应light independent reaction光合作用中的另外一种反应，又称碳同化反应（carbonassimilation reaction)。
该反应利用光反应生成的ATP 和NADPH 中的能量，固定CO 2生成糖类。
白介素-1β转换酶 interleukin-1β converting enzyme，ICECaspase-1，Caspase 家族成员之一，线虫Ced3在哺乳动物细胞中的同源蛋白，催化白介素-1β前体的剪切成熟过程。
半桥粒 hemidesmosome 位于上皮细胞基底面的一种特化的黏着结构，将细胞黏附到基膜上。
胞间连丝 plasmodesma 相邻植物细胞之间的联系通道，直接穿过两相邻细胞的细胞壁。
胞内体 endosome 动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是转运由胞吞作用新摄取的物质到溶酶体被降解。
胞内体被认为是胞吞物质的主要分选站。
胞吐作用 exocytosis 携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。
胞吞作用 endocytosis通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内（胞饮和吞噬作用）。
胞外基质 extracellular matrix分布于细胞外空间、由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络结构，如胶原和蛋白聚糖等，在决定细胞形状和活性的过程中起着一种整合作用。
胞质动力蛋白 cytoplasmic dynein 由多条肽链组成的巨型马达蛋白，利用ATP 水解释放的能量将膜泡或膜性细胞器等沿微管朝负极转运。
细胞生物学(第4版)翟中和 名词解释
癌基因（oncogene）：通常表示原癌基因（proto oncogene）的突变体，这些基因编码的蛋白使细胞的生长失去控制，并转变成癌细胞，故称癌基因。
氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl tRNA synthetase）：将氨基酸和对应的tRNA的3′端进行共价连接形成氨酰-tRNA的酶。
不同的氨基酸被不同的氨酰－tRNA合成酶所识别。
暗反应（light independent reaction）：光合作用中的另外一种反应，又称碳同化反应（carbon assimilation reaction)。
该反应利用光反应生成的ATP和NADPH中的能量，固定CO2生成糖类。
白介素-1β转换酶（interleukin-1β converting enzyme，ICE）：Caspase-1，Caspase家族成员之一，线虫Ced3在哺乳动物细胞中的同源蛋白，催化白介素-1β前体的剪切成熟过程。
半桥粒（hemidesmosome）：位于上皮细胞基底面的一种特化的黏着结构，将细胞黏附到基膜上。
胞间连丝（plasmodesma plasmodesma）：相邻植物细胞之间的联系通道，直接穿过两相邻细胞的细胞壁。
胞内体（endosome）：动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是转运由胞吞作用新摄取的物质到溶酶体被降解。
胞内体被认为是胞吞物质的主要分选站。
胞吐作用（exocytosis）：携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。
胞吞作用（endocytosis）：通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内（胞饮和吞噬作用）。
胞外基质（extracellular matrix）：分布于细胞外空间、由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络结构，如胶原和蛋白聚糖等，在决定细胞形状和活性的过程中起着一种整合作用。
胞质动力蛋白（cytoplasmic dynein）：由多条肽链组成的巨型马达蛋白，利用ATP水解释放的能量将膜泡或膜性细胞器等沿微管朝负极转运。
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上皮细胞顶端和基膜蛋白的分选： 水疱性口炎病毒（VSV）与普通感冒 病毒共同侵染上皮细胞时在内质网 上合成的两种病毒的包膜蛋白被高 尔基体转运小泡分别运输至上皮细 胞的基膜端和游离端。有些膜蛋白 分泌到基膜一侧在通过转胞吞作用 聚集到游离面质膜上。
第二节 膜泡运输
内膜系统之间及与质膜之间 的物质传递主要通过膜泡运 输进行。 运输小泡在膜的特定区域以 出芽、内吞的方式产生。表 面具有一个笼子状的由蛋白 质构成的包被（coat）。包 被在运输小泡与靶细胞器的 膜融合之前解体。 膜泡运输及内膜系统结构、 位置的组织依赖细胞骨架， 特别是细胞微管体系。
细胞生物学
第八章 蛋白质分选与膜泡运输
西北农林科技大学 生命科学学院细胞生物学教研室 李绍军
本章内容
第一节 细胞内蛋白质的分选 1. 信号假说与蛋白质分选信号 2. 蛋白质分选的基本途径与类型 3. 蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分选 第二节 细胞内膜泡运输 1. COPII与COPI包被膜泡的装载与运输 2. 网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装载与运输 3. 转运膜泡与靶膜的锚定和融合 4. 细胞结构体系的组装
跨膜运输：
• • • • • 进入内质网依赖信号肽； 进入线粒体、叶绿体、过氧化物酶体依赖导肽或转运肽; 通过膜上的易位子、内外膜转运复合体蛋白跨膜； 以单个未折叠的肽链形式跨膜； 需要通过分子伴侣协助。
膜泡运输：
• 通过出芽，转运，驻泊及最后与靶膜融合运输蛋白、脂质； • 在膜泡的外围组装包被蛋白； (网格蛋白、COPII包被蛋白、COPI包被蛋 白等); • 只有正确折叠、组装的蛋白才能被运输； • 在运输中被运输蛋白、脂质的方向不会改变。
蛋白分选（蛋白质寻靶）: 蛋白分子在蛋白内部的分选 信号指导下从细胞质运往各种目标细胞器或细胞表面。
• 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器 取决于两个方面： – 其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence）。 – 其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor）。
Polarity of post-Golgi trafficking cannot be maintained in cells that have a disorganized, circular Golgi. Compare normal polarized trafficking toward the cell front (left) to non-directional trafficking pattern in a CLASP-depleted cell (right).
进入内质网腔的可溶性蛋白没有停止转移序列
含内在停止转移锚定序列（STA）和内在信号锚定序列（SA）的 蛋白在内质网膜上的拓扑特征
蛋定 膜 白序 整 膜列 合 定） 蛋 位和 白 中开 的 的始 内 作转 部 用移 停 序止 列转 （移 内序 部列 信（ 号内 锚部 定停 序止 列转 ）移 在锚
葡萄糖转运蛋白1等多跨膜α螺旋蛋白的合成和转运：多个开始转移序列（内部信号锚定序列，不切除的信号 肽）和停止转移序列（内部停止转移锚定序列）形成多次跨膜。
第一节 蛋白质的分选（定向转运）
1 真核细胞中核编码蛋白的分选概述（共翻译转运和后翻译转运）
蛋 白 质 分 选 运 输 的 路 径 图
蛋白通过四种机制转运：
• 跨膜运输：蛋白运入内质网、 线粒体、叶绿体、过氧化物酶 体；
• 膜泡运输：内质网、高尔基体、 质膜、溶酶体、胞内体之间的 蛋白运输；
• 门控通道运输：通过核孔运输； • 细胞质基质中的蛋白转运。
When the G-stage is missing, Golgi organization is disturbed. Compare normally organized Golgi (left) to a partially scattered circular Golgi assembled by radial centrosomal microtubules in CLASP-depleted cells (right).
stage）和高尔基体微管体系（G-stage，高尔基体有微管组织中心的功能）
Golgi assembly depends on directionality of two MT subsets and on dynein activity: (a–b) Overlaid GFP-EB3 (green) and mCherry-GT (red) video frames within 2.5 min. (a) EB3 tracks in a control cell illustrate radial centrosomal (yellow arrow) and tangential Golgiassociated (blue arrowhead) MT arrays. Box is enlarged in (a‘) for mCherry-GT and in (a”) for GFP-EB3. (b) Radial centrosomal (yellow arrow) EB3 tracks in CLASP-depleted cell (siRNA combination). Box is enlarged in (b’) for mCherry-GT and in (b”) for GFP-EB3. (c) Video frames illustrating minus-end directed mini-stack movement (yellow arrow) along Golginucleated MTs upon nocodazole washout in mCherry-GT (red) and GFP-EB3 (green) expressing NT control cells. MT plus end, asterisk. Time after nocodazoleremoval is shown.
高尔基体重新组装依赖微管：(c) Showing MT nucleation (成核) at Golgi mini-stacks (red), binding of mini-stacks to MT (yellow arrow), and transport along MT (white arrow) resulting in clustering along Golgi-nucleated MT. mCherry-Rab6 (red), GFP-EB3（一种 微管结合蛋白, green）. (d) Mini-stack clustering from (c), mCherry-Rab6 alone. Blue arrow, mini-stack where MT nucleates. Yellowarrow, transported mini-stack. （ 微 管 组 装 抑 制 剂 ）
高尔基体在细胞分裂中的解体和分裂后重新组装Golgi assembly occurs in 2 stages upon mitotic exit: (a) Video frames illustrating post-mitotic Golgi assembly in mCherry（一种红色荧光蛋白）-Rab6（定位于高尔基体或后高尔基体区室上的GTP结合蛋白，调节膜 泡运输、融合） expressing RPE1（一种视网膜上皮细胞株） cells. Time zero marks approximate onset of telophase（末期开始）. Boxed area is enlarged below. (b) Postmitotic Golgi particle size based on live imaging experiments in NT-control cells. Average fold increase of Golgi particles relative to time zero is shown. (c) Enlarged box from (a) showing Golgi mini-stack (red) clustering (6–9', blue and yellow arrows indicate two separate clusters) prior to re-location toward the centrosome (10'). Miller et al. Golgi-derived microtubules cluster and organize Golgi ministacks (G-stage of Golgi assembly). At the same time, centrosomal microtubules collect Golgi stacks in the cell center (C-stage of Golgi assembly). In CLASP高尔基 体膜上组织微管组装的一种蛋白）depleted cells that have no 细胞分裂末期高尔基体重新组装由两套微管体系完成——中心体微管体系（CGolgi-derived microtubules, G-
•
• • • •
分泌蛋白的信号肽：由多肽N端16-26个氨基酸组成。具有三个区域，带正 电荷的N端区，中间的疏水核心区和极性的与成熟肽链连接的C端剪切区， 新生分泌蛋白的信号肽使肽链定向运输到内质网，随后被切除。 信号识别颗粒, SRP: 由6种不同的多肽和一条7S（300bp左右）RNA组成 的核糖核蛋白复合体，可结合GTP）。 信号识别颗粒受体：内质网停泊蛋白 (DP，一种GTP结合蛋白)。 易位子：由3-4个Sec61蛋白构成的通道，每个Sec61由3条肽链组成。 停止转移序列：与内质网膜的亲合力 很高，阻止肽链继续进入网腔，成为 跨膜蛋白。
第二节 膜泡运输
内膜系统之间及与质膜之间 的物质传递主要通过膜泡运 输进行。 运输小泡在膜的特定区域以 出芽、内吞的方式产生。表 面具有一个笼子状的由蛋白 质构成的包被（coat）。包 被在运输小泡与靶细胞器的 膜融合之前解体。 膜泡运输及内膜系统结构、 位置的组织依赖细胞骨架， 特别是细胞微管体系。
细胞生物学
第八章 蛋白质分选与膜泡运输
西北农林科技大学 生命科学学院细胞生物学教研室 李绍军
本章内容
第一节 细胞内蛋白质的分选 1. 信号假说与蛋白质分选信号 2. 蛋白质分选的基本途径与类型 3. 蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分选 第二节 细胞内膜泡运输 1. COPII与COPI包被膜泡的装载与运输 2. 网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装载与运输 3. 转运膜泡与靶膜的锚定和融合 4. 细胞结构体系的组装
跨膜运输：
• • • • • 进入内质网依赖信号肽； 进入线粒体、叶绿体、过氧化物酶体依赖导肽或转运肽; 通过膜上的易位子、内外膜转运复合体蛋白跨膜； 以单个未折叠的肽链形式跨膜； 需要通过分子伴侣协助。
膜泡运输：
• 通过出芽，转运，驻泊及最后与靶膜融合运输蛋白、脂质； • 在膜泡的外围组装包被蛋白； (网格蛋白、COPII包被蛋白、COPI包被蛋 白等); • 只有正确折叠、组装的蛋白才能被运输； • 在运输中被运输蛋白、脂质的方向不会改变。
蛋白分选（蛋白质寻靶）: 蛋白分子在蛋白内部的分选 信号指导下从细胞质运往各种目标细胞器或细胞表面。
• 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器 取决于两个方面： – 其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence）。 – 其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor）。
Polarity of post-Golgi trafficking cannot be maintained in cells that have a disorganized, circular Golgi. Compare normal polarized trafficking toward the cell front (left) to non-directional trafficking pattern in a CLASP-depleted cell (right).
进入内质网腔的可溶性蛋白没有停止转移序列
含内在停止转移锚定序列（STA）和内在信号锚定序列（SA）的 蛋白在内质网膜上的拓扑特征
蛋定 膜 白序 整 膜列 合 定） 蛋 位和 白 中开 的 的始 内 作转 部 用移 停 序止 列转 （移 内序 部列 信（ 号内 锚部 定停 序止 列转 ）移 在锚
葡萄糖转运蛋白1等多跨膜α螺旋蛋白的合成和转运：多个开始转移序列（内部信号锚定序列，不切除的信号 肽）和停止转移序列（内部停止转移锚定序列）形成多次跨膜。
第一节 蛋白质的分选（定向转运）
1 真核细胞中核编码蛋白的分选概述（共翻译转运和后翻译转运）
蛋 白 质 分 选 运 输 的 路 径 图
蛋白通过四种机制转运：
• 跨膜运输：蛋白运入内质网、 线粒体、叶绿体、过氧化物酶 体；
• 膜泡运输：内质网、高尔基体、 质膜、溶酶体、胞内体之间的 蛋白运输；
• 门控通道运输：通过核孔运输； • 细胞质基质中的蛋白转运。
When the G-stage is missing, Golgi organization is disturbed. Compare normally organized Golgi (left) to a partially scattered circular Golgi assembled by radial centrosomal microtubules in CLASP-depleted cells (right).
stage）和高尔基体微管体系（G-stage，高尔基体有微管组织中心的功能）
Golgi assembly depends on directionality of two MT subsets and on dynein activity: (a–b) Overlaid GFP-EB3 (green) and mCherry-GT (red) video frames within 2.5 min. (a) EB3 tracks in a control cell illustrate radial centrosomal (yellow arrow) and tangential Golgiassociated (blue arrowhead) MT arrays. Box is enlarged in (a‘) for mCherry-GT and in (a”) for GFP-EB3. (b) Radial centrosomal (yellow arrow) EB3 tracks in CLASP-depleted cell (siRNA combination). Box is enlarged in (b’) for mCherry-GT and in (b”) for GFP-EB3. (c) Video frames illustrating minus-end directed mini-stack movement (yellow arrow) along Golginucleated MTs upon nocodazole washout in mCherry-GT (red) and GFP-EB3 (green) expressing NT control cells. MT plus end, asterisk. Time after nocodazoleremoval is shown.
高尔基体重新组装依赖微管：(c) Showing MT nucleation (成核) at Golgi mini-stacks (red), binding of mini-stacks to MT (yellow arrow), and transport along MT (white arrow) resulting in clustering along Golgi-nucleated MT. mCherry-Rab6 (red), GFP-EB3（一种 微管结合蛋白, green）. (d) Mini-stack clustering from (c), mCherry-Rab6 alone. Blue arrow, mini-stack where MT nucleates. Yellowarrow, transported mini-stack. （ 微 管 组 装 抑 制 剂 ）
高尔基体在细胞分裂中的解体和分裂后重新组装Golgi assembly occurs in 2 stages upon mitotic exit: (a) Video frames illustrating post-mitotic Golgi assembly in mCherry（一种红色荧光蛋白）-Rab6（定位于高尔基体或后高尔基体区室上的GTP结合蛋白，调节膜 泡运输、融合） expressing RPE1（一种视网膜上皮细胞株） cells. Time zero marks approximate onset of telophase（末期开始）. Boxed area is enlarged below. (b) Postmitotic Golgi particle size based on live imaging experiments in NT-control cells. Average fold increase of Golgi particles relative to time zero is shown. (c) Enlarged box from (a) showing Golgi mini-stack (red) clustering (6–9', blue and yellow arrows indicate two separate clusters) prior to re-location toward the centrosome (10'). Miller et al. Golgi-derived microtubules cluster and organize Golgi ministacks (G-stage of Golgi assembly). At the same time, centrosomal microtubules collect Golgi stacks in the cell center (C-stage of Golgi assembly). In CLASP高尔基 体膜上组织微管组装的一种蛋白）depleted cells that have no 细胞分裂末期高尔基体重新组装由两套微管体系完成——中心体微管体系（CGolgi-derived microtubules, G-
•
• • • •
分泌蛋白的信号肽：由多肽N端16-26个氨基酸组成。具有三个区域，带正 电荷的N端区，中间的疏水核心区和极性的与成熟肽链连接的C端剪切区， 新生分泌蛋白的信号肽使肽链定向运输到内质网，随后被切除。 信号识别颗粒, SRP: 由6种不同的多肽和一条7S（300bp左右）RNA组成 的核糖核蛋白复合体，可结合GTP）。 信号识别颗粒受体：内质网停泊蛋白 (DP，一种GTP结合蛋白)。 易位子：由3-4个Sec61蛋白构成的通道，每个Sec61由3条肽链组成。 停止转移序列：与内质网膜的亲合力 很高，阻止肽链继续进入网腔，成为 跨膜蛋白。