细胞生物学(●'
- 格式:docx
- 大小:61.18 KB
- 文档页数:13
细胞生物学重点1、细胞生物学概念细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它从不同层次(显微、亚显微与分子水平)上主要研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等。
2、细胞生物学的主要研究内容。
当前细胞生物学研究内容大致归纳为以下领域:(一)细胞核、染色体以及基因表达的研究(二)生物膜与细胞器的研究(三)细胞骨架体系的研究(四)细胞增殖及其调控(五)细胞分化及其调控(六)细胞的衰老与凋亡(七)细胞的起源与进化(八)细胞工程 3、细胞的基本概念细胞是生命活动的基本单位,一切有机体都由细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位,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,是有机体生长与发育的基础,是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性,没有细胞就没有完整的生命。
4、原核细胞核真核细胞的区别:1原核细胞没有核膜真核有核膜2原核除了有核糖体没有其他细胞器3原核的细胞膜和真核的不一样4细胞分裂方式不一样5、植物与动物细胞的比较植物细胞特有的结构:细胞壁、液泡、叶绿体6、生物膜的结构模型目前对生物膜结构的认识可归纳为:(1)具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质。
磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相形成脂分子层,它是组成生物膜的基本结构成分,尚未发现在生物膜结构中起组织作用的蛋白。
但在脂筏中存在某些有助于其结构相对稳定的功能蛋白(2)蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂层分子中或结合在其表面,蛋白的类型、蛋白分布的不对称性菜其脂分子的协同作用赋予生物膜各自的特性与功能。
(3)生物膜可看成是双层脂分子中嵌有蛋白质的二维溶液。
然而膜蛋白与膜脂之间,膜蛋白与膜蛋白之间及其与膜两侧其他生物分子的复杂的相互作用,在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流动性,同时也形成了赖以完成多种膜功能的脂筏等结构。
7、膜脂的成分;膜脂的运动方式膜脂的成分主要包括磷脂、糖脂和胆固醇。
细胞生物学名词解释汇总1. 细胞(cell)是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位,这一基本单位的含义即包括结构上的,也包括功能上的。
2. 细胞生物学(cell biology)是在细胞水平上研究生物体的生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。
3. 医学细胞生物学(medical cell biology)以人体或医学为对象的细胞生物学研究或学科。
4. 原核细胞(prokaryotic cell)是组成原核生物的细胞,这类细胞主要特征是细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜,且遗传信息量小,因此进化地位较低。
5. 真核细胞(eukaryotic cell)指含有真核(被核膜包围的核)的细胞,主要特征是有细胞膜、发达的内膜系统和细胞骨架体系。
6. 生物大分子(biological macromolecules)也称多聚体,由许多小分子单体通过共价键连接而成,相对分子质量比较大,包括蛋白质、核酸和多糖等。
7. 多肽链(polypeptide chain)多个氨基酸通过肽键组成的肽称为多肽链。
8. 细胞蛋白质组(proteome)将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体,研究在个体发育的不同阶段,在正常或异常情况下,某种细胞内所有蛋白质的种类、数量、结构和功能状态,从而阐明基因的功能。
9. 拟核(nucleoid)原核细胞没有核膜包被的细胞核,也没有核仁,DNA位于细胞中央的核区就称为拟核。
10. 质粒(plasmid)很多细菌除了基因组DNA外,还有一些小的双链环形DNA分子,称为质粒。
11. 细胞膜(cell membrane)又称质膜,是指围绕在细胞最外层,由脂质、蛋白质和糖类所组成的生物膜。
12. 生物膜(biological membrane)人们把生物膜和细胞内各种模性结构统称为生物膜。
13. 单位膜(unit membrane)生物膜在电镜下呈现出较为一致的3层结构,即电子致密度高的内、外两层之间夹着电子密度较低的中间层。
《细胞生物学》教学大纲一、课程基本信息课程名称:(中文):细胞生物学(英文):Cell Biology课程代码:09S5118B课程类别:专业核心课程适用专业:生物科学(检验与检测方向)课程学时:48课程学分:3先修课程:动物生物学、植物生物学、生物化学等选用教材:丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国主编,《细胞生物学》(第5版),北京:高等教育出版社,2020,5参考书目:1. 翟中和、王喜忠、丁明孝主编,《细胞生物学》(第4版),北京:高等教育出版社,2011,62. 王金发主编,《细胞生物学》,北京:科学出版社,2018,2二、课程简介《细胞生物学》课程是高等学校生物专业的必修课程,综合运用各种现代科学技术,从细胞水平,亚细胞水平和分子水平上全面系统地研究细胞生命活动规律的科学。
细胞生物学是生命科学中的一门重要前沿学科,作为四大基础学科之一,也是基础医学领域的重要基础学科,在现代生命科学领域中起着不可替代的重要作用。
通过学习该课程后,使学生掌握细胞生物学的基本理论、基本知识和基本技能,了解细胞的形态结构、功能与生命活动的基本规律以及该领域的最新发展动态,建立细胞生物学的知识脉络和体系,培养学生生物学的科学思想,从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。
本课程总学分为3,共48学时,授课对象为生物科学(检验与检测方向)专业大三学生。
三、课程目标通过本课程的学习,使学生具备以下知识、技能和素养。
1.知识目标:能初步了解细胞间的相互关系和作用,理解生物有机体的生长、分化、遗传、变异、衰老、死亡等基本生命活动的规律;掌握遗传信息的贮存、复制、表达及其调控;认识细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学、动物生物学等的联系。
2.能力目标:增强细胞生物学研究兴趣,善于对细胞生物学现象进行观察和思考,提高应用细胞生物学知识进行教育教学研究的能力;学会收集和分析细胞生物学问题,初步了解如何进行细胞生物学科学研究,为进一步的生命科学前沿知识的学习或从事生命科学教学科研相关研究奠定基础。
《细胞⽣物学》复习要点第⼀章绪论掌握内容:●细胞⽣物学的概念:细胞⽣物学(cell biology)——细胞⽣物学是应⽤现代物理学与化学的技术成就和分⼦⽣物学的观念和⽅法,以细胞作为⽣命活动的基本单位的思维为出发点,探索⽣命活动规律的学科,其核⼼问题是将遗传与发育在细胞⽔平上结合起来。
(P2)●细胞⽣物学研究的内容:细胞的结构与功能:1、细胞核、染⾊体及基因表达2、⽣物膜与细胞器3、细胞⾻架体系细胞的重⼤⽣命活动:4、细胞增殖及其调控5、细胞分化及其调控6、细胞的衰⽼与凋亡7、细胞的起源与进化8、细胞的信号转导基因重组改造细胞:9、细胞⼯程第⼆章细胞的统⼀性与多样性掌握内容:⼀、为什么说细胞是⽣命活动基本单位?1、⼀切有机体都由细胞构成,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,具有遗传的全能性。
5、没有细胞就没有完整的⽣命。
(⼆、细胞的基本共性1.所有细胞都有相似的化学组成2.脂-蛋⽩体系的⽣物膜3.DNA-RNA的遗传装置4.蛋⽩质合成的机器——核糖体5.⼀分为⼆分裂⽅式)三、原核细胞与真核细胞的⽐较(P36表2-2、P37表2-3)问题:真核细胞与原核细胞最根本区别?答:1.内膜系统的分化及其功能的区域化与专⼀化演变;2.遗传装置与基因表达的复杂化与多层次化。
第三章细胞⽣物学研究⽅法掌握:⼀、主要研究⽅法的基本原理及应⽤⼆、名词解释:1、细胞培养(cell culture)在体外模拟体内的⽣理环境,培养从机体中取出的细胞,并使之⽣长和⽣存的技术。
2、细胞株(cell strain)——原代培养细胞群经过⽣物学鉴定的具有特定标志或性质的细胞系。
(能够繁殖50代左右,在培养过程中始终保持其特征。
)3、细胞⼯程(Cell engineering)细胞⽔平上的⽣物⼯程。
即,⽤细胞⽣物学和分⼦⽣物学的理论、⽅法和技术,按⼈们的预定设计蓝图有计划地保存、改变和创造细胞遗传物质,以产⽣新的物种和品系,或⼤规模培养组织细胞以获得⽣物产品的技术称为细胞⼯程。
细胞生物学与细胞工程名词解释chapter1绪论1、细胞(cell):细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成,是生物体结构和功能的基本单位,也是生命活动的基本单体。
2、细胞生物学(cellbiology):就是研究和阐明细胞基本生命活动规律的学科,它从电子显微镜、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、新陈代谢、运动、新陈代谢、丧生,以及细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞起源与演化等关键性生命过程。
3、细胞工程(cellengineering):以细胞为研究对象,运用细胞生物学、分子生物学等学科的原理和方法,按照人们的意志设计改造细胞的某些性状,从而培育出新的生物改良品种或通过细胞培养获得自然界中难以获得的珍贵产品的新兴生物技术。
chapter2细胞的统一性与多样性1、原核细胞(prokaryoticcell):没显著可知的细胞核,同时也没核膜和核仁,通常只有核糖体。
2、真核细胞(eucaryoticcell):是组成真核生物的细胞,具有典型的细胞结构,有明显可见的细胞核、核膜和核仁和核基质。
3、中膜体(mesosome):中膜体又称间体或质膜体,就是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱构成的,每个细胞存有一个或数个;其中所含细胞色素和琥珀酸脱氢酶等体温酶;具备相似线粒体的促进作用,故称作拟将线粒体。
4、细胞器(organelle):存在于细胞中,用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的,具有一定特点并执行特定机能的结构。
chapter3细胞生物学研究方法1、分辨率(resolution):是指能清楚的区分开两个质点间的最小距离。
2、显微结构(microscopicstructure):光镜下所见到的物体结构。
3、超微结构(ultrastructure)又称作亚显微结构(microscopicstructure):就是在光学显微镜下观测没而就可以在电子显微镜下观测的结构。
chapter4细胞质膜1、血影(ghost):将红细胞放进低渗溶液中,质膜断裂,同时放出血红蛋白和其他可溶性蛋白,这时红细胞膜的仍然可以重新封闭起来,此时的红细胞被称为血影。
一、名细胞生物学:研究细胞基本生命活动规律的科学,它从不同层次(显微、亚显微和分子水平)上研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞起源与分化等。
细胞分化:其本质是细胞内基因选择性表达功能蛋白质的过程。
质膜(plasma membrane):又称细胞膜,指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。
内膜:形成各种细胞器的膜。
生物膜(biomembrane):质膜和内膜的总称。
细胞外被:也叫糖萼,由质膜表面寡糖链形成。
膜骨架:质膜下起支撑作用的网络结构。
细胞表面:由细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成。
脂德陋(lipid rafts model):即在生物膜上胆固醇等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。
被动运输指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度方向的跨膜运输。
水孔蛋白(aquporins ; AQPs):或称水分子通道,是一类具有选择性、高效转运水分的膜通道蛋白。
不具有"水泵"功能,通过减小水分跨膜运动的阻力而使细胞间的水分迁移速度加快。
协助扩散:也称促进扩散(facilitated diffusion):各种极性分子和无机离子顺着浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。
通道蛋白:跨膜亲水性通道,允许特定离子顺浓度梯度通过,又称离子通道。
配体门通道:受体与细胞外的配体结合,引起通道构象改变,"门"打开,又称离子通道型受体。
协同运输:靠间接提供能量完成主动运输,所需能量来自膜两侧离子的浓度梯度。
动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。
植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。
分为:同向协同和反向协同。
膜泡运输:真核细胞通过胞吞作用(endocytosis)和胞吐作用(exocytosis)完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
胞吐作用:包含内容物的囊泡移至细胞表面,与质膜融,将物质排出细胞之外底物水平的磷酸化:由相关酶将底物分子上的磷酸基团直接转移到ADP分子生成ATP的过程。
细胞生物学知识点总结1.细胞的历史:细胞理论是细胞生物学的基石,它由细胞是生物基本单位这一观念构成。
随着显微镜的发明和进步,人们逐渐发现了细胞的存在,并由此确立了细胞理论。
细胞的研究从原始细胞、原核细胞、真核细胞发展到现代细胞生物学。
2.细胞的结构:细胞主要由细胞膜、细胞质、细胞核组成。
细胞膜是细胞的外界边界,起到筛选物质进出的作用;细胞质包括细胞质基质和细胞器,是细胞内发生生化反应的场所;细胞核是细胞的控制中心,包含遗传物质DNA。
3.细胞膜:细胞膜主要由脂质双层和膜蛋白组成。
脂质双层是由疏水性脂质分子组成,形成了一个恒定的环境,控制物质进出细胞;而膜蛋白则参与传递信号、运输物质等多种功能。
4.细胞器:细胞器是细胞内具有特定功能的亚细胞结构,包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体、细胞骨架等。
这些细胞器通过协同作用,完成物质合成、运输、降解和能量转换等生命活动。
5.细胞核:细胞核内含有遗传物质DNA,编码着生物体的遗传信息。
细胞核还包括染色质、核仁等结构。
DNA通过转录和翻译过程,传递信息,合成蛋白质。
DNA的改变会导致突变,进而引发疾病。
6. 基因表达调控:基因表达调控是细胞生物学的核心问题之一、细胞通过启动子、转录因子、miRNA等多种方式来调控基因的转录水平,从而控制蛋白质的合成。
这种调控过程可以根据细胞的需求而变化,保持细胞内环境的稳定。
7.细胞分裂:细胞分裂是细胞生物学中的重要过程,分为有丝分裂和无丝分裂。
有丝分裂发生在体细胞中,通过减数分裂产生两个基因组完全一样的细胞。
无丝分裂发生在生殖细胞中,产生生命的新个体。
8.细胞信号传导:细胞与外界环境的相互作用通过细胞信号传导过程来实现。
信号分为内源性和外源性信号,传导方式包括通过细胞膜的受体蛋白、细胞内信号通路等。
细胞信号传导可以调控细胞的生长、分化、凋亡等。
9.细胞分化和细胞命运:细胞分化是多细胞生物中的一个重要过程,指的是从未分化状态到分化为特定细胞类型的过程。
第一章细胞基本知识1.cell theory (细胞学说) 细胞学说是1838~1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才较完善。
它是关于生物有机体组成的学说,主要内容有:① 细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;② 所有细胞在结构和组成上基本相似;③ 新细胞是由已存在的细胞分裂而来;④ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。
2.prokaryotic cell (原核细胞) 组成原核生物的细胞。
这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核,进化地位较低。
由原核细胞构成的生物称为原核生物3.eukaryotic cell(真核细胞)构成真核生物的细胞称为真核细胞,具有典型的细胞结构, 有明显的细胞核、核膜、核仁和核基质; 遗传信息量大,并且有特化的膜相结构。
真核细胞的种类繁多, 既包括大量的单细胞生物和原生生物(如原生动物和一些藻类细胞), 又包括全部的多细胞生物(一切动植物)的细胞。
4.cell plasma (细胞质) 是细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括透明的粘液状的胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。
5. protoplasm (原生质) 生活细胞中所有的生活物质, 包括细胞核和细胞质。
6. protoplast (原生质体) 脱去细胞壁的细胞叫原生质体, 是一生物工程学的概念。
如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。
动物细胞就相当于原生质体。
7. mycoplasma (支原体) 是最简单的原核细胞,支原体的大小介于细菌与病毒之间,直径为0.1~0.3 um, 约为细菌的十分之一, 能够通过滤菌器。
支原体形态多变,有圆形、丝状或梨形,光镜下难以看清其结构。
支原体具有细胞膜,但没有细胞壁。
它有一环状双螺旋DNA,没有类似细菌的核区(拟核), 能指导合成700多种蛋白质。
细胞生物学教案第一章绪论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)。
总过程概括为:细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展(1665)(1838—1839)(1892)(1965)R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis二、细胞的发现(discovery of cell)以及细胞学说的建立及其意义(The cell theory)1.1838年,德国植物学家施莱登(J.Schleiden)关于植物细胞的工作,发表了《植物发生论》一文(Beitrage zur Phytogenesis).2.1839年,德国动物学家施旺(T.Shwann)关于动物细胞的工作,发表了《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》一文,论证了所有动物体也是由细胞组成的,并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。
1.生物膜的流动镶嵌模型及其他模型的观点?P54“蛋白质-脂类-蛋白质”的三明治模型单位膜模型流动镶嵌模型(流动性不对称性)脂筏模型⏹脂筏模型是富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域(在甘油磷脂为主的生物膜上)。
⏹约70 nm左右,是一种动态结构,位于质膜的外小页。
2.膜脂分子典型的运动方式主要有哪些?P58答案:①沿膜平面的侧向运动;②脂分子围绕轴心的自旋运动;③双层脂分子间的翻转运动;④脂分子尾部的摇摆运动3.根据膜蛋白分离的难易程度及其与脂分子的结合方式,膜蛋白可分为?P59外在膜蛋白(外周膜蛋白)脂锚定蛋白内在膜蛋白(整合膜蛋白)4.影响膜流动性的因素?(膜脂的流动性、膜蛋白的流动性)P62答:不仅与脂分子的类型有关,也与脂分子同膜蛋白及膜两侧的生物大分子之间的相互作用以及温度等环境条件有关。
膜脂的流动性:1. 胆固醇:胆固醇的含量增加会降低膜的流动性。
2.脂肪酸链的饱和度:脂肪酸链所含双键越多越不饱和,使膜流动性增加。
3. 脂肪酸链的链长:长链脂肪酸相变温度高,膜流动性降低。
4. 卵磷脂/鞘磷脂:该比例高则膜流动性增加,是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂。
5. 其他因素:膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等。
膜蛋白的流动性:温度、某些膜蛋白与细胞骨架结构的结合5.根据激活信号不同,离子通道(通道蛋白的一种,另为孔蛋白及水孔蛋白)分为?P70 电压门通道、配体门通道(胞内外配体)、应力激活通道6.跨膜运输的类型、特点?P70答:(一)、简单扩散也叫自由扩散①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白协助。
(二)、被动运输/协助扩散(载体蛋白、通道蛋白介导)特点:①转运速率高;②运输速率同物质浓度成非线性关系;③特异性;④饱和性。
(三)、主动运输特点:①逆浓度梯度(逆化学梯度)②需要能量;③都有载体蛋白。
7.极化概念?(动物细胞的静息电位值主要反映了跨膜的K+电化学梯度)P78静息电位是细胞质膜内外相对稳定的电压差,质膜内为负值,质膜外为正值,这种现象又称极化。
(动物细胞质膜对K+的通透性大于Na+是产生静息电位的主要特征)8.线粒体外膜和内膜的通透性?P891)外膜:蛋白质/膜脂=1/1通透性较大,筒状圆柱体的孔蛋白构成亲水通道,允许小分子物质通过(ATP、NAD、辅酶A等);各种酶类(膜脂合成、初步分解)2)内膜:蛋白质/膜脂(质量比>=3/1 )心磷脂含量高,缺乏胆固醇,通透性低,形成通透屏障,氧化磷酸化的的电子传递链位于内膜。
9.解偶联剂? P90(使氧化和磷酸化脱偶联,氧化仍可以进行,而磷酸化不能进行)质子载体:2,4-二硝基酚质子通道:增温素其它离子载体:如缬氨霉素。
某些药物:如过量的阿斯匹林也使氧化磷酸化部分解偶联,从而使体温升高。
10.参与电子传递链的电子载体有哪些?P92黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白和铜原子。
(都具有氧化还原作用)11.线粒体复合物上电子的传递过程?P93①复合物Ⅰ:NADH脱氢酶分子结构与组成:是二聚体,含有1个带有FMN的黄素蛋白和至少6个铁硫中心作用:催化NADH的2个电子传递至辅酶Q,同时4个质子由基质侧被转运至膜间隙电子传递的方向为:NADH→FMN→Fe-S→Q②复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶分子结构与组成:含1个FAD,2个铁硫蛋白,1个细胞色素b。
作用:催化1对电子从琥珀酸转移至辅酶Q ,但不转移质子。
电子传递的方向为:FAD→Fe-S→Q③复合物Ⅲ:细胞色素c还原酶分子结构与组成:是二聚体,每个单体含2个细胞色素b、1个细胞色素c1和1个铁硫蛋白作用: 催化2个电子从辅酶Q传给细胞色素c,同时发生4个质子的跨膜输送。
电子传递方向:辅酶Q→Fe-S→Cytc1→Cytc④复合物Ⅳ:细胞色素c氧化酶分子结构与组成:以二聚体形式存在,每个单体包含细胞色素a、a3,2个Cu原子作用:催化2个电子从细胞色素c传给氧,同时2个H+发生跨膜运输,2个H+用于水的合成。
电子传递方向: Cytc→Cyta→Cyta3→O212.1从结构和功能两个方面比较线粒体和叶绿体的主要异同.答:线粒体和叶绿体的相似点:线粒体和叶绿体都是双层膜细胞器;功能都是转换能量;都是半自主细胞器;线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质的体系,既具有核外基因及其表达体系,但组成线粒体和叶绿体蛋白绝大多数是由核基因编码.线粒体:嵴;含有与能量转换相关的蛋白;膜间隙含许多可溶性酶、底物及辅助因子;基质含三羧酸循环酶系、线粒体基因,表达酶系等以及线粒体DNA, RNA,核糖体。
有氧呼吸的主要场所,“动力工厂”。
叶绿体:类囊体膜上分布着许多与光合作用有关的酶类、叶绿素等色素。
内膜并不向内折叠成嵴;内膜不含电子传递链;除了膜间隙、基质外,还有类囊体;捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。
光合作用的场所,“养料加工厂”和“能量转换器”。
12.2试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。
1)相同点:线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化中,⑴需要完整的膜;⑵ATP的形成都是由H+移动所推动;⑶叶绿体的CF1因子与线粒体的F1因子都具有催化ADP和Pi 形成ATP的作用。
2)不同点:线粒体的氧化磷酸化是在内膜上进行的一个形成ATP的过程。
它是在电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给的过程中发生的。
每一个NADH被氧化产生3个ATP分子,而每一FADH2被氧化产生2个A TP分子,电子最终被O2接收而生成H2O。
即:1对电子的2次穿膜传递,将基质中的3对H+抽提到膜间隙中,每3个H+穿过F1-F0ATP酶,生成1个ATP分子。
叶绿体的光合磷酸化是在类囊体膜上进行的,是由光引起的光化学反应,其产物是ATP 和NADPH;碳同化(暗反应,在叶绿体基质中进行)利用光反应产生的A TP合NADPH的化学能,使CO2还原合成糖。
光合作用的电子传递是在光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中进行的,这两个光系统互相配合,利用所吸收的光能把4个电子从H2O传递给NADP+。
即:4个电子的3次穿膜传递,伴随着大约12个H+从基质移入类囊体腔中,四个质子由氧释放复合物移出,另外8个质子由细胞色素b/f复合物移除,每2个H+穿过CF1-CF0ATP酶,生成1个ATP分子。
13.光反应?暗反应?P100光反应包括原初反应和电子传递及光合磷酸化两个步骤,指叶绿素等光合色素分子吸收、传递光能并将其转换为电能,进而转换为活跃的化学能,形成A TP和NADPH,同时产生O2 的一系列过程。
光反应在类囊体膜上进行。
固碳反应指在光反应的产物,即在A TP和NADPH的驱动下,CO2 被还原成糖的分子反应过程。
该反应将活跃的化学能转换成稳定的化学能,在叶绿体基质中进行。
14.天线色素分子、反应中心色素?P100在大约300个叶绿素分子组成的一个光合单位中,只有一对特殊的叶绿素a分子,即反应中心色素,是光能的捕捉器,具有光化学活性,可将光能转换为化学能,其余的光合色素称为捕光色素或天线色素分子。
后者的作用是吸收光能并将之有效地传递到反应中心色素。
15.卡尔文循环三个阶段?P104羧化阶段、还原阶段、RuBP再生阶段16.蛋白泛素化?蛋白酶体?P115泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解途径具有多种生物学功能:包括蛋白质质量监控、影响细胞代谢、信号转导和受体调整、免疫反应、细胞周期、转录调节和DNA修复等。
蛋白酶体是细胞内降解蛋白质的大分子复合体,由约50种蛋白质亚基组成,富含ATP依赖的蛋白酶活性,其功能然若细胞内蛋白质破碎机。
泛素由76个氨基酸组成的8.5×103的小分子球蛋白,具热稳定性,普遍存在于真核细胞中,人和酵母细胞的泛素分子共享序列高达96%,由于广泛存在且序列高度保守,故名泛素。
共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解,这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径,泛素相当于蛋白质被摧毁的标签。
26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶,可将泛素化的蛋白质分解成短肽。
在蛋白质的泛素化过程中,E1(泛素激活酶)水解ATP获取能量,通过其活性位置的半胱氨酸残基与泛素的羧基末端形成高能硫酯键而激活泛素,然后E1将泛素交给E2(泛素结合酶),最后在E3(泛素连接酶)的作用下将泛素转移到靶蛋白上。
参与细胞周期调控的泛素连接酶至少有两类,其中SCF负责将泛素连接到G1/S期周期蛋白和某些CKI上,APC负责将泛素连接到M期周期蛋白上。
17.内质网功能?P119(葡萄糖-6-磷酸酶被认为是内质网的标志酶)光面内质网:脂类合成;类固醇激素的合成;脱毒作用;糖原分解释放葡萄糖;调节钙功能。
粗面内质网:蛋白质合成;蛋白质的修饰和加工(几包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等,几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。
);新生肽链的折叠和装配。
磷脂的合成都是在内质网的胞质溶胶面进行18.内质网、高尔基体、溶酶体的功能?P118,127,132(高尔基体的标志酶是糖基转移酶)内质网:蛋白质、脂类的合成,蛋白质的修饰与加工;高尔基体:将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装,然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
蛋白质运输和分选;蛋白质修饰(水解、糖基化、硫酸化);膜循环(内质网上合成的脂质一部分转移至高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡,向细胞膜和溶酶体膜等部位运输)溶酶体:进行细胞内的消化作用,维持细胞正常代谢活动及防御等19.根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段,大致可分为?P131初级溶酶体次级溶酶体残质体(后溶酶体)20.溶酶体、过氧化物酶体标志酶?P131溶酶体的标志酶是酸性磷酸酶,过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶。
21.如何区别溶酶体和过氧化物酶体?P135过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似,但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构,因此可作为电镜下识别的主要特征。
此外,这两种细胞器在成分、功能及发生方式等方面都有很大的差异。
答:分泌蛋白在N端含有一信号序列,称信号肽,由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜;多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔,在蛋白合成结束前信号肽被切除。
指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽,信号识别颗粒(SRP)和内质网膜上的信号识别颗粒受体(又称停泊蛋白,DP)等因子协助完成这一过程。
23.细胞通讯的方式及其例子。
P156细胞通讯是一个细胞发出的信息通过介质(配体)传递到另一个细胞,并与相应的受体相互作用,进而经过细胞信号转导,导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
答:(1)通过分泌化学信号进行细胞间通讯:细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,可分为4类。