细胞生物知识点总结
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高中生物单细胞知识点总结一、单细胞生物的结构单细胞生物具有简单的结构,主要包括细胞膜、细胞质和细胞核等基本结构。
其中,细胞膜是细胞的外层包膜,它起着保护细胞内部结构、控制物质进出的作用;细胞质是细胞的胶状物质,其中包含了许多细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等;细胞核是细胞内的控制中心,其中包含了遗传物质DNA。
在结构上,原核生物比真核生物更加简单,它们通常只具有细胞膜、细胞质和DNA质体。
而真核生物则除了具有这些结构外,还具有细胞核和许多有膜结构的细胞器,如线粒体、内质网等。
二、单细胞生物的生物学特性1、多样性单细胞生物的种类繁多,包括细菌、蓝藻、酵母菌、原生生物等。
它们在形态、大小、生活习性和代谢方式等方面都有很大的差异。
2、生存力强单细胞生物具有较强的生存力,它们可以生长繁殖、适应各种环境、耐受高温、低温、干燥和高盐等极端环境。
有的细菌甚至可以在极端环境中生存,如高温的火山口、低温的北极和南极等。
3、种群增长快单细胞生物具有快速的繁殖能力,它们可以通过分裂、芽生、孢子和无性生殖等方式快速增加种群数量。
4、代谢方式多样单细胞生物的代谢方式多样,有些是光合作用,如蓝藻;有些是厌氧呼吸,如部分细菌;有些是产生乳酸或酒精的发酵作用,如酵母菌等。
5、适应环境广泛单细胞生物对环境的适应能力强,它们可以在淡水、海水、泥土、空气等各种环境中生存,甚至可以在人体内部生存。
三、单细胞生物的分布单细胞生物广泛分布在地球上的各个角落,它们可以在陆地、淡水、海洋、高温泉、冰川、沙漠等各种环境中生存。
其中,细菌是单细胞生物中分布最广泛的一类,它们可以生存于泥土、水体、人体内等各种生态系统中。
蓝藻主要生长在水域中,如池塘、湖泊和海洋中。
酵母菌则主要生长在富含糖分的环境中,如果汁、糖浆中。
原生生物则分布广泛,它们可以生活在淡水和海水中,也可以生活在土壤和树皮上等各种环境中。
四、单细胞生物的作用1、生态作用单细胞生物在生态系统中起着重要的作用,它们参与了能源流动、物质循环和土壤肥力等过程。
生物与细胞知识点总结生物学是研究生命的科学。
而细胞则被认为是所有生命活动的基本单位。
细胞不仅是构成生物体的基本单位,还能发挥各种功能。
在生物学中,我们对细胞结构、功能和生物体相对细胞的组织结构进行了深入的研究。
以下是关于生物与细胞知识点的总结:一、细胞的结构和功能1. 细胞的基本结构细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外层,是细胞与外界环境之间的交界,它通过选择性通透性调节物质的进出。
细胞质是细胞内的液态胶状物质,包括细胞器、细胞骨架和溶酶体等。
细胞核是细胞内最重要的器官,其中包含着遗传物质DNA,这些遗传物质携带了细胞遗传信息,并能控制细胞的各种生命活动。
2. 细胞的功能细胞包含了各种细胞器,这些细胞器分工合作,共同维持细胞的正常生活功能。
其中,线粒体是细胞内能量产生的场所,通过呼吸作用产生的ATP提供细胞所需的能量。
内质网是细胞内物质的合成与储存中心,其中的小泡可以泡泡发送到细胞膜上。
高尔基体是细胞内的物质运输和包装中心,可以将蛋白质转运到细胞膜或者细胞外。
溶酶体具有降解作用,在其中存在酶可以降解各种分子物质。
叶绿体是植物细胞特有的细胞器,位于细胞质中,通过光合作用合成有机物质,并产生氧气。
二、细胞生物学1. 细胞生物学的历史细胞生物学的发展经历了诸多历史事件。
1839年,德国生物学家施莱登和巴舍发现了植物组织是由各种活细胞组成的。
随后,德国生物学家勒纳发现了动物体内也是由细胞组成的。
1882年,德国生物学家科赫首次观察到了细胞分裂现象。
这些重大的发现和事件为细胞生物学的发展奠定了坚实的基础。
2. 细胞的生物学功能细胞除了具有结构上的特点之外,还具有许多重要的功能。
其中,细胞的新陈代谢是细胞生活中最基本的功能之一,包括吸收营养、产生能量、分解代谢产物等。
细胞还具有遗传功能,通过DNA和RNA遗传物质传递遗传信息。
此外,细胞还具有增殖能力,可以通过细胞分裂产生新的细胞,并且可以进行自我修复。
生物细胞的知识点总结细胞结构细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器组成的。
细胞膜是细胞的外层, 它起着维护细胞形态和保护细胞内部结构的作用。
细胞膜是由磷脂双分子层构成, 其中还包含一些蛋白质和糖类, 这些物质决定了细胞膜的特性和功能。
细胞质是细胞膜内的液态成分, 它含有水、蛋白质、脂类、糖类、无机盐等多种物质, 这些物质为细胞提供了生存所需的各种营养和能量。
细胞核是细胞的核心部分, 它包含着细胞的遗传物质 DNA 和 RNA, 这些遗传物质决定了细胞的遗传特性和功能。
细胞器是细胞的各种功能结构, 包括内质网(内膜系统)、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体等。
这些细胞器在细胞内负责各种不同的生物化学过程, 比如合成蛋白质、分解有害物质、产生能量等等。
细胞的功能细胞具有多种生物学功能, 包括营养吸收、代谢、生长、分裂和分化等。
细胞依赖于细胞膜的选择性通透性, 吸收所需的营养物质, 并将废物排出体外。
细胞的代谢是细胞内发生的一系列化学反应, 它包括合成代谢和分解代谢两个方面。
合成代谢是指细胞用所吸收的营养物质合成新的生物分子, 比如蛋白质、脂类、糖类等。
分解代谢是指细胞分解有害物质和废物, 并将其排出体外。
细胞的生长是指细胞体积和细胞器数量的增加, 它是由细胞内各种合成和分解代谢过程共同驱动的。
细胞的分裂是细胞生长和增殖的前提, 通过有丝分裂和无丝分裂两种方式来实现。
有丝分裂是指细胞通过减数分裂产生两个新的细胞, 比如生殖细胞和体细胞。
无丝分裂是指细胞直接通过细胞分裂产生两个一模一样的细胞。
细胞的分化是指干细胞通过自身发育演变成不同类型的细胞, 比如肌肉细胞、神经细胞等。
这些不同类型的细胞具有不同的形态和功能, 这种分化过程是由细胞内基因的表达控制的。
细胞的类型根据生物学特性和形态特征, 可以把细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。
原核细胞是指没有明显细胞核的细胞, 比如细菌和蓝藻等。
真核细胞是指有明显细胞核的细胞, 比如动植物细胞等。
细胞生物实验课知识点总结细胞生物实验课是生物学专业学生必修的课程之一,通过实验课的学习,学生可以深入了解细胞结构、功能以及生物体内各种生理过程的机制。
在这门课程中,学生将学习到各种细胞的实验技术,通过实验来了解细胞的结构和功能、细胞膜渗透性、酶的特性以及细胞生长和凋亡等生物学现象。
本文将总结细胞生物实验课的主要知识点。
细胞结构与功能的实验细胞是生物体的基本组成单位,具有多种结构和功能。
在细胞生物实验课中,学生将进行多种实验来了解细胞的结构和功能。
这些实验包括细胞色素染色、显微镜观察、细胞膜的通透性实验、细胞器的离心沉降实验等。
通过这些实验,学生可以了解到细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、叶绿体等细胞器的结构和功能,以及细胞膜的特性和功能,为学生后续学习生物学提供了坚实的基础。
酶的特性的实验酶是生物体内一类特殊的蛋白质,可以催化生物体内各种生化反应。
在细胞生物实验课中,学生将通过实验了解酶的特性。
这些实验包括酶的活性测定、酶底物浓度对酶活性的影响、酶的温度、酶的PH值对酶活性的影响等。
通过这些实验,学生可以了解到酶的种类、结构和功能,以及酶的活性受温度、PH值、底物浓度等因素的影响。
细胞生长和凋亡实验细胞的生长和凋亡是生物体内极为重要的生理过程。
在细胞生物实验课中,学生将通过培养细胞、细胞凋亡染色、细胞生长曲线绘制等实验来了解细胞生长和凋亡的机制。
通过这些实验,学生可以了解到细胞的生长过程、细胞分裂的过程、以及细胞凋亡的机制。
细胞膜的通透性实验细胞膜是细胞内部和外部环境之间的分隔层,具有选择性通透的特性。
在细胞生物实验课中,学生将进行多种细胞膜的通透性实验,例如渗透压实验、膜蛋白通透性实验等。
通过这些实验,学生可以了解到细胞膜的特性、膜蛋白的功能以及细胞膜对外界环境的响应。
分子生物学技术在细胞生物实验中的应用分子生物学技术是细胞生物学研究中不可或缺的工具。
在细胞生物实验课中,学生将学习到PCR技术、基因克隆、基因编辑、蛋白质分析等分子生物学技术,并将这些技术应用于细胞生物实验中。
初中生物细胞生物学知识点汇总与总结细胞是生物体的基本单位,是构成生物体的最基本的结构和功能单位。
掌握细胞生物学的知识点对于初中生物学的学习非常重要。
下面将对初中生物学中的细胞生物学知识点进行汇总与总结。
一、细胞的基本结构1. 细胞膜:由磷脂双分子层和蛋白质组成,保护细胞并控制物质的进出。
2. 细胞质:细胞膜和细胞核之间的胞内区域,包括细胞器和细胞基质。
3. 细胞器:包括内质网、高尔基体、线粒体、核糖体、溶酶体等,各有不同的功能。
4. 细胞核:控制和调控细胞的生命活动,包括核膜、染色质和核仁。
二、细胞的组织与器官1. 组织:细胞按照形态和功能分工,形成不同的组织。
常见的细胞组织有上皮组织、结缔组织和肌肉组织等。
2. 器官:由不同种类的组织组成,具有特定的结构和功能。
例如,心脏是由心肌组织和结缔组织构成的。
三、细胞的功能1. 生长与分裂:细胞通过细胞分裂实现生长和繁殖。
2. 新陈代谢:细胞通过吸收营养物质,进行代谢反应,产生能量和废物。
3. 调节与适应:细胞通过调节内部环境的稳定性,保持生命活动的正常进行。
4. 运动与感应:有些细胞能够进行物质运输和感知外部刺激。
四、细胞的代谢1. 光合作用:植物细胞通过光合作用吸收光能,将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
2. 呼吸作用:细胞通过呼吸作用将有机物质与氧气反应,产生能量、水和二氧化碳。
3. 发酵作用:在没有氧气的条件下,部分细胞通过发酵作用产生能量。
五、细胞的遗传物质1. 基因:细胞核中的染色体携带了遗传信息,通过基因控制细胞的结构和功能。
2. DNA:遗传物质的主要成分,由脱氧核糖核酸分子组成。
3. RNA:参与基因的转录和蛋白质的合成,有信息RNA、转运RNA和核糖体RNA等不同类型。
六、细胞的生殖与发育1. 真核细胞的有丝分裂:包括前期、中期、后期和纺锤体分裂四个阶段。
2. 接合的无性生殖:某些原生生物和真菌通过细胞核的融合进行无性繁殖。
3. 有性生殖:动植物通过配子的互相结合和基因的重组进行繁殖。
初中生物细胞知识点大全细胞是生命的基本单位,也是生物学研究的核心内容之一。
初中生物课程中,细胞知识是非常重要的一部分。
本文将为大家介绍初中生物细胞的知识点大全。
一、细胞的基本概念细胞是构成生物体的最基本的结构和功能单位。
它们是由细胞膜包围的微小结构。
细胞可以分为原核细胞和真核细胞两种类型。
二、细胞的结构1.细胞膜:细胞的外部边界,控制物质的进出。
2.细胞质:细胞膜与细胞核之间的区域,包含细胞器。
3.细胞核:细胞中的控制中心,储存和传递遗传信息。
4.线粒体:细胞的能量中心,进行细胞呼吸以产生能量。
5.内质网:储存、合成和运输物质的系统。
6.高尔基体:参与物质的合成和包装。
三、细胞的功能和特点1.新陈代谢:细胞通过代谢反应获得能量并产生一系列的物质。
2.自我复制:细胞可以通过分裂过程繁殖自身。
3.特异性:细胞具有不同的形态和功能,以适应不同的环境和需求。
4.自主性:细胞对自身环境进行感知和响应,调节自身内部环境稳定。
四、原核细胞原核细胞是没有细胞核的细胞,最主要的特点是其DNA不包裹在细胞核内。
原核细胞的代表是细菌。
五、真核细胞真核细胞是有细胞核的细胞,细胞核内含有遗传信息。
真核细胞被进一步分为动物细胞和植物细胞。
六、动物细胞动物细胞没有细胞壁和叶绿体,通常呈不规则形状。
动物细胞的主要特点是细胞膜发育较发达,内含有多种细胞器,如线粒体、内质网等。
七、植物细胞植物细胞有细胞壁和叶绿体。
细胞壁由纤维素组成,为细胞提供支持和保护。
植物细胞的主要特点是细胞膜与细胞壁之间有细胞间隙,内含有多个细胞器,如叶绿体、高尔基体等。
八、细胞的分裂细胞的分裂是细胞生命周期中的一个重要过程,包括有丝分裂和减数分裂两种类型。
有丝分裂是一种细胞繁殖方式,用于身体细胞的增长和修复;减数分裂则是用于生殖细胞的形成。
九、细胞分化细胞分化是指细胞分化为不同类型的细胞,具备不同的形态和功能,以适应不同的生理需求和环境。
细胞分化是多个基因调控的过程。
高一生物细胞相关知识点总结归纳细胞是生物体的基本结构和功能单位,是构建生命的基石。
在高一生物学学习中,细胞是一个重要的知识点。
本文将对高一生物细胞相关知识进行总结和归纳,帮助学生掌握相关概念和原理。
一、细胞的基本结构细胞主要由细胞膜、细胞质和细胞核三个部分构成。
1. 细胞膜细胞膜是细胞的外包层,由磷脂双层和蛋白质构成。
它起到细胞的保护作用,控制物质的进出,并参与细胞间的相互识别和信号传导。
2. 细胞质细胞质是细胞膜包围的细胞内物质,包括胞浆、细胞器和细胞骨架。
它起到维持细胞形态、储存物质和代谢反应的作用。
3. 细胞核细胞核是细胞中的控制中心,包含遗传信息的DNA。
细胞核内还有核糖体、染色质等结构。
它负责细胞的遗传信息的传递和转录作用。
二、细胞的功能细胞具有多种功能,包括新陈代谢、生长与分裂、适应环境等。
1. 新陈代谢细胞通过吸收外界的营养物质,经过代谢反应产生能量和合成各种物质。
这一过程包括有机物的合成、分解和能量的释放等。
2. 生长与分裂细胞通过摄取营养物质和合成物质,不断增长体积。
当细胞体积增大到一定程度时,会进行细胞分裂,产生两个完全相同的细胞。
3. 适应环境细胞能够感知和适应外界环境的变化,如对温度、光照等因素的调节和对化学信号的响应。
这使得细胞能够在不同环境下生存和发展。
三、细胞的类型细胞可以根据结构和功能的不同分为原核细胞和真核细胞。
1. 原核细胞原核细胞是没有细胞核的细胞,其基本结构简单。
细菌就属于原核细胞,它们可以通过分裂繁殖,具有较强的适应性。
2. 真核细胞真核细胞是有细胞核的细胞,包括动物细胞和植物细胞。
真核细胞内部有复杂的细胞器,能够进行更多功能的实现。
四、细胞的有关原理和概念在研究细胞时,还有一些重要的原理和概念需要掌握。
1. 克隆克隆是指通过人工手段复制和培养细胞或生物体。
这一技术在科学研究和生产中都有重要应用,如通过细胞克隆可以研究细胞的特性和治疗疾病。
2. 细胞分化与特化细胞分化是指多能干细胞在发育过程中逐渐变为特定类型的细胞。
《细胞周期》★细胞的最终命运:细胞分裂及生长〔相关物质预备〕→细胞增殖〔受到严密的调控机制所监控〕→细胞死亡★标准的细胞周期:〔从G1 期开头,历经S、G2,到M 期完毕〕一.细胞周期的根本概念:1.细胞周期:细胞周期是细胞增殖周期的简称,指细胞从分裂完毕后开头生长,到再次分裂终了所经受的全过程。
2.细胞周期时间(Tc):细胞周期时间因细胞类型、状态和环境而异,变异范围大,从0h~数年都可能。
3.细胞的增殖特性〔机体细胞的状态〕:1)增殖细胞〔周期性细胞〕:能够增殖,不断进入周期完成分裂。
2)暂不增殖细胞〔休眠细胞,G0细胞〕:长期停留在G1 晚期〔G0 期〕而不越过限制点,未丧失分裂力量,在适当条件下可恢复到增殖状态。
3)永不增殖细胞〔终末分化细胞〕:始终停留在G1 期,失去增殖力量直到年轻死亡。
二.细胞周期的争辩方法:★细胞周期模型细胞周期争辩中经常使用一些典型的物种和细胞系统,最常用的模型包括酵母、爪蟾胚胎细胞和哺乳动物体外培育细胞。
★细胞周期同步化——由于试验经常需要设法获得时相均一的细胞群,使样品中的细胞都处于大致一样的细胞周期阶段,所以常需要使细胞周期同步化。
同步化的策略:①诱导同步化;②选择同步化同步化常用方法:①细胞分裂收获法②代谢抑制法〔参加过量胸苷后清洗〕③低温培育法★3H-TdR〔氚标记胸苷〕有丝分裂标记法〔测定细胞周期的时间〕——应用3H-TdR 短期饲养细胞,数分钟至半小时后,将3H-TdR 洗脱,置换颖培育液并连续培育。
随后,每隔半小时或1 小时定期取样,作放射自显影观看分析,从而确定细胞周期各个时相的长短。
①通过在光镜下定期计算细胞的数目,并记录全部细胞数目增加一倍所需时间,从而估算出细胞周期的总时间②S、M 期的时间可以通过添加氚标记胸苷到培育液中进展测定。
★流式细胞技术三.细胞周期检验点(check point):——检查点是指检查和抑制细胞周期进程的一些特定信号通路,可以检查细胞周期大事的完成状况,把握细胞周期的进度,确保基因组复制和染色体分别的时空独立性,并使细胞能够适应环境变化和机体发育的各种需要。
生物红细胞知识点总结一、红细胞的形态红细胞是一种没有细胞器的细胞,其直径约为7.2-7.5微米。
在正常情况下,红细胞呈现出双凸形,并且具有很好的柔韧性和变形能力。
这使得红细胞能够穿过微小的血管和狭窄的毛细血管,以完成氧气和营养物质的输送。
红细胞的膜表面富含一种叫做血型抗原的蛋白质,它们决定了红细胞的血型。
红细胞内含有一种叫做血红蛋白的蛋白质,它能够与氧气结合,从而实现氧气的输送。
此外,红细胞还含有丰富的酶类,以维持细胞内的代谢活动。
二、红细胞的生成红细胞的生成主要发生在骨髓中,称为红细胞生成。
在正常的情况下,红细胞由骨髓中的干细胞经过一系列成熟过程而生成。
这一过程涉及到多种激素和细胞因子的调节,其中最为重要的是红细胞生成素(erythropoietin,简称EPO)。
EPO主要由肾脏分泌,当机体遇到低氧压的环境时,肾脏会产生更多的EPO来刺激红细胞的生成。
红细胞生成的失调会导致贫血等疾病的发生,因此对红细胞生成的研究也是临床医学和基础医学领域的热门课题之一。
三、红细胞的功能红细胞的主要功能是携带氧气和二氧化碳。
血液中的氧气主要由红细胞上的血红蛋白负责携带,当血液通过肺部时,血红蛋白与肺泡中的氧气结合,形成氧合血红蛋白。
随着血液流动到组织器官,氧合血红蛋白会释放出氧气,以满足组织对氧气的需求。
同时,红细胞还能够吸收二氧化碳,并将其携带至肺部排出体外。
这一过程称为气体交换,是维持机体内气体平衡的重要过程。
除此之外,红细胞还通过其表面的相关蛋白质参与到免疫反应和凝血过程中。
四、红细胞相关疾病红细胞的相关疾病包括贫血、红细胞增多症、地中海贫血、镰状细胞性贫血等。
其中,贫血是较为常见的一种疾病,它表现为机体内的红细胞数量和/或血红蛋白含量减少,导致血液的携氧能力下降。
贫血的原因多种多样,包括营养不良、疾病、遗传因素等。
红细胞增多症则是由于机体内红细胞生成增加所致,导致血液内的红细胞数量过多。
地中海贫血和镰状细胞性贫血则是两种遗传性贫血症,其中地中海贫血主要发生在地中海沿岸地区的人群中,而镰状细胞性贫血则主要发生在非洲裔人群中,它们都与血红蛋白分子结构的突变有关。
七年级生物细胞知识点总结生命的基本单位——细胞作为生物本体的基本单位,细胞在我们生命中起着至关重要的作用,人类对细胞的研究可以说是从古至今,从简单到复杂。
如今,我们已经初步了解了细胞的基本结构和功能,接下来我们会一步一步的总结出七年级生物课上的细胞知识点。
一、细胞的基本结构细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的一个完整的三维空间,这三个部分又分为众多细部结构。
1. 细胞膜:是细胞的外层包裹物,是用于生物信号传递,物质交换和细胞识别的主要载体。
2. 细胞质:是细胞膜内的一个包含细胞器和溶胶物质的三维区域,是细胞机能文章的主要场所。
3. 细胞核:是细胞质内的核心部分,主要负责细胞的遗传信息存储,分传和表达。
二、细胞的分类和功能1. 植物细胞:具有色素体等一系列特殊结构,作为光合作用的基本单元,能够合成有机物。
2. 动物细胞:没有叶绿体,没有细胞壁,更多的能量通过线粒体来进行产生,还能自由活动。
3. 细菌细胞:没有细胞核的原核细胞结构,采用更复杂的膜组织结构进行代谢活动。
三、细胞的物质运输细胞内外物质的运输主要分为被动运输和主动运输两种方式。
1. 被动运输:是指物质由高浓度区向低浓度区自发运动,并不消耗能量,如漏斗现象和扩散、渗透等。
2. 主动运输:是指物质由低浓度区向高浓度区移动,需要背负外部能量去克服质子浓度梯度。
四、细胞代谢过程细胞代谢包括有两个基本过程,就是能量生成和有机物合成。
1. 能量生成主要包括糖、脂肪酸以及氨基酸的有氧呼吸,有机物的厌氧呼吸等这类花费能量的过程。
2. 有机物合成主要包括碳水化合物、脂类、蛋白质等一系列有机分子的合成过程,是生命体在遗传基础上进行的本质活动。
五、细胞生长和发育细胞的生长过程就是细胞体积的增大、物质量的增大和生物素量的增大。
细胞的发育则需要从细胞分裂和有机物合成两方面来进行,通过遗传物质不断的复制和转录,细胞能够不断地向前发展,更为复杂和成熟。
六、细胞的再生与更新当有些生物体的组织受损或者因其他原因导致细胞死亡时,细胞会快速产生分裂更新,通过分化和再生来实现。
学习必备 欢迎下载 一、 细胞骨架的概念、类型和功能 (一) 概念 指存在于真核细胞内的蛋白纤维网架体系,主要包括三类蛋白纤维即微管、微丝和中间纤维。 (二)类型:分为细胞质骨架和核骨架 (三)细胞骨架的分布与功能 微管主要分布在核周围, 并呈放射状向胞质四周扩散。微丝主要分布在细胞质膜的内侧。而中间纤维则分布在整个细胞中 细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性,以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用
PS:注意细胞骨架结构的高度动态性
学习必备 欢迎下载 (1)微管 组成—— 由微管蛋白(tubulin)组成的中空管状结构,直径24-26nm 分布—— 主要分布在核周围, 并呈放射状向胞质四周扩散并能与其他蛋白共同组装成纺锤体、基粒、中心粒、纤毛、鞭毛、轴突、神经管等结构。 分类——动态微管;稳定微管 功能——维持细胞形态 细胞内物质运输的轨道 细胞器的定位 鞭毛和纤毛运动 纺锤体与染色体运动 1.微管的结构和组分 Ⅰ——a。微管可装配成单管、二联管(纤毛和鞭毛中)、三联管(中心粒和基体中)。 b。单管由13条原纤维(protofilament)构成。主要由微管蛋白和微管结合蛋白两种成分组成 c。每一条原纤维由微管蛋白异二聚体线性排列而成。 d.微管蛋白异二聚体由结构相似的α-tubulin和β-tubulin构成。 PS:纤毛与鞭毛(稳定微管,长度不变,很少组装解聚)是结构相似的与运动有关的特化结构,本质是微管。由基体和轴丝学习必备 欢迎下载 两部分构成。轴丝微管为9+2结构,基体微管组成为9+0。
微管的3种类型(单管、二联管、三联管) Ⅱ—— 微管组装的结构单位——αβ微管蛋白异二聚体 两亚基结构相似,为直径4nm的球形分子,有35-40%的序列同源性 每个异二聚体有2个GTP结合位点,其中α-tubulin上的结合位点为不可交换位点,而β-tubulin的位点为可交换位点,可发生GTP与GDP的交换
二联管主要构成纤毛和鞭毛的杆状部分,中心粒和鞭毛、纤毛的基体是由三联管构成的 二联管:A、B管(A管与单管结构相同,B管有3条纤维与A管共有) 学习必备 欢迎下载 2..微管的组装与解聚 Ⅰ。微管的体外组装 A.成核(Nucleation): α-tubulin和β-tubulin形成异二聚体,先形成片状或环状核心,经过侧面增加异二聚体而扩展为螺旋带,当螺旋带加宽至13根原纤维时,即合拢形成一段微管。 B.延伸(Elongation): 异二聚体从两端加到已形成的微管上,不断延长。
Ⅱ.微管组装的特点 • 微管具有极性,装配快的为正极,慢的为负极。 • 大多数微管结构处于动态组装和去组装状态,具有动态不稳定性。适宜的温度、高浓度GTP、Mg2+和去除Ca2+的条件有利于微管聚合,相反则趋向于解聚。 • 表现踏车现象(treadmilling):微管长度不变时,正端聚合与负端解聚的速度相同。 • 秋水仙素、长春花碱抑制微管装配;紫杉醇能促进和稳定微管组装。
αβ-tubulin异二聚体的线性排列产生微管结构上呈极性状态,并导致两端聚合速度的差异,聚合快的为正极 学习必备 欢迎下载 GTP浓度对微管聚合至关重要:GTP-tubulin与微管末端的亲和力大,易在末端聚合,GTP-tubulin浓度高时,聚合快微管延长;聚合后β-tubulin内的GTP易水解为GDP,GDP-tubulin与微管末端亲和力小,易从负端解聚。 3.微管组织中心(MTOC) ➢ 活细胞内起始微管的成核作用的细胞结构,或体外微管解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心,提供微管组装的核心。 ➢ MTOC包括中心体、基体、着丝点和微管星体等 A中心体 存在于大多数动物细胞,作用是组装纺锤体微管,由一对三 联体微管构成的中心粒(centriole)和中心粒周基质(pericentriolar material,PCM)组成
PCM中的γ-tubulin是中心体中具成核作用的关键 组分,中心粒起支持作用 学习必备 欢迎下载 4.微管结合蛋白 包括MAPs和tau蛋白两类,促进微管的组装、稳定和微管束的交联,参与稳定微管的形成 神经元中MAP2存在于胞体和树突,tau存在于轴突 5.微管马达蛋白 驱动膜泡沿微管轨道定向运输的分子马达,具有ATP结合位点和微管结合位点两个重要功能位点 包括驱动蛋白(kinesin)和动力蛋白(dynein)两大家族,通常分别驱动膜泡的正向运输和负向运输
Kinesin: plus end-directed motor Dynein: minus end-directed motor
(2)微丝 概念:又称肌动蛋白纤维(actin filament),是由两股肌动蛋白链螺旋形成的实心纤维,直径约7nm 。主要由肌动蛋白(actin)构成。 分布:排列成束、成网或分散于胞质。广泛存在于真核细胞,在具有运动功能的细胞中尤为发达 学习必备 欢迎下载 功能:微丝参与细胞运动、形态维持、肌肉收缩、胞质分裂、形成微绒毛等功能 1.微丝的结构和分子组成 • Actin是细胞内含量最丰富的蛋白之一,actin2种形式: ➢ 球形单体G-actin:呈哑铃形,中央有ATP等结合位点; ➢ 由G-actin聚合成的纤维形多聚体F-actin 2.微丝的组装 • 微丝也处于组装和去组装的动态平衡中,有多种微丝结合蛋白的参与。 • 2-3个actin聚集成一个核心,ATP-actin分子向核心两端加合。微丝具有极性,也存在踏车现象。 • 聚合条件:ATP、适宜的温度、存在K+和Mg2+。 + 学习必备 欢迎下载 多种微丝结合蛋白参与微丝的组装和去组装 细胞松弛素(cytochalasin)特异地抑制微丝的聚合 鬼笔环肽(phalloidine)稳定微丝结构 3.微丝结合蛋白
4.微丝马达蛋白 肌球蛋白(myosin)超家族成员是依赖微丝的分子马达 已发现15种,其马达结构域都含有一个微丝结合位点和应该具有ATP酶活性的ATP结合位点 Myosin II为传统的肌球蛋白,其它为非传统肌球蛋白 5.微丝与细胞迁移 非肌细胞的迁移通过微丝构成的特化结构介导—— 粘着斑 片状伪足(lamellipodium) 丝状伪足(filopodium) 轴突生长锥(growth cone) 学习必备 欢迎下载 细胞在迁移信号刺激下,靠近信号源的细胞前缘微丝组装,推动质膜伸出形成伪足,后端粘着斑的微丝解聚,导致细胞迁移
微绒毛(Microvilli)广泛分布于细胞表面,本质是微丝 多种交联蛋白将微丝呈束状平行排列 微丝束内部无肌球蛋白,故微绒毛无收缩功能 (3)中间纤维(intermediate filaments,IF) 结构:10nm中空纤维,直径介于微管和微丝之间,对化学药物不敏感,比微管和微丝更稳定。 分布:IF几乎分布于所有动物细胞,往往形成一个网络结构,特别是在需要承受机械压力的细胞中含量丰富,如上皮细胞中。在核内膜下的核纤层也属于IF。 成分:IF成分比MF、MT复杂,具有组织特异性。不同类型细胞中的IF具有不同的成分、结构和功能,根据其氨基酸序列等特性至少分为6大类。 区别于微管和微丝的显著特点:中间丝及其稳定 学习必备 欢迎下载 上皮细胞内IF(角蛋白keratin)和细胞间的桥粒(上图) 1.中间丝(简称中丝)蛋白分类 中间丝是高度螺旋的蛋白质,根据氨基酸序列不同可分为5大类。每种中丝蛋白只在特定的组织和细胞中表达,其氨基酸序列、相对分子质量差异很大。
PS:酸性、碱性角蛋白不能单独组装成角蛋白丝,只有当两者1:1形成异二聚体后才能形成角蛋白。 2、IF的装配: ✓ IF的装配机制比微管和微丝更复杂 ✓ IF单体是纤维状蛋白,四聚体是IF的结构单位 ✓ 四聚体之间在纵向和侧向相互作用,形成由32条单体蛋白围成的IF ✓ IF不具极性 学习必备 欢迎下载 MT MF IF 直径 24-26nm空心 7nm实心 10nm空心
纤维主要分布 核周围向外辐射 皮层丰富 胞质中网络样,核膜下方 结构单位 αβ-tubulin 异二聚体 G-actin单体 纤维状四聚体 极性 Y Y / 马达蛋白 Kinesin, Dynein Myosin /
相关结构 纺锤体,中心, 纤毛,鞭毛,轴突等 微绒毛,分裂沟, 肌节,粘合带等 桥粒,核纤层, 角蛋白,波形蛋白
主要功能 形态维持,物质运输轨道,细胞器定位,纤毛和鞭毛运动, 染色体运动等 形态维持,细胞迁移,肌肉收缩,胞质分离,形成微绒毛 细胞形态及核形态维持,使细胞具张力和抗剪切力
二、细胞核 ❖ 细胞核(nucleus)是双层单位膜包围核物质而形成的结构。是细胞遗传与代谢的信息调控中心。 ❖ 是真核细胞区别于原核细胞的最主要标志。 ❖ 细胞核的形态、大小、位置和数目因细胞类型而不同。 ❖ 主要结构包括核膜、染色质、核仁和核基质。 ❖ 细胞核主要功能:通过遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代间的连续性(遗传); 通过基因的选择性表达, 控制细胞的活动。 (一)、核膜(由双层单位膜构成) A、双层膜结构与核周间隙 ➢ 间期出现核被膜,单位膜构成,每层7.5nm ➢ 外核膜:内质网的一部分,胞质面附有核糖体