0612羅麗花級醫(yī)學細胞生物學知識點串講

1、第七章第七章 細胞骨架與細胞的運動細胞骨架與細胞的運動細胞骨架（細胞骨架（cytoskeleton）細胞骨架：細胞骨架：是指真核細胞質真核細胞質中的蛋白質纖維網架體系網架體系，由微微管、微絲和中間纖維管、微絲和中間纖維三類成分組成，對于維持細胞的形狀、細胞的運動、細胞內物質的運輸、染色體的分離和細胞分裂等均起著重要的作用。第一節(jié)第一節(jié) 微管微管1. 微管的結構微管的結構n長管狀，內徑長管狀，內徑15nm，外徑，外徑24-26nm，管壁，管壁13根原纖根原纖維，中空維，中空n存在形式：單管存在形式：單管 二聯(lián)管（纖毛和鞭毛）二聯(lián)管（纖毛和鞭毛） 三聯(lián)管（中心粒及纖毛和鞭毛的基體中）三聯(lián)管（中心粒

2、及纖毛和鞭毛的基體中）微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白微管蛋白、 異二聚體異二聚體定位于微管組織中心（定位于微管組織中心（microtubule organizing center, mtoc），），mtoc在空間上為微管裝配提在空間上為微管裝配提供始發(fā)區(qū)域。供始發(fā)區(qū)域。2. 微管的組成微管的組成3. 微管的裝配過程：微管的裝配過程：成核期：成核期：先由和微管蛋白聚合成一個短的寡 聚體結構，即核心形成； （延遲期）（延遲期）聚合期：聚合期：微管蛋白聚合速度大于解聚速度，微管 延長； （延長期）（延長期）穩(wěn)定期：穩(wěn)定期：游離微管蛋白濃度下降，達到臨界濃度， 微管的組裝與去組裝速度相等，微

3、管長度 相對恒定； （平衡期）（平衡期）微管的體外裝配微管的體外裝配 極性裝配極性裝配 ： 裝配快的一端（裝配快的一端（微管蛋白）為（微管蛋白）為（+）極）極 裝配慢的一端（裝配慢的一端（微管蛋白）為（微管蛋白）為（-）極）極 踏車現(xiàn)象：踏車現(xiàn)象：組裝和去組裝達到平衡組裝和去組裝達到平衡 微管蛋白濃度，1mg/ml ph：6.9 離子：去ca2+，供mg2+ 溫度：37 0c裝配，0 0c解聚 能量：gtp當當gtp微管蛋白異二聚體添加到微管正極（微管蛋白異二聚體添加到微管正極（+）組裝速度大于）組裝速度大于gtp的水解速度時，形成的水解速度時，形成gtp帽，微管延長；當帽，微管延長；當gtp

4、的微管蛋白聚合的微管蛋白聚合速度小于速度小于gtp的水解速度，的水解速度， gtp帽不斷縮小暴露出帽不斷縮小暴露出gdp微管蛋白，微管蛋白，并迅速脫落，使微管縮短，導致微管結構上的不穩(wěn)定。并迅速脫落，使微管縮短，導致微管結構上的不穩(wěn)定。微管的體內裝配微管的體內裝配 微管蛋白環(huán)狀復合物（微管蛋白環(huán)狀復合物（-turc） 由由微管蛋白和一些其他相關蛋白構成，是微管的一種微管蛋白和一些其他相關蛋白構成，是微管的一種高效的集結結構，在中心體中是微管裝配的起始結構。高效的集結結構，在中心體中是微管裝配的起始結構。 37 、 gtp、mg 2+0 4 、ca 2+ 4. 影響微管組裝和解聚的因素影響微管組

5、裝和解聚的因素抑制微管組裝的藥物抑制微管組裝的藥物：秋水仙素、長春新堿秋水仙素、長春新堿(抑制微管的組裝)穩(wěn)定微管的藥物穩(wěn)定微管的藥物 ：紫衫醇紫衫醇(阻止微管的去組裝，增強微管穩(wěn)定性)（一）（一）構成網狀支架，支持和維持細胞的形態(tài)構成網狀支架，支持和維持細胞的形態(tài)5. 微管的功能：微管的功能：(二二) 參與中心粒、纖毛和鞭毛的組成參與中心粒、纖毛和鞭毛的組成（三）參與細胞內物質的運輸（三）參與細胞內物質的運輸（四）維持細胞內細胞器的空間定位和分布（四）維持細胞內細胞器的空間定位和分布 （五）參與染色體的運動，調節(jié)細胞分裂（五）參與染色體的運動，調節(jié)細胞分裂（六）參與細胞內信號傳導（六）參與細

6、胞內信號傳導第二節(jié)第二節(jié) 微絲微絲1. 微絲的結構與組成：微絲的結構與組成：微絲（微絲（microfilament，mf）又稱肌動蛋白纖維(actin filament), 是指真核細胞中由肌動蛋白(actin)組成、直徑為7nm左右的骨架纖維骨架纖維。g-肌動蛋白：肌動蛋白：微絲的單體形式，呈啞鈴狀，具有陽離子、atp及肌球蛋白結合位點f-肌動蛋白：肌動蛋白：g-肌動蛋白形成的聚合體2. 微絲的裝配：微絲的裝配： 微絲的組裝過程分三個階段微絲的組裝過程分三個階段 1）成核期成核期、生長期（生長期（延長期延長期）、平衡期平衡期2）成核作用發(fā)生在）成核作用發(fā)生在質膜質膜上上 3）微絲組裝的動力來

7、自）微絲組裝的動力來自atp成核期 延長期 穩(wěn)定期atp、 mg2+、高na+、高k+ca2+、低na+和低k+3. 影響微絲組裝的因素影響微絲組裝的因素1、g-肌動蛋白肌動蛋白f-肌動蛋白肌動蛋白2、影響微絲組裝的藥物、影響微絲組裝的藥物細胞松弛素細胞松弛素b （cytochalasin b）抑制微絲聚合作用鬼筆環(huán)肽：鬼筆環(huán)肽：與聚合的微絲結合，抑制微絲解聚3、微絲結合蛋白對微絲的組裝也有調控作用、微絲結合蛋白對微絲的組裝也有調控作用4. 微絲的功能：微絲的功能：（一）構成細胞的支架并維持細胞的形態(tài)（一）構成細胞的支架并維持細胞的形態(tài)（二）參與細胞的運動（二）參與細胞的運動（三）參與細胞的分

8、裂（胞質分裂（三）參與細胞的分裂（胞質分裂 cytokinesis）（四）微絲參與肌肉收縮（四）微絲參與肌肉收縮（五）微絲參與細胞內物質運輸（五）微絲參與細胞內物質運輸（六）參與細胞內信息傳遞（六）參與細胞內信息傳遞 第三節(jié)第三節(jié) 中間纖維中間纖維1. 中間纖維蛋白的結構中間纖維蛋白的結構中間纖維蛋白是長的線性蛋白，中間纖維蛋白是長的線性蛋白， 由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部分由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部分組成，各種中間絲蛋白之間的區(qū)別主要取決于頭、尾部的長度組成，各種中間絲蛋白之間的區(qū)別主要取決于頭、尾部的長度和氨基酸順序和氨基酸順序 （310個氨基酸）個氨基酸） （核纖層蛋白桿狀區(qū)約356個氨基酸）

9、 （頭部）（尾部）2. 中間纖維的裝配和調節(jié)：中間纖維的裝配和調節(jié)：（一）構成細胞內完整的支撐網架系統(tǒng)（一）構成細胞內完整的支撐網架系統(tǒng) 3. 中間纖維的功能中間纖維的功能:（二）為細胞提供機械強度支持（二）為細胞提供機械強度支持（三）參與細胞連接（三）參與細胞連接(四四) 維持核膜穩(wěn)定維持核膜穩(wěn)定(五五) 參與細胞分化參與細胞分化(六六) 中間纖維參與細胞內信息傳遞中間纖維參與細胞內信息傳遞 第八章第八章 細細 胞胞 核核 細胞核的主要結構：細胞核的主要結構： 核 膜 核纖層 染色質 核骨架 核 仁核膜核膜(nuclear envelope)： 電鏡下，核膜是由兩層單位膜構成。 一、外核膜二

10、、內核膜三、核周間隙四、核孔第一節(jié)第一節(jié) 核膜核膜外核膜外核膜 外核膜的形態(tài)、組成和生化反應與粗面內質網相似。 外核膜的外表面存在微管和中間纖維，參與核定位。面向核質，由核纖層支撐， 包圍核物質。二、核周間隙二、核周間隙 (perinuclear space) 由內、外層核膜圍成的20-40nm間隙。其間充滿液態(tài)不定型物質。 具有緩沖的作用； 是細胞核與細胞質進行物質交換的重要通道之一。 三、核孔三、核孔（nuclear pore） 電鏡下核孔是由多個蛋白質顆粒以特定方式排列而成的復雜而又有規(guī)律結構，稱為核核孔復合體孔復合體（nulear pore complex， npc ）。）。核孔復合體

11、-“捕魚籠” 模式圖四、核膜的主要功能1.1.核膜的區(qū)域化作用，使轉錄和翻譯在時空核膜的區(qū)域化作用，使轉錄和翻譯在時空上分離上分離; ; 2.2.控制著細胞核與細胞質的物質交換控制著細胞核與細胞質的物質交換; ;3 3. .在細胞分裂中參與染色質的定位與分離；在細胞分裂中參與染色質的定位與分離；4.4.核膜參與合成生物大分子核膜參與合成生物大分子 外層核膜與粗面內質網相似，因此可以參與細胞蛋白質的合成。如，核周間隙分布的多種結構蛋白及酶。第二節(jié)第二節(jié) 核纖層與核骨架核纖層與核骨架一、核纖層一、核纖層 真核細胞中，緊貼內核膜下的一層高電子密度的纖維蛋白網，厚10-100nm。成分核纖層蛋白a 、

12、c、 ba型核纖層蛋白b型核纖層蛋白見于分化細胞中見于所有體細胞中二、核骨架二、核骨架 核骨架核骨架：又稱核基質，是：又稱核基質，是間期間期核內，除去核膜、核核內，除去核膜、核纖纖 層染色質和核仁之外，以層染色質和核仁之外，以非組蛋白非組蛋白為主組成為主組成 的的纖維網架結構纖維網架結構。核核骨骨架架1. 非組蛋白性的纖維蛋白非組蛋白性的纖維蛋白：構成核骨架的基本成分。2. 核基質結合蛋白核基質結合蛋白：與核基質結合的酶、細胞調控蛋 白等 。3. rna：維持核骨架的三維結構。 dna： 不是骨架結構成分，只是功能的結合。（一）組成（一）組成 第三節(jié)第三節(jié) 染色質和染色體染色質和染色體 染色質

13、染色質(chromatin)(chromatin)： 間期細胞核中，能被堿性染料染色的物質。呈細絲狀、形態(tài)不規(guī)則，彌散于細胞核內。 染色體染色體(chromosome)(chromosome)： 有絲分裂時，染色質組裝、凝集成光鏡下可見的棒狀或點狀結構。（一）常染色質（一）常染色質 指在細胞間期呈松散狀、染色較淺，且有轉錄和復制活性的染色質。染色質的種類染色質的種類（二）異染色質（二）異染色質指在細胞間期呈凝縮狀態(tài)，染色較深，缺乏轉錄活性的染色質。第九章第九章 基因信息的傳遞與蛋白質合成基因信息的傳遞與蛋白質合成基因：基因： 是細胞內遺傳物質的最小功能單位，是負載有特定遺傳信息的dna片段，由

14、結構基因和調節(jié)基因組成。結構基因：結構基因： 編碼非調控因子的基因，其轉錄成的各種rna能直接行使功能；轉錄成的mrna，則翻譯成功能蛋白質。調節(jié)基因：調節(jié)基因： 編碼調節(jié)或限制其他基因活性的基因，如啟動子， 增強子，終止子等?；蚪M：基因組：是指含有一個生物體生存、發(fā)育、活動和繁殖所需要的全部遺傳信息的整套核酸。一、基因及其結構一、基因及其結構1.1 基因的概念及其中心法則基因的概念及其中心法則the central dogma轉轉 錄錄翻翻 譯譯逆轉錄逆轉錄復復 制制 1） 結構簡練（基因組小，結構簡練（基因組小，dna含量少）含量少） 2） 大多能夠轉錄成大多能夠轉錄成mrna，用于編碼

15、蛋白質，用于編碼蛋白質 3） 功能相關的結構基因串聯(lián)排列功能相關的結構基因串聯(lián)排列 4） 結構基因是連續(xù)的，轉錄后不需要剪切和加工結構基因是連續(xù)的，轉錄后不需要剪切和加工原核生物基因結構特點原核生物基因結構特點1.2 基因的結構及特點基因的結構及特點 1） 不連續(xù)性不連續(xù)性,由編碼序列（外顯子）和非編碼由編碼序列（外顯子）和非編碼序列（內含子）組成序列（內含子）組成-斷裂基因斷裂基因 2） 高度重復序列高度重復序列-衛(wèi)星衛(wèi)星dna真核生物基因結構特點真核生物基因結構特點（1）外顯子：）外顯子：轉錄+翻譯（p195）（2）內含子：）內含子：轉錄 gt-ag法則：法則：5端多以gt開始，3端多以a

16、g結束，是真核細胞基因中rna剪切的識別信號。1. 真核細胞基因的功能區(qū)域真核細胞基因的功能區(qū)域二、基因轉錄及轉錄后加工二、基因轉錄及轉錄后加工模板鏈（反義鏈）：模板鏈（反義鏈）：雙鏈dna中，作為轉錄模板 的鏈，與mrna互補編碼鏈（有意義鏈）：編碼鏈（有意義鏈）：與模板鏈互補的另一條dna鏈，與轉錄產物序列相同2.1 原核細胞的基因轉錄原核細胞的基因轉錄三、真核細胞的基因轉錄和轉錄后加工三、真核細胞的基因轉錄和轉錄后加工起始、延長、終止起始、延長、終止 有多種rna聚合酶聚合酶分別合成不同類別的rna 有多種轉錄因子轉錄因子 有多種類型的啟動子啟動子 轉錄后rna多需加工、修飾多需加工、修

17、飾第十章第十章 細胞連接與細胞粘連細胞連接與細胞粘連細胞連接細胞連接( cell junction) 是指在相鄰細胞表面形成各種連接裝置是指在相鄰細胞表面形成各種連接裝置,以加強細胞間的機械聯(lián)系以加強細胞間的機械聯(lián)系和維持組織結構的完整性，協(xié)調性，這些相鄰細胞之間、細胞與細胞和維持組織結構的完整性，協(xié)調性，這些相鄰細胞之間、細胞與細胞外基質之間在質膜接觸區(qū)域特化形的連接結構稱為外基質之間在質膜接觸區(qū)域特化形的連接結構稱為細胞連接細胞連接。第一節(jié)第一節(jié) 細胞連接細胞連接封閉連接封閉連接(occluding junctions)緊密連接(tight junction)錨定連接錨定連接(anchor

18、ing junctions)通訊連接通訊連接(communicating junctions)間隙連接(gap junction)神經細胞間的化學突觸(chemical synapse)植物細胞中的胞間連絲(plasmodesmata)一、緊密連接一、緊密連接(tight junction) 廣泛分布于各種上皮細胞及腦廣泛分布于各種上皮細胞及腦cap內皮細胞內皮細胞tem觀察：觀察：斷續(xù)的點狀連接斷續(xù)的點狀連接冷凍斷裂復型顯示，冷凍斷裂復型顯示，連接區(qū)域是一種連接區(qū)域是一種 “焊接線焊接線”樣的帶狀網絡樣的帶狀網絡 蛋白顆粒連成脊網蛋白顆粒連成脊網二、錨定連接二、錨定連接（anchoring

19、junction） 是一類由是一類由細胞骨架纖維細胞骨架纖維參與，存在于相互接觸的細胞之間參與，存在于相互接觸的細胞之間或細胞與細胞外基質之間的細胞連接，其主要作用是形成能夠或細胞與細胞外基質之間的細胞連接，其主要作用是形成能夠抵抗機械張力的牢固黏合。抵抗機械張力的牢固黏合。 錨定連接錨定連接 1.黏合連接黏合連接(與肌動蛋白纖維相連 ) (1)黏合帶黏合帶 (adhesion belt ) (2)黏合斑黏合斑 (adhesion plaque )2.橋粒連接橋粒連接 (與中間纖維相連 ) (1)橋粒橋粒 ( desmosome ) (2)半橋粒半橋粒(hemidesmosome )三三 通訊

20、連接（通訊連接（communicating junction）是一種是一種可以介導細胞間信號的連接可以介導細胞間信號的連接1、間隙連接、間隙連接 (gap junction)24nm，也稱縫隙連接，也稱縫隙連接 由許多間隙連接單位往往集結在一起呈斑塊狀第二節(jié)第二節(jié) 細胞黏附分子與細胞黏連細胞黏附分子與細胞黏連細胞黏附分子（細胞黏附分子（cell adhesion molecule，cam） 是廣泛存在于細胞膜上的一類是廣泛存在于細胞膜上的一類跨膜糖蛋白跨膜糖蛋白，是介導，是介導細細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質之間胞與細胞之間、細胞與細胞外基質之間相互結合并起黏附相互結合并起黏附作用的一類細胞表面分子（多數(shù)需要依賴于二價陽離子作用的一類細胞表面分子（多數(shù)需要依賴于二價陽離子ca2或或mg2），介導細胞識別與黏著，還能在細胞骨架），介導細胞識別與黏著，還能在細胞骨架的參與下，形成橋粒、半橋粒、黏合帶以及黏合斑等錨定的參與下，形成橋粒、半橋粒、黏合帶以及黏合斑等錨定連接結構。連接結構。 鈣黏素鈣