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文檔簡(jiǎn)介
1、細(xì)胞概述和技術(shù)方法第一章第三章·細(xì)胞學(xué)說內(nèi)容(3個(gè)要點(diǎn))1地球上的生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的2所有的生物的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上都是類似的3所有的細(xì)胞都是來自于細(xì)胞的分裂,即細(xì)胞來自于細(xì)胞·細(xì)胞的共性(結(jié)構(gòu),功能)細(xì)胞結(jié)構(gòu)共性:細(xì)胞都具有選擇性的膜結(jié)構(gòu),都具有遺傳物質(zhì),都有核糖體細(xì)胞功能共性:細(xì)胞能夠進(jìn)行自我增殖和遺傳,細(xì)胞都能進(jìn)行新陳代謝,細(xì)胞都具有運(yùn)動(dòng)性·電鏡和光鏡原理的比較 光鏡 電鏡照明系統(tǒng) 可見光 電子束成像方式 直接 熒光屏聚光系統(tǒng) 光學(xué)透鏡 電磁透鏡被觀察樣品 無需處理 噴金分辨率 顯微結(jié)構(gòu) 超微結(jié)構(gòu)電鏡和光鏡的工作原理(光鏡是利用樣品對(duì)光的吸收形成明暗反差和顏色變
2、化成像;電鏡是利用樣品對(duì)電子的散射和透射形成明暗反差成像) 掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、熒光顯微鏡(原理:利用紫外線發(fā)生裝置發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線光源,通過照明設(shè)備把顯微固定的切片或活染的細(xì)胞透視出來。應(yīng)用:熒光顯微鏡可以觀察細(xì)胞內(nèi)天然物質(zhì)經(jīng)紫外線照射后發(fā)熒光的物質(zhì)(如葉綠體中的葉綠素能發(fā)出血紅色熒光);也可觀察誘發(fā)熒光物質(zhì)(如用丫啶橙染色后,細(xì)胞中RNA發(fā)紅色熒光,DNA發(fā)綠色熒光),根據(jù)發(fā)光部位,可以定位研究某些物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的變化情況。)和共聚焦顯微鏡的原理和應(yīng)用掃描隧道顯微鏡應(yīng)用:DNA結(jié)構(gòu)研究;膠原、纖維和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究;細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)的研究。相差顯微鏡原理:用衍射和干涉使相位差變?yōu)檎穹?/p>
3、差;用于觀察無色透明物體中的細(xì)節(jié)單克隆抗體:將抗原注入小鼠體內(nèi),取B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)后選出需要的細(xì)胞群進(jìn)行體外或體內(nèi)培養(yǎng),既得到單克隆抗體。什么是細(xì)胞原代(直接從有機(jī)體取出組織,通過組織塊長(zhǎng)出單層細(xì)胞,或者用酶消化或機(jī)械方法將組織分散成單個(gè)細(xì)胞,在體外進(jìn)行培養(yǎng),在首次傳代前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。)傳代培養(yǎng)(原代培養(yǎng)形成的單層培養(yǎng)細(xì)胞匯合以后,需要進(jìn)行分離培養(yǎng),否則細(xì)胞會(huì)因生存空間不足或由于細(xì)胞密度過大引起營(yíng)養(yǎng)枯竭,將影響細(xì)胞的生長(zhǎng),這一分離培養(yǎng)稱為傳代細(xì)胞培養(yǎng)。),細(xì)胞培養(yǎng)中注意事項(xiàng)(營(yíng)養(yǎng)、細(xì)胞生存環(huán)境、廢物的排出)·細(xì)胞膜的化學(xué)組成和功能(膜脂 膜
4、蛋白 膜糖)膜脂約占膜的50% 主要有 磷脂 鞘脂 膽固醇 構(gòu)成膜的基本骨架 為蛋白活性提供微環(huán)境 膜糖:細(xì)胞質(zhì)膜的位于質(zhì)膜的外表面 內(nèi)膜系統(tǒng)中的則位于內(nèi)表面 提高膜的穩(wěn)定性 參與細(xì)胞信號(hào)識(shí)別 細(xì)胞粘著 幫助新合成蛋白質(zhì)進(jìn)行正確的運(yùn)輸和定位。膜蛋白:整合蛋白,外周蛋白,脂錨定蛋白細(xì)胞膜功能:1界膜和區(qū)室化2調(diào)節(jié)運(yùn)輸3功能定位和組織化4信號(hào)的檢測(cè)和傳遞5參與細(xì)胞間的互相作用6能量轉(zhuǎn)換紅細(xì)胞膜骨架的組成(膜蛋白和纖維蛋白組成的網(wǎng)架)ABO血型抗原是一種糖蛋白和糖脂。外葉內(nèi)葉膜脂鞘磷脂、卵磷脂磷脂酰乙醇胺、絲氨酸膜蛋白多數(shù)酶和受體:磷酸酯酶、生長(zhǎng)因子受體血影蛋白、AMP環(huán)化酶膜糖糖脂和糖蛋白都在外葉
5、影響膜流動(dòng)性的因素:脂肪酸鏈的影響:不飽和程度成正比;鏈的長(zhǎng)短成反比;膽固醇的影響:含量與流動(dòng)性成反比;卵磷脂/鞘磷脂比值的影響:比值越高流動(dòng)性越大細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的特點(diǎn)(膜具有流動(dòng)性;膜蛋白和膜脂分布不對(duì)稱)·脂質(zhì)體的概念及應(yīng)用脂質(zhì)體(微團(tuán)):能夠自我裝配成脂雙層的球狀結(jié)構(gòu),是人工制備的連續(xù)脂雙層的球形脂質(zhì)小囊應(yīng)用:可作為生物膜的研究模型,并可作為生物大分子和藥物的載體·簡(jiǎn)單擴(kuò)散概念及影響因素簡(jiǎn)單擴(kuò)散:是被動(dòng)運(yùn)輸?shù)幕痉绞?,不需要膜蛋白的幫助,也不消耗ATP,而只靠膜兩側(cè)保持一定的濃度差,通過擴(kuò)散發(fā)生的物質(zhì)運(yùn)輸簡(jiǎn)單擴(kuò)散的定義:指物質(zhì)沿著濃度梯度從半透膜濃度高的一側(cè)向低
6、濃度的一側(cè)移動(dòng)的過程)影響因素:物質(zhì)的脂溶性,分子大小和帶電性。物質(zhì)脂溶性越強(qiáng),越容易通過質(zhì)膜;分子質(zhì)量小,脂溶性高的分子才能快速擴(kuò)散(最大是水);帶電荷分子(離子),不管它多小,卻不能自由擴(kuò)散·促進(jìn)擴(kuò)散(通道蛋白和運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白)·促進(jìn)擴(kuò)散:又稱易化擴(kuò)散,指非脂溶性物質(zhì)或親水性物質(zhì),如氨基酸,糖和金屬離子等,借助細(xì)胞膜上的膜蛋白的幫助順濃度梯度或順電化學(xué)濃度梯度,不消耗ATP進(jìn)入膜內(nèi)一種運(yùn)輸方式·通道蛋白 參與被動(dòng)運(yùn)輸 在運(yùn)輸過程中不與被動(dòng)運(yùn)輸分子結(jié)合,也不會(huì)移動(dòng),從高濃度區(qū)低濃度區(qū)運(yùn)輸,不消耗ATP 主要是離子通道蛋白載體蛋白:需要同被動(dòng)運(yùn)輸?shù)碾x子和分子結(jié)合,通過自
7、身構(gòu)型變化或者移動(dòng)完成物質(zhì)運(yùn)輸,既參與被動(dòng)運(yùn)輸,也參與主動(dòng)運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸不需要ATP,其上有位點(diǎn),只與某一物質(zhì)暫時(shí)性,可逆性結(jié)合和分離·主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x:1從周圍環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)2 排除分泌物3維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 ·主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn):1逆梯度運(yùn)輸2依賴于膜運(yùn)輸?shù)鞍?需要代謝能量,并對(duì)代謝毒性敏感4具有選擇性和特異性協(xié)同運(yùn)輸機(jī)制(NA和葡萄糖):載體蛋白有2個(gè)結(jié)合點(diǎn)位,可分別和細(xì)胞外的鈉離子和糖結(jié)合。載體利用NAK泵運(yùn)輸時(shí)建立的電位梯度,將鈉離子和葡萄糖同時(shí)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)。兩類促進(jìn)擴(kuò)散方式的區(qū)別運(yùn)輸方向不同主動(dòng)運(yùn)輸逆濃度梯度或電化學(xué)梯度被動(dòng)運(yùn)輸順濃度梯度或電化學(xué)梯度是否需要載體的參與
8、主動(dòng)運(yùn)輸需要載體參與被動(dòng)運(yùn)輸方式中簡(jiǎn)單擴(kuò)散不需要載體參與而協(xié)助擴(kuò)散需要載體的參與是否需要細(xì)胞直接提供能量主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量而被動(dòng)運(yùn)輸不需要消耗能量被動(dòng)運(yùn)輸是減少細(xì)胞與周圍環(huán)境的差別,而主動(dòng)運(yùn)輸則是努力創(chuàng)造差別,維持生命的活力。NA K泵的工作原理:動(dòng)物細(xì)胞中ATP驅(qū)動(dòng)將Na輸出細(xì)胞外同時(shí)將K輸入細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸。由兩個(gè)亞基和兩個(gè)亞基組成亞基胞質(zhì)側(cè)可結(jié)合ATP,內(nèi)部可結(jié)合3個(gè)Na+,2個(gè)K+ ,每水解一個(gè)ATP,運(yùn)出3個(gè)Na+,輸出2個(gè)K+。能運(yùn)送Na+出膜K+入膜。細(xì)胞表面的組成(細(xì)胞被和細(xì)胞質(zhì)膜)和功能(保護(hù)細(xì)胞、參與物質(zhì)能量交換、細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)接收、參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、維持細(xì)胞形態(tài))細(xì)胞被的組成(
9、糖蛋白和蛋白聚糖,糖脂,又稱糖萼(glycocalyx),由細(xì)胞表面的碳水化合物形成的質(zhì)膜保護(hù)層;是由細(xì)胞分泌產(chǎn)生。)功能(保護(hù)、潤(rùn)滑、細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換細(xì)胞增殖的接觸抑制、細(xì)胞識(shí)別)細(xì)胞被植物細(xì)胞壁的化學(xué)組成(半纖維素、果膠、木質(zhì)素、糖蛋白)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的區(qū)別陽性菌的細(xì)胞壁較厚,含有胞質(zhì)壁或稱肽聚糖。陰性菌的細(xì)胞壁,較薄,擴(kuò)展交聯(lián)程度較低,硬度較差,染色后易被乙醇除去。青霉素主要是對(duì)革蘭氏陽性菌起作用,因?yàn)楦锾m氏陰性菌的細(xì)胞壁中肽聚糖含量較少,所以對(duì)青霉素不太敏感。·細(xì)胞外基質(zhì)的組成和功能(每種成分舉例)組成:1蛋白聚糖,由糖胺聚糖以共價(jià)鍵的形式與線性多肽連接
10、而成的多糖和蛋白復(fù)合物,可形成親水性膠狀物2結(jié)構(gòu)蛋白:如膠原蛋白和彈性蛋白,賦予細(xì)胞外基質(zhì)一定的強(qiáng)度和韌性。3粘著蛋白,如纖連蛋白和層黏蛋白,促使細(xì)胞同基質(zhì)結(jié)合功能:決定器官和組織的形態(tài)及保護(hù)作用,同一些生長(zhǎng)因子和激素結(jié)合進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo);某些特殊的細(xì)胞外基質(zhì)也是細(xì)胞分化所必需的,維持細(xì)胞的形態(tài)和活性。胞外基質(zhì)與細(xì)胞的關(guān)系 :細(xì)胞外基質(zhì)成分可以借助其細(xì)胞表面的特異性受體向細(xì)胞發(fā)出信號(hào),通過細(xì)胞骨架或各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將信號(hào)傳導(dǎo)至細(xì)胞質(zhì),乃至細(xì)胞核影響基因的表達(dá)及細(xì)胞的活動(dòng)。·細(xì)胞連接的幾種方式:細(xì)胞連接的各自結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn):細(xì)胞連接:指細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)或特化區(qū)域,兩個(gè)細(xì)胞通過這種結(jié)構(gòu)連
11、接起來四類主要的細(xì)胞黏著分子:鈣黏著蛋白、選擇蛋白、免疫球蛋白的超家族、整聯(lián)蛋白動(dòng)物細(xì)胞有3類:緊密連接(他不僅連接相鄰的細(xì)胞,而且封閉細(xì)胞間隙,使大多數(shù)分子難以在細(xì)胞間通透存在,此連接方式普遍存在于腸道上皮細(xì)胞靠近管腔端的相鄰細(xì)胞膜間)斑塊連接(主要靠黏著蛋白,整聯(lián)蛋白和細(xì)胞骨架體系將相鄰兩細(xì)胞或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)連接在一起),通訊連接(一種特殊的細(xì)胞連接,位于特化的具有細(xì)胞間通訊作用的細(xì)胞,具有機(jī)械細(xì)胞連接作用,在細(xì)胞間形成電偶聯(lián)或者代謝偶聯(lián),以此來傳遞信號(hào))透明質(zhì)酸:既游離存在,又可參與大的蛋白聚糖復(fù)合物形成。透明質(zhì)酸在結(jié)締組織中起強(qiáng)化、彈性和潤(rùn)滑作用,具有抗壓能力;強(qiáng)的吸水性膠原蛋白:基
12、本單位是原膠原,(Gly-X-Y)n重復(fù)構(gòu)成,由三條肽鏈擰成三股螺旋狀構(gòu)型。纖連蛋白:以可溶形式存在于血液和體液中;以不溶形式存在于細(xì)胞外基質(zhì)。含多個(gè)結(jié)合結(jié)構(gòu)域?;ぃ菏且环N復(fù)合的細(xì)胞外結(jié)構(gòu),通常位于上皮和內(nèi)皮的基底面,是細(xì)胞外基質(zhì)的特異區(qū),厚度為50nm-200nm?;さ慕Y(jié)構(gòu)組成:層粘連蛋白、型膠原、巢蛋白(entactin)、基底膜蛋白多糖·細(xì)胞通訊的概念:指多數(shù)細(xì)胞生物的細(xì)胞社會(huì)中,細(xì)胞間或細(xì)胞通過高度精確和高效地接受信息的通訊機(jī)制,并通過放大引起快速的細(xì)胞生理反應(yīng),或者引起基因活動(dòng),而后發(fā)生一些的細(xì)胞生理活動(dòng)來協(xié)調(diào)各組織活動(dòng),使之成為生命的統(tǒng)一對(duì)多變的外界環(huán)境作出綜合性反應(yīng)
13、。細(xì)胞通訊的幾種主要方式 :通過信號(hào)分子、通過相鄰細(xì)胞表面分子的黏著、通過細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏著·信號(hào)分子的概念:指生物體內(nèi)的某些化學(xué)分子,既非營(yíng)養(yǎng)物,又非能源物質(zhì)和結(jié)構(gòu)物質(zhì),而且也不是酶,他們的主要是用來在細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的分子,唯一功能是與細(xì)胞受體結(jié)合并傳遞信息,如激素,神經(jīng)遞質(zhì)生長(zhǎng)分子等系統(tǒng)統(tǒng)稱為信號(hào)分子。主要類型:激素、神經(jīng)遞質(zhì)、生長(zhǎng)因子·細(xì)胞的信號(hào)受體概念及類型細(xì)胞信號(hào)受體:指任何能夠同激素,神經(jīng)遞質(zhì),藥物或細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子結(jié)合并引起細(xì)胞功能變化的生物大分子。即與配體結(jié)合并產(chǎn)生特定效應(yīng)的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為受體。存在部位:膜表面受體,胞內(nèi)受體 膜受體的主要功能是:接受
14、與傳導(dǎo)信號(hào)3種細(xì)胞信號(hào)受體的類型 細(xì)胞表面受體1離子通道偶聯(lián)受體(見于興奮細(xì)胞間突觸信號(hào)傳遞,產(chǎn)生一種電效應(yīng)。受體本身就是形成通道的跨膜蛋白,多數(shù)為數(shù)個(gè)亞基組成的寡聚體蛋白)2 G-A蛋白偶聯(lián)受體是最大一類細(xì)胞表面受體,超過1000種,他們介導(dǎo)多種細(xì)胞外信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo),包括激素 局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì),G蛋白偶聯(lián)主要參與味道氣味和光的感受,信號(hào)分子誘導(dǎo)構(gòu)型變化,激活細(xì)胞內(nèi)側(cè)G蛋白。組成:一般由三個(gè)亞基組成.功能:1GTP結(jié)合位點(diǎn)2鳥苷三磷酸水解酶活性3ADP-核糖化位點(diǎn)3酶聯(lián)受體:受體蛋白既是受體又是酶,一旦被配件激活即具有酶活性并將信號(hào)放大,又稱催化受體,主要與細(xì)胞生長(zhǎng)分裂有關(guān)。·第二信使
15、的概念:信號(hào)分子與受體結(jié)合后向細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),通常把細(xì)胞外的信號(hào)稱為第一信使,而把細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的非蛋白信號(hào)物質(zhì)稱為第二信使。·有5種第二信使:CAMP CGMP DAG IP3 CA2+·PKA系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理表面受體:G蛋白偶聯(lián)受體,如腎上腺素(型)受體、胰高血糖素受體、視紫紅質(zhì)等效應(yīng)物:腺苷酸環(huán)化酶和磷脂酶等,催化單位CAMP信號(hào)途徑又叫PKA系統(tǒng),是蛋白激酶A系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。該系統(tǒng)屬于G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo),在系統(tǒng)中,細(xì)胞外信號(hào)要被轉(zhuǎn)換成第二信使CAMP引起細(xì)胞反應(yīng)型1)激活型:激活型的信號(hào)激活型的受體激活型的G蛋白腺苷酸環(huán)化酶活性上升提高CAMP的濃度引起細(xì)胞反應(yīng)。
16、2)抑制型抑制型信號(hào)抑制型受體抑制型的G蛋白腺苷酸環(huán)化酶活性降低降低CAMP的濃度引起細(xì)胞的反應(yīng)CAMP是由腺苷酸環(huán)化酶(AC)水解細(xì)胞質(zhì)中ATP產(chǎn)生的,AC是G蛋偶聯(lián)系統(tǒng)中的效應(yīng)物PKC系統(tǒng) :信號(hào)分子刺激肌醇酯(inositol lipids)的信號(hào)分子有各種激素、神經(jīng)遞質(zhì)類和一些局部介質(zhì)。PKC與PKA激活靶蛋白的作用位點(diǎn)都是絲氨酸或蘇氨酸,使之磷酸化。鈣調(diào)蛋白(calmodulin) : 鈣調(diào)蛋白只存在于真核生物中。外形似啞鈴,有2個(gè)球形的末端,可各結(jié)合2個(gè)Ca2+ ,中間為一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)。Ca2+濃度升高,鈣調(diào)蛋白與Ca2+結(jié)合,引起構(gòu)型變化,增強(qiáng)鈣調(diào)蛋白與許多效應(yīng)物結(jié)合的親和力。受體
17、酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 :受體酪氨酸激酶是具有酪氨酸激酶活性的受體,表皮生長(zhǎng)因子受體;胰島素受體;成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體。MAPK屬于一種Ser/Thr蛋白激酶,與CDK相關(guān)包括MAP激酶、MAPK激酶和MEK激酶,相繼激活信號(hào)的趨同、趨異與竄擾:Æ趨同(convergent ) 不同的生長(zhǎng)因子作用于不同的受體,但能整合激活一個(gè)共同的效應(yīng)物,如Ras或MAPK;Æ趨異(divergent) 相同配體,如EGF或胰島素能夠轉(zhuǎn)換激活許多不同的效應(yīng)物,引起細(xì)胞的不同反應(yīng);Æ串?dāng)_(crosstalk) 是指不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的相互影響。 信號(hào)終止的主要方
18、式:信號(hào)分子的水解、受體鈍化、受體減量調(diào)節(jié)、磷酸酶解除細(xì)胞信號(hào)RTK/RAS途徑(生長(zhǎng),增值相關(guān)):受體酪氨酸激酶,簡(jiǎn)稱RTK,是具有酪氨酸激酶活性的受體,RAS是原癌基因C-RAS表達(dá)的產(chǎn)物 書210-218NO細(xì)胞信使作用:血管舒張,NO能夠跨過細(xì)胞質(zhì)膜擴(kuò)散到鄰近的平滑肌細(xì)胞,并將鳥苷酸環(huán)化酶激活,經(jīng)酶催化GTP生成CGMP是非常重要的第二信使,可引起肌細(xì)胞松弛和血管舒張反應(yīng)。他是擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,不必通過跨膜受體轉(zhuǎn)運(yùn),不同于類固醇分子。第六章·核酶的概念:具有催化活性的RNA。與蛋白質(zhì)酶相比,該酶的催化效率較低,是一種較為原始的催化酶。·原核生物與真核細(xì)胞中核糖體的化學(xué)組
19、成和亞基因組成:原核生物核糖體由50S大亞基和30S小亞基組成,rRNA占三分之二,蛋白質(zhì)約為三分之一,50S大亞基含有33種不同蛋白質(zhì)和2種RNA,大的rRNA沉降系數(shù)為23S,小的rRNA為5S,30S小亞基含有21種蛋白質(zhì)和1個(gè)16SrRNA真核生物膜核糖體沉降系數(shù)為80S,大亞基60S,小亞基40S。大亞基中約49種蛋白質(zhì),另外有3種rRNA :28SrRNA,5SrRNA和5.85rRNA。小亞基約含33種蛋白質(zhì),一種18SrRNA·多糖核糖體的概念:在蛋白質(zhì)合成的過程中,同一條MRNA分子能夠同多個(gè)核糖體結(jié)合,同時(shí)合成若干條蛋白質(zhì)多肽鏈,結(jié)合在同一條MRNA上的核糖體即多
20、聚核糖體。·反義RNA概念:是指MRNA互補(bǔ)的RNA分子,可控制MRNA的翻譯,一種基因表達(dá)的調(diào)控方式。:第 七 章線粒體的結(jié)構(gòu)組成和功能 外膜:磷脂的合成、脂肪酸鏈去飽和、脂肪鏈延伸;內(nèi)膜:電子傳遞、氧化磷酸化、代謝物質(zhì)運(yùn)輸;膜間間隙:核苷的磷酸化;基質(zhì):丙酮酸氧化、TCA循環(huán)、脂肪的氧化、DNA復(fù)制、RNA合成、蛋白質(zhì)合成葉綠體的結(jié)構(gòu)組成(葉綠體膜、類囊體、基質(zhì))和功能(進(jìn)行光合作用,即利用光能同化二氧化碳和水合成糖,同時(shí)產(chǎn)生分子氧)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的各自功能(光反應(yīng):通過葉綠素等光合色素分子吸收傳遞光能,并將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,形成ATP和NADPH;暗反應(yīng):利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NAD
21、PH和ATP的化學(xué)能,將CO2還原合成糖)和反應(yīng)位置(光反應(yīng):類囊體;暗反應(yīng):葉綠體基質(zhì))葉綠體結(jié)構(gòu)和功能與線粒體的比較:線粒體2膜2區(qū)室 有山脊 葉綠體3膜3區(qū)室 小管小泡結(jié)構(gòu)的類囊體腔 線粒體結(jié)構(gòu)的功能:部位功能外膜磷脂的合成;脂肪酸鏈去飽和;脂肪酸鏈延伸內(nèi)膜電子傳遞,氧化磷酸化,代謝物質(zhì)運(yùn)輸膜間隙核苷的磷酸化基質(zhì)丙酮酸氧化,TCA循環(huán),脂肪的氧化,DNA復(fù)制,RNA合成,蛋白質(zhì)合成光合磷酸化與氧化磷酸化的比較:光合磷酸化氧化磷酸化細(xì)胞器部位類囊體膜線粒體內(nèi)膜電子供體H2O的光解NADH或FADH2電子受體NADP+½ O2H+質(zhì)子濃度差類囊體/基質(zhì)膜間間隙/基質(zhì)偶聯(lián)因子CF0-
22、CF1 ATP合酶F0-F1 ATP合酶產(chǎn)生ATP需要H+3個(gè)2個(gè)·線粒體和葉綠體起源的共生學(xué)說:線粒體內(nèi)共生學(xué)說:線粒體祖先原線粒體(一種可以進(jìn)行三羧酸循環(huán)和電子傳遞的草蘭氏陰性菌)被原始真核生物吞噬后與宿主間形成共生關(guān)系非內(nèi)共生學(xué)說:又稱細(xì)胞內(nèi)分化學(xué)說。認(rèn)為線粒體的發(fā)生是質(zhì)膜內(nèi)陷的結(jié)果葉綠體內(nèi)共生學(xué)說:葉綠體的祖先是藍(lán)藻或者光和細(xì)菌,在生物進(jìn)化過程中被原始真核細(xì)胞吞噬,共生在一起進(jìn)化成為葉綠體。·線粒體與葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體基質(zhì)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn):前體蛋白在游離核糖體合成釋放后,在細(xì)胞質(zhì)分子伴侶ASP70B幫助下解折疊,然后通過N端轉(zhuǎn)運(yùn)肽同線粒體外膜上受體蛋白識(shí)別,并在受體外膜接
23、觸點(diǎn)處利用ATP水解產(chǎn)生的能力驅(qū)動(dòng)前體蛋白進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸通道,然后由電化學(xué)梯度驅(qū)動(dòng)并穿過內(nèi)膜,進(jìn)入線粒體基質(zhì)。線粒體膜間間隙蛋白運(yùn)轉(zhuǎn)需位于N端最前面的基質(zhì)導(dǎo)向序列,間體間隙導(dǎo)向序列,功能是將蛋白質(zhì)定位于內(nèi)膜或膜間隙,這類蛋白質(zhì)保守性尋靶,非保守性尋靶2種運(yùn)轉(zhuǎn)定位方式線粒體外膜和內(nèi)膜蛋白定位 :需一個(gè)引導(dǎo)肽,引導(dǎo)外膜和內(nèi)膜蛋白穿膜,靠引導(dǎo)肽后面的一段疏水停止轉(zhuǎn)運(yùn)序列阻止蛋白質(zhì)進(jìn)一步穿膜,從而被結(jié)合在線粒體膜上·葉綠體基質(zhì)蛋白運(yùn)轉(zhuǎn):P311為什么線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器 ;線粒體和葉綠體中有DNA和RNA、核糖體、氨基酸活化酶等。這兩種細(xì)胞器均有自我繁殖所必需的基本組分,具有獨(dú)立
24、進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的功能。迄今為止,已知線粒體基因組僅能編碼約20種線粒體膜和基質(zhì)蛋白并在線粒體核糖體上合成,線粒體和葉綠體的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)是由核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成,然后轉(zhuǎn)移至線粒體或葉綠體內(nèi)。這些蛋白質(zhì)與線粒體或葉綠體DNA編碼的蛋白質(zhì)協(xié)同作用,可以說,細(xì)胞核與發(fā)育成熟的線粒體和葉綠體之間存在著密切的、精確的、嚴(yán)格調(diào)控的生物學(xué)機(jī)制。在二者協(xié)同作用的關(guān)系中,細(xì)胞核的功能更重要,一方面它提供了絕大部分遺傳信息,另一方面它具有關(guān)鍵的控制功能。也就是說線粒體和葉綠體的自主程度是有限的,而對(duì)核遺傳系統(tǒng)有很大的依賴性。因此,線粒體和葉綠體的生長(zhǎng)和增殖是受核基因組及其自身的基因組兩套遺傳系統(tǒng)的控制
25、,所以稱為半自主性細(xì)胞器為什么線粒體和葉綠體是細(xì)胞內(nèi)兩種產(chǎn)能細(xì)胞器 :線粒體是細(xì)胞內(nèi)主要的產(chǎn)能細(xì)胞器,有氧呼吸主要在它里面進(jìn)行,它主要任務(wù)是提供細(xì)胞活動(dòng)的能量,葉綠體光合作用時(shí),在光反應(yīng)過程中產(chǎn)生能量供自己(碳反應(yīng))用,其他細(xì)胞器一般不產(chǎn)生能量 內(nèi)膜系統(tǒng)的概念和性質(zhì):膜結(jié)合細(xì)胞器,具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,細(xì)胞核,線粒體,葉綠體,過氧化物酶體,膜內(nèi)系統(tǒng)。性質(zhì):1獨(dú)立性:內(nèi)膜封閉的區(qū)室,執(zhí)行獨(dú)立的功能2動(dòng)態(tài)性質(zhì)(穿梭小泡)生化合成途徑,分泌途徑,內(nèi)吞途徑·內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,溶酶體各自的功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能:(光面)糖原分解釋放游離葡萄糖,類固醇激素的合成,脂的合成與運(yùn)轉(zhuǎn),肝細(xì)胞的解毒作用,肌收縮
26、的調(diào)節(jié) (粗面)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)高爾基體的功能:蛋白質(zhì)和脂的運(yùn)輸,蛋白質(zhì)的糖基化,蛋白聚糖的合成,蛋白原的水解,蛋白質(zhì)的分選·蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制信號(hào)假說 6點(diǎn)1ER(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)合成的起始2信號(hào)序列與SRP(信號(hào)識(shí)別顆粒)結(jié)合3核糖體附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上4SRP釋放與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)通道的打開5SRP釋放,蛋白質(zhì)合成重新開始,并向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)運(yùn),無需能量驅(qū)動(dòng)6信號(hào)肽酶切除信號(hào)序列7蛋白合成結(jié)束·內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白和溶酶體蛋白的分類和發(fā)生·細(xì)胞分泌和細(xì)胞吞噬概念·細(xì)胞分泌的概念:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,膜泡運(yùn)輸,高爾基體加工分選到細(xì)胞相應(yīng)結(jié)構(gòu),質(zhì)膜及泡外的過程細(xì)胞吞噬的概念:微粒物質(zhì)被
27、一個(gè)細(xì)胞吞入細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)·構(gòu)成細(xì)胞骨架的三種蛋白纖維,及構(gòu)成他的亞基,細(xì)胞骨架的功能。1微管:微管蛋白。2微絲即肌動(dòng)蛋白纖絲(機(jī)動(dòng)蛋白)3中間纖維·細(xì)胞骨架的功能:1支持作用,為細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器提供附著位點(diǎn)2為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞器的運(yùn)輸及運(yùn)動(dòng)提供機(jī)械支撐3為細(xì)胞位置移動(dòng)提供力 4為信使RNA提供錨定位點(diǎn),促進(jìn)mRNA的翻譯5參與細(xì)胞的連接6參與細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)7是細(xì)胞分裂的機(jī)器·影響微管和微絲聚合解聚的因素影響微管的因素:GTP(一種酶,與微管蛋白同源,具有與微管蛋白相似的功能,能夠聚合并且參與細(xì)胞分裂)濃度,壓力 溫度(最適37度)PH(最適6.9)微管蛋白臨
28、界溫度,藥物(秋水仙素)影響微絲的因素:2種毒素分子 細(xì)胞松弛素 鬼筆環(huán)肽 G-肌動(dòng)蛋白臨界濃度 離子濃度·微管和微絲在細(xì)胞內(nèi)的功能微管功能:1支架作用,為細(xì)胞維持一定的形態(tài)提供結(jié)構(gòu)的保證,并給各種細(xì)胞器進(jìn)行定位2作為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)能壍?作為纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)原件4參與細(xì)胞的有絲分裂·分子發(fā)動(dòng)機(jī)的種類:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,并用來在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)送物質(zhì)的一類蛋白質(zhì)稱為發(fā)動(dòng)蛋白或者分子發(fā)動(dòng)機(jī) 種類有肌球蛋白家族,驅(qū)動(dòng)蛋白家族,動(dòng)力蛋白家族·肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能(肌收縮的機(jī)制)肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)(肌纖維的結(jié)構(gòu)):1粗肌絲2細(xì)肌絲3Z線4 原肌球蛋白5 肌鈣蛋白6肌聯(lián)蛋白(伴肌動(dòng)蛋
29、白) 肌收縮的機(jī)制:1動(dòng)作電位產(chǎn)生2通過T管傳遞到肌質(zhì)網(wǎng)鈣離子3結(jié)合鈣離子的肌鈣蛋白接觸原肌球蛋白的抑制4肌動(dòng)球蛋白復(fù)合物的形成5鈣離子的回收·微管和微絲介導(dǎo)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的差別一種是依靠運(yùn)動(dòng)器官,鞭毛和纖毛,實(shí)際上是在液體中涌動(dòng),另一種是靠細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)使細(xì)胞產(chǎn)生移動(dòng),在固體支持物上進(jìn)行細(xì)胞核和染色體·核孔運(yùn)輸?shù)臈l件(輸出和輸入)核孔復(fù)合體具有選擇性運(yùn)輸作用,核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核由定位信號(hào)引導(dǎo) 并且要有一種GTP結(jié)合蛋白的幫助·分子伴侶的概念和功能分子伴侶的概念:是由不相關(guān)的蛋白質(zhì)組成的一個(gè)家系,它們介導(dǎo)其他蛋白質(zhì)的正確裝配,但自己不成為最后功能結(jié)構(gòu)的組分。分子伴侶的功能:
30、幫助蛋白質(zhì)折疊和裝配,幫助蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和定位,參與細(xì)胞器和細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的發(fā)生,應(yīng)激反應(yīng),參與信號(hào)傳導(dǎo)。·染色體和染色質(zhì)的比較:染色質(zhì)是細(xì)胞間期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì),DNA和蛋白質(zhì)組成。染色體是由核內(nèi)染色質(zhì)凝縮而成的棒狀結(jié)構(gòu),是中期染色體的表現(xiàn)形式,在化學(xué)本質(zhì)上無差異,只是構(gòu)型不同,是遺傳物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段的不同表現(xiàn)形式·使DNA穩(wěn)定遺傳的3個(gè)必須的功能序列(端粒功能)自主復(fù)制序列,著絲點(diǎn)序列,端粒序列端粒由端粒酶合成,該酶是染色體一種蛋白質(zhì)和RNA復(fù)合物,用自身RNA作為模板,反轉(zhuǎn)錄成DNA,使DNA鏈不斷增加長(zhǎng),然后在DNA聚合酶作用下將DNA雙鏈中未合成的缺
31、口填補(bǔ)。端粒是染色體的重要部分,保證染色體完全復(fù)制,同時(shí)在染色體兩端形成保護(hù)性的帽結(jié)構(gòu),使染色體DNA免受核酸酶和其他不穩(wěn)定因素的破壞和影響,端粒形式使染色體末端不會(huì)與其他的染色體末端融合·使DNA染色體的包裝過程·從DNA到核小體(約壓縮7陪)2從核小體到螺線管到超螺線管(壓縮40倍)4從螺線管到染色體(壓縮5倍) 總共壓縮8400倍·巨型染色體(多線和燈刷染色體):某些生物細(xì)胞中,特別是發(fā)育的某些階段,可以觀察到一些特殊的染色體,特點(diǎn)是體積巨大,細(xì)胞核和整個(gè)細(xì)胞體積也大。多線染色體:核內(nèi)DNA多次復(fù)制產(chǎn)生的子染色體平行排列,并通過同源染色體配對(duì),緊密結(jié)合在一起,從而阻止了染色體纖維進(jìn)一步凝聚,形成體積很大的由多條染色體組成的結(jié)構(gòu)燈刷染色體:是卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減速分裂時(shí),停留在雙線時(shí)期的染色體·細(xì)胞周期的概念:是指連續(xù)分裂的細(xì)胞通過有絲分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞開始,到下次有絲分裂產(chǎn)生子細(xì)胞結(jié)束為止經(jīng)歷的全過程4個(gè)時(shí)期 G1期 即從M期開始的前一段間期,S期:即DNA合成期,G2:即DNA合成后到有絲分裂前的一個(gè)間歇期,M期,即有絲分裂期細(xì)胞周期調(diào)控:細(xì)胞周期中的基本事件,如DNA復(fù)制 有絲分裂 胞質(zhì)分裂都是通過中央的細(xì)胞周期控制系統(tǒng)控制,根據(jù)在不同過程中的信息反饋來進(jìn)行自我調(diào)節(jié)·微管和微絲在細(xì)胞分裂的作用(紡錘體和收縮環(huán)
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