細(xì)胞生物學(xué)各章小結(jié)和重點(diǎn)難點(diǎn)

1、第四章 細(xì)胞質(zhì)膜本章小結(jié) 細(xì)胞膜與其他生物膜一樣都是由膜脂與膜蛋白構(gòu)成的。 膜脂主要包括甘油磷脂、鞘脂和膽固醇。甘油磷脂是構(gòu)成膜的主要成分，主要包括磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等；鞘脂是鞘氨醇的衍生物，主要包括神經(jīng)鞘磷脂、腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂等。 膜蛋白可分為內(nèi)在蛋白、外在蛋白和脂錨定蛋白3大類。 內(nèi)在蛋白可以a單次或多次螺旋、b折疊片或形成大復(fù)合物的方式與膜脂結(jié)合；外在蛋白靠離子鍵或其他弱鍵與膜內(nèi)在蛋白或膜脂結(jié)合；脂錨定蛋白通過與之共價(jià)相連的脂肪酸（質(zhì)膜內(nèi)側(cè)）或糖基磷脂酰肌醇（質(zhì)膜外側(cè)）錨定在質(zhì)膜上。 膜的流動性與膜的不對稱性是生物膜的最基本特性。 膜的流動性表現(xiàn)：膜脂分

2、子具有側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、彎曲運(yùn)動與翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；膜蛋白具有側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，但不具備翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。 膜的不對稱性表現(xiàn)：膜脂分布的不對稱性（質(zhì)膜外小頁SM、PC多，質(zhì)膜內(nèi)小頁P(yáng)S、PE多）；膜蛋白的不對稱性（糖蛋白全部分布于質(zhì)膜外小頁面）。 膜骨架是細(xì)胞質(zhì)膜與膜內(nèi)的細(xì)胞骨架纖維形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它參與維持細(xì)胞的形態(tài)、并協(xié)助細(xì)胞質(zhì)膜完成多種的生理功能。 各種不同的膜蛋白與膜脂分子的協(xié)同作用不僅為細(xì)胞的生命活動提供了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，而且還行駛著物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信號傳遞、細(xì)胞識別等多種復(fù)雜的功能。 胞膜窖是近年來發(fā)現(xiàn)的新的細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)，可能是窖蛋白與脂筏結(jié)合形成的一種特殊結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞的胞飲、蛋白質(zhì)分選、膽固醇的發(fā)生

3、、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、腫瘤的發(fā)生中具有重要作用。本章重點(diǎn)與難點(diǎn) 膜脂與膜蛋白的主要類型 不同膜蛋白與膜脂的結(jié)合方式 膜脂與膜蛋白的運(yùn)動方式 膜的流動性與不對稱性特征 細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能第五章 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸本章小結(jié) 細(xì)胞質(zhì)膜具有選擇通透性，是細(xì)胞與細(xì)胞外環(huán)境之間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠琳稀V義的細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸包括跨膜運(yùn)輸、胞內(nèi)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)細(xì)胞運(yùn)輸。 幾乎所有小的有機(jī)分子和帶電荷的無機(jī)離子的跨膜運(yùn)輸都需要膜運(yùn)輸?shù)鞍?。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括：載體蛋白、通道蛋白以及微生物分泌的離子載體。 載體蛋白是多次跨膜的整合蛋白，每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的被動或主動跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)。 通道蛋白形成跨膜的親水性通道，介導(dǎo)

4、溶質(zhì)的被動跨膜運(yùn)輸。可分為離子通道與水通道。 根據(jù)應(yīng)答信號的不同，離子通道可分為：電壓門通道、配體門通道和壓力激活通道。離子通道具有3個(gè)顯著特征：具有離子選擇性；不與轉(zhuǎn)運(yùn)離子結(jié)合，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高且無飽和性；非連續(xù)性開放而是門控的。 水通道是細(xì)胞膜上四個(gè)相同水通道蛋白亞基構(gòu)成的四聚體，每個(gè)亞基為6次跨膜蛋白，特異性被動轉(zhuǎn)運(yùn)水。 P-型離子泵包括：Na+/K+-泵、Ca2+-泵、P-型H+泵等。 在轉(zhuǎn)運(yùn)離子過程中， P-型離子泵發(fā)生磷酸化與去磷酸化引起構(gòu)象改變，實(shí)現(xiàn)離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。 Na+/K+-泵每個(gè)循環(huán)消耗1個(gè)ATP泵出3個(gè)Na+泵入2個(gè)K+。動物細(xì)胞借助Na+/K+-泵維持細(xì)胞滲透平衡；同時(shí)利用胞

5、外高濃度的Na+所儲存的能量，通過協(xié)同運(yùn)輸從胞外攝取營養(yǎng)。植物細(xì)胞、真菌和細(xì)菌質(zhì)膜上沒有Na+/K+-泵而具有P-型H+泵，將H+泵出細(xì)胞，建立跨膜H+的電化學(xué)勢，驅(qū)動細(xì)胞的協(xié)同運(yùn)輸。 Ca2+-泵每消耗1分子ATP泵出2個(gè)Ca2+。Ca2+-泵將Ca2+-泵出細(xì)胞或泵入細(xì)胞內(nèi)鈣庫(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等)，維持細(xì)胞內(nèi)低濃度的Ca2+。 離子載體大多是微生物合成的小的疏水分子，溶于膜的脂雙層中，能保護(hù)帶電離子被動通過脂雙層?？煞譃橥ǖ佬纬呻x子載體（短桿菌肽）和可動離子載體（纈氨霉素）。 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸分為簡單擴(kuò)散、被動運(yùn)輸與主動運(yùn)輸。簡單擴(kuò)散是小分子物質(zhì)以熱自由運(yùn)動方式順電化學(xué)梯度或濃度梯度通過脂雙

6、層進(jìn)出細(xì)胞。 被動運(yùn)輸（協(xié)助擴(kuò)散）指溶質(zhì)在膜蛋白協(xié)助下，順電化學(xué)梯度或濃度梯度通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞。需載體蛋白參與，具有運(yùn)輸物質(zhì)的選擇性和轉(zhuǎn)運(yùn)飽和性，比簡單擴(kuò)散高幾個(gè)數(shù)量級。 主動運(yùn)輸是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度由濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。主動運(yùn)輸需要與某種釋放能量的過程相耦聯(lián)，主動運(yùn)輸可分為ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動泵)、ATP間接提供能量(協(xié)同運(yùn)輸)和光能驅(qū)動3種類型。 ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸可分為4類：P-型離子泵、 V-型離子泵、F-型離子泵和ABC超家族。前3種只轉(zhuǎn)運(yùn)離子，后一種主要轉(zhuǎn)運(yùn)小分子。 P-型離子泵包括：Na+/K+-泵、Ca2

7、+-泵、P-型H+泵等。 在轉(zhuǎn)運(yùn)離子過程中， P-型離子泵發(fā)生磷酸化與去磷酸化引起構(gòu)象改變，實(shí)現(xiàn)離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。 Na+/K+-泵每個(gè)循環(huán)消耗1個(gè)ATP泵出3個(gè)Na+泵入2個(gè)K+。動物細(xì)胞借助Na+/K+-泵維持細(xì)胞滲透平衡；同時(shí)利用胞外高濃度的Na+所儲存的能量，通過協(xié)同運(yùn)輸從胞外攝取營養(yǎng)。植物細(xì)胞、真菌和細(xì)菌質(zhì)膜上沒有Na+/K+-泵而具有P-型H+泵，將H+泵出細(xì)胞，建立跨膜H+的電化學(xué)勢，驅(qū)動細(xì)胞的協(xié)同運(yùn)輸。 Ca2+-泵每消耗1分子ATP泵出2個(gè)Ca2+。Ca2+-泵將Ca2+-泵出細(xì)胞或泵入細(xì)胞內(nèi)鈣庫(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等)，維持細(xì)胞內(nèi)低濃度的Ca2+。 V-型離子泵、F-型離子泵結(jié)構(gòu)相

8、似但功能不同。 V-型離子泵分布于動物細(xì)胞胞內(nèi)體、溶酶體和植物細(xì)胞液泡膜上等，是利用ATP水解供能從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中逆H+電化學(xué)梯度泵出H+進(jìn)入細(xì)胞器，以維持基質(zhì)pH中性和細(xì)胞器內(nèi)pH酸性；F-型離子泵又稱為H+-ATP合酶，分布于細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜上，利用H+順濃度梯度運(yùn)動所釋放的能量合成ATP。 ABC超家族由2個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域(T)和2個(gè)胞質(zhì)側(cè)ATP結(jié)合域(A)構(gòu)成，T結(jié)構(gòu)域形成運(yùn)輸分子的跨膜通道。正常生理?xiàng)l件下，ABC蛋白是細(xì)菌質(zhì)膜上糖、氨基酸、磷脂和肽的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；是哺乳類細(xì)胞親脂性藥物、膽固醇和其他小分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。 協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)是一類由Na+/K+泵（或H+-泵）與載體蛋白協(xié)

9、同作用，靠間接消耗ATP所完成的主動運(yùn)輸方式。可分為同向轉(zhuǎn)運(yùn)和反向轉(zhuǎn)運(yùn)。 真核細(xì)胞通過胞吞作用和胞吐作用完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，又稱為批量運(yùn)輸。 胞吞作用又可分為吞噬作用和胞飲作用。吞噬作用是某些特化的細(xì)胞具有的信號觸發(fā)過程，攝入大的顆粒性物質(zhì)，需要微絲及其結(jié)合蛋白的幫助。胞飲作用是所有真核細(xì)胞都具有的一個(gè)連續(xù)發(fā)生的過程，攝入溶液和分子；主要有網(wǎng)格蛋白依賴的胞吞、胞膜窖依賴的胞吞、大型胞飲作用及非網(wǎng)格蛋白/胞膜窖依賴的胞吞作用等類型。l 胞吐作用是將細(xì)胞內(nèi)的分泌泡或其他某些膜泡中的物質(zhì)通過細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)出細(xì)胞的過程，可分為組成型胞吐途徑和調(diào)節(jié)型胞吐途徑。組成型胞吐是所有真核細(xì)胞都有的胞吐

10、，其缺省途徑是：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌泡細(xì)胞表面。調(diào)節(jié)型胞吐是特化的分泌細(xì)胞受到信號刺激是，儲存于細(xì)胞內(nèi)的分泌泡與質(zhì)膜融合釋放內(nèi)含物的途徑。 胞吞作用與胞吐作用均涉及膜的融合，需要細(xì)胞提供為此提供能量，因此屬于主動運(yùn)輸。 胞吞作用與胞吐作用的動態(tài)過程對質(zhì)膜更新（膜流）和維持細(xì)胞的生存與生長是必要的。難點(diǎn)與重點(diǎn) 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型和功能 被動運(yùn)輸?shù)闹饕愋秃透髯蕴攸c(diǎn) 主動運(yùn)輸?shù)?種主要類型 ATP驅(qū)動泵的類型及其作用機(jī)制 協(xié)同運(yùn)輸?shù)膬煞N主要類型 胞飲作用與吞噬作用的聯(lián)系與區(qū)別 組成型胞吐與調(diào)節(jié)型胞吞的聯(lián)系與區(qū)別第六章 線粒體與葉綠體本章小結(jié) 線粒體和葉綠體都具有雙層膜結(jié)構(gòu)，都具有內(nèi)外膜、膜間隙和基

11、質(zhì)；外膜含有通透性高的孔蛋白；內(nèi)膜通透性低，線粒體向內(nèi)折疊形成嵴；葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成嵴，但具有膜結(jié)構(gòu)的類囊體； 線粒體是氧化代謝的中心，糖酵解生成的丙酮酸進(jìn)入線粒體基質(zhì)，經(jīng)TCA生成CO2、NADH或FADH2，電子進(jìn)入呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化，最后生成ATP和水。 線粒體內(nèi)膜上分布有由黃素蛋白、細(xì)胞色素、泛醌、鐵硫蛋白和銅原子組成的4種電子傳遞復(fù)合物(I、II、III、IV)；由復(fù)合物I、III、IV組成NADH (主)呼吸鏈，由復(fù)合物II、III、IV組成FADH2(次)呼吸鏈； 葉綠體的類囊體膜上分布有由細(xì)胞色素、黃素蛋白、質(zhì)體醌、質(zhì)體藍(lán)素和鐵氧還蛋白等構(gòu)成的電子傳遞復(fù)合物，主要包括P

12、S II、PS I 及細(xì)胞色素bf復(fù)合物。 葉綠體的主要功能是進(jìn)行光合作用。光合作用分為“光反應(yīng)”和“碳固定”兩個(gè)過程。 線粒體和葉綠體都為半自主性細(xì)胞器。 線粒體和葉綠體的增殖主要是通過分裂進(jìn)行的，成熟的線粒體可以進(jìn)行分裂，但成熟的葉綠體不能分裂。線粒體的融合與分裂及葉綠體的分裂與一類大分子GTPase蛋白密切相關(guān)。 有關(guān)線粒體和葉綠體的起源主要有內(nèi)共生學(xué)說和非內(nèi)共生學(xué)說。難點(diǎn)與重點(diǎn) 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型和功能 被動運(yùn)輸?shù)闹饕愋秃透髯蕴攸c(diǎn) 主動運(yùn)輸?shù)?種主要類型 ATP驅(qū)動泵的類型及其作用機(jī)制 協(xié)同運(yùn)輸?shù)膬煞N主要類型 胞飲作用與吞噬作用的聯(lián)系與區(qū)別 組成型胞吐與調(diào)節(jié)型胞吞的聯(lián)系與區(qū)別第七章 細(xì)

13、胞基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)本章小結(jié)l 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)指結(jié)構(gòu)、功能乃至生物發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、由膜包被的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、分泌泡和胞內(nèi)體等。l 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可分為rER和sER兩大類。rER的主要功能包括合成分泌性蛋白、膜蛋白及細(xì)胞器留駐蛋白，蛋白質(zhì)的修飾加工（主要為N-糖基化）和多肽鏈的折疊；sER的主要功能是合成脂類，并具有解毒等功能。l 高爾基體是一個(gè)極性細(xì)胞器，由高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(CGN)、順面膜囊、中間膜囊、反面膜囊、反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(TGN) 5部分組成，是蛋白質(zhì)加工（主要發(fā)生O-連接的糖基化）、分選、包裝與運(yùn)輸?shù)闹行?，在膜流中起樞紐的作用。l 溶酶體中含有多種酸性水解酶

14、，主要的功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。溶酶體的發(fā)生是蛋白質(zhì)分選的典型代表，其分選信號是M6P，是在信號斑指導(dǎo)下發(fā)生的特異位點(diǎn)的磷酸化。通過高爾基體網(wǎng)格蛋白有被小泡分選入特定的囊泡。l 過氧化物體是一種異質(zhì)性的細(xì)胞器，其發(fā)生是通過已有過氧化物體的分裂形成的。本章重點(diǎn)及難點(diǎn)1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能2. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及其信號調(diào)控3. 高爾基體的結(jié)構(gòu)特征及其生理功能4. 溶酶體的的生物發(fā)生過程第八章 蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸本章小結(jié)l 蛋白質(zhì)分選主要分為2條途徑：后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑和共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。從細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式或機(jī)制不同，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)可分為4類：蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、膜泡運(yùn)輸、選擇性的門控轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

15、中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。l 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)上的信號肽及停止轉(zhuǎn)移序列決定不同蛋白質(zhì)通過不同途徑分選入特定的細(xì)胞器或細(xì)胞位置，執(zhí)行各自功能（信號假說） 。l 細(xì)胞質(zhì)中合成的線粒體、葉綠體和過氧化物酶體蛋白，其特有的靶向序列決定了蛋白質(zhì)的歸宿。 膜泡運(yùn)輸是細(xì)胞內(nèi)分泌蛋白分泌（胞吐）和細(xì)胞攝取物質(zhì)的重要途徑。膜泡運(yùn)輸中有三種有被小泡參與：COP II、COP I和網(wǎng)格蛋白/接頭蛋白包被膜泡。COP II包被膜泡負(fù)責(zé)rERGol的順向運(yùn)輸；COP I包被膜泡負(fù)責(zé)GolrER的逆向運(yùn)輸；網(wǎng)格蛋白/接頭蛋白包被膜泡負(fù)責(zé)高爾基體TGN向質(zhì)膜、胞內(nèi)體、溶酶體的出芽及細(xì)胞的內(nèi)吞作用。它們的組裝均受小分子GTP結(jié)合蛋白的

16、調(diào)控 (Sar1和ARF)。 運(yùn)輸泡的錨定與融合是一個(gè)特異性的過程。Rab及Rab效應(yīng)器的特異性識別使膜泡與靶膜錨定在一起；由運(yùn)輸泡上的v-SNARE和靶膜上的t-SNARE間特異性識別以及NSF和SNAP的參與引起運(yùn)輸泡與靶膜間的融合。本章重點(diǎn)及難點(diǎn)1. 信號肽假說、蛋白質(zhì)分選的基本途徑及類型；2. COP II、COP I及網(wǎng)格蛋白包被膜泡形成的機(jī)理；3膜泡的定向運(yùn)輸及機(jī)理第九章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)本章小結(jié) 細(xì)胞通訊是多細(xì)胞生物細(xì)胞間或細(xì)胞內(nèi)通過高度精確和高度有效的接受信息的通訊機(jī)制并通過放大作用引起快速的細(xì)胞生理反應(yīng)。 細(xì)胞通訊可概括為3種方式：膜結(jié)合分子的信號傳遞；通過通訊連接（間隙連接和胞

17、間連絲）的細(xì)胞通訊；通過分泌信號分子的細(xì)胞通訊，這是多細(xì)胞生物普通采用的通訊方式。 通過分泌信號分子的細(xì)胞通訊依據(jù)分泌細(xì)胞與靶細(xì)胞的距離分為4種：自分泌、旁分泌、內(nèi)分泌和通過化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)信號，其中內(nèi)分泌是大多數(shù)分泌信號分子的作用方式。 信號分子主要分為三類：親脂性分子、親水性分子、氣體信號分子。 信號分子的受體分兩類：細(xì)胞內(nèi)受體、細(xì)胞表面受體。細(xì)胞內(nèi)受體與親脂性分子結(jié)合，細(xì)胞表面受體與親水性分子結(jié)合。 細(xì)胞內(nèi)受體主要含3個(gè)功能結(jié)構(gòu)域：位于C端的配體結(jié)合位點(diǎn)，位于中部與DNA結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，位于N端的激活基因轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)域。正常情況下，胞內(nèi)受體與抑制蛋白復(fù)合物結(jié)合處于無活性狀態(tài)，激素與受體結(jié)合成復(fù)

18、合物后，引起抑制復(fù)合物解離，受體結(jié)合DNA的部位暴露出來，受體由此被激活。 細(xì)胞表面受體主要分為三大家族：離子通道耦聯(lián)受體、G蛋白耦聯(lián)受體、酶連受體。這些受體都具有配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域和產(chǎn)生效應(yīng)的結(jié)構(gòu)域，分別具有結(jié)合特異性和效應(yīng)特異性。 細(xì)胞表面受體的活化依賴于配體的結(jié)合，通過效應(yīng)器蛋白的活化導(dǎo)致產(chǎn)生胞內(nèi)第二信使。目前公認(rèn)的第二信使主要包括cAMP、cGMP、Ca2+、PIP3、DAG、IP3等。cAMP活化PKA，cGMP活化PKG，Ca2+通過與CaM結(jié)合引起蛋白質(zhì)磷酸化， PIP3 可活化PKB，DAG活化PKC，IP3作用于細(xì)胞內(nèi)鈣庫引起內(nèi)源性Ca2+濃度升高。 在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，除受體和第

19、二信使外，還有兩類蛋白起分子開關(guān)作用。一類是GTPase開關(guān)蛋白，包括三聚體G蛋白和單體G蛋白，其活性受GEF、GAP和GDI的調(diào)節(jié)；另一類是通過蛋白激酶和蛋白磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化。 NO作為氣體信號分子，具脂溶性，可快速擴(kuò)散透過細(xì)胞膜，改變鳥苷酸環(huán)化酶的構(gòu)象，使cGMP合成增多，激活PKG，引起平滑肌舒張，血管擴(kuò)張。 離子通道耦聯(lián)受體是多亞基組成的受體/離子通道復(fù)合體，屬配體門離子通道。配體與受體結(jié)合引起離子通道的開啟或關(guān)閉。受體本身既有信號結(jié)合位點(diǎn)，又是離子通道，其跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟。 G蛋白耦聯(lián)受體是細(xì)胞膜表面單條多肽經(jīng)7次跨膜形成的受體，該信號通路中配體與受體結(jié)合后

20、引起靶蛋白反應(yīng)需要通過三聚體G蛋白。根據(jù)第二信使不同分為cAMP信號通路和磷酯酰肌醇信號通路。 cAMP信號通路的反應(yīng)鏈為：激素G蛋白耦聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶 cAMP PKA基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄。 磷酯酰肌醇信號通路也稱雙信使通路。反應(yīng)鏈為：激素G蛋白耦聯(lián)受體Gq蛋白PLC-b，催化PIP2水解為IP3和DAG；IP3引起Ca2+升高，Ca2+與CaM結(jié)合引起蛋白質(zhì)磷酸化；DAG活化PKC，引起蛋白質(zhì)磷酸化，從而引起細(xì)胞反應(yīng)。 受體酪氨酸蛋白激酶(RTK)是細(xì)胞表面一大類重要的酶連受體，配體與受體結(jié)合，導(dǎo)致受體二聚化，激活受體的酪氨酸蛋白激酶活性，引起一系列磷酸化級聯(lián)反應(yīng)，終致細(xì)胞生理和/

21、或基因表達(dá)的改變。 RTKRas信號通路是這類受體所介導(dǎo)的重要信號通路。其基本途徑是：配體受體接頭蛋白 SosRasRaf(MAPKKK) MAPKKMAPK進(jìn)入細(xì)胞核其他激酶或基因調(diào)控蛋白的磷酸化修飾。 細(xì)胞因子受體是細(xì)胞表面一類酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體，這類受體的活化激活JakSTAT信號通路，進(jìn)而調(diào)節(jié)基因表達(dá)。 黏著斑除了起錨定連接作用外，在細(xì)胞通訊中也發(fā)揮作用。由細(xì)胞表面到細(xì)胞核信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑為：細(xì)胞外基質(zhì)整聯(lián)蛋白結(jié)合酪氨酸激酶Src斑蛋白激酶FAK GRB2Sos Ras Raf MAPK級聯(lián)反應(yīng)途徑。 細(xì)胞對信號反應(yīng)表現(xiàn)出發(fā)散性和收斂性，且不同信號通路間存在“交叉對話”（串?dāng)_）現(xiàn)象

22、，使得細(xì)胞通訊非常復(fù)雜。 在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，信號的解除與終止同樣非常重要。細(xì)胞通過對信號分子和第二信使的降解減少對細(xì)胞的刺激，通過受體沒收、受體失活、信號中斷等方式減少細(xì)胞對信號的反應(yīng)。本章難點(diǎn)與重點(diǎn)1. 信號分子和信號分子受體的類型2. 胞內(nèi)受體的結(jié)構(gòu)與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模式3. 三聚體G蛋白與G蛋白耦聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)及在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用4. cAMP信號通路與磷酸酰肌醇信號通路的區(qū)別與聯(lián)系5. 酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)6. 細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白的信號通路7. 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的發(fā)散性、收斂性與交叉對話第10章 細(xì)胞骨架本章小結(jié) 細(xì)胞骨架是真核細(xì)胞中由蛋白質(zhì)亞基組裝成的纖維網(wǎng)絡(luò)體系，主要包括微絲、微管和中間絲。細(xì)胞

23、骨架是一類高度動態(tài)的結(jié)構(gòu)，它們通過蛋白質(zhì)亞基的組裝/去組裝過程來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)骨架網(wǎng)絡(luò)的分布和結(jié)構(gòu)。 微絲又稱肌動蛋白絲，是由球形肌動蛋白G-actin單體形成的螺旋狀纖維 (F-actin)。微絲具有極性，G-actin結(jié)合ATP的方向?yàn)槲⒔z的負(fù)端。 微絲組裝時(shí)具有踏車現(xiàn)象。細(xì)胞松弛素 B 導(dǎo)致微絲解聚，鬼筆環(huán)肽穩(wěn)定微絲，防止微絲解聚。 肌球蛋白是細(xì)胞內(nèi)最重要的依賴于微絲的馬達(dá)蛋白。微絲的功能與幾乎所有形式的細(xì)胞運(yùn)動有關(guān)，如參與肌肉收縮、細(xì)胞變形運(yùn)動、胞質(zhì)分裂以及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)然顒印?微絲與膜整合的鈣粘蛋白構(gòu)成黏著帶與黏著斑，構(gòu)成細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的錨定連接，提高細(xì)胞的抗機(jī)械強(qiáng)度。

24、 微管是由ba-微管蛋白二聚體組裝而成的中空管狀結(jié)構(gòu)。細(xì)胞內(nèi)微管通常以單管、二聯(lián)微管或三聯(lián)微管形式存在。中心體和基體細(xì)胞內(nèi)最主要的微管組織中心。 微管具有極性；ba二聚體以首-尾排列的方式進(jìn)行組裝，a-tubulin端為(-)端，b-tubulin端為(+)端。 沿微管驅(qū)動物質(zhì)運(yùn)輸?shù)鸟R達(dá)蛋白主要包括驅(qū)動蛋白和動力蛋白。驅(qū)動蛋白由兩條重鏈組成的頭部和重鏈末端與輕鏈共同組成的尾端構(gòu)成，頭部具有ATPase活性，可以沿微管由負(fù)端向正端運(yùn)動；尾端與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)或膜泡結(jié)合。動力蛋白由2條或3條重鏈及多條輕鏈組成，驅(qū)動物質(zhì)沿微管從正端向負(fù)端運(yùn)行。 微管的主要功能是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、維持細(xì)胞形態(tài)、構(gòu)成鞭毛和纖毛

25、、紡錘體與染色體運(yùn)動及細(xì)胞器的定位等。 中間絲是細(xì)胞中成份最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分，中間絲具有組織特異性，不同組織細(xì)胞具有不同的中間絲蛋白。 中間絲沒有極性，中間絲的組裝由單體組裝為極性的二聚體，兩個(gè)二聚體以反向平行形式形成四聚體，四聚體是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)中間絲組裝的最小單位；由四聚體進(jìn)一步組裝成中間絲。 中間絲的組裝與去組裝受中間絲蛋白的磷酸化和去磷酸化控制，中間絲蛋白磷酸化引起去組裝，去磷酸化引起組裝。 核內(nèi)膜下的核纖層由中間絲構(gòu)成，主要由核纖層蛋白A和B組成，細(xì)胞分裂過程中核纖層出現(xiàn)周期性的解聚與聚合。 中間絲的功能包括：增強(qiáng)細(xì)胞抗機(jī)械拉力的能力、參與橋粒與半橋粒的形成、維持細(xì)胞核膜的穩(wěn)

26、定、與DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄有關(guān)等。本章難點(diǎn)與重點(diǎn) 微絲的組成與組裝 肌球蛋白的結(jié)構(gòu)與肌肉收縮機(jī)理 微管的組裝與去組裝 驅(qū)動蛋白與動力蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 微管滑動的機(jī)理 微管的功能 中間絲的成份與組裝特點(diǎn) 核纖層的組成與周期性變化第11章 細(xì)胞核與染色質(zhì)本章小結(jié) 細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞器，是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心。細(xì)胞核主要由核被膜(包括核孔復(fù)合體)、核纖層、染色質(zhì)、核仁及核體組成。 核被膜與核孔復(fù)合體是真核細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)，作為細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的界膜，將基因轉(zhuǎn)錄與翻譯過程在時(shí)空上分開。核被膜主要由核外膜、核內(nèi)膜、核孔復(fù)合體、核周隙和核纖層組成。 核孔復(fù)合體主要由胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)、輻和

27、栓4種結(jié)構(gòu)亞單位組成，核質(zhì)環(huán)在核內(nèi)形成“捕魚籠”結(jié)構(gòu)。 核孔復(fù)合體構(gòu)成核質(zhì)交換的雙向選擇性親水通道。通過核孔復(fù)合體的物質(zhì)運(yùn)輸小分子的自由擴(kuò)散和大分子的主動運(yùn)輸。通過核孔復(fù)合體的主動運(yùn)輸包括核輸入和核輸出，核輸入需要核定位信號(NLS)，而核輸出需要輸出信號(NES)，同時(shí)還需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和輸出蛋白等的參與。親核蛋白通過核孔復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)主要包括結(jié)合、轉(zhuǎn)移和解離三個(gè)過程。 染色質(zhì)是間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu)。構(gòu)成染色質(zhì)的DNA包括B型、A型和Z型3種構(gòu)型，不同構(gòu)型的DNA其大溝和小溝的特征在遺傳信息的表達(dá)中起關(guān)鍵作用。 組成染色質(zhì)的蛋白分為組蛋白和非組蛋白。組

28、蛋白很少有組織特異性，包括H2A、H2B、H3、H4四種核小體組蛋白和H1組蛋白。非組蛋白多數(shù)是序列特異性DNA結(jié)合蛋白，具有組織特異性，是重要的基因表達(dá)調(diào)控蛋白。 核小體是構(gòu)成染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，每個(gè)核小體由組蛋白八聚體核心及200bp左右的DNA分子和一分子H1組蛋白構(gòu)成。核小體使染色質(zhì)成為10nm的串珠結(jié)構(gòu)，再通過螺旋化形成30nm的螺線管結(jié)構(gòu)。螺線管再通過多級螺旋模型或骨架放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型形成染色體，使染色質(zhì)高度壓縮。 間期染色質(zhì)可分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)，異染色質(zhì)又可分為結(jié)構(gòu)性異染色質(zhì)和兼性異染色質(zhì)。處于常染色質(zhì)狀態(tài)是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件而非充分條件。 染色體是細(xì)胞分裂時(shí)遺傳物質(zhì)存在的特

29、殊形式，是間期染色質(zhì)緊密組裝的結(jié)果。染色體可分為中著絲粒染色體、亞中著絲粒染色體、亞端著絲粒染色體和端著絲粒染色體。 染色體的主要結(jié)構(gòu)包括：著絲粒與動粒、次縊痕與核仁組織區(qū)、隨體和端粒。染色體的3種重要功能元件包括：自主復(fù)制DNA序列、著絲粒DNA序列和端粒DNA序列，這3種元件是保證真核生物染色體正常復(fù)制和穩(wěn)定遺傳的基礎(chǔ)。 用特殊染色技術(shù)可使染色體顯示特殊的帶型。包括Q帶、G帶、R帶、C帶等帶型。 在某些生物的細(xì)胞中，可以觀察到特殊的巨大染色體，包括多線染色體和燈刷染色體。多線染色體來源于核內(nèi)有絲分裂，即核內(nèi)DNA多次復(fù)制而細(xì)胞不分裂。燈刷染色體是卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時(shí)停留在雙線期的染

30、色體。 核仁是真核細(xì)胞間期核中最顯著的結(jié)構(gòu)。核仁普遍存在3種基本組分：纖維中心(FC)、致密纖維組分(DFC)和顆粒組分(GC)。FC是rRNA基因的儲存位點(diǎn)， DFC是rRNA轉(zhuǎn)錄和加工的主要場所，GC是核糖體亞單位成熟和儲存的位點(diǎn)。 核仁的主要功能與核糖體的生物發(fā)生有關(guān)，包括rRNA基因的轉(zhuǎn)錄、rRNA前體的加工和核糖體亞單位的組裝。 在細(xì)胞分裂過程中，核仁表現(xiàn)出周期性地解體與重建。間期核核仁結(jié)構(gòu)整合性的維持和有絲分裂后期核仁的重建，都需要rRNA基因的活性。核仁組織中心有助于核仁的重新形成。 核仁內(nèi)還存在一些亞核結(jié)構(gòu)，包括：Cajal體、GEMS和染色質(zhì)間顆粒。它們可能是snRNA和sn

31、oRNA最后加工及蛋白質(zhì)組裝的場所。 真核細(xì)胞內(nèi)除染色質(zhì)、核膜、核仁及一些亞核結(jié)構(gòu)外，還有蛋白質(zhì)為主構(gòu)成的核骨架體系，主要由核纖層、核基質(zhì)構(gòu)成。本章難點(diǎn)及重點(diǎn) 細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)及功能 核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及親核蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)過程 核小體的結(jié)構(gòu) 中期染色體的3種功能元件及其功能 核仁的結(jié)構(gòu)與主要功能第16章 細(xì)胞死亡與細(xì)胞衰老本章小結(jié) 細(xì)胞死亡往往受到細(xì)胞內(nèi)某種由遺傳機(jī)制決定的“死亡程序”控制 ，所以被稱為細(xì)胞程序性死亡。動物細(xì)胞典型的程序性死亡方式包括細(xì)胞凋亡、細(xì)胞壞死和細(xì)胞自噬。 細(xì)胞凋亡是由基因控制的主動性、自殺性的程序死亡過程，對動物體的正常發(fā)育、自穩(wěn)態(tài)的維持等生理及多種病理過程具有重要的意義。其

32、特征是凋亡過程中細(xì)胞質(zhì)膜保持完整，細(xì)胞內(nèi)含物沒有泄漏到細(xì)胞外，不引發(fā)機(jī)體的炎癥反應(yīng)。 細(xì)胞凋亡可以通過形態(tài)學(xué)觀測、DNA電泳、TUNEL測定法、彗星電泳和流式細(xì)胞分析等方法進(jìn)行測定，鑒定細(xì)胞凋亡最簡便可靠的方法是DNA電泳。 在動物細(xì)胞凋亡過程中，胱天蛋白酶Caspase家族成員發(fā)揮了重要作用。哺乳動物的Caspase家族分為兩類：凋亡起始者：包括Caspase-2, 8, 9, 10, 11；凋亡執(zhí)行者：包括Caspase-3, 6, 7等。起始者位于上游，負(fù)責(zé)對執(zhí)行者的前體進(jìn)行切割，產(chǎn)生有活性的執(zhí)行者；執(zhí)行者負(fù)責(zé)切割細(xì)胞核內(nèi)、細(xì)胞質(zhì)中的結(jié)構(gòu)蛋白等，執(zhí)行凋亡。 細(xì)胞凋亡過程可分為激活期和執(zhí)行

33、期兩個(gè)階段。激活期細(xì)胞應(yīng)答死亡信號，起始Caspase活化；執(zhí)行期執(zhí)行Caspase活化，執(zhí)行細(xì)胞死亡程序。 起始Caspase活化屬于同性活化，即酶原分子聚集成復(fù)合物達(dá)到一定濃度時(shí)，彼此切割即可活化。執(zhí)行Caspase的活化屬于異性活化，即起始Caspase招募執(zhí)行Caspase酶原分子后，對其切割后進(jìn)行活化。 動物細(xì)胞凋亡途徑主要包括：Caspase依賴性細(xì)胞凋亡途徑和Caspase非依賴性細(xì)胞凋亡途徑。其中Caspase依賴性細(xì)胞凋亡途徑通過兩條途徑引發(fā)：由細(xì)胞表面死亡受體介導(dǎo)的外源途徑和由線粒體介導(dǎo)的內(nèi)源途徑。 在死亡受體介導(dǎo)的外源性途徑中，死亡受體為跨膜蛋白，屬腫瘤壞死因子受體超家族

34、(如Fas)，部分受體胞內(nèi)具有死亡結(jié)構(gòu)域 (DD)。配體與受體結(jié)合，受體聚合，通過胞內(nèi)死亡結(jié)構(gòu)域招募同樣具有死亡結(jié)構(gòu)域的接頭蛋白FADD和Caspase-8酶原，Caspase-8酶原通過自身切割而被激活，進(jìn)而切割執(zhí)行者Caspase-3酶原，產(chǎn)生有活性的Caspase-3，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。l 在線粒體介導(dǎo)的內(nèi)源性細(xì)胞凋亡途徑中，細(xì)胞受到死亡信號刺激時(shí)，細(xì)胞色素c從線粒體釋放到胞質(zhì)并與胞質(zhì)中的Apaf-1結(jié)合。Apaf-1的N端具有Caspase募集結(jié)構(gòu)域(CARD)，招募細(xì)胞質(zhì)中的Caspase-9酶原，形成大的凋亡復(fù)合體。Caspase-9酶原在凋亡復(fù)合體中發(fā)生自身切割而活化，活化的Casp

35、ase-9再進(jìn)一步激活執(zhí)行者Caspase-3和Caspase-7酶原，引起細(xì)胞凋亡。 細(xì)胞壞死 (necrosis)：指由某些外界因素，比如局部貧血以及物理、化學(xué)損傷和生物侵襲等造成的細(xì)胞急速死亡過程。細(xì)胞壞死可能是細(xì)胞“程序性死亡”的另一種形式，當(dāng)細(xì)胞凋亡不能正常發(fā)生而細(xì)胞必須死亡時(shí)，壞死作為凋亡的“替補(bǔ)”方式被細(xì)胞采用。 細(xì)胞自噬是指來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或細(xì)胞質(zhì)中的膜泡，包裹著整個(gè)的細(xì)胞器和部分細(xì)胞質(zhì)形成雙層膜包的自噬小體，自噬小體與溶酶體融合后，內(nèi)含物被溶酶體中的水解酶消化的過程。細(xì)胞自噬是不同于細(xì)胞凋亡的程序性死亡方式。 細(xì)胞衰老主要指復(fù)制衰老，是體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞經(jīng)過有限次數(shù)的分裂后，停止生

36、長，細(xì)胞形態(tài)和生理代謝活動發(fā)生顯著改變的現(xiàn)象。 1958年，Hayflick等證實(shí)人成纖維細(xì)胞體外增殖不是無限的，首次提出了細(xì)胞水平上的“衰老”現(xiàn)象，稱為“Hayflick界限”。 細(xì)胞在衰老過程中，在細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、細(xì)胞膜等方面都發(fā)生一系列變化。 關(guān)于細(xì)胞衰老的分子機(jī)制，目前有多種假說，如復(fù)制衰老假說(端粒假說)、線粒體自由基假說、rDNA復(fù)制假說(單細(xì)胞生物的衰老)等。難點(diǎn)與重點(diǎn) 動物細(xì)胞程序性死亡的主要類型、過程及其相互區(qū)別 動物細(xì)胞凋亡的基本途徑和分子機(jī)制 細(xì)胞衰老及可能的機(jī)制第十七章 細(xì)胞的社會聯(lián)系本章小結(jié) 多細(xì)胞生物中，細(xì)胞不是獨(dú)立存在的，細(xì)胞與其他細(xì)胞以及與細(xì)胞外基質(zhì)間相

37、互作用、相互制約、相互依存，對細(xì)胞的存活、發(fā)育、遷移、增殖、形態(tài)以及基因的差異表達(dá)產(chǎn)生重要的調(diào)控作用。 細(xì)胞連接主要有3種類型：封閉連接、錨定連接和通訊連接。 封閉連接以緊密連接為代表，主要由相鄰細(xì)胞質(zhì)膜的封閉蛋白和密封蛋白緊緊靠在一起，形成封閉的嵴線?？尚纬蓾B透屏障，阻止溶液中的分子通過細(xì)胞間隙；并限制膜蛋白和膜脂分子擴(kuò)散，維持上皮細(xì)胞的極性。 錨定連接包括與中間纖維相關(guān)的橋粒、半橋粒和與肌動蛋白絲相關(guān)的黏合帶、黏合斑。橋粒和黏合帶介導(dǎo)細(xì)胞間的連接，而半橋粒和黏合斑介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的連接。錨定連接通過細(xì)胞骨架（中間纖維和微絲）將細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)聯(lián)系在一起，增強(qiáng)了組織的抗機(jī)械力。 通訊連接包括：間隙連接、化學(xué)突觸、胞間連絲。間隙連接由相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子相對構(gòu)成，在細(xì)胞間代