生物聯(lián)賽-分子與細胞生物學

分子與細胞生物學細胞生物學部分競賽考試綱要細目1、化學成分-

單糖、雙糖、多糖-

脂類-

蛋白質：-

酶類：化學結構、酶作用的模型、變性、命名-

核酸：DNA,RNA-

其他重要化合物:ADP和ATP、NAD+和NADH、NADP+和NADPH2、細胞器細胞核：核膜、核基質（核透明質）、染色體、核仁細胞質：細胞膜、透明質、線粒體、內質網、核糖體、高爾基體、溶酶體、液泡、微體、質體（葉綠體·有色體·白色體）細胞壁細胞骨架3、細胞代謝-

碳水化合物的異化無氧呼吸：糖酵解有氧呼吸：糖酵解檸檬酸循環(huán)氧化磷酸化-

脂肪和蛋白質的異化-

同化作用：光合作用（光反應暗反應/卡爾文循環(huán)）4、通過膜的轉運（擴散、滲透，質壁分離、主動轉運）5、有絲分裂和減數分裂6、細胞生長，分化，衰老，凋亡與癌變一細胞的化學成分

糖類、脂類、蛋白質、核酸、酶等一、糖類的結構與功能最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，統(tǒng)稱碳水化合物。糖類概述二、糖的分類單糖寡糖多糖：不能水解的最簡單糖類，是多羥基的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）：有2~20個分子單糖縮合而成，水解后產生單糖：由多分子單糖或其衍生物所組成，水解后產生原來的單糖或其衍生物。同多糖雜多糖糖綴合物（二）寡糖自然界中最常見的寡糖是雙糖。麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖α-1,4-糖苷鍵α-1,2-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵β-1,4-糖苷鍵（三）多糖多糖是由多個單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖沒有還原性和變旋現象，無甜味，大多不溶于水。多糖的功能：1.貯藏和結構支持物質。2.抗原性（莢膜多糖）。3.抗凝血作用（肝素）。4.為細胞間粘合劑（透明質酸）。5.攜帶生物信息（糖鏈）。幾種常見的多糖：（一）淀粉與糖原淀粉與碘的呈色反應與淀粉糖苷鏈的長度有關：鏈長小于6個葡萄糖基，不能呈色。鏈長為20個葡萄糖基，呈紅色。鏈長大于60個葡萄糖基，呈藍色。糖原又稱動物淀粉，與支鏈淀粉相似，與碘反應呈紅紫色。（二）纖維素與半纖維素（三）殼多糖（幾丁質）脂類概述是一類不溶于水，但能溶于非極性有機溶劑的生物有機分子。大多數脂質的化學本質是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。（一）脂肪（三酰甘油）1分子甘油和3分子脂肪酸結合而成的酯。脂肪酸飽和脂肪酸：軟脂酸（16C）、硬脂酸（18C）固態(tài)不飽和脂肪酸液態(tài)含1個雙鍵（油酸）含2個雙鍵（亞油酸）含3個雙鍵（亞麻酸）含4個雙鍵（花生四烯酸）CH2OCOR1R2OCOCHCH2OCOR3非極性尾非極性尾極性頭磷脂在水相中自發(fā)形成脂質雙分子層。（二）甘油磷酸酯類（三）鞘脂類——由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子極性頭基團組成。鞘脂類鞘磷脂類腦苷脂類（糖鞘脂）神經節(jié)苷脂類（四）固醇（甾醇）類固醇類都是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。D五、萜類：由不同數目的異戊二烯連接而成的分子。維生素A（視黃醇）、維生素E、維生素K、類胡蘿卜素都是萜類。β-類胡蘿卜素裂解就成2個維生素A，維生素A可氧化成視黃醛，對動物感光活動有重要作用。六、蠟：由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂，它存在于皮膚、毛皮、羽毛、樹葉、昆蟲外骨骼中，起保護作用。蛋白質

是由許多不同的α-氨基酸按一定的序列通過酰胺鍵（肽鍵）縮合而成的，具有較穩(wěn)定的構象并具有一定生物功能的大分子。蛋白質的理化性質1.膠體性質2.兩性電解質3.沉淀反應4.變性5.紫外吸收（280nm)6.變構作用7.呈色反應(雙縮脲反應）一、酶的概念酶是生物細胞產生的、具有催化能力的生物催化劑。定義：酶是生物體內進行新陳代謝不可缺少的受多種因素調節(jié)控制的具有催化能力的生物催化劑。酶具有一般催化劑的特征：1.只能進行熱力學上允許進行的反應；2.可以縮短化學反應到達平衡的時間，而不改變反應的平衡點；3.通過降低活化能加快化學反應速度。酶二、酶的催化特點1.高效性：通常要高出非生物催化劑催化活性的106~1013倍。2.專一性：酶對底物具有嚴格的選擇性。3.敏感性：對環(huán)境條件極為敏感。4.可調性：酶活性的調節(jié)和酶合成速度的調節(jié)。三、酶的作用機理（一）酶的催化作用與分子活化能酶和一般催化劑的作用就是降低化學反應所需的活化能，從而使活化分子數增多，反應速度加快。（二）中間產物學說E+SESE+P（三）誘導嵌合學說“鎖鑰學說”（Fischer，1890）：酶的活性中心結構與底物的結構互相吻合，緊密結合成中間絡合物。四、影響酶促反應速度的因素酶濃度對酶作用的影響底物濃度對酶作用的影響pH對酶作用的影響溫度對酶作用的影響激活劑對酶作用的影響抑制劑對酶作用的影響核酸的化學核酸的性質（一）一般理化性質1.為兩性電解質，通常表現為酸性。2.DNA為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末，不溶于有機溶劑。3.DNA溶液的粘度極高，而RNA溶液要小得多。4.RNA能在室溫條件下被稀堿水解而DNA對堿穩(wěn)定。5.利用核糖和脫氧核糖不同的顯色反應鑒定DNA與RNA。（二）核酸的紫外吸收性質核酸的堿基具有共扼雙鍵，因而有紫外吸收性質，吸收峰在260nm（蛋白質的紫外吸收峰在280nm）。二細胞的結構與功能

細胞質：細胞膜、透明質、線粒體、內質網、核糖體、高爾基體、溶酶體、液泡、微體、質體（葉綠體·有色體·白色體）

細胞核：核膜、核基質（核透明質）、染色體、核仁

細胞壁：

細胞骨架一、細胞質1．細胞膜（1）化學組成：主要由脂類和蛋白質組成，多糖主要以糖蛋白和糖脂存在。（2）分子結構模型：流動鑲嵌模型（3）細胞膜與細胞連接：在多細胞生物體內，細胞與細胞之間通過細胞膜相互聯(lián)系，形成一個密切相關，彼此協(xié)調一致的統(tǒng)一體，稱為細胞連接。動物細胞間的連接方式有緊密連接、橋粒、粘合帶以及間隙連接等（見下圖）。植物細胞間則通過胞間連絲連接。緊密連接：亦稱結合小帶，這是指兩個相鄰細胞的質股緊靠在一起，中間沒有空隙，而且兩個質膜的外側電子密度高的部分互相融合，成一單層，這類連接多見于胃腸道上皮細胞之間的連接部位。間隙連接：是兩個細胞的質膜之間有20?～40?的間隙的一種連接方式。在間隙與兩層質腹中含有許多顆粒。這些顆粒的直徑大約有80?左右，它們互相以90?的距離規(guī)則排列。間隙連接的區(qū)域比連接大得多，以斷面看長得多。間隙連接為細胞間的物質交換?；瘜W信息的傳遞提供了直接通道。間隙連接主要分布于上皮、平滑肌及心肌等組織細胞間。粘合帶：是相鄰細胞膜之間有較大間隙的一種連接方式，連接處相鄰細胞膜間存在著15nm～20nm的間隙。在這部分細胞膜下方的細胞質增濃，由肌動蛋白組成的環(huán)形微絲穿行其中。粘合帶一般位于緊密連接的下方，又稱中間連接，具有機械支持作用。見于上皮細胞間。橋粒：格相鄰細胞間的紐扣樣連接方式。在橋位處兩個細胞質腹之間隔有寬約250?的間隙，其中有一層電子密度稍高的接觸層，將間隙等分為二。在橋粒處內側的細胞質呈板樣結構，匯集很多微絲。這種結構和加強橋粒的堅韌性有關。橋拉多見于上皮，尤以皮膚、口腔、食管、陰道等處的復層扁平上皮細胞間較多。橋粒能被胰蛋白酶、膠原酶及透明質酸酶所破壞，故其化學成分中可能含有很多蛋白質。胞間連絲：植物細胞間特有的連接方式，在胞間連絲連接處的細胞壁不連續(xù)，相鄰細胞的細胞膜形成直徑約20nm～40nm的管狀結構，使相鄰細胞的細胞質互相連通。胞間連絲是植物細胞物質與信息交流的通道，對于調節(jié)植物體的生長與發(fā)育具有重要作用?？偟膩碇v，細胞間連接的主要作用在于加強細胞間的機械連接。此外對細胞間的物質交換起重要作用。一般認為，間隙連接在細胞間物質交換中起明顯的作用；中間連接部分也是相鄰細胞間易于物質交流的場所；緊密連接是不易進行細胞間物質交換的部分；橋粒的作用看來也只是在于細胞間的粘著。

2．細胞質真核細胞質膜以內核膜以外的結構稱為細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。（1）細胞質的基質細胞質基質亦稱透明質，是細胞質中除去所有細胞器和各種顆粒以外的部分。其中包含了許多物質，如小分子的水、無機離子，中等分子的脂類、氨基酸、核苷酸，大分子的蛋白質、核酸、脂蛋白、多糖。細胞質的基質主要有兩個方面的功能：一是含有大量的酶，生物代謝的中間代謝過程大多是在細胞質基質中完成，如糖酵解途徑、磷酸戊糖途徑、脂肪酸合成等；二是細胞質基質作為細胞器的微環(huán)境，為維護細胞器正常結構和生理活動提供所需的環(huán)境，也為細胞器的功能活動提供底物。（2）細胞器

①線粒體“動力工廠”。（半自主細胞器）在細胞進化過程中，最早的線粒體是如何形成的？這就是線粒體的起源問題。目前，有兩種不同的假說，即內共生假說和分化假說。內共生假說認為線粒體是來源于細菌，是被原始的前真核生物吞噬的細菌。這種細菌與前真核生物共生，在長期的共生過程中通過演化變成了線粒體。另一種假說，即分化假說則認為線粒體在進化過程中的發(fā)生是由于質膜的內陷，再經過分化后形成的。②質體，植物細胞所特有的。它可分為具色素的葉綠體、有色體（如西紅柿含番茄紅素的有色體）和不具色素的白色體（造粉體，造油體等）。葉綠體（半自主細胞器）是綠色植物進行光合作用的場所。關于葉綠體的起源和線粒體一樣也有兩種互相對立的假說，即內共生說和分化說。按內共生假說，葉綠體的祖先是蘭藻或光合細菌。

1、質體:與同化產物的合成、積累和貯藏相關的一類細胞器，具雙層膜的結構。植物細胞特有的細胞器。（1）葉綠體（含葉綠素）——光合作用外膜、內膜、基質、基質片層、基粒含少量DNA、核糖體（2）白色體造粉體（積累淀粉）造油體（貯藏脂肪）造蛋白體（積累蛋白質）（3）有色體含胡蘿卜素、葉黃素

質體的相互轉化白色體的類型與功能三種質體的轉換③內質網粗面內質網（外側有核糖體附著）與各種分泌蛋白質（如血漿蛋白、血漿清蛋白、免疫球蛋白、胰島素等）合成有關?；鎯荣|網（無核糖體顆粒附著）主要存在于類固醇合成旺盛的細胞中。功能包括以下幾點：＊蛋白質的合成與轉運（粗面內質網）；＊蛋白質的加工（如糖基化）；＊脂類代謝與糖類代謝（滑面內質網）；＊解毒作用（滑面內質網上有分解毒物的酶）。④核糖體核糖體是無膜的細胞器，主要成分是蛋白質與RNA。核糖體是蛋白質合成的場所。由rRNA和蛋白質構成的核蛋白體，無膜包被，合成蛋白質的場所。類別：①游離核糖體

②附著核糖體

核糖體⑤高爾基復合體其主要成分是脂類、蛋白質及多糖物質組成。其標志酶為糖基轉移酶。典型的高爾基體表現一定的極性。它的形狀猶如一個圓盤，盤底向著核膜或內質網一側凸出，而凹面向著質膜一側。凸面稱形成面，凹面稱成熟面。形成面的膜較薄，與內質網膜相似，成熟面的膜較厚，與質膜相似。功能：運輸系統(tǒng)；能合成和運輸多糖，與植物細胞壁的形成有關；糖基化作用：加工、修飾蛋白質和脂類物質。

⑥溶酶體溶酶體是由一個單位膜圍成的球狀體。酸性磷酸酶為溶酶體的標志酶。溶酶體可分成兩種類型：一是初級溶酶體，它是由高爾基囊的邊緣膨大而出來的泡狀結構，因此它本質上是分泌泡的一種，其中含有多種水解酶。這些酶是在租面內質網的核糖體上合成并轉運到高爾基囊的。初級溶酶體的各種酶還沒有開始消化作用，處于潛伏狀態(tài)。二是次級溶酶體，它是吞噬泡和初級溶酶體融合的產物，是正在進行或已經進行消化作用的液泡。有時亦稱消化泡。在次級溶酶體中把吞噬泡中的物質消化后剩余物質排出細胞外。吞噬泡有兩種，異體吞噬泡和自體吞噬泡，前者吞噬的是外源物質，后者吞噬的是細胞本身的成分。溶酶體第一方面的功能是參與細胞內的正常消化作用。第二個方面的作用是自體吞噬作用，可以消化細胞內衰老的細胞器。第三個作用是自溶作用，如無尾兩棲類尾巴的消失等。溶酶體與疾病二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細內吞噬，含有矽塵的吞噬小體與溶酶體合并成為次級溶酶體。二氧化硅與溶酶體膜的磷脂或蛋白形成氫鍵，導致吞噬細胞溶酶體崩解，細胞本身也被破壞，矽塵釋出，后又被其他巨噬細內吞噬，如此反復進行。受損或已破壞的巨噬細胞釋放“致纖維化因子”，并激活成纖維細胞，導致膠原纖維沉積，肺組織纖維化。1．矽肺2．肺結核結核桿菌不產生內、外毒素，也無莢膜和侵襲性酶。但是菌體成分硫酸腦苷脂能抵抗胞內的溶菌殺傷作用，使結核桿菌在肺泡內大量生長繁殖，導致巨噬細胞裂解，釋放出的結核桿菌再被吞噬而重復上述過程，最終引起肺組織鈣化和纖維化。⑧微體微體也是一種由單位膜圍成的細胞器。它呈圓球狀、橢圓形、卵圓形或啞鈴形。根據酶活性的差別可分為兩種類型：過氧化物酶體：是具有過氧化氫酶活性的小體，內含許多氧化酶、過氧化氫酶，能將對細胞有害的的H2O2轉化為H2O和O2。在植物葉肉細胞中，過氧化物酶體執(zhí)行光呼吸的功能。乙醛酸循環(huán)體：除含過氧化物酶體有關的酶系外，還含有乙醛酸循環(huán)有關的酶系，如異檸檬酸裂合酶、蘋果酸合成酶等。乙醛酸循環(huán)體除了具有分解過氧化物的作用，還參與糖異生作用等過程⑨液泡與液泡系占細胞體積的90%，它是由許多小液泡合并成的。動物細胞中的液泡較小，差別也不顯著。液泡的功能是多方面的，強維持細胞的緊張度是它所起的明顯作用。其次是貯藏各種物質，例如甜菜中的蔗糖就是貯藏在液泡中，而許多種花的顏色就是由于色素在花瓣細胞的液泡中濃縮的結果。第三，液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化細胞內破壞的成分。最后，液泡在植物細胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的細胞通過自溶被消化掉。這時液泡破壞，其中的水解酶被釋放出來，導致細胞成分的分解和細胞的死亡。例如蠶豆子葉中約80%的RNA是在種子萌發(fā)的最初30天內逐漸被分解的。但如果把液泡破壞，其中的核糖核酸酶釋放出來的話，可在幾小時內使核糖體RNA分解完。這說明一旦液泡破壞，水解酶釋放出來，可以很快使細胞自溶。二、細胞核在電鏡下真核細胞的核主要包括核膜、染色質、核仁和核基質四部分。（1）核膜：兩層膜，內膜平滑，內外兩膜在很多地方愈合形成小孔，稱為核膜孔。（2）染色質（3）核仁：1個或多個，核仁是核糖體RNA（tRNA）合成及核糖體亞單位前體組裝的場所（4）核基質：間期核內非染色或染色很淡的基質稱核內基質。染色質和核仁懸浮于其中，它含有蛋白質、RNA、酶等。核內基質亦稱核液。核被膜結構染色體短臂著絲粒長臂DNA染色單體癌細胞具表達端粒酶活性的能力。染色質的結構組成核小體串珠螺線管超螺線管染色體螺線管核小體染色體分類圖示常染色質：折疊疏松、凝縮程度低，處于伸展狀態(tài)，堿性染料染色時著色淺。具有轉錄活性的染色質一般為常染色質。異染色質：折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，經堿性染料染色著色深。其DNA中重復序列多，復制較常染色質晚。其中部分異染色質是由原來的常染色質凝集而來，還有一些異染色質除復制期外，在整個細胞周期中均處于集縮狀態(tài)。巴氏小體：雌性哺乳動物細胞中的一條異固縮化的X染色體核仁的結構與功能（１）纖維中心（２）致密纖維組分（３）顆粒組分

核仁是rRNA合成、加工和核糖體亞單位的裝配場所.三．細胞骨架包括細胞膜骨架、細胞質骨架和細胞核骨架三部分。細胞骨架對于細胞形態(tài)的維持、細胞運動、物質運輸、細胞增殖及分化等具有重要作用。（1）細胞膜骨架：膜骨架直接與膜蛋白結合又能與細胞質骨架相連，主要參與維持細胞質膜的形態(tài)，并協(xié)助細胞膜完成某些生理功能。（2）細胞質骨架指存在于細胞質中的三類成分：微管、微絲和中間纖維。它們都是與細胞運動有關的結構。（3）細胞核骨架（4）鞭毛和纖毛：具有運動功能。（四）細胞骨架Cytoskeleton微絲核纖層

核基質微管中間纖維胞質骨架：核骨架：細胞骨架功能

形態(tài)構建細胞運動物質運輸能量交換信息傳遞細胞分化細胞質中各種細胞器、酶和蛋白質都固定在細胞骨架上細胞骨架蛋白質微管蛋白-鞭毛、纖毛微絲肌動蛋白與細胞質流動相關中間纖絲-支撐和運動功能細胞質骨架微絲微管中間纖維微管的成分

微管由α、β兩種類型的微管蛋白亞基組成，兩種蛋白形成微管蛋白二聚體,是微管裝配的基本單位。微管的形態(tài)

微管是由微管蛋白二聚體組成的長管狀細胞器結構，微管壁由13根原纖維排列組成，微管可裝配成單管、二連管（纖毛和鞭毛中）、三連管（中心粒和基體中）秋水仙素和長春花堿能阻斷微管組裝。低溫或Ca2+存在時，微管趨于去組裝。紫杉酚能促進微管的裝配,并使微管穩(wěn)定存在。但破壞微管正常功能。以上藥物均可以阻止細胞分裂，可用于癌癥的治療。微管纖維處于動態(tài)的組裝和去組裝狀態(tài)，這是實現其功能所必需的過程（如紡錘體）。1.維持細胞形態(tài)2.細胞內運輸3.鞭毛運動與纖毛運動微管的功能4.紡錘體和染色體運動5.基粒、中心粒微絲

微絲（肌動蛋白纖維）是指真核細胞中由肌動蛋白組成的骨架纖維。微絲的功能1.肌肉收縮2.微絨毛3.胞質分裂環(huán)4.胞質環(huán)流和變形運動中間纖維

中間纖維蛋白合成后，基本上均組裝為中間纖維，游離的單體很少。中間纖維與微管、微絲一起形成一個完整的骨架體系，對細胞起支撐作用。它外連細胞膜，內與核內的核纖層相通，它在細胞內信息傳遞過程中可能起重要作用。中間纖維細胞核骨架狹義地講，核骨架就是指核基質，廣義地講，核骨架則包括了核基質、核纖層和核孔復合體等核基質為DNA復制提供空間支架，對DNA超螺旋化的穩(wěn)定起重要作用。核纖層為核被膜及染色質提供結構支架。三.細胞壁1．細胞壁的分層胞間層——主要由果膠質組成初生壁——主要由纖維素和果膠質組成次生壁——主要由木質素和纖維素組成2．細胞壁的特化木化（木質素）角化（角質）栓化（木栓質）礦化（Si、Ca）①初生紋孔場（primarypitfield）指在植物細胞的初生壁上未增厚的區(qū)域。②紋孔(pit)指在植物細胞的次生壁上未增厚的區(qū)域。③胞間連絲指穿過相鄰細胞的細胞壁的原生質細絲。紋孔和胞間連絲的存在使得多細胞有機體成為一個統(tǒng)一的整體。3．紋孔和胞間連絲細胞壁的分層紋孔的類型柿胚乳細胞的胞間連絲三細胞代謝細胞膜功能物質交換—

轉運物質能量交換—

如化學能生物能信息傳遞—

如神經信號傳導保護細胞—

結構、形狀運動—

促進運動免疫—

專一性抗原受體一.被動運輸物質跨膜運輸的方式(一)、簡單擴散①沿濃度梯度（或電化學梯度）擴散；②不需要提供能量；③沒有膜蛋白的協(xié)助。特點是：(二)、協(xié)助擴散

特點是：①比自由擴散轉運速率高；②存在最大轉運速率；③有特異性載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型1.離子載體是疏水性的小分子，可溶于雙脂層，提高所轉運離子的通透率，多為微生物合成，是微生物防御被捕食或與其它物種競爭的武器2.通道蛋白又稱離子通道或門通道。平時一般處于關閉狀態(tài)，僅在特定刺激下才打開，且是瞬時開放瞬時關閉，在幾毫秒的時間里，一些離子、代謝物或其他溶質順著濃度梯度自由擴散通過細胞膜。二.主動運輸1.由ATP直接供能①鈉鉀泵Na+-K+ATP酶

Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發(fā)生構象的變化，導致與Na+、K+的親和力發(fā)生變化。其總的結果是每一循環(huán)消耗一個ATP；轉運出三個Na+，轉進兩個K+。工作原理Na+-K+泵作用是：①維持細胞的滲透性，保持細胞的體積；②維持低Na+高K+的細胞內環(huán)境，維持細胞的靜息電位。烏本苷、地高辛等強心劑能抑制心肌細胞Na+-K+泵的活性;Mg2+和少量膜脂能提高其活性.②鈣離子泵在質膜和內質網膜上P型離子泵:其原理與鈉鉀泵相似，每分解一個ATP分子，泵出2個Ca2+。鈉鈣交換器:屬于反向協(xié)同運輸體系，通過鈉鈣交換來轉運鈣離子。③質子泵1、P-type：如植物細胞膜上的H+泵、H+-K+ATP酶（位于胃表皮細胞，分泌胃酸）。2、V-type：位于溶酶體膜、動物細胞的內吞體、高爾基體的囊泡膜、植物液泡膜上。3、F-type：F型質子泵位于細菌質膜，線粒體內膜和葉綠體的類囊體膜上，2.協(xié)同運輸協(xié)同運輸:是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式。它包括:①同向協(xié)同:②反向協(xié)同物質運輸方向與離子轉移方向相同如動物小腸細胞每轉移一個Na+吸收一個葡萄糖。在某些細菌中，乳糖的吸收每轉移一個H+吸收一個乳糖分子。物質運輸方向與離子轉移的方向相反Na+的進入胞內伴隨者H+的排出。三.細胞呼吸糖代謝①糖酵解：己糖分解成丙酮酸的過程，細胞質中進行，不需要氧氣參與，特定的酶催化②丙酮酸氧化脫羧③檸檬酸循環(huán)(TCA循環(huán)、三羧酸循環(huán)）④電子傳遞鏈TCA的總反應式CH3COSCoA+2H2O+3NAD++FAD+ADP+Pi2CO2+3NADH+3H++FADH2+CoASH+ATPTCA的生物學意義：1.是生物利用糖或其他物質氧化而獲得能量的最有效方式。2.是三大有機物質（糖類、脂類、蛋白質）轉化的樞紐。3.提供多種化合物的碳骨架。COOHC=OCH3+NADH+H+

乳酸脫氫酶COOHCHOHCH3+NAD+PyrLacCOOHC=OCH3丙酮酸脫羧酶CHOCH3+CO2CH2OHCH3+NADH+H+

乙醇脫氫酶CHOCH3+NAD+（一）糖的無氧酵解：生成乳酸或乙醇。起點己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶具有調節(jié)糖酵解的作用。脂類代謝一、脂肪的分解代謝1.脂肪的水解

乳化脂肪的消化主要在腸中進行，胰液和膽汁經胰管和膽管分泌到十二指腸，水解部分脂肪成為甘油及游離脂肪酸。2.脂肪酸的氧化分解（β-氧化）脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成

長鏈脂肪酸氧化前必須進行活化，活化在線粒體外進行。內質網和線粒體外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存在條件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。1.脂肪酸的生物合成生物機體內脂類的合成是十分活躍的，特別是在高等動物的肝臟、脂肪組織和乳腺中占優(yōu)勢。脂肪酸合成的碳源主要來自糖酵解產生的乙酰CoA。脂肪酸合成步驟與氧化降解步驟完全不同。脂肪酸的生物合成是在細胞液中進行，需要CO2和檸檬酸參加；而氧化降解是在線粒體中進行的。二、脂肪的生物合成光合作用四細胞的生命歷程1．有絲分裂（1）分裂間期G1期：細胞生長、體積擴大，細胞器增殖。S期：從G1期進入S期是細胞增殖的關鍵時刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的復制就是在這個時期進行的。通常只要DNA的合成一開始，細胞增殖活動就會進行下去，直到分成兩個子細胞。G2期：這個時期又叫做“有絲分裂準備期”，還有RNA和蛋白質的合成，為分裂期紡錘體微管的組裝提供原料。（2）分裂期（M期）可以人為地將它分成前、中、后、末四個時期。有絲分裂和減數分裂2．減數分裂減數分裂是一種特殊的有絲分裂，細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復制一次，形成的四個子細胞中的染色體數目比母細胞減少一半。在進行減數分裂形成生殖細胞前要經過一個較長的生長期，稱為減數分裂前間期，也包括G1、S、G2三個時期。但S期較長。（1）第一次分裂減數分裂的一些重要過程主要發(fā)生在第一次分裂中，特別是前期Ⅰ。

①前期Ⅰ：時間較長，又分為五個時期。細線期是減數分裂過程的開始時期。染色體已經進行了復制，一條染色體應由兩條染色單體組成。但一般看不出兩條染色單體。偶線期是同源染色體配對的時期。粗線期染色體明顯縮短變粗。聯(lián)會的同源染色體緊密結合，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。雙線期聯(lián)會的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點上它們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開。終變期一般核仁開始消失、核膜開始解體。②中期Ⅰ配對的同源染色體（二價體）排列于赤道面中，形成赤道板。這時二價體因長短的不同和交叉數目的多少和有無而呈不同形態(tài)，比如環(huán)狀、棒狀、C字型、十字型等。③后期Ⅰ二價體中兩條同源染色體分開，分別向兩極移動。但這時的每條染色體是由兩條染色單體組成的。應當強調的是，二價體由哪條染色體移向哪一極完全是隨機的。④末期Ⅰ染色體到達兩極后開始末期過程。部分細胞進入末期后染色體解螺旋，核膜、核仁重現，通過胞質分裂形成兩個子細胞。但也有的細胞只形成兩個子核，不進行胞質分裂。減數分裂間期：在減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ之間的間期很短，且并不進行DNA合成。因而也不進行染色體的復制。在有些生物甚至沒有這個間期，而由末期Ⅰ直接轉為前期Ⅱ。

（2）第二次分裂第二次減數分裂基本上與普通有絲分裂相同3．無絲分裂無絲分裂是最早發(fā)現的一種細胞分裂方式，早在1841年就在雞胚的血細胞中看到了。因為分裂時沒有紡錘絲出現，所以叫做無絲分裂。又因為這種分裂方式是細胞核和細胞質的直接分裂，所以又叫做直接分裂。關于無絲分裂，有不同的看法：有人認為無絲分裂不是正常細胞的增殖方式，而是一種異常分裂現象；另一些人則主張無絲分裂是正常細胞的增殖方式之一，主要見于高度分化的細胞，如肝細胞、腎小管上皮細胞、腎上腺皮質細胞等。無絲分裂的早期，球形的細胞核和核仁都伸長。然后細胞核進一步伸長呈啞鈴形，中央部分狹細。最后細胞核分裂，這時細胞質也隨著分裂，并且在滑面型內質網的參與下形成細胞膜。在無絲分裂中，核膜和核仁都不消失，沒有染色體的出現，當然也就看不到染色體的規(guī)律性變化。但是，這并不說明染色質沒有變化，實際上染色質也要進行復制，并且細胞要增大。當細胞核體積增大一倍時，細胞核就發(fā)生分裂，核中的遺傳物質就分配到子細胞中去。至于核中的遺傳物質DNA是如何分配的，還待進一步研究。1．細胞分化的原理（1）細胞核的全能性（2）基因的選擇表達2．細胞質、細胞核及外界環(huán)境對細胞分化的影響細胞增殖、細胞分化、癌變與衰老（2）基因的選擇表達 細胞分化并非由于某些遺傳物質丟失造成的，而是與基因選擇表達有關。 細胞的編碼基因分為兩類：管家基因和奢侈基因。管家基因是維持細胞生存必需的一類基因，在各類細胞中都處于活動狀態(tài)。奢侈基因是在不同組織細胞中選擇表達的基因，與分化細胞的特殊性狀直接相關，這類基因的喪失對細胞生存沒有直接影響。 目前一般認為，細胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有選擇地表達的結果。。2．細胞質、細胞核及外界環(huán)境對細胞分化的影響（1）細胞質在細胞分化中的決定作用 受精卵的分裂稱卵裂。卵裂過程的每次分裂，從核物質的角度看都是均勻分配到子細胞中，但是細胞質中物質的分布是不均勻的。也許正是因為胞質分裂時的不均等分配，在一定程度上決定了細胞的早期分化。（2）細胞核在細胞分化中的作用 細胞核是真核細胞遺傳信息的貯存場所。因此，在細胞分化過程中，細胞核對于細胞分化也肯定有重要的影響，它可能通過控制細胞質的生理代謝活動從而控制分化。（3）外界環(huán)境對細胞分化的影響 細胞對鄰近細胞的形態(tài)發(fā)生會產生影響，并決定其分化方向。另外，在多細胞生物幼體發(fā)育過程中，環(huán)境中的激素作用能引發(fā)和促進細胞分化。癌細胞(Cancercell)腫瘤（tumor，neoplasm）是一種基因病，它是指細胞在致瘤因素作用下，基因發(fā)生了改變，失去對其生長的正常調控，導致異常增生。可分為良性和惡性腫瘤兩大類。前者生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發(fā)生轉移，對人體健康危害不大。后者生長迅速，可轉移到身體其它部位，還會產生有害物質，破壞正常器官結構，使機體功能失調，威脅生命。癌細胞的基本特征癌細胞有三個顯著的基本特征即：不死性，遷移性和失去接觸抑制。除此之外，癌細胞還有許多不同于正常細胞的生理、生化和形態(tài)特征。癌細胞的形態(tài)特征癌細胞的生理特征一、癌細胞的形態(tài)特征癌細胞大小形態(tài)不一，通常比它的源細胞體積要大，核質比顯著高于正常細胞，可達1:1，正常的分化細胞核質比僅為1:4-6。核形態(tài)不一，并可出現巨核、雙核或多核現象。核內染色體呈非整倍態(tài)（aneuploidy）。細胞凋亡相關的信號通路產生障礙，也就是說癌細胞具有不死性。線粒體表現為不同的多型性、腫脹、增生，如嗜酸性細胞腺瘤中肥大的線粒體緊擠在細胞內，肝癌細胞中出現巨線粒體。細胞骨架紊亂，某些成分減少，骨架組裝不正常。細胞表面特征改變，產生腫瘤相關抗原。二、癌細胞的生理特征細胞周期失控，不受正常生長調控系統(tǒng)的控制。具有遷移性，細胞失去與細胞間和細胞外基質間的聯(lián)結，易于從腫瘤上脫落。并且能產生酶類，使血管基底層和結締組織穿孔，使它向其它組織遷移。接觸抑制喪失，正常細胞在體外培養(yǎng)時匯合成單層后停止生長即接觸抑制現象，而腫瘤細胞即使堆積成群，仍然可以生長。定著依賴性喪失，正常真核細胞，大多須粘附于特定的細胞外基質上才能抑制凋亡而存活，腫瘤細胞失去定著依賴性，可以在瓊脂、甲基纖維素等支撐物上生長。去分化現象，已知腫瘤細胞中表達的胎兒同功酶達20余種。胎兒甲種球蛋白是胎兒所特有的。但在肝癌細胞中表達，因此可做肝癌早期檢定的標志特征。對生長因子需要量降低，因為自分泌或其細胞增殖的信號途徑不依賴于生長因子。某些瘤細胞還能釋放血管生成因子，促進血管向腫瘤生長。獲取大量繁殖所需的營養(yǎng)物質。代謝旺盛，核酸分解過程明顯降低，DNA和RNA的含量均明顯增高。蛋白質合成及分解代謝都增強，但合成代謝超過分解代謝，甚至可奪取正常組織的蛋白質分解產物，結果可使機體處于嚴重消耗的狀態(tài)。線粒體功能障礙，即使在氧供應充分的條件下也主要是糖酵解途徑獲取能量?？梢浦残?，正常細胞移植到宿主體內后，由于免疫反應而被排斥，多不易存活。但是腫瘤細胞具有可移植性，如人的腫瘤細胞可移植到鼠類體內，形成移植瘤。三、致癌因素人類腫瘤約80％是由于與外界致癌物質接觸而引起的，根據致癌物的性質可將其分為化學、生物和物理致癌物三大類。根據它們在致癌過程中的作用，可分為啟動劑、促進劑、完全致癌物。亞硝胺類、多環(huán)芳香烴類、某些金屬電離輻射、紫外線腫瘤病毒(逆轉錄病毒、乳頭狀瘤病毒);黃曲霉毒素四、癌癥產生是基因突變積累的結果

癌癥主要是體細胞突變產生的遺傳病，涉及到兩大類與細胞增殖相關的基因的突變?！翊龠M細胞增殖相關基因突變：原癌基因突變形成癌基因●抑制細胞增殖相關基因突變：腫瘤抑制基因 細胞癌變是基因突變累積的結果，所以患者多為年長者。 原癌基因與腫瘤抑制基因產物協(xié)調作用，避免細胞癌變。原癌基因(oncogene)是細胞內與細胞增殖相關的基因，是維持機體正常生命活動所必須的。當原癌基因的結構或調控區(qū)發(fā)生變異(顯性突變)，基因產物增多或活性增強時，使細胞過度增殖，從而形成腫瘤。抑癌基因是正常細胞增殖過程中的負調控因子。抑