《細(xì)胞生物學(xué)》翟中和重點(diǎn)筆記七

《細(xì)胞生物學(xué)》翟中和重點(diǎn)筆記七12024/1/28目錄contents細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與通訊細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控細(xì)胞凋亡與程序性死亡22024/1/2801細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)32024/1/28

微絲與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)微絲的主要成分肌動(dòng)蛋白是微絲的主要成分，它可以在細(xì)胞內(nèi)形成極性的纖維，參與多種細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過程。微絲與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的關(guān)系微絲通過其動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們可以產(chǎn)生推動(dòng)力，使細(xì)胞進(jìn)行移動(dòng)、分裂和吞噬等活動(dòng)。微絲相關(guān)蛋白除了肌動(dòng)蛋白外，還有許多與微絲相關(guān)的蛋白，如肌球蛋白、原肌球蛋白等，它們通過與微絲的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。42024/1/28微管是由α-和β-微管蛋白亞基組成的管狀結(jié)構(gòu)，它們在細(xì)胞內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)，參與維持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。微管的主要成分微管在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)中具有導(dǎo)向作用，它們可以引導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)行定向移動(dòng)。此外，微管還可以通過其動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性來推動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。微管與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的關(guān)系除了微管蛋白外，還有許多與微管相關(guān)的蛋白，如馬達(dá)蛋白、MAPs等，它們通過與微管的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。微管相關(guān)蛋白微管與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)52024/1/28中間纖維的主要成分中間纖維是由多種不同類型的蛋白質(zhì)組成的纖維狀結(jié)構(gòu)，它們在細(xì)胞內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)，參與維持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。中間纖維與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的關(guān)系中間纖維通過與微絲和微管的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。它們可以穩(wěn)定細(xì)胞骨架，為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)提供支撐和力量。中間纖維相關(guān)蛋白中間纖維的組成成分多種多樣，包括角蛋白、波形蛋白、結(jié)蛋白等。這些蛋白質(zhì)通過與中間纖維的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。中間纖維與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)62024/1/2802細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與物質(zhì)運(yùn)輸72024/1/2803蛋白質(zhì)的加工進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的蛋白質(zhì)會進(jìn)行糖基化、羥基化等加工修飾，形成成熟的蛋白質(zhì)。01內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由膜管和膜泡組成，廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)中。它參與蛋白質(zhì)的合成、加工、分選和轉(zhuǎn)運(yùn)等過程。02蛋白質(zhì)的合成在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，核糖體合成蛋白質(zhì)，并通過信號肽引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)合成和加工82024/1/28蛋白質(zhì)的分選高爾基體能夠識別并分選內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)，將其分類包裝到不同的轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡中。蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)高爾基體通過形成轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡，將分選好的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的不同部位或分泌到細(xì)胞外。高爾基體的結(jié)構(gòu)與功能高爾基體由扁平膜囊和大小膜泡組成，是細(xì)胞內(nèi)重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)站。高爾基體與蛋白質(zhì)分選和轉(zhuǎn)運(yùn)92024/1/28溶酶體是一種含有多種水解酶的細(xì)胞器，主要參與細(xì)胞內(nèi)的消化作用。溶酶體的結(jié)構(gòu)與功能溶酶體內(nèi)的水解酶能夠分解細(xì)胞內(nèi)受損或老化的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等，將其降解為小分子物質(zhì)，供細(xì)胞重新利用。細(xì)胞內(nèi)消化作用溶酶體還參與細(xì)胞自噬作用，通過包裹并降解細(xì)胞內(nèi)多余的或異常的成分，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。溶酶體與自噬作用溶酶體與細(xì)胞內(nèi)消化作用102024/1/2803細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與通訊112024/1/28受體酪氨酸激酶途徑配體與受體結(jié)合后，激活受體酪氨酸激酶活性，通過磷酸化作用將信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)。G蛋白偶聯(lián)受體途徑配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合后，激活G蛋白，進(jìn)而調(diào)控下游效應(yīng)器的活性。酶聯(lián)型受體途徑配體與酶聯(lián)型受體結(jié)合后，激活受體的酶活性，通過催化作用將信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)。受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑122024/1/28G蛋白的效應(yīng)器激活的G蛋白可作用于多種效應(yīng)器，如腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C等，產(chǎn)生第二信使。信號的放大與終止通過級聯(lián)放大效應(yīng)，將信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制以終止信號。G蛋白的激活配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合后，引起受體構(gòu)象改變，激活G蛋白。G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑132024/1/28信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)激活的受體通過催化作用將信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)，如蛋白激酶將ATP的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至底物蛋白上。信號的終止通過去磷酸化等負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制終止信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。同時(shí)，受體的內(nèi)吞和降解也是信號終止的重要途徑。受體的激活配體與酶聯(lián)型受體結(jié)合后，引起受體構(gòu)象改變，激活受體的酶活性。酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑142024/1/2804細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期152024/1/28細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過程。細(xì)胞周期定義間期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。階段劃分G1期進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)合成；S期進(jìn)行DNA復(fù)制；G2期準(zhǔn)備進(jìn)入M期；M期進(jìn)行細(xì)胞分裂。各階段主要事件細(xì)胞周期概述及階段劃分162024/1/28解旋、引物合成、鏈延長和終止。DNA復(fù)制過程DNA聚合酶、引物酶、解旋酶等。復(fù)制相關(guān)酶通過原癌基因和抑癌基因、細(xì)胞周期蛋白等調(diào)控DNA復(fù)制和細(xì)胞周期進(jìn)程。調(diào)控機(jī)制DNA復(fù)制及相關(guān)調(diào)控機(jī)制172024/1/28由DNA和蛋白質(zhì)組成，具有高度凝縮和特定形態(tài)。染色體結(jié)構(gòu)攜帶遺傳信息，在細(xì)胞分裂時(shí)實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的均等分配。染色體功能在細(xì)胞周期中，染色體經(jīng)歷凝縮、分離和再形成等過程，確保遺傳物質(zhì)的正確傳遞。染色體變化染色體結(jié)構(gòu)與功能變化182024/1/2805細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控192024/1/28細(xì)胞分化的概念細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化的特點(diǎn)持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。影響細(xì)胞分化的因素遺傳物質(zhì)、環(huán)境因素、細(xì)胞間的相互作用和信號傳導(dǎo)等。細(xì)胞分化概述及影響因素202024/1/28基因選擇性表達(dá)的概念01基因選擇性表達(dá)是指在細(xì)胞分化過程中，不同細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)的現(xiàn)象?；蜻x擇性表達(dá)的調(diào)控機(jī)制02包括轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、翻譯水平調(diào)控和翻譯后水平調(diào)控等。轉(zhuǎn)錄因子在基因選擇性表達(dá)中的作用03轉(zhuǎn)錄因子通過與特定基因啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，激活或抑制基因的轉(zhuǎn)錄，從而實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控?；蜻x擇性表達(dá)與調(diào)控機(jī)制212024/1/28干細(xì)胞的定義和分類干細(xì)胞是一類具有自我更新能力和多向分化潛能的細(xì)胞，可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞兩大類。干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景干細(xì)胞可用于治療多種疾病，如血液病、免疫系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。此外，干細(xì)胞還可用于組織工程和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，為醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來新的突破。干細(xì)胞研究的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展目前干細(xì)胞研究仍面臨許多挑戰(zhàn)，如干細(xì)胞的來源、安全性、有效性等問題。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和研究的深入，相信這些問題將得到逐步解決，干細(xì)胞的應(yīng)用前景將更加廣闊。干細(xì)胞研究與應(yīng)用前景222024/1/2806細(xì)胞凋亡與程序性死亡232024/1/28細(xì)胞凋亡定義細(xì)胞凋亡是一種基因控制的、有序的、主動(dòng)的細(xì)胞自我消亡過程，對維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義。形態(tài)學(xué)特征細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征包括細(xì)胞體積縮小、核質(zhì)濃縮、核膜核仁破碎、DNA降解等。此外，凋亡細(xì)胞還會形成凋亡小體，被鄰近細(xì)胞或吞噬細(xì)胞吞噬消化。細(xì)胞凋亡概述及形態(tài)學(xué)特征242024/1/28Caspase家族是一類半胱氨酸蛋白酶，在細(xì)胞凋亡過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們能夠切割特定的蛋白質(zhì)底物，從而激活或失活一系列與凋亡相關(guān)的分子。Caspase家族簡介Caspase通過級聯(lián)反應(yīng)的方式被激活，進(jìn)而切割多種蛋白質(zhì)底物，導(dǎo)致細(xì)胞骨架崩解、DNA片段化等凋亡特征的出現(xiàn)。Caspase的激活還受到多種凋亡相關(guān)基因的調(diào)控。Caspase在凋亡過程中的作用Caspase家族在凋亡過程中作用252024/1/28Bcl-2家族Bcl-2家族是一類重要的凋亡相關(guān)基因，包括促凋亡成員（如Bax、Bak）和抑凋亡成員（如Bcl-2、Bcl-xL）。它們通過調(diào)節(jié)線粒體膜的通透性來影響細(xì)胞凋亡過程。死亡受體及其配體死亡受體是一類位于細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)，能夠與特定的配體結(jié)合，從而激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡信號