專(zhuān)業(yè)選修課-《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)大綱（普通班）

《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

適用對(duì)象：藥學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生

（學(xué)分：3學(xué)時(shí)：36+18）

一、課程的性質(zhì)和任務(wù)：

細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，它從顯微水平、超微水平和分子水平等三個(gè)

層次研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、代謝等的一門(mén)學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)科是本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，它是迅猛發(fā)展的

生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科。有關(guān)細(xì)胞相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)研究是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要支柱之一，同時(shí)，

細(xì)胞生物學(xué)與其他各學(xué)科相互交叉、滲透。因而它是當(dāng)今藥學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生必修的一門(mén)基礎(chǔ)課程。

本課程配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)分子細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的

操作能力及綜合分析問(wèn)題的能力，樹(shù)立學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，從而利于運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)解決科

學(xué)與生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。

二、教學(xué)內(nèi)容和要求（含每章教學(xué)目的、基本教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求）：

1緒論

1.1細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容和現(xiàn)狀

1.2細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

掌握細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的歷史，細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立及其所起的承前啟后的重要作用。細(xì)胞學(xué)與

細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的歷史大致可以劃分為以下幾個(gè)階段：（1）細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)；（2）細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立；（3）細(xì)胞

學(xué)的經(jīng)典時(shí)期；（4）實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期；（5）細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展。分析了細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科形成的

基礎(chǔ)與條件。當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)主要發(fā)展方向是細(xì)胞分子生物學(xué)，它是以細(xì)胞作為一切有機(jī)體進(jìn)行生命活動(dòng)

的基本單位這一概念為出發(fā)點(diǎn)，在各層次上（主要在分子水平上）研究細(xì)胞生命活動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科。細(xì)

胞生物學(xué)是研究細(xì)胞生命活動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科，它是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。

熱點(diǎn)問(wèn)題：（1）細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究；（2）生物膜與細(xì)胞器的研究；（3）細(xì)胞骨架體

系的研究；（4）細(xì)胞增殖及其調(diào)控；（5）細(xì)胞分化及其調(diào)控；（6）細(xì)胞的衰老與程序性死亡（凋亡）；（7）

細(xì)胞的起源與進(jìn)化；（8）細(xì)胞工程。

2細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：真核細(xì)胞、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征及進(jìn)化上的關(guān)系、細(xì)胞生命活動(dòng)的基本含義。

2.熟悉：病毒與宿主細(xì)胞相互作用的分子機(jī)制。

3.了解：真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可以概括為三大體系。

【教學(xué)內(nèi)容】

2.1細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容與現(xiàn)狀

細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，它從三個(gè)不同層次（顯微、亞顯微與分子水

平上）研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞增殖、分化、代謝、運(yùn)動(dòng)、衰老、死亡，以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞基因

表達(dá)與調(diào)控，細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過(guò)程。

2.2細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)：

第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的是英國(guó)學(xué)者胡克（RorbertHooke）。

?1665年，胡克用自制的顯微鏡（40-140倍）觀察棟樹(shù)軟木的薄片時(shí)發(fā)現(xiàn)“cellar”。

?1674年，荷蘭布商列文虎克（AntonyvanLeeuwenhoek）自制了高倍顯微鏡（300倍左右）觀察到池塘水

滴中的原生動(dòng)物、魚(yú)的紅細(xì)胞。

二、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立及其意義：

?所有的生物都是由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞組成的；

?細(xì)胞是生命的基本單位；

?一切細(xì)胞產(chǎn)自細(xì)胞。

2.3細(xì)胞的基本特征

一、細(xì)胞----生命活動(dòng)的基本單位

1.一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位；

2.細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位；

3.細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ)；

4.細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁；

5.細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生物進(jìn)化的起點(diǎn)。

二、細(xì)胞的基本共性

1.所有的細(xì)胞都具有相似的化學(xué)組成；

2.細(xì)胞有磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞膜;

3.細(xì)胞有相同的遺傳裝置;

4.一分為二的分裂方式。

2.4原核細(xì)胞與古核細(xì)胞

一、原核細(xì)胞的基本特點(diǎn)：

沒(méi)有明顯可見(jiàn)的細(xì)胞核，同時(shí)也沒(méi)有核膜和核仁，只有擬核（核區(qū)，類(lèi)核），進(jìn)化地位較低。遺傳信息

量少。內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是沒(méi)有分化為以膜為基礎(chǔ)的專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核。

二、古細(xì)菌：

又稱(chēng)為古核生物，常發(fā)現(xiàn)于極端環(huán)境中，如高溫、高鹽等。形態(tài)結(jié)構(gòu)和遺傳裝置機(jī)構(gòu)與原核細(xì)胞類(lèi)似,

有些分子進(jìn)化特征更接近真核細(xì)胞。

2.5真核細(xì)胞

一、真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系：

在亞顯微水平上，真核細(xì)胞可以劃分為3大基本結(jié)構(gòu)體系：

1.生物膜系統(tǒng)：其主要功能是進(jìn)行選擇性的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。同時(shí)，為生命的化學(xué)反應(yīng)提供

了表面，很多重要的酶定位在膜上。

2.遺傳信息傳遞與表達(dá)系統(tǒng)：遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞與表達(dá)系統(tǒng)是由DNA、RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)

合體。

3.細(xì)胞骨架系統(tǒng)：它是由一系列特異的結(jié)構(gòu)蛋白裝配而成的網(wǎng)架系統(tǒng)，對(duì)細(xì)胞形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理

排布起支架作用。

二、真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的比較：

三、植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較：

構(gòu)成動(dòng)物體與植物體的細(xì)胞均有基本相同的結(jié)構(gòu)體系與功能體系。二者共有的細(xì)胞器有：細(xì)胞膜、核

膜、染色質(zhì)、核仁、線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體等。

植物細(xì)胞具有某些特有細(xì)胞結(jié)構(gòu)：如細(xì)胞壁、液泡、葉綠體以及其他結(jié)構(gòu)。

動(dòng)物細(xì)胞具有中心粒，是植物細(xì)胞內(nèi)不常見(jiàn)到的。

2.6非細(xì)胞形態(tài)的生命體一病毒的基本知識(shí)

一、病毒的基本特征：

1.病毒很小，結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單；2.遺傳載體具有多樣性；3.徹底的寄生；4.病毒是以復(fù)制和裝配的方式進(jìn)

行增殖。

二、病毒的分類(lèi)：

1.根據(jù)病毒感染的宿主范圍，可將其分為動(dòng)物病毒、植物病毒與細(xì)菌病毒（噬菌體）等;

2.根據(jù)核酸類(lèi)型不同，病毒可分為DNA病毒與RNA病毒；

3.根據(jù)核殼體的形態(tài)，病毒可分為立體對(duì)稱(chēng)與螺旋對(duì)稱(chēng)兩種類(lèi)型。

三、病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖過(guò)程：

1.病毒識(shí)別與侵入細(xì)胞；病毒進(jìn)入細(xì)胞后，在細(xì)胞內(nèi)蛋白水解酶的作用下，衣殼裂解，釋放出病毒的

核酸。

2.病毒核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成。

3.病毒的裝配、成熟與釋放。

3細(xì)胞生物學(xué)研究方法

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞生物學(xué)研究所使用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用。

2.熟悉及了解：細(xì)胞生物學(xué)研究常用的模式生物及其優(yōu)點(diǎn)。

【教學(xué)內(nèi)容】

3.1細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法

一、顯微鏡發(fā)展簡(jiǎn)史

1590年制造出第一臺(tái)原始的顯微鏡。

1610年，意大利伽利略制造了具有物鏡、目鏡和鏡筒的復(fù)式顯微鏡。

1611年，開(kāi)普勒闡明了顯微鏡的基本原理。

1625年，法布爾首先提出顯微鏡（microscope）一詞。

1665年，英國(guó)羅伯特?胡克，制造出能放大40-140倍的顯微鏡。不久，荷蘭的安東尼?范?列文虎克制

作出放大率達(dá)300倍左右的顯微鏡，實(shí)現(xiàn)了歷史性的發(fā)明。

1684年前后，荷蘭學(xué)者惠更斯設(shè)計(jì)并制造出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且效果較好的雙透鏡目鏡一一惠更斯目鏡。

19世紀(jì)中葉，恩斯特?阿貝提出了顯微鏡的完善理論。

1902年，艾夫斯奠定了現(xiàn)代雙目鏡的基本系統(tǒng)。

20世紀(jì)30年代，第一架電子顯微鏡誕生，標(biāo)志著生物學(xué)家得以從亞顯微水平上重新認(rèn)識(shí)細(xì)胞。

二、顯微鏡的分類(lèi)

（一）根據(jù)所用透鏡數(shù)目

單式顯微鏡：只使用單一透鏡的顯微鏡。

復(fù)式顯微鏡：由目鏡和物鏡所共同組成的顯微鏡。

（二）根據(jù)結(jié)構(gòu)不同

正置顯微鏡和倒置顯微鏡

三、顯微技術(shù)的基本概念

1、分辨率(resolution)

能清楚地分辨被檢物體細(xì)微結(jié)構(gòu)最小距離的能力，稱(chēng)為分辨率也稱(chēng)分辨力。

2、綜合倍率

對(duì)于復(fù)式顯微鏡其放大倍數(shù)就是綜合倍率，是指物鏡倍率與目鏡倍率的乘積。

3.2細(xì)胞化學(xué)技術(shù)

一、酶細(xì)胞化學(xué)原理與方法

1、概念

通過(guò)酶對(duì)特異底物的反應(yīng)并顯色來(lái)檢測(cè)酶在器官、組織和細(xì)胞內(nèi)的分布及酶活性強(qiáng)弱的一種技術(shù)。

2、原理

將酶與特異性底物共同孵育，然后使產(chǎn)物與顯色劑反應(yīng)生成熒光分子、有色可溶性化合物、有色沉淀

或高電子密度沉淀。

二、免疫細(xì)胞化學(xué)原理與方法

三、原位雜交技術(shù)

原位雜交技術(shù)(insituhybridization,ISH)：在不破壞細(xì)胞或細(xì)胞器的情況下，用核酸探針檢測(cè)特定核

甘酸序列在染色體/組織上的精確位置的技術(shù)。

3.3細(xì)胞及其組分的分級(jí)分離與分析

一、細(xì)胞的分離與純化

操作過(guò)程中必須遵守的原則：

①保持分離溶液與細(xì)胞等滲，且具有一定的緩沖能力。

②分離體系保持低溫，以降低細(xì)胞的代謝活動(dòng)。

③所用的試劑、器皿需要高壓滅菌或過(guò)濾除菌，達(dá)到分離過(guò)程是無(wú)菌操作。

(一)流式細(xì)胞儀

流式細(xì)胞儀(flowcytometer)也稱(chēng)為熒光激活細(xì)胞分選儀：是從多細(xì)胞懸液中分離目的細(xì)胞的精密儀

器。一般由液流系統(tǒng)、激發(fā)光器件、信號(hào)檢測(cè)和控制系統(tǒng)四部分組成。

(二)免疫磁珠法

(三)細(xì)胞電泳

原理：在一定PH值下細(xì)胞表面帶有凈的正或負(fù)電荷，能在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生泳動(dòng)。

各種細(xì)胞或處于不同生理狀態(tài)的同種細(xì)胞荷電量有所不同，故在一定的電場(chǎng)中的泳動(dòng)速度不同。

用途：檢測(cè)細(xì)胞生理狀態(tài)、分離不同種類(lèi)的細(xì)胞。

二、細(xì)胞組分的分級(jí)分離

細(xì)胞組分分級(jí)分離法：指根據(jù)細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的比重、大小不同，以及它們?cè)谕浑x心場(chǎng)內(nèi)的沉降速

度的差異，利用不同介質(zhì)和不同轉(zhuǎn)速的離心手段，將細(xì)胞內(nèi)亞細(xì)胞組分及各種生物分子分級(jí)分離出來(lái)的方

法。

在細(xì)胞組分的分級(jí)分離前，首先破碎細(xì)胞，制備細(xì)胞勻漿液。

方法：超聲振蕩、低滲處理、壓力破碎、機(jī)械破碎或研磨等。

三、細(xì)胞組分的顯色分析

細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、酶、糖類(lèi)、脂類(lèi)等物質(zhì)，利用一些顯色劑與所檢測(cè)物質(zhì)中的一些特殊基團(tuán)特異

性結(jié)合，顯現(xiàn)出顏色來(lái)判斷含量和分布的技術(shù)。

3.4細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞制藥工程

一、細(xì)胞培養(yǎng)概述

（一）細(xì)胞培養(yǎng)的概念

細(xì)胞培養(yǎng)（cellculture）：指在無(wú)菌條件下，從活體內(nèi)取出組織或細(xì)胞，分散成單個(gè)細(xì)胞或直接以單細(xì)胞

生物為起始點(diǎn)，模擬其在體內(nèi)的生理環(huán)境，在體外適宜的條件（無(wú)菌、培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)適當(dāng)、溫度適宜等）下、

使細(xì)胞繼續(xù)生存、生長(zhǎng)、增殖，并維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。

（二）細(xì)胞培養(yǎng)的基本條件

（三）細(xì)胞培養(yǎng)的基本方式

細(xì)胞培養(yǎng)的方式可以根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)方式的不同分為兩類(lèi)：

1.貼壁培養(yǎng)：細(xì)胞在盛有培養(yǎng)液的器皿中貼壁平展生長(zhǎng)，形成單層細(xì)胞層，如上皮細(xì)胞、Hela細(xì)胞等。

2.懸浮培養(yǎng)：細(xì)胞不貼附于支持物上，呈懸浮生長(zhǎng)狀態(tài)，胞體常呈滿圓球狀，如白血病細(xì)胞、淋巴細(xì)

胞、骨髓細(xì)胞。

（四）細(xì)胞培養(yǎng)的類(lèi)型

原代培養(yǎng)：直接從體內(nèi)取出組織或細(xì)胞后進(jìn)行的首次細(xì)胞培養(yǎng)。

傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細(xì)胞在生長(zhǎng)一定時(shí)間以后，就會(huì)由于營(yíng)養(yǎng)成分的消耗、代謝產(chǎn)物的積累以及接

觸抑制等因素而停止生長(zhǎng)，因此需將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分散后，按照一定比例轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)或幾個(gè)新的培

養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，這樣的培養(yǎng)就稱(chēng)為傳代培養(yǎng)。

二、細(xì)胞工程制藥的主要技術(shù)與發(fā)展

細(xì)胞工程：指以細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以細(xì)胞為單位，按照人們的意愿，應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物

學(xué)等理論和技術(shù)，有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)、操作，使細(xì)胞的某些遺傳特性發(fā)生定向改變，達(dá)到改良或創(chuàng)造新品

種的目的，以及使細(xì)胞增加或重新獲得產(chǎn)生某種特定產(chǎn)物的能力，從而在離體條件下進(jìn)行大量培養(yǎng)、增殖,

并提取出對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)。

細(xì)胞工程制藥：是細(xì)胞工程技術(shù)在制藥工業(yè)方面的應(yīng)用，如單克隆抗體。

3.5研究細(xì)胞生物學(xué)的模式生物

一、模式生物的特點(diǎn)：

個(gè)體較小、容易培養(yǎng)、操作簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)繁殖快。

二、細(xì)胞生物學(xué)常用的模式生物有：

噬菌體、大腸桿菌、酵母、四膜蟲(chóng)、黏蟲(chóng)、爪蟾、海膽、擬南芥、線蟲(chóng)、果蠅、斑馬魚(yú)和小鼠等。

4細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面

【教學(xué)目的與要求】

1.熟悉：生物膜的結(jié)構(gòu)模型。

2.掌握：生物膜的組成成分、細(xì)胞質(zhì)膜的基本特征與功能等基本知識(shí)。

【教學(xué)內(nèi)容】

4.1細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分

生物膜(biomembrane)：細(xì)胞的所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱(chēng)，包括細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)的膜。生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生

命活動(dòng)重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一。

一、細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型

ErnestOverton于1895年發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì)很容易透過(guò)植物的細(xì)胞膜，而不溶于脂肪的物質(zhì)不

易透過(guò)細(xì)胞膜，因此推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類(lèi)物質(zhì)組成。

1.“三明治式”結(jié)構(gòu)模型：

Gorter&Grendel于1925年用有機(jī)溶劑提取了人的紅細(xì)胞質(zhì)膜的膜質(zhì)成分，將其鋪展在水面，測(cè)出膜

脂展開(kāi)的面積二倍于細(xì)胞表面積，因此推測(cè)細(xì)胞膜有雙層脂分子組成。

隨后，人們發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油-水界面表面張力低得多，因此，Davision&Danielli推測(cè)質(zhì)膜中

含有蛋白質(zhì)成分，并提出“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三明治式質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型。

2.單位膜模型(unitmembranemodel)：

J.D.Robertson于1959年根據(jù)電子顯微鏡觀察的結(jié)果提出所有的生物膜都是由“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”

的單位膜構(gòu)成。

3.流動(dòng)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)：

SJSinger和GNicolson于1972年提出，生物膜是由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)構(gòu)成，膜蛋白和膜脂均可

側(cè)向運(yùn)動(dòng)，膜蛋白是結(jié)合到膜的表面或鑲嵌于脂雙分子層中，是不對(duì)稱(chēng)分布的。

4.脂筏模型（lipidraftsmodel）：

Simons于1988年提出了對(duì)膜流動(dòng)性的新的理解。該模型認(rèn)為在甘油磷脂為主體的生物膜上，膽固醇、

鞘磷脂等富集區(qū)域形成相對(duì)有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”一樣載著執(zhí)行某些特定生物學(xué)功能

的各種膜蛋白。

二、目前對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)

1.脂雙分子層組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)：

具極性頭和非極性尾部的磷脂分子，在水中具有自發(fā)形成封閉膜系統(tǒng)的性質(zhì)；尾部相對(duì)，極性頭部朝

外。

2.蛋白質(zhì)鑲嵌：

鑲嵌于其中或表面；分布不對(duì)稱(chēng)、類(lèi)型不同，賦予生物膜各自的特性與功能。

3.膜蛋白及其它生物大分子的存在及相互作用，限制了膜蛋白、膜脂的流動(dòng)性，形成了特定結(jié)構(gòu)及功

能的膜。

4.在細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂等整個(gè)生命活動(dòng)中，生物膜在三維空間上可出現(xiàn)彎曲、折疊、延伸等改變，處于

不斷的動(dòng)態(tài)變化中。

三、生物膜的化學(xué)組成

膜脂、膜蛋白

4.2細(xì)胞膜基本特征與功能

流動(dòng)性：膜脂及膜蛋白的流動(dòng)性。

不對(duì)稱(chēng)性：內(nèi)外兩側(cè)的面上，膜脂種類(lèi)分布不對(duì)稱(chēng)，外在膜蛋白和膜內(nèi)在蛋白分布不對(duì)稱(chēng)。

一、膜的流動(dòng)性

（一）膜脂的流動(dòng)性

影響膜脂流動(dòng)性的因素：

1.脂肪酸鏈的飽和程度：不飽和程度越高，流動(dòng)性越大；

2.脂肪酸鏈的長(zhǎng)度：長(zhǎng)鏈脂肪酸相變溫度越高，流動(dòng)性越差；

3.膽固醇：膽固醇起雙重調(diào)節(jié)作用；

4.其他因素：如溫度、酸堿度和離子強(qiáng)度等。

（二）膜蛋白的流動(dòng)性

熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)：分別將帶有綠色熒光、能與人體細(xì)胞膜上HLA抗原特異性結(jié)合的抗體和帶

有紅色熒光、能與小鼠細(xì)胞膜上H-2抗原特異性結(jié)合的抗體放入細(xì)胞培養(yǎng)液中，對(duì)人、鼠細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記，

然后用滅活的仙臺(tái)病毒介導(dǎo)兩種細(xì)胞融合。

(三)膜脂和膜蛋白運(yùn)動(dòng)速率的檢測(cè)

熒光漂白恢復(fù)技術(shù)：是使用親脂性或親水性的熒光分子，如熒光素、綠色熒光蛋白等標(biāo)記蛋白或脂質(zhì)，

用于檢測(cè)所標(biāo)記分子在活體細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)部運(yùn)動(dòng)及其遷移速率。

原理：利用高能激光照射細(xì)胞的某一特定區(qū)域，使該區(qū)域內(nèi)標(biāo)記的熒光分子不可逆的淬滅，這一區(qū)域

稱(chēng)熒光漂白(photobleaching)區(qū)。由于膜的流動(dòng)性，周?chē)瞧讌^(qū)熒光分子不斷向光漂白區(qū)遷移。結(jié)果使

熒光漂白區(qū)的熒光強(qiáng)度逐漸地回復(fù)到原有水平。

二、膜的不對(duì)稱(chēng)性

膜脂和膜蛋白在生物膜上呈不對(duì)稱(chēng)分布：

同一種膜脂在脂雙層中的分布不同；

同一種膜蛋白在脂雙層中的分布都有特定的方向或拓?fù)鋵W(xué)特征；

糖脂和糖蛋白的糖基部分均位于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)。

三、膜骨架

指細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)與膜蛋白相連的、由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。它參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)

膜完成多種生理功能。

四、細(xì)胞膜的功能

為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；

選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸，包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除，其中伴隨著能量的傳遞；

提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)，并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞；

為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn)，使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行；

介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接；并參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。

很多膜蛋白可做為疾病治療的藥物靶標(biāo)。

5物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

【教學(xué)目的與要求】

掌握物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)牟煌绞胶蜕飳W(xué)意義，參與運(yùn)輸?shù)母鞯鞍追肿又g相互作用的模式以及胞吞胞

吐的作用機(jī)制和功能。

【教學(xué)內(nèi)容】

細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的三種途徑：被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞與胞吐作用。

5.1膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

一、脂雙層的不透性和膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

活細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度是明顯不同。內(nèi)外濃度差異主要由兩種機(jī)制調(diào)控：

(1)取決于一套特殊的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性；

(2)取決于質(zhì)膜本身的脂雙層所具有的疏水性特征。

(一)載體蛋白及其功能

載體蛋白幾乎存在于所有類(lèi)型的生物膜上，屬于多次跨膜蛋白。每一種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子

結(jié)合，通過(guò)一系列的構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。

(二)通道蛋白及其功能

通道蛋白的分類(lèi)：

(1)離子通道(ionchannel)：目前大多數(shù)通道蛋白都是離子通道。對(duì)離子的選擇性取決于通道的直

徑、形狀以及通道內(nèi)帶電荷氨基酸的分布，只有大小和電荷適宜的離子才能通過(guò)。

(2)孔蛋白(porin)：選擇性低，能通過(guò)較大的分子。

(3)水孔蛋白(Aquaporin)：水分子的跨膜通道。

二、小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸類(lèi)型

根據(jù)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是否需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與以及細(xì)胞是否提供能量，跨膜運(yùn)輸分為：簡(jiǎn)單擴(kuò)散、被動(dòng)運(yùn)輸

(協(xié)助擴(kuò)散)和主動(dòng)運(yùn)輸。

(一)簡(jiǎn)單擴(kuò)散(simplediffusion)

小分子物質(zhì)以熱自由運(yùn)動(dòng)的方式順著電化學(xué)梯度或濃度梯度直接通過(guò)脂雙層進(jìn)出細(xì)胞，不需要能量也

無(wú)需膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助。

(二)被動(dòng)運(yùn)輸(passivetransport)

指溶質(zhì)順著電化學(xué)梯度或濃度梯度，在膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助下的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式，又叫協(xié)助擴(kuò)散。

(三)主動(dòng)運(yùn)輸(activetransport)

由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度或濃度梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。

根據(jù)能量來(lái)源不同，可分為：由ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動(dòng)泵)、間接提供能量(協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或

偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)和光驅(qū)動(dòng)泵。

5.2ATP驅(qū)動(dòng)泵與主動(dòng)運(yùn)輸

ATP驅(qū)動(dòng)泵：ATP驅(qū)動(dòng)泵將ATP水解生成ADP和無(wú)機(jī)磷(Pi),并利用釋放的能量將小分子物質(zhì)和離

子進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，因此又被稱(chēng)為ATPase。

正常情況下，ATPase不能單獨(dú)水解ATP,而是將ATP的水解與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)緊密偶聯(lián)在一起。

根據(jù)泵蛋白的結(jié)構(gòu)和功能特性，ATP驅(qū)動(dòng)泵可分為4類(lèi)：P型泵、V型質(zhì)子泵、F型質(zhì)子泵和ABC超

家族。

5.3胞吞作用與胞吐作用

真核細(xì)胞完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，以維持正常的代謝活動(dòng)。又稱(chēng)膜泡運(yùn)輸或批量運(yùn)輸

（bulktransport）o屬于主動(dòng)運(yùn)輸。

胞吞作用：通過(guò)細(xì)胞膜內(nèi)陷形成囊泡，將外界物質(zhì)（生物大分子、顆粒性物質(zhì)或液體）裹進(jìn)并輸入細(xì)

胞的過(guò)程。

胞吐作用：將細(xì)胞內(nèi)合成的生物分子（蛋白質(zhì)、脂類(lèi)）和代謝物以分泌泡的形式與質(zhì)膜融合而將內(nèi)含

物分泌到細(xì)胞表面或細(xì)胞外的過(guò)程。

一、胞吞作用的類(lèi)型

胞吞時(shí)質(zhì)膜內(nèi)陷脫落形成的囊泡，稱(chēng)胞吞泡（endocyticvesicle）?

根據(jù)胞吞泡形成的分子機(jī)制不同和胞吞泡的大小差異，胞吞作用可分為兩種類(lèi)型：吞噬作用和胞飲作

用。

（一）吞噬作用

概念：細(xì)胞吞入較大的固體顆?；蚍肿訌?fù)合物（直徑可達(dá)數(shù)微米），如細(xì)菌、無(wú)機(jī)塵粒、細(xì)胞碎片等物

質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為吞噬作用（phagocytosis）。一類(lèi)特殊的胞吞作用。通過(guò)吞噬作用形成的胞吞泡叫做吞噬體。

過(guò)程：被吞噬顆粒首先吸附在細(xì)胞表面，經(jīng)吸附區(qū)質(zhì)膜內(nèi)陷最終形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)成為吞噬體或

吞噬泡。吞噬泡最終與溶酶體結(jié)合而被分解。

細(xì)胞：廣泛存在于原生動(dòng)物，高等動(dòng)物細(xì)胞比較少見(jiàn)，主要是一些特殊細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)

胞和單核細(xì)胞等，主要參與免疫防御及清除細(xì)胞碎片的功能。

（二）胞飲作用

概念：細(xì)胞吞入大分子溶質(zhì)或極微小顆粒物質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為胞飲作用（pinocytosis）。

過(guò)程：溶質(zhì)分子首先吸附在細(xì)胞表面，經(jīng)吸附區(qū)質(zhì)膜內(nèi)陷最終形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)成為胞飲體或胞

飲小泡。吞噬泡最終與溶酶體結(jié)合而被分解。

細(xì)胞：胞飲作用發(fā)生于幾乎所有類(lèi)型的真核細(xì)胞中。

分類(lèi)：網(wǎng)格蛋白依賴的胞吞作用、胞膜窖依賴的胞吞作用、大型胞飲作用以及非網(wǎng)格蛋白/胞膜窖依

賴的胞吞作用。

二、胞吞作用與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

三、胞吐作用

概念：細(xì)胞內(nèi)某些物質(zhì)由膜包被形成小泡，從細(xì)胞內(nèi)部逐步移到質(zhì)膜下方，小泡膜與質(zhì)膜融合，最終

把物質(zhì)排到細(xì)胞外的過(guò)程。

類(lèi)型：（1）組成型胞吐作用（固有分泌）

(2)調(diào)節(jié)型胞吐作用(受調(diào)分泌)

對(duì)象：激素、酶類(lèi)、抗體以及未消化的食物殘?jiān)?/p>

過(guò)程：分泌物形成-移位-近質(zhì)膜-融合與分泌。

6線粒體與葉綠體

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：兩種重要的產(chǎn)能細(xì)胞器一線粒體和葉綠體的基本結(jié)構(gòu)特征、主要功能與產(chǎn)能的功能機(jī)制；線

粒體及葉綠體的起源學(xué)說(shuō)。

2.了解：線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生化特征及其相關(guān)疾病。

3.熟悉：ATP合成酶的作用機(jī)制(結(jié)合變化機(jī)制)。

【教學(xué)內(nèi)容】

6.1線粒體與氧化磷酸化

1890年，R.Altaman在動(dòng)物細(xì)胞發(fā)現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu)，命名為生命小體(bioblast)□

1898年，Benda將這種顆命名為mitochondriono

1904年，Meves在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了線粒體。

至20世紀(jì)50年代，證實(shí)三竣酸循環(huán)，氧化磷酸化和脂肪酸氧化等重要的能量代謝過(guò)程均發(fā)生在線粒

體中?，F(xiàn)在線粒體的結(jié)構(gòu)和功能的研究已經(jīng)深入到分子水平。

一、線粒體的基本形態(tài)及動(dòng)態(tài)特征

(-)線粒體的形態(tài)、分布及數(shù)目

形狀：線粒體一般呈顆粒狀或短線狀。

化學(xué)組成：蛋白質(zhì)和脂類(lèi)。

大?。阂话阒睆?.3?1叩1,長(zhǎng)度1.5?3.0國(guó)11,在胰臟外分泌細(xì)胞中可長(zhǎng)達(dá)10?20叩1,稱(chēng)巨線粒體。

數(shù)量及分布：植物細(xì)胞少于動(dòng)物細(xì)胞；通常結(jié)合在微管上，分布在細(xì)胞功能旺盛的區(qū)域。線粒體的數(shù)

目呈動(dòng)態(tài)變化并接受調(diào)控。

(二)線粒體的融合和分裂

這種現(xiàn)象是線粒體形態(tài)調(diào)控的基本方式，也是線粒體數(shù)目調(diào)控的基礎(chǔ)。

多個(gè)線粒體融合可形成較大體積的線條狀或片層狀線粒體，后者也可以分裂形成較小體積的顆粒狀線

粒體。

二、線粒體的超微結(jié)構(gòu)

線粒體(mitochondrion)是由兩層單位膜套疊而成的封閉的囊狀結(jié)構(gòu)。

包括：外膜(outermembrane)、內(nèi)膜(innermembrane)、膜間隙(intermembrane)和基質(zhì)(matrix)

四個(gè)功能區(qū)隔。

三、線粒體的功能

線粒體的主要功能是氧化磷酸化，合成ATP,為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。

6.2葉綠體

一、葉綠體(Chloroplast)的基本形態(tài)及動(dòng)態(tài)特征

(一)葉綠體的形態(tài)、分布及數(shù)目

葉綠體與線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)比較：

葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成崎；內(nèi)膜不含電子傳遞鏈；除了膜間隙、基質(zhì)外，還有類(lèi)囊體；捕光系統(tǒng)、

電子傳遞鏈和ATP合成酶都位于類(lèi)囊體膜上。

形態(tài)：葉綠體體積較大，比線粒體大，借助普通光學(xué)顯微鏡的中低倍物鏡即可觀察；葉綠體呈凸透鏡

或鐵餅狀；一些低等植物中，帶狀、杯狀、星形、板狀。

大小：差別很大，直徑為5-10um,厚2-4um；

分布：葉綠體分布在細(xì)胞質(zhì)膜與液泡間薄層的細(xì)胞質(zhì)中，平層排列；

數(shù)目：差別很大，高等植物的葉肉細(xì)胞含20-200個(gè)葉綠體；

(二)葉綠體的分化與去分化

質(zhì)體(plastid)：植物細(xì)胞中特有的一類(lèi)膜結(jié)合細(xì)胞器的總稱(chēng)，這類(lèi)細(xì)胞器都是由共同的前體，前質(zhì)體

(proplatid)分化發(fā)育而來(lái)。

葉綠體分化的表現(xiàn)：

在形態(tài)上，體積增大、形成內(nèi)膜系統(tǒng)、積累葉綠素。

在生化及分子水平上，合成和運(yùn)輸葉綠體功能所需的酶、蛋白質(zhì)及大分子等。

葉綠體的去分化：

在特定情況下，葉肉細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成愈傷組織時(shí)，葉綠體發(fā)生去分化再次形成原質(zhì)體。

二、葉綠體(Chloroplast)的超微結(jié)構(gòu)

電鏡下，葉綠體是由雙層單位膜圍成的細(xì)胞器，由被膜、類(lèi)囊體、基質(zhì)三部分組成。

7細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組成、特點(diǎn)與主要功能。

2.熟悉：細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的組成、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。

【教學(xué)內(nèi)容】

7.1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能

概念：真核細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，占據(jù)著細(xì)胞膜內(nèi)、細(xì)胞核外的細(xì)胞內(nèi)空

間。

成分：70%的水、溶于其中的離子以及以可溶性蛋白質(zhì)為主的大分子。

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能：

1.為蛋白質(zhì)和某些脂肪酸的合成提供場(chǎng)所。

2.與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能。

3.維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等。

4.膜相系統(tǒng)使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生區(qū)室化，促進(jìn)生化反應(yīng)高效有序地進(jìn)行。

5.蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解。

7.2內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能

內(nèi)膜系統(tǒng)是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、胞內(nèi)體、分泌泡等膜結(jié)合細(xì)胞器；這些膜在結(jié)構(gòu)、

功能乃至發(fā)生上是彼此相互關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)整體；

不包括線粒體，葉綠體等其它膜包被的細(xì)胞器。

一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（EndoplasmicReticulum,ER）

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由封閉的膜系統(tǒng)及其形成的腔構(gòu)成的相互溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它從核膜延伸至細(xì)胞質(zhì)中，靠近細(xì)

胞質(zhì)內(nèi)側(cè)。

?ER的膜占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半。

?所包圍的體積占細(xì)胞總體積的10%。

（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類(lèi)型

按照核糖體結(jié)合狀態(tài)，可將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩種類(lèi)型：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)包括粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（sER）兩種類(lèi)型；

rER的形態(tài)主要為扁平囊狀，膜上結(jié)合核糖體，腔內(nèi)有特殊可溶性蛋白；

sER的形態(tài)主要為小管、小泡，膜表面沒(méi)有核糖體結(jié)合；

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的合成有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，蛋白質(zhì)、脂類(lèi)代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)比較發(fā)達(dá)。

（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能

蛋白質(zhì)合成、脂類(lèi)的合成、蛋白質(zhì)的修飾與加工、新生多肽鏈的折疊與裝配、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能。

二、高爾基體（Golgibody）

高爾基體是由一層單位膜構(gòu)成，由大小不一、形態(tài)多變的囊泡體系組成的，在生長(zhǎng)的不同階段都有很

大的變化。

（一）高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和極性

根據(jù)高爾基體的各部膜囊特有的成分，可用電鏡組織化學(xué)染色方法對(duì)高爾基體的結(jié)構(gòu)組分作進(jìn)一步分

析，常用的4種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)是：嗜鉞反應(yīng)的高爾基體cis面膜囊；煙酰胺腺喋吟二核昔磷酸酶（NADP

酶）的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，顯示高爾基體中間幾層扁平膜囊。焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，顯示

trans面1?2層膜囊；胞喀嘎單核甘酸酶（CMP酶）或酸性磷酸酶的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，顯示靠近trans面上

的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。

（二）高爾基體的功能

1.高爾基體的主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)與包裝；

2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的一些脂類(lèi)也通過(guò)高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體膜運(yùn)輸；

3.高爾基體是細(xì)胞內(nèi)糖類(lèi)合成的工廠。

三、溶酶體（lysosome）

是一種外有單位膜、內(nèi)含有多種酸性水解酶類(lèi)的囊泡狀細(xì)胞器，其主要功能是行使細(xì)胞內(nèi)消化作用。

細(xì)胞的“消化器官”、“清道夫

（一）溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類(lèi)型

溶酶體是一種異質(zhì)性細(xì)胞器，即指溶酶體的形態(tài)大小不同，其中所含水解酶也有很大不同。

根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段，可將溶酶體分為：初級(jí)溶酶體、次級(jí)溶酶體和殘質(zhì)體。

（二）溶酶體的功能一消化作用

1.清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老和死亡的細(xì)胞；

2.防御功能：某些細(xì)胞特有的功能；

3.其他功能：作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)；參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)；某些特定細(xì)胞編程性

死亡及周?chē)?xì)胞清除；精子的頂體反應(yīng)。

8蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：核糖體的結(jié)構(gòu)特征和功能、多聚核糖體的概念。

2.熟悉：分泌蛋白合成的模型-信號(hào)假說(shuō)的基本內(nèi)容。

3.了解：蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程。

【教學(xué)內(nèi)容】

8.1核糖體的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)

核糖體(ribosome)是一種核糖核蛋白顆粒，是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器，其功能是按照mRNA的指令由

氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。

一.核糖體的基本類(lèi)型與化學(xué)組成

核糖體的基本類(lèi)型：

附著核糖體(合成分泌性蛋白、膜蛋白、可溶性駐留蛋白、溶酶體酶蛋白)

游離核糖體(合成細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)蛋白或某些特殊蛋白)

原核細(xì)胞核糖體

真核細(xì)胞核糖體

兩種主要類(lèi)型的核糖體：

?原核細(xì)胞的核糖體：

沉降系數(shù)為70S,分子量為2.5x106,由50S和30S兩個(gè)亞基組成。

?真核細(xì)胞的核糖體：

沉降系數(shù)是80S,分子量為4.2x106,由60S和40S兩個(gè)亞基組成。

二.核糖體的化學(xué)組成

三.核糖體結(jié)構(gòu)與功能的分析方法

離子交換樹(shù)脂可分離純化各種r蛋白；純化的r蛋白與純化的rRNA進(jìn)行核糖體的重組裝，顯示核糖

體中r蛋白與rRNA的結(jié)構(gòu)關(guān)系；雙向電泳技術(shù)可顯示出E.coli核糖體在裝配各階段中，與rRNA結(jié)合的

蛋白質(zhì)的類(lèi)型；雙功能的交聯(lián)劑和雙向電泳分離可用于研究r蛋白在結(jié)構(gòu)上的相互關(guān)系。

四.核糖體結(jié)構(gòu)

大亞單位:半圓形，三個(gè)突起，中央有一凹陷；

小亞單位：長(zhǎng)條形，1/3處有一縊痕。

8.2多核糖體與蛋白質(zhì)合成

一.多核糖體

多聚核糖體(polyribosome)：核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能，而是由多個(gè)甚至幾十個(gè)核

糖體串連在一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成，這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與mRNA

的聚合體稱(chēng)為多聚核糖體。

mRNA越長(zhǎng)，合成的多肽相對(duì)分子質(zhì)量越大，核糖體的數(shù)目也就越多。

二.蛋白質(zhì)的合成

核糖體最重要的生物學(xué)功能在于進(jìn)行蛋白質(zhì)的生物合成。在此過(guò)程中，mRNA,rRNA和tRNA、能

量分子以及多種蛋白質(zhì)因子的參與下，經(jīng)歷起始復(fù)合物的形成、肽鏈的延伸以及肽鏈的終止等三個(gè)大的階

段，進(jìn)行蛋白質(zhì)合成過(guò)程。值得注意的是，新近觀點(diǎn)認(rèn)為，蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，轉(zhuǎn)肽酶的化學(xué)本質(zhì)并非蛋

白質(zhì)，而是rRNA,由此提出了核酶的概念，這是對(duì)傳統(tǒng)酶學(xué)理論的重大挑戰(zhàn)。

三.核糖體與RNA世界

（一）核糖體的本質(zhì)是核酶

核酶是指一類(lèi)具有催化活性的RNA分子。

（二）RNA世界與生命起源

三種生物大分子，只有RNA既具有信息載體。功能又具有酶的催化功能。因此，推測(cè)RNA可能是

生命起源中最早的生物大分子。

核酶（ribozyme）：具有催化作用的RNA。由RNA催化產(chǎn)生了蛋白質(zhì)。

8.3細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選

一.信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)

新合成蛋白質(zhì)的N-末端有一段信號(hào)序列，叫信號(hào)肽，其作用是將肽鏈在合成過(guò)程中引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

上，并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成蛋白質(zhì)合成，信號(hào)序列本身則在蛋白質(zhì)合成完成前在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被切除。

二.蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)的基本途徑與類(lèi)型

核基因編碼的蛋白質(zhì)的分選大體可分為以下兩條途徑：

1.后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)運(yùn)輸途徑；2.共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)運(yùn)輸途徑。

8.4細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸

一.膜泡運(yùn)輸?shù)母庞^

細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸需要多種轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡參與，根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡表面包被蛋白的不同，目前發(fā)現(xiàn)三種不同類(lèi)型

的包被小泡：網(wǎng)格蛋白/接頭蛋白有被小泡、COPII有被小泡、COPI有被小泡。

二.膜泡運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵步驟

1.供體膜的出芽，裝配和斷裂，形成不同的包被轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡；

2.在細(xì)胞內(nèi)由馬達(dá)蛋白驅(qū)動(dòng)、以微管為軌道的膜泡運(yùn)輸；

3.轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡與特定靶膜的錨定與融合。

三.細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝

生物大分子的組裝方式：

1.自我裝配：裝配信息存在于大分子復(fù)合物亞基本身；

2.協(xié)助裝配：除了大分子復(fù)合物亞基，還需其他組分；

3.直接裝配：某些亞基直接裝配到預(yù)先形成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上；

4.結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)體系裝配。

9細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞通訊的基本概念和基本作用方式，細(xì)胞信號(hào)分子的分類(lèi)，第二信使的概念；

2.熟悉：細(xì)胞識(shí)別和細(xì)胞信號(hào)通路的基本概念；

3.了解：分子開(kāi)關(guān)的概念與生理功能。

【教學(xué)內(nèi)容】

9.1細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概述

細(xì)胞通訊：一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息，通過(guò)介質(zhì)（配體）傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，并與該靶細(xì)胞相應(yīng)受體相互

作用，再通過(guò)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，產(chǎn)生相應(yīng)的生理生化變化和生物學(xué)效應(yīng)的過(guò)程反應(yīng)。

—.細(xì)胞通訊

細(xì)胞通訊的三種方式：

1.分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行的通訊

2,通過(guò)細(xì)胞接觸進(jìn)行的通訊

3.通訊連接：間隙連接和胞間連絲（交換小分子）

二.信號(hào)分子與受體

（一）信號(hào)分子一細(xì)胞的信息載體

種類(lèi)繁多，包括化學(xué)信號(hào)如激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)等，以及物理信號(hào)諸如聲、光、電和溫度變化

等。

各種化學(xué)信號(hào)根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)通?？煞譃槿?lèi)：

1.氣體性信號(hào)分子：

NO、CO—自由擴(kuò)散一進(jìn)入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶（鳥(niǎo)甘酸環(huán)化酶）產(chǎn)生第二信使cGMP--參與體內(nèi)生

理過(guò)程一影響細(xì)胞行為。

2.疏水性信號(hào)分子：

主要是留類(lèi)激素和甲狀腺素，是血液中長(zhǎng)效信號(hào)。

這類(lèi)親脂性分子小、疏水性強(qiáng)，可穿過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜一進(jìn)入細(xì)胞一與細(xì)胞內(nèi)核受體結(jié)合一調(diào)節(jié)基因表達(dá)。

3.親水性信號(hào)分子：

包括神經(jīng)遞質(zhì)、局部介質(zhì)和大多數(shù)蛋白類(lèi)激素一它們不能穿過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜，只能與靶細(xì)胞膜表面受體結(jié)

合。

（二）受體（receptor）

指能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某些配體并能引起一系列生物學(xué)效應(yīng)的生物大分子。

?多為糖蛋白

?少數(shù)為糖脂，也有二者的復(fù)合物

根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和受體蛋白類(lèi)型的不同，細(xì)胞表面受體分三類(lèi)：

（1）離子通道受體

是指受體本身既有信號(hào)結(jié)合位點(diǎn)，又是離子通道，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需中間步驟。

（2）G蛋白偶聯(lián)受體

最大的一類(lèi)細(xì)胞表面受體，普遍存在于真核細(xì)胞表面。信號(hào)分子結(jié)合受體后由G蛋白介導(dǎo)激活靶蛋

白（酶或離子通道），在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，再通過(guò)信號(hào)傳遞，引起一系列生物效應(yīng)。

（3）酶聯(lián)受體

受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域具有酶活性，自身是酶，與信號(hào)分子結(jié)合即被活化，引起靶細(xì)胞中某些蛋白質(zhì)磷酸化。

這類(lèi)受體的信號(hào)主要與細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂有關(guān)。

（三）第二信使

大多數(shù)激素類(lèi)信號(hào)分子不能直接進(jìn)入細(xì)胞，只能通過(guò)同細(xì)胞表面受體結(jié)合后進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，通常把細(xì)

胞外的信號(hào)稱(chēng)為第一信使，而把在細(xì)胞感受信號(hào)后，通過(guò)細(xì)胞表面受體轉(zhuǎn)換而來(lái)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)稱(chēng)為第二信

使（在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的非蛋白類(lèi)小分子）。

9.2細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞

一.細(xì)胞內(nèi)核受體及其對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)

二.NO作為氣體信號(hào)分子進(jìn)入靶細(xì)胞直接與酶結(jié)合

9.3G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

一.G蛋白（三聚體GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白）偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活

特點(diǎn)：①由a、p、丫亞基組成的異聚體，p和丫亞基總是緊密結(jié)合在一起作為一個(gè)功能單位G階；

②具有GTP酶（GTPase）的活性，能結(jié)合GTP或GDP；③其本身的構(gòu)象改變可活化效應(yīng)蛋白。

分類(lèi)：刺激性G蛋白Gs、抑制性G蛋白Gi

二.G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路

配體與受體結(jié)合后，需要與G蛋白的激活相偶聯(lián),進(jìn)而將信號(hào)傳與下游的靶蛋白時(shí)，在胞內(nèi)產(chǎn)生第二

信使。

根據(jù)引起的級(jí)聯(lián)反應(yīng)的不同，分為：

?cAMP信號(hào)通路

?磷脂酰肌醇信號(hào)通路

9.4酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路

通常與酶連接的細(xì)胞表面受體又稱(chēng)為催化性受體，目前已知的這類(lèi)受體都是跨膜蛋白。

類(lèi)型：

?受體酪氨酸激酶(Receptortyrosinekinase)；表皮生長(zhǎng)因子受體(Epidermalgrowthfactor,EGF)；胰島

素受體(insulinreceptor)

?受體鳥(niǎo)昔環(huán)化酶(Receptorguanylylcyclase)；

?受體酪氨酸磷酸酯酶(Receptoroftyrosinephophatase);

?受體絲氨酸/蘇氨酸激酶(Receptorserine/threoninekinase);

?酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)受體(tyrosinekinase-linkedreceptors)□

9.5其他細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)通路

由細(xì)胞表面受體所介導(dǎo)的調(diào)控細(xì)胞基因表達(dá)的信號(hào)通路，根據(jù)其反應(yīng)機(jī)制和特征可區(qū)分為4類(lèi)：

l.GPCR-cAMP-PKA和RTK-Ras-MAPK信號(hào)通路：它們通過(guò)活化受體導(dǎo)致胞質(zhì)蛋白激酶的活化一活

化的胞質(zhì)激酶轉(zhuǎn)位到核內(nèi)并磷酸化特異的核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子…基因轉(zhuǎn)錄。

2.TGF-p-Smad和JAK-STAT信號(hào)通路：他們通過(guò)配體與受體結(jié)合激活受體本身或偶聯(lián)激酶的活性一

胞質(zhì)內(nèi)特殊轉(zhuǎn)錄因子活化一核基因表達(dá)。

3.Wnt受體和Hedgehog受體介導(dǎo)的信號(hào)通路：配體與受體結(jié)合引發(fā)胞質(zhì)內(nèi)多蛋白復(fù)合物去裝配--釋

放轉(zhuǎn)錄因子一核基因表達(dá)。

4.NF-KB和Notch信號(hào)通路:涉及抑制物或受體本身的蛋白切割作用一活化轉(zhuǎn)錄因子一調(diào)控基因表達(dá)。

10細(xì)胞骨架

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：各種細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特征。

2.熟悉：影響微絲組裝的特異性藥物及其作用原理。

3.了解：纖毛與鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能。

【教學(xué)內(nèi)容】

10.1微絲與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)

又稱(chēng)肌動(dòng)蛋白絲(actinfilament)或纖維狀肌動(dòng)蛋白(fibrousactin,F-actin)；這種直徑為7nm的纖維

存在于所有真核細(xì)胞中；微絲網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)與功能取決于與之相結(jié)合微絲結(jié)合蛋白；細(xì)胞的許多運(yùn)動(dòng)都

依賴微絲的存在。

一.微絲的組成及其組裝

(一)結(jié)構(gòu)與成分

微絲的主要結(jié)構(gòu)成分是肌動(dòng)蛋白（actin）；

在大多數(shù)真核細(xì)胞中，肌動(dòng)蛋白是含量最豐富的蛋白之一；

在肌細(xì)胞中，肌動(dòng)蛋白占細(xì)胞總蛋白質(zhì)量的10%左右；

在非肌細(xì)胞中，也占細(xì)胞總蛋白質(zhì)量的1%-5%；

肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞內(nèi)有兩種存在形式，即肌動(dòng)蛋白單體（又稱(chēng)為球狀肌動(dòng)蛋白，G-actin）和單體組裝而

成的纖維狀肌動(dòng)蛋白。

肌動(dòng)蛋白單體由2個(gè)亞基構(gòu)成，每一亞基含有375個(gè)氨基酸殘基。

肌動(dòng)蛋白單體有ATP/ADP,Mg2+和K+/Na+以及肌球蛋白和細(xì)胞松弛素B的結(jié)合位點(diǎn)。

（二）微絲的組裝及其動(dòng)力學(xué)特性

（1）條件：

一定濃度的G-actin在高K+、Mg2+、ATP條件下趨向于聚集。

（2）過(guò)程：成核期、聚合期、穩(wěn)定期。

（三）影響微絲組裝的特異性藥物

細(xì)胞松弛素B（cytochalasinB）：從霉菌細(xì)胞中提取的化合物，與微絲的正端結(jié)合，阻止肌動(dòng)蛋白聚合,

破壞微絲的三維網(wǎng)絡(luò)。

鬼筆環(huán)肽（phalloidin）：從有毒蘑菇中提取的化合物，結(jié)合并穩(wěn)定微絲，使肌動(dòng)蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)聚合增

強(qiáng)。

二.微絲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)

（一）非肌肉細(xì)胞內(nèi)微絲的結(jié)合蛋白

（二）微絲的功能

1.構(gòu)成細(xì)胞支架并維持細(xì)胞的形態(tài)：微絨毛

2.參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足

3.細(xì)胞分裂：收縮環(huán)

4.肌肉收縮：細(xì)肌絲

5.細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸：囊泡運(yùn)輸

6.細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞

10.2微管及其功能

一、微管結(jié)構(gòu)組成與極性

（一）成分：

a,p微管蛋白，其二聚體是微管裝配的基本單位；不可交換位點(diǎn)；可交換位點(diǎn)；在二聚體上還有鳥(niǎo)

喋吟核甘酸的兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)；

一個(gè)秋水仙素的結(jié)合位點(diǎn)；一個(gè)長(zhǎng)春花堿的結(jié)合位點(diǎn)。

a微管蛋白含450個(gè)氨基酸殘基，(3微管蛋白含455個(gè)氨基酸殘基。兩者均含有酸性C端序列，使微

管表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷。

從低等的單細(xì)胞真核生物到高等哺乳動(dòng)物，微管蛋白在生物進(jìn)化過(guò)程可能是最穩(wěn)定的蛋白分子之一。

(二)形態(tài)：

長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)，外徑24nm,內(nèi)徑15nm,其壁包括13條原纖維。

二、微管的組裝與去組裝

三、微管組織中心(MTOC)

概念：在生理狀態(tài)或?qū)嶒?yàn)處理時(shí)，能夠起始微管的成核作用并使之延伸的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱(chēng)為微管組織中心

(microtubuleorganizingcenter,MTOC)。

(一)中心體(centrosome)

中心體(centrosome)結(jié)構(gòu)：

9組三聯(lián)體微管組成；微管A為完全微管含有13根原纖絲；微管B和C為不完全微管。

(二)基體(basalbody)和其他微管組織中心

基體：位于鞭毛和纖毛根部的類(lèi)似結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)：9組三聯(lián)體微管組成；微管A為完全微管含有13根原纖絲；微管B和C為不完全微管。

四、微管的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

微管裝配的動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性：指微管裝配生長(zhǎng)與快速去裝配的一個(gè)交替變換的現(xiàn)象，通常發(fā)生在微管

的正極或中心體的遠(yuǎn)端。

五、微管結(jié)合蛋白

組成微管的化學(xué)成分除微管蛋白外，還包括其它一些蛋白質(zhì)。通稱(chēng)為微管結(jié)合蛋白。

六、微管對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組織作用

七、細(xì)胞內(nèi)依賴于微管的物質(zhì)運(yùn)輸

八、纖毛(cilia)和鞭毛(flagella)的結(jié)構(gòu)與功能

結(jié)構(gòu)構(gòu)成：

由質(zhì)膜包圍且突出于細(xì)胞表面、微管和動(dòng)力蛋白等構(gòu)成的高度特化的結(jié)構(gòu)。

功能：

運(yùn)動(dòng)裝置，與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖與分化、組織與個(gè)體發(fā)育相關(guān)。

10.3中間絲

一、中間絲的主要類(lèi)型和組成成分

IF成分比MF、MT復(fù)雜，分布具有組織特異性。IF在形態(tài)上相似，而化學(xué)組成有明顯的差別。

二.中間絲的組裝與表達(dá)

首先是兩條中間纖維多肽鏈形成超螺旋二聚體，然后兩個(gè)二聚體反向平行以半交疊方式形成四聚體，

再由四聚體首尾相接形成原纖維，最后每8根原纖維構(gòu)成圓柱狀的10nm中間纖維。

三,中間絲與其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)的聯(lián)系

與細(xì)胞質(zhì)膜上特定的部位鏈接；通過(guò)跨膜蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)或相鄰細(xì)胞的中間絲鏈接；細(xì)胞內(nèi)部與核

膜連接（V型中間絲蛋白組裝成核纖層）。

四、中間絲的功能

?增強(qiáng)細(xì)胞抗機(jī)械壓力的能力；

?角蛋白纖維參與橋粒的形成和維持；

?結(jié)蛋白纖維對(duì)于維持肌肉細(xì)胞的收縮裝置起重要作用；

?神經(jīng)元纖維在神經(jīng)細(xì)胞軸突運(yùn)輸中起作用；

?參與傳遞細(xì)胞內(nèi)機(jī)械的或分子的信息；

?中間絲與mRNA的運(yùn)輸有關(guān)；

?中間絲在細(xì)胞分化中的作用：由于中間纖維蛋白的表達(dá)具有組織特異性。

11細(xì)胞核與染色質(zhì)

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成及其生理功能、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.熟悉：染色質(zhì)的組成、組裝及類(lèi)型。

【教學(xué)內(nèi)容】

11.1核被膜

一.核膜

（一）核膜結(jié)構(gòu)

核被膜由內(nèi)外兩層平行但不連續(xù)的單位膜構(gòu)成。面向核質(zhì)的一層膜稱(chēng)作內(nèi)核膜，而面向胞質(zhì)的另一層

膜稱(chēng)為外核膜；

兩層膜厚度相同，約為7.5nm；

兩層膜之間有20-40nm的透明空隙，稱(chēng)為核周間隙或核周池。

（二）核膜的崩解與組裝

在真核細(xì)胞中，核膜伴隨著細(xì)胞周期的進(jìn)行有規(guī)律地解體與重建。

在分裂期，雙層膜崩解成單層膜泡，核孔復(fù)合體解體，核纖層去組裝；分裂末期，核被摸開(kāi)始圍繞染

色體重新形成。

二.核孔復(fù)合體

20世紀(jì)50年代，觀察兩棲類(lèi)卵母細(xì)胞的核被膜時(shí)發(fā)現(xiàn)的。1959年Watson命名為核孔復(fù)合體，是鑲

嵌于核孔上的蛋白結(jié)構(gòu)。

廣泛分布于真核細(xì)胞，一般哺乳動(dòng)物細(xì)胞核膜上有3000-4000個(gè)核孔復(fù)合體。

細(xì)胞核活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中核孔數(shù)目較多，反之較少。

在電鏡下觀察，核孔是呈圓形或八角形。

三.核纖層

核纖層是結(jié)合在內(nèi)層核膜的內(nèi)表面、由中間纖維相互交織而成的一層高電子密度的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，

在所有真核細(xì)胞中普遍存在，一般厚約10-20nm。

11.2染色質(zhì)

一.染色質(zhì)DNA

（一）基因組大小比較

（二）基因組DNA類(lèi)型

生物基因組DNA可以分為以下幾類(lèi)：

蛋白編碼序列；編碼rRNA,tRNA和組蛋白的串聯(lián)重復(fù)序列；含有重復(fù)序列的DNA；未分類(lèi)的間隔

DNAo

二.染色質(zhì)蛋白質(zhì)

（一）組蛋白（histone）：是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，是一類(lèi)小分子堿性蛋白質(zhì)，有5種類(lèi)型,

即Hl、H2A、H2B、H3、H4,它們富含帶正電荷的堿性氨基酸，能夠同DNA中帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)相

互作用。

（二）非組蛋白（nonhistone）：指與特異DNA序列相結(jié)合的蛋白質(zhì)，又稱(chēng)為序列特異性DNA結(jié)合蛋

白。

三.核小體―染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位

四.染色質(zhì)組裝

五.染色質(zhì)類(lèi)型

（一）常染色質(zhì)和異染色質(zhì)

常染色質(zhì)指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低，處于伸展?fàn)顟B(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色淺的那些染

色質(zhì)。

異染色質(zhì)指在整個(gè)間期，仍然保持折疊壓縮，處于聚縮狀態(tài)，堿性染料染色時(shí)著色較深的染色質(zhì)組分。

（二）常染色質(zhì)與異染色質(zhì)間的轉(zhuǎn)變

11.3染色質(zhì)的復(fù)制與表達(dá)

11.4染色體

染色體是細(xì)胞在有絲分裂（減數(shù)分裂）時(shí)遺傳物質(zhì)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密組裝

的結(jié)果。

染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)

劃分的標(biāo)準(zhǔn)：①臂比值r（長(zhǎng)臂長(zhǎng)/短臂長(zhǎng)）；②著絲粒指數(shù)

1.中著絲粒染色體：水稻、玉米染色體

2.亞中著絲粒染色體：小麥染色體

3.近端著絲粒染色體

4.端著絲粒染色體

（一）著絲粒與動(dòng)粒

（二）次縊痕、隨體及核仁組織區(qū)

由于著絲粒區(qū)淺染內(nèi)縊，因此被稱(chēng)作主縊痕（primaryconstriction）。

除了主縊痕外，染色體上其他的淺染縊縮部位稱(chēng)作次縊痕（secondaryconstriction）。它的數(shù)目、位置

和大小是某些染色體所特有的形態(tài)特征，可作為鑒定染色體的標(biāo)記。

隨體（satellite）指位于染色體末端的球形染色體節(jié)段，通過(guò)次縊痕與染色體主體部分相連。它是識(shí)別

染色體的重要形態(tài)特征之一，有隨體的染色體稱(chēng)為sat染色體。

核仁組織區(qū)（nucleolarorganizingregion,NOR）位于染色體次縊痕部位，與間期核仁形成有關(guān)。

（三）端粒

二.染色體帶型

三.特殊染色體

11.5核仁與核體

形態(tài)結(jié)構(gòu)：無(wú)膜包裹的球形小體。

數(shù)目、體積：隨細(xì)胞類(lèi)型和代謝狀況而變化。蛋白合成旺盛的細(xì)胞體積大，不具蛋白合成能力的細(xì)

胞體積小。

周期性：為高度動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞周期中存在解體與重建過(guò)程。間期核中結(jié)構(gòu)最明顯。

核仁的主要功能：是介導(dǎo)核糖體的生物發(fā)生。

12細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞周期的動(dòng)態(tài)過(guò)程及其調(diào)控的分子機(jī)制、有絲分裂及減數(shù)分裂的過(guò)程。

2.熟悉：細(xì)胞分裂的基本方式。

【教學(xué)內(nèi)容】

12.1細(xì)胞周期

一、細(xì)胞周期概述

從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開(kāi)始，經(jīng)過(guò)物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂為止，稱(chēng)為一個(gè)細(xì)胞周期。

二、細(xì)胞周期中各不同時(shí)相及其主要事件

G1期：合成細(xì)胞生長(zhǎng)所需的蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)等；

S期：合成DNA；

G2期：檢查DNA是否完成復(fù)制，細(xì)胞是否已生長(zhǎng)到合適大小，環(huán)境因素是否利于細(xì)胞分裂等;

M期：細(xì)胞分裂。

三、細(xì)胞周期同步化

天然同步化、人工同步化

四、特殊的細(xì)胞周期

12.2細(xì)胞分裂

一、有絲分裂

二、減數(shù)分裂

13細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的基本內(nèi)容及其主要作用。

2.熟悉：細(xì)胞周期蛋白（cyclin）、周期蛋白依賴性激酶（CDK）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、相互作用及功能。

3.了解：細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)的定義與意義。

【教學(xué)內(nèi)容】

13.1細(xì)胞增殖調(diào)控

一.MPF的發(fā)現(xiàn)及其作用

成熟促進(jìn)因子（maturationpromotingfactor,MPF）,又稱(chēng)有絲分裂因子（Mitosis-promotingfactor）,早期

稱(chēng)為M期促進(jìn)因子（M-phasepromotingfactor,MPF）,是指M期細(xì)胞中存在的促進(jìn)細(xì)胞分裂的因子。

二.p34cde2激酶的發(fā)現(xiàn)及其與MPF的關(guān)系

1.酵母中cdc基因的發(fā)現(xiàn)

2.cdc激酶與MPF的關(guān)系

三.細(xì)胞周期蛋白

特點(diǎn)：在細(xì)胞周期中呈周期性變化。含有一段約100個(gè)氨基酸的保守序列，稱(chēng)為周期蛋白框，介導(dǎo)與

CDK結(jié)合。

作用：激活和引導(dǎo)CDK作用于不同底物。

已知30余種，分為4類(lèi)：G1型、G1/S型、S型、M型。

四.CDK和CDK抑制因子

五.細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)控

13.2癌細(xì)胞

一、癌細(xì)胞的基本特征

?生長(zhǎng)與分裂失去控制，具有無(wú)限增殖能力，成為“永生”細(xì)胞。

?具有擴(kuò)散性：

?癌細(xì)胞的細(xì)胞間粘著性下降，具有浸潤(rùn)性和擴(kuò)散性。

?在分化程度上癌細(xì)胞低于正常細(xì)胞和良性腫瘤細(xì)胞，且失去了原組織細(xì)胞的某些結(jié)構(gòu)和功能。

?細(xì)胞間相互作用改變（識(shí)別改變；表達(dá)水解酶類(lèi)；產(chǎn)生新的表面抗原）。

?蛋白表達(dá)譜系或蛋白活性改變（胚胎細(xì)胞蛋白、端粒酶活性升高）。

?mRNA轉(zhuǎn)錄譜系的改變（少數(shù)基因表達(dá)不同；突變位點(diǎn)不同，表型多變）。

?染色體非整倍性。

二、癌基因與抑癌基因

癌基因（oncogene）：控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的一類(lèi)正?；?，其突變能引起正常細(xì)胞發(fā)生癌變。

癌基因分為兩大類(lèi)：病毒癌基因（v-onc）和細(xì)胞癌基因（c-onc）?

三、腫瘤的發(fā)生是基因突變逐漸積累的結(jié)果

14細(xì)胞分化與胚胎發(fā)育

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：基因差異表達(dá)與細(xì)胞分化、影響細(xì)胞分化的因素及細(xì)胞全能性的含義。

2.了解：真核細(xì)胞基因表達(dá)的調(diào)控過(guò)程。

【教學(xué)內(nèi)容】

14.1細(xì)胞分化

一、細(xì)胞分化的基本概念

(-)細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果

細(xì)胞分化(celldifferentiation)：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同的細(xì)胞類(lèi)型經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)

和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細(xì)胞類(lèi)群的過(guò)程。

細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物發(fā)育的基礎(chǔ)與核心。

(二)管家基因/組織特異性基因

?管家基因(house-keepinggenes)：是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類(lèi)基因，其產(chǎn)物是對(duì)維持細(xì)胞基

本生命活動(dòng)所必需的。

?組織特異性基因(tissue-specificgenes)：是指不同的細(xì)胞類(lèi)型行特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予

各種類(lèi)型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與特異的功能。

?調(diào)節(jié)基因(regulatorygenes)

二、細(xì)胞的全能性與多能干細(xì)胞

細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有形成完整有機(jī)體的潛能或特性。

三、影響細(xì)胞分化的因素

1.受精卵細(xì)胞質(zhì)的不均一性；

2.胞外信號(hào)分子；

3.胞間相互作用與位置效應(yīng)；

4.細(xì)胞記憶與決定；

5.環(huán)境；

6.染色質(zhì)變化與基因重組。

14.2胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分化

15細(xì)胞死亡與細(xì)胞衰老

【教學(xué)目的與要求】

1.掌握：細(xì)胞凋亡的檢測(cè)方法。

2.了解：細(xì)胞衰老和凋亡過(guò)程的基本概念、生物學(xué)特征和可能的分子機(jī)制。

【教學(xué)內(nèi)容】

15.1細(xì)胞死亡

程序性細(xì)胞死亡(programmeddeath,PCD)：細(xì)胞死亡受細(xì)胞內(nèi)由遺傳機(jī)制決定的"死亡程序”控制，要

求特定的基因表達(dá)，是''主動(dòng)而非"被動(dòng)''的過(guò)程。

細(xì)胞死亡的方式：

1.細(xì)胞凋亡(apoptosis)

2,壞死(necrosis)