1、 第一章 ： 细胞生物学：以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次 , 以动态的观点 , 研究细胞和细胞器的结构和功能，细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。 细胞学说的基本内容：一切生物体是由细胞构成细胞是生物体的基本功能单位细胞只能由细胞分裂而产生。 1590 年 J. 和 Z. Janssen 制作第一台复式显微镜。 1610 年 Galileo Galilei 用显微镜观察昆虫。 1665 年英国人 Robert Hooke 利用自制显微镜，观察了树皮的薄片 1974 年列文虎克（ A. van Leeuwenhoek）设计了更好的显微镜（ 50-275X）、观
2、察过多种动植物的活细胞和原生动物、 1674 年，观察到鱼红细胞的细胞核结构。 1831 年 R. Brown 在兰科植物表皮细胞内发现了细胞核。 1836 年 GG. Valentin 在动物神经细胞中发现了细胞核与核仁。 1838 年，德国植物学家施莱登 ( M.J. Schleiden ) 发表了植物发生论，指出细胞是构成植物的基本单位。 1839 年 ,德国动物学家施旺 (M.J. Schwann) 发表了关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究 ，指出动植物都是细胞的聚合物。 1841 年雷马克 (Remak)发现鸡胚血细胞的直接分裂 1883 年范 .贝内登 (Van Benede
3、n)和博费里 (Boveri) 在动物细胞中发现了中心体。 1888 年沃尔德耶 (Waldeyer)提出染色体概念。 1894 年高尔基 (Golgi)发现了高尔基复合体 ; 同年 ,线粒体也被正式命名。 1880 年 Hanstein 提出“原生质体”的概念，即细胞是具有生命活性的一小团原生质。 1883 年范 .贝内登 (van Beneden)在动物中 1886 年施特拉斯布格 (Strasburger)在植物中发现了减数分裂现象。 1880-1882 年 Flemming 在蝾螈幼虫的组织细胞中发现了有丝分裂。 1883 年范 .贝内登 (Van Beneden)和博费里 (Bove
4、ri) 在动物细胞中发现了中心体。 1888 年沃尔德耶 (Waldeyer)提出染色体概念。 1894 年高尔基 (Golgi)发现了高尔基复合体 ; 同年 ,线粒体也被正式命名。 第二章 ： 1、 细胞是生命活动的基本单位： 细胞是构成有机体的基本单位。 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的单位。 细胞是有机体生长与发育的基础。 细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁。 细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点。 2、细胞的基本共性：（ 1）相似的化学组成：相同的基本元素 CHONPS 相同的生物大分子（形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类是构成细胞的基本构件）（ 2）脂 -蛋白体系的
5、生物膜：磷脂双分子层和跨膜蛋白（ 3）相同的遗传装置： DNA mRNA proteins （ 4）一分为二的分裂方式：直接分裂和有丝分裂（减数分裂） 3、原核细胞和真核细胞基本特征的比较： （ 1）细胞膜系统的分化 与演变。（ 2）遗传信息与遗传装置的扩增与复杂化。 特征 原核细胞 真核细胞 细胞质膜 有（多功能性） 有 核膜 无 有 染色体 由一个（少数几个）环状 DNA 分子构成的单个染色体， DNA 不与或很少与蛋白质结合 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成 核仁 无 有 核糖体 70S（包括 50S 与 30S 的大小亚单位） 80S（包括 60S 和 40S 的大
6、小亚单位） 膜质细胞器 无 有 核外 DNA 细菌具有裸露的质粒 DNA 线粒体 DNA，叶绿体 DNA 细胞壁 主要成分是氨基酸和壁酸 动物细胞无细胞壁 ，植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶 细胞骨架 无 有 细胞增殖（分裂）生长 无丝分裂（直接分裂） 以有丝分裂（间接分裂为主） DNA 量（信息量） 少 多 DNA 分子数 1 2 个以上 DNA 分子结构 环状 线状 基因组数 1n 2n，多 n 基因数 几千 几万 大量“多余”的“重复”的 DNA 序列 无 有 基因中的内含子 无 有 DNA 与组蛋白质结合 不与或与少量类组蛋白质结合 与 5 种蛋白质结合 核小体 染色质 染色体
7、无 有 DNA 复制的明显周期性 无 有 基因表达的调控 主要以 操纵子方式为主 复杂性，多层次性 转录与翻译的时空关系 转录与翻译同时同地进行 细胞核内转录，细胞质内翻译，严格的阶段性与区域性 4、 原核生物和真核生物的结构特征：（选择） 细胞内无核膜和具有专门结构与功能的细胞器，仅有核区和核糖体； 真核细胞的三大基本结构体系： （ 1） 生物膜系统 :选择性半透膜、物质运输和信号传导、细胞核和各种细胞器、细胞功能区域化。（ 2）遗传信息传递与表达系统： DNA mRNA proteins 核小体、核仁（ 3）细胞骨架系统：胞质骨架和核骨架、微管，微丝和中间纤维。 5、病毒的基本知识：（ 选
8、择） 病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（ DNA / RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。 主要特点：形体极其微小，一般都能通过细菌滤器 (20200nm） 没有细胞构造，仅有核酸和蛋白质，又称“分子生物” 每一种病毒只含一种核酸 利用宿主活细胞内代谢系统合成自身的核酸和蛋白质 以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖。 在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力。 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 有些病毒的核酸还能整合 到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。 分类：按遗传物质分类： DNA 病毒、 RNA 病毒、蛋白质病毒
9、(朊病毒 ) 按病毒结构分类：真病毒（简称病毒）、亚病毒 (类病毒、拟病毒、朊病毒） 按寄主类型分类：噬菌体（细菌病毒） 植物病毒（如烟草花叶病毒） 动物病毒（如 禽流感病毒、天花病毒等） 按性质来分： 温和病毒（ HIV）、烈性病毒（狂犬病毒）。 病毒粒的对称体制：螺旋对称 （如烟草花叶病毒） 二十面体对称（等轴对称）。 （如腺病毒） 复合对称。 （如 T 偶数噬菌体） 病毒的基本结构 ：病毒的基本结构是由病毒的核酸和蛋白质组成。（核心、衣壳、囊膜、刺突） （ 1）核心。位于病毒中心的核酸 为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息（ 2）衣壳。包围在核心支架结构和抗原成分，有保护核酸等作用。（
10、3）囊膜。有些病毒（一般为动物病毒，如流感病毒）其核心壳外还覆盖一层含蛋白质或糖蛋白 的类脂双层膜。有包膜病毒对有机溶剂敏感。 保护核衣壳；促进病毒与宿主细胞的吸附；并具抗原性。（ 4）刺突。在包膜表面有病毒编码的糖蛋白，镶嵌成钉状突起周围由电镜下可辨别的形态亚单位衣壳粒所组成的的蛋白质外壳。 病毒粒的主要 病毒的识别和侵入：决定因素：衣壳和囊膜 两种方式： （ 1）被动 细胞胞饮或胞吞，如腺病毒 （ 2）主动： 膜融 合，如 HIV 核酸注入，如噬菌体 借助昆虫，如植物病毒 过程：侵入蛋白酶水解衣壳破裂病毒核酸释放 病毒核酸的复制、转录和蛋白合成：多数 DNA 病毒在细胞核内复制于转录， R
11、NA 病毒一般在胞质内进行、 病毒的装配、成熟和释放：（ 1）无囊膜病毒 病毒核酸和病毒蛋白组装成核壳体，即为具有感染性的完整病毒粒子，以宿主细胞崩解方式释放，速度较快。（ 2）有囊膜病毒 组装成核壳体后，以出芽方式释放，形成嵌有病毒囊膜蛋白的成熟病毒粒子。 病毒增殖周期 ：增值周期：又称复制周期，指从病毒入侵细胞到子代病毒的成熟释放的过程。（ 1）不同病毒的增殖周期不同（小 RNA 病毒： 2h、 疱疹病毒： 10-15h、腺病毒 ： 14-25h）（ 2）同种病毒的不同株系增殖周期也不相同。 6、病毒与细胞在起源与进化中的关系： 三种观点：生物大分子 病毒 细胞生物大分子 病毒，生物大分子
12、 细胞生物大分子 细胞 病毒 三种观点的证据：（ 1）质粒（ 2） LTP（ 3）原癌基因 7、支原体 - 迄今发现的最小最简单的细胞。 体积很小，直径一般为 0.10.3um，仅为细菌的 1/10。 具有典型的细胞质膜，含有胆固醇，没有细胞壁，形态可以随机变化 。 一个环状的双螺旋 DNA作为遗传信息的载体，均匀分布，没 有明显核区 。 mRNA与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成 700多种蛋白质，这可能是细胞生存所必需的最低数量的蛋白质 。 以一分为二的方式分裂繁殖。 能在培养基上生长 。 结构：细胞质、细胞膜、 RNA、核糖体、 DNA、内含物 第三章 ： 荧光共振能量转移技术（ FRE
13、T）：是用来检测活细胞内两种蛋白质分子是否直接相互作用的重要手段。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠，并且两个分子的距离在 10nm范围以内时，就会发生一种非放射性的能量转移，即 FRET现象，由此认为这两个蛋白质存在着直接的相互作用。 1、电 子显微镜（ EM简称电镜）的基本构造：电子束照明系统（包括电子枪和聚光镜）、成像系统（包括物镜、中间镜和投影镜）、真空系统（用两极真空泵不断抽气，保持电子枪、镜筒及记录系统内的高度真空，以利于电子的运动。）、记录系统。 电镜与光镜的区别：比如电子显微镜需要通过电磁透镜聚焦；电镜的镜筒中要求高度真空；图像需要通过荧光屏或感光胶片进行显示
14、和记录等。 人眼分辨率： 0.2mm 光镜分辨率： 0.2m左右，放大倍数： 0.2mm0.2mm/0.2m即 1000倍 电镜分辨率： 0.2nm，放大倍数： 106倍。 2、常用的染 色法：（ 1）化学染色法（ 2）荧光染色法（ 3）免疫标记法（ 4）原位杂交法 3、 EM样品独特染色技术： (1)负染色技术 (Negative stainning)：用某些高电子密度的重金属盐包围样品，以便在电子致密的深背景下反衬出低电子致密样品结构。 特点：操作简单，快速方便，分辨率高，样品用量少等优点。 应用：纯化的生物大分子和小颗粒结构 ,如病毒、细菌、线粒体、核糖体、核酸和蛋白等可以通过负染色电镜
15、技术观察其精细结构，还可以从不同角度观察三维结构。 (2)冷冻蚀刻技术 (Freeze etching)：一种由冷冻 断裂与蚀刻复型相结合的透射电镜样品制备技术。 操作过程：将样品置于液氮或液氦中迅速冷冻；然后再将冷冻的样品装在预冷的样品台上 , 用冷刀将样品骤然断开；放置一段时间，待冰在真空条件下迅速升华，断裂面上的结构就会暴露出来（蚀刻）；再用铂等重金属进行倾斜喷镀，以形成对应于凹凸断裂面的电子反差，接着用碳垂直喷镀，在断裂面形成一层连续的碳膜，用消化液将组织溶解掉，把碳铂复膜膜转移到载网上，进行电镜观察。 特点：（ 1）图像富有立体感（ 2）样品不需要包埋，甚至固定（ 3）更真实的反应了
16、样品的真实结构 应用：观察膜断裂面上的 蛋白质颗粒和膜表面形貌特征 快速冷冻深度蚀刻技术（ Quick freeze deep etching）主要用于观察细胞质中的细胞骨架纤维及其结合蛋白 4、 等密度沉降和速度沉降区别： 速度沉降：主要用于分离密度相近而大小不一的细胞组分。将细胞匀浆放置在蔗糖浓度梯度溶液的上层，以不同速度进行离心，形成不同的沉降带。 等密度沉降：主要用于分离不同密度的细胞组分。细胞组分在连续梯度的高密度介质中经离心力场长时间作用沉降或漂浮到与自身密度相等的位置。 5、细胞组份特异染色法： DNA： Feulgen反应 多糖： PAS反应 脂肪：四氧化锇与不饱和脂肪酸反应呈
17、黑色；苏丹红或苏丹黑能使 脂肪或胆固醇着色 蛋白质：米伦反应，重氮反应，巯基试剂的显色反应等。 6、单克隆抗体制备过程： 一般分六个步骤： 免疫动物 一般用腹腔注射的途径来免疫雄性 BALB/c小鼠。 细胞融合 常用聚乙二醇（ PEG）作融合剂，骨髓榴细胞与小鼠脾细胞的比例在 1： 4-1： 12。 选择培养 常用 HAT（次黄嘌呤 -氨甲蝶呤 -胸腺嘧啶核苷）培养液来进行选择培养。 克隆化 常用方法有软琼脂培养、有限稀释法、显微操作法。 抗体的检测 常用方法有 ELASA法、放射免疫法和免疫组织化学法等。 扩大培养 两种途径：体外培养和体内方法。 7、荧光漂白恢复技术（ FPR）：使用亲脂性
18、或亲水性的荧光分子与蛋白或脂质耦联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部运动及其迁移速率。 原理：利用高能激光照射细胞的特定区域，使该区域内标记的荧光分子不可逆的淬灭（荧光漂白， photobleaching），随后，由于细胞质中的脂质分子或蛋白质分子的运动，周围非漂白区荧光分子不断向光漂白区迁移。结果使荧光漂白区的荧光强度逐渐地回复到原有水平。 8、酵母双杂交系统：是一种在单细胞真核生物酵母体内分析蛋白质 -蛋白质相互作用的系统。 该技术由 Fields等人 1989年首次建立，现在已被广泛应用。其建立得益于对真核生物调控转录起始过程的认识和 DNA重组质粒的构建。 应用：鉴定新的蛋白
19、与蛋白相互作用、鉴定蛋白级联底物、 鉴定突变对蛋白与蛋白结合的影响、在已知的相互作用中鉴定干扰蛋白质 (反向双杂交系统 ) 原理：真核生 物转录调控因子具有组件式结构特征，往往具有两个或两个以上相互独立的结构域，其中 DNA结合结构域（ binding domain， BD）和转录激活结构域（ activation domain，AD）是发挥转录激活功能所必须的。 BD能与特定基因启动区结合，但不能激活基因转录，由不同转录调控因子的 BD和 AD所形成的杂合蛋白却能行使激活转录的功能。 LexA 系统 BD：完整的原核蛋白 LexA AD： 88 aa的大肠杆菌多肽 B42 Gal4 系统 B
20、D： Gal4 1-147aa 一般与靶蛋白结合 AD： Gal4 768- 881aa 一般与文库蛋白或验证蛋白结合。 第四章 ： 磷脂酰肌醇糖脂锚定方式：简称 GPI锚定方式。连接的糖脂均具有磷脂酰肌醇（ PI）集团，同 PI连接的脂肪链插入到脂膜中，同时 PI结合有不同长度的寡聚糖，从而将蛋白脂有效的结合到质膜上。 GPI锚定蛋白均分布于质膜外侧。 去垢剂：是一端亲水、一端疏水的两性小分子，是研究与分离膜蛋白的常用试剂。可分为离子型去垢剂和非离子型去垢剂。 1、两种细胞质膜的结构模型 流动镶嵌模型：证据：免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，提出“流动镶嵌模型”。 理论核心：（ 1）膜
21、的流动性，即膜蛋白和膜脂均可侧向运动。（ 2）膜蛋白分布的不对称性，有的结合在膜表面，有的嵌入或横跨脂双分子层。 脂筏模型：该模型认为在甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等富集区域形成相对有序脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样承载着执行特定生物学功能的各种膜蛋白。脂筏最初可能在高尔基体上形成，最终转移到细胞质膜上，有些脂筏可在不同程度上与膜下细胞骨架蛋白交联。作为中介运输与它相互作用的细胞蛋白和外周蛋白，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。 2、 生物膜结构的特点： （ 1）脂双分子层是组成生物膜 的基本结构单位与成分。（ 2）蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其
22、表面。（ 3）生物膜可看成是蛋白质在双分子层中的二维溶液；但存在脂筏等结构功能单位。（ 4）生物膜在三维空间上可弯曲、折叠、延伸等改变，处于动态变化之中。 3、胆固醇的作用：（ 1）调节质膜结构和厚度。（ 2）调节质膜的流动性，增加质膜的稳定性，降低水溶性物质的通透性等。（ 3）脂筏的基本结构成分。（ 4）是很多重要生物活性分子的前体化合物。（ 5）还可能参与信号传递过程。 4、甘油磷脂的主要特征： （ 1）一个极性头、两个非极性尾（脂肪酸链）。 （ 2）脂肪酸碳链为偶数， 16或 18个碳原子。 （ 3）常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。 5、脂锚定膜蛋白：通过与之共价相连的脂分子（脂肪酸或糖脂
23、）插入膜的脂双分子层中，而锚定在细胞质膜上，其水溶性蛋白部分位于质膜外侧。 可分为 3种类型：（ 1）通过脂肪酸结合到膜蛋白的 N端氨基酸残基上。（ 2）由 13-20个碳链长的烃链结合到膜蛋白 C端，有时也通过另一条烃链或脂肪酸结合到近 C端的其他半胱氨酸残基上，形成双重锚定。（ 3）通过糖脂锚定在细胞质膜上。 6、 细胞质膜的基本特征与功能： 基本特征：（ 1）膜的流动性（膜脂的流动性、 膜蛋白的流动性）（ 2）膜的不对称性（膜脂的不对称性、膜蛋白的不对称性） 功能：（ 1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。 （ 2）物质和能量的交换。 （ 3）细胞内外信息跨膜传递。 （ 4）提供识别
24、和结合位点。 （ 5）介导细胞与细胞、细胞与基质间的连接。 （ 6）参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构 （ 7）膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤、自身免疫疾病甚至神经退行性疾病相 关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。 第五章 ： ABC超家 族：也是一类 ATP驱动泵，又叫 ABC转运蛋白。是一个可以帮助代谢物进和出细胞的复合体，主要由四个结构域组成， 2个跨膜区（特异性）和 2个位于膜内侧结合 ATP的结构域（有的一个 ATP结合结构域），由这些共同组成一个跨膜的中心孔。 1、跨膜运输的三种类型： （ 1） 简单扩散：又称自由扩散。小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯
25、度直接通过脂双层进出细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助，称为简单扩散。 （ 2）被动运输：又称协助扩散。指溶质顺着电化学或浓度梯度，在转运蛋白协助下的跨膜转运方式。被动运输不 需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自物质的电化学梯度或浓度梯度。 特点： 转运速率高； 运输速率同物质浓度成非线性关系； 特异性； 饱和性。 载体：载体蛋白、通道蛋白。 载体蛋白：与溶质特异结合，通过自身构想改变，实现物质的跨膜转运，参与主动运输和被动运输。 通道蛋白：形成亲水通道，实现物质运输，只参与被动运输。 3种类型： 离子通道、孔蛋白、水孔蛋白。 水孔蛋白（ AQP）：属于通道蛋白。细胞膜中存在只允
26、许水分子出入的通道，称为水通道。 （ 3）主动运输：是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓 度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运的方式。 特点： 逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； 需要能量（由 ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联（协同运输）； 都有载体蛋白参与 主动运输与协助扩散差异： （ 1） 主动运输维持膜两侧离子浓度和电化学梯度，使溶质逆浓度或电化学梯度转运。（ 2）物质逆化学梯度转运伴随 ATP水解，需要消耗能量。 主动运输可分为三类：（ 1） ATP驱动泵：又称为转运 ATPase。初级主动运输， ATP酶水解ATP提供能量，实现离子或小分子逆浓度梯度跨膜运输。 （ 2）
27、 协同 /偶联转运蛋白 ：次级主动运输， 利用偶联物顺电化学或浓度梯度跨膜转运供能实现溶质的逆浓度跨膜转运。分为两种基本类型：同向协同转运蛋白、反向协同转运蛋白（ 3）光驱动泵：利用光能实现主动运输。 2、 P型、 V型、 F型离子泵的差异。 P型泵特点： （ 1）均有两个独立的亚基，具有 ATP结合位点 （ 2）绝大多数还有两个亚基，起调节作用。 （ 3）转运过程中，至少有一个亚基发生磷酸化和去磷酸化，从而改变转运泵的构象，实现离子的跨膜主动转运 水解 ATP是自身形成磷酸化的中间体，因此称为 P型泵。 （ 4）大多数 P型泵都是离子泵，负责 Na+， K+， H+和 Ca2+的跨膜梯度形成
28、和维持。 （ 5）包括： Na+-K+ ATP酶（ Na+-K+泵）； Ca2+泵和 P型 H+泵等 V型质子泵和 F型质子泵： （ 1）存在部位： V型质子泵广泛存在与动物细胞的胞内膜体，溶酶体膜，破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜，以及植物，酵母及其他真菌细胞的液泡膜上。 F型质子泵存在于线粒体内膜、叶绿体类囊体、细菌质膜上。 （ 2）结构： 都含有几种不同的跨膜和胞质侧亚基 （ 3）功能： 都是转运质子，并且在转运过程中不形成磷酸化的中间体。 V型质子泵将 H泵入细胞器，维持细胞质的 pH中性及部分细胞器 的 pH酸性。 F型质子泵利用 H+ 电化学梯度合成 ATP。 3、胞吞和胞吐作用（选
29、择题） LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞 胞吞作用对 Notch信号转导的激活 通过网格蛋白包被膜泡介导的选择性运输 4、课后题： Na+ K+泵的工作原理及生理功能。 动物细胞胞外 Na+浓度比细胞内高，而 K+比细胞内低。一般的动物细胞要消耗 1/3的总 ATP供 Na+ K+泵工作以维持细胞内高 K+低 Na+的离子环境（神经细胞则要消耗 2/3的总 ATP）。 葡萄糖分子通过 Na+驱动的同向协同运输方式进入上皮细胞，再经载体介导 的协助扩散方式进入血液， Na+ K+泵消耗的 ATP维持 Na+的电化学梯度。 生理功能：维持细胞膜电位、维持动物细胞渗透平衡、吸收营养。 第六章 ：
30、 核质互作：指在真核细胞中，细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因表达调控等层次上建立的分子协作机制；核质互作保证了生命活动的有序进行。 核质冲突：当核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变，引起细胞中分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表现出一些异常表型，这类表型背后的分子机制称为核质冲突。 RNA编辑：指线粒体和叶绿体基因表达过程中 ，一些基因中的个别碱基需要接受必要的修饰方可翻译出正确的蛋白质，这种修饰在 RNA水平上进行，称为 RNA编辑。 1、线粒体与叶绿体的比较 （ 1）都是高效的产生 ATP的装置 （ 2）都呈封闭的双层膜结构，且内膜经折叠并演化
31、为特化的结构系统。 （ 3）在细胞内呈现显著地整体性和动态性 （ 4）都是半自主性的细胞器 （ 5）存在部位：线粒体广泛存在于各类真核细胞中， 叶绿体仅存在于植物细胞中。 2、 ATP合成的结合变构机制： 1979年由 Boyer提出，其要点如下： （ 1）质子梯度的作用不是生成 ATP，而是是 ATP从酶分子 上解脱下来 （ 2） ATP合酶上的 3个亚基的氨基酸序列式相同的，但是其构象却不同，即在任一时刻， 3个亚基以 3种不同的构象存在 （ 3） ATP通过旋转催化（ rotational catalysis）而生成。 质子流通过 F0时，引起 c亚基环和附着其上的亚基纵轴（中央轴）在
32、3 3的中央旋转，亚基端部高度不对称，引起亚基 3个催化位点构象的周期性变化（ L松弛构象 (loose)-T紧密构象 (tight)-O开放构象 (open)），不断将 ADP和 Pi加合在一起，形成 ATP。 ATP合酶是一种旋转式分子马达象。 3、 电 子传递链（判断） 呼吸链由四中含有电子载体的复合物和 2种独立存在于膜上的电子载体（ UQ和 Cyt c）组成。进入呼吸链的电子来自 NADH或 FANH2。 电子从复合物 I和复合物 II传递给 UQ，然后进一步传递给复合物 III,经由 Cyt c传递给复合物 IV，最后传递 给 O2，生成 H2O.复合物 III的 H+转移通过 Q
33、循环分为两步进行，每步向间隙释放 2和 H+。 叶绿体结构：叶绿体膜、类囊体、基质。与线粒体不同，叶绿体间罕见相互融合，但叶绿体间通过基质小管实现相互联系。 4、线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 线粒体和叶绿体的 DNA（ mtDNA和 ctDNA） 双链环状 均可以半保留方式复制。复制所需 DNA聚合酶是由核 DNA编码，复制受核的控制。 线粒体和叶绿体的蛋白质合成 第七章 ： 1、内膜系统： 由在结构、功能乃至 发生上是彼此相互关联的细胞器所组成的动态整体，包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、运输小泡、分泌泡等。 内膜系统的动态特征： （ 1）内膜系统处于动态变化中，其中的大多数细胞器之间
34、通过运输小泡联系，在细胞分裂时解体与重建。 （ 2）各区室之间通过生物合成、蛋白质修饰语分选、膜泡运输和质量监控机制维系其系统的动态平衡。 （ 3）在生物合成中，蛋白质、碳水化合物、脂类在细胞内移动。 （ 4）在细胞分泌过程中，向胞外排出蛋白等。 （ 5）在内吞途径中，内吞物质转运至细胞内。 2、内质网（ ER)：是由封闭的管状或扁平囊状膜 系统及其包被的腔形成的相互沟通的三维网络结构。 功能：（ 1）蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能向细胞外分泌的蛋白质膜的整合蛋 白细胞器中的可溶性驻留蛋白 （ 2）光面内质网是脂质合成的重要场所 （ 3）蛋白质的修饰与加工 （ 4）新生多肽的折叠与组装 （
35、 5）内质网的其他功能 特点：是真核细胞中最普遍、最多变、适应性最强的细胞器。 高尔基体：又称高尔基器或高尔基复合体，是真核细胞内普遍存在的一种细胞器。 结构：高尔基体是动态结构，与细胞骨架特 别是微管关系密切，静止细胞常处于微管组织中心附近。 功能：（ 1）参与细胞分泌活动： RER合成 Pr ER腔 COPII小泡 CGN medial Gdgi加工 TGN区形成运输泡与质膜融合、排出。 （ 2） O-连接的糖基化：糖的供体为核苷糖。 （ 3）糖链加工与修饰 （ 4）进行膜的转化功能： ER合成膜脂转移至高尔基体，经过修饰和加工，形成运输 泡与质膜融合。 （ 5）将蛋白水解为活性物质：如将
36、胰岛素 C端切除；或将神经肽前体 降解为活性片 段。 （ 6）参与形成溶酶体 （ 7）植物细胞壁的形成，合成纤维素和果胶质。 特点：标志酶为糖基转移酶。 发生：人刚地弓形虫 RH株速殖子在 HFF细胞（一种成纤维细胞）中增值时高尔基体生长及分裂的不同阶段：单高尔基体 单个拉长的高尔基体 两个高尔基体 两个子细胞中的高尔基体 溶酶体：是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是行使细胞内的消化作用。并在维持细胞正常代谢活动及防御等方面起着重要作用。 结构：内部结构复杂多样，含有多种生物 大分子、颗粒、膜片甚至某些细胞器。 功能：（ 1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损
37、伤和死亡的细胞。 （ 2）防御功能 （ 3）参与分泌过程的调节 （ 4）形成精子的顶体 （ 5）细胞内消化和营养获取 特点：具有异质性，酸性磷酸酶是标志酶。 发生：（ 1）溶酶体酶上甘露糖 -6-磷酸标志的产生需要两种酶催化在高尔基体 CGN和顺面膜囊中完成。 （ 2） N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶，磷酸葡萄糖苷酶。 （ 3）酶对溶酶体酶前体蛋白的识别可能依赖溶酶体前 体蛋白立体结构某些区域形成的信号斑。 过氧化物酶体：又称微体，由单层膜围绕而成的细胞器。 结构：具有异质性。 功能：（ 1）在动物中： 参与脂肪酸的 -氧化； 具有解毒作用，过氧化氢酶氧化有害物质，饮入的酒精 1/4是在微体中氧化
38、为乙醛。 （ 2）在植物中：参与光呼吸，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化 氢，在萌发的种子中，进行脂肪的 -氧化，最终使脂肪转化为糖。 特点：含过氧化氢酶（标志酶）和一至多种依赖黄素（ FAD）的氧化酶，已发现 40多种氧 化酶。酶特点是 将底物氧化后生成过氧化氢，而过氧化氢酶又利用 H2O2去氧化其它底物。 3、 N-连接低聚糖核心糖链在粗面内质网中组装。（连接到天冬酰胺的酰胺氮原子上） N-连接低聚糖的修饰在高尔基体中完成。 O-连接低聚糖发生在高尔基体中。 4、电镜化学组织法对高尔基体结构组分分析时，常用的 4种标志细胞化学反应： （ 1）嗜锇反应：显示高尔基体顺面（ cis
39、面）膜囊。 （ 2）焦磷酸硫胺素酶（ TPP酶）的细胞化学反应：显示高尔基体反面 12层膜囊区。 （ 3）胞嘧啶单核苷酸酶（ CMP酶）和核苷酸二磷酸酶反应：显示位于靠近 反面（ trans 面）的囊状和管状结构区。 （ 4）烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（ NADP酶）反应：显示中间膜囊。 5、溶酶体发生在不同细胞中可能存在差异，溶酶体酶进入溶酶体途径也不相同。甘露糖6磷酸（ M6P）标记的溶酶体酶运至胞外后返回细胞溶酶体。 第八章 ： 1、 论述细胞内蛋白质的合成及分选过程。 蛋白质合成均在细胞质中进行。 线粒体、叶绿体、过氧化物酶体重的绝大多数蛋白在细胞质机制中合成后通过导肽、转运肽等信号序列
40、在分子伴侣的帮助下转运到这些细胞器中。线粒体。叶绿体可以合成少量自身蛋白。 细胞核中的蛋白质含核定位 信号，在细胞质机制中合成后折叠成正确的结构，识别核输入蛋白，通过核孔转运到核内。 分泌蛋白，质膜、内膜系统膜整合蛋白和内膜系统中的蛋白含有信号肽，通过共翻译转运进入内质网或整合到内质网膜上，完成修饰后转入相应细胞器或分泌到细胞外。 2、 蛋白质分选转运的基本途径与类型 蛋白分选 : 蛋白分子在蛋白内部的分选信号指导下从细胞质运往各种目标细胞器或细胞表面。 蛋白质分选 2条的基本途径：（ 1）后翻译转运途经：在细胞质基质游离核糖体上完成翻译，然后转运到膜围绕的细胞器，如线粒体，叶绿体，过氧化物酶
41、体及细胞核，或者成为细胞质基质和可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。 （ 2）共翻译转运途经：蛋白质翻译在游离核糖体上起始之后，由信号肽及其结合的 SRP引导转移到糙面内质网，新合成的肽链转移到 ER腔内或定位在其膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工包装，在分选至溶酶体，细胞质膜或分泌到细胞外。 蛋白质转运的 4种类型：（ 1）跨膜运输：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下，通过线粒体上的转位因子，以解折叠的线性分子进入线粒体（ 2）膜泡运输：蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。如内质网向高尔基体的物质运输、 高尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质或激
42、素，都属于这种运输方式。（ 3）门控通道运输：如核孔可以选择性的运输大分子物质和 RNP复合体，并且允许小分子物质自由进出细胞核。（ 4）细胞质基质中的蛋白转运。与细胞骨架相关。 在蛋白质分选过程中，蛋白质的信号肽、前导肽、转运肽、核定位信号、过氧化物酶体蛋白分选信号等分别在特定细胞器蛋白分选过程中起到了导向作用。 3、 膜泡运输的特点及涉及的分子 膜泡运输：内膜系统之间及与质膜之间的物质传递主要通过膜泡运输进行。 特点： （ 1）普遍存在于真核细胞的蛋白质分选的特殊方式。 （ 2）运输小泡在膜的特定区域以出芽、内吞的方式产生。表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的包被。包被在运输小泡与靶细胞器的膜融合之前解体。 （ 3）膜泡运输介导的蛋白质分选途径形成细胞内复杂的膜流，具有高度组织性，方向性并维持动态平衡。 （ 4）膜泡运输及内膜系统结构、位置的组织依赖细胞骨架，特别是细胞微管体系。 涉及的分子： （ 1） COPII包被膜泡介导顺向运输，即从 rER到高尔基体顺面网状结构； （ 2） COPI包被膜泡介导逆向运输，即在高尔基体内膜囊间和从高尔基体顺面膜囊和顺面网
