细胞生物学第2节：生物膜基本特征与功能
生物膜的结构和功能
生物膜的结构和功能生物膜（biological membrane）是细胞内和细胞外的重要物质交换界面，它负责维持细胞内外环境的稳定，并确保细胞内外物质的选择性通透性。
生物膜是由脂质分子、蛋白质和糖等多种有机分子构成的复杂结构，其结构和功能都是非常复杂和重要的。
一、生物膜的结构生物膜是由不同种类的分子构成的，主要包括磷脂、蛋白质和糖分子。
其中，磷脂是生物膜最主要的组成部分，占据了生物膜总质量的近50%。
它们是一种复杂的脂质分子，由两个疏水性脂肪酸和一个极性磷酸分子组成，可以分为单层和双层磷脂。
生物膜双层磷脂的极性磷酸分子朝向水相，而其两侧的疏水性脂肪酸则相向排列，形成了一个静电屏障，使得膜内外的环境得以分离。
在磷脂的支持下，蛋白质和糖分子也共同构成了生物膜的结构。
蛋白质在生物膜中起着非常重要的作用，它们既可以作为载体分子，帮助细胞运输和吸收分子，也可以形成信号接收器，接收外界信息，向细胞内传递信号，并且还可以作为酶，参与各种生化反应。
糖分子含量较低，但同样重要，它们主要参与细胞与外界交互的过程及信号转导等。
二、生物膜的功能1、物质的选择性透过性生物膜的一个最重要的功能就是物质的选择性透过性，可以防止离子、原子、和分子穿透或从细胞膜到达细胞外。
对于需要进入或离开细胞内部的物质，生物膜利用透过膜的通道来完成。
例如，蛋白通道和普通通道等，这些通道一般要依据溶质的极性和分子大小的不同来筛选通行的物质是否合适。
2、电化学信号转换和传导在神经系统中，生物膜是至关重要的，这是因为神经元通过生物膜来传递电化学信号，这一过程成为神经传递。
生物膜中含有许多钾、钠等离子通道，可以帮助电信号的传递。
而细胞内和细胞外的离子浓度差异，所造成的离子梯度更进一步帮助了这一过程的实现。
3、运输功能生物膜不仅可以选择性通透物质，同时它还能够把许多导体结构的载体分子在其脂质二分子层之间传递，完成物质的运输功能。
例如，葡萄糖转运体和离子泵等，它们可以向细胞内输送或排泄必要的物质，具有保持细胞状态稳定的作用。
细胞生物学学习资料(第4-6章)
细胞生物学学习资料(第4-6章)第四章细胞质膜学习要点第一节第一细胞质膜的结构模型一、生物膜的结构模型 1.生物膜模型的发展历程① Danielli和Davson提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的三明治结构模型。
② 1959年Robertson提出单位膜模型③ Singer和Nicolson于1974年提出流体镶嵌模型，主要强调生物膜的流动性、膜蛋白分布的不对称性。
随后的液晶态模型及板块镶嵌模型对流体镶嵌模型进行了补充、完善。
④1988年Simon提出脂筏模型。
2．对生物膜结构的归纳总结①具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子形成可运动的磷脂双层。
②可运动的蛋白质以非对称方式镶嵌在磷脂双层中或结合于表面。
③生物膜可以看作是在磷脂双层中镶嵌蛋白质的二维溶液。
二、膜脂成分膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇膜脂的运动方式①沿膜平面的侧向运动，是膜脂运动的基本方式。
②脂分子围绕轴心的自旋运动。
③脂分子尾部的摆动。
④双层脂分子间的翻转运动。
脂质体脂质体是根据磷脂分子可以在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。
单层脂分子铺展在水面上，即形成极性端向外而非极性端向内的脂分子团。
脂质体可以用不同的膜脂来制备，还可以嵌入不同的膜蛋白，因此脂质体是研究膜蛋白与膜脂及其生物学性质的极好材料，在临床治疗中有很好的前景。
三、膜蛋白膜蛋白的类型①外在膜蛋白：为水溶性蛋白，依靠离子键或其他弱键与膜表面的膜蛋白分子或膜脂分子结合。
②内在膜蛋白：与膜结合比较紧密，占整个膜蛋白的70%—80%。
③脂锚定膜蛋白：通过与之共价相连的脂分子插入脂双层，从而锚定在细胞质膜上。
内在膜蛋白与膜脂结合的方式内在膜蛋白与膜脂结合的主要方式有以下几种。
①膜蛋白的跨膜结构域与脂双层的疏水核心的相互作用。
②带正电的膜蛋白跨膜结构域与带负电的磷脂极性分子结合。
③有些膜蛋白通过共价结合脂肪酸分子，插入到脂双层中。
④少数蛋白与糖脂共价结合。
内在膜蛋白跨膜结构域是与膜脂结合的主要部位，具体作用方式如下。
细胞生物学课程自学考试大纲
高纲1646江苏省高等教育自学考试大纲02085细胞生物学江苏第二师范学院编（2017年）江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点细胞生物学课程是研究细胞基本生命活动规律的科学，是生物科学专业的专业必修课。
细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平研究细胞基本生命活动规律的科学，包括细胞的形态结构与功能定位和细胞重大生命活动两大基本组成部分。
二、课程目标本课程使学生了解本学科的发展简史和前沿领域，掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论，理解生命活动的基本规律。
通过本课程的学习，要求学生：1.牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识；2.能够了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势；3.能够运用现有的细胞生物学知识去理解生命现象中的内在规律。
三、与相关课程的联系与区别本课程是生物科学专业学生的专业必修课，它既是生命科学的基础学科，也是前沿学科；细胞的研究既是生命科学的出发点，又是生命科学的汇聚点。
细胞生物学与分子生物学、发育生物学、神经科学等其他相关学科相互紧密渗透与交融，通过对细胞结构与功能的研究，揭示细胞在重大生命活动中的作用及分子机制。
四、课程的重点和难点本课程重点要求掌握细胞的基本知识及基本实验技术；各个亚细胞结构及超微结构、各结构的装配及功能；细胞的重大生命活动（增殖、分化、衰老、凋亡等）过程及基本的调控。
难点是细胞各个结构和功能中涉及的作用机制（包括假说、模型等）以及细胞重大生命活动的调控机制；需多个细胞器参与完成并相互协调的过程和机制（如蛋白质的分选、膜泡运输等）。
Ⅱ考核目标本大纲在考核目标中，按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。
四个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。
各能力层次的含义是：识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关经典细胞学的主要内容（如各种细胞器的形态、结构、组成、功能等），并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。
第4章 细胞质膜
脂锚定膜蛋白的3种类型
A：脂肪酸结合到膜蛋白 N 端的甘氨酸残基上 B：烃链结合到膜蛋白 C 端的半胱氨酸残基上 C：通过糖脂锚定在细胞质膜上
去垢剂
第 一
去垢剂是一端亲水一端疏水的双亲媒性分子， 是 分离与研究膜蛋白的常用试剂
节
细 胞 膜 的 结 构 模 型
膜糖：糖脂、糖蛋白
细胞质膜上的膜糖都位于质膜外表面， 内膜系统中的膜糖则面向细胞器腔面！
第 一、生物膜的基本特征
二
节 膜的流动性
生 物
膜的不对称性：
膜
基 本
二、细胞膜的基本功能
特
征
与
功
能
一、膜的流动性
膜的流动性是是所有的生物膜的基本特征，是细胞 生长增殖等生命活动的必要条件
结
构
模
型
甘油磷脂
甘油磷脂的类型
磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）——PE 磷酯酰丝氨酸——PS 磷脂酰胆碱（卵磷脂）——PC 磷脂酰肌醇——PI
甘油磷脂分子的主要特征
一个极性头部，两个非极性尾。心磷脂除外，有 4个非极性尾。
极性头部的大小影响脂双层的曲度 脂肪酸链碳原子数为偶数（多为16或18个碳原子） 除饱和脂肪酸外，常含有不饱和脂肪酸。
生
物 膜
• 膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛和伪足等
基
本
特
征
与
功
能
膜骨架
第 二
是由质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的
节
网架结构；参与维持质膜的形状并协助质膜完
生 物
成多种生理功能。位于细胞质膜下约0.2μm厚
膜
基 的溶胶层。
第四章 细胞质膜 南开大学细胞生物学课件
鞘氨醇 神经酰胺
神经鞘磷脂，SM 脑苷脂A
神经节苷脂A
ABO 血 型 糖
3. 固醇
胆固醇及其类似物统称固醇。胆固醇是中性脂类，存在于动 物细胞和少数植物细胞质膜上，含量不超过膜脂的1/3。胆固 醇包括三部分：羟基团代表极性的头部，非极性的甾环结构和 一个非极性的碳氢尾部。胆固醇在调节膜的流动性、加强膜的 稳定性、降低水溶物质的通透性方面都起重要作用。
（3）生物膜可以看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。 即膜的流动性。
（4）在细胞生长和分裂等整个生命活动中，生物膜在三维空 间上可出现弯曲、折叠、延伸等改变，处于不断的动态变化中。
二、膜脂
通过对血影的分析，一般情况下： 脂 类 占 40% 蛋白质 占 50% 糖 类 占 1-10%
膜中脂类和蛋白质的含量变化与膜的功能有关。膜中含蛋白 质越多，膜的功能越复杂；所含的蛋白质种类和数量越少，膜 的功能越简单。如神经髓鞘，它的作用是起绝缘作用，所以蛋 白质的含量显著低于脂类。
（二）膜脂的不对称性
膜脂的不对称性是指同一种膜脂分 子在膜的脂双层中呈不均匀分布。 糖脂的分布表现出完全不对称性
（三）膜蛋白的不对称性
膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在质膜上都 具有确定的方向性；
所有膜蛋白在质膜上都呈不对称分布，膜蛋白的不 对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种 生理功能的保证。
2. 内在膜蛋白
（intrinsic membrane protein）
又称整合膜蛋白（integral membrane protein）。 整合膜蛋白均为双性分子，非极性区插在脂双层分子之间，极性区则朝 向膜的表面，它们通过很强的疏水或亲水作用力同膜脂牢固结合，一般不易 分离开来，只有用去垢剂(detergent)使膜崩解后才可分离出来。 内在膜蛋白占整个膜蛋白的70%~80%。估计人类基因组中，1/4~1/3基因 编码的蛋白为内在膜蛋白。
《细胞生物学》教学大纲
《细胞生物学》教学大纲一、课程基本信息课程名称：（中文）：细胞生物学（英文）：Cell Biology课程代码：09S5118B课程类别：专业核心课程适用专业：生物科学（检验与检测方向）课程学时：48课程学分：3先修课程：动物生物学、植物生物学、生物化学等选用教材：丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国主编，《细胞生物学》（第5版），北京：高等教育出版社，2020，5参考书目：1. 翟中和、王喜忠、丁明孝主编，《细胞生物学》（第4版），北京：高等教育出版社，2011，62. 王金发主编，《细胞生物学》，北京：科学出版社，2018，2二、课程简介《细胞生物学》课程是高等学校生物专业的必修课程，综合运用各种现代科学技术，从细胞水平，亚细胞水平和分子水平上全面系统地研究细胞生命活动规律的科学。
细胞生物学是生命科学中的一门重要前沿学科，作为四大基础学科之一，也是基础医学领域的重要基础学科，在现代生命科学领域中起着不可替代的重要作用。
通过学习该课程后，使学生掌握细胞生物学的基本理论、基本知识和基本技能，了解细胞的形态结构、功能与生命活动的基本规律以及该领域的最新发展动态，建立细胞生物学的知识脉络和体系，培养学生生物学的科学思想，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。
本课程总学分为3，共48学时，授课对象为生物科学（检验与检测方向）专业大三学生。
三、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下知识、技能和素养。
1.知识目标：能初步了解细胞间的相互关系和作用，理解生物有机体的生长、分化、遗传、变异、衰老、死亡等基本生命活动的规律；掌握遗传信息的贮存、复制、表达及其调控；认识细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学、动物生物学等的联系。
2.能力目标：增强细胞生物学研究兴趣，善于对细胞生物学现象进行观察和思考，提高应用细胞生物学知识进行教育教学研究的能力；学会收集和分析细胞生物学问题，初步了解如何进行细胞生物学科学研究，为进一步的生命科学前沿知识的学习或从事生命科学教学科研相关研究奠定基础。
丁明孝《细胞生物学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第一章 绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章 细胞生物学研究方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章 细胞质膜3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章 物质的跨膜运输4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章 细胞质基质与内膜系统5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章 蛋白质分选与膜泡运输6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第七章 线粒体和叶绿体7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章 细胞骨架8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章 细胞核与染色质9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章 核糖体10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章 细胞信号转导11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章 细胞周期与细胞分裂12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第十三章 细胞增殖调控与癌细胞13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章 细胞分化与干细胞14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章 细胞衰老与细胞程序性死亡15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章 细胞的社会联系16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第一章 绪论1.1 复习笔记【本章概述】本章为绪论部分，主要对细胞生物学的研究内容与现状、细胞学发展简史、原核细胞、古核细胞、真核细胞等内容做了简单的介绍，考点较细，需要理解掌握。
【重点难点归纳】一、细胞学与细胞生物学发展简史1生物科学3个阶段以及细胞的发现（1）三个阶段：形态描述阶段、实验室生物阶段、现代生物学阶段。
细胞生物学复习资料
细胞生物学总结第四章：细胞质膜第一节、细胞质膜的结构模型与基本成分生物膜生物膜结构：磷脂双分子层是组成生物膜的基本成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面，膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者。
生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。
在细胞生长和分裂等整个生命活动中，生物膜在三维空间上可出现玩去、折叠、延伸等改变，处于不断的动态变化中。
膜脂——生物膜基本组成成分（一）基本成分1.甘油磷脂：膜脂的基本成分（50%以上）主要特征：①除心磷脂外，具有一个与磷酸集团相结合的极性头和两个非极性的尾。
②脂肪酸碳链为偶数，多数碳链为16/18个碳原子组成。
③除饱和脂肪酸外，常含有1~2个双键的不饱和脂肪酸（多为顺式）2.鞘脂：鞘磷脂（SM）、糖脂3.固醇：胆固醇及其类似物。
特殊的分子结构和强疏水性，自身不能形成脂双层。
调节膜的流动性，增加膜的稳定性降低水溶性物质的通透性。
（二）膜脂的四种热运动方式（1）沿膜平面的侧向运动（基本方式）（2）脂分子围绕轴心的自旋运动（3）脂分子尾部的摆动（4）双层脂分子之间的翻转运动。
一般情况下极少发生，发生频率不到脂分子侧向交换频率的10‾10.但在内质网膜上频率很高。
（三）脂质体脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。
应用：研究膜脂和膜蛋白及其生物学性质的极好实验材料；脂质体中裹入DNA 可有效地将其导入细胞中，常用于转基因实验；在临床医疗中，常作为药物或酶等的载体。
膜蛋白：（一）膜蛋白的类型外在（外周）膜蛋白：靠离子键或其他较弱的键与膜表面的膜蛋白分子或膜脂分子结合，易分离。
内在（整合）膜蛋白：水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，只有用去垢剂处理使膜崩解后才可分离出来。
脂锚定蛋白：通过磷脂或脂肪酸锚定，共价结合。
（二）内在膜蛋白与质膜结合的方式（1）膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用，这是内在膜蛋白与膜脂结合的最主要和最基本的结合方式。
细胞生物学 2.细胞膜和细胞表面
位于质膜内叶的的脂筏则含有较多的脂酰化和异戊二 烯化蛋白 特别是信号转导蛋白，如Src、G蛋白的Gα亚基、内 皮型一氧化氮合酶（eNOS）等
二、生物膜的特性
（一）不对称性 •膜脂的不对称性
•膜蛋白的不对称性
•质膜上复合糖的不对称性 （二）流动性 • 膜脂分子的运动 • 膜蛋白分子的运动 （三）影响膜脂流动性和膜蛋白运动性的各种因素
3. 胆固醇（cholesterol）
♦ 中性脂，原核细胞膜上无胆固醇 ♦ 动物细胞中胆固醇构成质膜的主要成分，其摩尔数与 磷脂相同。 ♦ 特点是：两亲性分子：极性头为羟基，非极性疏水的 尾部为甾环和烃链。 ♦ 胆固醇分子散布于磷脂分子之间，其极性头部紧靠磷 脂分子的极性头部，其余部分游离。其甾环与磷脂分 子临近头部的脂肪酸链相互作用。 ♦ 调节膜的流动性，增加膜的稳定性，降低水溶性物质 的通透性等。
各种物质与离子的输送具有方向性
各种信号的接受与传递也按一定方向进行。
（二）流动性
1. 膜脂分子的运动
（1）侧向扩散 （2）旋转运动
（3）钟摆运动
（4）伸缩振荡 （5）烃链的旋转异构化运动 （6）翻转运动
2．膜蛋白分子的运动
（1）膜蛋白分子的侧向扩散 许多膜蛋白在膜脂中自由漂浮和在膜表面扩散
第一节 细胞膜的化学组成与分子结构
♦ 质膜的主要成分：包括脂类、蛋白质、 糖类等 ♦ 膜脂与膜蛋白两类分子以非共价键结合， 构成膜的主体
♦ 糖类多为复合糖，它与膜脂共价结合形 成糖脂，若与膜蛋白共价结合则形成糖 蛋白 ♦ 质膜上还含有水、无机盐和金属离子。
第一节 细胞膜的化学组成与分子结构
膜脂的种类和结构 膜蛋白的种类、结构及功能
♦ 从生物大分子的热力学特性来考虑,以疏水性和亲 水性相互作用,就形成了流动镶嵌的生物膜结构。 –膜中的脂和内在蛋白分子的非极性部分与水相 隔而在疏水区紧密排成镶嵌结构
西北师范大学019生命科学学院2020年硕士研究生招生专业科目考试大纲
西北师范大学生命科学学院2020年硕士研究生招生考试专业科目参考书目及考试大纲生命科学学院硕士研究生初试、复试专业科目参考书《分子生物学623》考试大纲（生物学专业初试科目）一、参考书目《现代分子生物学》，朱玉贤主编，高等教育出版社，第四版，2013年。
二、主要涉及题型及分值（一）可能题型：名词解释、选择题、判断题、填空题、问答题、论述题。
（二）分值：满分150分。
三、考试大纲第1章绪论考核要点：分子生物学简史及分子生物学的研究内容考核内容：一、引言二、分子生物学简史三、分子生物学的研究内容四、分子生物学展望第2章染色体与DNA考核要点：染色体组成、DNA结构与复制考核内容：第一节染色体一、染色体概述二、真核生物染色体三、原核生物染色体四、原核生物和真核生物基因组的特点及比较第二节DNA的结构一、DNA的一级结构二、DNA的二级结构三、染色体的形成过程第三节DNA的复制本章重点：掌握原核生物和真核生物的染色体构成特点；DNA一级结构和二级结构；DNA复制的基本概念和半保留复制的机制；原核生物真核生物DNA复制的比较。
第3章转录考核要点：转录的基本过程、转录机器的主要成分、RNA加工的方式考核内容：第一节RNA的转录一、转录的基本过程二、转录机器的主要成分第二节启动子与转录起始一、启动子的基本结构二、启动子的区的识别三、酶与启动子区的结合四、增强子及其功能五、真核与原核启动子对转录的影响第三节原核生物和真核生物mRNA的特征比较一、原核生物mRNA的特征二、真核生物mRNA的特征第四节终止和抗终止一、不依赖于ρ因子的终止二、依赖于ρ因子的终止三、抗终止第五节RNA拼接一、RNA中的内含子二、RNA的剪接本章重点：掌握转录与复制的区别，转录的不对称性，原核生物的RNA聚合酶的组成及各亚基的功能，真核生物RNA聚合酶的分类、性质及功能，原核生物与真核生物启动子的结构特点，了解真核生物RNA聚合酶的组成，研究转录起始区的方法。
细胞生物学第2节：生物膜基本特征与功能
生物膜基本特征膜的流动性膜脂的流动性概况①膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的影响因素②脂肪酸链的长度脂肪酸的不饱和度温度胆固醇含量胆固醇调节③双重调节作用膜蛋白的流动性实例荧光抗体免疫标记实验（人鼠杂交）成斑/成帽现象p93细胞骨架的影响④某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合，限制了膜蛋白的运动研究手段荧光漂白恢复技术功能④保证细胞正常的代谢活动，包括生长、增殖在内的多种生理功能所需膜的不对称性相关名词⑤细胞外表面(ES)原生质表面(PS)膜脂的不对称性糖脂的完全不对称性⑥原因⑦1)不同类型的膜脂合成部位的不同导致2)膜蛋白的不对称性膜蛋白的不对称性表现在哪？⑧1)每种膜蛋白分子在质膜上都具有确定的方向性，不同蛋白具有不同的方向性2)与质膜相关的酶促反应都发生在膜的某一侧面意义⑨膜蛋白的不对称性是生物膜执行复杂的、在时间与空间上有序的各种生理功能的保证功能7个功能⑩1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境2）选择性的物质运输3）提供细胞识别位点4）为多种酶提供结合位点5）介导细胞与细胞、细胞与胞外质之间的连接6）参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构7）膜蛋白作为疾病治疗的药物靶标脂筏⑩①①膜脂流动性概况：膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的。
②影响膜脂流动性的因素：1)脂肪酸链的长度，越短，不饱和程度越高，流动性越大；2)温度，各种膜脂都具有不同的相变温度，在生物膜中膜脂的相变温度是由组成生物膜的各种脂分子的变相温度决定的。
所以可以通过增加不饱和脂肪酸链的含量来调节膜脂的相变温度；3)脂肪酸的不饱和度；4)胆固醇含量③胆固醇对膜脂流动性的调节：双重调节作用，胆固醇分子可以与磷脂分子相结合限制其运动，又可以将磷脂分子隔开使其更容易运动，其最终效应取决于上述两种作用的综合效果。
多数情况下，胆固醇是防止膜脂由液相变为固相，保证膜脂处于流动状态。
细胞生物学
《细胞生物学》课程期末复习资料《细胞生物学》课程讲稿章节目录：第1章绪论第一节细胞生物学研究内容与现状第二节细胞生物学发展简史第2章细胞的统一性与多样性第一节细胞的基本共性第二节原核细胞和古核细胞第三节真核细胞第四节非细胞形态的生命体---病毒第3章细胞生物学研究方法第一节细胞形态结构的观察方法第二节细胞组分分析方法第三节细胞培养第四节细胞生物大分子动态变化检测第五节模式生物与功能基因组的研究第4章细胞质膜第一节生物膜的结构模型、化学组成和功能特点第二节细胞膜的基本结构特征及其生物学功能第5章物质的跨膜运输第一节膜转运蛋白与小分子物质跨膜运输第二节 ATP驱动泵与主动运输第三节胞吞作用胞吐作用第6章线粒体和叶绿素第一节体与氧化磷酸化第二节绿体与光合作用第三节粒体与叶绿体的半自主性及其起源第7章细胞质基质与内膜系统第一节细胞质基质的结构和功能第二节各种细胞内膜系统的结构和功能第8章蛋白质分选与膜泡运输第一节细胞内蛋白质的分选第二节细胞内膜泡运输第9章细胞信号转到第一节细胞信号转导概述第二节细胞内受体介导的信号转导第三节G蛋白偶联信号通路第四节酶联受体介导的信号转导第五节其它细胞表面受体介导的信号转导第10章细胞骨架第一节微丝与细胞运动第二节微管及其功能第三节中间丝第11章细胞核与染色质第一节核被膜第二节染色质第三节染色质的复制与表达第四节染色体第五节核仁与核体第13章细胞周期与细胞分裂第一节细胞周期第二节细胞分裂第14章细胞增殖调控与癌细胞第一节细胞增殖调控第二节癌细胞第15章细胞分化与胚胎发育第一节细胞分化第二节胚胎发育中的细胞分化第16章细胞死亡与细胞衰老第一节细胞死亡第二节细胞衰老第17章细胞的社会联系第一节细胞连接第二节细胞黏着及分子基础一、客观部分：（单项选择）（一）、选择部分1、在病毒与细胞起源的关系上，下面哪个观点越来越有说服力。
（ C ）A、生物大分子→病毒→细胞B、生物大分子→细胞和病毒C、生物大分子→细胞→病毒D、都不对2、真核细胞和原核细胞的最主要区别是。
细胞生物学课程教学大纲
细胞生物学课程教学大纲《细胞生物学》课程教学大纲课程代码：1092709 适用专业：生物技术专业本科学时数：72 学分数： 4执笔者：龚宁编写时间：2004年8月一、课程的性质和目的细胞生物学是综合运用各种现代科学技术，从细胞水平、亚细胞水平和分子水平上全面系统地研究细胞生命规律的科学。
它是生物学很多分支学科和分子生物学的会合点，是生命科学中的一门重要前沿学科，在现代生物教育体系中起着不可替代的重要作用。
本课程的目的是在分子水平上讲授细胞结构和功能的基础知识和关于细胞生命活动的基本理论。
关于还处在探讨过程中的细胞的某些生命活动的机理，只介绍和讨论其中较为重要的假说。
本课程按照计划教学时数72学时，安排理论课教学42学时，实验课30学时。
通过理论课的教学，使学生了解和掌握细胞不同的结构与功能以及结构与功能的相关关系，阐明细胞生命活动的基本规律，并为细胞的生命活动提供理论基础。
通过本课程的实验，使学生加深和巩固对某些基本知识和基本理论的理解，并初步掌握细胞生物学实验的一些基本操作技术，获得一定的基本技能训练。
二、课程教学要求及内容：第一章绪论（2学时）（一）教学要求：1. 掌握细胞及细胞生物学的概念与研究内容；2. 了解细胞生物学发展简史及对细胞生物学发展有密切关系的关键事件；3. 了解细胞生物学的一些分支学科；4. 掌握细胞、细胞学、细胞学说、细胞生物学等相关概念；（二）教学内容：重点：掌握细胞、细胞学、细胞学说、细胞生物学等相关概念。
难点：无。
第一节、细胞及细胞生物学：细胞与细胞生物学的定义及研究内容第二节、细胞生物学的发展简史：细胞的发现、细胞学说的建立、电子显微镜与细胞超微结构的研究、分子水平上对细胞的研究、从细胞学到细胞生物学。
第二章细胞生物学研究方法（4学时）（一）教学要求：1、对细胞生物学的研究手段和方法进行初步的了解，对不同的研究方法和手段在细胞生物学研究中的应用有初步的认识；（二）教学内容：重点：光学显微镜原理及应用；电泳技术；放射自显影技术；免疫胶体金技术。
生物膜结构和功能
生物膜结构和功能
生物膜是由微生物细胞、细胞外基质和附着在基质上的其他微生物组成的复杂结构。
它通常存在于各种水体和土壤中，如水体中的生物膜可以在水表面形成一层薄膜，也可以附着在水下物体表面形成一层薄膜。
生物膜的形成是微生物生长、繁殖和代谢的结果。
生物膜的结构包括三个层次：
1.外层：是由微生物细胞、细胞外基质和附着在基质上的其他微生物组成的。
2.中层：是由细胞外基质、基质蛋白和基质糖组成的。
3.内层：是由基质、基质蛋白和基质糖组成的。
生物膜的功能包括：
1.提供微生物生长和繁殖的环境：生物膜提供了微生物生长和繁殖所需的营养物质和生存空间。
2.保护微生物免受外部环境的影响：生物膜的外层可以防止微生物受到外部环境的影响，如紫外线辐射和氧化剂的伤害。
3.参与微生物的代谢和物质交换：生物膜中的微生物细胞可以通过细胞外基质和基质蛋白进行物质交换，参与微生物的代谢和物质合成。
4.参与污染物的去除：生物膜可以通过吸附、生物降解和生物转化等方式参与污染物的去除和降解。
总之，生物膜是微生物生长和繁殖的复杂结构，具有保护微生物、参与微生物代谢和物质交换以及参与污染物的去除等多种功能。
细胞生物学-第四章 细胞质膜
水溶性蛋白-脂质-去污剂复合体
可溶性脂质去污剂混合胶粒
第二节 生物膜基本特征与功能
一.膜的流动性 （一）膜脂的流动性
膜的流动性是生物膜的基本特征之一，也是细胞进行 生命活动的必须条件。流动性包括膜脂的流动性和膜蛋白的 流动性。
典型的磷脂分子有1个极性的头部和2个疏水的碳氢链尾
部，当一条烃链中含有一个或几个顺式排列的双键（不饱和 的），在双键部分可形成弯曲。烃链的长度及饱和状态的不 同，影响膜的流动性。
翻转运动
弯曲 弯曲的碳氢链
饱和的碳氢链
胆固醇
（三）脂质体 （1）膜脂都是兼性分子，其分子结构中含有亲水 和疏水两部分。两条脂肪酸链几乎彼此平行，分子 的两端，形成所谓极性的头部和非极性的尾部，头 部具有亲水性而尾部具有疏水性。
（2）在水溶液中会自动形成双分子层结构，即亲水
第一节 细胞质膜的结构模型
一、生物膜的结构模型 (一)片层结构模型
1925年荷兰的2位科学家Gorter和Grendel用有机 溶剂抽提人的红细胞膜的膜脂成分并测定膜脂单层分 子在水面的铺展面积，发现它为红细胞表面积的二倍， 提 示 了 质 膜 是 由 双 层 脂 分 子 构 成 的 。 1935 年 ， Daniell&Davson：发现质膜的表面张力比油-水界面的 表面张力低得多，已知脂滴表面如果吸附有蛋白质成 分则表面张力降低，因此推测，质膜中含有蛋白质成 分。从测定膜的表面张力得出细胞膜的“三明治结构 型”，即蛋白质—脂质—蛋白质。
不足之处：（1）单位膜为一种静态单一的结构无
法说明膜的动态结构的变化，（2）各种膜的功能不 一样，而单位膜模型显示不出来，（3）各种不同细 胞和同一细胞中的不同部分膜的厚度实际上并不都 是7.5nm。
高一生物必修一第2课知识点
高一生物必修一第2课知识点高一生物必修一第2课主要涉及的内容为细胞的结构与功能。
细胞是构成生物体的最基本单位，是所有生命活动的基础。
了解细胞的结构与功能对于理解生物学的其他知识点具有重要意义。
一、细胞的基本结构1. 细胞膜：细胞膜是细胞的外包层，由磷脂双层组成，具有选择性透过性。
它的主要功能是维持细胞内外的物质交换，并参与细胞信号传导。
2. 细胞壁：细胞壁是植物细胞中的一个重要组成部分，由纤维素构成。
它的主要功能是提供细胞的机械支撑和保护。
3. 细胞质：细胞质是细胞膜内的胶状物质，包含各种细胞器和溶液，是所有细胞内部结构的基础。
二、细胞器的功能和特点1. 线粒体：线粒体是细胞内的能量中心，参与细胞的呼吸作用，产生ATP分子供细胞使用。
它具有双层膜结构，内膜上有许多绒毛状结构称为内膜嵴，能增加内膜的表面积，有利于能量的合成。
2. 叶绿体：叶绿体是植物细胞中的一个特殊细胞器，具有绿色的色素，参与光合作用，将光能转化为化学能，合成有机物质。
叶绿体内有色素体，其中包含叶绿素，它是光合作用的关键物质。
3. 液泡：液泡是细胞中的一个膜包囊，内部充满溶液。
它具有贮存物质的作用，可以贮存水、有机物质、离子等。
在植物细胞中，液泡还参与细胞的排泄和细胞间的信号传递。
4. 中心体：中心体是动植物细胞中的一个细胞器，通过组织纺锤纤维参与细胞有丝分裂。
它的主要功能是分离染色体，确保每个细胞获得一份完整的染色体。
三、细胞有丝分裂细胞有丝分裂是细胞的一种重要的生命周期过程，用于生物体生长、发育和维持细胞数量稳定。
它包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和实质分裂四个阶段。
在有丝分裂前期，细胞准备分裂，染色体变得可见，中心体向两极移动。
在有丝分裂中期，染色体在纺锤纤维的引导下，被拉向细胞的两极，形成一条纺锤纤维。
在有丝分裂后期，染色体到达细胞的两极，细胞开始切割，最终形成两个子细胞。
四、细胞的生理功能1. 吸收营养：细胞通过细胞膜的透过性选择性吸收营养物质，满足生物体的生长和代谢需求。
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生物膜基本特征膜的流动性膜脂的流动性概况①膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的
影响因素②脂肪酸链的长度
脂肪酸的不饱和度
温度
胆固醇含量
胆固醇调节③
双重调节作用膜蛋白的流动性
实例荧光抗体免疫标记实验（人鼠杂交）
成斑/成帽现象p93
细胞骨架的影响④某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合，限制了膜蛋白的运动研究手段
荧光漂白恢复技术功能④
保证细胞正常的代谢活动，包括生长、增殖在内的多种生理功能所需膜的不对称性相关名词⑤细胞外表面(ES)
原生质表面(PS)
膜脂的不对称性
糖脂的完全不对称性⑥
原因⑦1)不同类型的膜脂合成部位的不同导致
2)膜蛋白的不对称性
膜蛋白的不对称性表现在哪？⑧1)每种膜蛋白分子在质膜上都具有确定的方向性，不同蛋白具有不同的方向性
2)与质膜相关的酶促反应都发生在膜的某一侧面
意义⑨
膜蛋白的不对称性是生物膜执行复杂的、在时间与空间上有序的各种生理功能的保证功能7个功能⑩
1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境
2）选择性的物质运输
3）提供细胞识别位点
4）为多种酶提供结合位点5）介导细胞与细胞、细胞与胞外质之间的连接
6）参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构
7）膜蛋白作为疾病治疗的药物靶标脂筏⑩①
①膜脂流动性概况：
膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的。
②影响膜脂流动性的因素：
1)脂肪酸链的长度，越短，不饱和程度越高，流动性越大；2)温度，各种膜脂都具有不同的相变温度，在生物膜中膜脂的相变温度是由组成生物膜的各种脂分子的变相温度决定的。
所以可以通过增加不饱和脂肪酸链的含量来调节膜脂的相变温度；3)脂肪酸的不饱和度；4)胆固醇含量
③胆固醇对膜脂流动性的调节：
双重调节作用，胆固醇分子可以与磷脂分子相结合限制其运动，又可以将磷脂分子隔开使其更容易运动，其最终效应取决于上述两种作用的综合效果。
多数情况下，胆固醇是防止膜脂由液相变为固相，保证膜脂处于流动状态。
④细胞骨架对膜蛋白流动性的限制：
有些细胞90%的膜蛋白是自由流动的，而有的只有30%，造成这一原因的就是由于某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合，限制了膜蛋白的运动。
用阻断微丝形成的药物松胞素B处理，则流动性增加。
④细胞膜流动性的功能：
保证细胞正常的代谢活动，包括生长、增殖在内的多种生理功能所需。
⑤细胞外表面(extrocytoplasmic surface, ES)：与细胞外环境接触的膜面；原生质表面(protoplasmic surface, PS)：与细胞质基质接触的膜面；
⑥糖脂的完全不对称性：
糖侧链都分布在质膜或其他内膜的ES面，所以不可能形成ES和PS的对称现象，糖脂的不对称分布是执行其生理功能的结构基础。
⑦膜脂不对称性的原因推测：
1)不同类型的膜脂合成部位的不同导致；2)膜蛋白的不对称性；
⑧膜蛋白的不对称性表现在哪些地方：
需要注意的是，这里所说的不对称并非简单的位置是否对称，而是表现在一下几个方面：1)每种膜蛋白分子在质膜上都具有确定的方向性，不同蛋白具有不同的方向性；
2)与质膜相关的酶促反应都发生在膜的某一侧面。
⑨膜蛋白的不对称性的意义：
各种生物膜的特征及其生物学功能主要是由膜蛋白决定的，而膜蛋白的不对称性是生物膜执行复杂的、在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。
⑩功能：
1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；2）选择性的物质运输；3）提供细胞识别位点；4）为多种酶提供结合位点；5）介导细胞与细胞、细胞与胞外质之间的连接；6）参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构；7）膜蛋白作为疾病治疗的药物靶标；
⑩①脂筏：详细介绍p95，可自查文献。