细胞生物学复习要点(期末考试复习)

在16级基础上更新的重点，水印没有去掉。

绪论
1.细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。

2.细胞学说提出者：施旺和施莱登。

3.细胞学说：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物体的基本单位。

细胞质膜：
1、细胞质膜：围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。

利用血影进行研究
2、膜脂：甘油磷脂、固醇、鞘脂；
甘油磷脂：卵磷脂以及磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇①具有一个与磷酸基团相结合的极性头和两个非极尾。

1、膜蛋白的类型：
①周边膜蛋白（外在膜蛋白）:水溶性蛋白质，非共价键的形式；
②整合膜蛋白（内在膜蛋白)；
③脂锚定膜蛋白：通过共价键插入脂双分子中。

2、去垢剂：一端亲水，一端疏水，是分离与研究膜蛋白的常用试剂
3、胞质膜的基本特征：流动性（温度）和不对称性。

4、膜的运动方式：①沿膜平面的侧向运动；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（上下翻转）。

5、成斑现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，即所谓成斑现象。

（……聚集在细胞的一段，即成帽现象。

）
16.细胞质膜的基本功能：
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，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，其中伴随着能量物质的传递；
③提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传导；病原微生物识别和侵染特异的宿主细胞的受体也存在于质膜上；
④为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；
⑤介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接；
⑥质膜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疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。

跨膜运输：
1、离子通道的特征：①具有极高的转运速率；②非连续性开放而是门控的。

18.
节细胞内的离子浓度和跨膜电位。

（如神经细胞，肌细胞）
2、被动运输：指物质顺着电化学梯度或浓度梯度，且不消耗细胞代谢能所进行的运输方式；简单扩散：非极性、气体小分子、小分子更容易通过，离子不能过
协助扩散：通道蛋白、载体蛋白，多种极性小分子、无机离子
3、主动运输：是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。

4、主动运输可分为：由ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运或偶联
转运蛋白）、光驱动泵3种基本类型。

协同转运：包括共运输、对向运输；吸收葡萄糖
5、ATP驱动泵：5种，P型泵、Ca+泵、V型质子泵、F型质子泵、ABC超家族
其中P型和V型比较重要。

6、Na+-K+泵的转运机制（P型）：在细胞内侧α亚基与Na+相结合促进ATP水解，α亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+与α亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将K+泵入细胞，完成整个循环。

从整个转运过程可以看出，α亚基的磷酸化发生在Na+结合后，而去磷酸化则发生在K+结合后。

Na+依赖性的磷酸化和K+依赖性的去磷酸化引起Na+-K+泵构象发生有序变化，每秒钟可发生1 000次左右。

此外，每个循环消耗一个ATP分子
7、Na+-K+泵主要生理功能：①维持细胞膜电位；②维持动物细胞渗透平衡；③吸收营养：Na+-K+泵工作形成的Na+-电化学梯度驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方法，进入细胞。

8、V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵人细胞器，以维持细胞质基质pH中性和细胞器内的pH酸性;而存在于线粒体内膜、植物类囊体膜和细菌质膜上的F型质子泵却以相反的方式发挥其生理作用。

它通常利用质子动力势合成ATP,即当H+顺着电化学梯度通过质子泵时，所释放的能量驱动F型质子泵合成ATP，如线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化作用，因此F型质子泵称作H-ATP合酶
9、①胞吞作用分为吞噬作用（大分子）和胞饮作用（小分子）。

②胞饮作用分为网格蛋白依赖的胞吞作用
③内部的受体的分选途径：1）大部分回到原来的质膜区域；2）被溶酶体降解，称为受体下行调节；3）有些受体被运至细胞的另一侧的质膜，称为跨细胞转运；
第五章：
1、细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，占据着细胞膜内、细胞核外的细胞内空间，称细胞质基质。

2、细胞内膜系统：指在结构、功能、乃至发生上具有相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。

包括内质网、高尔基体、溶酶体、内体和分泌泡等。

3、内质网类型：糙面内质网rER、光面内质网sER。

根据形态分为片层状内质网（一般位于核膜周围，大部分是附着核糖体的rER，膜蛋白和分泌蛋白的合成加工场所）和管状内质网（脂质合成、磷脂合成、激素合成、信息转导、糖原降解、）
内质网功能：①蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能；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；⑤内质网的其他功能。

4、高尔基体结构：顺面膜囊及（顺面网状结构）CGN、中间膜囊、反面膜囊及（反面网状结构）TGN。

高尔基体的功能：①高尔基体与细胞的分泌活动；②蛋白质的糖基化及其修饰；③蛋白酶的水解和其他加工过程。

5、高尔基体TGN区的三条蛋白质分选途径
①溶酶体酶的包装与分选途径：具有6-磷酸甘露糖(M6P)标记的溶酶体酶与相应膜（TGN）受体结合，通过出芽方式形成网格蛋白再运到晚期内体。

②调节型分泌途径：只有特殊刺激条件下才引发分泌活动；
③组成型分泌途径：该途径似乎不受调节，称为组成型分泌。

6、溶酶体分为：初级溶酶体、次级溶酶体和残质体。

溶酶体酶的特点：①嵌有质子泵（H+浓度远远高于细胞质中）；②具有多种载体蛋白；③膜蛋白高度糖基化防治自身酶被降解，稳定。

7、溶酶体的功能：①消化由胞吞作用进入细胞的内容物（异噬溶酶体），②细胞自噬与生物大分子、损伤的细胞器的降解；③防御功能
8、溶酶体的发生：溶酶体酶是在糙面内质网上合成并经N-连接的糖基化修饰，然后转至高尔基体，在高尔基体的顺面（CGN）膜囊中寡糖链上的甘露糖残基被磷酸化形成M6P，在高尔基体的反面膜囊和TGN膜上存在M6P的受体，这样溶酶体酶就与其他蛋白质区分开来，并得以浓缩，最后以出芽的方式形成网格蛋白/AP（接头蛋白）包被膜泡转运到溶酶体中。

第六章
①游离核糖体：直接形成蛋白质；②到内质网上继续。

1、信号假说：①分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；②多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔。

2、信号肽：信号肽位于蛋白质的N端，一般由16~26个氨基酸残基组成，其中包括疏水核
心区、信号肽的C端和N端等3部分。

3、信号识别颗粒（SRP）：是一种核糖核蛋白复合体，由6种不同的蛋白质和一个由300个核苷酸组成的7S RNA结合组成。

4、SRP受体（DP）：是内质网膜的整合蛋白，可特异性地与信号识别颗粒结合。

5，如果一种多肽的停止转移锚定序列位于多肽的内部，那么这种多肽最终会成为内质网的膜蛋白。

54.蛋白质分选转运分2条基本途径：翻译后转运途径，共翻译转运途径。

蛋白质转运分为4类：蛋白质的跨膜转运、膜泡运输、选择性的门控转运、细胞质基质中蛋白质的转运。

（P141）
6、细胞内膜泡运输3种类型：COPⅡ包被膜泡（顺向）、COPⅠ包被膜泡（逆向）、网格蛋白/接头蛋白包被膜泡。

1、指导蛋白质包装到特异性转运膜泡的分选信号：
信号序列：Lys-Asp -Glu-Leu (KDEL )；
具有信号的蛋白：驻留在ER的可溶性蛋白；
信号受体：高尔基体顺面膜囊KDEL受体；
转运膜泡类型：COP |
2、网格蛋白/接头蛋白包被膜泡是一类双层包被的膜泡，外层由网格蛋白组成，内层由接头蛋白复合物组成。

纯化的网格蛋白分子呈三腿结构, 每个分支含一条重链和一条轻链，上有装配结合位点。

第十一章
1、细胞信号转导：细胞通过胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激，并经细胞信号转导系统转换而调节其生物学功能的应答方式。

（将胞外信号传入胞内，放大）
3、细胞通信：一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。

细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长和分裂时必需的。

4、细胞分泌化学信号作用方式：①内分泌：如激素，通过血液运输；②旁分泌：通过分泌局部化学介质到细胞外液中；③化学突触：通过化学突触传递神经信号；④自分泌：自己分泌的信号分子产生反应。

5、信号分子：能与靶细胞受体结合并传递信息的信号载体。

化学信号：激素、神经递质、局部介质
信号分子类型：①气体性信号分子；②疏水性信号分子；③亲水性信号分子。

6、受体：是一类能够识别和选择性结合某种信号分子的分子。

7、受体存在部位分成：①细胞内受体；识别和结合小的脂溶性信号分子，N端激活转录，
9、第二信使：cAMP、cGMP、DAG（甘油二酯）、IP3、Ca2+
62.分子开关：是指通过激活机制或失活机制精确控制细胞内一系列信号传递的级联反应的蛋白质。

63.信号转导系统的主要特性：特异性、放大效应、网络化与反馈、整合作用。

1、G蛋白偶联受体所介导的信号通路分为3类：①激活离子通道的G蛋白偶联受体；②激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为第二信使的G蛋白偶联受体；③激活磷脂酶C（PLC），以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体。

2、PKA和PKC（两个考一个）
（GPCR：G蛋白偶联受体）、（G蛋白）
（一）PKA
2. cAMP-PKA信号通路对真核细胞基因表达的调控（腺苷酸环化酶）
cAMP-PKA信号途径涉及的反应链可表示为:激素→GPCR→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的PKA→基因调控蛋白(CREB) →基因转录。

信号分子与受体结合通过激活腺苷酸环化酶，导致细胞内cAMP浓度增高，cAMP与PKA调节亚基结合，导致催化亚基释放，被活化的PKA的催化亚基转位进入细胞核，使基因调控蛋白(CAMP 应答元件特合蛋白CREB)磷酸化，磷酸化的CREB与核内CREB结合蛋白(CBP) 特异结合形成复合物，复合物与基因调控序列(CRE）结合，激活靶基因的转录。

（二）PKC（蛋白激酶C）（磷脂酶C通道）
“双信使系统”
1. IP3-Ca2+ 信号通路
胞外信号分子与GPCR结合，活化G蛋白，进而激活磷脂酶C, 催化PIP2水解生成IP3，和DAG两个第二信使。

IP3通过细胞内扩散，结合并开启内质网膜上IP3敏感的Ca2+通道，引起Ca2顺电化学梯度从内质网钙库释放进人细胞质基质。

所以，IP3的主要功能是引发贮存在内质网中的Ca2+转移到细胞质基质中，使胞质中游离Ca2+浓度提高。

依靠内质网膜上的IP3门控Ca2+通道,将储存的Ca2+释放到细胞质基质中是几乎所有真核细胞内Ca2*动员的主要途径。

IP3门控Ca2+通道由4个亚基组成，每个亚基在N端胞质结构域有一个IP3结合位点，IP3的结合导致通道开放，Ca2+从内质网腔释放到细胞质基质中。

2、PKC功能：①多功能丝氨酸激酶，②生长、代谢、分化、运输有关
5、受体络氨酸激酶（PTK）介导的Ras-MAK激酶信号通路：
①胞外信号分子与接头蛋白：
活化的RTK通过磷酸化受体胞内段特定的酪氨酸残基，作为锚定位点可以结合多种细胞质中，带有SH2结构域的蛋白。

其中一类是接头蛋白。

②Ras蛋白：是Ras基因表达产物，是由190个氨基酸残基组成的小的单体GTP结合蛋白，具有
结合GDP时为失活态。

（G蛋白：是GTP结合蛋白；GAP：GTP酶活化蛋白；GEF：鸟苷酸交换因子）
③
MAP
活化的蛋白激酶激酶；Raf= MAKKK:促分裂原活化的蛋白激酶激酶激酶。

PTK-Ras-MAPK信号通路：配体→RTK→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白的磷酸化修饰，对基因表达产生多种效应。

第八章
1、细胞骨架：是指真核细胞中由微管、微丝和中间丝等蛋白质成分构成的一个复合的网架结构。

2、细胞骨架包括：微丝MF、微管MT、中间丝IF。

3、微管：微管结构组成：球蛋白亚基→α/β-微管蛋白二聚体→原纤丝→微管（13根原纤丝）α/β-微管蛋白二聚体：8nm；γ-微管蛋白，在微管组装的成核过程发挥作用；β-微管蛋白和α-微管蛋白上都有一个GTP结合位点，α上的不可水解，称为不可交换位点，β上的可水解，称为可交换位点；
微管组装可分为成核和延伸两个阶段。

4、微丝结构成分：肌动蛋白，（有正极和负极，负极可放上一个ATP），可延伸，正极更快，
5、踏车行为：在体外组装过程中有时可以见到微丝的正极由于肌动蛋白亚基的不断添加而延长，而负极则由于肌动蛋白亚基去组装而缩短，这一现象称为踏车行为。

（微丝）
踏车行为：当一端组装的速度和另一端解聚的速度相同时，微管的长度保持稳定。

（微管）6、马达蛋白：肌球蛋白：沿微丝运动；驱动蛋白（-→+）和动力蛋白（+→-）沿微管运动特征：①反方向②ATP③逐步运动④运动时构象改变
7、秋水仙素可作用于微管，（纺锤丝不形成）
8、微管组织中心（MTOC）：（中心体），大部分微管也都在中心体处成核并锚定于此，呈发散状向细胞的边缘延伸，微管与中心体连接一段为负端
90.染色质：指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。

91.染色体：指细胞在有丝分裂或减数分裂的特定阶段，由染色质聚缩而成的棒状结构。

92.组蛋白包括H1、H2A、H2B、H3、H4。

93.非组蛋白的特性：多样性、识别DNA具有特异性、功能多样性。

94.核小体：染色质组装的基本结构单位，由DNA和组蛋白组成。

95.核小体结构：每个核小体单位包括200bp的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。

96.DNA→染色体共压缩了8400倍。

第十七章（P361）
145.细胞连接：是指在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与细胞基质之间的连接结构。

1、细胞连接的分类：
①封闭连接：相邻上皮细胞的质膜紧密连接在一起；
②锚定连接：通过膜蛋白及细胞骨架系统连接
③通信连接：神经突触、胞间连丝
2、紧密连接是封闭连接主要类型，
3、锚定连接类别：与中间丝相连的锚定连接（桥粒与半桥粒）、与肌动蛋白纤维相连的锚定连接（黏着带与黏着斑）。

①与中间丝连接的锚定连接：
②结构蛋白：如胶原（占人体蛋白质25%以上）和弹性蛋白，它们赋予基质一定的强度和韧性。

胶原合成与装配：始于内质网，前胶原分子→胶原分子→胶原原纤维→胶原纤维
功能：胶原在胞外基质中含量最高，刚性及抗张力（抗拉力）强度最大，构成细胞外基质的
③黏着蛋白如纤连蛋白和层粘蛋白，它们促使细胞同基质结合。

、由糖胺聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的巨大分子。

各个蛋白聚糖分子通过两个特殊的连接蛋白，再以非共价键结合在透明质酸的长链上，形成聚集素
以非共价键结合在透明质酸的长链上，形成巨大的多体复合物
7、纤连蛋白和层粘连蛋白：帮助细胞黏连在胞外基质上
①纤连蛋白：与细胞外基质各类成分相结合，因此为细胞外基质的组织者。

高分子量糖蛋白，两个亚基通过C端形成的二硫键交联形成，纤连蛋白一般由两个相似的亚基组成，细胞表面受体结合的结构域中含有RGD三肽序列。

②层粘连蛋白：主要存在于基膜
149.介导细胞识别与黏着的3种方式：同亲型结合、异亲型结合、衔接分子依赖性结合。

150.细胞黏着分子分为4大类：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白、免疫球蛋白超家族。

151.选择素：是一类异亲型结合、Ca2+依赖性的细胞黏着分子。

152.整联蛋白：普遍存在于脊椎动物细胞表面，属于异亲型结合、Ca2+或Mg+依赖性的细胞黏着分子，主要介导细胞与胞外基质间的黏着。

有“由内向外（血液凝固过程）”及“由外向内”两种形式。

153.胶原装配过程：核糖体合成前α链→rER合成前胶原分子→高尔基体修饰分泌→细胞外组装成胶原纤维。