细胞学笔记(DOC)
细胞生物学笔记细胞周期
细胞增殖和细胞周期细胞增殖(cell proliferation)增殖：细胞通过割裂的方式在空间上不断增加群体数量，在时刻上通过遗传延续后代，使细胞在自然界中得以进化和进展，即：增加数量，延续后代。
第一节、细胞割裂(cell division)一、有丝割裂（M期）概念：细胞通过有丝割裂器（纺锤体）将遗传物质精准地等分到两个子细胞中去，以保证细胞在增殖进程中维持遗传稳固。
1、期进入割裂期，中心体一分为二，向两极移动，纺锤体形成。
核膨大、核膜、核仁消失，染色体开始形成。
1）染色质凝集成染色体：即染色体变短、变粗，中间有着丝粒相连，外侧有动粒。
2）核膜破裂核仁消失：核内膜下的核纤层纤维Pr磷酸化，降低为可溶性核纤层PrA、B、C（A与C为同一编码基因的不同加工产物，故为一个类型即A，A型只存在于细胞分化中，对细胞向特异性分化起作用，B型那么存在于所有体细胞）。
核膜失去支撑，裂解成小泡的核膜与核纤层PrB相连，分散到细胞质中。
同时由于染色体凝集，核仁中的DNA别离参加到染色体的组装，核仁RNA、Pr分散到细胞质中，核消失。
3）、纺锤体的形成：在割裂前期末显现一种纺锤样的细胞器，由星体微管、极间微管、动粒微管纵向排列组成。
星体微管：在前期开始，细胞中的一对中心粒已复制为两对（中心粒具有微管组织中心的作用，即MTOC），每对中心粒周围显现放射状星体微管，由此组成两个星体，并位于核膜周围。
极间微管：两对中心粒之间也有微管形成，这些微管由纺锤体的一极通向另一极，故称“极间微管”（也称重叠微管）。
极间微管的特点：极间微管不持续，而是由来自两极的微管在纺锤体赤道面彼此重叠，侧面相连组成。
粒微管：前期末，核膜破裂，纺锤体发出的微管进入核中，其A端附着在动粒上，即“动粒微管”。
微管的作用与原理：星体微管，极间微管是通过远离中心粒的一端（A端）加入微管Pr聚体，使微管延长，从而推动中心粒移向细胞两极，而动粒微管那么是靠近中心粒一端（D端）加入微管Pr二聚体来使微客延长。
医学细胞生物学笔记
医学细胞生物学笔记姓名：1、细胞生物学经历了四个主要发展阶段：•1）1665-1830s，细胞发现，显微生物学。
•2）1830s-1930s，细胞学说，Cytology诞生。
•3）1930s-1970s，电镜技术应用，Cytology发展为细胞生物学。
•4）1970s以来，分子细胞生物学时代。
2、Schwann于1839年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”。
提出了“细胞学说”；•①有机体是由细胞构成的，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位；•②细胞是一个相对独立的的单位，既有自己的生命，又对于其他共同组成的整体的生命起作用；•③新细胞来源于已存在的细胞。
指出有机体是由细胞构成的；细胞是构成有机体的基本单位。
3、•1958 年Crick 提出分子遗传的“中心法则”。
•1961-1964年Nirenberg 等破译遗传密码。
•1972年DA. Jackson，RH. Symons和P. Berg创建了DNA体外重组技术。
•1973年SN. Cohen和HW. Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达。
•一系列技术和理论的提出，使细胞生物学与分子生物学的结合越来越紧密。
4、细胞生物学的主要研究内容：1、细胞核、染色体以及基因表达的研究；2、生物膜与细胞器的研究；3、细胞骨架体系的研究（细胞质骨架，核骨架）；4、细胞增殖及其调控；5、细胞分化及其调控；6、细胞的衰老和凋亡；7、细胞起源与进化；8、细胞工程。
5、当前细胞生物学研究中的3大基本问题：1、细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的？2、基因表达的产物是如何装配成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器3、基因表达的产物是如何调节细胞生命活动过程的？主要是指大量活性因子与信号分子调节细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等。
6、对未来的展望：一、推动产业革命，创造新的经济生长点•生物产业的比重将逐步提高。
•目前药品中有15%基于生物技术，这一数字据估计到2010年会增加到40 %。
《细胞生物学》笔记
《细胞生物学》笔记●第一章绪论●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。
●（2）1665年胡克第一次发现植物细胞；1674年列文虎克发现红细胞。
●2 细胞学说的建立及意义●细胞学说的建立●第一阶段●1838~ 1839年，施莱登(德国)和施旺(德国)提出“细胞学说”●①所有生物都是由细胞构成的:●②每个细胞都是相对独立的单位●③已存在的细胞繁殖产生新细胞●第二阶段●1858年，德国医生和病理学家魏尔肖一细胞来自于细胞●细胞学说的意义●推进了人类对于生命的认识，推动科学的发展，与进化论和遗传学共称为生物学三大基石●二、细胞的统一性与多样性●1 细胞的基本特征●细胞的基本共性●①化学组成相似●②细胞质为膜脂-蛋白体系●③遗传装置相同●④分裂方式为一分为二●细胞是生命活动的基本单位●①构成有机体的基本单位●②代谢与功能的基本单位●③有机体生长与发育的基础●④繁殖的基本单位，遗传的桥梁●⑤生命起源的归宿，生物进化的起点●细胞的大小及其影响因素●细胞大小●高等动植物，同一器官与组织的细胞大小在一个恒定的范围之内，与物种差异无关●细胞内蛋白质与核糖体RNA的量决定细胞的大小●影响因素●信号通路中心的蛋白激酶一mTOR●细胞所处的时期●细胞核DNA的含量●2 原核细胞与真核细胞●（1）原核细胞●特点●①体积小，繁殖快，适应环境能力强●②没有生物膜系统●③基因组很小，主要遗传物质仅为一个环状DNA●④基因表达简单，没有复杂的细胞分化●⑤进化地位低●举例●支原体（最小最简单的细胞）●细菌●蓝藻●（2）真核细胞●3大基本结构系统●生物膜结构系统●①选择性物质跨膜运输与信号转导:●②双层核膜将细胞分成细胞质与细胞核，使基因精确表达:●③各细胞器相互独立,协调功能行使:●④膜上附着大量酶，催化大部分化学反应●遗传信息传递与表达系统●组分: DNA. RNA和蛋白质。
细胞学说及其建立过程笔记
细胞学说及其建立过程笔记细胞学说是现代生物学的基石，它认为所有生命体的组成单位都是细胞。
这个理论的建立过程可以追溯到17世纪初的一系列科学观察和实验。
1.早期观察与争议：在17世纪初，英国科学家罗伯特·霍克（Robert Hooke）使用显微镜观察了酵母和树皮组织，他注意到组织中有许多由细小方格构成的结构，并将其命名为“cellulae”（细胞）。
然而，当时还没有确切的证据证明细胞是生命的基本单位。
同时期，荷兰科学家安东·范·李文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）使用自己制作的高倍放大的显微镜观察了各种生物样本，包括动物和植物的细胞。
他的观察结果使人们对细胞的存在产生了更大的兴趣。
然而，在当时，关于生命形成和发展的理论存在着争议。
一些科学家认为生命可以通过“自然发生”从非生物物质中产生，而不需要细胞的存在。
这种观点被称为“自然发生说”。
2.古生物学与细胞学的关联：在18世纪中叶，法国科学家拉韦尼兹（Georges Cuvier）和英国科学家希顿（William Smith）的古生物学研究提供了支持细胞学说的证据。
他们通过研究化石发现，不同地层中的化石组成有所不同，这表明生物是在特定的时间和空间中出现和消失的。
这些观察结果引起了一些科学家的思考：如果生物是在特定时期出现的，那么它们是如何形成的？这使得人们更加认识到细胞可能是生命的基本单位。
3.细胞的进一步研究：19世纪初，德国科学家施莱登（Matthias Schleiden）和斯歇尔（Theodor Schwann）对植物和动物组织进行了详细的研究。
施莱登观察到植物组织中的所有细胞都具有相似的结构，而斯歇尔则观察到动物组织也由类似的细胞构成。
基于这些观察结果，施莱登和斯歇尔提出了细胞学说的初步版本：所有生物体都是由一个或多个细胞组成的。
这一观点在1839年首次被斯歇尔正式发表。
随后，其他科学家对细胞进行了更深入的研究。
细胞生物学笔记重点
细胞学说是谁提出的?主要内容有哪些?有何意义?细胞学说是由施旺和施莱登两人共同提出，并由系列的学者进行修正的学说。
细胞学说的主要内容:细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成；每个细胞是一个相对独立的单位，既有“它自己”的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命有所助益；新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
细胞学说的生物学意义(1)细胞学说对细胞及其功能有了一个较为明确的定义。
细胞学说的建立掀起了对多种细胞进行广泛的观察与描述的高潮，各种细胞器和细胞分裂活动相继被发现，构成了细胞学的经典时期。
(2)细胞学说提出了生物同一性的细胞学基础，因而大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。
简述所有细胞具有的共性1.相似的化学组成:各种细胞构成元素都是C、H、0、N、P、S等几种，这些化学元素形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类，是构成细胞的基本构件。
2.脂一蛋白体系的生物膜：所有的细胞表面均有主要由磷脂双分子与镶嵌蛋白质构成的细胞质膜，细胞质膜使细胞与周围环境保持相对独立性，形成相对稳定的细胞内环境，并通过细胞质膜与外界环境进行物质交换和信号传递。
生物膜也是细胞能量转换的基地;3.相同的遗传装置:所有的细胞都以DNA储存和传递遗传信息，以RNA作为转录物指导蛋白质合成，蛋白质的合成场所都是核糖体，几乎所有的细胞都使用一套相同的遗传密码；4.一分为二的分裂方式：所有的细胞都以一分为二的方式进行分裂，遗传物质再分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子细胞内，这是生命繁衍的基础与保证。
举例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
超薄切片技术(固定包埋切片染色)：一般用于细胞超微结构观察负染色技术:观察亚细胞结构，甚至病毒，具有一定的背景清除效果冷冻蚀刻技术:形成断面，便于观察胞质中的细胞骨架纤维及其结合蛋白电镜三维重构技术:前提是能形成蛋白质行射晶体易构建三维结构扫描电镜技术:通常在观察前镀一层金膜，立体感强但局限于观察物体表面研究细胞内生物大分子之间的相互作用与动态变化的实验技术1荧光漂白恢复技术荧光漂白恢复技术是指利用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与蛋白质或脂质偶联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或其细胞内的运动及其迁移速率的技术。
翟中和细胞生物学笔记-全-(整理打印版)
第一章绪论生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。
核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势。
“细胞学说”的基本内容认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
学习细胞生物学的注意点•抽象思维与动态观点•结构与功能统一的观点•同一性(unity)和多样性(diversity)的问题•细胞生物学的主要内容：基本概念与实验证据；细胞器的动态特征；化学能的产生与利用；细胞的活动及其调控等•实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室——Whatweknow//Howweknow.细胞是生命活动的基本单位一切有机体都由细胞构成，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，细胞是代谢与功能的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性没有细胞就没有完整的生命细胞概念的一些新思考细胞是多层次非线性的复杂结构体系细胞具有高度复杂性和组织性细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体细胞完成各种化学反应；细胞需要和利用能量；细胞参与大量机械活动；细胞对刺激作出反应；细胞是高度有序的，具有自组装能力与自组织体系。
细胞能进行自我调控；繁殖和传留后代；细胞的基本共性所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。
细胞生物学笔记
一，序论：细胞生物学1，生物学：是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学。
细胞生物学：是从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次来研究细胞基本生命活动规律的科学（结构、功能及其生命活动规律）细胞生物学研究的对象是细胞。
◎细胞是一切生物的基本结构单位，是由膜围成的能独立进行生长繁殖的原生质团。
◆培养的细胞◆模式生物模式生物：大肠杆菌酵母果蝇小鼠拟南芥线虫斑马鱼海胆非洲爪蟾2，细胞生物学研究的主要内容：1. 细胞结构与功能的研究：I.细胞核、染色体的研究；II.生物膜与细胞器的研究；III.细胞骨架体系的研究2. 细胞增殖、分化、衰老与凋亡的研究：一切动、植物的生长与发育都是通过细胞的增殖与分化来实现的。
一个受精卵通过分裂与分化发育成复杂的有机体。
肿瘤是不分化或去分化的结果。
3. 真核细胞基因表达、调控的研究：是细胞生物学、遗传学与发育生物学在细胞水平与分子水平上相结合的最活跃的热门课题。
4. 细胞信号传导的研究：细胞间信号传递；受体与信号跨膜传递；细胞内信号传递5. 细胞的起源与进化：据古微生物的证据，原始细胞在大约35亿多年前就在地球上出现。
6. 细胞工程：是细胞生物学与遗传学的交叉领域。
改造细胞的技术是生物工程技术的重要组成部分。
动、植物细胞杂交—最活跃的领域；单克隆抗体技术—最成功的范例；体细胞克隆—最具创新的进展之一。
当前细胞生物学研究的3个根本性问题：基因组如何在时间和空间上有序表达；基因表达的产物如何主机组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器；基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动；3，由于一切生物都是由细胞构成的有机整体，因此，要揭示细胞分裂、分化、衰老与死亡等各种生命现象的奥秘，就必须从细胞整体、超微结构和分子水平等多个层次入手，深入研究细胞的形态、结构和功能，进而才能揭示生命的奥秘！I listen, I forget;I see, I remember;I do, I understand.现代教育：把没有问题的学生，教成有问题的学生。
细胞生物学笔记
绪论✧细胞生物学的三句话：细胞结构与功能的统一；细胞生命活动基本的调控机制；真核细胞的细胞间相互作用（社会性）✧模式生物：大肠杆菌、酵母（真核生物、观察细胞分裂的第一个细胞、肿瘤的同源基因）、拟南芥、线虫（凋亡的现象、机制）、果蝇（遗传、发育生物学）、小鼠（95%以上与人同源）✧细胞学说：①认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有“自己的”生命，又对其他细胞所共同组成的整体生命起作用。
③新的细胞是通过老的细胞繁殖产生。
✧显微镜的分辨率：是指能区分开两个质点间的最小距离，显微镜的最重要的参数，普通光学显微镜的最大分辨率是0.2μm。
✧动植物细胞的大概大小：10~20μm✧各种技术：①形态观察：各种显微镜（显微技术），光学、电子、扫描隧道显微镜②细胞组分分离：离心技术（差速离心，离心力；密度梯度离心，介质密度不同浮力不同）③细胞培养技术：无菌操作（操作环境、操作者、操作过程均无菌），原代继代培养，冻存、复存。
④功能分析技术：放射自显影（用同位素对生物大分子进行动态研究和追踪，P32标记核酸，S35标记蛋白质），非放射性自显影。
✧细胞是生命活动的基本单位：结构——是构成单细胞、多细胞生物（有机体）的基本单位功能——新陈代谢（细胞是代谢与功能、生长发育的基本单位）自我繁殖（细胞是遗传的基本单位）✧生物大分子：蛋白质、核酸、糖生命体与非生命体元素上的差异：生命体H最多，非生命体O最多。
✧最小，最简单的细胞——支原体✧细胞结构的复杂性和进化程度：（真核、原核根据有无内膜系统区分）真核：原生生物、真菌和多细胞生物。
原核：细菌、支原体、蓝细菌，只有细胞质膜。
古核：遗传信息与真核像，但膜结构和原核像（没有表达出来）✧对真核细胞来说，亚细胞水平上的三大基本系统：●生物膜系统：细胞质膜+细胞内膜，分子组成相似，膜之间相互作用，又各自有独特结构。
细胞膜的分化形成了各种有膜的细胞器，使得功能区域化，效率得到提高。
医学细胞生物学笔记
（二）相差显微镜
•用途：观察未经染色的标本和活细胞。
（三）暗视野显微镜
•用途：主要是观察物体的轮廓形态及其变化，但看不清内部的微细结构，适合于
观察活细胞内的细胞核、线粒体、液体介质中的细菌和真菌等。
（四）荧光显微镜
•运用：成像反差强、检测灵敏度高
•定性、定位和定量的研究组织内荧光标记物质
•对活细胞内分子的动态变化进行实时观察
（一）细胞培养的条件
1、营养条件： •培养基：体外培养细胞要生存需要与其在体内生存基本相同的营养物质。
人工培养基（商品化）：各种营养物质经过一定的搭配、组合，形成了适合各种体外
培养细胞生长人工培养基。常用：PRMI-1640、DMEM 等 。 •血清：提供生长因子和细胞所需物质的很好来源。
2、支持物：培养瓶或培养皿 3、5%CO2：多数细胞的最适 PH 值为 7.2-7.4,生
二、细胞生物学的发展历史
（一）细胞生物学发展的萌芽阶段
(从显微镜的发明到十九世纪初叶，开始了细胞学的研究) •1665 Robert Hook——Cell 概念 •1677 Leeuwenhoek——观察到纤毛虫、人和哺乳动物的精子、细菌等。 （二）细胞学说的创立阶段
(从十九世纪初叶到十九世纪中叶，这一阶段创立了细胞学说) •1838-1839 Schleiden，Schwan——细胞学说 •1855 Virchow——细胞只能来自细胞 （三）经典细胞学阶段
2012 级临床五年五班 LCM
22
勤
•分辨力一般在 3nm，观察细胞等生物标本可得到富有真实立体感的三维结构图像。 •原理：
通过电子束照射在标本(标本表面喷涂上一层重金属微粒)后产生的二次电子成像， 二次电子产生的多少与电子束在标本表面的投射角有关，即与样品的表面结构有
细胞周期—《细胞生物学》笔记
细胞周期—《细胞生物学》笔记●第一节细胞增殖是生命的基本特征●（一）细胞增殖（cell proliferation) 是生物繁殖和生长发育的基础，是细胞重大生命活动之一。
●（二）生物学作用●1.单细胞生物→通过细胞增殖增加个体数目●2.多细胞生物→通过细胞增殖实现个体生长及稳态平衡●初生婴儿10¹²个细胞，成人10¹⁵个，约260种●成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以补偿衰老和死亡的细胞。
●（三）基本特征●1.细胞增殖最直观的表现是细胞分裂；细胞分裂是周期性的事件。
●2.细胞增殖（分裂）过程中，遗传信息被精确复制，细胞成分被精准分配。
●第二节细胞周期的基础知识●一.细胞周期概述●（一）定义●细胞周期 (cell cycle):一次细胞分裂结束开始，经过物质准备，直到下一次细胞分裂为止，称为一个细胞周期。
●（二）标准细胞周期(standard cell cycle)●G1期、S期（DNA合成期）、G2期和M期(细胞分裂期）●细胞周期长短主要差别在G1期，而S+G2+M的时间变化较小。
●（三）按细胞增殖状态划分的细胞类型●1.Cycling Cell 周期中细胞●持续分裂、细胞周期持续运转的细胞(胚胎和成年干细胞，上皮组织的基底层细胞）●2.Quiescent Cell静止期细胞（或G0期细胞）●离开细胞周期、暂时停止分裂的细胞(成纤维细胞，肝细胞）周期中细胞转化为G0期细胞多发生在G1期。
●3.TerminallyDifferentiated Cell终末分化细胞●一旦特化定型后执行特定功能，高度分化、不再分裂的细胞(横纹肌细胞、神经元、血液多形核白细胞、某些生物的有核红细胞等）●二.细胞周期的不同时相及其主要事件●（一）细胞周期的第一阶段：G1期●1.合成各种蛋白质、脂质、糖类等；●2.晚期经历起始点(start)(酵母)/限制点(restriction point,R点)或检查点(checkpoint)（真核细胞)检查点不仅存在于G1期，也存在于其他时相如S期检查点、G2期检查点、仿垂体组装检查点等。
翟中和细胞生物学笔记(全)
细胞的基本共性所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。
作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。
所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
细胞连接的功能分类封闭连接◆紧密连接 通讯连接◆间隙连接◆神经细胞间的化学突触◆植物细胞中的胞间连丝 锚定连接◆与中间丝相关的锚定连接：✧桥粒✧半桥粒◆与肌动蛋白丝相关的锚定连接：✧粘合带✧粘合斑紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间◆形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；◆隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；◆支持功能锚定连接连接名称跨膜粘连蛋白胞外配体结合细胞骨架类型胞内錨蛋白桥粒钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白中间丝桥粒斑珠蛋白、桥粒斑蛋白半桥粒整连蛋白基膜的层粘连蛋白中间丝桥粒斑样蛋白黏合带钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白微丝连环蛋白、纽蛋白、α—辅肌动蛋白黏合斑整连蛋白基膜的纤粘连蛋白微丝踝蛋白、纽蛋白、filamin和α—辅肌动蛋白通讯连接间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。
神经细胞间的化学突触◆存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式它通过释放神经递质来传导神经冲动。
胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞间的通讯联络。
间隙连接✧连接子是间隙连接的基本单位。
每个连接子由6个跨膜连接蛋白呈环状排列，连接子中心形成一个直径约1.5nm 的孔道。
✧连接单位由两个连接子对接构成。
细胞表面的黏着分子 钙粘蛋白 选择素 免疫球蛋白超家族（IgSF） 整联蛋白家族。
钙粘蛋白：属同亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着糖蛋白，介导依赖Ca2+的细胞粘着和从ECM到细胞质传递信号。
对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。
（30多个成员的糖蛋白家族）选择素: 属异亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着分子，能与特异糖基识别并结合。
细胞生物学笔记
名词解释1，中膜体：是某些细菌的质膜内陷经折叠后形成的一种重叠交错管泡状模型。
2，异形胞：丝状蓝藻在氮源不足时，群体中5%-10%的细胞转变为异形胞，异形胞个体大，细胞壁厚，并且丢失了光系统Ⅱ，合成固氮酶。
3，类病毒：仅由一个有感染性的环状分子RNA构成，其大小仅有几百个核苷酸，只感染植物。
4，反转录病毒：以病毒的RNA为模板，通过病毒自身的反转录酶的作用下，合成病毒DNA 分子，整合到宿主DNA中进行转录出mRNA和病毒基因组RNA。
5，脂筏模型：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有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的脂筏一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。
6，膜骨架：质膜下的蛋白质构成的网络结构，对膜起支撑作用。
是由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架，他参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
7，协同转运蛋白：能够同时转运两种物质，如果两种物质向同一方向运输，则称为同向，如果同时转运的物质是相反的方向，则称为异向。
8，ABC转运蛋白：是细胞细菌质膜上糖，氨基酸，磷脂和肽的转运蛋白，是哺乳类细胞质膜上磷脂，亲酯类药物，胆固醇和其他小分子的转运蛋白。
9：半自主性细胞器：自身携带遗传物质DNA，以原核细胞的编码方式转录合成一些自身的RNA和蛋白质的细胞器称为半自助性细胞器。
10，内共生学说：真核细胞是通过若干不同种类的原核细胞生物共生而造成的，这些共生的原核生物与宿主细胞建立了紧密的相互依存的关系，同时在复制和遗传上建立了统一的协调的体系，这样的共生的组合就成为了真核生物的祖先。
11，氧化磷酸化：在有氧代谢的三羧酸循环等反应中脱下的氢首先与NAD或FAD结合成NADH或FADH2，经呼吸链这其他成分的传递，NAD+和FAD从氧化底物取得的电子与O2分子结合，提供的能量用以驱动ADP+Pi转变为ATP的反应。
12，质子驱动力：线粒体ATP合酶在质子流的推动下实现分子内“转子”的旋转，驱动ATP 的生成。
细胞生物学复习总结笔记
细胞生物学复习笔记1、核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体，不仅参与核染色体的构建，而且与基因表达关系密切。
2、胡克于1665年用自制的显微镜发现了细胞。
3、施莱登和施旺提出了细胞学说。
基本内容为：（1）细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
（2）每个细胞作为一个相对独立的单位，既有“自己的”生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。
（3）新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖。
4、魏尔肖在1858年指出，细胞只能来自细胞。
为细胞学说的一个重要补充。
5、细胞是生命活动的基本单位：（1）一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。
（2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。
（3）细胞是有机体生长于发育的基础。
（4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。
（5）没有细胞就没有完整的生命。
（6）关于细胞概念的一些新思考：〈1〉细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体。
〈2〉细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系。
〈3〉细胞是高度有序的、具有自组装与自组织能力的体系。
6、所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞质膜。
7、蛋白质合成的机器—核糖体。
8、所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂，遗传物质在分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子细胞内，这是生命繁衍的基础与保证。
9、原核细胞最基本的特点：（1）遗传信息量小，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成。
（2）细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核。
10、支原体是最小最简单的细胞。
支原体的结构和机能极为简单：细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。
这些结构及其功能活动所需空间不可能小于100nm。
因此作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在的，所以说支原体是最小最简单的细胞。
细胞生物学笔记
细胞生物学笔记(共17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--细胞生物学笔记第一章真核细胞的核酸遗传物质有膜包裹，这是与原核细胞的差别。
电子显微镜利用短波长电子束可以观察到比可见光小十万分倍的物质。
第二章人体必需元素：碳氢氧氮磷钾硫钙镁。
人体90%是水，老人75%。
分为结合水、自由水。
心脏含水率79%。
糖类分为单糖、寡糖、多糖。
糖还有润滑保护作用。
脂类不溶于水，溶于脂溶性溶剂，包括脂肪和类脂。
脂肪一个分子甘油和三个脂肪酸组成中性脂。
人体和动物碳原子数为4-24个，都为偶数。
类脂是脂肪衍生物，包括磷脂、糖脂、类固醇。
类固醇有胆固醇和胆汁酸等。
胆固醇是最重要的类固醇，是所有激素、酮类的原料，其中维生素D就是以胆固醇为原料合成的。
蛋白质占细胞干重50%，蛋白质含有磷和硫，还有一些金属元素。
其中N氮的含量较为恒定，一般是16%。
组成蛋白质的氨基酸有20多种，这二十多种又称基本氨基酸。
一般在α碳原子上有一个氨基NH2和一个羧基COOH组成。
蛋白质分为一级结构，二级结构，三级结构，等等。
一级结构有一个肽键和一个二硫键组成。
二级结构是在一级结构的基础上螺旋或折叠形成的。
蛋白质受物理或化学因素的影响，会遭到破坏，成为蛋白质变性，本质是破坏非共价键和二硫键。
如果变性条件不剧烈，变性是可逆的（复性），如果剧烈持久，变性则是不可逆的。
酶是具有高效催化作用的大分子物质。
传统意义上的酶是蛋白质，但现代研究发现，RNA和肽类抗生素等竟然也具有催化作用。
与无机催化剂相比，酶的催化效率高，专一性强。
反应条件温和，但稳定性差，外界的强烈干扰可使酶失去活性。
酶的缺乏可能引起疾病，如急性胰腺炎。
酶对诊断疾病也有作用，如急性胰腺炎、肝炎、心肌炎。
核酸是遗传变异生长发育的重要物质。
包括脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA 两大类。
核酸是有多个核苷酸头尾相连组成的链状化合物。
人类的DNA大约有3*10^9个核苷酸。
细胞生物学之笔记--第11章 细胞外基质及其细胞的相互作用
第十一章细胞外基质及其细胞的相互作用定义：细胞外基质extracellular matrix, ECM是细胞分泌到细胞外空间的分泌蛋白和多糖构成的精密有序的网状结构分类：构成细胞外基质的大分子种类繁多，大致分为三类：①氨基聚糖与蛋白聚糖；②胶原和弹性蛋白；③非胶原性黏合蛋白：纤连蛋白和层粘连蛋白第一节细胞外基质的主要组成成分•从结构表现形式上，细胞外基质主要由①凝胶样基质（氨基聚糖、蛋白聚糖）和②纤维网架（胶原、弹性蛋白）构成，③起黏着作用：纤连蛋白、层粘连蛋白•分布：细胞外基质含量因组织种类而不同，上皮、肌组织、脑等含量较少；结缔组织中细胞外基质含量最大一、糖胺聚糖glycosaminoglycan, GAG 与蛋白聚糖proteoglycan, PGGAG与PG是一些高分子量的含糖化合物，构成细胞外高度亲水的凝胶，赋予组织良好的弹性和抗压性（一）糖胺聚糖是由重复的二糖单位（氨基乙糖/糖醛酸）构成的直链多糖HA：透明质酸是氨基聚糖中结构最简单的一种，其二糖单位是N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸。
透明质酸的糖醛酸的羧基带有大量负电荷，其相斥作用使整个分子伸展膨胀，占据很大的（二）蛋白聚糖是由糖胺聚糖和核心蛋白共价结合形成的高分子量复合物定义：蛋白聚糖proteoglycan, PG是由氨基聚糖（透明质酸除外）与核心蛋白共价形成的高分子复合物，是含糖量极高的糖蛋白。
其分子量大，含糖量高，可达分子量的95%1.蛋白聚糖的分子结构核心蛋白为单链多肽，一条核心蛋白分子上可连接1~100条以上氨基聚糖（相同或不同的氨基聚糖），形成蛋白聚糖单体。
若干个蛋白聚糖单体诵过连接蛋白linker protein，以非共价键与透明质酸结合，形成蛋白聚糖多聚体2.蛋白聚糖的合成与装配核心蛋白在粗面内质网核糖体上合成，在内质网腔中装配上直链多糖——蛋白聚糖单体装配时，首先一个专一的四糖（-木糖-半乳糖-半乳糖-葡萄糖醛酸-）（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）结合到核心蛋白的丝氨酸残基上然后在糖基转移醯作用下，一个个糖基依次加上形成氨基聚糖糖链蛋白聚糖的显著特点一一：核心蛋白氨基酸序列不同、糖链长度和成分不同蛋白聚糖主要根据其二糖单位命名有些蛋白聚糖是质膜的整合蛋白，如连接素syndecan，存在于成纤维细胞和上皮细胞质膜中（三）糖胺聚糖与蛋白聚糖的功能1.使组织具有弹性和抗压性2.对物质转运有选择渗透性糖基纵横交错、高度亲水、具有负电性，构成高度水化孔胶样物；孔的大小和电荷密度，可调节对分子、细胞的通透性，具有分子筛的作用；如肾小球基底膜硫酸软骨素CS蛋白聚糖对原尿的生成具有筛滤作用3.角膜中蛋白聚糖具有透光性硫酸软骨素CS、硫酸角质素KS高度硫酸化，使基质脱水变得致密；阻止血管的形成，使角膜柔软、具有透光性；角质化亦有保护作用4.糖胺聚糖具有抗凝血的作用肝素蛋白聚糖+抗凝血酶=抑制凝血因子的作用5.细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用如连接素的作用6.糖胺聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关胚胎发育期，透明质酸合成旺盛，胎儿皮肤中的透明质酸HA和硫酸软骨素CS含量是成人20 倍；随年龄增大逐渐减少，逐渐被硫酸皮肤素DS所取代关节软骨中的蛋白聚糖随年龄增加逐渐减少，硫酸软骨素CS被硫酸角质素KS逐渐取代随个体衰老，蛋白聚糖的糖链比例下降，组织的保水性及弹性减弱氨基聚糖的阴离子可结合钙离子，在组织的钙化、尤其是骨盐的沉积中起重要作用（四）糖胺聚糖和蛋白聚糖与疾病蛋白聚糖的降解可在一系列细胞外酶或溶酶体酶催化下进行基因突变引起的缺乏降解氨基聚糖的酶（如糖苷酶、硫酸酯酶），将导致氨基聚糖、蛋白聚糖、或降解中间产物的内堆积，形成黏多糖累积病mucopolysaccharidoses，如Hunter 综合症动脉粥样硬化患者的血管内皮细胞表面硫酸乙酰肝素HS、硫酸软骨素CS含量下降，硫酸皮肤素DS蛋白聚糖含量升高，容易与低密度脂蛋白结合，导致脂类的血管壁沉积氨基聚糖变化、蛋白聚糖异常表达，对肿瘤的发生、发展、转移有重要意义；一些肿瘤的透明质酸、硫酸软骨素增多，抑制细胞分化，有利于细胞迁移、增殖许多癌组织硫酸乙酰肝素硫酸化程度下降，为肿瘤增殖、脱落、侵袭、转移提供了条件二、胶原与弹性蛋白（一）胶原是细胞外基质的骨架胶原collagen是动物体内高度特化的纤维蛋白家族，是人体含量最丰富的蛋白质，占蛋白总量的25%〜30%胶原遍布于各种器官和组织，在结缔组织中含量最丰富，是细胞外基质的框架结构胶原由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、某些上皮细胞合成并分泌到细胞外1.胶原的分子结构胶原分子为三股螺旋（triple helix）结构，3条a多肽链盘绕而成，长300nm，直径1.5nm人类每条肽链约1050 aa，其中Gly （甘氨酸）占1/3,同时富含Pro （脯氨酸）和Lys （赖氨酸），这2种氨基酸经常羟基化形成Hypro和Hylys，Lys选择性糖基化肽链中的氨基酸组成规律的三肽重复序列Gly-X-Y, X多为Pro,其环状结构稳定a螺旋构象; Y可为任一氨基酸，多为Hy-pro或Hy-lys；甘氨酸^心)是最小氨基酸，使肽链卷曲成规律的a -螺旋，适于在紧密的三股螺旋中心肽链的羟基化与糖基化使肽链交联，形成稳定的3a -螺旋结构2.胶原的类型a链是胶原的基本亚单位，目前已发现25种不同的a链，26种胶原；不同的a链以不同方式组合成不同类型的胶原每型胶原由3条相同或不同的a链构成，3.胶原的合成装配与降解•分泌细胞：胶原由结缔组织的成纤维细胞、间充质来源的成骨细胞、成软骨细胞、各种上皮细胞、牙本质细胞、神经组织的雪旺氏细胞等合成分泌•胶原分子的基因很大，约30~40kb；A a 1(I)链的基因含51个外显子，多数外显子由54个或54倍数个核苷酸组成;推测I、II、III型胶原a链的基因是由编码54个核苷酸的原始基因复制演化而来；IV型胶原跟前三者差别较大(1)胶原在细胞内的合成胶原的合成、组装始于内质网，在高尔基体进行修饰，最后在细胞外组装成胶原纤维①细胞核内：a链的基因转录成hnRNA (不均一核RNA)，经过剪接、加工形成mRNA②粗面内质网：表面的核糖体上翻译成前体肽链；进入内质网腔，切去信号肽，然后在肽链两端加上前肽，形成前a 链(pro-a chains)；③粗面内质网腔：前a链中的Pro和Lys被羟化成Hypro和Hylys；3条前a链C端前肽形成二硫键交联，使3条前a链对齐，从C端向N端聚合成带前肽的三股螺旋结构一一前胶原procollagen④高尔基体：前胶原分子囊泡运进高尔基体，进一步加工修饰，被包入分泌小泡，分泌到细胞外(2)胶原在细胞外的装配在分泌过程中，前胶原分子一旦暴露于细胞外，就被前肽酶切去N端、C端的前肽序列，形成直径1.5nm，长300nm的原胶原分子collagen molecule原胶原分子在细胞外进一步按相邻分子相错1/4长度(约67nm)，前后分子首尾相隔35nm自我装配成明暗相间、直径10~30nm的胶原原纤维collagen fibril细胞外基质中，胶原原纤维常聚集成束，形成直径数微米、光镜下可见的胶原纤维collagen fiber 前a链一3前a链一前胶原一原胶原分子一胶原原纤维一胶原纤维I 前胶原(pro-collagen)分泌到细胞外;去除前肽;相邻分子相错】/4长度,约67nm ,前后分子相距约35nm ,聚合形成明暗相间的纤细胞外y 9维'即磴原原纤维(coll 日gen fibril)］细胞夕K 质中聚集成束，形成' 成原纤墨(collagen fiber)(3) 胶原的降解•胶原的更新转换很慢，成年人骨中的胶原分子，半衰期达10年；一般的蛋白质半衰期为数小 时或数天•胶原分子可被胶原酶collagenase 降解，胶原酶的活化与抑制对胶原的转换率具有重要作用 ① 活化胶原酶：创伤组织、癌变组织胶原酶活性f ；蛋白酶、纤溶酶活化胶原酶；糖皮质激素 诱导合成胶原酶② 抑制胶原酶：结缔组织合成胶原酶抑制剂；雌二醇、黄体酮抑制子宫胶原降解4. 胶原的功能(1) 胶原在不同组织中行驶不同的功能•皮下结缔组织中，抵抗拉力；肌腱很强韧性，承受巨大拉力；•骨、角膜胶原呈胶合板样多片层，透明而又有一定强度；• III 型胶原纤维网，包绕腺泡、肌肉；•IV 型胶原基底膜网架结构胶原与细胞外基质各种成分结合，组织细胞外基质，结合细胞表面受体，连接组织、器官(2) 胶原与细胞的增殖分化有关人体细胞绝大多数是贴附依赖性细胞，胶原为主的细胞外基质为细胞的增殖起刺激促进作用 胶原能诱导细胞分化，在不同胶原上，干细胞被诱导成不同类型细胞：I 型胶原：成纤维细胞、 II 型胶原：软骨细胞、IV 型胶原：上皮细胞(3) 哺乳动物在发育的不同阶段表达不同类型的胶原•胎儿皮肤表达大量HI 型胶原，渐被I 型胶原取代；皮肤损伤，m 型胶原含量上升•成熟组织胶原稳定，在炎症和创伤修复时，胶原表达呈现胚胎特点：•胶原分子间缺乏交联。
细胞生物学笔记-细胞膜及跨膜运输
特性流动性存在状态液晶态——既具有固态的有序性，又有液态的流动性形式★ 胆固醇的含量：虽可稳定相变温度，但多↓ ★ 脂肪酸链的长短和饱和程度：长↓，短↑★ 卵磷脂、鞘磷脂的比值：卵、鞘占膜脂的50% △卵磷脂：含不饱和脂肪酸程度高 ↑ △鞘磷脂：含 饱和 脂肪酸程度高 ↓ ★ 膜蛋白的含量(内在蛋白):类似胆固醇 影响意义★使膜具有缓冲作用，不易破裂 ★有利于内在蛋白作用发挥★有利于膜的正常分裂及吞噬、吞饮作用发挥不对称性◆ 外层：胆固醇、磷脂酰胆碱(PC)、鞘磷脂(SM)含量多。
①由于碳氢链长互相凝集，伸至全膜； ②三种成分亲合力强，影响流动。
◆ 内层：磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)含量多。
上述三种成份头部基团带较强的负电荷，所以细胞内侧负电荷大于细胞外侧。
膜脂的不对称性膜蛋白不对称性◆糖蛋白、糖脂都分布在细胞膜外表面。
◆细胞内膜系统上的糖蛋白都位于膜腔内侧面。
膜糖类不对称性45%膜糖类2-5% 识别 稳定 保护成分膜 55%胆固醇：占膜脂1/3磷脂：占膜脂2/3糖脂：占2%左右磷脂酰胆碱 （卵磷脂PC ） 磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂PE ） 磷脂酰丝氨酸 （PS ） 磷脂酰肌醇 （PI ） 鞘磷脂 （SM ）糖蛋白：占膜糖类90%。
糖 脂：量少。
膜内在蛋白（整合、镶嵌、跨膜）脂锚定蛋白（脂连接蛋白） 占膜蛋白的70-80% 镶嵌于脂质双层中间 主要是跨膜蛋白占膜蛋白的20-30% 主要位于胞质面 细胞外表面很少 位于膜的两侧，与子分子结合 在细胞膜外表面共同构成―细胞外被‖ 或称―糖萼‖◆ 侧向扩散 ◆ 翻转运动◆ 旋转运动 ◆ 弯曲运动 ◆ 伸缩振荡细胞膜概念：包围在细胞质表面的一层薄膜。
又称质膜。
将细胞中生命物质与外界环境分隔开，维持细胞特有内环境。
功能膜 脂膜蛋白细胞膜的功能● “界膜”,对细胞起保护作用，为细胞提供生命活动的内环境 ● 内外物质交换和能量传递 ● 细胞识别与信息传递 ● 催化和调节生命代谢活动 ● 形成细胞表面特化结构 ◆ 极性亲水头部：磷酸、磷脂酰碱基(胆碱)非极性疏水尾部：两条非极性的、疏水的脂肪酸烃链◆ 双层排列：称―脂质双层‖（lipid bilayer ）◆ 磷脂分子亲水头部都向膜的内外表面，疏水尾部向膜的中央 通常脂质双分子层又称为―双亲分子‖● 结 构 (以磷脂分子为例)◆ 构成生物膜的骨架◆ 膜的流动为膜的运动、分裂、物质交换提供了保证和便利 ◆ 膜脂的双亲性对进出细胞的物质起选择和屏障作用 ● 功 能◆ 特 点● 埋在脂质双层内的氨基酸都是疏水的。
细胞生物学之笔记--第4章-细胞膜与物质的穿膜运输
第四章细胞膜与物质的穿膜运输第一节细胞膜的化学组成与生物特性一、细胞膜的化学组成细胞膜上的脂类=膜脂〔membrane lipid〕,约占膜成分的50%,主要有磷脂〔phospholipid〕、胆固醇〔cholesterol〕、和糖脂〔glycolipid〕（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架1．磷脂是膜脂的主要成分➢甘油磷酸的共同特征：以甘油为骨架,甘油分子的1、2位羟基分别于脂肪酸形成酯键,3位羟基与磷酸基团形成酯键.磷酸基团结合胆碱/乙醇胺/丝氨酸/肌醇.脂肪酸链长短不一,通常14~24个碳原子,一条脂肪酸链不含双键,另一条含有一个或几个双键,形成30°弯曲.➢鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油,鞘氨醇的氨基结合长链的不饱和脂肪酸,分子末端的一个羟基与胆碱磷酸结合,另一个游离羟基可与相邻分子的极性头部、水分子或膜蛋白形成氢键.鞘磷脂与其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇参与各种细胞活动.神经酰胺是第二信使；1-磷酸鞘氨醇在细胞外通过G蛋白偶联受体起作用,在细胞内与靶蛋白作用2．胆固醇能够稳定细胞膜和调节膜的流动性✧胆固醇为两性极性分子.✧极性头部为连接于固醇环〔甾环〕上的羟基,靠近相邻的磷脂分子.✧固醇环疏水,富有刚性,固定在磷脂分子临近头部的烃链上,对林芝的脂肪酸尾部的运动具有干扰作用.✧尾部为疏水性烃链.埋在磷脂的疏水尾部中.✧胆固醇分子调节膜的流动性和加强膜的稳定性.没有胆固醇,细胞膜会解体.PS.不同生物膜有各自特殊的脂类组成.哺乳动物细胞膜上富含胆固醇和糖脂,线粒体膜内富含心磷脂；大肠杆菌质膜则不含胆固醇.3．糖脂主要位于质膜的非胞质面糖脂含量占膜脂总量5%以下,遍布原核、真核细胞表面细菌和植物的糖脂均是甘油磷脂衍生物,一般是磷脂酰胆碱PC 衍生来动物糖脂都是鞘氨醇衍生物,称为鞘糖脂,糖基取代磷脂酰胆碱,成为极性头部已发现40多种糖脂,区别在于极性头部不同,由1至几个糖残基构成✧最简单的糖脂是脑苷脂,极性头部只是一个半乳糖/葡萄糖残基✧最复杂的糖脂是神经节苷脂,极性头部有七个糖残基；在神经细胞膜中最丰富,占总膜脂5%~10%✧脂质体〔lipidsome〕可以作运载体（二）膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合又称含量作用力特点膜内在蛋白穿膜蛋白70%~80% X德华力α-螺旋构象/β-筒孔蛋白1.内在膜蛋白✧又称跨膜蛋白,占膜蛋白总量70%~80%；分单次跨膜、多次跨膜、多亚基跨膜三种类型✧跨膜区域20~30个疏水氨基酸残基,通常N端在细胞外侧✧内在膜蛋白跨膜结构域与膜脂结合区域,作用方式：①疏水氨基酸形成α-螺旋,跨膜并与脂双层脂肪酸链通过X德华力相互作用②某些α-螺旋外侧非极性,内侧是极性链,形成特异性畸形分子的跨膜通道✧多数跨膜区域是α-螺旋,也有以β-折叠片多次穿膜形成筒状结构,称β-筒,如孔蛋白<porin>2.外在膜蛋白➢又称外周蛋白,占膜蛋白总量20%~30%；完全在脂双层之外,胞质侧或胞外侧,通过非共价键附着膜脂或膜蛋白➢胞质侧的外周蛋白形成纤维网络,为膜提供机械支持,也连接整合蛋白,如红细胞的血影蛋白和锚蛋白➢外周蛋白为水溶性蛋白,与膜结合较弱,改变溶液离子浓度或pH,可分离它们而不破坏膜结构3.脂锚定蛋白①一种位于膜的两侧,蛋白质直接以共价键结合于脂类分子；此种锚定方式与细胞恶变有关②还有糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白<GPI>,通过蛋白质C端与磷脂酰肌醇连接的糖链共价结合脂锚定蛋白在膜上运动性增大〔侧向运动〕,有利于结合更多蛋白,有利于更快地与胞外蛋白结合、反应GPI-锚定蛋白分布极广,100种以上,如多种水解酶、免疫球蛋白、细胞黏附分子、膜受体等4.去垢剂〔detergent〕离子型去垢剂：SDS十二烷基磺酸钠引起蛋白质变性非离子型去垢剂：Triton X-100 对蛋白质比较温和（三）膜糖类覆盖细胞膜表面细胞膜的糖类,占质膜重量2%~10%；①大多以低聚糖或多聚糖共价结合膜蛋白,形成糖蛋白〔糖蛋白中的糖基化主要发生在天冬酰胺〔N-连接〕,其次是丝氨酸和苏氨酸〔O-连接〕残基上〕；②或以低聚糖共价结合膜脂,形成糖脂,所有糖链朝向细胞外表面形成低聚糖的单糖类型：甘露糖、岩藻糖、半乳糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖胺、唾液酸等A.唾液酸残基在糖链末端,形成细胞外表面净负电荷B.寡糖链中的单糖的数量、种类、排列顺序、有无支链等不同,可以出现千变万化的组合形式.Eg.人类ABO血腥抗原的差别就是血型糖蛋白在红细胞质膜外表面寡糖链的组成结构决定.△细胞外被cell coat=糖萼glycocalyx=与质膜相连的糖类物质功能：①保护细胞抵御各种物理、化学性损伤②建立起水盐平衡③帮助蛋白质膜上定位、固定,防止翻转④参与细胞与外环境的作用,eg识别、粘附、迁移二、细胞膜的生物学特性（一）膜的不对称性决定膜功能的方向性膜结构上的不对称性保证了膜功能的方向性和生命活动的高度有序性1．膜脂的不对称性SM、PC在细胞外侧叫多,PE在细胞内侧较多.2．膜蛋白的不对称性➢各种膜蛋白在质膜中有特定位置,分布绝对不对称：酶和受体多分布于质膜的外侧面,而腺苷酸环化酶定位内侧面➢跨膜蛋白有一定方向性：多数N外C内,两端肽链长度、氨基酸种类、活性位点不同3．膜糖的不对称性都向着非胞质面（二）膜的流动性是膜功能活动的保证流动性fluidity主要是指膜脂的流动性+膜蛋白的运动性1．脂双层为液晶态二维流体✓液晶态〔lipid-crystal state〕脂双分子层已有固体分子排列的有序性,又有液体的流动性.细胞内外的水环境,使膜脂分子不能从脂双层逸出,只能在二维平面交互位置.✓相变〔phase transition〕正常体温下,膜呈液晶态；当温度下降到临界温度<膜的相变温度>,膜脂转为晶态✓膜的流动性是膜功能活动的保证.2．膜脂分子的运动方式①侧向扩散lateral diffusion =脂双层的单分子层内,脂分子沿膜平面侧向与相邻分子快速交换位置,每秒约107次.侧向扩散运动时膜脂分子主要的运动方式..②翻转运动flip-flop 从脂双层一层翻转到另一层,需要翻转酶,在内质网发生③旋转运动rotation 膜脂分子围绕与膜平面向垂直的轴的自旋运动④弯曲运动flexion 膜脂分子的烃链是有韧性、可弯曲的,分子尾部端弯曲、摆动幅度大,而靠近头部弯曲摆动幅度小.⑤此外,还有伸缩、震荡3．影响膜脂流动性的因素①脂肪酸链的饱和程度磷脂分子长的饱和脂肪酸链呈直线型,具有最大的聚集倾向而排列紧密成凝胶状态；不饱和脂肪酸链在双键出形成折曲而呈弯曲状,感染了脂分子间X德华力的相互作用,故排列疏松,从而增加了膜的流动性.∴脂双分子层中含有的不饱和脂肪酸越多,膜的相变温度越低,流动性越大.环境温度降低时,A.细胞通过去饱和酶〔desaturases〕催化将胆碱去饱和形成双键.B.通过磷脂酶&脂酰转移酶在不同的磷脂分子之间重组脂肪酸链以产生含两个不饱和脂肪酸链的磷脂分子.②脂肪酸链的长短脂肪酸链短的相变温度低,流动性大.短→尾端不易发生相互作用；长→不仅可以在同一分子称内相互作用,而且可以与另一分子层中的长链尾端相互作用③胆固醇的双重调节作用A.当温度在相变温度以上时,由于胆固醇分子的固醇环与磷脂分子靠近极性头部的烃链部分结合,限制了这几个CH2的运动,起到稳定质膜的作用.B.当温度在相变温度以下时,由于胆固醇位于磷脂分子之间隔开磷脂分子,可有效地防止脂肪酸链相互凝聚,干扰晶态的形成.④卵磷脂与鞘磷脂的比值哺乳动物细胞中,卵磷脂和鞘磷脂的含量约占膜脂的50%,卵磷脂的脂肪酸链不饱和程度高,相变温度较低；鞘磷脂则相反.在细胞衰老过程中,卵磷脂和鞘磷脂的比值下降,流动性也下降.⑤膜蛋白的影响膜蛋白嵌入膜脂疏水区后,是周围的脂类分子不能单独活动而形成界面脂；在含较多内在蛋白的膜中,存在有内在蛋白分割包围的富脂区〔lipid-rich region〕磷脂分子智能在一个富脂区内自有扩散,而不能扩散到邻近的富脂区此外,膜脂的极性基团、环境温度、pH值、离子强度等都对膜脂流动性产生一定影响.环境温度高,膜脂流动性大；相变温度内,每下降10℃,膜的粘性增加3倍,膜流动性降低4．膜蛋白的运动性①侧向扩散膜蛋白在膜脂中可以自有漂浮&在膜表面扩散.人鼠杂交细胞表面抗原分布变化可证明.目前测定膜蛋白的侧向扩散常采用光致漂白荧光恢复法〔fluorescence recovery after photobleaching,FRAP〕②旋转运动膜蛋白能围绕与膜平面相垂直的轴进行旋转运动.速度比侧向扩散慢；不同膜蛋白速度不同,有些膜蛋白无法运动；膜蛋白周围脂质的流动性影响膜蛋白的流动性膜蛋白的运动不需要消耗能量膜的流动性意义重大：物质运输、细胞识别、信息传导等；生物膜的各种功能都是在膜的流动状态下进行的,膜的流动过低,代谢终止三、细胞膜的分子结构模型（一）片层结构模型具有三层夹板式结构特点1935年,James Danielli 和Hugh Davson发现细胞膜的表面X力显著低于油-水界面表面X力,推测质膜中有蛋白质；提出"片层结构模型〞<蛋白-磷脂-蛋白三层夹板式结构> （二）单位膜模型体现膜形态结构的共同特点1959年,J.D.Robertson 电镜观察细胞膜"两暗夹一明〞——单位膜单位膜模型：膜蛋白是单层肽链以β折叠通过静电作用与磷脂极性端结合；能对膜的某些属性进行解释,被普遍采用,但是把膜作为静止的单一结构（三）流动镶嵌模型是被普遍接受的模型1972年,"流动镶嵌模型〞Fluid mosaic model：磷脂双层构成膜的连续主体,具有晶体的有序性和液体的流动性；球形蛋白质分子以不同形式结合脂双层分子；膜是一种动态的、不对称的具有流动性结构1975年,"晶格镶嵌模型〞：膜脂可逆地进行"有序<液态>〞和"无序<晶态>〞相变,膜蛋白对膜脂的运动具有限制作用,流动性是局部的1977年,"板块镶嵌模型〞：流动的脂双层中存在能独立移动脂类板块（四）脂筏模型深化了对膜结构和功能的认识✓脂双层中由特殊脂质和蛋白质组成的微区,富含胆固醇和鞘脂类,聚集特定种类膜蛋白；此膜区较厚〔鞘脂类脂肪酸链较长〕,称"脂筏〞Lipid rafts,其周围富含不饱和磷脂,流动性较高✓脂筏的两个特点：许多蛋白聚集在脂筏内,便于相互作用；脂筏提供有利于蛋白质变构的环境,形成有效构象✓脂筏功能：参与信号转导、受体介导内吞作用、胆固醇代谢运输等第二节小分子物质和离子的穿膜运输一、膜的选择性通透和简单扩散简单扩散<simple diffusion>: 小分子的热运动使分子以自由扩散的方式由膜一侧扩散到另一侧,条件：溶质在膜两侧有一定浓度差,溶质必须能透过膜脂溶性物质如醇、苯、甾类激素、O2、CO2、NO、H2O 通过简单扩散跨膜简单扩散不需要运输蛋白协助,顺浓度梯度由高浓度向低浓度方向扩散,不消耗能量；也称"被动扩散〞passive diffusion二、膜运输蛋白介导的穿膜运输除了水和非极性小分子,绝大多数溶质如各种离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等都不能简单扩散穿膜转运特定膜蛋白——膜运输蛋白<跨膜蛋白,每种只转运一种特定类型溶质>膜运输蛋白分两类：①载体蛋白carrier protein：与特定溶质结合,改变构象使溶质穿越细胞膜②通道蛋白channel protein：形成水溶性通道,贯穿脂双层,通道开放时,特定溶质<无机离子>可穿越脂双层➢"被动运输" passive transport所有通道蛋白和许多载体蛋白,转运溶质分子不消耗能量,消耗顺电化学浓度梯度的势能➢"主动运输〞active transport逆电化学浓度梯度转运溶质,需要载体蛋白参与,还需要消耗能量ATP；这种利用代谢产生能量的进行逆浓度梯度的转运称为主动运输.能量来源：ATP水解、光吸收、电子传递、顺浓度梯度的离子运动etc（一）易化扩散是载体蛋白介导的被动运输∆"易化扩散" facilitated diffusion=帮助扩散=非脂溶性或亲水性小分子,不能简单扩散通过细胞膜,需载体蛋白介导不消耗代谢能量,顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运∆特点：特定易化转运蛋白介导特定物质在两个方向的穿膜运输,取决于该物质在膜两侧的相对浓度——转运特异性强,速率快∆作用机制：载体蛋白对所转溶质具有高度专一性,其分子上的结合位点与某一溶质进行短暂的可逆的结合,引起载体蛋白构象变化,转运溶质分子从膜一侧到另一侧；载体与溶质亲和力下降,释放溶质,构象恢复∆例子：多数细胞<低浓度葡萄糖>从血流和组织液中<高浓度葡萄糖>,通过易化扩散获取葡萄糖.人类基因组编码14种葡萄糖转运载体蛋白glucose transporter, GLUT,构成GLUT家族.它们具有高度同源氨基酸序列,均含有12次跨膜的α-螺旋,α-螺旋含有丝氨酸Ser、苏氨酸Thr、天冬氨酸Asp和谷氨酸残基Glu,其侧链与葡萄糖羟基形成氢键,是葡萄糖结合位点.GLUT的异常或缺陷是2型糖尿病的病因之一.红细胞膜上存在5万个葡萄糖载体蛋白,占膜总蛋白5% 最大转运速率每秒180个葡萄糖分子.（二）主动运输时载体蛋白逆浓度梯度的耗能运输1．ATP驱动泵在胞质侧有一个或多个ATP结合位点,水解A TP从低浓度向高浓度转运协同运输〔co-transport〕是一类由Na+-K+泵〔或H+泵〕与载体蛋白协同作用,间接消耗ATP 所完成的主动运输方式.物质穿膜运动的直接动力来自膜两侧离子的电化学梯度中的能量,而维持这种离子电化学梯度是通过Na+-K+泵〔或H+泵〕消耗ATP来实现的.动物利用Na+-K+泵,植物利用H+泵①共运输：两种溶质分子同一方向穿膜运输.Eg肠腔细胞膜的"Na+/葡萄糖协同运输蛋白〞Na+/glucose cotransporter在质膜外表面结合2个Na+和一个葡萄糖.进入细胞的Na+之后再被Na+-K+泵排出,维持Na+膜内外浓度差.葡萄糖一旦进入小肠细胞,再以易化扩散方式进入血流.主动运输特点：①逆浓度或电化学梯度跨膜转运②消耗能量,直接水解A TP或离子电化学梯度提供能量③膜上特异性载体蛋白介导,载体特异结合转运溶质,载体构象可变（三）离子通道高效转运各种离子1．离子通道的特点〔顺梯度,高选择,高效率,受调控.〕①只介导被动运输,溶质从膜的高浓度一侧自由扩散到低浓度一侧②离子通道对被转运离子的大小所带电荷有高度选择性③转运效率高,通道允许106~108个特定离子/秒通过,比最快效率的载体蛋白高1000倍④离子通道不是持续开放,有开和关两种构象,受信号调控2．离子通道的类型①配体门控通道ligand-gated channel.实际为离子通道型受体,它们与细胞外的特定配体ligand结合后,发生构象改变,结果吧"门〞打开,允许某种离子快速穿膜扩散.Eg.烟碱型乙酰胆碱受体nAChR是典型的配体门控阳离子通道,大量存在与骨骼肌神经接头处.4种不同亚基单组成的五聚体穿膜蛋白〔α2βγδ〕→梅花状通道与结构.①神经冲动→神经末梢→细胞去极化→电压门控Ca2+通道开放→细胞外Ca2+涌入细胞→胞内突触小泡释放乙酰胆碱至突触间隙②释放的乙酰胆碱→结合突触后膜的乙酰胆碱受体→通道开放,Na+流入肌细胞→肌细胞膜局部去极化③肌细胞去极化→诱发膜上Na+通道开放→大量Na+涌入肌细胞,使整个肌细胞膜进一步去极化④肌细胞膜的去极化→使肌浆网上Ca2+通道开放→Ca2+大量释放如胞质→肌原纤维收缩②电压门控通道voltage-gated channel膜电位的改变是控制电压门通道开放与关闭的直接因素.反应快.主要存在与神经元、肌细胞与腺上皮细胞等兴奋细胞,包括钾通道、钙通道、氯通道③应力门控通道stress-activated channel应力激活通道是通道蛋白感受应力而改变构象,通道开放,离子跨膜,膜电位变化Eg.A.内耳听觉毛细胞顶部的听毛具有应力激活通道,受到声波振动而弯曲,应力门控通道开放,离子跨膜进入毛细胞改变膜电位,将声波信号传递给听觉神经元B.细菌与古细菌的应力激活通道均为跨膜蛋白五聚体,通透阳离子（四）水通道介导水的快速转运1．水通道的分类哺乳类水通道蛋白家族已有11个,根据功能特性的差异,分为两个家族：AQP1、2、4、5、6和AQP0 基因结构类似,氨基酸序列同源30%~50%,只能通透水,经典的选择性水通道；AQP3、7、9、10 除通透水,对甘油、尿素等中性小分子也具有通透性,第二家族——水-甘油通道；AQP8位于水选择型与甘油渗透型之间2．水通道蛋白的结构AQP1由4个对称排列的圆筒状亚基围成的四聚体,每个亚基中心的中央孔直径0.28nm,只允许水分子通过.每个AQP1亚基有6个长α螺旋构成基本骨架,两个短嵌入式α螺旋顶对顶排列,顶端均有保守的Asn-Pro-Ala基序,使得顶对顶稳定每个亚基的α螺旋朝向脂双层的一面是非极性氨基酸残基,朝向中央孔的一面是极性氨基酸残基3．水通道对水分子的筛选机制水孔蛋白对水分子高度特异性选择,因为：每个亚基中央孔的直径0.28nm,只比水分子大一点点,限制其它分子通过；每个亚基中央孔道内有特异溶质结合位点,每个水分子通过时,孔道内的3极性氨基酸残基的羰基氧与水分子形成氢键；离子与水分子的复合物比孔道大得多,不能通过水通道持续开放,每秒通过3×109个水分子,不耗能,水分子移动方向由膜两侧渗透压决定,低→高第三节大分子和颗粒物质的穿膜运输大分子物质不能通过膜转运蛋白进入细胞,由膜包围形成膜泡,然后通过膜泡形成和融合来完成转运——小泡运输细胞摄入大分子或颗粒物质的过程,称胞吞作用<endocytosis>细胞排出大分子或颗粒物质的过程,称胞吐作用<exocytosis>胞吞胞吐涉与膜泡的融合与断裂,需要消耗能量,属于主动运输以上膜泡运输转运量较大,也称批量运输；膜泡运输也发生于胞内各种膜性细胞器一、胞吞作用（一）吞噬作用是吞噬细胞摄入颗粒物质的过程免疫系统具有吞噬功能的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞在摄取大固体颗粒或分子复合物<直径>250nm>时进行细胞膜凹陷或形成伪足,将大颗粒包裹摄入细胞,形成膜泡"吞噬体〞这些免疫细胞通过此方式吞噬入侵微生物、清除损伤和死亡细胞（二）胞饮作用是细胞吞入液体和可溶性物质的过程细胞非特异摄取细胞外液的过程；胞饮发生在质膜的特殊区域,质膜内陷形成小窝,包围液体物质,形成"胞饮体〞,直径小于150nm胞饮作用分为两种类型：①液相内吞：非特异固有内吞作用,摄入细胞外液与可溶性物质；②吸附内吞：细胞外大分子/小颗粒物质以某种方式吸附在细胞表面,具有一定特异性在能形成伪足和转运功能活跃的细胞中多见,如巨噬细胞、白细胞、毛细血管细胞、肾小管上皮细胞、小肠上皮细胞等（三）受体介导的胞吞提高摄入特定物质的效率受体介导的内吞作用receptor mediated endocytosis 是细胞通过受体的介导选择性高效摄取细胞外特定大分子物质的过程可特异性摄入胞外含量很低的成分,比胞饮作用内化效率高1000多倍1．有被小窝和有被小泡的形成◆细胞膜上有多种受体蛋白,往往同类受体蛋白集中在膜特定区域,称"有被小窝〞coatedpit；小窝内受体浓度是质膜其它处的10~20倍◆各种有被小窝约占质膜表面积2%,此处质膜向内凹陷,直径50~100 nm,此处质膜内表面覆盖网格蛋白和衔接蛋白◆网格蛋白,又称"笼蛋白〞,由3条重链和3条轻链组成；3个重链轻链的二聚体,形成三腿蛋白复合物→自我装配,自动形成篮网状结构网格蛋白作用：牵拉质膜向内凹陷,参与捕获特定膜受体使其汇聚有被小窝◆衔接蛋白参与有被小泡组成,处于网格蛋白与配体-受体复合物间◆不同类型的衔接蛋白结合不同类型膜受体,使细胞捕获不同配体网格蛋白没有特异性2．无被小泡形成并与内体融合✧配体结合膜上受体,通过衔接蛋白,网格蛋白聚集在膜的胞质侧,网格由6边形转变成5边形,促进网格蛋白外被弯曲变成笼形,牵动质膜凹陷✧发动蛋白<dynamin> ——GTP结合蛋白,自动组装成一个螺旋状领圈结构,水解GTP,构象改变,将有被小泡从质膜上切离下来,形成网格蛋白有被小泡✧有被小泡很快脱去包被<笼蛋白重新利用> →无被小泡→与早期内体融合✧内体：动物细胞中经胞吞作用形成的膜包围的细胞器,作用是运输由胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解.内体膜上有A TP驱动的质子泵,将H+泵入内体腔,降低腔内pH 〔pH5~6〕✧低pH使受体与配体分离,内体出芽形成运载受体的小囊泡,返回质膜；受体重新利用,含配体的内体与溶酶体融合3．受体介导的LDL胞吞作用❖胆固醇是构成膜的成分,也是类固醇激素的前体；动物细胞通过受体介导的胞吞作用摄入所需大部分胆固醇.❖胆固醇在肝脏合成并包装成低密度脂蛋白<low density lipoprotein, LDL>,在血液中运输❖LDL为球状颗粒,分子量3106,直径22nm；中心是1500个酯化的胆固醇分子,外面包围800个磷脂分子和500个游离胆固醇分子❖载脂蛋白ApoB100是细胞膜上LDL受体的配体, 组装LDL成颗粒二、胞吐作用（一）连续性分泌是不受调节持续不断的细胞分泌分泌蛋白在粗面内质网合成后,转运到高尔基体进行修饰、浓缩、分选,形成分泌泡,被转运到细胞膜,与膜融合,外排蛋白的过程分泌蛋白：驻留蛋白、膜蛋白、细胞外基质组分等（二）受调分泌是细胞外信号调控的选择性分泌分泌蛋白合成后,包裹于分泌囊泡,储存于胞质中,受到细胞外信号刺激,引起细胞内Ca2+浓度瞬时升高,才启动胞吐作用此种分泌途径只存在于特化细胞,如分泌激素、酶、神经递质的细胞第四节细胞膜异常与疾病一、载体蛋白异常与疾病1.胱氨酸尿症是载体蛋白异常性疾病2.肾性糖尿是葡萄糖载体蛋白异常性遗传病二、离子通道蛋白异常与疾病1.囊性纤维病〔cystic fibrosis,CF〕细胞膜上一个受cAMP调节的氯离子通道异常.三、膜受体异常与疾病1.家族性高胆固醇血症〔familial hypercholesterolemia〕常染色体显性遗传病,患者编码LDL 受体的基因发生突变复习题1.构成细胞膜的脂类有哪三种？2.磷脂分为哪两种？3.哪一种磷脂在神经细胞含量多,其他细胞含量少？4.胆固醇分子对膜的流动性有何影响？5.动物细胞膜的糖脂由何磷脂衍生而来？6.膜功能的活跃与否跟什么成分的含量密切相关？7.根据与脂双层结合方式,膜蛋白可分为哪三类？8.内在膜蛋白的跨膜区,通常是哪类氨基酸残基构成的什么结构？9.外在膜蛋白通过什么键附着膜脂或膜蛋白？10.脂锚定蛋白在膜两侧以什么键结合于什么分子？11.膜糖链的唾液酸残基,在细胞外表面形成什么电荷？12.膜的不对称性主要体现在哪三点？13.膜脂分子能进行哪些运动？14.影响膜脂的流动性的因素有哪些？15.流动镶嵌模型主要内容是什么？16.脂筏模型的主要内容和特点各是什么？17.膜转运蛋白分为哪两类？18.哪些溶质能简单扩散到膜另一侧？19.被动扩散和主动运输主要区别是什么？20.离子通道的四个特点是什么？。
医学细胞生物学笔记
第四章、细胞生物学的研究技术（简单了解，考试题目较简单）一显微镜1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞)倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)：适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各种细胞工程中的显微操作4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的某些细胞，实现对某些特定细胞的保留6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原二．亚显微结构的观察1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜三.细胞的分离与培养（1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散）（2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH）A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的所含细胞）D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法五．细胞连接（cell junction）:A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction）B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒）C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝★第五章、细胞膜及其表面（重点内容）、第一节、细胞膜的分子结构和特性（一）膜的化学组成（1）膜脂1、磷脂（了解分类）A、磷脂酰胆碱（含量最多），也称为卵磷脂B、磷脂酰乙醇胺（含量其次）C、磷脂酰丝氨酸D、磷脂酰肌酶E、鞘磷脂2、胆固醇（知道胆固醇的作用：a、提高脂双层的力学稳定性b、调节脂双层的流动性c、降低水溶性物质的通透性3、糖脂（含有一个或者几个糖基的脂类，存在于膜的非细胞质表面，糖基暴露于细胞表面，并且存在于所有细胞膜中）【注意】（膜脂的特点：一头亲水，一头疏水的兼性分子或者称为双亲酶分子，其中亲水的一头为极性头，疏水的一头为非极性头）（2）、膜蛋白（membrane proteins）跨膜蛋白（transmembrane proteins）膜周边蛋白（peripheral protein）分布在膜的内表面，为水溶性的蛋白质脂瞄定蛋白（lipid-anchoral protein）位于膜的两侧（作用：有机械支持的作用，也可以作为载体蛋白、受体，抗原、酶在运输物质、信号传导、免疫反应、细胞连接）（3）膜糖（只有真核细胞才有，主要分布在细胞膜的外表面）细胞被（糖萼）：在大多数真核细胞的表面，富含糖类的周边区，主要包括细胞膜连接的糖蛋白与糖脂的寡糖侧链和膜蛋白聚糖上的多聚糖。
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第一章绪论细胞是一切生物的基本结构单位，它是由膜围成的能独立进行生长繁殖的原生质团。
脱离开细胞，现代生物学的所有分支学科都将失去意义瑞典卡罗林斯卡医学院于2007年10月８日宣布，2007年诺贝尔生理学或医学奖授予来自美国的马里奥·卡佩奇、奥利弗·史密斯和来自英国的马丁·伊文思因胚胎干细胞研究获该奖项。
当前细胞生物学研究的三大基本问题：细胞内的基因组；基因表达的产物如何装配的；基因表达的产物如何调控生命活动的——信号传递当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题：染色体DNA与蛋白质相互作用关系；细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；细胞信号转导的研究；细胞结构体系的组装。
1595年, 荷兰眼镜商H & Z. Janssen 设计的放大镜1665年：英国物理学家Robert Hooke 显微镜R. Hooke在书中使用“cellar”一词来表示所观察到的空洞。
1671年, A.V. Leeuwenhoek(荷兰) 布店学徒：为检查布的质量，才开始磨制显微镜历史上第一个观察到活细胞的人1838年，德国植物学家M.Schleidon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T.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集合物。
M.Schleidon和T.Schwann两人共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的细胞学说(Cell Theory)。
细胞学说 (Cell Theory)：1)细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成的；2) 每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己”的生命。
又对与其他细胞共同组成的整体生命有所助益；3) 细胞来自细胞。
细胞学说补充：Sichold证实原生动物也是由细胞组成的；Albert Kolliker证明了生命个体发育的过程就是细胞不断繁殖和分化的连续过程；Virchow指出细胞只能来自细胞，机体的一切病理表现都是基于细胞的损伤。
细胞生物学的经典时期：原生质理论的提出；细胞分裂的研究；细胞器的发现第二章细胞的统一性与多样性原生质(protoplasm)：指活细胞的全部活物质，包括质膜、细胞质和细胞核（或类核）。
细胞是生命活动的基本单位：一切有机体都由细胞构成，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，细胞是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命细胞的基本共性：所有的细胞都有相似的化学组成；脂-蛋白体系的生物膜； DNA-RNA的遗传装置；蛋白质合成的机器─核糖体；一分为二的分裂方式。
20世纪60年代著名生物学家H. Ris提出把细胞划分为原核细胞和真核细胞两大类型。
进而将生物界划分为两大类群：原核生物和真核生物。
原核细胞基本的特点：遗传信息量小，主要的遗传信息载体仅由一个环状DNA构成；细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核原核细胞包括：支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌与兰藻除支原体而外，原核细胞均有细胞壁。
古核细胞：极端嗜热菌（themophiles）：极端嗜盐菌（extremehalophiles）：极端嗜酸菌（acidophiles）：极端嗜碱菌（alkaliphiles）：产甲烷菌（metnanogens）：显微水平上可将真核生物划分为三大体系：生物膜系统、遗传信息表达结构系统（核酸与蛋白质组成）和细胞骨架系统。
生物膜概念：是细胞膜以及细胞内膜的总称。
厚度为8-10nm。
生物膜构成各种细胞器细胞最大体积极限与哪些因素有关：（1）细胞体积与相对表面积成反比关系：（2）核质比：（3）细胞内物质交流与细胞体积的关系：真病毒：主要是由核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸—蛋白质复合体。
类病毒：仅由一个有感染性的RNA构成（无蛋白质）。
朊病毒：仅由有感染性蛋白质构成（无核酸）。
第四章细胞质膜E. Overton 1895 发现凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。
存在于线粒体内膜和某些细菌质膜上的心磷脂具有4个非极性的区域。
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趋势而制备的人工膜。
膜蛋白的基本类型：1.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，需用去垢剂使膜崩解后才可分离；2.外在(外周)膜蛋白：水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜表面的蛋白质分子或膜脂分子结合，易分离；3.脂质锚定蛋白：通过与之共价相连的脂分子（如脂肪酸或糖脂）插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上。
样品经冰冻断裂处理后，细胞膜可从脂双层中央断开，各断面命名为：ES，细胞外表面（extrocytoplasmic surface）；EF，细胞外小页断面（extrocytoplasmic face）；PS，原生质表面（protoplasmic surface）；PF，原生质小页断面（protoplasmic face）。
膜骨架指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
第五章物质的跨膜运输物质通过细胞膜转运主要有三种途径：被动运输主动运输胞吞与胞吐作用膜转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白载体蛋白及其功能载体蛋白又称做载体（carrier）、通透酶（permease）和转运器（transporter），有的需要能量驱动，如：各类ATP驱动的离子泵；有的则不需要能量，如：缬氨酶素。
载体蛋白与酶的异同1.有特异性结合位点，可同特异性底物结合，通常只转运一种类型的分子；2.有饱和动力学特征；3.既可被底物类似物竞争性的抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制；4.载体蛋白对转运的溶质分子不作任何共价修饰。
通道蛋白根据激活信号的不同区分为3类：电压门通道、配体门通道、应力激活通道。
气味分子与化学感受器中的G蛋白偶联型受体结合，可激活腺苷酸环化酶，产生cAMP，开启cAMP 门控阳离子通道（cAMP-gated cation channel），引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，最终形成嗅觉或味觉。
离子通道与载体蛋白相比具有三个显著特征：1.离子通道具有极高转运速率；2.离子通道没有饱和值；3.离子通道并非连续开放而是门控的。
渗透：由于质膜对水的可透性，水会从低溶质浓度一侧（高水浓度）向高溶质浓度一侧（低水浓度）运动，这种运动称为渗透。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。
物质的带电性:所有带电荷的分子(离子)，不管它多小，都不能自由扩散。
协助扩散：是指各种极性分子和无机离子，如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等，需借助于质膜上特定蛋白质的参与，帮助其完成从高浓度一侧向低浓度一侧的转移，不需要细胞提供能量，这一过程称为协助扩散。
主动运输：是由载体蛋白所介导的物质可逆浓度梯度或电化学梯度即由浓度低的一侧向浓度高的一侧跨膜转运的方式。
质膜具有一定的“主动作用”，但需要消耗细胞的代谢能。
ATP间接供能 ATP直接供能光能驱动细菌视紫红质质子泵根据泵蛋白的结构和功能特性ATP 驱动泵可分为四类：P 型F型V型ABC型动物细胞、植物细胞和原生生物应付低渗膨胀的机制p111协同运输又可分为：同向协同（symport）和反向协同（antiport）。
主动运输对维持生命的活力“的意义? ①保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质，即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度很低；②能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外，即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多；③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特别是K+、Ca2+和H+的浓度。
膜电位：存在于细胞膜两侧的电位差。
静息电位：细胞在静息状态下的电位。
动作电位：在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位。
极化：静息电位是细胞质膜内外相对稳定的电位差，质膜内为负值，质膜外为正值，这种现象称～。
质膜反极化：内正外负。
超极化：内负外正，超过原来的静息电位。
根据胞吞物质的性质及膜泡的大小不同，胞吞作用可分为两类：吞噬作用和胞饮作用根据内吞物质是否有专一性，胞吞作用可分为两类：受体介导的胞吞和非特异性胞吞受体可与细胞外专一信号分子（配体）结合，并引起细胞发生反应的质膜蛋白胞吐作用可分为：组成型胞吐作用:存在所有细胞中和调节型胞吐作用:只存在于分泌细胞中第六章细胞的能量转换——线粒体与叶绿体线粒体外膜标志酶为单胺氧化酶；内膜标志酶为细胞色素C氧化酶；膜间隙标志酶为腺苷酸激酶；基质标志酶为苹果酸脱氢酶电子传递链(electron transport chain)或呼吸链(respiratory chain)：在线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体，、由一系列能可逆的接受和释放电子或H+的化学物质组成，它们在内膜上相互关联的有序排列成传递链，称为～。
电子通过呼吸链的流动称为电子传递。
两条主要的呼吸链复合物Ⅰ（NADH脱氢酶）、Ⅲ（细胞色素还原酶）、Ⅳ（细胞色素c氧化酶）组成主要的呼吸链，催化NADH的脱氢氧化。
复合物Ⅱ（琥珀酸脱氢酶）、Ⅲ、Ⅳ组成另一条呼吸链，催化琥珀酸的脱氢氧化.电子载体：黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白和铜原子。
1979年Boyer P提出结合变构机制。
其要点如下：1．ATP酶利用质子动力势，发生构象改变，改变与底物的亲和力，催化ADP与Pi形成ATP；2．F1具有三个催化位点，在特定的时间，三个催化位点的构象不同（L、T、O），与核苷酸的亲和力不同；3．质子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动γ亚基旋转，由于γ亚基的端部是高度不对称的，它的旋转引起β亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。
光反应又分为原初反应和电子传递及光合磷酸化。
当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统Ⅰ内流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。
叶绿体蛋白质的合成：1.一部分是在叶绿体中由它自己的DNA编码，经过mRNA转录和翻译形成的；2.有一部分则是由核基因编码，在细胞质中形成后转入叶绿体的；3.还有一部分是由核基因编码，在叶绿体的核糖体上合成。
线粒体来源于已有的线粒体的分裂。
分裂方式有三种：1.间壁或隔膜分裂：鼠肝、植物分生组织；2.收缩分裂：蕨类、酵母中；3.出芽：酵母、藓类。