医学细胞生物学
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医学细胞生物学
细胞生物学(cell biology):从细胞整体、超微和分子程度上研究细胞的构造和生命活动规
律的科学
医学细胞生物学(medical cell biology);应用细胞生物学的理论和方法,重要研究人体
细胞的形状构造与功能等生命活动规律和人类疾病产生、
成长及其防治的科学
生物大年夜分子(biological macromolecule):相对分子质量庞大年夜,构造复杂的分子,
如蛋白质、核酸、酶。
肽键(peptide bond):氨基酸彼此之间经由过程肽键相连接
氨基酸残基(residue):在多肽链中,各氨基酸因脱水而氨基不全,成为氨基酸残基
酶(enzyme):活细胞中产生的生物催化剂
核酶(ribozyme):具有活性的RNA分子
内膜体系(endomembrane system):在构造、功能和产生上有必定接洽的膜性细胞器
细胞膜(cell membrane):包抄在细胞质外周,将细胞与外界微情形瓜分,从而形成一道专
门樊篱
生物膜(biomembrane):细胞膜和细胞内膜合称为生物膜
细胞别处(cell surface):以质膜为主体,包含质膜、质膜外别处的细胞被以及质膜内测的
膜下胞质溶胶
细胞辨认(cell recognition):细胞对同种和异种细胞的辨认,以及对本身和异己物质的辨
认现象
膜脂(membrane lipid):生物膜上的脂类,包含磷脂、胆固醇、糖脂
膜蛋白(membrane protein):生物膜所含的蛋白,包含外在膜蛋白和内涵膜蛋白
膜糖类以糖蛋白或糖脂的情势存在于真核细胞膜的外别处
主动运输(active transport):细胞膜应用能量来驱动物质逆浓度梯度偏向的运输
被动运输(passive transport):物质顺浓度梯度,由浓度高的一侧经由过程摸运输到浓度
低的一侧,不消费代谢能的运输方法。
相伴运输(co-tansport):由离子浓度梯度驱动的主动运输过程
内吞感化(endocytosis):被摄入物质附着于细胞别处后,膜别处产生内陷,由细胞膜把情
形中的大年夜分子和颗粒物质包抄成小泡,离开细胞膜进
入细胞内的转运的过程
胞吐感化(exocytosis):细胞内某些物质由膜包抄成小泡从细胞内部逐步移到质膜下方,小
泡膜与质膜融合,把物质排到细胞外的过程
膜抗原(membrance antigen):表示细胞属性的标记,多为镶嵌在细胞膜上的糖蛋白和糖
脂
膜受体(membrance receptor):外来的异物和病原体,体内生命活动的调剂物质可与细胞上
特异性蛋白质分子结合,这种特异蛋白质分子叫膜受体
细胞连接(cell junction):为了各细胞间的同一和促进细胞间所必须的互相接洽,相邻细胞
紧密接触的区域特化,形成必定的连接构造
内膜体系(endomembrane system):在构造、功能和产生上有必定接洽的膜性细胞器(除
了线粒体)
旌旗灯号肽(signal peptide):位于蛋白质上一段15——30个连续的氨基酸次序
旌旗灯号斑(signal patch):位于蛋白质不合地位的氨基酸次序在多肽链折叠后形成的一个
斑块
旌旗灯号假说(signal hypothesis):新合成的蛋白质分子N端有一段旌旗灯号肽,该旌旗灯号
肽一合成可被细胞质中的旌旗灯号辨认颗粒辨认并结合,
经由过程旌旗灯号肽的疏水性引导新生肽跨脂双分子层进
入ER腔或直截了当整合在ER膜上旌旗灯号肽具有决定蛋
白质在细胞内去向或定位的感化
溶酶体(lysosome):内含多种水解酶,具有分化内源性和外源性物质功能的一种膜性细胞
器
膜流(membrane flow):细胞中各类膜性构造之间的互相接洽和转移现象
细胞氧化(cellar oxidation)、细胞呼吸(cellar respiration):细胞内的氨基酸、脂肪酸、单
糖等供能物质在一系列酶的感化下,消费氧气,产生二氧化碳
和水,放出能量的过程
核糖体(ribosome)、核糖核蛋白(ribonucleoprotein):由多种rRNA和蛋白质结合成的复合蛋白,是具有催化才能的多酶复合体
多聚核糖体(polyribosome):多个核糖体同时结合在一个mRNA分子长进行蛋白质合成
遗传暗码(gennetic code):mRNA上决定蛋白质分子中氨基酸次序的碱基序列所编码的遗传信息
反暗码子(anticodon):tRNA上反暗码子环上的三个碱基
细胞骨架(cytoskeleton):
是由位于细胞质的蛋白质纤维构成的网架体系。
包含微管、中等纤维、微丝。
细胞核(nucleus)是真核细胞中由双层单位膜包抄核物质而形成的多态性构造,储存遗传
信息、进行DNA复制和RNA转录,是细胞生命活动的调控中
间
核纤层(nuclear lamina):内核膜的表里面有一层网架状纤维蛋白质,叫核纤层(nuclear lamina)。
染色质(chromatin):细胞核内能被碱性物质染色的物质,是遗传信息的载体
染色体(chromosome):当细胞开端进行有丝决裂时,染色质高度折叠、曲折而凝缩成条状
或棒状,称为染色体
常染色质(euchromatin):处于分散状况,具有功能活性(能爽朗进行DNA复制和转录)
的染色质
异染色质(hererochromatin):成凝集状况,转录不爽朗或无功能活性的染色质
核型(karyotype):依照染色体相对大年夜小、着丝粒的地位、臂的长短、次缢痕及随体的
有无甚至带型等特点,把某种生物体细胞中全套染色体按同源
染色体配对,依次分列起来,就构成了这一个个别的核型
细胞周期(cell cycle)、细胞增殖周期(cell generation cycle):指从一次细胞决裂停止开端,
到下一次细胞决裂停止所经历的全部过程
细胞通信(cell communication):指一个细胞发出的信息经由过程介质传递到另一个细胞产
生响应反响的过程。
旌旗灯号转导(signal transduction):在旌旗灯号传递中,细胞将细胞外旌旗灯号分子携带
的信息改变为细胞内旌旗灯号的过程称为细胞的旌旗灯号传
导
旌旗灯号分子(signal molecule):是细胞的信息载体,种类繁多,可因此物理旌旗灯号,
也可因此化学旌旗灯号。
如:光、热、声、辐射、激素、神经
递质、气体分子等。
受体(receptor)是细胞别处或亚细胞组分中的一种生物大年夜分子物质,能够辨认并特异
性地与有生物活性的化学旌旗灯号物质(配体)结合,从而激
活或启动一系列生物化学反响,最后引起特定的生物效应。
广义概念:受体是指接收任何刺激,包含化学旌旗灯号刺激、物理旌旗灯号刺激(如
光、机械刺激等)和病原生物刺激,并能产生必定细胞反响的
生物大年夜分子物质。
配体(ligand):能与受体特异性结合的外界旌旗灯号统称为配体。
膜受体的分类:离子通道受体与G蛋白相偶联的受体进展因子受体
细胞膜的纰谬称性:1、膜质组分的纰谬称性
2、膜蛋白分布的纰谬称性
3、膜糖分布的纰谬称性
细胞膜的流淌性:膜质分子的活动:1、横向扩散2、扭转活动3、摆动活动4、伸缩震动活
动5、翻转活动6、扭转异构活动
膜蛋白的活动:横向扩散扭转扩散
阻碍膜流淌的身分:1、脂肪酸链的长度和不饱和程度
2、胆固醇在相变温度的高低
3、卵磷脂与鞘磷脂的比值
4、嵌入蛋白质的数量
流淌镶嵌模型的论点:流淌的脂类双分子层构成了细胞膜的连续主体,蛋白质分子无规矩
地分散在脂类的海洋中。
构成膜的脂双层具有液晶态的特
点,既具有晶体分子分列的有序性,又有液体的流淌性。
该模型强调了膜的流淌性和纰谬称性,也对膜的复杂性供
给了物质差不多
不足:忽视了蛋白质分子对脂类分子流淌性的操纵造用,忽视了膜的各个部分流淌性的不
均一性等
磷酸二酯键是核苷酸之间的连接方法
细胞是生命活动的全然单位:1、细胞是构成生物有机体的全然构造单位,2、细胞是代谢
与功能的全然单位;3、细胞是生物有机体进展和发育的全然
单位;4、细胞是遗传的全然单位
生命是物质的,物质是活动的,生命是物质活动的一种专门情势。
构成生命物质的各类化
学元素在天然界都能找到,有这些元素经由一系列组装过程慢
慢构成生物体的各类小分子物质和大年夜分子物质,再有这些
小分子和大年夜分子物质组装成生物体的全然构造单位——
细胞
蛋白质二级构造是指在一级构造的差不多上多肽链主链沿中间轴盘绕、折叠所形成的主链
构象,维系二级构造稳固性的化学键是氢键。
蛋白质二级构造
的重要情势有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规矩卷曲等全然类
型
DNA分子双螺旋构造的要点:1、DNA分子是由两条脱氧多核苷酸以反向平行的方法绕一
条主轴向右盘绕形成的双螺旋构造分子,2、在双螺旋构造中,
脱氧核糖和磷酸构成多核苷酸的骨架,位于链外侧,而碱基都
位于链的内侧3、两条多核苷酸链间的碱基经由过程氢键结合,
有规律的互补配对4、每一对碱基位于同于平面上,垂直于双
螺旋的主轴
RNA分子为单链构造的核苷酸链,一样为线形,在某些RNA分子中存在互补序列,能够
经由过程局部回折形成双螺旋构造
mRNA是由一条多核苷酸构成,由DNA指导经由过程转录形成,在蛋白质合成过程中作为
模板
tRNA的二级构造为三叶草型,三级构造为倒L型。
功能为转运游离的氨基酸,介入蛋白
质合成
rRNA为单链核苷酸,局部形成双螺旋构造。
真核细胞中有5S、5。
8S、18S、28S四种。
其与蛋白质合营构成核糖体,介入细胞内蛋白质的合成
酶的特点:高度的催化才能高度特异性高度不稳固性活性可调性
核糖体功能:介入蛋白质的生物合成,组织mRNA和tRNA的辨认结合,催化肽键形成,操纵蛋白质多肽链的合成过程
核糖体重要活性部位:1、mRNA结合位2、氨酰tRNA和肽基tRNA结合位
3、转肽酶部位
4、中心管与出口位
原核细胞和真核细胞的雷同点:1、细胞别处都有脂双分子层构成的细胞膜;2、都有遗传物质DNA和RNA两种核酸;3、都有蛋白质的合成机械——核糖体;4、都已一分为二的方法进行细胞决裂;5、都能自力进行生命活动;6、两者遗传暗码及代谢过程中的一些酶
物质运输:穿膜运输:被动运输:简单扩散
通道扩散闸门通道电压闸门通道
配体闸门通道
载体扩散
主动运输:离子泵
相伴运输同向运输
逆向运输
膜泡运输:胞吞感化:吞噬感化
吞饮感化
受体介导
胞吐感化
载体扩散的特点:1、载体蛋白具有高度的特异性
2、经由过程载体易位机制转运
3、载体蛋白的饱和性
膜受体分子构造:调剂单位(辨论部或转换器)催化单位(效应部)转换单位
(传导部)
膜受体的特点:1、受体的特异性2、可饱和性3、高度亲和力4、可逆性
5、特定的组织定位
膜受体的分类:离子通道受体与G蛋白相偶联的受体进展因子受体
膜受体的功能:细胞识其余分子差不多介入信息的传递激素受体介入体液调剂递质受体介入神经调剂
细胞膜功能:1、为细胞生命活动供给相对稳固的内幕况
2、选择性物质运输,包含代谢底物的输入和代谢产品的输出,伴跟着能量的
传递
3、供给细胞辨认位点,并完成细胞表里信息跨膜传递
4、为多种酶供给结合位点,使酶促反应高效而有序地进行
5、介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接
6、介入形成具有不合功能的细胞特化构造
细胞识其余分子差不多是细胞别处受体间或受体与大年夜分子间互补情势的互相感化,感
化方法有三种:1、雷同受体间互相感化2、受体与细胞别处大
年夜分子间互相感化3、雷同受体与游离大年夜分子间的互相
感化
细胞别处最明显的特化构造:微绒毛、内褶、纤毛、鞭毛
细胞连接:慎密连接黏合连接(带状桥粒点状桥粒半桥粒)裂缝连接
细胞膜功能:1、为细胞生命活动供给相对稳固的内幕况
2、选择性物质运输,包含代谢底物的输入和代谢产品的输出,伴跟着能量的
传递
3、供给细胞辨认位点,并完成细胞表里信息跨膜传递
4、为多种酶供给结合位点,使酶促反应高效而有序地进行
5、介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接
6、介入形成具有不合功能的细胞特化构造
内膜体系包含:核膜内质网高尔基复合体内体溶酶体过氧化物酶体液泡
各细胞器的标记酶:内质网葡萄糖-6-磷酸酶
高尔基复合体糖基转移酶
溶酶体酸性磷酸酶和三偏磷酸酶
过氧化物酶体过氧化氢酶
内质网功能:RER:蛋白质合成:渗出性蛋白膜镶嵌蛋白溶酶体蛋白可溶性蛋白蛋白质运输:穿膜运输(膜镶嵌蛋白运输方法、可溶性蛋白直截了当
转入细胞质)转运小跑运输(出芽方法)
蛋白质润饰:蛋白质折叠受到分子伴侣的调剂
蛋白质糖基化:多肽链中专门的氨基酸残基侧链上,以
共价键连接上单糖和低聚糖形成糖蛋白的过程
SER:脂类的合成糖原代谢解毒感化:1、氧化和甲基化感化
2、转化感化
3、结合感化
蛋白质与糖连接方法:1、N—连接糖蛋白天冬酰胺残基的—NH2上在RER腔内
2、O—连接糖蛋白丝氨酸或苏氨酸残基侧链—OH上高尔基体
内
旌旗灯号辨认颗粒的三个位点:旌旗灯号肽结合位点SRP受体结合位点翻译暂停结
合区域
高尔基复合体的超微构造是由三部分构成:扁平囊小囊泡大年夜囊泡
高尔基复合体从顺面到不和分为四个不合的功能区:顺面管网构造顺面膜囊不和膜
囊不和管网构造
高尔基复合体功能:1、蛋白质的糖基化N-连接糖蛋白的糖基化复合寡糖
高甘露糖
O-连接糖蛋白的糖基化
2、蛋白质水解感化无活性的前体物质→有活性的物质
3、蛋白质的分选与运输溶酶体蛋白的分选与运输
溶酶体酶的分类:核酸酶、蛋白酶、糖苷酶、磷酸酶、脂酶、硫酸酯酶
分类:1、初级溶酶体
2、次级溶酶体自噬性溶酶体自噬溶酶体
渗出溶酶体
异噬性溶酶体
3、残质体
溶酶体功能1、消化感化异噬感化(heterophagy):对细胞外源物质消化感化
自噬感化(autophagy):消化分化因为病理或心理身分
而被毁伤的或衰老的细胞器的
过程
溶噬:溶酶体消融溶酶体
粒噬(渗出自噬):初级溶酶体吞噬渗
出颗粒
胞外消化:由胞吐感化将内含水解酶渗出到细胞外消化
细胞外物质
2、自溶感化(autocytolysis):溶酶体膜决裂,内含水解酶开释到细胞质
中,导致细胞本身被消化的现象
3、介入免疫过程对抗原辨认、吞噬、降解、加工、称递给抗原特异
性淋巴细胞感化,介入激活免疫
应答过程
4、对激素渗出的调剂感化
过氧化氢酶体所含酶:氧化酶过氧化物酶过氧化氢酶
过氧化氢酶体功能:防止过氧化氢在细胞内聚积,爱护细胞
氧化酶消费游离氧分子,调剂细胞中氧浓度,幸免氧中毒
过氧化氢酶清除过氧化氢及其他有害物质对细胞的损害
有些可介入核酸和糖代谢
调剂细胞中氧张力、氧化解毒和介入β氧化
细胞整体性表现:粗面内质网经由芽临盆生小泡,小泡经由脱粒运输到高尔基复合体成为小囊泡,经由高尔基复合体形成渗出小泡
内膜体系对生命活动的意义:
1、内膜体系中各细胞器膜构造的合成与分派是同一进行的,进步了合成效
力,包管了膜构造的一致性,包管了膜蛋白在膜构造偏向的一致性
2、内膜体系在细胞内形成了一些特定的功能区域和微情形
3、经由过程小泡渗出方法完成了膜的流淌和特定功能蛋白的运输,包管了
膜构造的更新,包管了一些具有杀伤性酶在运输过程的安稳
4、细胞内多酶反响是在膜长进行的,内膜体系使这些酶反响不受干扰
5、增大年夜别处积,进步别处积与体积的比值
6、区室的生成相对进步了重要分子的浓度,进步了反响效力
电镜下线粒体的形状构造:
线粒体功能:为细胞氧化感化和能量转换供给场合
细胞呼吸四个步调:1、糖酵解2、乙酰辅酶A的形成3、三羧酸轮回4、电子传递和氧化磷酸化偶联
线粒体具有本身的DNA以及复制、转录、翻译、加工的一套装配,因而具有自力编码、合成蛋白质的才能,但又在必定程度上受到细胞核基因的操纵,是以线粒体是半自立性细胞器
细胞内线粒体须要赓续增殖更新,衰老和病变的线粒体被溶酶体消化分化,经由增值又赓续产生新的线粒体。
线粒体增殖的两种不雅点:在细胞质中从新形成;由本来的线粒体决裂或出芽而产生。
现在广泛接收第二种不雅点,即线粒体先经由一个进展时期,然后个中的DNA复制,内膜向中间内褶形成隔阂或线粒体中部缢缩而一分为二,部分线粒体以出芽方法增值
线粒体的决裂方法:1、间壁分别2、紧缩分别3、出芽决裂
核糖体种类:原核细胞核糖体真核细胞细胞质核糖体真核细胞细胞器核糖体(线粒体核糖体和叶绿体核糖体)
游离核糖体附着核糖体
核糖体的大年夜小亚基之间可因细胞内幕况的改变而产生聚合和分别,个中以Mg+浓度对其阻碍较大年夜。
当Mg+浓度为1——10mmol/L时,大年夜小亚基形成完全的核糖体,当Mg+浓度小于1mmol/L时,核糖体分别成大年夜小亚基,当Mg+浓度大年夜于10mmol/L时,两个单核糖体聚合成二聚核糖体。
rRNA在核糖体功能履行中的主导地位:1、rRNA在核糖体构建中的主导感化
2、rRNA在蛋白质合成中的主导感化
微管(microtubule) 中空圆柱状,横断面由13根原纤维围绕而成,原纤维由微管蛋白构成。
微管的类型:单管二联管三联管
微不雅化学成分;微管蛋白
微管蛋白的分类::α、β、γ微管蛋白
微管蛋白的功能:1.保持细胞形状 2.介入细胞内物质运输 3.保持细胞器的空间定位分布
4.构成纺锤体
5.作为中间粒、鞭毛和纤毛全然结构成分微丝(microfilament) 实心纤维细丝比微管细,更具有弹性,细胞中的微丝可成束、
成网或纤维状,是可变的构造。
微丝全然成分:肌动蛋白
微丝的组装G-肌动蛋白(单体球状)→F-肌动蛋白(聚合体纤维状)
微丝的功能 1.构成细胞的支架 2.介入细胞的活动 3.介入细胞决裂
4.介入肌肉紧缩
5.介入细胞内物质运输
6.介入受精感化
中等纤维(intermediate filament)全然构造:
中等纤维蛋白合营构造域: -螺旋杆状区非螺旋区:头部尾部
由四个八聚体(原纤维)构成
中等纤维功能:1.保持细胞器的空间定位 2.加强细胞的机械强度 3.介入桥粒与半桥粒的形成 4.与细胞的分化有关5、与遗传信息的传递有必定关系
中间体由中间粒和中间球(中间粒旁基质)构成
微管构成的细胞器:中间粒纤毛鞭毛
中间粒由九组三联体微管围绕而成
中间粒化学成分是微管蛋白和鸟苷酸。
中间粒的功能:1.组织形成鞭毛和纤毛并介入细胞的有丝决裂,介入微管蛋白的合成、微管的聚合;
2.其上存在ATP酶与细胞能量代谢有关,为细胞活动和染色体移动供给能量。
鞭毛:长而少纤毛:短而多构造均以微管为主
全然构造:九组二联管和两组中心管
鞭毛波浪式活动纤毛活动无规矩
核被膜包含表里两层单位膜、核周间隙、核孔复合体和核纤层。
核孔复合体由胞质环、核质环、中心栓和轮辐四部分构成
核纤层的构成:核纤层蛋白,包含A型、B型、C型核纤层蛋白
核纤层的功能:细胞间期时,核纤层蛋白与核膜镶嵌蛋白相连,能保持核的形状与核孔复合体的地位;蛋白形成的网架还能够和染色质结合,为染色质供给附着点。
核被膜裂解和重定都与核纤层有关
核被膜功能:核膜将DNA与细胞质分隔开,爱护DNA分子免受毁伤;使DNA的复制和RNA的翻译表达分隔开。
是物质交换的通道。
介入生物大年夜分子合成。
介入门控转运蛋白核定位旌旗灯号赞助亲核蛋白进入细胞核门控转运机制
染色质是由核酸和蛋白质构成的核蛋白复合体,重要成分是DNA、RNA、组蛋白和非组蛋
白
核仁的超微构造:核仁相随染色质、纤维构造、颗粒成分、核仁基质
核仁的功能:1、45SrRNA的转录2、rRNA前体的加工
3、核糖体亚基的组装
细胞的决裂方法:有丝决裂无丝决裂减数决裂
减数决裂(meiosis):是产生在有性生殖过程中的一种专门的细胞决裂,其特点是细胞进行连续的两次的决裂,而DNA只复制一次,成果形
成生殖细胞中染色体的树木削减一半
减数决裂过程减数决裂前间期:G1 S G2
第一次减数决裂:前期I :细线期偶线期粗线期双线期终变期
中期I
后期I
末期I
减数决裂间期
第二次减数决裂:前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ
旌旗灯号分子的特点:①特异性②高效性③可被灭活
依照靶细胞中受体存在的部位,可将受体分为细胞别处受体(cell surface receptor)和细胞内受体(intracellular receptor)。
细胞别处受体分为三类:
✧离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptor)
✧G-蛋白偶联的受体(G-protein-linked receptor) ✧酶偶联的受体
(enzyme-linked receptor)
胞内受体(intracellular receptor)
位于细胞浆和细胞核中的受体,全部为DNA结合蛋白(或转录因子类)
分为胞浆受体和核受体。