第四章细胞环境与互作 细胞生物学(王金发版)章节总结
细胞生物学各章节重点内容整理
第一章细胞质膜1、被动运输是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。
转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。
2、主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。
转运的溶质分子其自由能变化为正值，因此需要与某种释放能量的过程相耦连.主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。
3、紧密连接是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间.紧密连接有两个主要功能：一是紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要封闭作用，二是形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性.4、通讯连接一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。
介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括间隙连接、神经元间的化学突触和植物细胞间的胞间连丝。
动物与植物的通讯连接方式是不同的,动物细胞的通讯连接为间隙连接，而植物细胞的通讯连接则是胞间连丝5、桥粒是一种常见的细胞连接结构，位于中间连接的深部。
一个细胞质内的中间丝和另一个细胞内的中间丝通过桥粒相互作用,从而将相邻细胞形成一个整体,在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝,这种结构和加强桥粒的坚韧性有关.物质跨膜运输的方式和特点Ⅰ、被动运输是指物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运.转运的动力来自于物质的浓度梯度,不需要细胞代谢提供能量。
主要分为两种类型：(1）简单扩散.(2）协助扩散 :; ②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比.④不需要提供能量。
属于这种运输方式的物质有某些离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质Ⅱ、主动运输物质从浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧方向跨膜运输的过程。
此过程中需要消耗细胞生产的能量，也需要膜上载体协助。
属于这种运输方式的物质有离子和一些较大的分子如葡萄糖、氨基酸等物质。
细胞生物学名次解释(王金发版)
④ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。
7. 原生质理论（protoplasm theory）
1861年由舒尔策(Max Schultze)提出, 认为有机体的组织单位是一小团原生质,这种物质在一般有机体中是相似的,并把细胞明确地定义为:“细胞是具有细胞核和细胞膜的活物质”。1880年Hanstain将细胞概念演变成由细胞膜包围着的原生质, 分化为细胞核和细胞质。
一类特殊细菌，在系统发育上既不属真核生物，也不属原核生物。它们具有原核生物的某些特征(如无细胞核及细胞器)，也有真核生物的特征(如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成，核糖体对氯霉素不敏感)，还具有它们独有的一些特征(如细胞壁的组成，膜脂质的类型)。因之有人认为古细菌代表由一共同祖先传来的第三界生物(古细菌，原核生物，真核生物)。它们包括酸性嗜热菌，极端嗜盐菌及甲烷微生物。可能代表了活细胞的某些最早期的形式。
5. 细胞生物学(cell biology)
细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，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。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。
28. 细胞社会学(cell sociology)
细胞社会学是从系统论的观点出发，研究细胞整体和细胞群体中细胞间的社会行为(包括细胞间识别、通讯、集合和相互作用等)，以及整体和细胞群对细胞的生长、分化和死亡等活动的调节控制。细胞社会学主要是在体外研究细胞的社会行为，用人工的细胞组合研究不同发育时期的相同细胞或不同细胞的行为; 研究细胞之间的识别、粘连、通讯以及由此产生的相互作用、作用本质、以及对形态发生的影响等。
《细胞生物学实验》笔记
《细胞生物学实验》笔记（1-15章）第一章：细胞生物学概论1.1 细胞的概念及其重要性细胞是所有生命体的基本单位，它们通过复杂的内部结构和功能来维持生命活动。
1.1.1 生命的多样性•原核生物：单细胞生物，如细菌，没有真正的细胞核。
•真核生物：包括植物、动物和真菌等，具有复杂的细胞结构，如细胞核和其他细胞器。
1.1.2 细胞的共同特征•细胞膜：由脂双层构成，控制物质进出。
•DNA：存储遗传信息的分子。
•蛋白质合成：发生在核糖体上，由mRNA指导。
1.2 细胞生物学的历史发展细胞生物学的发展是一个逐步深入的过程，从最初的细胞发现到今天复杂的分子机制研究。
1.2.1 早期观察•罗伯特·胡克于1665年首次描述了细胞壁。
•列文虎克改进了显微镜，观察到了活细胞。
18世纪至19世纪的发展•细胞学说：1838年由施莱登和施旺提出，确立了细胞作为构成生物的基本单元的地位。
•细胞分裂：1879年，瓦尔德耶尔发现了有丝分裂。
20世纪至今•分子生物学：随着DNA双螺旋结构的发现，人们开始从分子水平研究细胞。
•基因组学：通过对基因组的研究，揭示了细胞功能背后的遗传密码。
1.3 实验研究中的基本伦理原则在细胞生物学研究中，伦理原则至关重要，确保研究合法且尊重生命。
1.3.1 动物实验伦理•3R原则：减少（ Reduction）、替代（ Replacement）和精炼（ Refinement）。
•伦理审查委员会：监督实验设计，确保最小化痛苦。
1.3.2 人类细胞样本使用•知情同意：获取样本前需获得捐赠者的明确同意。
•数据匿名化：保护个人隐私，防止信息泄露。
第二章：细胞结构与功能2.1 细胞膜的组成与功能细胞膜不仅是细胞的边界，还参与多种生命活动。
2.1.1 脂质双层结构•磷脂分子：头部亲水，尾部疏水，排列形成屏障。
•胆固醇：增加膜的流动性。
2.1.2 蛋白质嵌入•跨膜蛋白：负责运输物质进出细胞。
•连接蛋白：帮助细胞之间建立联系。
细胞生物学4-第四章：细胞环境与互作
14. 细胞环境与互作细胞环境(图4-1)包括内环境和外环境, 互作包括细胞与细胞、细胞与环境之间的相互作用。
这些作用主要是通过细胞表面进行的, 包括细胞识别、细胞粘着、细胞连接、细胞通讯等。
本章主要集中讨论细胞的表面结构、细胞外基质、细胞识别、细胞粘着和细胞连接等。
图4-1 细胞与环境的关系4.1 细胞表面¨细胞表面(cell surface)¦ 结构上:包括细胞被(cell coat)和细胞质膜。
¦ 功能上:是细胞质膜功能的扩展,它保护细胞,使细胞有一个相对稳定的内环境；负责细胞内外的物质交换和能量交换,并通过表面结构进行细胞识别、信息的接收和传递、细胞运动以及维护细胞的各种形态,并且与免疫、癌变都有十分密切的关系。
4.1.1 细胞被(cell coat)¨细胞被的结构与组成细胞质膜通常是由覆盖在细胞表面的保护层保护着，这种保护层即是细胞被。
由于这层结构的主要成份是糖,所以又称为糖萼(glycocalyx),或多糖包被(图4-2)。
2图4-2 细胞被用钌红染色,电子显微镜观察到的淋巴细胞的细胞被糖被通常含有两种主要的成份: 糖蛋白和蛋白聚糖(图4-3)。
这些糖蛋白和蛋白聚糖都是在细胞内合成的,然后分泌出来并附着到细胞质膜上。
图4-3 糖被的结构和组成示意图¨ 细胞被的功能 ¦保护作用: 如消化道、呼吸道、生殖腺等上皮细胞的外被有助于润滑、防止机械损伤, 同时又可保护上皮组织不受消化酶的作用和细菌的侵袭。
植物和细菌的细胞壁不仅可以保护细胞质膜和细胞器, 同时还赋予细胞以特定的形状。
革兰氏阳性菌的细胞壁是一种蛋白聚糖, 青霉素通过抑制它的合从而抑制细菌的生长。
¦ 参与细胞与环境的相互作用, 参与细胞与环境的物质交换, 细胞增殖的接触抑制、细胞识别等。
4.1.2 植物的细胞外结构:细胞壁植物没有骨骼系统，但却有相当强度的细胞壁维持着植物的形态。
细胞生物学重要章节（4-15章大部分章节）讲义归纳汇总
细胞生物学重要章节（4-15章大部分章节）讲义归纳汇总第四章细胞膜与物质的穿膜运输细胞膜：是包围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜。
内膜系统：除质膜外，细胞内还有丰富的膜结构，它们形成了细胞内各种膜性细胞器，如内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种膜泡等，称为细胞的内膜系统。
生物膜：质膜和细胞内膜系统的总称。
单位膜：生物膜因在电子显微镜下呈“两暗夹一明”的形态结构，又称为生物膜。
脂质体：脂质分子在水环境中排列呈双层，两层分子的疏水尾部被亲水头部夹在中间，为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，其游离端往往能自动闭合形成充满液体的球状小泡。
孔蛋白：有些穿膜蛋白以β-折叠片层构象穿膜，在脂双层中围成筒状结构，称β筒，有些β筒在质膜上起运输蛋白的作用，称为孔蛋白，主要存在于线粒体、叶绿体和一些细菌的外膜。
膜内在蛋白（穿膜蛋白、整合蛋白）：占膜蛋白总量70-80%，两亲性分子，分为单次穿膜、多次穿膜和多亚基穿膜蛋白三种类型。
膜外在蛋白（周边蛋白）：占膜蛋白总量20-30%，是一类与细胞膜结合比较松散的不插入脂双层的蛋白质，分布在质膜的胞质侧或胞外侧。
如红细胞的血影蛋白和锚蛋白。
脂锚定蛋白（脂连接蛋白）：可位于膜两侧，以共价键与脂双层内的脂分子结合。
糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白（GPI）：位于质膜外的表面的一些蛋白质，通过与脂双层外层中磷脂酰肌醇分子相连的寡糖链共价键结合而锚定到质膜上，这些蛋白称为GPI细胞外被（糖萼）：大多数真核细胞表面富含糖类的周缘区，现一般用来指与质膜相连接的糖类物质，即质膜中糖蛋白和糖脂向外表面延伸出的寡糖链部分，所以细胞外被实质上是质膜结构的一部分，基本功能是保护细胞抵御各种物理、化学性损伤。
（不与质膜相连的细胞外覆盖物称为细胞外物质或胞外结构）膜的不对称性：细胞膜中各种成分如膜脂，膜蛋白，膜糖，分布是不均匀的，包括种类和数量上都有很大差异。
（如红细胞外层鞘磷脂SM最多，内层磷脂酰乙醇胺PE即脑磷脂最多）脂双层的液晶态：脂双层作为生物膜的主体，它的组分既有固体分子排列的有序性，又有液体的流动性，这一两种特性兼有的居于晶态和液态之间的状态即液晶态。
细胞生物学复习要点(王金发版)
名词解释：细胞学说：细胞学说是1838～1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才较完善。
它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有：①细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；②所有细胞在结构和组成上基本相似；③新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
细胞全能性：分化细胞保留着全部的核基因组, 它具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息, 即能够表达本身基因库中的任何一种基因, 也就是说分化细胞具有发育为完整个体的潜能, 称为全能性。
分辨率：指能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力，这种距离称为分辨距离。
分辨距离越小，分辨率越高。
一般规定∶显微镜或人眼在25cm明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力，称为分辨率。
冰冻蚀刻技术：是在冰冻断裂技术的基础上发展起来的更复杂的复型技术。
如果将冰冻断裂的样品的温度稍微升高，让样品中的冰在真空中升华，而在表面上浮雕出细胞膜的超微结构。
当大量的冰升华之后，对浮雕表面进行铂-碳复型，并在腐蚀性溶液中除去生物材料，复型经重蒸水多次清洗后，置于载网上作电镜观察。
放射自显影：放射自显影的原理是利用放射性同位素所发射出来的带电离子(α或β粒子)作用于感光材料的卤化银晶体，从而产生潜影，这种潜影可用显影液显示，成为可见的"像"，因此，它是利用卤化银乳胶显像检查和测量放射性的一种方法。
分子杂交：不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生结合的过程。
如核酸（DNA、RNA）之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间以及自组装单分子膜之间的特异性结合。
PCR技术：在体外利用人工合成的引物，再加上DNA聚合酶和一些合适的底物和因子，通过对温度的控制，使DNA不断处于变形、复性和合成的循环中，达到扩增目的基因的目的。
细胞群体培养克隆培养原代培养：指直接从机体取下细胞、组织和器官后立即进行培养。
王金发《细胞生物学》网络课件讲义全集
王金发《细胞生物学》网络课件讲义全集课程学习：1.细胞概述>>目录1. 细胞概述1.1 细胞的发现及细胞学说的创立1.1.1 细胞的发现1.1.2 细胞学说(cell theory)的创立1.1.3 细胞学理论对细胞学发展的推动作用1.1.4 细胞生物学发展简史1.2 细胞的基本功能和特性1.2.1 细胞的基本功能1.2.2 细胞结构上的相似性1.2.3 细胞的形态1.2.4 细胞的大小及体积的恒定1.2.5 细胞及细胞器的计量单位1.3 细胞的分子基础1.3.1 水是细胞中最主要的物质1.3.2 无机盐1.3.3 小分子有机小分子1.3.4 生物分子的功能分类1.3.5 细胞结构体系的组装1.4 细胞的类型和结构体系1.4.1 原核细胞1.4.2 真核细胞的两种主要类型:动物细胞和植物细胞1.4.3 真核细胞的结构体系1.4.4 真核细胞与原核细胞的比较1.5 病毒--非细胞的生命体1.5.1 病毒是比细胞更小的生命体1.5.2 病毒的生活史1.6 细胞生命的进化1.6.1 细胞生命的起源与进化1.6.2 真核细胞的起源1.6.3 从单细胞向多细胞进化1.7 我国细胞生物学的发展战略1.7.1 细胞生物学的主要研究内容和发展方向1.7.2 我国细胞生物学发展战略学习指导课程学习：1.细胞概述>> 1.1.1 细胞的发现1. 细胞概述所有的生物都是由细胞(cell)构成的。
除了病毒、类病毒等是非细胞的生命体以外，其它生命有机体的结构和功能单位都是细胞。
细菌、酵母等微生物是以单细胞的形式存在，而高等动、植物则是由多细胞构成的，如人大约有3 ×1013个细胞，这些细胞组成不同的组织和器官。
研究细胞及其生物学功能的科学称为细胞生物学(cell biology)。
1.1 细胞的发现及细胞学说的创立第一个发现细胞的是英国学者胡克(Rorbert Hooke)，相隔170多年后，德国植物学家施来登(Mathias Schleiden)和动物学家施旺(Theodor Schwann)创立了细胞学说。
细胞生物学(王金发)
2016年考研细胞生物学王金发主编1.1.11.22.2.12.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说，即地球上的生物都是由细胞构成的，所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充，所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
2.2细胞学的经典时期1875-1900年，细胞学说的推动，固定和染色技术、显微镜技术的发展，使细胞生物学有了进一步的发展，集中在细胞结构组成以及分裂方面。
2.3实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究，并且同相邻学科互相渗透，互相发展。
2.4细胞生物学概念的提出1965年，derobetis将其编着的《普通细胞学》改为《细胞生物学》，标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述3.1细胞的共性3.1.1细胞结构的共性：都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性，使物质、能量、信息交流等稳定进行；细胞都具有遗传物质，最早的遗传物质是RNA，后逐渐进化形成DNA；细胞具有核糖体，保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2细胞功能的共性：遗传信息流；繁殖；网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达；细胞都能进行新陈代谢，新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
3.1.33.23.33.3.13.3.23.43.5结构图1肉眼观察或通过探测器检测而成像。
分辨率：r=0.61λ/nsinα；分辨极限：一定波长的射线不能用以探测比它本身波长短得多的结构细节。
1.1普通光学显微镜及样品制备1.1.1各种光学显微镜普通光学显微镜荧光显微镜：利用紫外线为光源照射样品，使之发生荧光。
相差显微镜：将不同成分的衍射系数改变为明暗变化。
暗视野显微镜：利用散射或衍射光增大反差。
倒置显微镜：普通光学显微镜的倒置。
1.1.2样品制备取材、固定（杀死细胞，稳定细胞的成分，形成一定硬度）、包埋、切片、染色、观察。
细胞生物学四五章总结
第四节 细胞黏着及其分子基础
细胞黏 着分子（cell adhesion molecule，CAM）通过3 种方式介导细胞识别与黏着 同亲型结合、异亲型结合、衔接分子依赖性结合
1. 钙黏蛋白(cadherin)
• • • • 同亲型结合、Ca2+ 依赖的细胞黏着糖蛋白 典型钙黏蛋白胞外部分形成5 个重复结构域 铰链区是Ca2+ 结合位点 胞外最后一个重复结构域在Ca2+ 结合后彼此“嵌 合”在一起，从而实现Ca2+ 依赖性细胞黏着
二 、膜脂的运动方式
• 沿膜平面的侧向运动
• 脂分子围绕轴心的自旋运动 • 脂分子尾部摆动 • 双层脂分子之间的翻转运动
三、膜蛋白(membrane protein)
• 膜蛋白种类 外在膜蛋白或外周膜蛋白 内在膜蛋白或整合膜蛋白 脂锚定膜蛋白 （目前了解的内在膜蛋白均为跨膜蛋白，由 胞质外结构域、跨膜结构域、胞质内结构 域3部分组成）
四、细胞质膜的基本功能
• 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; • 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 ,其中伴随着能量的传递; • 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜转导; • 为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行; • 介导细胞与细胞、细胞与外基质之间的连接; • 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构；
• 低浓度（<0.05 mmol/L） Ca2+ 导致钙黏蛋白胞 外部分的刚性丧失 • 阳离子螯合剂EDTA 能破坏Ca2+ 或Mg2+ 依赖性 的细胞黏着 • 通过调控钙黏蛋白的种类与数量能影响细胞间的 黏着与迁移，从而影响组织分化
2. 选择素(selectin)
• 异亲型结合、Ca2+依赖性的细胞黏着分子 • 选择素是跨膜蛋白，其胞外部分具有高度 保守并能识别其他细胞表面特异性 寡糖链 的凝集素（lectin）结构域 • 选择素及整联蛋白介导的细胞黏着，帮助 白细胞从血液进入组织
王金发复习题及答案
1.思考题第一章细胞概述1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?答：胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀，并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。
列文虎克是为了保证售出的布匹质量，用显微镜检查布匹是否发霉。
正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心，以及对事业的责任感才导致细胞的发现。
2. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?答：核酶的发现。
所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。
3. 举例说明细胞的形态与功能相适应。
答：细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构，有利于O2和CO2的交换; 高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的，这种不同与它们各自的功能相适应。
卵细胞之所以既大又圆，是因为卵细胞受精之后，要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质，这样，卵细胞除了带有一套完整的基因组外，还有很多预先合成的mRNA和蛋白质，所以体积就大; 而圆形的表面是便于与精细胞结合。
精细胞的形态是既细又长，这也是与它的功能相适应的。
精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组，所以它显得很轻装; 至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶，尖尖的头部，是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞。
4. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题? 答：出现了特化的内膜系统，这样，体积增大了，表面积也大大增加，并使细胞内部结构区室化，一些重要分子的浓度并没有被稀释。
5. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的，这种氢键赋予水分子哪些独特的性质，对于生活细胞有什么重要性?答：首先，氢键能够吸收较多的热能，将氢键打断需要较高的温度，所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。
第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性，这样使水具有较高的表面密度。
第三，水分子间的氢键可以提高水的沸点，这样使它不易从细胞中挥发掉。
细胞生物学(王金发)
2016年考研细胞生物学王金发主编系列一：章节总结汇编系列二：章节课后问答题解析科学教育出版社系列一：章节总结汇编第一章细胞概述1.细胞生物学的概念以及研究内容1.1概念研究细胞及其生物学功能的科学。
1.2研究内容以细胞为研究对象，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结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。
2.细胞生物学的发展简史细胞生物学的发展大致分为四个时期：2.1细胞的发现及细胞学说的创立2.1.1 1665年，胡克利用自己制造的显微镜观察栎树软木塞切片，观察到蜂窝状小室（死细胞），并将其称为“cella”。
1674年，列文虎克利用自制的高倍显微镜，第一次观察到了完整的活细胞。
2.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说，即地球上的生物都是由细胞构成的，所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充，所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
2.2细胞学的经典时期1875-1900年，细胞学说的推动，固定和染色技术、显微镜技术的发展，使细胞生物学有了进一步的发展，集中在细胞结构组成以及分裂方面。
2.3实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究，并且同相邻学科互相渗透，互相发展。
2.4细胞生物学概念的提出1965年，derobetis将其编著的《普通细胞学》改为《细胞生物学》，标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述3.1细胞的共性3.1.1 细胞结构的共性：都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性，使物质、能量、信息交流等稳定进行；细胞都具有遗传物质，最早的遗传物质是RNA，后逐渐进化形成DNA；细胞具有核糖体，保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2 细胞功能的共性：遗传信息流；繁殖；网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达；细胞都能进行新陈代谢，新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
王金发细胞各章节摘要
细胞生物学摘要第一章细胞概述细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位，由膜包围着含有细胞核或拟核的原生质所组成。
1665年胡克首先发现细胞（《显微图谱》），1838年，德国植物学家施莱登创立了植物细胞学说；1939年，德国动物学家施旺创立了动物细胞学说。
1965年，Derobtis将其编著的《普通细胞学》改为《细胞生物学》标志着细胞生物学的诞生，研究细胞及其生物学功能的科学称为细胞生物学。
作为生命活动的结构和功能的基本单位，细胞有着各种形态，但又有一系列的共同点：细胞都具有选择性的膜结构、遗传物质和核糖体，都能进行自我增殖，都有新陈代谢和运动性。
组成细胞的化合物有水、无机盐、小分子有机物（糖、脂、核苷酸及氨基酸等），以及核酸、蛋白质、多糖等生物大分子。
细胞分原核细胞和真核细胞两大类。
原核细胞没有核膜，缺乏多种细胞器，但有核糖体；真核细胞分生物膜体系、遗传信息表达体系、细胞骨架体系。
病毒不具细胞结构，只含核酸和蛋白质，是非细胞的生命体。
第二章细胞生物学研究方法显微成像包括直接成像和间接成像。
显微技术是生物学中最基本的研究技术，包括光学显微技术和电子显微技术。
显微镜是利用透镜的成像原理制成的，主要参数有透镜分辨率、放大率。
光学显微镜因受可见光波长的限制，，最小只能分辨0.2μm的细微结构，电子束的波长比光波长小得多，因此电子显微镜的使用可使分辨率大提高。
常见的光学显微镜有普通双筒显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、暗视野显微镜、倒置显微镜。
电子显微镜是研究亚显微结构的主要工具，包括透射电镜和扫描电镜。
细胞化学技术包括酶细胞化学技术、免疫细胞化学技术等。
流式细胞分选技术是细胞生物学和现代生物技术中的重要技术，可用于分选细胞和染色体。
细胞工程技术是细胞生物学与遗传学的交叉学科，主要利用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计改变或创造细胞遗传性的技术，主要内容有：细胞融合、细胞生物反应器、染色体转移、细胞器移植、基因转移、细胞及组织培养。
细胞生物学（王金发版）章节总结.
第一章：细胞概述1. 基本概念:主要分清细胞、原生质、细胞质、细胞学、细胞生物学等基本概念;2. 细胞的发现和细胞学说的创立:了解英国学者胡克发现细胞的起因, 以及发现细胞的基本条件。
对于细胞学说, 侧重于学说的基本内容和该学说对细胞科学发展的推动作用。
3. 细胞的基本功能和特性:重点掌握细胞生命的三个最基本的功能: 自我增殖和遗传、新陈代谢和运动性; 并对细胞结构上的同一性有基本的理解。
4. 细胞的分子基础:充分认识细胞是由化学物质构成的, 生命是物质的，是一种特殊形式的物质运动，它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”，其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍。
5. 细胞的类型和结构体系：主要了解真核细胞与原核细胞的结构组成和体系，比较二者的异同。
同时注意动物细胞与植物细胞在结构上的差异。
本章的核心内容是细胞学说的创立和细胞的类型与结构体系。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology2、显微结构microscopic structure二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。
2、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。
a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由（）提出来的。
a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指（）。
a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。
a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。
细胞生物学-各章小结和重点难点
第四章细胞质膜本章小结•细胞膜与其他生物膜一样都是由膜脂与膜蛋白构成的。
•膜脂主要包括甘油磷脂、鞘脂和胆固醇。
甘油磷脂是构成膜的主要成分，主要包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等；鞘脂是鞘氨醇的衍生物，主要包括神经鞘磷脂、脑苷脂和神经节苷脂等。
•膜蛋白可分为内在蛋白、外在蛋白和脂锚定蛋白3大类。
•内在蛋白可以α单次或多次螺旋、β折叠片或形成大复合物的方式与膜脂结合；外在蛋白靠离子键或其他弱键与膜内在蛋白或膜脂结合；脂锚定蛋白通过与之共价相连的脂肪酸（质膜内侧）或糖基磷脂酰肌醇（质膜外侧）锚定在质膜上。
•膜的流动性与膜的不对称性是生物膜的最基本特性。
•膜的流动性表现：膜脂分子具有侧向扩散、旋转运动、弯曲运动与翻转运动；膜蛋白具有侧向扩散和旋转运动，但不具备翻转运动。
•膜的不对称性表现：膜脂分布的不对称性（质膜外小页SM、PC多，质膜内小页PS、PE多）；膜蛋白的不对称性（糖蛋白全部分布于质膜外小页面）。
•膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，它参与维持细胞的形态、并协助细胞质膜完成多种的生理功能。
•各种不同的膜蛋白与膜脂分子的协同作用不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境，而且还行驶着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂的功能。
•胞膜窖是近年来发现的新的细胞质膜结构，可能是窖蛋白与脂筏结合形成的一种特殊结构。
在细胞的胞饮、蛋白质分选、胆固醇的发生、信号转导、肿瘤的发生中具有重要作用。
本章重点与难点•膜脂与膜蛋白的主要类型•不同膜蛋白与膜脂的结合方式•膜脂与膜蛋白的运动方式•膜的流动性与不对称性特征•细胞质膜的基本功能第五章物质的跨膜运输本章小结•细胞质膜具有选择通透性，是细胞与细胞外环境之间物质运输的屏障。
广义的细胞物质运输包括跨膜运输、胞内运输与转细胞运输。
•几乎所有小的有机分子和带电荷的无机离子的跨膜运输都需要膜运输蛋白。
膜转运蛋白包括：载体蛋白、通道蛋白以及微生物分泌的离子载体。
第4章细胞环境与互作
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只存在于动物组织中，结缔组织中含量最 细 多。
胞 植物细胞的细胞壁相当于植物体中的细胞外基
生
质。
物
学
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细 胞 生 物 学
The connective tissue underlying an epithelium. This tissue contains a variety of cells and extracellular matrix components. The predominant cell type is the fibroblast, which secretes abundant extracellular matrix.
The role of tight junctions in transcellular transport.
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细 胞 生 物
学 每一个紧密连接由成串排列的跨膜蛋白组成。在相邻细胞间，这些蛋白的细 胞外结构域直接结合在一起，封闭细胞间的空隙。使得相邻细胞之间的质膜 紧密结合，没有缝隙，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。
物 功能：
学
参与构成基膜，是胚胎发育中出现最早的细胞外基质
成分。
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Laminin Structure
细 胞 生 物 学
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Basal lamina
细 胞 生 物 学
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（3）胶原的功能 ①细胞外基质的骨架成分。细胞外基质的其它成分通过与胶原结合，形成结构 与功能的复合体。抗压，并有一定弹性。 ②促进细胞生长，维持并诱导细胞分化。
4.2.1.2.2 弹性蛋白 胶原的辅助成分，也具有分子间交联。弹性蛋白通过构型的变化，产生巨大的 弹性。 4.2.1.3 细胞外基质的黏着蛋白 种类包括：纤连蛋白、层黏连蛋白。 4.2.1.3.1 纤连蛋白 （1）结构
①保护，为细胞提供机械支持。 ②作为迁移的基底，对细胞的迁移起重要作用。 ③屏障作用，分隔组织，并能够作为一种过滤器，调节分子、细胞运动。 ④决定极性，影响代谢及其它一些生理功能。 ⑤癌细胞分泌水解酶，破坏基膜，使之能够迁移。 4.3.2 整联蛋白 细胞外基质受体。 （1） 结构 穿膜异质二聚体，两亚基的编码基因不一样，可单独存在，非共价键结合， 联合起作用。两亚基的组合具有组织特异性。 α亚基结合 Ca2+以后才起作用，与纤连蛋白的 RGD 序列结合。 （2） 功能 ①外与纤连蛋白或者层黏连蛋白结合，内与细胞骨架连接。 ②参与信号转导。 ③介导细胞之间的相互作用。 4.4 细胞识别与黏着 细胞识别是细胞黏着的基础。 4.4.1 细胞识别 多细胞有机体三大识别系统：抗原-抗体识别，酶-底物识别，细胞间识别。 细胞识别指细胞对同种或异种细胞、同源或异源，自己或非己成分的识别。 （1）识别机制 细胞之间的识别主要是通过细胞表面的糖被，通过凝集素的识别作用，介导识 别。同时也可介导黏着作用。 （2）识别反应 细胞识别引起的反应有内吞、细胞黏着、信号反应 4.4.2 细胞黏着 细胞黏着是指细胞之间或细胞与细胞外基质之间的一种黏合状态。 （1） 分类 同亲性与异亲性细胞黏着；细胞与细胞之间的黏着，细胞与外基质的黏着。 （2） 机制 参与细胞黏着的分子为细胞黏着分子（CAM），有四类：选择蛋白（selectin）、 免疫球蛋白超家族（Immunoglobulin Superfamily，IgSF）、钙黏蛋白（Cadherin）、 整联蛋白（intergin）。 ①Selectin 特点：分布与血管组织；参与细胞防御；具有明确分工；异亲性黏着。 结构：穿膜蛋白，细胞外结构域分为三部分，依次为：类凝集素、类 EGF、结构
细胞外基质主要由三大类物质组成：蛋白聚糖、结构蛋白（胶原纤维等）、 黏着蛋白。 4.2.1.1 蛋白聚糖 （1）分子结构
糖胺聚糖：重复二糖单位构成的无分支长链多糖。如硫酸角质素等，二糖都 带有负电荷。
蛋白聚糖：大多数糖胺聚糖都与核心蛋白的丝氨酸残基共价结合形成糖和蛋 白质的复合物。糖占绝大部分。
透明质酸：可以单独存在，也可参与蛋白聚糖的形成，还可以同蛋白聚糖结 合，透明质酸作为主干，连接很多蛋白聚糖，形成透明质酸-蛋白聚糖复合物。
domain（长短有差异）。 分类：E-selectin，内皮细胞表达。
P-selectin，血小板和内皮细胞，在炎症反应中起作用。 L-selectin：表达于白细胞表面。 功能：通过凝集素结构域对糖分子进行识别；介导白细胞穿过血管壁，行使防御 功能。 ②IgSF 特点：神经组织中表达，同亲性黏着非 Ca2+依赖，异亲性黏着 Ca2+依赖。 结构：具有类 Ig 结构域的存在。可以通过多聚唾液酸调节结合强度。 功能：对神经系统的发育有重要作用。 ③Cadherin 特点：Ca2+依赖性，表皮表达，同亲性黏着。 结构：每个 domain 之间有 2 个 Ca2+连接，然后才具有正常构象。成从二聚体介 导黏着，黏着以渐进方式进行。 分类：E-adherin，表皮表达； P-adherin，胎盘表达； N-adherin，神经表达。 功能：同亲性黏着，将细胞组成组织并维持成年生物体内的组织特异性。 （3） 识别结果 黏着，连接；内吞；远离（非同类细胞）。 4.5 细胞连接 细胞黏着不涉及细胞内骨架，而细胞连接则涉及细胞骨架。细胞连接在细胞识别 和细胞黏着的基础上，将细胞组成为组织。 动物细胞有三种不同类型的细胞连接：紧密连接；斑形成连接；通讯连接。 4.5.1tight junction（紧密连接） 结构：由一对紧蛋白、一对密蛋白（ZO proteins）交替嵌合连接而成，缝隙由 粘附蛋白填充。 功能：连接细胞，封闭间隙；维持细胞的极性。 4.5.2plaque-bearing junction（斑形成连接） 靠 CAM、intergin、细胞骨架体系，将相邻细胞或细胞与外基质相连接。 结构：根据所连细胞骨架成分的不同分为两类，黏着连接和桥粒。 黏着连接与细胞内微丝相连接，又可分为两类，细胞间的黏着连接成为黏 着带，细胞与外基质的连接成为黏着斑。桥粒与细胞内的中间纤维连接， 也可分为两类，细胞间的成为完全桥粒，细胞与外基质的成为半桥粒。 粘着链接及桥粒都是间接通过一些蛋白同细胞内骨架相连接，如连环蛋 白，桥粒芯蛋白等，具有传递信号的作用。
第四章细胞环境与互作
细胞相互间以及细胞与细胞环境的相互作用调节着细胞的迁移、生长以及组 织的三维结构。 4.1 细胞表面
细胞通过表面发生细胞识别、细胞黏着、细胞连接、细胞通讯。包括细胞被 与细胞壁。 4.2 细胞外基质（环境）
细胞外基质主要由成纤维细胞和其它组织特化细胞合成分泌。 4.2.1 细胞外基质的组成
（2）功能 ① 细胞外基质的填充物。直接与胶原纤维连接形成动物细胞外的网络结构。 ②由于蛋白聚糖具有丰富的负电荷，因此能够结合阳离子、水分，形成多孔的 水合胶，使细胞表面具有较大的可塑性，同时具有很强的抗压能力。因此，细胞 外基质中蛋白聚糖所携带的多糖基团就决定了细胞外基质的物理性质。 ③蛋白聚糖对细胞黏着、细胞迁移、细胞分化都起到一个支架作用。 4.2.1.2 胶原和弹性蛋白 4.2.1.2.1 胶原 （1）分子结构 基本结构单位是原胶原，一级结构具有（Gly-X-Y）n 重复单位(X,Y 常为脯氨 酸和羟脯氨酸)，原胶原是由三条α肽链螺旋组成。进一步装配为胶原（见下）。 不同类型胶原由不同的胶原蛋白氨基酸组成。 （2）胶原合成与装配 粗面内质网的核糖体上合成含有信号肽的原α链，即前原胶原，内质网内分子 内交联，形成前胶原，进入高尔基体，加工修饰，如羟基化，糖基化等，分泌到 细胞外，被蛋白水解酶水解掉两个尾端，形成胶原，再通过分子间交联形成胶原 原纤维，最后再形成胶原纤维。
糖蛋白，两个亚基组成的二聚体，C 端由两个二硫键交联。 亚基组成不同，但由同一基因编码。每个亚单位的蛋白组成若干个球形结构 域，可与胶原、细胞表面受体、蛋白多糖等结合，各结构域之间由对胰蛋白酶敏 感的肽链连接。 （2）功能 ①含 RGD 序列，同细胞表面结合，介导细胞的黏着。 ②影响细胞的迁移，为细胞的运动提供轨道。 4.2.1.3.2 层黏连蛋白 （1）结构 3 个亚单位（α，β1，β2）组成十字形结构，各个分支具有与胶原、细胞表 面受体等结合的位点。 （2）功能 ①基膜的主要成分。 ②影响细胞的生长、迁移、分化。 4.2.2 细胞外基质的功能 ①对细胞的形态和活性具有重要作用。 ②帮助某些细胞完成特有的功能。 4.3 细胞的相应结构 4.3.1 基膜 细胞分泌至细胞表膜外的一层蛋白分子网络结构。 （1） 组成 LN（层黏连蛋白），IV 型胶原，糖蛋白等。 LN 作为组织者能够与 IV 型胶原结合，构成网状结构，并与细胞表面受体相 连。 （2） 功能
结构图：
功能：提供细胞之间或与基质间强的机械强度。 4.5.3 通讯连接 具有通讯作用的细胞间。 分类：gap junction（动物）；胞间连丝。 结构：gap junction：6 个 coБайду номын сангаасnexin 亚基组成一个半通道，两细胞的两个半通
道对接，形成一个完整通道。 胞间连丝：内质网通过，可传播病毒。 功能：细胞间机械连接；电偶联；代谢偶联。