第四章 细胞培养与代谢调控
第四章代谢通量分析
第四章代谢通量分析在传统的诱变技术可以得到高产目标产物的优良菌株，而且技术比较成熟，目前应用也比较广泛，但是，传统的诱变技术也存在着缺点：由于诱变作用存在非专一性，所以常常会出现基因突变的不可预见性，在育种过程中，很容易出现与目标向反的结果。
通过代谢通量的分析（MFA），可以确定代谢网络各个途径的通量，在不需知道代谢途径中各种酶的动力学特征的情况下就可以得到关于微生物代谢的特征信息。
通过代谢通量分析，可以指导基因工程技术对代谢流的改造、修饰、扩展以及构建新的代谢途径，改变细胞内部代谢通量的分配，并在条件优化之后得到更多的目标产物。
代谢通量分析系统的综合了底物吸收速率、产物生成速率、中间代谢物的物质平衡等数据，为代谢调节提供了重要的参数。
糖酵解（EMP）、磷酸戊糖途径（PP）以及三羧酸循环（TCA）为大分子的合成提供了前体物和能量，所以，以上三条途径及其相关的能量代谢、辅助因子等途径成为代谢通量分析中重要的研究对象。
在进行代谢通量分析之前，需要构建对象菌株的代谢通量模型。
为了达到这一目的，需要了解细胞内与代谢分析相关的各种途径反应的化学计量系数；另外，细胞系统与外界环境之间的包括生物量合成等交换信息也是需要清楚的。
4.1 S.inulinus发酵产酸种类的确定D-乳酸的发酵液中除了主要产物D-乳酸之外，还会存在其它有机酸，测定这些发酵副产物的生成量和生成速度对代谢通量分析有很重要的作用。
根据方法2.2.3.4，通过对发酵液中的有机酸谱峰的保留时间与标准有机酸样品进行逐一比对分析，来确定发酵液中的有机酸种类。
标准混合有机酸样品谱峰见图2-2。
经过对比甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸和富马酸，发现S.inulinus 发酵过程中分泌出来的有机酸除了乳酸之外，主要还存在乙酸，其它几种有机酸含量很低。
按照方法2.2.3.4中混合有机酸的配比，去掉在发酵液中含量较少的有机酸，即仅有乳酸和乙酸的混合有机酸。
并利用外标法作出标准曲线。
生命科学中的细胞代谢研究总结分析
生命科学中的细胞代谢研究总结分析细胞代谢是生命科学领域中的一个重要研究方向，涉及到生物体内各种化学反应的调控、能量的转换和物质的合成与降解。
本文将对细胞代谢的研究内容、研究方法及其在生命科学中的应用进行总结和分析。
一、细胞代谢的研究内容细胞代谢的研究主要包括以下几个方面：1.代谢途径的解析：研究细胞内各种代谢途径的组成、调控机制及其在能量和物质代谢中的作用。
例如，糖代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等。
2.代谢酶的研究：酶是细胞代谢的关键因素，研究代谢酶的结构、功能和调控机制对于理解细胞代谢过程至关重要。
3.代谢调控：研究细胞内外环境变化对代谢途径的调控作用，包括激素调控、信号传导途径等。
4.代谢疾病：研究代谢紊乱导致的疾病，如糖尿病、肥胖、神经退行性疾病等，探索疾病的发病机制和治疗方法。
5.代谢与进化：研究代谢途径的进化历程，以及代谢差异在不同物种中的作用。
二、细胞代谢的研究方法细胞代谢的研究方法主要包括实验方法和计算方法两大部分：1.实验方法：包括细胞培养、遗传操作、生化实验、成像技术、代谢组学、转录组学等。
–细胞培养：通过体外培养细胞模型，研究代谢途径和调控机制。
–遗传操作：利用基因敲除、基因编辑等技术研究代谢酶的功能。
–生化实验：测定代谢物、酶活性等生化指标，研究代谢途径的调控。
–成像技术：如共聚焦显微镜、电子显微镜等，观察细胞内代谢过程。
–代谢组学：分析细胞内外的代谢物，揭示代谢变化和疾病关联。
–转录组学：研究基因表达调控与代谢的关系。
2.计算方法：包括系统生物学、生物信息学、机器学习等。
–系统生物学：构建代谢网络模型，研究代谢途径的相互作用。
–生物信息学：利用生物数据库和分析工具，挖掘代谢数据。
–机器学习：预测代谢变化趋势，发现新的代谢标志物。
三、细胞代谢研究的应用细胞代谢的研究在多个领域具有广泛的应用：1.疾病诊断与治疗：通过代谢组学分析，发现疾病相关的代谢标志物，为疾病的早期诊断提供依据。
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程：以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
2、细胞工程的应用：1)动植物快速繁殖技术：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育：细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品：单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复：2细胞工程理论基础1、细胞全能性：每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样，经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力，并且具有母体的全部的遗传信息。
2、细胞分化：指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化：在一定营养和刺激因素作用下,具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径,逐步失去原来的分化状态,细胞特性消失,转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂,这一过程称为去分化。
3细胞工程技术1、实验室条件：组成：准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏（1）细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存)液体固化的方式（形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态）玻璃化指液体转变为非晶态（玻璃态）的固定化过程，在此状态时，水分子没有发生重排，不产生结构和体积的变化，因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害，化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法（缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻）细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法。
以保证细胞外结晶快速融化，以避免慢速融化水分渗入细胞内，再次形成胞内结晶损伤细胞。
细胞培养和代谢调控：1、细胞培养：模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出，在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式：分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
《细胞生物学教案》
《细胞生物学教案》word版一、引言1. 教学目标：使学生了解细胞生物学的研究对象和意义，激发学生对细胞生物学的学习兴趣。
2. 教学内容：细胞生物学的基本概念、研究内容和研究方法。
3. 教学方式：讲授、互动讨论。
二、细胞的概念与起源1. 教学目标：使学生理解细胞的基本概念，掌握细胞起源的理论。
2. 教学内容：细胞的概念、细胞的起源与发展。
3. 教学方式：讲授、实例分析。
三、细胞的结构与功能1. 教学目标：使学生熟悉细胞的主要结构，了解细胞的功能。
2. 教学内容：细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等结构及其功能。
3. 教学方式：讲授、实物展示、互动讨论。
四、细胞分裂与生长1. 教学目标：使学生掌握细胞分裂和生长的基本过程，了解其生物学意义。
2. 教学内容：有丝分裂、无丝分裂、细胞生长与细胞周期。
3. 教学方式：讲授、实例分析、互动讨论。
五、细胞分化与发育1. 教学目标：使学生了解细胞分化的概念与机制，掌握细胞发育的基本过程。
2. 教学内容：细胞分化的概念、机制与生物学意义，细胞发育的过程。
3. 教学方式：讲授、实例分析、互动讨论。
六、细胞膜与细胞外环境1. 教学目标：使学生理解细胞膜的结构与功能，掌握细胞与外部环境相互作用的基本原理。
2. 教学内容：细胞膜的组成、结构与功能，细胞膜的物质交换机制，细胞信号传递。
3. 教学方式：讲授、实验演示、互动讨论。
七、细胞内信号传递1. 教学目标：使学生掌握细胞内信号传递的基本途径和机制，了解其在细胞生物学中的重要性。
2. 教学内容：细胞内信号传递的途径、第二信使的作用，信号传递途径在细胞调控中的作用。
3. 教学方式：讲授、图解分析、互动讨论。
八、细胞代谢1. 教学目标：使学生了解细胞代谢的基本过程，掌握细胞能量转换和物质代谢的关键环节。
2. 教学内容：细胞呼吸、光合作用、代谢途径与代谢调控。
3. 教学方式：讲授、实验演示、互动讨论。
九、细胞遗传与基因表达1. 教学目标：使学生理解细胞遗传物质DNA的结构与功能，掌握基因表达调控的基本原理。
《细胞工程》考试大纲精品文档10页
《细胞工程》考试大纲第一章绪论一、名词高技术、生物技术、细胞工程、生化工程.二、知识点现代生物技术是一项高技术；生物技术的基本内容；细胞工程在整个生物工程中的地位；细胞工程主要的技术领域；细胞工程的主要应用。
第二章细胞工程理论基础一、名词细胞、细胞周期、细胞凋亡、细胞分化、奢侈基因、管家基因.二、知识点细胞共性。
第三章细胞工程基本技术一、名词生物安全、p1级实验室、清洁液、干热灭菌、湿热灭菌、无菌操作技术、细胞贴壁率、细胞计数、MTT法、活体染色、成集落试验、污染。
二、知识点细胞工程实验室主要的仪器设备；细胞培养室的基本要求；p1级实验室的基本要求；细胞培养室常见的消毒方法；玻璃器皿的清洗方法；判断清洁液失效的方法及延长其寿命的方法；无菌操作的技术要领与要求；培养细胞的观察技术；培养细胞的主要污染与排除；细胞计数应注意的问题；细胞冻存与复苏的技术要点及注意事项。
第四章细胞培养与代谢调控一、名词分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
二、知识点分批式培养、连续式培养、灌流式培养的特点。
第五章植物人工繁殖一、名词植物细胞工程、植物组织培养、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织、胚状体、大量元素、微量元素、器官发生途径、胚状体发生途径、植物快速无性繁殖、植物脱毒、胚培养、胚乳培养、人工种子、体细胞胚。
二、知识点植物细胞工程的主要内容；植物组织培养的理论基础；植物细胞工程的技术手段；植物组织再分化的两条途径；植物组织培养的主要步骤与技术要点；影响植物细胞脱分化和再分化因素；愈伤组织有的特点及其在细胞工程中的重要性；愈伤组织再生植株的途径；植物组织与动物细胞的超低温保存原理及方法的不同；植物细胞的几种大规模培养系统的特点及其影响因素；生长素、细胞分裂素的生理作用及其在组织培养中的意义。
成熟胚培养与幼胚培养在技术上的异同；植物胚乳培养的类型；植物胚胎培养的意义及影响因素；愈伤组织的形成的三个阶段及主要特征；人工种子的组成、构建与应用；体细胞胚胎发生的同步控制；植物脱毒的方法；植物快繁技术的主要步骤；微繁殖中芽的增殖方式；植物脱毒时外植体的预处理途径。
《普通生物学》课程笔记
《普通生物学》课程笔记第一章：生命与生命科学一、什么是生命1. 生命的定义与特征- 生命的定义：生命是一种复杂的化学系统，它能够进行自我复制、自我调节、自我修复，并且能够对外界环境做出反应。
- 生命的基本特征：a. 新陈代谢：生物体通过代谢过程摄取营养物质，释放能量，维持生命活动。
b. 生长：生物体通过细胞分裂和细胞增大等方式实现体积和质量的增加。
c. 繁殖：生物体能够产生后代，确保物种的延续。
d. 适应性：生物体能够通过进化适应不断变化的环境。
e. 应激性：生物体能够对各种内外界刺激做出反应。
f. 稳态性：生物体能够维持相对稳定的内部环境，即稳态。
2. 生命的起源- 生命的起源尚未完全明确，以下是几种主要的假说：a. 自然发生说：认为生命可以直接从非生命物质中产生。
b. 化学进化说：认为生命起源于地球早期海洋中的化学反应，逐渐形成了复杂的有机分子和生命体系。
c. 宇宙生命说：认为生命的种子可能来自外太空，通过陨石或彗星等途径传播到地球。
二、生命科学的内涵1. 研究对象与范围- 生命科学研究生命现象和生命活动规律，包括生物的形态、结构、功能、发生、发展、遗传、进化等各个方面。
- 研究层次从分子、细胞、组织、器官、个体到种群、群落和生态系统。
2. 研究方法- 观察法：通过肉眼、显微镜等工具观察生物体的形态、行为等特征。
- 实验法：通过实验操作和控制变量来探究生命现象的因果关系。
- 比较法：通过比较不同生物或同一生物在不同环境下的差异，揭示生命现象的本质。
- 系统分析法：从系统的角度分析生物体的结构与功能，以及生物与环境的关系。
- 数理统计法：运用数学和统计学方法对生命现象进行定量分析。
3. 分支学科- 细胞生物学：研究细胞的结构、功能和生命活动规律。
- 遗传学：研究遗传信息的传递、变异和表达。
- 发育生物学：研究生物体从受精卵到成熟个体的发育过程。
- 生态学：研究生物与环境之间的相互关系和生态系统的功能。
生物制药工程：第四章-动物细胞工程制药
③ 保证有适量的氧气供应； ④ 需要随时清除细胞代谢中产生的有害产物； ⑤ 有良好的适于生存的外界环境； ⑥ 及时分种，保持合适的细胞密度；
一、动物细胞的培养条件
1. 器材的清洗和消毒
Sterilization, disinfection: • Spraying Alcohol • UV light • Autoclave • Irradiation • Dry heating • Bleaching?
该细胞是成纤维细胞，能产生胶原，培养基用 BME （Eagle’s basal medium）加小牛血清，pH控 制 在7.2。细胞的倍增时间为24h，有限寿命为50 代， 上世纪60年代被广泛用于制备疫苗。
（2）BHK-21：
1961年从5只生长1天的地鼠幼鼠的肾脏中分离的。 现在广泛采用的是1963年用单细胞分离的方法经 13次的克隆的细胞。
2.基因载体的导入和高效表达工程细胞株的筛选
DNA导入动物细胞的常用方法
融合法
化学法
物理法
病毒法
细胞融合法 DNA-磷酸钙沉淀法 电穿孔法
脂质体介导法 DEAE-葡聚糖法 显微注射法
原生质融合法 染色体介导法
基因枪法
微细胞介导法
鬼影红细胞介导法
细胞融合法: cell fusion 脂质体介导法: liposome mediated gene transfer 原生质融合法: protoplast fusion 微细胞介导法: microcell mediated method 鬼影红细胞介导法: ghost mediated method
成纤维细胞,通常用的培养基 为DMEM培养基，添加7%胎 牛血清。过去多用于增殖病毒， 包括多瘤病毒、口蹄疫病毒和 狂犬病疫苗，现在已被用于构 建工程细胞。
细胞工程复习资料
细胞工程知识点汇总第一章细胞工程简介细胞工程（Cell engineering）是指主要以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型的一门综合性科学技术。
主要人物或事件：1）温特（Went）、高特里特（Gautheret）和诺比考特（Nobercourt）一起成为植物组织培养的奠基人。
2）1958年，史都华德和赖纳特发现胡萝卜体细胞可以分化成体细胞胚。
也即是说可以从细胞水平上到组织器官水平上的分化。
从而验证了细胞全能性学说。
3）1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）提出DNA双螺旋结构模型，标志着分子生物学诞生。
4）1997年，英国利用成年动物体细胞克隆出绵羊“多莉”，证明了高等动物体细胞的全能性，这是细胞工程历史上的一个里程碑式的成果。
细胞工程的应用（可出分析题）第二章细胞工程理论基础细胞全能性(totipotency)：是指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息具有发育成完整个体的潜能。
细胞分化：（理解）是指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，包括时间上和空间上的分化和空间上的分化。
时间上的分化：是指一个细胞在不同的发育阶段可以形成不同的形态和功能空间上的分化：是指同一种细胞由于所处的环境或部位不同可以形成不同的形态和功能细胞分化能力的强弱称为发育潜能。
形态发生（Morphogenesis）：是指通过细胞增殖、分化和行为塑造组织、器官和个体形态的过程。
细胞分化与形态发生是相互联系在起的。
细胞分化的实质：是奢侈基因按照一定顺序表达的结果，是基因的差异表达（Differential expression）脱分化（Dedifferentiation）：又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程，即分化的细胞在适当条件下转变为胚性状态而重新获得分裂能力的过程。
《细胞生物学》题库第四章细胞膜与细胞表面
《细胞生物学》题库第四章细胞膜与细胞表面一、名词解释1. 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趋势而制备的人工膜，脂质体中可以裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物大分子。
2. 流体镶嵌模型——主要强调：1.膜的流动性，膜脂和膜蛋白均可侧向运动2.膜蛋白分布的不对称性3. 细胞膜——又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。
4. 去垢剂——是一端亲水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。
5. 膜内在蛋白——又称整合蛋白，多数为跨膜蛋白，与膜紧密结合。
6. 细胞外被——又称糖萼，曾用来指细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖基质，实际上细胞外被中的糖与细胞膜的蛋白分子或脂质分子是共价结合的,形成糖蛋白和糖脂，所以，细胞外被应是细胞膜的正常结构组分，它不仅对膜蛋白起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。
7. 细胞外基质——是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。
细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织，同时，提供一个细胞外网架，在组织中或组织之间起支持作用。
8. 透明质酸——是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中。
9. 细胞连接——是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。
10. 细胞粘着——在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集，形成细胞团或组织的过程。
11. 整联蛋白家族——细胞膜上能够识别并结合各种能够含RGD三肽顺序的受体称整联蛋白家族。
12. 连接子——构成间隙连接的基本单位。
13. 免疫球蛋白超家族的CAM——分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族。
6.C7.A8.C9.C 10. B 11.C 12.C 13.B 14.D 15.A 16.B 17.B 18.D 19.C 20.D 21.B 22.C1. 膜脂的主要成分包括①磷脂②糖脂③胆固醇④中性脂质2. 膜脂分子有4种运动方式，其中生物学意义最重要的是.侧向运动3. 与细胞质基质接触的膜面称为质膜的.PS4. 细胞外被又称D.糖萼5. 胶原是胞外基质最基本成分之一。
细胞培养与代谢调控
S:限制性基质浓度 Ks:饱和常数
μ:比生长速率
μm:最大比生长速率
根据培养系统：液体培养、固体培养、固定化培养等。
糖类代谢与脂肪代谢之间的关系，糖类与蛋白质代谢之间的关系，脂肪代谢与蛋白质代谢之间的关系，核酸代谢与糖、脂肪、蛋白质
分批培养 三者之间的关系
细胞培养的操作方式有哪些？
细胞培养的对象可以是单个细胞或细胞群。
流加式培养 细胞培养的操作方式有哪些？
μ:比生长速率
μm:最大比生长速率
细胞培养（cell culture）是指从体内组织分离细胞，模拟体内环境，在无菌、适当条件下使其生长繁殖的一种技术。
单一补料 根据培养方式：分批培养、流加培养、半连续培养、连续培养、灌流培养。
分批培养基质消耗与产物生成动力学
糖类代谢与脂肪代谢之间的关系，糖类与蛋白质代谢之间的关系，脂肪代谢与蛋白质代谢之间的关系，核酸代谢与糖、脂肪、蛋白质
反复补料 三者之间的关系
分批培养基质消耗与产物生成动力学
So:限制性基质接种时的浓度; μm:最大比生长速率
半连续式培养 二、细胞培养的操作方式
根据培养系统：液体培养、固体培养、固定化培养等。
细胞培养动力学（dynamics of cell cultivation）：是研究细胞生长、基质消 耗以及产物生成规律的科学，包括细胞 生长动力学、基质消耗动力学以及产物 生成动力学。
Hale Waihona Puke 分批培养生长动力学在分批培养过程中，细胞生长过程主要 包括：延迟（适应）期、指数生长期、 减速期、平台期和衰退期5个阶段
灌流式培养 细胞培养的操作方式有哪些？
分批培养基质消耗与产物生成动力学 So:限制性基质接种时的浓度; μm:最大比生长速率
生物催化复习笔记(最终版)
生物催化与转化第四章代谢调控1.分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP）形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H]来表示）的作用2.合成代谢：指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂的大分子的过程。
或利用分解代谢的能量和中间体合成氨基酸、核酸等单体物质及蛋白质、多糖等多聚物3.次级代谢产物定义：微生物生长到一定阶段才产生的，化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。
特征：不同的微生物次级代谢产物不同；次级代谢产物的通常在菌体的生长后期合成，发酵分两个阶段进行，即营养增殖期和生产期。
在多数情况下，增加前体是有效的4.初级代谢产物定义：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。
特征：不同的微生物初级代谢产物基本相同；初级代谢产物合成过程是连续不断的，与菌体的生长呈平行关系。
5.两种代谢产物的不同：●次级代谢通常在生长后期合成。
不是微生物生长所必需的，不参与微生物的生长和繁殖。
●次级代谢对环境条件的变化很敏感，其产物的合成往往会因环境条件的变化而停止。
●不同微生物的次级代谢产物有很大区别。
基于菌种的特异性●催化次级代谢产物合成的某些酶专一性不强。
6.酶活性的调节：指在酶分子水平上的一种代谢调节，它是通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率。
酶活性的抑制和激活是微生物代谢中存在的两种矛盾的过程。
7.酶活性的激活：常见的酶活性的激活是前体激活，多发生在分支代谢途径，即代谢途径中的后面的反应可被较前面的一种代谢中间产物所促进。
8.酶活性的抑制：酶活性的抑制包括：竞争性抑制反馈抑制反馈抑制：指反应途径中某些中间产物或末端产物对该途径中前面反应的影响。
凡是反映加速的称为正反馈；凡是反应减速的称为负反馈。
末端产物的反馈抑制普遍存在于合成途径中。
9.反馈抑制的类型●直线式代谢途径中的反馈抑制●分支代谢途径中的反馈抑制：同功酶调节：在一个分支代谢途径中，如果在分支点以前的一个较早的反应是由几个同功酶所催化时，则分支代谢的几个最终产物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用协同反馈抑制：指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式累积反馈抑制：催化分支合成途径第一步反应的酶有几种末端产物抑制物，但每一种如过量，按一定百分率单独抑制共同途径中的第一个酶活性，总的抑制效果是累加的，各末端产物所起的抑制作用互不影响，只影响这个酶促反应的速率。
第四章细胞的基本结构(精)
第四章细胞的基本结构A型题（106~195）106．在电镜下观察生物膜结构可见A．三层深色致密层B．三层浅色疏松层C．两层深色致密层和中间一层浅色疏松层D．两层浅色疏松层和中间一层深色致密层E．上面两层浅色疏松层和下面一层深色致密层107．电镜下观察到的两层深色致密层和中间一层浅色疏松层的细胞膜性结构,称为A．生物膜B．细胞膜C．细胞内膜D．单位膜E．质膜108．下列生物膜组分中,蛋白含量最高的是A．红细胞膜B．淋巴细胞膜C．溶酶体膜D．线粒体外膜E．线粒体内膜109．细胞膜的化学成分主要有A．糖类和核酸B．核酸和蛋白质C．糖类和蛋白质D．脂类和蛋白质E．脂类和核酸110．细胞膜中含量最丰富的脂质是A．磷脂B．胆固醇C．糖脂D．神经节苷脂E．唾液酸111．构成细胞膜基本骨架的成分是_____A．镶嵌蛋白B．边周蛋白C．多糖D．脂类E．金属离子112．细胞膜受体都是细胞膜上的A．边周蛋白B．镶嵌蛋白C．脂质分子D．糖脂E．无机离子113．细胞膜的不对称性表现在A．膜脂分布对称,蛋白质和糖类分布不对称B．膜脂和蛋白质分布对称,糖类分布不对称C．膜脂和镶嵌蛋白分布对称,边周蛋白质和糖类分布不对称D．膜脂、镶嵌蛋白和糖类分布分布对称,边周蛋白质不对称E．膜脂、蛋白质和糖类分布都不对称*114．细胞膜的流动性主要取决于A．镶嵌蛋白B．多糖C．边周蛋白D．类脂E．金属离子115．上皮细胞基底面与基底膜的相接处为A．紧密连接B．中间连接C．桥粒D．半桥粒E．间隙连接116．ABH血型抗原的化学成分是A．蛋白质B．糖蛋白C．糖脂D．胆固醇E．磷脂117．下列哪项不是细胞膜的功能A．细胞识别B．物质运输C．酶的合成D．信息传递E．免疫应答*118．下列结构不属于细胞器的是A．微体B．微粒体C．过氧化物酶体D．高尔基体E．内质网119．细胞内含量最高的膜成分为A．细胞膜B．内质网C．高尔基器D．线粒体E．溶酶体108．下列生物膜组分中,蛋白含量最高的是A．红细胞膜B．淋巴细胞膜C．溶酶体膜D．线粒体外膜E．线粒体内膜121．粗面内质网表面附有许多颗粒,这些颗粒是A．微体B．微粒体C．核糖体D．中心粒E．酶颗粒*122．下列哪种细胞所含的粗面内质网比较丰富A．肝细胞B．脂肪细胞C．红细胞D．睾丸间质细胞E．胰腺细胞123．与脂类合成有关的细胞器是A．SERB．RERC．线粒体D．叶绿体E．细胞核124．肌细胞中钙离子的释放与下列哪种结构有关A．SERB．RERC．GCD．microbodyE．lysososme125．蔗糖密度梯度离心可使内质网断裂成许多小泡,这些小泡称为A．内体B．有衣小泡C．微体D．微粒体E．类核体126．微粒体是下列哪种结构经离心形成的A．微体B．内质网C．高尔基复合体D．细胞核E．细胞膜127．高尔基复合体的小泡来自于B．粗面内质网C．滑面内质网D．高尔基复合体顺侧E．细胞膜128．高尔基复合体的大泡来源于A．高尔基复合体反侧B．粗面内质网C．滑面内质网D．高尔基复合体顺侧E．细胞膜129．下列哪种细胞内高尔基复合体含量最丰富A．肿瘤细胞B．成熟红细胞C．小肠上皮细胞D．心肌细胞E．肝细胞130．高尔基复合体的功能是A．与蛋白合成有关B．与蛋白加工有关C．与蛋白分解有关D．与细胞运动有关E．与细胞呼吸有关131．蛋白质分拣是在高尔基复合体的哪一部分完成的A．顺侧B．中间层C．反侧D．反侧网状结构E．分泌泡132．具有清除异物作用的细胞器是A．溶酶体B．微粒体C．高尔基复合体D．内体E．线粒体*133．关于溶酶体的描述错误的是A．能分解异物B．膜性细胞器C．只存在于吞噬细胞中D．能分解细胞内衰老和破损的细胞器E．不能合成酸性水解酶*134．哺乳动物的精子顶体实际上是一种特化的A．线粒体B．鞭毛D．溶酶体E．分泌泡135．溶酶体内水解酶的最适pH为A．1.0B．3.0C．5.0D．7.0E．9.0136．溶酶体膜不受水解酶作用是由于A．溶酶体膜上糖蛋白的保护B．溶酶体膜上脂蛋白的保护C．溶酶体膜含有特殊的辅基D．溶酶体膜含有较多的卵磷脂E．溶酶体膜比其它生物膜厚137．乳腺细胞内过剩的分泌颗粒经溶酶体分解的作用称为A．吞噬作用B．自溶作用C．异溶作用D．粒溶作用E．胞饮作用138．细胞质中的脂褐素是A．金属离子B．分泌小泡C．残质体D．吞饮小泡E．蛋白酶139．老年斑的形成与哪种结构直接有关A．溶酶体B．高尔基复合体C．线粒体D．SERE．核仁*140．矽肺的形成是由于A．线粒体呼吸链破坏B．溶酶体膜破坏C．溶酶体酶缺乏D．过氧化物酶体内氧化酶缺乏E．过氧化物酶体膜破坏*141．I型糖原累积症是由于A．溶酶体膜破裂引起溶酶体自溶B．溶酶体一种酶缺乏C．细胞膜受体结构异常D．线粒体内膜蛋白异常E．高尔基体分拣蛋白功能异常142．类核体是_____在过氧化物酶体中央形成的结晶状结构A．过氧化氢酶B．尿酸氧化酶C．氨基酸氧化酶D．蛋白酶E．脂肪酶143．在发生上,过氧化物酶体与哪种结构最为类似A．溶酶体B．高尔基复合体C．线粒体D．SERE．核仁144．大多数线粒体蛋白质在_____合成A．线粒体基质B．线粒体内膜C．线粒体外模D．细胞质E．细胞核145．绿色植物进行光合作用的细胞器是A．线粒体B．叶绿体C．溶酶体D．过氧化物酶体E．核糖体146．线粒体的嵴是由______凹陷形成的A．线粒体内膜B．线粒体外膜C．内膜和外膜D．内膜或外膜E．基粒聚合成的7147．三羧酸循环发生于线粒体的A．外膜B．内膜C．基质D．膜间腔E．基粒148．细胞内蛋白质含量最高的细胞器是A．高尔复合基体B．溶酶体C．线粒体D．过氧化物酶体E．细胞核149．低渗环境下,线粒体的形状呈B．明显缩小C．细线状D．膨胀成泡状E．无明显变化150．线粒体内膜的标记酶是A．苹果酸脱氢酶B．单胺氧化酶C．细胞色素氧化酶D．腺苷酸激酶E．琥珀酸-CoQ氧化还原酶151．线粒体外膜的标记酶是A．苹果酸脱氢酶B．单胺氧化酶C．细胞色素氧化酶D．腺苷酸激酶E．琥珀酸-CoQ氧化还原酶152．F0F1ATP 酶复合体位于线粒体的A．外膜B．内膜基粒C．膜间腔D．基质颗粒E．嵴内空间153．哪种细胞中没有核糖体存在A．原核细胞B．心肌细胞C．神经细胞D．成熟红细胞E．脂肪细胞154．真核细胞核糖体大亚基的沉降系数为A．30SB．40SC．50SD．60SE．80S155．细胞中的非膜性细胞器为A．溶酶体B．线粒体C．核糖体D．中心体E．染色体156．构成核糖体的核酸主要是A．mRNAB．tRNAD．hnRNAE．DNA157．细胞骨架的化学成分为A．蛋白质B．核酸C．多糖D．脂质E．无机离子158．几种细胞骨架中直径最大的是A．微管B．微丝C．I中间丝D．II中间丝E．肌动蛋白丝159．由tubulinα和β为基本分子的结构是A．微管和微丝B．中心粒和纤毛C．纺锤丝和肌丝D．微管和肌丝E．中心粒和波形中丝160．属于动态微管的是A．中心粒B．纺锤体C．鞭毛D．纤毛E．胞质收缩环161．鞭毛的结构是A．9+0B．9+1C．9+2D．9+3E．9+4162．鞭毛中央有A．一根单管B．一对单管C．二联管D．三联管E．无结构163．鞭毛和纤毛的MTOC是A．中心粒B．基体C．中央单管D．异二聚体164．哪种结构在人体的表皮细胞内有,而在杨树叶片表皮细胞内无A．线粒体B．叶绿体C．核糖体D．中心体E．微粒体165．中心粒的结构是A．9+0B．9+1C．9+2D．9+3E．9+4166．下列哪种细胞中的微丝含量最为丰富A．肝细胞B．神经细胞C．肌细胞D．生殖细胞E．上皮细胞167．微丝结构和功能的基础蛋白质是A．肌球蛋白B．肌动蛋白C．肌钙蛋白D．纤层蛋白E．波形蛋白168．微丝组装最快的阶段为A．延迟期B．延长期C．稳定期D 超长期E．以上都不是*169．培养液内同时加入细胞松弛素B和秋水仙素,细胞内哪种细胞骨架结构不受影响A．微管B．微丝C．中等纤维D．微梁网格E．纺锤体170．具有ATP酶活性的是A．肌动蛋白B．肌球蛋白C．肌钙蛋白D．原肌球蛋白E．纽蛋白171．可防止微丝降解的物质是A．秋水仙素B．长春花碱C．细胞松弛素BD．鬼笔环肽E．放线菌酮172．关于微丝的描述不正确的是A．实心纤维B．直径比微管小C．在胞内可均匀分布,也可排列成堆或交织成网D．在肌细胞中含量丰富E．纺锤体由微丝构成173．细胞内最大的细胞器是A．细胞核B．线粒体C．高尔基体D．内质网E．溶酶体174．核膜在结构上与下列哪种细胞器相连续A．高尔基器B．内质网C．线粒体D．细胞膜E．溶酶体175．核纤层是紧贴核膜的一层A．微管B．微丝C．中间丝D．溶胶层E．类脂分子*176．在分子组成上,染色体与染色质的区别在于A．有无组蛋白B．非组蛋白的种类不一样C．是否含有稀有碱基D．碱基数量不同E．没有区别177．一般而言相邻核小体间的连接DNA长度为A．20bpB．60bpC．100bpD．140bpE．200bp178．DNA在核心粒外表缠绕______圈,构成核小体A．1B．1.25C．1.5D．1.75E．2*179．染色体中的组蛋白的作用是A．催化DNA复制B．促进DNA转录C．调控基因表达D．结构蛋白E．构成中期染色体构建时的袢环支架180．位于连接DNA上的组蛋白是A．H1B．H2AC．H2BD．H3E．H4181．每______个核小体形成一个螺线管A．2B．4C．6D．8E．10182．螺线管管径为A．10nmB．20nmC．30nmD．40nmE．50nm183．关于染色体的构建,下列正确的是_A．核小体→核心粒→螺线管→微带→袢环→染色单体B．核心粒→核小体→螺线管→袢环→微带→染色单体C．核心粒→核小体→微带→螺线管→袢环→染色单体D．核心粒→核小体→螺线管→微带→袢环→染色单体E．核心粒→核小体→袢环→螺线管→微带→染色单体184．Barr小体是_______异染色质化形成的A．常染色体B．女性体细胞的X染色体C．男性体细胞的X染色体D．男性体细胞的Y染色体E．女性生殖细胞的X染色体185．女性体细胞的X染色体在胚胎期异染色质化形成A．Barr小体B．PH小体C．Y小体D．核小体E．凋亡小体186．染色体末端具有维持染色体结构稳定性的结构是A．着丝粒B．动粒C．端粒D．随体E．次缢痕187．正常男性的染色体核型为A．23,XXB．23,XYC．46,XXD．46.XYE．92,XY188．端粒DNA富含A．AB．TC．UD．GE．C189．核仁组织者区位于染色体的A．着丝粒B．动粒C．端粒D．随体E．次缢痕190．细胞分裂中期纺锤体微管与染色体结合于A．着丝粒B．动粒C．端粒D．随体E．次缢痕191．姐妹染色单体在_____处相连A．着丝粒B．动粒C．端粒D．随体E．次缢痕192．核仁的大小取决于A．细胞内蛋白质合成量B．核仁组织者的多少C．DNA量D．细胞核大小E．细胞核内核仁的数量193．关于核仁,下列哪项是错误的A．一个细胞有一个或多个核仁B．核仁的主要成分为蛋白质、RNA和少量DNA C．核仁的形成与核仁组织者有关D．核仁只存在于细胞核内E．在有丝分裂间期,核仁消失194．细胞内rRNA合成的部位是A．染色体B．中心体C．核纤层D．核膜上E．核仁*195．核基质的主要成分是A．DNAB．rRNAC．蛋白网架D．液体蛋白E．水分B型题（196~205）A．线粒体B．高尔基复合体C．溶酶体D．核糖体E．滑面内质网196.非膜性细胞器197.与蛋白质分拣有关198.与细胞能量代谢有关199.能储存钙离子200.含有多种酸性水解酶A．高尔基复合体B．细胞核C．微粒体D．线粒体E．内质网201.细胞内含量最多的膜成分202.结构功能具有极性的细胞器203.具有双层膜的结构204.经密度梯度离心得到的结构205.最大的细胞器X 型题（206~254）206．具有双亲媒性的分子是A．胆固醇B．卵磷脂C．脑苷脂D．唾液酸E．鞘磷脂207．下列哪种膜脂成分主要分布于胞膜外层A．含氨基酸的磷脂B．含胆碱的磷脂C．胆固醇D．糖脂E．带阴电荷的磷脂208．下列哪些细胞的细胞膜中不含胆固醇A．植物细胞B．细菌C．动物细胞D．支原体E．蓝藻209．下列哪些结构是非膜相结构A．线粒体B．中心体C．溶酶体D．基体E．染色体210．下列哪些因素可降低细胞膜的流动性A．脂肪酸链的长度增加B．脂肪酸链的不饱和程度增加C．卵磷脂与鞘磷脂比例增加D．相变温度以上胆固醇含量增加E．相变温度以下胆固醇含量增加211．影响细胞膜流动性的因素有A．温度B．pH值C．细胞膜蛋白质D．细胞骨架E．胆固醇含量212．细胞外被在细胞的生命活动中所其的作用有A．保护细胞B．参与细胞免疫C．参与细胞识别D．参与细胞物质运输E．参与细胞信号传递213．细胞表面包括A．细胞膜B．细胞间连接结构C．细胞外被D．胞质溶胶E．细胞表面特化结构214．细胞间的通讯连接包括A．锚定连接B．桥粒C．缝隙连接D．粘合连接E．化学突触215．SER的功能有A．脂质合成B．蛋白质合成C．调节渗透压D．储存Ca2+E．解毒216．关于RER与SER的描述正确的是A．RER表面有核糖体附着B．SER表面有核糖体附着C．RER与蛋白合成有关D．SER与蛋白合成有关E．RER与脂类合成有关217．内质网是分布在细胞基质中的膜性管道,它的膜可与下列哪些结构相连通A．细胞膜内褶部分B．线粒体膜C．溶酶体膜D．高尔基复合体膜E．细胞核膜218．下列哪种结构含高尔基复合体比较丰富A．肝细胞B．小肠上皮细胞C．红细胞D．睾丸间质细胞E．胰腺细胞219．高尔基复合体在细胞内的数目与分布与哪些因素有关A．细胞新陈代谢程度B．细胞的分泌功能C．细胞分化程度D．细胞的大小E．与上述因素均无关220．高尔基复合体有_____部分结构组成A．小泡B．大泡C．扁平囊D．内体E．类囊体221．具有细胞内消化功能的细胞器有A．溶酶体B．线粒体C．微粒体D．微体E．高尔基复合体*222．溶酶体的功能有A．自体吞噬B．粒溶作用C．供能作用D．异体吞噬E．分泌物质的加工223．常见的残质体有A．含铁小体B．脂褐素C．髓样结构D．含钙小体E．多泡体*224．下列哪些疾病的发生与溶酶体结构或功能异常相关A．矽肺B．百日咳C．I型糖原累积症D．重症肌无力E．类风湿性关节炎225．过氧化物酶体内含有以下哪几种酶A．尿酸氧化酶B．糖苷酶C．硫酸脂酶D．D-氨基酸酶E．过氧化氢酶226．细胞内哪些结构是双层膜结构A．内质网B．高尔基复合体C．线粒体D．溶酶体E．细胞核227．含有DNA的细胞器有_____A．细胞核B．线粒体C．高尔基复合体D．叶绿体E．微体228．线粒体的形态、大小、数目与哪些因素有关______ A．细胞的发育阶段B．细胞代谢程度C．细胞内离子浓度D．细胞内渗透压E．细胞内pH值229．线粒体的基质内含有A．酶B．DNAC．RNAD．核糖体E．脂肪*230．下列哪种细胞含线粒体比较丰富A．肝细胞B．脂肪细胞C．小肠上皮细胞D．心肌细胞E．红细胞231．核糖体的主要成分有A．蛋白质B．mRNAC．tRNAD．rRNAE．核糖232．核糖体存在于A．细胞质B．线粒体C．RER上D．核仁E．核膜上233．核糖体的化学组成为A．rRNAB．RNPC．tRNAD．寡糖E．寡核苷酸234．核糖体上的功能活性部位有A．氨酰基部位B．肽酰基部位C．肽基转移酶部位D．GTP部位E．mRNA结合部位235．具有9+0结构的细胞骨架有A．鞭毛B．纤毛C．中心体D．基体236．由微管组成的结构包括A．中心粒B．基体C．纺锤体D．鞭毛E．肌纤维237．微管组装的必需条件有A．秋水仙素B．细胞色素BC．Ca2+D．Mg2+E．GTP*238．能抑制微管形成的物质有A．秋水仙素B．细胞色素BC．Ca2+D．Mg2+E．GTP239．微丝的组成成分有A．actinB．myosinC．tubulinD．tubulin binding proteinE．actin binding protein240．同时加入秋水仙素和细胞色素B,被抑制的是A．微管B．微丝C．神经中丝D．波形中丝E．中心粒241．三联管可见于A．粗肌丝B．中心粒C．纤毛杆状部分D．纤毛基体E．细肌丝242．五种不同的中间纤维在结构上A．头部保守B．头部变化多C．杆部保守D．杆部变化多E．尾部变化多243．参与微管组装的结合蛋白有B．MAPsC．eIFD．τ因子E．GF244．调控微丝组装的肌动蛋白结合蛋白质有A．封端蛋白B．断裂蛋白C．MAPsD．Tau蛋白E．原肌球蛋白245．上皮细胞中分布较多的中间丝是A．I型B．II型C．III型D．IV型E．V型246．核仁组织者主要位于_______号染色体A．13B．14C．15D．16E．17247．核膜的特点有A．双层膜B．与内质网相延续C．分布有多个核孔D．有核纤层支持E．内外膜间有核周间隙248．染色质的化学成分有A．DNAB．RNAC．糖类D．蛋白质E．脂类249．组成核小体的组蛋白为A．2H1B．2H2AC．2H2BD．2H3E．2H4250．组蛋白中没有明显种属和组织特异性的是A．H1B．H2AD．H3E．H4251．染色体的化学组成包括A．DNAB．RNAC．组蛋白D．非组蛋白E．脂质252．关于核仁的描述正确的是A．核仁是合成rRNA的场所B．核仁的大小与蛋白合成有关C．核仁一般位于核膜边缘D．有些细胞有多个核仁E．进入细胞有丝分裂周期后核仁消失253．核仁的亚显微结构包括A．核仁相随染色质B．纤维结构C．颗粒成分D．基质E．膜性成分254．核仁的化学组成为A．蛋白B．DNAC．RNAD．脂类E．多糖名词解释（255~267）255．amphipathic molecules 256．fluid mosaic model 257．biological membrane 258．unit membrane259．cell surface 260．microsome 261．cytoskeleton262．nuclear lamina263．loop modle264．NOR265．nuclear skeleton 266．telomere267．MTOC问答题（268）268．细胞内有哪几种膜性细胞器，各具什么功能。
学习细胞生物学和生理学后的感想
学习细胞生物学和生理学后的感想(总1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--学习细胞生物学和生理学后的感想细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学, 细胞是生命的结构和功能单位，也是遗传和变异的单位。
有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果,所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。
现代分子生物学理论和技术的发展,科学家们开始在分子水平上逐步揭示细胞生命活动规律,并开始研究组织内和组织间细胞的相互关系和分子关联,这是现代细胞生物学的主要特点。
细胞生物学作为基础课，既有理论教学，又有实验教学，教学内容量大面广，对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。
教学内容要反映科学的发展，细胞生物学发展日新月异，新内容层出不穷。
因此，我们本着“实、宽、新、活”的原则，要求学生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，并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势，包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。
《细胞生物学网络课程》集文字、图像、动画于一体，图文并茂。
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教学的重点体现在既兼顾基础，又注意与分子的衔接，重点是细胞器的结构体系和生物学功能。
从章节内容考虑，第四章（细胞膜与细胞表面）、第五章（细胞的信号传递部分）、第六章（细胞基质与细胞内膜系统）、第八章（细胞核与染色体）、第十章（细胞骨架）、第十一章（细胞增殖及其调控）、第十二章（细胞分化与基因表达调控）和第十三章（细胞凋亡部分）是细胞生物学的重点内容，同时也是难点，需要认真学习和掌握。
第四章 微生物的代谢调控与代谢
[实际上乳糖不是真正的诱导物，它必须先转化为 别构乳糖才能起诱导剂的作用] ������ 诱导剂也可以不是该酶的作用底物 如异丙基- β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）是β-半乳 糖苷酶合成的极佳诱导剂，但不是作用底物；
������ 酶的作用底物不一定有诱导作用 如对硝基苯-α-L-阿拉伯糖苷是β-半乳糖苷酶的底 物，但不能诱导该酶的合成。
凡是能促进酶合成的调节称为诱导；而能阻碍酶合 成的调节称为阻遏。
������ ������ 同调节酶的活性的反馈抑制等相比，通过 调节酶的合成而实现代谢调节的方式是一类较间接 而缓慢的调节方式；其优点是通过阻止酶的过量合 成，有利于节约生物合成的原料和能量。
一）酶合成调节的类型
诱导 阻遏 末端产物阻遏
三、分支生物合成途径的调节
1、同工酶（isoenzyme）调节 某一分支途径中的第一步反应可由多种酶催化，但这些酶 受不同的终产物的反馈调节. (酶的分子结构不同)
D
A B C F
E
G
Y
Z
如：大肠杆菌的天门冬氨酸族氨基酸的合成途径中，有三 个同工酶：天门冬氨酸激酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分别受赖氨酸、 苏氨酸和甲硫氨酸的反馈调节
������ 1指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻 遏。 ������ 2对直线式途径来说，末端产物阻遏的情况较简单， 即产物作用于代谢途径中的各种关键酶，使之合成 受阻； 对于分支代谢途径而言，情况较复杂，每种末端产 物仅专一地阻遏合成它的那条分支途径的酶。代谢 途径分支点以前的“公共酶”仅受所有分支途径末 端产物的阻遏（多价阻遏作用）。 3末端产物阻遏在代谢调节中有重要作用，保证细 胞内各种物质维持适当的浓度；普遍存在于氨基酸 核苷酸生物合成途径中。
5、顺序反馈调节 (sequential feedback regulation)
细胞代谢资料
细胞代谢的生物学资源
• 代谢模型：代谢途径模型、代谢网络模型等 • 代谢软件工具：MetaboAnalyst、Pathway Tools等 • 代谢研究论文：科学研究论文、综述论文等
细胞代谢研究的发展趋势与挑战
细胞代谢研究的发展趋势
• 代谢组学研究：代谢物的定量、定性问题 • 代谢途径工程：代谢途径的改造、优化等 • 代谢疾病研究：代谢疾病的发病机制、治疗方法等
细胞代谢研究的挑战
• 代谢数据的整合与分析：大数据、人工智能等 • 代谢途径的调控策略：基因调控、药物调控等 • 代谢研究的技术创新：代谢通量分析、代谢产物分析等
CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
• 能量代谢：糖酵解、有氧呼吸、无氧代谢等 • 物质代谢：蛋白质合成与降解、脂质合成与降解、核酸合成与降解等
细胞代谢的基本原理与过程
细胞代谢的基本原理
• 能量守恒定律：能量不能被创造也不能被消失，只能从 一种形式转化为另一种形式 • 物质守恒定律：生物体内物质总量保持相对稳定
细胞代谢的基本过程
• 能量代谢：糖酵解、有氧呼吸、无氧代谢等 • 物质代谢：蛋白质合成与降解、脂质合成与降解、核酸 合成与降解等
细胞代谢的实验方法
• 细胞培养：贴壁培养、悬浮培养等 • 基因操作：基因敲除、基因敲入等 • 代谢途径分析：代谢途径重建、代谢途径抑制等
细胞代谢的生物学数据库与资源
细胞代谢的生物学数据库
• 代谢途径数据库：KEGG、BioCyc等 • 代谢产物数据库：HMDB、MetaboLights等 • 基因数据库：GenBank、Ensembl等
02
细胞内的能量代谢过程
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程：以细胞为对象，应用生命科学理论,借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
2、细胞工程的应用:1)动植物快速繁殖技术：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育：细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品:单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复：2细胞工程理论基础1、细胞全能性:每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样，经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力,并且具有母体的全部的遗传信息.2、细胞分化:指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化:在一定营养和刺激因素作用下，具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径，逐步失去原来的分化状态，细胞特性消失，转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂，这一过程称为去分化. 3细胞工程技术1、实验室条件：组成：准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏(1）细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存) 液体固化的方式（形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态)玻璃化指液体转变为非晶态（玻璃态)的固定化过程,在此状态时，水分子没有发生重排，不产生结构和体积的变化,因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害，化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法（缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻）细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法.以保证细胞外结晶快速融化,以避免慢速融化水分渗入细胞内，再次形成胞内结晶损伤细胞.细胞培养和代谢调控:1、细胞培养：模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式：分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
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水
平 调 节 酶含量调节 （基因表达水平调节）
酶合成的诱导与阻遏
长期调节 （粗调节） 酶的降解
酶活性调节---变构调节 某些代谢物能与变构酶分子上的变构部位特异性结合，使酶的分子构象发生改变，从而 改变酶的催化活性以及代谢反应的速度。 被调节的酶称为变构酶或别构酶 使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂。其中引起酶活性增加的变构效应剂成为 变构激活剂 ；引起酶活性降低的变构效应剂称为变构抑制剂 。
6、灌流培养：当细胞和培养基一起加入反应器后，在细胞增长和产物形成过程中，不断
地将部分条件培养基取出，同时不断地补充新鲜培养基。通常用于被固定后的细胞培养。
原代培养和传代培养
原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的 细胞称为原代细胞培养。
传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的
合成嘧啶
核酸
核苷酸
ATP GTP CTP UTP ADP+Gi GDP+Gi CDP+Gi UDP+Gi
能量和磷酸基团的供应 给蛋白质合成提供能量 参与卵磷脂的合成 单糖的转变和多糖的合成
双糖或多糖
磷酸核糖
磷酸戊糖途径
葡萄糖
代谢调控总论
代谢调节的三级水平： 细胞/酶水平调节 激素水平调节 多细胞整体水平调节
体外培养细胞“一代”生存期
细胞“一代”系指从细胞接种到分离再培养时的一段时间，这已成为培养工作中
的一种习惯说法，它与细胞世代或倍增一代非同一含义。 如某一细胞系为第153代细胞，即指该细胞系已传代153次。它与细胞世代或倍增
不同；在细胞一代中，细胞能倍增3～6次。
细胞“一代”生存期包含潜伏期、指数增生期、停滞期和衰退期。
1、潜伏期
（1）游离：悬浮，胞质回缩, 全部细胞变为圆球形，约10分钟至4小时。
（2）吸附：贴附底物，一般24小时内贴壁，细胞株平均在10分钟至4小时后贴壁。 （3）潜伏：可有运动活动，基本无增殖, 少见分裂相，一般为6～24小时。
2．指数增生期
细胞增值最旺盛的阶段，细胞分裂相增多，群体均一是理想的实验用细胞。 指数增生期细胞分裂相数量可作为判定细胞生长旺盛与否的一个重要标志。 指数增长期末期会出现接触抑制和密度抑制现象。
植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
细胞的全能性
固体培养基
细胞增殖
液体培养基
培养基特有成分
培养结果 培养目的
蔗糖、植物激素
完整的植物体 快速繁殖、培育无 病毒植株等
葡萄糖、动物血清
细胞群体 获得细胞或细胞分泌 蛋白等
正常细胞生命期是指细胞在培养中持续增殖和生长的时间，包括原代培养期、
影响潜伏期长短的因素：
1、细胞种类
传代培养的细胞之潜伏期比原代培养的细胞短。传代培养期的细胞6-24h，原代 24-96h或更长。
连续细胞系 (6-24h)比有限细胞系与正常细胞系的潜伏期短。
2、接种的细胞密度 密度越大、数量越多，细胞群体越容易适应体外环境，潜伏期就短。 相反，即便是在很小的培养空间内，如接种的细胞数量不够大，潜伏期仍会较长 3、培养条件
2、传代培养细胞的特点？
3、简述动物细胞培养过程？ 4、动物细胞培养的条件？
5、离体培养的动物细胞分为那些类型及各自特点？
第四节 细胞代谢与调控
1、糖代谢与脂
肪代谢的相互 关系
2、糖代谢与蛋
白质代谢的相 互关系 3、脂肪代谢与 蛋白质代谢的 相互关系 4、核酸和其他 物质代谢的相 互关系
一、糖代谢与脂肪代谢的相互关系
状态下生长。
细胞贴壁过程
贴附
细胞呈贴壁生长,梭形或不规则形, 在粘附因
子的作用下，细胞生出伪足，伪足越多，贴 壁越好。
接触抑制
细胞在生长过程中达到相互接触时停止分
裂的现象。因此，贴壁细胞通常都是单层 细胞培养状态。 细胞接触后，虽发生接触抑制，但只要营
密度抑制
养充分，细胞仍会增殖分裂，细胞数量仍 在增多。但当细胞密度进一步增大，培养 液中营养成分减少， 代谢产物增多时， 细胞因营养的枯竭和代谢物的影响，则发 生密度抑制，导致细胞分裂停止。
培养瓶中继续培养，称为传代培养。 特殊的概念： 永生化细胞：正常细胞的生长代谢处于增殖、分化、衰老及凋亡的动态平衡，体外增殖是 有限的，培养细胞生命的自然极限称为海弗利克极限。细胞内控制这一系列过程的是一个 庞大复杂的细胞调节网络，其中任何一个环节发生错误，都有可能触发细胞内相互关联的
一系列信号分子的表达和功能异常，使细胞跨越海弗利克极限，获得不死性，发生永生化。 细胞系：指原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。 无限细胞系：细胞永生性也称不死性，即细胞获持久性增殖能力，这样的细胞群体称无限 细胞系，也称连续细胞系。
传代培养期及衰退期。
1、原代期：也称初代培养，即从体内取出组织接种培养到第一次传代阶段，一 般持续1-4周。细胞呈活跃移动，可见细胞分裂，但不旺盛。与体内原组织在形
态结构和功能活动上相似性大。
2、传代期：体内细胞生长在动态平衡环境中，生存空间和营养是有限的。当细 胞增殖达到一定密度后，则需要分离出一部分细胞和更新营养液，否则将影响细 胞的继续生存，这一过程叫传代。传代期在细胞全生命期中的持续时间最长，细 胞增殖旺盛。 3、衰退期：此期细胞仍然生存，但增殖很慢或不增殖，最后衰退凋亡。
3．停滞期
细胞数量达饱和密度后，细胞遂停止增殖，进入停滞期。细胞数量不再增加，
故也称平台期（Plateau）。 停滞期细胞虽不增殖，但仍有代谢活动，继而培养液中营养渐趋耗尽，代谢
产物积累、pH降低。此时需做分离培养即传代，否则细胞会中毒，发生形态改变，
重则从底物脱落死亡。
指数生长期
潜伏期
停滞期
糖酵解
糖原（或淀粉）
3-磷酸甘油 三酰甘油 脂肪酸 氧 化 合 成
1，6-二磷酸果糖
甘油
磷酸二羟丙酮
丙酮酸
磷酸烯醇丙酮酸
乙酰 CoA
草酰乙酸
糖异生
苹果酸 三羧酸 循环
延胡索酸
琥珀酸
二、糖代谢与蛋白质代谢的相互关系
糖原（或淀粉） 糖酵解 丙氨酸 甘油 天冬氨酸 丙酮酸 乙酰CoA 草酰乙酸 磷酸烯醇丙酮酸
个活动。
3、游走细胞型：呈散在生长，一般不连成片，胞质常突起，呈活跃游走或变形运动，方 向不规则。此型细胞不稳定，有时难以和其他细胞相区别。
4、多形型细胞：有一些细胞，如神经细胞难以确定其规律和稳定的形态，可统归于此类。
细胞培养的条件
1、无菌、无毒： （1）对培养液和所有用具进行无菌处理 （2）添加一定量的抗生素，防治培养过程中的污染 （3）定期更换培养液，以便清除代谢产物防治细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 2、全部的营养物质： 葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等。
第四章 细胞培养与代谢调控
生物科学与术学院
第一节 细胞培养
动物的细胞培养是指从活的机体中取出细胞，模拟机体内生理条件，在体
外建立无菌、适温和一定营养条件等，使之生长和生存，并维持其结构和
功能的技术。 从生物体内取出细胞，模拟体内生理环境，在无菌、适当温度和一定营养 条件下，使之生存、生长并维持其结构和功能的方法 。 将组织块用机械方法或酶解法分离成单个细胞，做成细胞悬液，再培养于 固体基质上，成单层细胞生长，或在培养液中呈悬浮状态培养的技术称为 细胞培养。
4、用吸管吸取瓶内培养液，反复吹打瓶壁细胞，形成细胞悬液。
5、吸取细胞悬液，300g离心2-5min，用新鲜的培养基重悬制备细胞悬液； 6、分瓶接种于新的培养瓶内，加适量新鲜培养液。
7、培养箱中培养。
胰蛋白酶的消化功能： 胰蛋白酶的作用是使细胞间的蛋白质水解从而使细胞离散。不同的组织或者细胞对胰 酶的作用反应不一样。 胰酶分散细胞的活性还与其浓度、温度和作用时间有关，在 pH 为 8.0 、温度为 37℃ 时，胰酶溶液的作用能力最强。 使用胰酶时，应把握好浓度、温度和时间，以免消化过度造成细胞损伤。
粘附型细胞分为：
1、成纤维细胞型：似体内成纤维细胞的形态，胞体梭形或不规则三角形，胞质向外伸出
2—3个长短不等的突起，中有卵圆形核。生长时排列成放射状，漩涡状，并不紧靠连 成片，细胞—细胞接触易断开而单独行动，游离的单独的成纤维样细胞，常有几个伸
长的细胞突起。
2、上皮型细胞：类似体内的上皮细胞，扁平，不规则多角形，中有圆形核。生长时易相 连成片，相靠—紧密相连—成薄层—铺石状生长时呈膜状移动，很少脱离细胞群而单
培养液、pH、底物、污染,有毒
诱导转化
有限系无限系
练习：
动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于（ ）
A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。 作业： 1、原代培养与传代培养的区别？
神经水平调节
代谢物通过影响细胞内酶活力和酶合成量的变化，改变合成或分解代谢过程的速度 内分泌腺所分泌的激素通过体液输送到一定组织，作用于靶细胞，改变酶活性而调节 代谢反应的方向和速度。 CNS的控制下，通过神经递质对效应器发生直接影响，或者改变激素的分泌。
细胞/酶水平调节
变（别）构调节 酶活性调节 酶 （酶结构调节） 化学修饰调节 快速调节 （微调）
植物悬浮细胞培养过程
悬浮型细胞传代培养方法-离心法
1 悬浮生长细胞传代：
离心法传代：离心（300-500g/min）去上清，沉淀物加新培养液后再混匀传代。 直接传代法：悬浮细胞沉淀在瓶壁时，将上清培养液去除l／2一2／3，然后用 吸管直接吹打形成细胞悬液再传代。 2 半悬浮生长细胞传代（Hela细胞）： 此类细胞部分呈现贴壁生长现象，但贴壁不牢，可用直接吹打法使纫胞从瓶壁 脱落下来，进行传代。