细胞生物学.

细胞生物学重点总结

第一章绪论

第一节：细胞生物学概要

1、细胞生物学(cell biology):是在细胞的显微、亚显微和分子水平上对细胞的各种生命活动进行研究的学科。

2、细胞生物学的研究对象和特点：以细胞为研究对象，把细胞的结构和功能结合起来，关注细胞间的相互关系，了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象的机制和规律。

3、研究方式：①从细胞的表型特征入手，探索隐藏在其背后的分子机制。②从基因或蛋白质等生物大分子入手，了解其对细胞功能或行为的影响，因此细胞生物学也被称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。

4、研究内容：①在细胞形态方面，是观察和分析细胞内各部分的亚显微结构和分子结构。②在功能方面，是把代谢活动和功能结构结合起来探索细胞生命活动的过程。③在研究方面，已从细胞整体和亚细胞水平深入到分子水平。④在研究方法上，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动，不仅仅只是孤立地研究某个细胞器、生物大分子和小分子物质的单个生命活动现象，而是研究它们之间及其与环境间的整体发展变化过程。

5、细胞生物学的分支科学：细胞生物学的分支学科包括经典分支学科和新兴领域。经典分支学科包括细胞遗传学、细胞生理学、细胞形态学、细胞社会学、膜生物学、染色体生物学。新兴领域包括分子细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、细胞组学、干细胞生物学。

6、细胞生物学在生命科学中的地位：细胞生物学是生命科学重要的分支学科和基础学科，也是现代生命科学中的前沿学科之一，细胞生物学是生命科学中最为活跃的研究领域之一。

7、细胞生物学发展简史：①细胞的发现与细胞学说的创立；②光学显微镜下的细胞学研究；③实验细胞学阶段；④亚显微镜结构与分子水平的细胞生物学阶段

第二节细胞生物学与医学

1、细胞生物学与医学的关系：①细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科。②细胞生物学的研究内容与医学科学的结合产生了医学细胞生物学。③医学细胞生物学是转化医学研究的基石。④医学细胞生物学是重要的医学课程之一。

2、细胞生物学的主要研究领域：①细胞的信号转导。②细胞分化与干细胞研究。③细胞增殖与细胞周期调控。④细胞衰老与细胞死亡。⑤细胞的基因组学和蛋白质组学。

第二章细胞的统一性与多样性

第一节细胞的基本概念

1、细胞的概念：细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；细胞是有机体生长、发育与分化的基础；没有细胞就没有完整的生命。

2、细胞的分类：传统上将细胞分为原核细胞和真核细胞两大类，现在一般将细胞分为原核细胞、古核细胞和真核细胞三大类。

3、细胞的基本共性：①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。

②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。③合成蛋白质的核糖体存在于一切细胞内。④所有细胞都有生物催化剂（酶与核酸），以腺苷三磷酸（ATP)为能量流通形式。⑤细胞都以一分为二的方式自我增值。

4、原核细胞与古核细胞：原核细胞结构简单，DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核（nucleoid)。细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体。体积小，直径约为1到数个微米。主要代表物种有：支原体、衣原体、细菌、蓝藻等。支原体是最小最简单的细胞。细菌是原核生物的典型代表，

具有能够独立于基因组DNA以外、自我复制的环状DNA结构，称为质粒（plasmid)。古细菌属于古核生物类，为一类很特殊的细菌，多生活在极端环境中，如高温，高盐环境中。古细菌即具有原核细胞的某些特征，如无核膜及内膜系统；又具有真核细胞的特征，如RNA聚合酶和真核细胞的RNA聚合酶相似、DNA具有内含子并结合组蛋白等；且还具有不同于原核细胞和真核细胞的特征，如细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。

5、真核细胞的形态大小：形态多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关。大小差异很大，与细胞类型有关。

6、真核细胞的基本结构：真核细胞在光镜下结构可区分为细胞膜、细胞质、细胞核。电子显微镜下，在细胞质中可以看到由单位膜组成的膜性细胞器以及微丝、微管、中间纤维等骨架系统。分为膜相结构和非膜相结构，膜结构是指以生物膜为基础形成的所有结构，包括细胞膜和细胞内的所有膜性细胞器。

7、真核细胞的基本结构特点：①生物膜系统：以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系等。②遗传信息表达系统：以核酸蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系，遗传信息的流向主要是由DNA至RNA（mRNA)至蛋白质。③细胞骨架系统：由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系，包括细胞质骨架与核骨架。④胞质溶胶：细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域，协助完成物质运输、能量传递、信息传递等细胞活动。

8、病毒（virus):是由核酸分子与蛋白质组成的复合体，是唯一的非细胞形态的生命体，但必须在活细胞内才能表现出它们的基本生命活动。病毒非常小，在电子显微镜下才能看到。根据病毒的核酸类型可以将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两大类。

第二节细胞的分子基础

1、细胞的小分子物质：①水和无机盐是细胞内的无机化合物，水是细胞中含量最多的成分。水在细胞中以游离水和结合水两种形式存在。水作为良好的溶剂，为各种代谢反应提供环境。无机盐以离子状态存在。游离形式的无机盐可维持细胞内外液的渗透压和PH值，结合形式的无机盐直接与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的结合蛋白或类脂。②有机小分子是组成生物大分子的亚单位，包括单糖（是细胞的能源和多糖的亚基）；脂肪酸（由疏水性的长烃链和亲水性的羧基两个不同的部分组成，构成膜脂的组分）；氨基酸（为蛋白质的基本组成单位）；核苷酸（为核酸的基本组成单位）。

2、生物大分子：是由有机小分子聚合而成，细胞内主要的大分子有核酸、蛋白质和多糖。

3、核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两类，核苷酸是核酸的基本组成单位，核苷酸由戊糖、碱基和磷酸三部分组成。

4、DNA的结构与功能：①DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成；两条链反向平行；脱氧核糖和磷酸位于螺旋外侧，碱基位于双螺旋内侧；碱基间互补配对：A=T,G≡C。②DNA功能：Ⅰ储存、复制和传递遗传信息，生物体的遗传信息储存于DNA分子的线性核苷酸序列中，核苷酸的数量与排列方式，决定了DNA分子的复杂性与多样性。Ⅱ遗传信息的复制:DNA分子中所携带的遗传信息通过复制传递给子代细胞。Ⅲ遗传信息的传递：DNA分子携带的遗传信息通过转录传递给RNA，再通过翻译合成蛋白质，决定性状。

5、RNA的结构与功能：RNA分子以单链形式存在，在部分区域折叠并按碱基互补配对原则形成双链发夹结构。细胞内的RNA主要有编码RNA，非编码RNA和核酸三大类。

6、蛋白质的化学组成：蛋白质组成的基本单位是氨基酸。一个氨基酸分子上的羧基与另一个氨基酸分子上的氨基经脱水缩合形成肽键，氨基酸通过肽键而连接成的化合物称为肽（peptide)。蛋白质分子是由许多分子通过肽键，依次缩合而形成的多肽链。

7、蛋白质的分子结构：蛋白质以独特的三维结构形式存在，蛋白质三维构象的形成主要由其氨基酸的顺序决定，是氨基酸组分间相互作用的结构。①一级结构：氨基酸的排列顺序。一级结构中氨基酸排列顺序的差异使蛋白质折叠成不同的高级结构。②二级结构：肽链主链内的氨基酸残基之间有规则的形成氢键相互作用的结果。③三级结构：侧链间相互作用形成的三维构象，相互作用的方式有氢键、离子键和疏水键等；具有三级结构的蛋白即表现出生物学活性。④四级结构：独立的三级结构的多肽链亚单位之间通过氢键等非共价键的相互作用，形成更为复杂的空间结构。