医用细胞生物学期末复习

医用细胞生物学 期末复习n 绪论（P13）什么是细胞生物学？细胞生物学研究的任务？1. 细胞生物学是把细胞形态和功能相结合，以整体和动态的观点，把细胞的显微水平，亚显微水平和分子水平有机结合，研究细胞的基本生命活动。细胞生物学是一门从细胞、亚细胞及分子水平研究细胞生命活动的基础学科。2. 细胞生物学的研究内容：细胞的形态结构和化学组成；细胞和细胞器的功能；细胞的增殖和分化；细胞的衰老和死亡。细胞是谁发现的？细胞学说的内容？1. 英国物理学家Hooke（胡克）首先描述了细胞壁构成的小室，成为“cell”荷兰科学家Leeuwenhoek（列文虎克）用较高倍放大镜发现了精子，红细胞，肌细胞等2. “一切生物，从单细胞生物到高等动、植物是由细胞组成的；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位”。细胞学说n 细胞生物学的研究方法（P69）什么是分辨率？光学显微镜和电子显微镜的分辨率分别是多少？1. 分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。2. 肉眼的分辨率为0.2mm；光学显微镜的分辨率是0.2m，而电子显微镜的最大分辨率可达1.14nm。普通光学显微镜的主要组成结构？光学显微镜的组成主要分为三部分：光学放大系统，为两组玻璃透镜：目镜和物镜；照明系统：光源、折光镜和聚光镜，有时另加各种滤光片以控制光的波长范围；机械和支架系统（镜筒、镜柱、镜座、物镜转换器、调焦装置），主要是保证光学系统的准确配置和灵活控制。常见的光学显微镜的种类？普通光学显微镜；荧光显微镜；相差显微镜；微分干涉显微镜；激光扫描共焦显微镜。n 细胞的起源与进化（P32）原核细胞和真核细胞在结构特征上的主要区别？见附表。n 细胞的分子基础（P4152）核酸的基本组成单位？单核苷酸之间的连接方式？1. 核酸的基本组成单位是核苷酸，每个核苷酸分子由一个戊糖（核糖或脱氧核糖）、一个含氮碱基（嘧啶或嘌呤）和一个磷酸脱水缩合而成。2. 单核苷酸分子之间是通过35磷酸二酯键连接DNA的结构？功能？1. DNA分子是有两条互相平行，方向相反的脱氧核苷酸链组成的双螺旋结构。（目前已知的DNA分子的空间结构可分为A、B、C、D及Z型等数种，除Z型为左手双螺旋外，其余均为右手螺旋。B-DNA即Waston和Crick描述的DNA双螺旋结构（DNA分子是由两条核苷酸链组成，两条链之间的结合具有如下特征：a.两条脱氧核苷酸链以逆向平行的方式形成双螺旋，一条核苷酸链的5端与另一条核苷酸链的3端相对；b.在双螺旋结构中，所有核苷酸的碱基都位于内侧，戊糖和磷酸则位于外侧；c.两条核苷酸链的碱基之间通过氢键有规律地互补配对，A与T形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键；d.螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力，每一相邻碱基对旋转36°，间距0.34nm，10个碱基对即旋转360°，间距为3.4nm（螺距）。2. DNA分子的主要功能：DNA分子具有自我复制的能力，通过复制，遗传信息可以从亲代细胞传递给子代细胞。DNA具有转录合成mRNA的能力，并通过mRNA知道蛋白质的合成，实现遗传信息的表达，表达的蛋白质决定了细胞的生物学行为。RNA的结构、种类和功能？1. RNA分子通常以单链形式存在，但也可形成局部的双螺旋结构等。RNA分子的种类较多，分子大小变化较大，功能多样，其中的信使核糖核酸（messager RNA ，mRNA）、转运核糖核酸（transfer RNA ，tRNA）和核糖体核糖核酸（ribosomal RNA，rRNA），是细胞中主要的RNA，这三种RNA的结构特征及基本功能见下表。mRNAtRNArRNA细胞中的含量1%5%5%10%80%90%结构特征一般为单链，局部折叠成双链呈三叶草形，含稀有碱基，有反密码环等单链，局部折叠、螺旋成双链主要分布细胞质或核糖体细胞质或核糖体核糖体主要功能携带者来源于DNA的遗传信息，与核糖体结合，作为蛋白质合成的模版转运活化的氨基酸到核糖体上的mRNA的特定位点，特定的tRNA运输特定的氨基酸核糖体的组成部分2. snRNA：功能：基因转录产物的加工。3. 核酶：具有酶活性的RNA，作用底物为RNA，主要参与RNA的加工和成熟。概念：DNA的半保留复制、转录、核酶？1. DNA的半保留复制：DNA复制新形成的双链DNA分子在核苷酸或碱基序列上与充当模版的亲代DNA分子完全相同。2. 转录：生物体DNA分子所携带的遗传信息的流向是先形成RNA，这种以DNA为模版合成RNA的过程称为转录。3. 核酶：具有酶活性的RNA，作用底物为RNA，主要参与RNA的加工和成熟。蛋白质的一级、二级结构？1. 一级结构：指组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序。维持蛋白质一级结构的化学键除肽键（主键）外还有少量的二硫键（副键）。2. 二级结构：在一级结构的基础上，借氢键维持的多肽链盘旋、折叠而成的有规律重复的空间结构，包括-螺旋（-helix）、-折叠（-pleated sheet）、-转角及无规卷曲等几种类型。蛋白质的二级结构系指大乃至多肽链主链原子局部的空间结构，不包括与其他肽段的相互关系及侧链构象的内容。维系蛋白质二级结构的主要化学键是氢键。n 细胞连接与细胞外基质（P5764）按结构分类，细胞连接的方式可分为哪几类？1.紧密连接；2.桥粒连接；3.缝隙连接。按功能分类，细胞连接的方式可分为哪几类？1.封闭连接；2.锚定连接（带状桥粒；点状桥粒；半桥粒）；3.通讯连接。各类细胞连接的主要功能？1. 封闭连接（紧密连接）：起着封闭细胞间隙的作用，防止管腔内物质自由进入细胞间隙。2. 锚定连接（桥粒连接）：.带状：相互间进行力的传递，保持细胞坚固的联系；.点状：将相邻细胞连为一体，使上皮细胞不因外界张力 而分离，以承受机械压力。3. 通讯连接（缝隙连接）：细胞粘合、细胞通讯。n 细胞膜及其表面结构（P8796）、细胞的物质运输（P208218）概念：单位膜、单纯扩散、易化扩散、主动运输、协同运输、受体介导的内吞作用、细胞外被1. 单位膜：电镜下“两暗夹一明”三层结构，所有生物膜都由单位膜构成。2. 单纯扩散：是物质顺电化学梯度自由穿越脂质双分子层的穿膜运输方式，不依赖于膜蛋白的作用，符合物理上的单纯扩散规律。3. 易化扩散：借助于载体的帮助，顺浓度梯度，不需要消耗能量的物质运输方式。4. 主动运输：细胞膜的利用代谢能来驱动物质逆浓度梯度运输的方式。5. 协同运输：细胞进行正常的生命活动必须从周围环境中摄取营养物质（如葡萄糖、氨基酸等），这些物质的浓度在细胞外常比细胞内低得多，因而需要逆浓度梯度进行主动运输。但它们逆浓度梯度进入细胞的动力不是直接来自水解ATP，而是借助另一物质的浓度梯度为动力进行的。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向，协同转运又可分为同向协同（symport）与反向协同（antiport）。6. 受体介导的内吞作用：生物大分子物质（配体）首先与细胞膜上的特异性受体识别并结合，然后以囊泡形式进行物质的转运的过程。7. 细胞外被：质膜表面的寡糖链形成细胞外被。生物膜的两个特性？1. 不对成性：质膜内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。膜脂、膜蛋白和复合糖在膜上均呈不对称分布，导致膜功能的不对称性和方向性，即膜内外两层的流动性不同，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也有一定的方向。2. 流动性：细胞膜的流动性由膜脂和膜蛋白的分子运动两个方面组成。.膜脂分子的运动：（见下问。）.膜蛋白的分子运动：侧向扩散和旋转扩散。构成细胞膜的化学成分？液态流动性主要取决于膜的那种成分？1. 主要成分为脂类、蛋白质和糖类，还有少量的水和金属离子。对于大多数细胞而言，脂类约占50%，蛋白质占40%50%，糖类占1%10%。2. 主要来自于膜本身的组分、遗传因素及环境因素等（主要取决于膜脂）。胆固醇：胆固醇的含量增加会降低膜的流动性；脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，使膜流动性增加。脂肪酸链的长度：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低；卵磷脂/鞘磷脂比例：该比例高则膜流动性增加，是由于鞘磷脂黏度高于卵磷脂；其他因素：膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度和离子强度等。膜脂分子的运动特点？（1.侧向扩散；2.旋转运动；3.左右摆动；4.翻转运动。）1. 侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置。2. 旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。3. 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。4. 伸缩震荡：脂肪酸链沿着纵轴进行伸缩震荡运动。5. 翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层，在翻转酶（flippase）的催化下完成。6. 旋转异构：脂肪酸链围绕CC键旋转，导致异构化运动。细胞膜对小分子物质的运输方式？主动运输和被动运输。 （细胞膜具有控制离子和小分子物质通过的能力，允许小分子物质通过扩散作用穿过细胞质膜，允许水分子通过渗透作用进出细胞质膜。）单纯扩散、易化扩散、主动运输的特点？1. 单纯扩散：单纯扩散是物质顺电化学梯度自由穿越脂质双分子层的穿膜运动方式，不依赖于膜蛋白的作用，符合物理上的单纯扩散规律。在进行扩散时，所需要的能量是来自高浓度本身所包含的势能。2. 易化扩散：一些非脂溶性或亲水性的物质，借助一定载体的帮助，顺浓度梯度，不需要消耗能量的物质运输方式称为易化扩散。.注意：易化扩散与单纯扩散相比，具有以下一些特点：.饱和性：易化扩散的速率在一定限度内同物质的浓度差成正比，当扩散速率达到一定水平，就不再受溶质浓度的影响。因为在细胞膜上运输一定物质的载体数量相对恒定，当所有载体蛋白的结合位点被占据，载体处于饱和状态时，运输速率打到最大值，扩散速率就维持在一定水平上，尽管膜两侧的浓度差可以很显著，但扩散率不再加快。而单纯扩散的溶质扩散速率总是与溶质浓度差成正比。.高度的选择性.膜运输蛋白的运输作用也会受到类似于酶的竞争性抑制，以及蛋白质变性剂的抑制作用。3. 主动运输：.逆浓度梯度运输；.依赖于膜运输蛋白；.消耗代谢能；.具有选择性和特异性。钾钠泵的作用原理及其意义？1. 作用原理：是通过ATP驱动泵的构型变化来完成的。首先由Na+结合到原胞质面的Na+结合位点，这一结合刺激了ATP水解，是泵磷酸化，导致蛋白构型改变，并暴露Na+结合点面向胞外，是Na+释放至胞外；与此同时也将K+的结合位点朝向细胞表面，结合胞外K+后刺激泵去磷酸化，并导致蛋白构型再次改变，将K+结合位点朝向胞质面，释放K+至胞质，最后蛋白恢复原状。循环往复，每水解1分子的ATP所释放出的能量，可供泵出3个Na+，泵入2个K+。2. 意义：这对于维持细胞内外离子的浓度梯度差具有重要的生理意义，如膜电位的产生、渗透压的调节、提供营养物质吸收的驱动力，以及在神经和肌肉细胞的冲动传导等方面都起着重要作用。（维持细胞内高钾低钠的离子浓度）离子通道蛋白转运离子的特性？1. 物质运输的速度快。2. 对离子通透具有高度选择性。3. 大多数离子通道不是持续开放的，而是由闸门控制的。n 核糖体（P101112）、细胞的内膜系统（P122148）概念：内膜系统、信号肽、SRP、自噬作用、异噬作用1. 内膜系统：是指细胞内，在结构、功能或发生上相互联系成为连续统一体的膜性细胞器或膜性结构，包括核膜、内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化氢体和各种小泡等