华西细胞生物学笔记

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华西细胞生物学笔记

§2.1细胞显微方法概述

一、分辨率

1.分辨率的概念

分辨率是指能够分辨出相邻两质点间的最小距离,用r 表示。距离越小,分辨率越高。分辨极限:人眼分辨率0.2mm

光镜分辨率0.2μm

电镜分辨率0.2nm

2.分辨率的表达式:α

λsin 61.0n r

其中:n 为介质折射率;

α为样品对物镜镜口角(孔径角)的半角;λ为入射光波长,可见光波长约400~700nm 。

αsin n 称为物镜的数值孔径,缩写为NA 。普通物镜NA 为0.05~0.95

油镜NA 为0.85~1.40

3.分辨率的限制因素:入射光波长、介质折射率、物镜镜口角

(1)入射光波长:入射光波长越短,分辨率越大。目前所用蓝光波长最短,约450nm 。

(2)数值孔径:数值孔径越大,分辨率越大。

介质折射率n 越大,NA 越大,分辨率越大。空气n 为1,油n 为1.5。

物镜镜口角α越大,NA 越大,分辨率越大。目前所用最好玻璃透镜的α为70°。

二、放大率

1.放大率的概念

放大率是指最终成像的大小与原物体大小的比值,总放大率=物镜放大率×目镜放大率。

2.放大率的限制因素:分辨极限

光学显微镜最大放大率约为:普通物镜NA 的1000倍;

油镜NA 的1400倍。

三、光学显微镜与电子显微镜的差异性

(1)照明系统不同:光学显微镜光源为可见光;光学显微镜→显微结构

电子显微镜光源为电子束。电子显微镜→亚显微结构(超微结构)

(2)光学系统不同:光学显微镜光学系统由玻璃透镜构成;

电子显微镜光学系统由电磁透镜构成。

(3)成像原理不同

光学显微镜成像是基于样品不同结构与可见光的相互作用不同,而使物像在目镜中以明暗差的形式呈现。

电子显微镜成像是基于样品不同结构对电子束的散射度不同,而使物像在在荧光屏中呈现。电子束的传播需要真空环境。

(4)样品制备不同:光学显微镜的制样相对简单;电子显微镜的制样相对复杂,要求较高。

§2.2光学显微镜

一、复式显微镜

1.普通复式显微镜可分为:单筒显微镜、双筒显微镜

2.普通复式显微镜的基本结构

(1)照明系统:可见光

(2)光学系统:玻璃透镜(目镜、物镜、聚光镜)

(3)机械与支架系统

3.普通复式显微镜的缺点:由于光的干涉、衍射现象,光线通过样品时,两个相邻焦点的图像可能发生重叠,进而无法分辨,导致存在分辨极限。

二、相差显微镜

1.相差显微镜

(1)相差显微镜概述

相差显微镜是指,利用光线的干涉、衍射特征,使相位差转变为振幅差,增强样品的明暗对比,从而观察无色透明样品的装置。

(2)相差显微镜的特殊构件:相差板、环状光阑

相差显微镜在物镜后装有相差板,相差板部分区域有吸光物质,使得光线分别通过相差板不同区域时相位差增大,汇聚后经叠加使振幅增大或减小。从而将相位差转变为振幅差,增强样品的明暗对比。

(3)相差显微镜的特点:样品无需染色,可观察活细胞及细胞器动态。

2.微分干涉显微镜

(1)微分干涉显微镜概述

微分干涉显微镜是指,以平面偏光为光源,光源经棱镜后分为两束,在不同时间经过样品相邻部位,再经过另一棱镜后会合,从而使样品的厚度差转变为振幅差,增强样品的明暗对比,从而观察无色透明样品的装置。

(2)微分干涉显微镜的特点

①适合观察活细胞内较大的细胞器。

②分辨率比普通复式显微镜提高一个数量级。

3.录像增差显微镜

录像增差显微镜是指,在微分干涉显微镜的基础上引入计算机辅助录像,从而观察记录活细胞内细胞器活动的装置。如:颗粒在微管上运动。

三、荧光显微镜

1.荧光技术

(1)荧光原理

荧光分子吸收入射光能量后,电子由基态跃迁到激发态。激发态电子不稳定,会自发跃迁回基态,并辐射荧光。辐射荧光λ<入射光λ。

(2)荧光探针

①荧光染料如:罗丹明B-红色荧光

②荧光蛋白如:绿色荧光蛋白(GFP)

(3)荧光分类

①自发荧光:如叶绿素、血红素等荧光分子经紫外线照射后,能够自发辐射红色荧光。

②诱发荧光:物质经荧光染料染色后,再经紫外线照射,进而辐射荧光。

2.荧光显微镜

(1)荧光显微镜概述

荧光显微镜是指,利用短波长电磁波为光源,激发样品辐射荧光,之后利用样品产生的自发荧光或诱发荧光,对细胞内特异性蛋白质进行定性与定位研究的装置。

(2)荧光显微镜的特殊构件

①物镜:石英透镜

②滤光片系统

激发滤片,位于光源与样品之间,滤过可见光,只允许作为光源的紫外光通过。

阻断滤片,位于物镜与目镜之间,只允许荧光分子产生的荧光通过。

(3)荧光显微镜的特点

①优点:荧光显微镜主要用于定性、定位研究细胞内特异性蛋白质。可以观察活细胞。

②缺点:无法排除来自样品焦平面以外的荧光,使得图像的反差与分辨率降低。

3.激光扫描共焦显微镜(CLSM)

(1)激光扫描共聚焦显微镜概述

激光扫描共焦显微镜是指,以激光为光源,对样品进行逐点、逐行、逐面扫描成像的装置。其物镜与聚光镜共焦点,以提高分辨率。通过调节焦平面即可获得样品不同层次的图像,通过计算机分析和模拟,可以构筑样品的三维图像。

(2)激光扫描共焦显微镜的成像原理

①光源为激光,经双色镜反射后,通过物镜汇聚于样品某一焦点,激发荧光。样品所激发的荧光经透镜汇聚成像,通过共焦小孔被检测器检出。

②物镜与聚光镜共焦点,使得只有从样品焦平面发出的荧光聚焦成像,其他部分的激发荧光不能通过共焦小孔,检测器不能检出。

(3)激光扫描共焦显微镜的特点

①提高分辨率,分辨率比普通荧光显微镜提高1.5倍。

②通过改变焦平面,以获得样品不同层次的图像,从而构建三维图像。

③可以实现长时间观察活细胞动态。

四、光学显微镜样品的制备:固定→包埋→切片→染色

1.固定

固定的目的:杀死细胞,稳定细胞成分,以便进一步处理和切片时不受破坏。

固定的方法:将样品浸泡于固定液中,使大分子交联从而保持在一定位置。通常用固定液有甲醛、戊二醛。

2.包埋

包埋的目的:为切片做准备。

包埋的方法:将样品浸泡于介质中,使介质渗入整个样品。通常用介质有石蜡、树脂。

3.切片:通过切片机将样品切为适合于光学显微镜观察的薄片,约1~10μm。

4.染色

染色的目的:由于细胞大部分组织都是无色透明的,因此需要通过染色给细胞不同部分染上不同颜色。

染色剂:苏木精(碱性染料)-染色质、核糖体-蓝紫色

伊红(酸性染料)-细胞质、细胞外基质-红色

苏丹III-脂肪-橘黄色

苏丹IV-脂肪-红色

§2.3电子显微镜

一、透射电子显微镜(TEM)(1986物理奖)

1.透射电子显微镜概述

透射电子显微镜是指,利用电子枪发出的高能电子束照射超薄样品,透射电子经电磁透镜多次放大后成像的装置。其原理为样品不同部分对电子束的散射程度不同。主要用于观察样品精细结构。

透射电子显微镜的分辨本领是指电镜处于最佳状态时的分辨率。

2.透射电子显微镜的基本构造

(1)照明系统:电子枪、聚光镜

(2)成像系统:电磁透镜(物镜、中间镜、投影镜等)

(3)真空系统

(4)记录系统:荧光屏or感光底片

3.透射电子显微镜的样品制备

(1)超薄切片技术:固定→包埋→切片→染色

①固定:使样品的形态、结构与性质尽可能不发生变化。

固定剂的种类:锇酸、戊二醛、高锰酸钾

②包埋:使样品的精细结构在切片中得到支撑,获得的超薄切片连续完整并有足够的强度,耐电子轰击、耐高温、耐真空蒸发。包埋前常需脱水处理。

包埋剂的要求:A.高倍放大时不显示本身结构;

B.聚合时不发生明显收缩;

C.具有良好的机械性能。

包埋剂的种类:环氧树脂

③切片:切片厚度的调控通常通过金属热膨胀或机械伸缩。

④染色:通常通过重金属盐对样品染色以形成明暗差,得到黑白图像。

常用重金属盐A.锇酸-脂质

B.铅盐-蛋白质

C.醋酸铀-核酸

(2)负染色技术

负染色技术是指对背景染色的技术。通过用重金属盐对铺展在载网上的样品染色,使电子密度高的重金属盐布满整个载网,而凸出载网表面的样品则没有染料沉积,从而使背景散射电子能力增强,而样品散射电子能力减弱,以此衬托出样品的精细结构。

负染色技术适合于观察生物大分子组成的结构,如:病毒、核糖体等。

(3)冰冻刻蚀技术

冰冻刻蚀技术主要用于观察膜断面表面形貌与膜断面蛋白质,样品无需包埋、固定,能够更好的反应样品的真实结构。

①冰冻断裂:在液氮中将样品迅速冷冻,之后在低温、真空环境下用冰刀将其切断。由于断面的冰在真空中少量升华,可以增强刻蚀效果。

②刻蚀复型:用金属铂进行倾斜喷涂,以形成电子反差,再用碳垂直于断面进行真空喷涂,形成连续碳膜,以复制样品的表面形貌。再用消化液消除样品本身,之后将之移到载网上用电镜观察。

二、扫描电子显微镜(SEM)(1986物理奖)

1.扫描电子显微镜概述

扫描电子显微镜是指,利用高能电子束扫描样品,激发样品表面产生二次电子,进而依据样品不同部位产生二次电子数量的多少而成像的装置。成像有立体感,主要用于观察样品表面形貌。

2.扫描电子显微镜的样品制备

(1)喷镀技术

在样品表面喷涂一层金膜,以增强其导电性。

(2)CO2临界点干燥法

将样品浸入液态CO2中,在临界温度之上使CO2以气态逸出,由于没有气液相面产生,因此不存在表面张力,故能够保持样品的表面形貌。

三、探针扫描显微镜

1.扫描隧道显微镜(STM)

(1)扫描隧道显微镜概述

扫描隧道显微镜是指,利用量子力学中的隧道效应所产生的隧道电流来扫描样品表面形貌的装置。

(2)扫描隧道显微镜的成像原理

当两电极间距离小到一定程度时,两极间就会产生隧道电流,隧道电流与探针、样品间距离呈指数关系。控制探针与样品间距,并保持隧道电流稳定,用探针在电子表面扫描,通过探针在垂直方向上高低起伏的变化来确定样品的表面形貌。

(3)扫描隧道显微镜的特点

①优点:A.分辨率高:横向分辨率1?;纵向分辨率0.1?。

B.直接探知样品的表面形貌,绘制三维图像。

C.适用范围广,可在真空、常压、空气甚至溶液中工作。

D.不产生高能电子,对样品无破坏作用,可在生理条件下对样品进行研究。

E.扫描速度快,成像迅速,可展开生命过程动力学研究。

F.无透镜系统,体积小,携带方便。

②缺点:样品必须为导体,而生物组织普遍导电性较差。

2.原子力显微镜(AFM)

(1)原子力显微镜概述

原子力显微镜是指,将探针安装于悬臂上,通过探针针尖原子与样品表面原子间弱相互作用力的变化,牵引悬臂移动,从而扫描样品表面形貌的装置。

(2)原子力显微镜的特点

①优点:样品不要求必须为导体,无需对样品进行任何喷涂处理。

②缺点:成像范围小,分辨率较低,受探针影响大。

§2.4细胞分析方法

一、细胞组分分离

1.差速离心

差速离心是指,在密度均一的介质中,大小不同的细胞组分的沉降速率不同,由此通过离心机以不同速率依次离心,可使细胞中大小不同的组分分离。

差速离心只能分离大小差异明显的组分,且分离不纯。常用于分离细胞核。

2.密度离心

密度离心是指,将待分离的细胞组分铺展在密度逐渐增加的密度梯度溶液表面,通过重力或离心力使样品中不同组分以不同的沉降速率沉降,以形成不同的沉降带,从而达到组分分离的目的。由于所分离物质的密度小于底层溶液,故组分不会沉淀,而是停留在与之密度相同的溶液层中。

密度离心可以稳定已分离的组分,且不会引起对流。常用于分离大分子与颗粒。

常用介质:蔗糖、氯化铯(CsCl)

(1)速度离心

速度离心主要用于分离密度相似而大小不一的组分,离心前将细胞匀浆置于密度梯度溶液顶层,在离心力场的作用下,细胞组分依据其大小不一而以不同的速率沉降,形成不同的沉降带。

(2)等密度离心

等密度离心主要用于分离大小相似而密度不同的组分,离心前将细胞匀浆置于密度梯度溶液顶层,在离心力场的作用下,细胞组分沉降或漂浮于与自身密度相同的位置,形成不同密度带。

二、细胞内特异蛋白标定法

1.免疫荧光技术

(1)免疫荧光技术概述

免疫荧光技术是指,利用抗原-抗体间特异性反应,将抗体与荧光染料等荧光探针相偶联,通过荧光显微镜研究细胞内特异性蛋白位置与分布的方法。

关键在于保持特异性蛋白的抗原性。

(2)免疫荧光技术分类

①直接免疫荧光技术:抗原—荧光抗体

②间接免疫荧光技术:抗原—1抗—荧光2抗(抗原放大)

2.免疫电镜技术

(1)免疫电镜技术概述

免疫电镜技术是指,利用抗原-抗体间特异性反应,将抗体与重金属电子致密物偶联,再通过电子显微镜研究细胞内特异性蛋白精细定位的方法。

关键在于保持特异性蛋白的抗原性与精细结构。

(2)免疫电镜技术分类

①免疫铁蛋白技术

②免疫胶体金技术:抗原—抗体-蛋白A-胶体金

免疫胶体金技术是指,胶体金带负电,以胶体金为标记物,通过静电作用与蛋白A带正电的氨基酸残基结合,从而借助蛋白A与抗体偶联,再依据抗原-抗体间特异性反应与抗原结合,形成抗体偶联胶体金颗粒,之后通过电子显微镜研究细胞内特异性蛋白精细定位的方法。

三、细胞内特异核酸序列标定法(原位杂交)

1.原位杂交概述

原位杂交是指,用标记的核酸探针通过分子杂交研究特异核苷酸序列在染色体上或在细胞中位置与分布的方法。

2.原位杂交的分类

(1)光镜水平

放射性同位素标记探针→放射性自显影

荧光染料标记探针→荧光显微镜

(2)电镜水平

生物素-抗生物素抗体偶联胶体金→电子显微镜

四、流式细胞仪(FCM)

1.流式细胞仪概述

流式细胞仪是指,可以定量分析细胞内特异大分子含量以及细胞群中上述成分含量不同的细胞数目,以及对特定类型细胞进行细胞分选的装置。

2.流式细胞仪的原理

(1)细胞分选原理

用荧光染料标记抗体,之后与待分选细胞共育,使荧光抗体与细胞表面抗原结合。之后令结合有荧光抗体标记的待分选细胞悬浮液通过流式细胞仪,细胞悬浮液经加压后由小孔喷出,在超声震荡下形成含有单个细胞的液滴。

当液滴经过激光束时,通过两套检测器系统检测。当液滴中含有细胞时激活干涉检测器,若含有荧光标记的细胞则会激活荧光检测器。若只被干涉检测器检测到,则对液滴充以正电荷;若被两种检测器同时检测到,则对液滴充以负电荷。最后令液滴通过强电场,携带不同电荷的液滴向不同方向偏转,由此获得分选细胞。

(2)染色体分选原理

基本过程与细胞分选类似,只是用荧光染料标记的DNA探针与待分选细胞共育,使探针与染色体结合。

§2.5细胞培养方法

一、细胞培养

1.细胞培养的概念

细胞培养是指,将生物组织或细胞从有机体内取出,在体外模拟其生长条件,令其继续生存并生长的技术。

2.动物细胞培养

(1)原代细胞培养

原代细胞是指,从有机体取出后立即培养的细胞。或将所培养10代以内的细胞统称为原代细胞。

原代细胞培养步骤:

①从健康机体组织中取样,剪碎。

②用酶或EDTA等处理,将细胞连接处消化,使细胞分散。

③将所得细胞匀浆置于装有配置好培养液的无菌培养瓶中培养,同时加入一定量小牛血清,以利于其生长与贴壁。

④培养瓶中分散的细胞悬浮液很快贴壁生长,称为贴壁细胞。

⑤细胞一经贴壁便迅速铺展并有丝分裂,逐渐形成致密的细胞层,称为单层细胞。

贴壁细胞的两种形态:成纤维样细胞(FLC)and上皮样细胞(ELC)

(2)传代细胞培养

传代细胞是指,原代细胞在适应的体外培养条件下持续分裂的细胞。

细胞系是指,原代细胞培养中,度过危机继续生存下来,并保持二倍体及接触抑制的传代细胞。

细胞系可分为有限细胞系and永生细胞系(连续细胞系)。

①有限细胞系:传代次数有限,约50代后即出现危机,无法继续传递。

②永生细胞系:传代过程中部分细胞发生突变,使其体现癌细胞特点,如染色体变为非整倍体,并失去接触抑制等,从而有可能在培养条件下无限增殖。

如:HeLa细胞系、CHO细胞系、BHK21细胞系

细胞克隆是指,用单细胞培养或通过药物筛选从某一细胞系中分离出单个细胞,并由其培养所得的,具有相同遗传性状细胞群的过程。

细胞株是指,经细胞克隆所得的,具有相同遗传性状细胞群。细胞株的特殊性状或标志必须在整个培养期间始终存在。

3.植物细胞培养

(1)单倍体细胞培养

单倍体细胞培养是指植物细胞培养技术,多用于花药离体培养。将单倍体细胞加入培养液中,并加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状体转移到分化培养基上,分化出根、芽。

(2)原生质体培养

原生质体是指,植物细胞经纤维素酶去掉细胞壁后的细胞。

原生质体培养是指,将原生质体置于合适的培养基中,经诱导、分化形成完整植株。或与其他原生质体融合,经诱导、分化形成完整植株。

4.非细胞系统

非细胞系统是指,由来源于细胞,不具备完整细胞结构,但包含正常生命活动所需的物质系统。

非细胞系统可用于研究DNA与蛋白质的相互作用、膜泡运输等生命活动。

二、细胞工程

1.细胞工程的概念

细胞工程是指,应用现代生命科学理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上进行操作,重组细胞结构和内含物,改变生物的结构和功能,以快速培养出所需要性状的生物技术。

细胞工程包括:细胞融合、单克隆抗体、核移植、细胞拆合等

细胞工程方法:显微操作技术

显微操作技术是指,在高倍复式显微镜下,利用显微操作器进行细胞操作的一种方法。包括核移植、显微注射、胚胎移植及显微切割等。

2.细胞融合

(1)细胞融合的概念

细胞融合是指,在自发或诱发的条件下,两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞的过程。

细胞融合的方法

①生物法:灭活病毒

②化学法:聚乙二醇(PEG)

③物理法:电刺激

(2)细胞融合的类型

①同核融合细胞:基因型相同的细胞形成的融合细胞。

同核融合细胞含有两个细胞核,继续培养经同步有丝分裂后,产生含有异常核的单核子细胞称为融合核细胞。

②异核融合细胞:基因型不同的细胞形成的融合细胞。

3.单克隆抗体

(1)单克隆抗体的概念

单克隆抗体是指,将具有分泌特异性抗体能力的B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既可分泌特异性抗体,又可无限增殖。由单个杂交瘤细胞增殖产生的克隆细胞群所分泌的高度纯化针对一种抗原的特异性抗体。

(2)单克隆抗体的制备

①在PEG或灭活病毒的诱导下,令免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞(TK 与HGPRT缺陷型)融合。融合细胞可能为B-B,瘤-瘤or瘤-B。

(TK:胸腺嘧啶脱氧核苷激酶;HGPRT:次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)

②将融合细胞置于HAT培养基中培养。

由于B-B融合细胞不能无限增殖,而瘤-瘤融合细胞缺乏TK与HGPRT,不能在HAT 培养基中生存,故只有瘤-B细胞得以生存。

(H:次黄嘌呤;A:氨基蝶呤;T:胸腺嘧啶脱氧核苷)

(3)单克隆抗体的应用

①单克隆抗体对抗原的特异性识别,可用于检验医学的诊断试剂。

②单克隆抗体是亲和层析中重要的配体,在蛋白质提纯中其重要作用。

③单克隆抗体可与肿瘤表面抗原或放射性标志物偶联,在肿瘤的导向治疗和放射免疫显像技术中起重要作用。

(4)单克隆抗体的特征

①优点:

A.B细胞杂交瘤可无限增殖,不断地生产高特异性、高均一性的抗体。

B.可以用相对不纯的抗原,获得大量高度特异的、均一的抗体。

②缺点:

A.单克隆抗体不能进行凝集反应,所以很多检测方法不能用单克隆抗体完成。

B.单克隆抗体的反应强度不如多克隆抗体。

C.单克隆抗体制备技术复杂,价格昂贵。

4.核移植

核移植是指,通过显微操作将供体细胞核移入除去核的卵细胞中,使后者不经受精作用即可被激活、分裂并发育成新个体。

以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。

5.细胞拆合

细胞拆合是指,将细胞核与细胞质分离开来,然后把不同来源的细胞质和细胞核相互结合,形成核质杂交细胞。

拆分后的细胞核称为核体

动物细胞去核后称为胞质体

植物细胞原生质体去核后称微原生质体or亚原生质体

§3.1细胞质膜概述

一、细胞质膜的相关概念

1.细胞质膜的概念

细胞质膜又称细胞膜、质膜,是指包裹于细胞最外层的边界,主要由糖质、脂质与蛋白质构成。

2.生物膜的概念

生物膜是指,由细胞质膜、细胞器膜与核膜一起,构成的一个结构上与功能上互相联系的系统。

二、细胞质膜的组成

质膜的组成:糖质

脂质——磷脂、糖脂、胆固醇

蛋白质——外在膜蛋白、内在膜蛋白、脂锚定膜蛋白

三、细胞质膜的结构:三明治模型、单位膜模型、流动镶嵌模型、“脂筏”模型

四、细胞质膜的特性:流动性、不对称性、不均一性

五、细胞质膜的功能

1.质膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。

2.质膜能够选择性控制物质进出细胞。

3.质膜为跨膜信号转导提供识别位点。

4.质膜为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效进行。

5.质膜能够介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间的连接。

6.质膜能够参与形成不同功能的细胞表面特化结构。

7.质膜中某些膜蛋白的异常与疾病直接相关,能够作为药物作用的靶点。

六、细胞质膜的研究模型:红细胞膜

1.红细胞的优点

红细胞数量大、易分离。无细胞核与内膜系统,能够避免核膜与细胞器膜的影响。通过低渗、离心等简单方式,即可释放血红蛋白与胞内可溶性蛋白质,从而获得基本保持原有结构的红细胞血影。

2.膜骨架

(1)膜骨架的概念

膜骨架是指,质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白构成的网架结构,参与维持质膜的形状并协助质膜完成生理功能。细胞骨架通过膜骨架与质膜相连。

(2)红细胞膜骨架

红细胞膜骨架包括:

血影蛋白:红细胞膜骨架主要成分,αβ二聚体,长约100nm。由两个二聚体头头对接,形成四聚体,构成框架结构。

肌动蛋白、原肌球蛋白:与血影蛋白四聚体游离端相连。

带4.1蛋白:介导血影蛋白四聚体与肌动蛋白结合。

介导血影蛋白四聚体与血型糖蛋白、带3蛋白(内在膜蛋白)结合。

锚蛋白:通过非共价键,介导血影蛋白与带3蛋白(内在膜蛋白)结合。从而将膜骨架与质膜相连。

§3.2细胞质膜的组成

一、膜糖

质膜中的糖质以共价键方式与膜脂、膜蛋白结合,形成糖脂、糖蛋白。质膜中的糖质均位于质膜外表面,细胞器膜中的糖质均位于细胞器膜内表面。

绝大多数内在膜蛋白与一些膜脂都含有寡糖链,形成糖蛋白与糖脂,这些质膜表面的寡糖链称为糖萼,或细胞外被。其功能在于保护质膜、细胞识别、细胞黏着等。

二、膜脂

1.磷脂

(1)磷脂的分类

①鞘磷脂(SM)(第二类膜脂)

鞘磷脂是由神经酰胺C1上的羟基酯化形成的化合物,脑髓鞘、红细胞质膜中含量丰富。

②甘油磷脂(第一类膜脂)

甘油磷脂的母体为:磷脂酸

磷脂酸是由3-磷酸甘油C1、C2位上的羟基被脂肪酸酯化形成的产物。磷脂酸中的磷酸基能够进一步为一个高级醇所酯化,形成甘油磷脂。

0磷脂酰胆碱.卵磷脂(PC):柱状分子,多分布于质膜曲率较大的外侧。

0磷脂酰乙醇胺.脑磷脂(PE):锥状分子,多分布于质膜曲率较小的内侧。

-1磷脂酰丝氨酸(PS)以上三种为主要磷脂-1磷脂酰肌醇(PI)

-1磷脂酰甘油(PG)

-2双磷脂酰甘油.心磷脂:线粒体内膜and细菌质膜主要成分,唯一带有抗原性膜脂(2)磷脂的结构特点

①除心磷脂外,磷脂均为两性物质,由一个亲水的极性头部与两个疏水的非极性尾部构成。

②磷脂中脂肪酸链的碳原子数多为偶数,如16、18、20。

③磷脂中若含有不饱和脂肪酸,则在脂肪酸链中形成约30°的转角。且不饱和脂肪酸多为顺式。

(3)磷脂的功能特点

由于磷脂是两性物质,在溶液中处于避开水的需要,能够自发形成封闭的微团或脂双层结构,构成质膜的结构基础。

磷脂的多态性:脂单层、脂双层、微团、微囊(脂质体)

脂质体是指,人工制备的,由磷脂双分子层封闭形成的微团,直径约25~1000nm。脂质体可用于生物膜研究的模型,以及药物载体。水溶性药物包裹于内,脂溶性药物插入其中。脂质体表面若含有抗体,可进行靶向给药。

2.糖脂

(1)糖脂的分类:甘油糖脂与鞘糖脂(第二类膜脂)

(2)糖脂的功能

如:ABO血型抗原

3.胆固醇(CI)

胆固醇主要存在于动物、低等植物的质膜,能够与磷脂或鞘脂结合,增加脂双层的厚度。其主要功能为:调节膜的流动性、增强膜的稳定性、降低膜的通透性

三、膜蛋白

1.外在膜蛋白

(1)外在膜蛋白的概念

外在膜蛋白,又称外周蛋白,多为水溶性蛋白质,主要分布于质膜胞外面,通过离子键、氢键等非共价键作用与膜脂相连。约占膜蛋白的20~30%。

(2)外在膜蛋白的研究方法

外在膜蛋白与质膜结合相对较弱,通过温和的方式,如升温、提高离子强度等,即可从质膜上解离,而不引起质膜结构的变化。

2.内在膜蛋白

(1)内在膜蛋白的概念

内在膜蛋白,又称整合蛋白,多为跨膜蛋白,通过共价键与膜脂相连。约占膜蛋白的70~80%。

(2)内在膜蛋白与质膜的结合方式

①内在膜蛋白的跨膜结构域与磷脂双分子层疏水核心相互作用。

A.有些跨膜结构域中约20个疏水氨基酸残基形成α-螺旋,构成单次或多次跨膜蛋白:

外侧非极性疏水侧链通过范德华力与磷脂双分子层的非极性尾部相连。

内侧极性亲水侧链构成特异性跨膜通道。

如:红细胞质膜中的带3蛋白,介导Cl-/HCO3-跨膜运输。

B.有些跨膜结构域中约10个疏水氨基酸残基形成β-折叠,构成非特异性跨膜蛋白,允许分子量小于104的分子自由通过。

如:大肠杆菌or线粒体外膜的孔蛋白。

②内在膜蛋白的跨膜结构域的两端:

带正电的氨基酸残基,Lys、Arg、His与磷脂带负电的极性头部之间形成离子键。

带负电的氨基酸残基,Glu、Asp,由阳离子,如Mg2+、Ca2+等介导,与磷脂带负电的极性头部结合。

(3)内在膜蛋白的研究方法

由于内在膜蛋白与质膜结合较紧密,只有通过去污剂使质膜崩解才能释放。

离子型去污剂:如SDS,使质膜崩解,释放蛋白质,可能引起蛋白质变性。

非离子型去污剂:如Triton X-100,使质膜崩解,释放蛋白质,不会引起蛋白质变性。

3.脂锚定膜蛋白

(1)脂锚定膜蛋白的概念

脂锚定膜蛋白主要通过与之共价相连的脂质插入磷脂双分子层中,从而锚定于质膜上。(2)脂锚定膜蛋白的分类

①与糖脂结合,分布于质膜胞外面

糖基化磷脂酰肌醇(GPI)脂锚定蛋白:膜蛋白与GPI的寡糖链共价相连。

②与脂肪酸结合,分布于质膜胞质面

豆蔻酰基化脂锚定蛋白:豆蔻酸与蛋白质N端Gly残基共价相连。

软脂酰基化脂锚定蛋白:软脂酸与蛋白质N端Gly残基共价相连。以上N端

棕榈酰基化脂锚定蛋白:棕榈酸与蛋白质C端Cys残基共价相连。以下C端

法尼基化脂锚定蛋白:法尼基(含3个异戊二烯)与蛋白质C端Cys残基共价相连。

尨牛儿基化脂锚定蛋白:尨牛儿基(含4个异戊二烯)与蛋白质C端Cys残基共价相连。

一、生物膜的研究历程

1.1890年,Overton

质壁分离实验、油水分离实验——生物膜由脂质构成,具有选择透过性。

2.1917年,Langmuir

脂质抽提与铺展实验——生物膜由脂单层构成。

3.1925年,Gorter&Grendel

膜脂抽提与铺展实验——生物膜由脂双层构成。

二、生物膜的结构模型

1.三明治模型

1935年,Davson&Danielli

(1)现象:质膜表面张力远远小于油水界面

质膜允许一些非脂溶性物质通过

(2)三明治模型是指,质膜以脂双层为骨架,内外两侧各排列一层球型蛋白质,且有些球型蛋白质闭合排列的穿膜孔道,形成“蛋白-脂-蛋白”三层结构。

2.单位膜模型

1959年,Robertson

单位膜模型是指,生物膜是由“蛋白-脂-蛋白”组成的单位膜构成,强调膜蛋白的构象并非球型,而是由单层伸展的β-折叠构成的片层结构。

电镜下生物膜呈现“暗-亮-暗”三层,暗层厚度约2nm,为蛋白质,亮层厚度为3.5nm,为脂双层,整个质膜厚度约7.5nm。

3.流动镶嵌模型

1972,Singer&Nicolson

流动镶嵌模型是指,质膜是由脂双层构成的骨架以及镶嵌、覆盖、贯穿于其中的蛋白质构成的动态结构。膜脂与膜蛋白都表现出流动性与不对称性。

4.“脂筏”模型

1988,Simon

在以甘油磷脂为骨架的质膜上,由胆固醇、鞘磷脂等形成的相对有序的脂相,如同漂浮在脂双层海洋中的竹筏,其上附着有行使特异性功能的蛋白质。这种特异性结构域称为“脂筏”。

三、生物膜的现代认识

1.膜脂分子疏水性尾部两两相对,背向水相,亲水性头部面向水相,形成脂双层,构成生物膜的结构基础。

2.膜蛋白覆盖、镶嵌、穿插于脂双层中,具有完全不对称性,与膜脂一起,构成生物膜的功能基础。

3.生物膜是一个连续、动态、变化的系统,可以看做是膜蛋白溶解于脂双层中形成的二维溶液。

4.膜蛋白与膜脂、膜蛋白与膜蛋白、膜蛋白与质膜两侧其他生物大分子之间的相互作用限制了膜蛋白、膜脂的流动性,形成特异性“脂筏”结构。

一、流动性

1.膜脂的流动性

(1)膜脂的运动方式:侧向运动(主要)

钟摆运动

自转运动

翻转运动(如:内质网新合成的磷脂,翻转酶,胞质面→非胞质面)(2)膜脂流动性的影响因素:主要取决于膜脂本身的相变温度。

①相变温度

当温度高于相变温度时膜脂体现流动性。

当温度低于相变温度时膜脂的流动性急剧下降。

②脂肪酸链的长度与不饱和度

脂肪酸链越短、不饱和度越高,其相变温度越低,流动性越强。

脂肪酸链越长、不饱和度越低,其相变温度越高,流动性越弱。

③胆固醇(双重作用)

当温度高于相变温度时,胆固醇与膜脂分子结合,以限制膜脂的流动性。

当温度低于相变温度时,胆固醇将膜脂分子隔开,以增强膜脂的流动性。

④卵磷脂/鞘磷脂(卵磷脂不饱和脂肪酸含量高)

卵磷脂/鞘磷脂的比值越大,膜脂的流动性越强。

卵磷脂/鞘磷脂的比值越小,膜脂的流动性越弱。

⑤膜蛋白与膜脂的相互作用、细胞骨架与膜脂的相互作用、pH、离子强度等都会影响膜脂的流动性。

2.膜蛋白的流动性

(1)膜蛋白的运动方式:随机运动(自发热运动)

定向运动

(膜蛋白无翻转运动)局部运动(局部范围自转运动&侧向运动)

(2)膜蛋白流动性的影响因素

①温度

一定范围内升高温度,膜蛋白流动性增强。

一定范围内降低温度,膜蛋白流动性减弱。

②细胞种类

某些种类的细胞中,特异性膜蛋白被限制在质膜的某个区域。

③细胞骨架

某些膜蛋白与胞质内细胞骨架相结合,使其流动性急剧下降。如用细胞松弛素B 处理细胞,可以使这类膜蛋白的流动性增强。

3.流动性的研究方法

(1)荧光漂白恢复实验

用荧光染料标记膜蛋白或膜脂,利用高能激光束照射标记细胞的某一区域,使该区域的荧光淬灭。周围的荧光分子会以一定的速率向该区域扩散,淬灭区域荧光强度逐渐增加,直至与周围荧光强度相同,证明质膜具有流动性。

通过荧光漂白恢复速率,即可推断膜蛋白或膜脂扩散速度。

(2)荧光免疫融合实验

①实验过程

分别用两种不同颜色的荧光抗体标记小鼠与人类细胞,然后将二者融合。一段时间后不同颜色的荧光开始扩散,进而分布均匀。证明膜蛋白具有流动性。

②成斑现象与成帽现象

成斑现象是指,淋巴细胞,随着荧光抗体标记时间的延长,已均匀分布的荧光抗体会重新排布,聚集在质膜的某些区域,形成光斑。

成帽现象是指,荧光抗体形成的光斑继续靠拢,进而聚集于细胞的一端。这是由于二价抗体会使相邻的膜蛋白相互交联所引起的。

二、不对称性

1.不对称性的研究方法:冰冻刻蚀技术

细胞外小页(ES):与胞外环境直接接触面or与细胞器基质直接接触面。

原生质小页(PS):与胞内细胞质基质直接接触面。

细胞外小页断裂面(EF)

原生质小页断裂面(PF)

2.膜脂的不对称性

不同种类的膜脂在脂双层内外表面的分布是完全不对称的,不同细胞的膜脂不对称性差异很大。

糖脂只分布于细胞质膜或细胞器膜的ES面。

3.膜蛋白的不对称性

膜蛋白在质膜上的分布具有方向性,这是膜蛋白行使特异性功能的基础。

糖蛋白的寡糖链只分布于细胞质膜或细胞器膜的ES面。

三、不均一性

细胞表面往往存在各种特化结构,如微绒毛、有被小窝、“脂筏”等,体现出质膜的不均一性,以实现各自特异性生命活动。

§4.1物质的跨膜运输概述

一、细胞内外离子浓度差异

1.现象:细胞内外离子浓度的差异性

离子类型细胞内浓度(mmol/L)细胞外浓度(mmol/L)Na+低高

K+高低

Ca2+低高

Cl-低高

2.原因

(1)脂双层的不透性

除脂溶性分子与不带电的小分子外,脂双层对离子和绝大多数分子而言都是高度不透的,这些物质的跨膜运输需要膜转运蛋白参与。

(2)膜转运蛋白的活性

膜转运蛋白包括:载体蛋白、通道蛋白

二、载体蛋白

1.载体蛋白的概念

载体蛋白是指一类普遍存在的多次跨膜蛋白,又称通透酶。通过与底物的特异性结合而改变构象,从而介导该物质跨膜运输。

2.载体蛋白的特点

载体蛋白既可以参与被动运输,又可以参与主动运输。其作用特点与酶类似,具有特异性与饱和性,不同之处在于载体蛋白不对底物进行共价修饰。

三、通道蛋白

1.通道蛋白的概念

通道蛋白是指一类普遍存在的多次跨膜蛋白。其多次跨膜结构域可以构成亲水性通道,从而介导大小适合的分子或离子以被动运输的方式跨膜运输。

2.通道蛋白的特点

通道蛋白只参与被动运输,其能量来源于膜内外物质的浓度梯度或电化学梯度。

3.通道蛋白的分类:离子通道、孔蛋白、水孔蛋白

(1)离子通道

离子通道是指,能够对离子进行选择性跨膜运输的跨膜蛋白,其能量源于膜内外离子的浓度梯度或电化学梯度。离子通道决定生物膜对离子的通透性,并与离子泵一起,调节膜内外的离子浓度。

离子通道的特点:高效性、选择性(门控系统)、无饱和性

①电压门控通道:通过膜电位的改变而激活或关闭,从而调控离子的跨膜运输。

如:含羞草叶子的闭合。外界应力刺激含羞草感觉细胞,从而引起感觉细胞表面应力激活通道开启,导致膜电位发生改变。进而导致电压门控通道开启,产生电信号。电信号作用于叶片基部的特化细胞令其失水,导致叶片闭合。

②配体门控通道:通过与细胞内或细胞外的配体特异性结合改变构象而激活或关闭,从而调控离子的跨膜运输。

如:神经突触中的乙酰胆碱的释放与接收。

分子细胞生物学复习题

二、简答题 1、已知有哪些主要的原癌基因与抑癌基因与细胞周期调控有关?并举例说明。 原癌基因:Src、Myc、Fos、Ras、Jun 抑癌基因:P53、Rb、JNNK 2、原核细胞与真核细胞生命活动本质上有何不同? (1)原核细胞DNA的复制、DNA的转录和蛋白质的合成可以同时在细胞质内连续进行;而真核细胞的DNA的复制发生在细胞核内,而只有蛋白质的合成发生在细胞质中,整个过程具有严格的阶段性和区域性,不是连续的。(2)原核细胞的繁殖具有明显的周期性,并且具有使遗传物质均等分配到子细胞的结构。(3)原核细胞的代谢形式主要是无氧呼吸。产能较少,而真核细胞的代谢形式主要是有氧呼吸辅以无氧呼吸,可产生大量的能量。 3、简述高尔基体对蛋白的分拣作用。 高尔基复合体对经过修饰后形成的溶酶体酶。分泌蛋白质和膜蛋白等具有分拣作用,其反面高尔基网可根据蛋白质所带有的分拣信号,将不同命运的蛋白质分拣开来,并以膜泡形式将其运至靶部位。 存在于粗面内质网中执行功能的蛋白为内质网驻留蛋白,它定位于内质网腔中,其C 短大都有KDEL序列,此序列为分拣信号。但有时此蛋白会混杂在其他蛋白中进入高尔基体。在顺面高尔基网内膜含有内质网驻留蛋白KDEL驻留信号的受体,该受体可识别KDEL 序列并与之结合形成COPI有被运输泡,通过运输泡与内质网膜融合将内质网驻留蛋白重新回收到内质网中。因此,KDEL驻留信号也是一个回收信号。内质网腔中的pH略高于高尔基体扁囊,由于内离子条件的改变在内质网腔中内质网驻留蛋白与受体分离,内质网膜又通过COPII有被小泡溶于顺面高尔基体,从而使受体循环利用。 4、简述单克隆抗体的制作原理及过程。 5、简述甘油二酯(DG)与三磷酸肌醇(IP3)信使途径。 6、试述有丝分裂前期主要特点。 1、染色质通过螺旋化和折叠,变短变粗,形成光学显微镜下可以分辨的染色体,每条 染色体包含2个染色单体。 2、S期两个中心粒已完成复制,在前期移向两极,两对中心粒之间形成纺锤体微管, 当核膜解体时,两对中心粒已到达两极,并在两者之间形成纺锤体。 7、简述亲核蛋白进入细胞核的主要过程。 第一:亲核蛋白与输入蛋白α/β异二聚体,即NLS受体(NBP)结合。 第二:形成的亲核蛋白-受体复合物与核孔复合体的胞质丝结合。 第三:核孔复合体形成亲水通道,蛋白质复合物进入核内。 第四:该复合物与Ran-GTP相互作用,引起复合物解体,释放出亲核蛋白。 第五:核输入蛋白β与Ran-GTP结合在一起被运回细胞质,Ran-GTP在细胞质中被水解为Ran-GDP,Ran-GDP随后被运回核内,而核输入蛋白α也在核输入蛋白的 帮助下从核内运回细胞质。 8、试述有丝分裂与减数分裂的区别。 第一:有丝分裂是体细胞的分裂方式,而减数分裂仅存在于生殖细胞中。 第二:有丝分裂是DNA复制一次细胞分裂一次,染色体数由2n→2n,DNA量由4C变为2C;减数分裂是DNA复制一次,细胞分裂两次,DNA量由4C变为1C,染色体 数由2n→1n。 第三:有丝分裂前,在S期进行DNA合成,然后经过G2期进入有丝分裂期;减数分裂的DNA合成时间较长,特称为减数分裂前DNA合成,,合成后立即进入减数分裂, G2期很短或没有。

细胞生物学笔记-第三章细胞生物学研究方法

第三章细胞生物学研究方法 如何学习细胞生物学? ?抽象思维与动态观点 ?结构与功能统一的观点 ?同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 ?细胞生物学的主要内容: 结构与功能(动态特征); 细胞的生命活动; ?实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室 ——What we know//How we know. 第三章细胞生物学研究方法 细胞形态结构的观察方法 细胞组分的分析方法 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 第一节细胞形态结构的观察方法 光学显微镜技术(light microscopy)

电子显微镜技术(Electro microscopy) 扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope) 扫描遂道显微镜(scanning tunneling microscope ) 第二节细胞组分的分析方法 离心分离技术 细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 特异蛋白抗原的定位与定性 细胞内特异核酸的定位与定性 放射自显影技术 定量细胞化学分析技术 第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术 细胞的培养 细胞工程 一、光学显微镜技术(light microscopy) 普通复式光学显微镜技术 荧光显微镜技术(Fluorescence Microscopy)

激光共焦扫描显微镜技术(Laser Confocal Microscopy) 相差显微镜(phase-contrast microscope) 微分干涉显微镜 (differential interference contrast microscope, DIC) 录像增差显微镜技术(video-enhance microscopy) 二、电子显微镜技术 电子显微镜的基本知识 电镜与光镜的比较 电镜与光镜光路图比较 电子显微镜的基本构造 主要电镜制样技术 负染色技术 冰冻蚀刻技术 超薄切片技术 电镜三维重构技术 扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM) SPM(Scanning probe microscope) 三、扫描遂道显微镜 Scanning Probe Microscope,SPM (80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器) 包括:STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理:扫描探针与样品接触或达到很近距离时,即产生彼此间相互作用力,如 量子力学中的隧道效应(隧道电流)、原子间作用力、磁力、摩擦力等, 并在计算机显示出来,从而反映出样品表面形貌信息、电

医学细胞生物学期末复习资料

医学细胞生物学期末复习资料 第一章绪论 一、A型题 1. 世界上第一个在显微镜下看到活细胞的人是 A. Robert Hooke B、Leeuwenhoek C、Mendel D、Golgi E、Brown 2. 生命活动的基本结构和功能单位是 A、细胞核 B、细胞膜 C、细胞器 D、细胞质 E、细胞 3. 被誉为十九世纪自然科学三大发现之一的是 A、中心法则 B、基因学说 C、半保留复制 D、细胞学说 E、DNA双螺旋结构模型 4. 细胞学说的提出者是 A、Robert Hooke和Leeuwenhoek; B、Crick和Watson; C、Schleiden和Schwann; D、Sichold和Virchow; E、以上都不是 二、X型题 1. 当今细胞生物学的发展热点集中在_______等方面 A、细胞信号转导 B、细胞增殖及细胞周期的调控 C、细胞的生长及分化 D、干细胞及其应用 E、细胞的衰老及死亡 2. ______促使细胞学发展为分子细胞生物学 A、细胞显微结构的研究 B、细胞超微结构的研究 C、细胞工程学的发展 D、分子生物学的发展 E、克隆技术的发展 三、判断题 1. 细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。 2. 细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。 3. 细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。 4. 英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。 5. 细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。 四、填空题 ?细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。?1838年,施莱登和施旺提出了细胞学说,认为细胞? ?是一切动植物的基本单位。 ?1858年德国病理学家魏尔肖提出一切细胞只能来自原来的细胞的观点,通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。 第二章细胞的起源及进化 一、A型题 1. 由非细胞原始生命演化为细胞生物的转变中首先出现的是 A、细胞膜; B、细胞核; C、细胞器; D、核仁; E、内质网 2. 在分类学上,病毒属于 A、原核细胞 B、真核细胞 C、多种细胞生物 D、共生生物 E、非细胞结构生物 3. 目前发现的最小的细胞是 A、细菌 B、双线菌 C、支原体 D、绿藻 E、立克次氏体 4. 原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是 A、中心体; B、线粒体; C、核糖体; D、高尔基复合体; E、溶酶体 5. 一个原核细胞的染色体含有 A、一条DNA并及RNA、组蛋白结合在一起; B、一条DNA及组蛋白结合在一起; C、一条DNA不及RNA、组蛋白结合在一起; D、一条以上裸露的DNA; E、一条以上裸露的DNA及RNA结合在一起 6. 关于真核细胞,下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核; B、体积一般比原核细胞大; C、有多条DNA分子并及组蛋白结合构成染色质; D、遗传信息的转录及翻译同时进行; E、膜性细胞器发达 7. 下面那种生物体属于真核细胞 A、酵母 B、蓝藻 C、病毒 D、类病毒 E、支原体 8. 下列哪种细胞属于原核生物 A、精子细胞 B、红细胞 C、细菌细胞 D、裂殖酵母 E、绿藻 9. 原核细胞的mRNA转录及蛋白质翻译 A、同时进行; B、均在细胞核中进行; C、分别在细胞核和细胞质中进行;

细胞生物学之笔记--第10章 细胞连接与细胞黏附题库

第十章细胞连接与细胞黏附[分布!结构!功能!] 第一节细胞连接 细胞连接cell junction:人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外,各种组织的细胞之间按一定的排列方式,在相邻细胞表面形成各种连接结构,以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性,这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。 一、紧密连接tight junction 封闭连接(occluding junction)的唯一一种。 ?分布:广泛分布在各种上皮细胞,如消化道上皮、膀胱上皮、曲细精管生精上皮的支持 细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端区域、脑毛细血管内皮细胞之间等 ?特征:“焊接线(嵴线)”两个相邻细胞质膜以断续的点状结构连在一起。非点接触处有 10-15nm的细胞间隙。“封闭索sealing strand”由跨膜蛋白颗粒形成,交错形成网状,环绕在每个上皮细胞的顶部,连接相邻细胞,封闭细胞间隙,防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧。 ?参与蛋白:40+种,主要是穿膜蛋白和胞质外周蛋白。穿膜蛋白中有两类已确定,闭合蛋白 &密封蛋白。 闭合蛋白Occludin 65kD 4次穿膜蛋白 自己识别自己C端与N端均伸向细胞质 密封蛋白Claudin 20~27kD 肾小管上皮Mg2+ ?功能:①封闭上皮细胞的间隙,形成一道与外界隔离的封闭带,防止细胞外物质无选择地 通过细胞间隙进入组织,或组织中的物质回流入腔中,保证组织内环境的稳定。②形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障,从而维持上皮细胞的极性。 二、锚定连接anchoring junction ?定义:一类由细胞骨架纤维参与、存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构 ?主要作用:形成能够抵抗机械张丽的牢固粘合 ?主要功能:参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动&发育、分化等过程 ?分布:广泛分布在动物各种组织中,尤其需要承受机械力的组织(eg.上皮、心肌、子宫颈)?蛋白:①细胞内锚定蛋白intracellular anchor protein 在细胞质面与特定的细胞骨架成分(肌动蛋白丝或中间纤维)相连,另一侧与穿膜黏着蛋白连接。②穿膜黏着蛋白transmembrane adhesion protein,是一类细胞黏附分子,其胞内部分与胞内锚定蛋白相连,胞外部分与相连细胞特异 ?分类: (一)黏着连接adhering junction是由肌动蛋白丝参与的锚定连接 1.黏着带adhesion belt ?定义:位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞之间形成的一个连续的带装结构 ?蛋白:钙黏着蛋白cadherin。是Ca2+依赖性黏附分子。在质膜中形成同源二聚体。 ?胞内侧的锚定蛋白:α、β、γ连环蛋白(catenins),α-辅肌动蛋白(actinin)、纽蛋白(vinculin) 等,锚定肌动蛋白纤维 ?作用:维持细胞形态和组织器官完整性。特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张 力的牢固粘合。动物胚胎发育使上皮内陷形成管状、泡状器官原基,对形态发生起重要作用

细胞生物学考研复习笔记

细胞生物学考研复习笔记 ------------翟中和第一章绪论 第二章细胞基本知识概要 第三章细胞生物学研究方法 第四章细胞质膜与细胞表面 第五章物质的跨膜运输与信号传递 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome) 第九章核糖体(ribosome) 第十章细胞骨架(Cytoskeleton) 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 第十三章细胞衰老与凋亡

第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系,而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位,有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细 胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动: 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化

医学细胞生物学试题及答案大全01

细胞生物学习题及答案 第一章 名词解释: 医学细胞生物学: 是指用细胞生物学的原理和方法研究人体细胞的结构、功能、生命活动规律及其疾病关系的科学。 细胞学说: 是指Schleiden和Schwann提出的:所有都生物体由细胞构成。细胞是生命体结构和功能的 简答题: 比较真核细胞与原核细胞的异同 原核细胞 细胞壁有,主要成分肽聚糖 细胞膜有 细胞器 核糖体70S(50S+30S) 染色体单个DNA组成(环状) 运动简单原纤维和鞭毛 有 转录在细胞核内 翻译在细胞质内 有丝分裂,减数分裂 分子量可达到上万或更多的 螺旋结构。其主要特点是:DNA分子的碱基均位于双链的内侧,通过氢键相连,且遵循碱基互补配对原则。 蛋白质二级结构: 在一级结构的基础上,通过氢键在氨基酸残基之间的对应点连接,使蛋白质结构发生曲折的结构。有三种类型:a螺旋结构:肽链以右手螺旋盘绕成空心的筒状构象。b折叠片层:一条肽链回折而成的平行排列构象。三股螺旋:是胶原的特有构象,由原胶原的三条多肽链共同铰接而成。 第五章1-5节

名词解释 单位膜:细胞膜在光镜下呈三层式结构,内外两层为密度高的暗线,中间层为密度低的亮线,这种“两暗一明”的结构为单位膜。 液态镶嵌模型: 1.细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 2.磷脂分子脂双层以疏水的尾部相对,极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。 3.蛋白质或镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层,体现了蛋白质分布的不对称性。 该模型强调了膜的流动性和不对称性。 被动运输: 物质顺浓度梯度运输, 主动运输: 物质逆浓度梯度运输, 能量,分为离子泵、伴随运输(协同运输)。 易化扩散: 进出细胞, 通过膜囊 运输 具有选 Na-K ATP酶,具有载体和酶的活性。由a.b 两个大小亚单位组成,大的a亚单位为该酶的催化部分,其细胞质端有ATP和Na+的结合位点,外端有K+和乌本苷的结合位点,通过反复磷酸化和去磷酸化进行活动。该酶在Na+、K+、Mg2+同时存在的情况下才能被激活,催化水解A TP,为Na+、K+的对向运输提供能量。 简答题 1、简述细胞膜液态(流动)镶嵌模型的分子结构及特性。 细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 蛋白质镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层,具有分布的不对称性。 磷脂分子脂双层的疏水尾部相对,其极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。

关于医学细胞生物学笔记

第四章、细胞生物学的研究技术 (简单了解,考试题目较简单) 一显微镜 1普通显微镜(light microscope): 主要用于染色标本的观察 2相差显微镜(phase contrast microscope): 用于观察培养的活细胞(无色的细胞) 倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动 3微分干涉差显微镜(DIC显微镜):适用于活细胞之类的无色透明标本的观察,广泛应用于各 种细胞工程中的显微操作 4暗视野显微镜:适用于无色透明标本的观察(活细胞),但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜:荧光检测、细胞结构的三维重建;、微操作、定点破坏培养物中的 某些细胞,实现对某些特定细胞的保留 6荧光显微镜:检测细胞表面或内部特定的抗原 二.亚显微结构的观察 1电子显微镜(electron microscope):透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构;扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构;高压电镜2扫描探针显微镜:扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三.细胞的分离与培养 (1)细胞的分离:利用物理性质不同(沉降和离心);利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同;利用抗体特异性结合的特性;采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞,然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来(悬液:用蛋白质水解酶处理组织块,并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+,再通过轻微振荡使组织解散)

(2)细胞的培养(cell culture):从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养,使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法,分为原代培养和传代培养 细胞在体外生长的条件:培养基;支持物;其他(CO2浓度、适宜的温度、PH)A原代培养:由起始实验材料所进行的细胞培养 B对已有的细胞(原代培养所得的培养物或已有的培养物)进行继续培养 C细胞系:通过原代培养所得的细胞培养物(可以含有原代培养所用的起始实验材料的 所含细胞) D细胞株(cell strain):由单一类型的细胞所组成的细胞系 四.细胞融合(cell fusion):是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞(基因型相同的细胞形成融合称为同核融合,基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合);细胞融合的方法:生物诱导法,化学诱导法,物理诱导法 五.细胞连接(cell junction): A封闭连接occluding junction(又称紧密连接tight junction) B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接(隔状连接、黏合带、黏合斑);中 间丝相连的锚定连接(桥粒、半桥粒) C通讯连接:间隙连接、化学突触、胞间连丝 ★第五章、细胞膜及其表面 (重点内容)、 第一节、细胞膜的分子结构和特性 (一)膜的化学组成 (1)膜脂

分子细胞生物学心得

心得 在得知要进行分子细胞生物学的学习之初,我从很多渠道都了解到这是一门难度不低的课程。每次上课,教室基本都坐满了人,足以看出同学们对这门课的重视程度。在老师的讲述下,我逐渐了解到分子细胞生物学是一门研究细胞内细胞器功能以及如何发挥作用的学科。学习的过程中注重记忆和理解。 进行了一段时间的学习后,发现分子细胞生物学的许多基础知识在高中生物和大学里的生物化学里都有涉及。比如细胞组织的基本结构、细胞器的作用等。渐渐,我走入了分子细胞生物学的大门,对细胞活动有了一些基本的概念。明白这门课程的目的是为了让我们掌握正常细胞形态,细胞运行规律等知识,为进一步学习药理学等课程打好基础。 不得不提老师把学习中的重点明确的很好,便于课下去有趋向性地复习。讲到一些难点的时候,老师甚至还亲自板书引领着我们去了解整个细胞生理过程。PPT上的一些动态的图片,也对理解一些复杂的过程有很大的帮助。比如在讲骨骼肌细胞收缩时,通过直观的感受图片上离子的运动,给我留下了十分深刻的印象。 通过一学期的学习,我学到了很多新的知识。分子细胞生物学作为一门新兴学科,有着很大的科研前景。我觉得学习分子细胞生物学培养了我的分子细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。 在分子细胞生物学这门课程的学习方法上,一定要复习,当天讲过的内容如果不及时看一看复习,下次再上课的时候再继续回忆的时候就很痛苦,这一点我是深有体会。我也观察了很多其他的同学。首先老师不要求我们记很多笔记,说他讲的都是书上有的,我们只要上课好好听就可以了。但一些总结之类的笔记,我认为我们同学还是有必要做的,老师有时候PPT上也会有一些总结。做总结,可以把零散的知识系统化,规范化。很多好学的同学还会用各种颜色的记号笔画出书上的重难点,便于复习。当然,有些记忆力特别好的同学,上课听一听后就能基本掌握知识,真是羡慕的很。对大多数同学来说,课后的总结复习都是非常必要的。老师要求自学的部分,也要认真看一看,毕竟也会涉及少量考点,所以更要分配好时间。 对于考试的想法,现在大概知道有名词解释、填空题、问答题等题型。感觉前两者的掌握是相通的。老实说,我自己比较懒,从网上下了每一章的名词解释的总结,复习的时候看一看,按理说,自己总结的话,会对书本的掌握更上一个层次。问答题主要就是理解掌握老师强调的一些重点细胞胜利活动过程机制概念等。这就需要我们在平时的学习中就多多留心。才能在考试中拿到理想的成绩,才能不辜负老师的辛勤付出。

医用细胞生物学 期末复习

《医用细胞生物学》期末复习 ?绪论(P1—3) 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:①细胞的形态结构和化学组成;②细胞和细胞器的功能;③细 胞的增殖和分化;④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 ?细胞生物学的研究方法(P6—9) 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0.2μm,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:①光学放大系统,为两组玻璃透镜:目镜和物镜;②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;③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? ①普通光学显微镜;②荧光显微镜;③相差显微镜;④微分干涉显微镜;⑤激光扫描共焦显微镜。 ?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。 ?细胞的分子基础(P41—52) 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

细胞生物学试卷(含问题详解及笔记)

1. 哪一年美国人S. Cohen和H. Boyer将外源基因拼接在质粒中,并在大肠杆菌中表达,从而揭开基因工程的序幕。 A.1970 B.1971 C.1972 D.1973 2. DNA双螺旋模型是J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年美国人提出的 A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 3. 以下哪些是当代细胞生物学研究的热点 A.细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 F.核型与带型 4. 减数分裂是谁发现的 A.O. Hertwig B.E. van Beneden C.W. Flemming D.E. Strasburger 5. 第一台复式显微镜是谁发明的。 A.詹森父子J.Janssen和Z.Janssen B.虎克R. Hook C.列文虎克A. van Leeuwenhoek D.庇尼西G. Binnig 6. 以下谁没有参与细胞学说的提出 A.斯莱登M. J. Schleiden B.斯旺T. Schwann C.普金叶J. E. Pukinye D.维尔肖R. Virchow 7. 哪一年德国人M. Knoll和E. A. F. Ruska发明电子显微镜 A.1941 B.1838 C.1951 D.1932 8. 细胞生物学 A.是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学 B.包括显微、超微、分子等三个层次的研究 C.一门高度综合的学科,从细胞的角度认识生命的奥秘 D.1838/39年细胞学说提出,标志着细胞生物学的诞生 9. 第一个看到细胞的人是 A.克R. Hook

细胞生物学 翟中和版 总结笔记第七章

Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类:细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 (1)含义:在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质 主要含有: (1)与代谢有关的许多酶 (2)与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构

细胞质基质是一个高度有序的体系,细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中,多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合,或与生物膜结合,从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系,蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在,与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 (1)蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上,通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成,并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中,也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

(2)锚定细胞质骨架 (3)蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化(防止水解) 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解,依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白

热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法:电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 (一)内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网:扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能:合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网:分支管状,小

1997-2016年武汉大学661细胞生物学考研真题及答案解析-汇编

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《医学细胞生物学》期末考试试卷附答案

《医学细胞生物学》期末考试试卷附答案 一、单选(共25小题,每小题2分,共50分) 1.生命活动的基本结构单位和功能单位是() A.细胞核 B.细胞膜 C.细胞器 D.细胞质 E.细胞 2.DNA双螺旋模型是美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年提出的() A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 E.1955 3.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述,哪项有误() A. 原核细胞有细胞壁,真核细胞没有 B. 原核细胞无完整细胞核,真核细胞有 C. 原核细胞和真核细胞均有核糖体 D. 原核细胞无细胞骨架,真核细胞有 E. 原核细胞无内膜系统,真核细胞有 4. 下列有关原核细胞的描述那项有误() A. 原核细胞无内膜系统 B. 原核细胞无细胞骨架 C. 原核细胞无核糖体 D. 原核细胞无细胞核 E. 原核细胞有单条染色体 5. 以下有关蛋白质的描述,哪项不正确() A. 蛋白质是生命的物质基础 B. 蛋白质的一级结构是指特异的氨基酸排列顺序 C. 蛋白质的二级结构主要有两种形式 D. 蛋白质的空间结构是指蛋白质的三、四级结构 E. 按不同功能,蛋白质可分为结构蛋白和调节蛋白 6.蛋白质结构的基本单位是() A.脂肪酸 B.戊糖 C.核苷酸 D.磷酸 E.氨基酸 7. 跨膜蛋白属于() A. 整合蛋白(integral protein) B. 外周蛋白(peripheral protein) C. 脂锚定蛋白(lipid-anchored protein) D. 整合蛋白或外周蛋白 E. 运输蛋白 8.下列哪种结构不是单位膜() A. 细胞膜 B.内质网膜 C.糖被 D.核膜外层 E.线粒体外膜 9.下列哪种物种不是第二信号() A、cAMP B、cGMP C、AC D、NO E、Ca2+ 10.受体的化学成分及存在部位分别是:() A、多为糖蛋白,细胞膜或细胞核内 B、多为糖蛋白、细胞膜或细胞质内 C、多为糖蛋白,只存在于细胞质中 D、多为糖蛋白,只存在于细胞膜上 E、多为糖蛋白,只存在于核内 11. 矽肺与哪一种细胞器有关()

细胞生物学之笔记--第5章

第五章细胞的内膜系统与囊泡转运 第一节内质网 #内质网膜的蛋白分析, 表明膜中含有酶至少30多种,分三种类型 ①与解毒相关的酶系氧化反应电子传递酶系 ②与脂类物质代谢功能相关eg 脂肪酸CoA连接酶 ③与碳水化合物代谢功能相关葡萄糖-6磷酸酶(内质网的主要标志酶) 内质蛋白(reticulo-plasmin) #内质网的形态结构 ①膜性三维管网结构系统,基本“结构单位”-小管(ER tubular)、小泡(ER vesicle)扁囊(ER lamina)平均厚度5~6nm ②内质网向内与核膜沟通,向外与高尔基体、溶酶体等转换成分 ③同一组织细胞中,内质网的数量和结构的复杂程度往往与细胞的发育程度成正相关 #内质网的基本类型 根据电镜观察,内质网分为粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, RER) 和滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum, SER) ①糙面内质网表面有核糖体附着 多呈扁平囊状,参与分泌型蛋白质和多种膜蛋白的合成、加工和转运 分泌肽类激素和蛋白的细胞中,RER高度发达;肿瘤细胞、未分化细胞则很少 ②光面内质网是呈表面光滑的管泡样网状形态结构 滑面内质网与粗面内质网相通,是多功能细胞器;在不同细胞或不同生理期,结构分布和发达程度差别很大 ※有的细胞以RER为主,有的以SER为主,随着生理状态改变,两者可以互相转换 ③某些特殊的组织细胞中存在内质网的衍生结构 髓样体(myeloid body)见于视网膜色素上皮细胞 孔环状片层体(annulate lamellae)出现于生殖细胞、快速增值细胞、某些哺乳动物的神经元和松果体细胞及一些癌细胞

20042005学年第一学期医学细胞生物学期末试题b卷

-学年第一学期医学细胞生物学期末试题B卷 (级临床医学\基础医学\法医\预防医学\留学生) 姓名专业学号成绩 *所有试题请答在答卷上,答在试卷上无效 一、型选择题(以下每题只有一个正确答案,请将答案填写在答卷纸上) 每题分,共分 一、型题 、一分子碱基和一分子戊糖和一分子磷酸组成一分子 . . . . . 、两条互补的链能形成双链结构是依靠 .肽键 .氢键 .二硫键 .疏水键 .盐键 、油镜使用的油为 .汽油 .煤油 .石蜡油 .松节油 .香柏油 、培养原代细胞时,下列哪项是正确的: .组织块剪下后要用酒精清洗以防细菌污染 .吸管取用培养液后要再次过火以防污染 .全部过程可以只使用一根吸管以简化操作 .剪刀使用时放在火焰上方“过火”时间不能太长,以防金属退火 .组织块移入培养瓶后要立刻浸入培养液中以防细胞因缺乏营养而死亡、实验中分离细胞核所用的是 .超速离心法 .密度梯度离心法 .差速离心法 .密度梯度平衡离心法 .浮集法 、两个或两个以上细胞合并形成一个细胞的过程叫 .细胞融合

.细胞吞噬 .细胞识别 .细胞分化 、实验中显示微丝的染料是: .台盼蓝 .考马斯亮兰 .伊红 .染液 .甲基绿 、在电镜下观察生物膜结构可见 .三层深色致密层 .三层浅色疏松层 .两层深色致密层和中间一层浅色疏松层.两层浅色疏松层和中间一层深色致密层.上面两层浅色疏松层和下面一层深色致密层、决定血型抗原的化学成分是 .蛋白质 .寡糖链 .核苷酸 .胆固醇 .磷脂 、肌细胞中钙离子的释放与下列哪种结构有关. . . . . 、高尔基复合体的小泡来自于 .高尔基复合体反侧 .内质网 .细胞核 .高尔基复合体顺侧 .细胞膜 、下列细胞器中由两层单位膜围成的是 .高尔基复合体 .溶酶体 .线粒体 .微体 .以上都不是 、溶酶体不具有的功能是 .细胞外物质的消化 .细胞内物质的消化 .细胞的免疫

细胞生物学(翟中和完美版)笔记

细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容; 2 了解本学科的来龙去脉(发展史及发展前景); 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学(Cytology):是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学(Cell Biology):运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法,从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题(“膜学”)。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径(“再教育细胞”)。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。(细胞全能性) 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一,而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就(培育新品种,单克隆抗体等),所谓21世纪是生物学时代,将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系; 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控; 3 .细胞信号转导的研究; 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期(1665—1875),是以形态描述为主的生物科学时期; 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪(1875—1900),主要是实验细胞学时期; 3. 实验细胞学时期(1900—1953); 4. 分子细胞学时期(1953至今)。

医学细胞生物学大题总结要点

医学细胞生物学复习资料 第一章 1、细胞学与细胞生物学有何不同? 细胞学是在光学显微镜水平,研究细胞的化学组成、形态结构及功能的学科,其研究对象是某个细胞、细胞器、生物大分子或某个生命活动的现象;细胞生物学是应用现代物理、化学技术和分子生物学方法,从细胞整体、显微、亚显微和分子等水平上研究细胞结构、功能及生命活动规律的学科,其研究对象是质膜、细胞质、细胞核的结构、功能及其相互关系,细胞总体和动态的功能活动以及这些相互关系和功能活动的分子基础。 2、细胞生物学与医学有何关系?以学生为何要学习细胞生物学? (1)细胞生物学在细胞分化、细胞凋亡、癌基因等方面的研究,使人们对疾病病因、病理、及发病机制有了全新的认识;以细胞生物学的原理、方法探究疾病的病因、诊断、治疗是医学研究的重要手段。(2)作为医学生,学习细胞生物学的基本理论,掌握细胞生物学研究的基本技能,将为学习其他基础医学和临床医学课程打下坚实的基础。 第二章 1、为什么说细胞的各种生命活动现象的研究要从显微、亚显微、分子3个水平进行? 细胞的直径大多为10~20微米,相当于人眼睛的分辨率的五分之一,况且细胞内还有精细复杂的内部结构和生理活动,所以研究细胞的各种生命活动现象必须借助仪器设备和相关的实验方法从而从显微、亚显微、分子3个水平进行。 2、光学显微镜技术与电子显微镜技术有哪些不同?二者为什么不能相互替代? (1)组成结构:光学显微镜由三部分组成:照明系统,光学放大系统,机械系统 电子显微镜由五部分组成:电子照明系统,电子透镜成像系统,真空系统,记录系统,电源系统。 分辨率:光学显微镜为0.2微米,电子显微镜为0.2纳米 所能观察到的细胞结构:显微结构;亚显微结构 (2)电子显微镜大大提高了显微镜的分辨率,观察到的亚显微结构是超出光学显微镜分辨水平的细胞结构,有力促进了细胞生物学的发展。 3、细胞培养的过程及注意事项有哪些?为什么说体外培养方法是生物医药领域不可或缺的技术? 过程:准备,取材,培养 注意事项:实验材料要新鲜;无菌操作;注意酶的浓度和控制消化时间;培养液的选择 第三章 1、为什么说细胞是生命活动的基本单位? 自然界的生物都是有细胞构成的,除病毒外,基本结构都是相似的。简单的低等生物仅有单细胞组成,高等动物由执行各种功能的细胞群构成,各种细胞分工合作,共同实现生物体完整的生命活动。因此细胞是生命活动的基本单位。 2、分析比较原核细胞与真核细胞的联系与区别。 区别见P25表3-2 联系:原核细胞与真核细胞均有脂双层和蛋白质构成的质膜,遗传物质均为DNA,都利用核糖体进行蛋白质合成,都能独立进行生命活动。 4.简述原生质中主要成分的结构及功能 主要成分可分为小分子物质和大分子物质两类。小分子物质由无机物(水和无机盐)和有机小分子(单糖、脂肪酸、核苷酸和氨基酸等)组成;大分子物质由核算、蛋白质、脂类和多糖等。 小分子是组成大分子的基本机构单位,不仅是分子大笑和结构的变化,更赋予了大分子与小分子的生物学特性。大分子能完成细胞的各种复杂的功能,如:组装细胞成分,催化化学反应,产生运输以及储存,传输和表达遗传物质。

医学细胞生物学试题及答案(二)

医学细胞生物学课后习题 第一章细胞生物学与医学 一、名词解释 1. 细胞生物学 (cell biology: 2. 医学细胞生物学 (medical cell biology: 二、问答题 1. 简述细胞生物学的主要研究内容。 2. 如何理解细胞的“时空”特性? 3. 细胞学说是怎样形成的?主要包括哪些内容? 第二章细胞的起源与进化 一、名词解释 病毒 (virus:原核细胞 (prokaryotic cell:真核细胞 (eukaryotic cell:拟核 (nucleoid:质粒 (plasmid 二、问答题 2.试比较真核细胞和原核细胞的异同点。 第三章细胞的基本结构 一、名词解释 细胞体积守恒定律 二、问答题 2. 比较真核细胞的显微结构和亚显微结构。 3. 细胞的生命现象表现在哪些方面? 第五章细胞膜及其表面

一、名词解释 1. 生物膜(biological membrane 2. 脂质体(liposome 3. 糖脂(glycolipid 和糖蛋白(glycoprotein 4. 内在蛋白质(integral protein 和周边蛋白质(peripheral protein 6. 细胞表面(cell surface 8. 糖萼 (glycocalyx 9. 细胞连接 (cell junction 11. 穿膜运输(transmembrane transport 和膜泡运输 (transport by vesicle formation 12. 胞吞作用(endocytosis 、胞饮作用(pinocytosis 和胞吐作用(exocytosis 13. 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL 14. 受体(receptor 和配体(ligand 1 5. 细胞识别(cell recognition 1 6. G 蛋白受体 (G receptor和 G 蛋白(G protein 1 7. 信号转导(signal transduction 1 8. 第一信使和第二信使 二、问答题 1. 组成细胞膜的化学物质主要有哪些?它们的功能和关系如何? 2. 哪些发现促成细胞膜液态镶嵌模型的提出? 3. 试比较细胞单位膜、液态镶嵌、晶格镶嵌模型的优缺点。 5. 细胞膜的理化特性有哪些? 6. 封闭连接、桥粒连接和间隙连接的分布、结构和功能特点如何? 7. 试从类型、物质运输特点等方面比较载体蛋白和通道蛋白的异同。 8. 简述钠泵的结构和工作原理。 9. 举例说明单运输和协同运输。 10. 简述受体介导的胞吞作用。 11. 简述膜受体的结构、类型、生物学特性和生物学功能。 12. 细胞是如何识别的?细胞的识别有何生物学意义?

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