医学细胞生物学

考试党福利来了哦，细胞膜的生物学意义、化学组成、分子结构等知识还没有掌握好？赶紧来看看这份简单的总结吧，能让你清晰的认识这些基础知识哦，再结合课本的知识，就更快更好的复习这一章内容啦。

细胞膜（表面）

• 细胞膜
  • 化学组成
    • 脂类（50%
      • 统称膜脂
        • 磷脂（主要
          • 分类
            • 鞘磷脂
            • 磷酸甘油酯
              • 磷脂酰胆碱
              • 磷脂酰乙醇胺
              • 磷脂酰丝氨酸
              • 磷脂酰肌醇
          • 兼性分子
            • 极性头部
            • 非极性尾部基团
          • 膜的流动性
          • 可以做成脂质体，递送药物（核酸、小分子etc.
        • 胆固醇
          • 平面窄环结构
          • 不能自由转动
            • 膜的刚性
        • 糖脂（没有上面两者多
          • 与鞘磷脂相似，也是鞘氨醇的衍生物
        • 构成支架、很多酶活性依赖其存在
    • 蛋白质（40%
      • 膜蛋白（差异大
        • 类型
          • 内在蛋白（整合蛋白
            • 跨膜，脂双层内部
            • 单次/多次穿膜
          • 外在蛋白（周边蛋白
            • 水溶
            • 内外表面
            • 非共价结合在镶嵌蛋白上
            • 可用高盐溶液除去
          • 脂锚定蛋白（脂连接蛋白
            • 内外表面
            • 共价结合脂分子
            • 有些水解下来可以作为胞间细胞因子
        • 功能
          • 维持细胞的形态（机械支持）
          • 物质运输
          • 能量转换
          • 信息传递
          • 免疫
          • 癌变
    • 糖类（1%—10%
      • 膜中含有的糖类
      • 功能
        • 细胞识别
        • 信息传递
        • 免疫
        • 癌变
      • 细胞被（糖萼
    • 与功能相关
  • 分子结构
    • 片层结构模型
      • 球形蛋白质分子附着在脂双层的两侧表面
      • 脂双层
      • 蛋白质-磷脂-蛋白质三层夹板式结构
    • 单位膜模型
      • 忽略了动态变化
    • 液态镶嵌模型
      • 流动脂双分子层构成膜的连续主体
      • 膜蛋白镶嵌其中
      • 动态的、不对称的具有流动性的结构
    • 晶格镶嵌模型
      • 局部流动性
    • 板块镶嵌模型
      • 不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构
    • 脂筏模型
      • 脂质分布不均匀
        • 脂筏（富含胆固醇和鞘磷脂的微区，较厚，特定蛋白
      • 脂筏与小窝蛋白结合形成小窝（胞吞过程及信号转导
  • 理化特性
    • 不对称性
      • 脂质双分子层的不对称性
        • 非胞质侧
          • 含胆碱磷脂分子
          • 糖脂
        • 胞质侧
          • 末端含有氨基的磷脂分子
      • 膜蛋白的不对称性
        • 冰冻蚀刻复型术
        • 低聚糖残基均位于非胞质侧
    • 流动性
      • 侧向扩散
      • 旋转运动
      • 弯曲运动/摆动
      • 翻转运动（难度较大
      • 影响因素
        • 饱和程度
        • 长度
        • 胆固醇
        • 卵磷脂/鞘磷脂（粘度大
        • 遗传理化药物pH等等
      • 光致漂白荧光恢复法
      • 细胞融合
  • 功能
    • 稳定内环境
    • 物质运输
    • 信号转导
    • 酶促反应
    • 细胞连接
    • 表面特化结构（各种毛
  • 膜骨架与细胞表面的特化结构
    • 膜骨架
      • 质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构
      • 维持质膜形状、协助完成生理功能
    • 鞭毛、纤毛、变形足、微绒毛
• 细胞膜异常与疾病
  • 膜骨架异常与溶血性贫血
    • 镰刀型红细胞贫血症
  • 膜转运系统与疾病
    • 胱氨酸尿症
  • 膜受体异常与疾病
    • 家族性高胆固醇血症
    • 肌无力症与乙酰胆碱重症肌无力
• 物质跨膜运输
  • 被动运输
    • 简单扩散
    • 协助扩散
      • 载体蛋白
        • 类似物竞争性抑制
        • 可被抑制剂非竞争性结合，pH依赖
        • 介导被动运输和主动运输
      • 通道蛋白（更快
        • 膜电位变化
          • 电压门
        • 化学信号
          • 配体门
        • 压力刺激
          • 压力激活
        • 水通道
  • 主动运输
    • 直接ATP
      • 钠钾泵
      • 钙泵和质子泵
      • ABC转运器（ABC超家族
        • 真核细胞中是多药抗性蛋白（MDR
          • 耐药性（排除药物
    • 间接供能
      • 协同运输
        • 共运输
          • 肠上皮细胞
        • 对向运输
          • 钠氢对向运输
      • 钠钾泵或质子泵与载体蛋白协同作用
  • 胞吞作用与胞吐作用
    • 胞吞作用
      • 胞饮作用
        • 液体、细微颗粒物质
      • 吞噬作用
        • 微生物，死细胞，细胞碎片
      • 受体介导胞吞作用
        • 膜受体参与
        • 特异性：某些大分子和颗粒性物质
          • 受体介导的LDL胞吞作用
        • 由网格蛋白包被的囊泡
          • 3重链3轻链：形成笼状
        • 衔接蛋白
        • 动力素
    • 胞吐作用
      • 组成型的外排途径
        • 质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）
      • 调节型的外排途径
        • 分泌性蛋白（储存——刺激——释放）
      • 靶细胞器的特定锚定与融合
        • SNAREs
          • 介导运输小泡特异性停泊和融合
        • Rabs
          • 运输小泡靠近靶膜

细胞内膜系统(Endomembrane system)

• 概述
  • 相对于质膜而言
    • 功能结构密切关联的
      • 膜性细胞器
  • 真核特有
  • 起源
  • 生物学意义
    • 区室化效应
• 内质网（Endoplasmic reticulum）
  • 形态
    • 层叠、管状泡状
  • 基本类型
    • 光面
      • 功能
        • 糖原、脂质
        • 解毒
        • Ca
        • 胃液、胆汁
    • 粗面
      • 层层叠叠、扁囊状
      • 功能
        • 蛋白质合成、装配、折叠
        • 蛋白质糖基化、胞内运输
      • 附着核糖体
      • 信号肽假说
    • 特殊类型
      • 微粒体
      • 肌质网
  • 特点
    • 主要成分
      • 脂类和蛋白质
    • 以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志的诸多酶系
    • 网质蛋白
      • 简称KDEL/HDEL的4氨基酸序列驻留信号
      • 留在内质网腔内
  • 疾病
    • ER应激
      • 错误折叠引起的内质网紊乱
• 高尔基复合体（Golgi apparatus）
  • 极性
    • 顺面膜囊区
    • 反面膜囊区
    • 功能上的极性
  • 模型
    • 膜泡运输模型
    • 膜囊成熟模型
  • 功能
    • 糖蛋白合成
      • N连接糖基进一步修饰
      • O连接糖基化
    • 脂类代谢
      • 鞘磷脂和糖苷脂
    • 大分子加工转运分选的枢纽
      • TGN区
        • 溶酶体酶的包装与分选途径
        • 可调节性分泌
        • 组成型分泌
      • 脉冲标记实验
    • 加工蛋白质形成成熟蛋白
  • 功能失常与疾病
• 囊泡与囊泡转运(Vesicle and vesicular transport）
  • 途径
    • 后翻译转运途径
    • 共翻译转运途径
  • 类型
    • 蛋白质的跨膜转运
    • 囊泡转运
    • 选择性的门控转运
    • 细胞质基质中蛋白质的转运
  • 实验手段
    • PPT上康一康
  • 囊泡
    • 主动的自我装配
    • 细胞器膜
    • 类型
      • 具体的功能及分布描述
      • 网格蛋白有被囊泡（Clathrin-coated vesicle）
        • 自组装
        • 动力蛋白(Dynamin)
      • COPI 有被囊泡（COP I-coated vesicle)
      • COPII有被囊泡（COP II-coated vesicle)
    • 细胞内吞途径
    • 运输
      • 微管
      • Dynein
      • Kinesin
  • Rab蛋白与SNARE假说
  • 病毒感染
• 过氧化物酶体（Peroxisome）
  • 所有动物细胞、植物细胞
  • 酶系
    • 氧化酶
    • 过氧化氢酶
  • 发生
    • ER
    • 细胞质基质
  • 功能
    • 氧化底物形成过氧化氢
    • 细胞氧张力的调节
    • 脂肪酸等高能分子物质的转化分解
  • 疾病
• 溶酶体（Lysosome)
  • 通道
    • 质子泵
    • Cl离子通道
  • 基本类型
    • 注意特征
    • 初级溶酶体
    • 次级溶酶体
      • 自噬溶酶体
      • 异噬溶酶体
    • 残余体
  • 分选
    • 依赖于M6P（Mannose 6-Phosphate）的分选途径
    • 不依赖于M6P的分选途径
  • 功能
    • 消化
    • 营养
    • 免疫防御
    • 激素调控
    • 个体发生与发育
  • 疾病

细胞骨架（cytoskeleton）

• 微管（Microtubule）
  • 核周围
  • 组成
    • 微管蛋白（tubulin）
      • αβ微管蛋白异二聚体
      • GTP结合位点
    • 微管相关蛋白（MAP）
      • 共同组成微管系统
      • 功能
  • 结构
    • 中空小管
    • 组装形式
      • 单管
      • 二联管
      • 三联管
    • 稳定性
  • 组装
    • αβ—异二聚体—原纤维—微管
    • 三个时期
    • 组装
      • 体内
        • 影响因素
          • 时间
          • 空间
            • MTOC
      • 体外
        • 特点
      • 动态调节
      • 影响因素
  • 功能
    • 形态
    • 物质运输
    • 细胞器位置
    • 运动
    • 分裂
    • 信号转导
• 中间纤维（Intermediate filament）
  • 整个细胞
  • 组成
  • 结构
  • 组装
    • 过程
    • 特点
    • 调控
• 微丝（Microfilament）
  • 质膜内侧
  • 组成
    • 肌动蛋白（actin）
  • 结构
  • 组装
    • 过程
    • 特点
    • 调控
      • 微丝结合蛋白
        • 成核因子
  • 功能
• 概述
  • 由不同蛋白质纤维交织而成、保持细胞形态结构和定向运动的立体动态网络体系
    • 真核细胞中
  • 划分
  • 特点
  • 功能
• 马达蛋白
  • 动力蛋白（dynein）
  • 驱动蛋白（kinesin）
  • 肌球蛋白（myosin）

细胞运动

• 形式
  • 位置移动
    • 鞭毛、纤毛摆动
      • 鞭毛
        • 长而少
      • 纤毛
        • 短而多
    • 阿米巴样运动
    • 褶皱运动
      • 成纤维细胞
    • 特点
      • 尺度相差大
        • 与细胞的需求相匹配
      • 非随机的
    • 调节
      • 接收信号
      • 传递信号
      • 细胞反应
  • 形状改变
    • 自身形态的变化
  • 胞内运动
• 机制
  • 马达蛋白
    • 驱动蛋白（正向）
    • 动力蛋白（负向）
    • 肌球蛋白（微丝）
      • ATPase
      • 结构相似
        • Motor Domain
        • 头部、尾部、颈部
  • 鞭毛纤毛
    • 二联管间滑动
    • 弯曲运动
  • 染色体分离
    • 两种机制都参与其中
  • 胞质分裂
    • 收缩环
  • 肌肉收缩
    • 粗肌丝
      • 肌球蛋白
    • 细肌丝
      • 肌动蛋白（主要）
      • 结合原肌球蛋白
      • 肌钙蛋白
    • 滑动丝模型
      • 粗肌丝与细肌丝之间相互滑动的结果
    • 微丝滑动观察实验
  • 成纤维细胞的运动
    • 片状伪足
      • 丝切蛋白
    • 粘着斑
    • 微丝滑动
• 病理
  • 纤毛不动症
    • 相邻微管蛋白之间动力蛋白缺失
  • 肿瘤侵袭
    • 形成自己的血管系统
    • EMT
      • 间充质细胞
    • MET
• 调控
  • 调节
    • G蛋白
      • Rho GTPase
    • 理化分子
      • 趋化作用
        • 趋化性
        • 趋触性
        • 趋硬性
    • Ca例子浓度梯度
    • 影响细胞骨架的药物
  • 分析测试方法
    • Wound healing assay
    • Time-lapse video microscopy
    • Transwell assay

细胞核

• 核膜
  • 包围细胞核的双层膜结构，是细胞核与细胞质之间的界膜
    • 不对称
  • 蛋白质和脂类
  • 区域化作用
  • 结构
    • 外核膜
    • 内核膜
    • 核周隙
    • 核孔复合物
      • 捕鱼笼式
      • 核质物质运输
        • 亲核蛋白
          • 核定位信号
        • 核输入受体
        • RanGTP酶
      • 蛋白质入核
      • 蛋白质出核
        • 出核素 (Exportin) 和RanGTP酶
    • 核纤层
      • 是紧贴核膜内层的纤维状蛋白网架结构，由核纤层蛋白（laminA/B/C)构成
      • 中间纤维
        • 解聚和重建
      • 功能
        • 参与核膜的解聚和重建
        • 结构支架
        • 维持染色质结构
        • 参与DNA复制
      • 早衰症
• 染色质和染色体
  • 染色质
    • 细胞核内能被碱性染料着色的物质，是间期细胞遗传物质存在的形式
    • 分类
      • 常染色质
        • 浅色、螺旋化低、可转录
      • 异染色质
        • 深色、靠近核膜、螺旋化高、不进行转录
          • 转录调控
  • 染色体
    • 有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质高度折叠、盘曲而凝缩成的条状或棒状结构
    • 构成
      • 一级结构
        • 核小体
          • H1锁住进出端，稳定核小体
      • 二级结构
        • 螺线管
          • 左手螺旋、每圈6个核小体
      • 高级结构
        • 多级折叠模型
        • 细胞骨架-放射环模型
          • 染色体袢环模型
      • 三级结构
        • 超螺线管
      • 四级结构
        • 染色单体
    • 结构
      • 着丝粒
        • 主缢痕
      • 动粒
      • 次缢痕
      • 随体
      • 一般同时出现
        • 位置数量稳定
      • 核仁组织区(NOR)
        • 位于有随体染色体的次缢痕部位
        • 含有rRNA基因
        • 与核仁的形成有关
        • 核仁是NOR中的基因活动而形成的可见的球体结构
      • 端粒
        • 复制
        • 复制时的末端隐缩问题
        • 干细胞和生殖细胞以及肿瘤细胞：端粒酶
        • 端粒、着丝粒和复制源序列是染色体保持完整和稳定的三大要素。
    • 核型分析
      • 如何实现动态性？
      • 大小、横纹、随体、主缢痕、次缢痕等
      • 荧光原位杂交（FISH）
      • CRISPR成像技术追踪编码蛋白基因动态
  • 化学组成
    • DNA
    • 组蛋白(H1、 H2A, H2B, H3, H4)
    • 非组蛋白
• 疾病
• 核骨架
  • 真核细胞间期核中除核膜、染色质及核仁以外的纤维网架结构
  • 发达程度与RNA合成能力成正相关
  • 组成
    • 蛋白质
      • 90%以上
      • 包括肌动蛋白和波形蛋白
    • RNA/DNA
      • RNP复合物
        • 保持核骨架三维网络的完整性所必需的
    • 磷脂/糖类
  • 功能
    • 维持细胞核形态结构
    • 参与DNA复制
    • 参与基因转录、加工修饰和定向运输
    • 参与染色体构建和核膜重建
• 核仁
  • 细胞核内由特定染色体上的核仁组织区缔合形成的结构
  • 细胞内合成rRNA、装配核糖体亚基的场所
  • 核酸和蛋白质，少量的脂类
    • 蛋白质80%
    • RNA:RNP
    • DNA主要位于核仁的染色质部分
  • 区域
    • 纤维中心
      • rDNA
    • 致密纤维
      • 新合成的rRNA
    • 颗粒组分
      • 不同加工阶段的核糖体亚单位
  • 核仁组织区
    • rRNA基因
      • 人：13、14、15、21、22号染色体的次缢痕部位
  • 核仁周期
    • 分裂间期
      • 1~2个或多个核仁
    • 分裂前期
      • rRNA合成停止、rDNA袢环缩回染色体
      • 核仁消失
    • 分裂末期
      • rDNA伸展，合成rRNA
      • 组成新的核仁
    • 解聚和重建
  • 功能
    • rRNA合成加工
      • 圣诞树结构
      • rRNA聚合酶Ⅰ
    • 核糖体大小亚基的装配场所
• 概述
  • 细胞内最大、最重要的细胞器
  • 功能
    • 遗传信息、DNA复制和RNA转录
    • 细胞调控
    • 核糖体亚单位装配
    • 基因组稳定性

ECM and Cell Junction

• Extracellular Matrix
  • 由细胞分泌到细胞外空间，由分泌蛋白和多糖组成的精密有序的网络结构
  • Main Component
    • 凝胶样基质
      • 氨基聚糖(Glycosaminoglycan，GAG)
        • 重复的二糖单位形成的直链多糖
        • 二糖单位
          • 氨基酸（N-氨基葡萄糖/N-氨基半乳糖）
          • 糖醛酸（葡萄糖醛酸/艾杜糖醛酸）
        • 种类
          • 透明质酸
            • 由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖为结构单元的高分子粘多糖
            • 构成人体结缔组织的主要成分
            • 保水、维持细胞外空间、调节渗透压、润滑、促进细胞修复
            • 由质膜上的透明质酸合成酶合成，分泌到细胞外
            • 化学结构
              • 不含硫酸基，表面带有大量负电荷和亲水基团
              • 吸水形成胶状物，赋予组织弹性、抗压性
            • 被透明质酸酶降解
            • 可游离存在，或与核心蛋白非共价结合
          • 肝素
            • 游离存在
          • 与核心蛋白结合
            • 蛋白聚糖
      • 蛋白聚糖(Proteoglycan)
        • 由氨基聚糖和核心蛋白的丝氨酸残基共价结合形成的高分子量复合物
        • 细节
          • 一个核心蛋白上同时结合多个相同或不同的氨基聚糖形成蛋白聚糖单体
          • 多个蛋白聚糖单体通过连接蛋白与透明质酸非共价结合形成蛋白聚糖多聚体
        • 特点
          • 多态性、含糖量高
        • 合成
          • 核心蛋白在内质网合成
          • 多糖侧链连接到核心蛋白发生在高尔基体上
          • 过程
            • 一个连接四糖（木糖-半乳糖-半乳糖-葡糖醛酸）与核心蛋白丝氨酸共价结合
            • 糖基转移酶将氨基聚糖添加到四糖末端
        • 连接素
          • 一类跨膜蛋白聚糖
          • 核心蛋白胞外区与氨基聚糖连接
          • 胞内区与细胞骨架相互作用
          • 参与细胞信号转导
      • 功能
        • 支撑、弹性和抗压性
        • 物质运输的选择性：分子筛
        • 角膜中蛋白聚糖具有透光性：角膜/玻璃体
        • 抗凝血作用：肝素蛋白聚糖
        • 组织发育、衰老与损伤修复等：HA
        • 结合生长因子，参与信号转导作用：连接素核心蛋白
      • 疾病
        • 缺乏降解氨基聚糖的酶
        • 氨基聚糖的变化和蛋白聚糖的异常表达
          • 肿瘤发生发展及转移
        • ECM合成与降解病理性或应激性失衡
          • 纤维化
    • 纤维网架
      • 胶原(Collagen)
        • 动物体内高度特化的纤维蛋白家族
          • 体内含量最丰富的蛋白质
        • 分布
          • 主要存在于结蹄组织
          • 组织特异性
        • 合成
          • 主要由成纤维细胞、成骨细胞、软骨细胞等合成
          • 过程
            • 内质网旁核糖体合成前α链
            • 内质网切去信号肽
            • 高尔基体中加工（羟基化、糖基化）
            • 分泌到细胞外，切去前肽，形成原胶原
              • 阶梯排列，共价结合
            • 原胶原组装成胶原原纤维(collagen fibrils)
              • 数量、长度不等
              • 电镜可见
            • 胶原原纤维聚集成束，形成胶原纤维（collagen fiber)
              • 光镜可见
        • 结构
          • α链是胶原的基本亚单位
            • 长约1050个氨基酸
            • 富含甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸
            • 主要由Gly-X-Y重复序列组成
            • 左手螺旋
          • 由三条相同或不同的α多肽链形成3股螺旋结构
        • 功能
          • 在不同组织中行使不同功能
            • 皮肤中，具有抗张作用
            • 肌腱中，具有很强的韧性
          • 细胞增殖、运动、诱导分化
          • 不同发育阶段/条件具有可塑性
            • Ⅲ型胶原随年龄增加而减少，皮肤损伤后增加
            • 随年龄增加，胶原交联增高，组织僵硬化
        • 疾病
          • 含量、结构、类型或代谢异常
            • 遗传性胶原病
              • 成骨发育不全综合征 :Ⅰ型胶原α2链基因突变，导致胶原纤维减少
            • 胶原纤维形成异常
              • 坏血病(缺少维生素C)
                • 胶原前α链羟化不足， α链之间的氢键不足，导致不能形成稳定的三股螺旋结构
                  • 原胶原
            • 免疫性胶原病
              • 类风湿性关节炎：全身间质胶原纤维和血管可呈现纤维素样变性或坏死
      • 弹性蛋白(Elastin)
        • 高度疏水的非糖基化纤维蛋白
          • 弹性蛋白加速分解是皮肤老化产生松弛、下垂和细皱纹的主要原因
        • Chemical Component
          • 富含脯氨酸和甘氨酸，很少羟基化
          • 肽链不含Gly-X-Y重复序列，呈无规则的卷曲
          • 由两种短肽组成
            • 疏水性短肽，赋予分子以弹性
            • 交联短肽
        • Location
          • 主要存在于韧带、脉管壁与皮肤等组织
        • 与外周包绕的微原纤维 糖蛋白(microfibrils)外壳形成弹性纤维
        • 疾病
          • 马方综合征
    • 黏着成分
      • 非胶原性黏合蛋白
        • 纤连蛋白(Fibronectin, FN)
          • 也称纤维连接蛋白，是一种大分子糖蛋白，具有多种生物活性
          • 类型
            • 可溶性纤黏连蛋白
              • 肝实质细胞分泌
              • 分布于血液和体液中
            • 不溶性纤黏连蛋白
              • 间质细胞分泌产生
              • 分布于基质中或细胞表面
          • Molecular Structure
            • 二聚体
              • 2个相似亚单位通过二硫键共价结合
              • 呈V型
            • 因mRNA的剪切差异，不同组织间具有异型性
            • 含有多个结构域
            • 可与ECM和细胞（如RGD（Arg-Gly-Asp)序列可被整联蛋白识别）结合
              • 形成网络
          • Function
            • 血浆纤连蛋白参与血凝、创伤愈合
            • 介导细胞与细胞外基质之间粘着
            • 维持细胞形态，调控增殖，迁移，分化等
        • 层粘连蛋白(Laminin, LN)
          • 胚胎发育过程中最早出现的细胞外成分
            • 基膜的主要组分之一
          • 由上皮细胞、内皮细胞分泌
          • Molecular Structure
            • 由α、β、γ三条肽链组成
            • 呈不对称的“十”字形结构
            • 含有多个与其他分子结合的位点
              • 包括RGD序列
          • Function
            • 基膜主要成分
            • 通过RGD三肽序列黏附细胞
            • 调节细胞粘附、迁移、增殖分化
        • 共同特点
          • 既可以与细胞结合，又可以和细胞外基质中其他大分子结合
          • 从而使细胞与细胞外基质黏着
  • 基膜(Basement Membrane)
    • 特化的细胞外基质
      • 薄而坚韧的网膜
    • 将上皮细胞和结缔组织分开
    • Location
      • 上皮细胞和内皮细胞的基底部
      • 包绕在肌细胞、脂肪细胞、神经鞘细胞周围
    • Molecular Component
      • IV型胶原、层粘连蛋白、内联蛋白、渗滤素及其他如核心蛋白多糖（decorin）等
    • Function
      • 分子滤筛
        • 肾小球基底膜阻挡血液中细胞和蛋白质进入原尿中
      • 细胞筛选
        • 分隔上皮组织和结缔组织
      • 组织再生
        • 组织损伤后，为再生细胞提供支架，便于其迁移
      • 细胞引导
        • 引导细胞迁移
      • 细胞极性
  • 与细胞的相互作用
    • 细胞对细胞外基质
      • 细胞控制细胞外基质的生成和降解
      • 细胞通过表面受体与细胞外基质成分结合
    • 细胞外基质对细胞
      • 影响细胞的形态、存活和死亡
      • 影响细胞的增殖和分化
      • 影响细胞的迁移
• Cell Adhesion
  • 可塑性：功能性存在
  • 概述
    • 细胞通过黏附分子介导的细胞与细胞或细胞与细胞外基质之间的黏着
      • 囊胚细胞
      • 免疫细胞
      • 肿瘤细胞与血管内皮细胞
    • 细胞间信息交流的一种形式
  • Detailed Information
    • 细胞粘附分子(CAM)
      • 概述
        • 一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白
        • 介导细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的细胞表面分子
      • 种类
        • 整联蛋白（integrin）
          • Hallmark
            • 依赖于Ca2+和Mg2+
            • 异亲性
          • Function
            • 介导细胞粘着
              • 凝血
            • 介导细胞信号的跨膜转导
          • Structure
            • α 和β两个亚基
              • 异二聚体跨膜蛋白
            • 胞外区
              • 球状头部区
              • 与含有Arg-Gly-Asp（RGD）三肽序列的细胞外基质成分结合
            • 跨膜区
            • 胞内区
              • 通过连接蛋白与骨架相连
        • 钙黏着蛋白（cadherin）
          • Hallmark
            • 依赖于Ca2+
            • 同亲型
          • Structure
            • 常同源二聚体
            • 胞外区常5个结构域
            • 结合钙离子
          • Function
            • 介导细胞连接(黏着带) 和细胞黏附
            • 参与细胞分化和组织器官形成
            • 调节细胞迁移
              • 上皮-间质转型(EMT)
        • 既可细胞连接又可黏附
        • 选择素（selectin）
          • Hallmark
            • 依赖于Ca2+
            • 异亲性
          • Structure
            • 胞外区
              • N末端凝集素结构域
                • 识别特异糖基
              • 表皮生长因子样结构域
                • 加强分子间黏附
              • 补体调节蛋白区
                • 补体系统调节
            • 胞内区
              • 通过锚定蛋白与细胞内微丝结合
          • Function
            • 介导淋巴细胞归巢
            • 参与白细胞与血管内皮的黏着
              • 帮助白细胞进入炎症部位
        • 免疫球蛋白超家族（IgSF）
          • Hallmark
            • 不依赖于Ca2+
      • 结构
        • 胞外区
          • 带有糖链较长
          • 与配体识别的部位
        • 跨膜区
          • 多为一次穿膜的疏水区
        • 胞内区
          • 较短
          • 可与质膜下的细胞骨架成分及与胞内的信号转导分子结合
          • 介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间的黏着
      • 介导方式
        • 同亲型结合
          • 同种黏附分子间
            • 钙黏着蛋白
        • 异亲型结合
          • 不同种黏附分子间
            • 选择素和整联蛋白
• Cell Junction
  • 硬度：结构性存在
  • 概述
    • 相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜接触区域特化形成的连接结构
  • Details
    • Locations
      • 人和动物体内除结缔组织和血液外的各种组织
    • Functions
      • 加强细胞间的机械联系
      • 维持组织结构的完整性
      • 协调功能
    • Types
      • 封闭连接（紧密连接）(Tight Junction)
        • 利用相邻细胞侧面跨膜蛋白的点状融合所形成的索状封闭带
          • 与肌动蛋白纤维相连
        • Location
          • 分布于各种上皮细胞和血管内皮细胞
          • 环绕每个上皮细胞顶部
        • Molecular Component
          • 闭合蛋白（occludin)
            • 4次跨膜蛋白
          • 密封蛋白（claudin)
            • 4次跨膜蛋白
          • 连接粘附分子（JAM)
            • 单次跨膜蛋白
          • ZO蛋白
            • 细胞内接头蛋白
        • Functions
          • 机械连接
          • 封闭上皮、内皮细胞间隙，防止物质扩散
            • 小肠封闭，血脑屏障
          • 上皮细胞的极性
            • 上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子选择性侧向扩散的屏障
          • 发育过程中调节黏着带形成
      • 锚定连接
        • 概述
          • 由细胞骨架纤维参与
          • 将相邻细胞或细胞与细胞外基质连接在一起的装置
            • 黏着带和桥粒介导细胞间的连接
            • 黏着斑和半桥粒介导细胞与细胞外基质之间的连接
        • 黏着连接
          • 概述
            • 微丝介导
          • 黏着带
            • 邻细胞之间形成的一个连续的带状结构
            • Molecules
              • 跨膜黏着蛋白
                • 钙粘蛋白
              • 细胞内接头蛋白
                • α、β、γ连环蛋白
                • 黏着斑蛋白
                • 肌动蛋白微丝
                  • α辅肌蛋白
            • Location
              • 上皮细胞顶端紧密连接的下方
            • Function
              • 使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜黏连蛋白连成广泛的跨膜网
              • 连接组织为一个坚固的整体
          • 黏着斑
            • 通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接
              • 常为动态结构
            • Molecules
              • 穿膜黏着蛋白
                • 整联蛋白
              • 细胞内接头蛋白
                • 肌动蛋白微丝
                  • α-辅肌蛋白
                • 踝蛋白
                • 黏着斑蛋白
            • Location
              • 上皮细胞基底部
            • Function
              • 介导细胞与细胞外基质的黏着
              • 信号转导功能
        • 桥粒连接
          • 概述
            • 中间纤维介导
          • 桥粒
            • 相邻细胞接触点上一种类似纽扣状结构
            • Location
              • 位于上皮细胞黏着带下方
            • Structure
              • 相邻细胞呈纽扣状铆连结构
            • Molecules
              • 穿膜黏着蛋白
                • 钙黏着蛋白家族
                  • 桥粒黏蛋白
                  • 桥粒胶蛋白
              • 细胞内接头蛋白
                • 桥粒斑珠蛋白
                • 桥粒斑蛋白
            • Function
              • 形成坚韧、牢固的细胞连接
              • 为整个上皮层提供结构上的连续性和抗张性
          • 半桥粒
            • 上皮细胞与基底膜之间的连接装置
            • Function
              • 加强上皮组织与结缔组织的连接
            • Molecules
              • 跨膜黏着蛋白
                • 整联蛋白/BP180
              • 细胞内接头蛋白
                • 网蛋白
                  • 构成胞质斑
      • 通信连接
        • 概述
          • 组织相邻细胞膜上存在特殊通道
          • 细胞间电信号和化学信号的通迅联系
          • 完成群体细胞间的合作与协调
        • 间隙连接
          • 主要、广泛
          • Molecules
            • Basic Unit
              • 连接子(connexon)
                • 6个亚单位
            • 多亚基的跨膜蛋白
          • Structure
            • 相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位
          • Function
            • 加强相邻细胞间的连接
            • 完成细胞通讯
              • 代谢物耦联
              • 离子耦联
            • 细胞分泌、增殖、分化、自噬等
            • 胚胎发育
            • 控制肿瘤的发生
        • 化学突触
          • 神经元细胞之间或神经元细胞与效应细胞之间相互接触并传递信号的部位
          • 特点
            • “电信号-化学信号-电信号”转换过程
            • 间接而慢速的信息传递形式
          • Function
            • 可兴奋细胞间的连接方式，传导神经冲动
        • 胞间连丝
          • 植物
    • Two Proteins
      • 跨膜黏附蛋白
        • 细胞内部分与细胞内接头蛋白连接
        • 细胞外部分与相邻细胞的跨膜黏附蛋白相连接或与细胞外基质蛋白相互作用
      • 细胞内接头蛋白
        • 连接跨膜蛋白与细胞骨架
• 细胞极性
  • 定义
    • 广义是指在细胞中, 某些胞质成分按一定空间顺序不均等分布
    • 从而形成各种细胞内容物的浓度梯度
  • Function
    • 影响细胞内容物的浓度梯度、细胞非对称分裂、定向迁移、细胞连接的形成等

Signal Transduction I

• Molecules
  • Diversity
  • Receptors
    • Definition
      • Any protein that specifically binds to another molecules to mediate
      • cell-cell signaling, adhesion, endocytosis or other cellular process.
    • Characteristic
      • High selectivity
      • specificity of effector
      • saturation
      • reversibility
      • high affinity
    • Biochemical feature
      • binding domain
      • response domain
    • Types
      • Intracellular receptors
      • cell-surface receptors
  • GTPase Switch proteins
    • Definition
      • a large family of enzymes that can bind and hydrolyze GTP.
    • Switch Function
  • Protein kinases
    • Definition
      • an enzyme that modifies other proteins by chemically adding phosphate groups to them (phosphorylation).
  • Protein phosphatases
  • Adaptor proteins
• Pathways
  • Cell-surface receptor pathways
    • Receptors that are Ion channels (ligand-gated channels)
    • Signaling through G-protein-coupled receptors
      • Signal transduction
        • Second-messenger pathways involving cAMP or IP3/DAG
        • Linked ion channels
        • MAP kinase pathway
      • Steps
        • Stimulation of AC
        • PKA activation
        • Translocation to nucleus
        • Transcription factor CREB-P
        • CREB-P associates with co-activator
        • Target genes
    • Signaling through
    • Enzyme-linked receptors
    • Signaling that involved in proteolysis
  • Intracellular receptor pathways
    • Nitric oxide pathway
    • Nuclear receptor pathway
• Regulation
  • The interaction between different signaling pathways
    • Convergence
    • Divergence
    • Crosstalk
  • The adaptation of targeting cells
    • Receptor sequestration
    • down-regulation
    • inactivation
    • Production of inhibitory protein
    • Inactivation of signaling protein

Signal Transduction II

• receptor tyrosine kinase pathway
  • Ligands
  • Receptors
    • Structures
    • Diversity
    • Binding Proteins
  • Signal transduction
    • MAP (mitogen-activated protein) kinase pathway
    • IP3/DAG pathway
    • PI-3 (phosphatidylinositol) kinase pathway
  • Hallmark
    • 自身磷酸化
    • 二聚体
• Cytokine receptors pathway
  • Ligands
    • erythropoitin (EPO)
  • Receptors
  • Signal transduction
    • Direct activation of cytosolic STAT transcription factors
    • PI3 kinase pathway
    • MAP kinase pathway
    • IP3/DAG pathway
  • Basic function
• TGFβ receptors pathway
  • Ligands
    • Transforming growth factor  superfamily (TGFβ)
  • Receptors
  • Signal transduction
    • Direct activation of cytosolic Smad
  • Basic function
    • Negative regulation of cell proliferation
• The adaptation of targeting cells
  • Sequestration
  • Down-regulation
  • Inactivation
    • Receptor
      • Arrestin
    • Signaling protein
  • Production of Inhibitory Protein
• *Signaling that involved in proteolysis
• Nuclear receptor pathway
  • Intracellular receptor
  • Ligands
    • steroid hormones, thyroxine, retinoid acids and fatty acid etc
  • Receptors
  • Signal transduction
  • Basic function
    • Biological homeostasis and sex regulation, etc
• Nitric oxide pathway
  • Intracellular receptor
  • Ligands
  • Receptors
  • Signal transduction
    • Generation of cGMP
  • Basic function
    • Vasodilation and neurotransmitter