导图社区 细胞生物学复习
- 42
- 0
- 0
- 举报
细胞生物学复习
临床医学，大二医学生，复习细生（蓝皮的人卫版教材），自制的复习思维导图。 时间紧迫所以一些文字是简写的（应该能看懂）一些知识点只输入了提示性的问题性语言，是辅助我自己背诵的，答案都在书上。
编辑于2024-01-06 12:58:38- 细胞生物学
- 期末
- 相似推荐
- 大纲
细胞生物学 复习计划
一、细胞的结构与功能
膜系统
生物膜
化学组成
膜脂
构成细胞膜的结构骨架 都是两亲性分子
磷脂
甘油磷脂
鞘磷脂
分类依据，物质举例，在哪合成
胆固醇
功能
糖脂
位于
细菌和植物细胞and动物细胞中的区别
髓鞘举例、神经节苷脂
功能
脂质体
定义：根据……的现象制备的人工膜
作用：实验、治疗
大多磷脂和糖脂在水溶液中自动形成的脂双层的特点
质膜的基本骨架是脂双层
屏障
自动再封闭
可变形
蛋白质
内在膜蛋白/穿膜蛋白/整合膜蛋白
怎么个穿膜的
如何分离纯化
两种去垢剂
一种是离子型去垢剂
一种是非离子型去垢剂（两点作用）
外在膜蛋白/周边蛋白
分布
怎么附着、与膜结合的
如何分离纯化
多种功能
外表面
内表面
脂锚定蛋白/脂连接蛋白
分布
结合方式
两种的具体结合方式
位于胞质一侧的
位于质膜外表面的GPI
哪些蛋白质与谁形成共价键
糖
形成糖蛋白（93％）
形成糖脂（7％）
细胞外被（糖萼）
大多数真核细胞表面的富含糖类的周缘区
作用
生物学特性
不对称性
膜脂
膜脂的相对不对称性
胆固醇的相对不对称性
糖脂的绝对不对称性
膜蛋白绝对不对称性
含义
穿膜蛋白
膜糖
含义
不对称性的意义
流动性
膜脂的流动性
脂双层
液晶态
相变温度和相变
意义
膜脂分子的运动方式
影响因素
脂肪酸链的饱和程度
脂肪酸链的长短
胆固醇的双重调节作用
卵磷脂和脑磷脂的比值
膜蛋白的影响
环境温度
膜蛋白的运动性
侧向扩散
旋转运动
膜流动性的生理意义
细胞膜的分子结构模型
脂筏模型
微区
脂阀
分布
小分子物质和离子怎么穿膜运输
膜的选择性通透
简单扩散
高脂溶性非极性小分子物质
极性小分子
稍大的极性小分子
记住物质举例
膜运输蛋白介导的穿膜运输
载体蛋白介导的被动运输：易化扩散
三个特点了解即可：饱和现象，结构特异性，竞争性抑制
主动运输
ATP驱动泵 （重点掌握P-型离子泵）
Na-K离子泵
出3个进2个
Na-K泵抑制剂乌本苷
Ca泵
效果
H-K泵
协同运输 （Na-K泵/H泵与载体蛋白协同作用）
共运输
Na-葡萄糖转运体
比例
分布
过程、机制
对向运输
Na-Ca交换体
比例
Na-H交换体
比例
两个作用
Cl-HCO3交换体
壁细胞的例子
主动运输的三个特点
通道蛋白介导的
四个特点
三个类型
水通道蛋白介导……
四个亚基
一般认为是持续开放的
大分子和颗粒物质怎么穿膜运输 （囊泡运输）
胞吞
吞噬作用
定义
过程（关键是形成什么）
细胞类型
作用
胞饮作用
定义
过程（关键是形成什么）+后续
分为两类
如何提高对特定物质的摄取效率
定义
有被小窝and有被小泡
无被小泡
子主题
胞吐
连续性分泌
受调分泌
与疾病
胱氨酸尿症
肾性糖尿
囊性纤维化
家族性高胆固醇血症
内膜系统
内质网
基本结构组成：小管、小泡、扁囊
两种类型
糙面内质网
光面内质网
化学组成
引言： 微粒体
脂类30-40、蛋白质60-70
诸多酶系
标志性酶是葡糖-6-磷酸酶
内质网网腔中普遍存在的一类蛋白质 网质蛋白
有个特殊的啥
这个东西的作用
功能
糙面内质网
功能总述
合成哪3种蛋白质
分泌性、外输性蛋白质
膜整合蛋白
驻留蛋白
分泌性蛋白的合成
细胞中所有……
①合成and穿膜转移 （提示： 信号肽、 信号识别颗粒、 信号识别颗粒受体、 转运体）
决定性
过程
第一步
第二步
第三步
②折叠and装配 （提示： 内质网中三种物质）
网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽（是有利于多肽链上半胱氨酸残基之间二硫键形成的必要条件）
蛋白二硫键异构酶（二硫键的形成及多肽链的折叠速度大大加快）
伴侣蛋白/分子伴侣（帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白）
③糖基化
是什么
单糖或寡糖与蛋白质之间以共价键结合成糖蛋白
介绍了一种糖基化 N-连接糖基化
发生在糙面内质网的糖基化主要是 寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链的氨基的结合
④胞内运输
出芽（被内质网膜包裹并以出芽的方式形成膜性小泡转运）
两种途径
进入高尔基复合体进一步加工浓缩，最终以分泌颗粒的形式排吐到细胞外
仅见于某些哺乳动物的胰腺外分泌细胞。 进入大浓缩泡，发育成酶原颗粒被排出细胞
蛋白质分泌的共同特点： 所以分泌蛋白的胞内运输过程都是 以膜泡形式 完全隔离于细胞质基质进行转运的
穿膜驻留蛋白的插入转移
单次穿膜蛋白的插入转移 （分为两类）
新生肽链共翻译插入：停止转移序列的作用
内信号肽介导的内开始转移肽
多次穿膜蛋白的插入转移
蛋白质分选
无信号肽
有信号肽
信号斑
光面内质网
功能总述
脂类的合成和转运
糖原的代谢
细胞解毒
是肌细胞啥的储存场所
胃胆合成与分泌
高尔基体
形态结构
组成 （3种膜性囊泡）
显著的极性
顺面高尔基网 （靠近内质网一侧）
嗜锇反应
两个功能： 分选来自内质网的蛋白质和脂类，大部分转入中间膜囊，小部分送返内质网称为驻留蛋白 进行O-连接糖基化
中间膜囊
对NADP酶的反应（除了与顺面高尔基网相邻的一侧反应微弱其余各层反应均较强）
反面高尔基网 （朝向细胞膜一侧）
两个功能： 对蛋白质分选（到细胞外或溶酶体） 蛋白质的修饰
在不同的组织细胞中呈现不同的分布形式
化学组成
脂类
含量多少 这个数介于谁和谁之间
多种酶蛋白体系
标志性酶是糖基转移酶
主要功能
细胞内蛋白质运输分泌的中转站
胞内物质加工合成的重要场所
糖蛋白的加工合成
N-连接糖基化
O-连接糖基化
蛋白质糖基化的意义： 保护蛋白质防止被水解酶降解 运输信号的作用，引导蛋白质形成运输小泡，进行靶向运输 形成糖被，细胞的识别、黏附、迁移、通讯联络
蛋白质的水解加工
胞内蛋白质分选和膜泡定向运输的枢纽
分泌小泡运输的三种去向： 经高尔基体分选和包装的溶酶体酶以有被小泡的形式转运到溶酶体 分泌蛋白以有被小泡的形式运向细胞膜或分泌释放到细胞外 以分泌小泡的形式暂时性的储存在细胞质中
溶酶体
形态结构
特点
高度的异质性
单层膜
膜蛋白高度糖基化
膜上有质子泵（维持里面的酸性环境）
里面有丰富的水解酶
标志酶是酸性水解酶（酸性磷酸酶
最适pH
3.5—5.5
溶酶体膜糖蛋白家族具有高度同源性
叫溶酶体结合膜蛋白或溶酶体整合膜蛋白
该类蛋白的肽链组成结构包括： 较短的N-端信号肽序列， 高度糖基化的腔内区， 单次跨膜区， C-端胞质尾区（10个左右的氨基酸）
溶酶体的形成与成熟过程
类型
按功能状态来分
初级 （无活性）
次级 （接受物质并与之相互作用时） （是一种功能作用状态，又叫消化泡， 可吞噬异物、病原体， 酶活性max
自噬
异噬、吞噬
三级 （尚会有一些不能消化分解的物质残留其中）
按形成过程来分
内体性
吞噬性
功能
物质消化，分解
营养
个体发育
激素的合成分泌
防御保护
过氧化物酶体
形态结构特点
常常含有类核体。 电子致密度较高、排列规则的晶格结构。 尿酸氧化酶形成的。
边缘板
含有多种酶
标志酶是过氧化物酶
高度异质性
较高的物质通透性
功能
解毒
调节氧张力
脂肪酸等高能分子物质的分解转化
囊泡
作用（在胞内蛋白质运输中） （胞内蛋白质运输的三种方式）
门控运输（核孔复合体）
穿膜运输（细胞质溶质中合成的蛋白质运输到内质网和过氧化物酶体）
小泡运输/囊泡运输（真核细胞特有，大多数）
定义：囊泡包裹特定分子 以出芽的方式从一种膜性细胞器产生、脱落， 又特异性地与另一种细胞器融合 并将特定分子定向运输到靶细胞器的过程。
类型与来源
网格蛋白有被小泡产生于高尔基体和细胞膜
从高尔基复合体到质膜外/溶酶体/胞内体
将外来物质转送到细胞质，或从胞内体输送到溶酶体
COPⅡ有被小泡产生于内质网
从内质网到高尔基体
COPⅠ有被小泡
内质网逃逸蛋白的捕捉、回收转运
高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输
也可以进行从内质网到高尔基体的顺向转移
囊泡转运
囊泡与靶膜的识别主要靠两类蛋白来完成
介导融合的SNAREs
起调节作用、促进锚泊融合的Rab蛋白
与医学
与内质网
Ⅰ型糖原累积病
与溶酶体
Ⅱ型糖原累积病
泰萨克斯
硅沉着病（矽肺）
痛风
与过氧化物酶体
遗传性无过氧化酶血症
Zellweger脑肝肾综合征
与囊泡转运
阿尔茨海默证（AD）
供能的线粒体
基本特征
形态结构
外膜
内膜
转位接触点
内膜与外膜之间存在的，内膜与外膜相互接触的地方，在此膜间腔变狭窄
内膜转位子（Tim）：通道蛋白
外膜转位子（Tom）：受体蛋白
功能：蛋白质等物质进出线粒体的通道
化学组成
遗传体系
编码蛋的转运
核编码蛋白质到线粒体基质
基质导入序列MTS 分子伴侣NAC，hsp70
前体蛋白与受体结合
mthsp70与前导肽链作用防止蛋白质回到细胞质
基质作用蛋白酶MPP切去MTS
核编码蛋白质到线粒体膜间腔
膜间腔导入序列ISTS： 三种方式
进入基质后ISTS引导蛋白质穿过内膜到膜间腔
ISTS转移终止作用阻止蛋白质进入基质而是固定在内膜，切去ISTS后进入膜间腔
直接扩散，穿过外膜后进入膜间腔
核编码蛋白质到线粒体内外膜
到外膜： 类孔蛋白P70的MTS 后一段是长的疏水序列有转移终止序列作用。
起源
内共生学说
分裂与融合
分裂
两个阶段：分裂增殖→自身分化，氧化磷酸化
出芽、收缩、间壁
Drp1、Fis1、Mff等蛋白质介导线粒体的分裂
mtDNA随机分配
融合
功能
氧化磷酸化
摄取与释放Ca
参与细胞死亡
细胞呼吸
总述
细胞呼吸的定义：在特定细胞器内，在氧气参与下，分解特定大分子产生二氧化碳 同时将释放出的能量储存于ATP的过程。
特点
本质是氧化还原反应
能量储存于ATP
需要水的参与
分步进行
恒温（37℃）恒压
ATP中储存的能量来自于糖、氨基酸、脂肪酸等的氧化。这些物质的氧化是能量转换的前提
分为三步
糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化
氧化磷酸化
呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础
在线粒体内膜上排列成链状。 进行氢和电子的传递。 又称电子传递呼吸链。
F0F1ATP合酶
氧化磷酸化耦联
ATP生成部位即是氧化磷酸化耦联部位
耦联机制假说：化学渗透假说
与疾病
两点
环境因素的影响使线粒体功能异常
年龄增长，线粒体氧化磷酸化功能下降
mtDNA是裸露的，不与组蛋白结合，易突变
以线粒体结构功能的缺陷为主要病因的疾病称为线粒体疾病
一些疾病
Drp1基因突变：婴儿大脑发育障碍，视神经萎缩
分裂被扰乱：膜电位缺失，ROS增高，线粒体DNA丢失
Kjer's病，2A型腓骨肌萎缩症
细胞骨架
总述
定义： 细胞骨架是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系， 它对于细胞的形状、细胞的运动、细胞内物质的运输、细胞分裂时染色体的分离和胞质分裂 等均起着重要作用， 其多功能性主要依赖于三类蛋白质纤维：微管、微丝、中间纤维
三类蛋白质纤维
微管
定义：由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构
微管蛋白与微管的结构
基本构件是：微管蛋白α、β-异二聚体
片层达到13根原纤维时合拢成一根微管
具有极性，增长速度快的是正端
微管极性的分布走向与细胞器定位分布、物质运输方向等有关
3种微管蛋白分子 前两种是主要成分
α管蛋白
β管蛋白
γ管蛋白：定位于微管组织中心
三种存在形式
单管： 由13根原纤维组成， 不稳定
二联管： 由A、B两根单管组成，主要分布于纤毛和鞭毛内 比较稳定
三联管： 由A、B、C三根单管组成 主要分布于中心体、纺锤体、纤毛、鞭毛、基体
微管结合蛋白
是啥
同微管结合的辅助蛋白，参与微管的装配
分为四类
MAP-1、MAP-2、tau、MAP-4
前三种主要存在于神经元中， MAP-4都有（进化的保守性）
MAP2：胞体树突
tau：轴突
MAP4：保守
微管的装配与动力学
微管的装配主要表现为动态不稳定性
三个时期
成核期
聚合期
稳定期
装配的起始点 是微管组织中心MTOC
MTOC定义： 微管聚合从特定的核心形成位点开始， 主要是纤毛和中心体的基体， 称为微管的组织中心MTOC。 对微管的形成、数量、位置、极性的确定有重要意义。 主要作用是帮助微管装配过程中的成核
γ-微管蛋白环形复合体可刺激微管核心的形成
中心体是动物细胞中决定微管形成的细胞器 由中心粒和中心粒周围物质组成
体外装配and体内装配
影响因素
紫杉醇：加速聚合
秋水仙素、长春新碱：促进解聚
微管的功能
支持和维持细胞的形态。具有一定的强度，能够抗压和抗弯曲，给细胞提供了机械支持力
参与中心粒、鞭毛、纤毛的形成
中心粒的介绍
电镜下，由9组三联体微管围成的一个圆筒状结构
中心体两个形成作用
细胞分裂间期，形成胞质微管
M期，经过复制的中心体形成纺锤体的两级
纤毛和鞭毛的特殊结构大多属于9+2类型
参与细胞内物质运输
主要由微管马达蛋白来完成。 马达蛋白是介导细胞内物质沿细胞骨架运输的蛋白质
分类
动力蛋白、驱动蛋白
轨道是微管
头部是ATP酶，与微管结合， 尾部与细胞组分结合
前者沿微管由正端向负端移动 后者沿微管由负端向正端移动
肌球蛋白
轨道是肌动蛋白纤维
维持细胞内细胞器的定位和分布
内质网
高尔基体：使之靠近细胞核而定位于中心体附近
线粒体
游离核糖体：附着于微管和微丝的交叉点
是构成有丝分裂器的主要成分，调节细胞分裂
参与细胞内信号转导
微丝
总述
是啥
肌动蛋白组成的细丝
分布（三点）
真核细胞普遍存在，肌细胞10％，非肌肉细胞1％-5％
肌动蛋白与微丝的结构
肌动蛋白 （称为G-肌动蛋白）
由375个氨基酸组成的单链多肽
外观是哑铃型
有阳离子、ATP、和肌球蛋白的结合位点
微丝
是多聚体F-肌动蛋白
极性（和微管一样）
微丝结合蛋白及其功能
对纤维状肌动蛋白的结构和行为起调节作用
6种
单体隔离
末端阻断
交联
纤维切割
肌动蛋白纤维去聚合
膜结合
微丝的装配机制
三个阶段
成核期
聚合期
稳定期
两种模型来解释 踏车模型和非稳态动力模型
踏车模型起主导作用
非稳态动力模型认为 ATP是 微丝组装的 动力学不稳定性行为 的主要因素
影响因素
G-肌动蛋白临界浓度
ATP、Ca、Na、K、药物
药物两例
细胞松弛素B：抑制微丝聚合
鬼笔环肽：抑制微丝解体
功能
构成细胞的支架并维持细胞的形态
参与细胞运动
参与细胞分裂
参与肌肉收缩
参与细胞内物质运输
参与细胞内信号传递
中间纤维
结构和类型
直径为10nm，较为稳定不受秋水仙素影响
装配和调节
有丝分裂时 形成核纤层的蛋白亚单位磷酸化，使核纤层完全解体 去磷酸化，使核纤层再形成
功能
形成一个完整的网状骨架系统
提供机械强度支持
参与细胞连接
信息传递及物质运输
维持细胞核膜稳定
细胞分化
细胞的运动
微管与细胞运动
微丝与细胞运动
细胞主要依赖于肌动蛋白和微丝结合蛋白的相互作用进行运动
过程： 细胞在前端伸出伪足， 伪足附着在细胞爬行的表面， 细胞的其余部分通过牵引力将自己向前拉
与疾病
肿瘤
神经系统疾病
tau蛋白过度磷酸化，对微管的亲和力降低，微管稳定性下降。组成NFT。AD患者中可见。
遗传性疾病
单纯性大疱性表皮松解症
表皮细胞层表达的角蛋白基因突变， 破坏了中间纤维网
纤毛不动综合征
动力蛋白臂异常
细胞核
总述
核膜
化学组成
结构
功能
为基因表达提供了时空隔离屏障
参与蛋白质的合成
控制着核质间的物质交换
亲核蛋白的核输入
RNA及核糖体亚基的核输出
染色质与染色体
染色质与染色体的组成
常染色质与异染色质
染色质组装成染色体
染色体对形态结构
核型与带型
核仁
核基质
功能
与疾病
三、细胞的生命活动
分裂
细胞分裂的概念 细胞周期的定义
细胞分裂
有丝分裂
减数分裂
无丝分裂
细胞周期和调控
细胞周期的概念
各期的特征
调控
与医学
组织再生
肿瘤发生
其他
分化
基本概念
生物个体发育过程与细胞分化潜能
细胞决定
可塑性
分子基础
基因组
细胞分化决定因子
基因选择性表达的调控
影响因素
细胞间相互作用
激素
环境因素
与医学
老死
细胞衰老
概念
表现
学说
与疾病
细胞死亡
方式
概念与特征
影响因素
分子机制
检测
与疾病
细胞自噬
定义与分类
发生过程与调控
与医学
二、细胞的社会性
细胞连接
紧密连接
锚定连接
通讯连接
细胞黏附
钙黏着蛋白家族
选择素
免疫球蛋白超家族
整联蛋白家族
细胞的微环境
细胞微环境的组成
细胞间相互作用
细胞外基质
与疾病
细胞间信息传递
方式和途径
四个方式
主要途径就是信号转导
信号转导
关键分子
细胞外信号
受体
细胞内信使分子开关
特点
主要通路
G蛋白耦联受体
介导AC信号通路
介导磷脂酰肌醇信号转导通路
调控离子通道
具有酶活性的受体
酶连接受体
蛋白质水解
细胞内受体
整合与调控
整合
交叉对话
收敛
发散
调控
受体没收
受体下调
受体失活
信号蛋白失活
抑制性蛋白
与疾病
受体异常✖️3
G蛋白
蛋白激酶
信号转导与药物
四、干细胞与组织的维持和再生
干细胞概述
概念和分类
基本特征
分类与医学
胚胎干细胞
组织干细胞
与医学
名解
第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
子主题
细胞膜
是包围在细胞质表面的一层薄膜，也称质膜
细胞内的膜系统
细胞内丰富的膜结构，形成了细胞内各种膜性细胞器，如内质网，高尔基体，溶酶体，各种膜泡
生物膜
质膜与细胞内膜系统的总称
单位膜
电子显微镜下生物膜呈两暗夹一明的形态结构
胆固醇的作用
调节膜的流动性，加强膜的稳定性
糖脂的作用
参与细胞的识别、黏附、信号转导等
脂质体
根据磷脂分子在水相中形成稳定的脂双层的现象制备的人工膜
膜蛋白的分类
内在膜蛋白（整合膜蛋白/穿膜蛋白），外在膜蛋白（周边蛋白），脂锚定蛋白（脂连接蛋白）
外在膜蛋白特点
与膜的结合较弱，使用一些温和的方法即可将它们从膜上分离下来（如改变溶液的离子浓度或pH，干扰蛋白质之间的相互作用）
去垢剂
SDS十二烷基磺酸钠：离子型去垢剂
Triton X-100：非离子型去垢剂。作用比较温和，不仅用于膜蛋白的分离与纯化，也用于去除细胞内膜系统以便对细胞骨架和其他蛋白质进行研究
细胞外被/糖萼
真核细胞表面富含糖类的周缘区
作用是参与细胞间及细胞与周围环境的相互作用
影响膜脂流动性的因素
脂肪酸链的饱和程度
脂肪酸链的长短
胆固醇
卵磷脂与鞘磷脂的比值
膜蛋白的影响
脂阀
脂质双层内含有的由特殊脂质和蛋白质构成的富含胆固醇和鞘脂的微区，比其他地方厚，更有秩序且较少流动性
有被小泡的结构（从外向内）
网格蛋白，衔接蛋白，受体，货物分子
LDL
低密度脂蛋白，胆固醇在肝脏中合成并包装成低密度脂蛋白
家族性高胆固醇血症
家族性高胆固醇血症发病的主要原因是细胞对LDL的摄入受阻，血液中胆固醇含量过高易形成动脉粥样硬化
胞吐作用的分类
连续性分泌：不受调节连续不断的细胞分泌
受调分泌：细胞外信号调控的选择性分泌