导图社区 复旦大学人体分子与细胞课程思维导图-细胞膜
全手搓!该思维导图逻辑清晰、层次分明,以细胞质膜为起点,详细拓展至小分子跨膜运输和囊泡运输等重要知识点。在小分子跨膜运输部分,深入剖析了细胞质膜的特性,如不对性、流动性等,还对被动运输(包括简单扩散、载体蛋白介导的易化扩散、通道蛋白介导的易化扩散)和主动运输(载体蛋白、协同运输等)的原理、特点及涉及的蛋白类型进行了细致阐述。对于复旦大学人体分子与细胞课程的学生,以及广大生物学、医学相关专业的学习者来说,这是一份极具价值的学习资料。在课程预习、复习阶段,它能帮助学习者快速把握知识框架,理清各知识点之间的逻辑关系;在备考时,可作为高效的复习工具,加深对重点和难点知识的理解与记忆。对于教师而言,这也是一个优质的教学参考资料,有助于更清晰地讲解课程内容。此外,该模板以简洁明了的图形和文字结合的方式呈现复杂的知识体系,使抽象的人体分子与细胞知识变得直观易懂。如果你正在学习复旦大学人体分子与细胞课程,或是相关生物学、医学知识,这张万兴脑图绘制的思维导图模板将成为你学习路上的得力助手,助力你轻松掌握细胞质膜及相关运输机制的核心要点。
编辑于2026-04-01 16:18:44全手搓!该思维导图逻辑清晰、层次分明,以细胞质膜为起点,详细拓展至小分子跨膜运输和囊泡运输等重要知识点。在小分子跨膜运输部分,深入剖析了细胞质膜的特性,如不对性、流动性等,还对被动运输(包括简单扩散、载体蛋白介导的易化扩散、通道蛋白介导的易化扩散)和主动运输(载体蛋白、协同运输等)的原理、特点及涉及的蛋白类型进行了细致阐述。对于复旦大学人体分子与细胞课程的学生,以及广大生物学、医学相关专业的学习者来说,这是一份极具价值的学习资料。在课程预习、复习阶段,它能帮助学习者快速把握知识框架,理清各知识点之间的逻辑关系;在备考时,可作为高效的复习工具,加深对重点和难点知识的理解与记忆。对于教师而言,这也是一个优质的教学参考资料,有助于更清晰地讲解课程内容。此外,该模板以简洁明了的图形和文字结合的方式呈现复杂的知识体系,使抽象的人体分子与细胞知识变得直观易懂。如果你正在学习复旦大学人体分子与细胞课程,或是相关生物学、医学知识,这张万兴脑图绘制的思维导图模板将成为你学习路上的得力助手,助力你轻松掌握细胞质膜及相关运输机制的核心要点。
这是一篇关于选必一 主题7 陆地水的思维导图,总结了陆地水的类型、陆地水体的联系、 河流补给方式等。
这是一篇关于选必一 主题8海洋水的思维导图,掌握海洋环流的形成机制和影响,了解海洋灾害的形成机制和防御措施。
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蛋白质
分子组成
元素:C、H、N、O、S
含氮量为16%
基本组成单位:L-α-氨基酸
分类
非极性脂肪族 (疏水氨基酸)
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸:人体必需
亮氨酸:人体必需
异亮氨酸:人体必需
脯氨酸:修饰可变为羟脯氨酸,是亚氨基酸
甲硫氨酸:人体必需
极性中性
丝氨酸:可被磷酸化修饰
半胱氨酸:缺铁时补充
天冬酰胺
谷酰胺
苏氨酸:人体必需,可被磷酸化修饰
芳香族
苯丙氨酸:人体必需,特征吸收峰最小
酪氨酸:特征吸收峰最大,可被磷酸化修饰
色氨酸:人体必需,有特征吸收峰
酸性
谷氨酸
天冬氨酸
碱性
精氨酸
赖氨酸:人体必需,修饰可变为羟赖氨酸
组氨酸:婴幼儿必需,缺铁时补充
氨基酸的性质
两性解离:等电点:解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等
含共轭双键的氨基酸可吸收紫外线(280nm)
成肽聚合反应
茚三酮反应:弱酸性加热,生成蓝紫色化合物
谷氨酸脱羧反应、脱氨反应
酮与氨基酸的席夫碱反应
多肽
分类
2-20:寡肽
21-50:多肽
50以上:蛋白质
肽键的部分双键性质
生物活性肽
谷胱甘肽(GSH)
还原剂,保护蛋白质不被氧化
α羧基没用
促甲状腺素释放素:TRH(3肽)
分类
成分
单纯蛋白质
缀合蛋白质:辅基(细胞色素C、免疫球蛋白)
形状
纤维状蛋白质:胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白(难溶于水,功能单一)
球状蛋白质:酶、转运蛋白、蛋白质类激素、调节代谢蛋白质、基因表达调节蛋白质、免疫球蛋白(水溶性好,功能多样)
家族(结构、功能一致)、超家族(功能一致)
分子结构
一级结构:氨基酸组成(肽键【有一定双键性质】、二硫键),尿素实验证明一级结构是空间构象的基础
二级结构:主链骨架原子的相对空间位置(氢键)
α螺旋:右手螺旋,3.6个上升一圈,螺距为 0.54nm,两亲(角蛋白)
β折叠:以α碳为旋转点
平行
反平行:更稳定(角蛋白、丝心蛋白)
间距:0.7nm
β转角:4个残基,1与4形成氢键
I:脯氨酸
II:甘氨酸
Ω环:距离<1nm
无规卷曲:有序非重复性结构
模体
超二级结构
αα
βαβ
ββ
亮氨酸拉链
钙结合蛋白
锌指结构
三级结构(疏水键、盐桥、氢键、范德华力):所有氨基酸残基的位置
结构域
分子伴侣帮助折叠
四级结构:各亚基(有三级结构的多肽链)的空间排布
功能
多态性
分子病:由蛋白质分子发生变异所导致的疾病(镰刀型红细胞贫血、苯丙酮尿症、肌营养不良症)
肌红蛋白和血红蛋白:血红蛋白曲线平缓,第一个亚基与氧结合能力最小,结合后T态转换为R态
别构效应:蛋白质与配体结合后,空间结构与生理功能改变的现象
协同效应:寡聚体蛋白质的一个亚基与配体结合后,影响另一个亚基与配体的结合能力
促进作用
抑制作用
BPG影响血红蛋白释放氧的能力
蛋白质构象改变的疾病(不是分子病):阿尔兹海默、亨廷顿舞蹈症、疯牛病
理化性质
等电点
胶体:由于电荷和水化膜的存在而稳定
聚沉:破坏水化膜
变性:破坏蛋白质高级结构
可逆
不可逆
双缩脲反应:肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热呈现紫色或红色
酶学
分子结构与功能
组成
肽链数目
单体酶:一条多肽链(牛胰核糖核酸酶)
寡聚酶:多条亚基(蛋白激酶)
多酶体系:由催化不同反应的多种酶组成(丙酮酸脱氢酶)
化学成分
单纯酶:水解后只剩蛋白质
结合酶
酶蛋白
辅因子
松:辅酶;紧:辅基
金属离子:参与催化;连接底物;中和电荷;稳定构象
小分子化合物/维生素
活性中心
必需基团:在中心内/外
结合基团
催化基团
多功能酶:不同催化功能存在于一条多肽链中
同工酶
乳酸脱氢酶:Heart & Muscle
肌酸激酶
临床检测疾病
工作原理
特点
高效:降低活化能
专一
绝对专一性(乳酸脱氢酶):特定结构的底物,甚至具有立体异构专一性
相对专一性(消化道中的蛋白酶):作用于一类化学键催化一类化学反应
不稳定
可调节
原理
释放结合能,生成高自由能不稳定复合物
诱导契合作用
催化机制
邻近效应与定向排列
表面效应:疏水口袋脱溶剂化
多元催化
酶促反应动力学
底物浓度
速率 - 底物曲线:正比例 - 混合型 - 趋近最大速率
米曼氏方程
Km = 最大速率的一半
Km越小,酶对底物的亲和力越大
取倒数求Km
酶浓度
温度
pH值
抑制剂
不可逆性:共价键
非专一:砒霜
专一:有机磷化合物沙林
可逆性:非共价(超滤分开)
竞争性:与底物竞争酶的活性中心,Vm不变,Km增大(丙二酸干扰琥珀酸、磺胺类药物)
非竞争性:与活性中心外的基团结合,ESI不能放出产物,Vm降低,Km不变
反竞争性:与ES结合,位点由底物诱导产生,Vm降低,Km降低
激活剂
必须
非必须
酶的调节
对象:关键酶(第一步、最后一步、耗能步骤)
酶活性调节(快速)
别构调节:以非共价形式可逆地结合
效应剂是底物本身时,VS曲线呈S形
分为
别构激活剂:左移
别构抑制剂:右移
协同效应
正协同效应
负协同效应
共价修饰调节:以共价形式可逆地结合
分类
磷酸化与脱磷酸化
乙酰化与脱乙酰化
甲基化与脱甲基化
糖基化
-SH与-S-S互变
酶的两种形式的转化需要用到另外两种酶
级联放大效应:信号从胞外传递到胞内
酶原激活
酶原:酶的无活性前体
如:胃蛋白酶
生理意义
酶的储存形式,保证在机体需要时可以迅速地产生活性
保证酶在特定的部位和环境中发挥作用
酶量的调节(慢速)
酶蛋白合成
诱导作用
阻遏作用:辅阻遏物和阻遏蛋白结合
酶蛋白降解
溶酶体:不依赖ATP
非溶酶体:依赖ATP和泛素
酶的分类
氧化还原酶:乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素C氧化酶、过氧化物酶
转移酶:甲基转移酶、乙酰基转移酶、转氨酶、激酶、谷丙转氨酶
水解酶:蛋白酶、核酸酶、磷脂酶、脲酶、淀粉酶
裂合酶(双键):脱水酶、脱羧酶、醛缩酶、水化酶、果糖双磷酸醛缩酶
异构酶:表构酶、异构酶、变位酶、消旋酶、磷酸丙糖异构酶
连接酶:DNA连接酶、谷氨酰胺合成酶
易位酶:ABC型硫酸转运体、线粒体蛋白转运ATP酶
酶与医学
疾病的发生:白化病、精神幼稚化、Ia型糖原贮积症、苯丙酮尿症、溶血性贫血(蚕豆病)
疾病的诊断:尿淀粉酶(急性胰腺炎)、谷丙转氨酶(急性肝炎)、酸性磷酸酶(前列腺癌)、碱性磷酸酶(骨癌)
疾病的治疗:酶制剂与酶的抑制剂
临床检验与医学研究:指示酶、标记酶、基因工程
细胞质膜
细胞质膜
定义
名称:细胞膜、质膜
化学组成
膜脂
磷脂
甘油磷脂
PC:磷脂酰胆碱
PE:磷脂酰乙醇胺
PS:磷脂酰丝氨酸
PI:磷脂酰肌醇(膜内侧 信号转导)
鞘磷脂:鞘氨醇为骨架,脂肪酸链更长,在高尔基体中合成
胆固醇
结构:分子较小,固醇环结构上下连接极性羟基(亲水)和尾部非极性链
作用:干扰疏水尾部的运动,保持膜的稳定
动物细胞中多
糖脂
结构:甘油磷脂把头部换成糖残基
作用:参与膜的稳定,与细胞识别和信号传导有关
膜蛋白
内在蛋白/整合蛋白:贯穿或深埋在脂双层中,双亲性分子
外在蛋白/周边蛋白:以弱连接键与镶嵌蛋白或脂分子的亲水部分连接
脂锚定蛋白:以共价键与一个或多个脂分子结合,具有侧向运动能力
膜糖
大部分是糖蛋白,少部分是糖脂
细胞外被 / 糖萼:抵御细胞损伤
特性
不对称性
膜脂
膜蛋白:数量;穿越蛋白方向性
膜糖:寡糖链永远在非胞质面
流动性
正常温度下为液晶态,降温后发生相变,转换为凝胶态
运动
侧向扩散:很多
翻转运动:很少
旋转运动
弯曲运动
影响因素
不饱和脂肪酸链的双键弯曲让结构更松散,减小范德华力,增大流动性
脂肪酸链短的范德华力更小,流动性更大
胆固醇的双重调节作用:反向
卵磷脂和鞘磷脂的比值越高,流动性越好
膜蛋白:嵌入后难以流动
膜蛋白的运动:同上,不过旋转运动少
小分子跨膜运输
简单扩散
疏水小分子:氧气、二氧化碳、氮气、苯
不带电的极性小分子:水、乙醇、甘油、尿素
被动运输:顺浓度
载体蛋白(易化扩散):借助载体蛋白构象变化
特异性好
转运可逆
可饱和性
可阻断性
通道蛋白
跨膜亲水通道,蛋白不与转运物质结合
双向性
闸门控制
配体门控通道:乙酰胆碱、GABA、5-HT
电压门控通道:钾通道、钙通道、钠通道(过滤基团剥离分子)
应力门控通道:放大信号
水通道蛋白
主动运输:载体蛋白
ATP泵
P型:NaK、Ca、HK
F型:线粒体H
V型:膜泡H
ABC转运体
协同运输
共运输:Na与糖类、氨基酸
对象运输:Na+与H+/Ca
膜电位:通常细胞内负外正
大分子穿膜运输:囊泡运输
胞吞
吞噬作用:微丝组装,吞噬病原体
胞饮作用
液相内吞:细胞外液 + 溶质
吸附内吞:溶质
受体介导的胞吞作用
溶质(配体)与有被小窝中的受体结合
网格蛋白聚集在胞质侧,形成凹陷
发动蛋白消耗GTP切离
网格蛋白与衔接蛋白脱离
与早期内体融合,质子泵使内环境酸化,配体受体解离
产生囊泡返还受体
运输至溶酶体处吸收利用
其他
包膜窑依赖的内吞作用
巨胞饮作用
胞吐
连续型分泌
受调分泌
细胞内膜系统
内质网
基本信息
定义:管、泡、扁平膜囊相互联通,构成膜性管网结构
一层单位膜
约占细胞总膜面积的一半
数量、结构、发达程度与细胞的类型、状态有关
研究方法:离心成微粒体研究
组成成分
组分:内质网膜、核糖体
化学成分:脂类、蛋白质
网膜蛋白:在膜(胞质面/腔面)上,以酶(葡萄糖-6-磷酸酶为标志)为主
网质蛋白:在网腔内,C端含有KDEL、HDEL氨基酸序列驻留信号
分类
糙面内质网
蛋白合成
游离核糖体:内源性蛋白的合成
定位
非定位
细胞核中
半自主细胞器基因蛋白
附着核糖体:外输性蛋白、内膜系统驻留蛋白、膜蛋白
新生多肽链的折叠与装配:GSSG帮助成键 + 分子伴侣蛋白监控
蛋白质糖基化:寡糖与天冬酰胺侧链氨基一次性结合
蛋白质胞内运输
光面内质网
脂质的合成与转运
分解糖原:肝脏
细胞解毒:通过细胞色素与酶氧化毒性物质(肝脏)
Ca2+储存(肌肉)
形成胃酸、胆汁
信号肽
位置:N端
蛋白穿越转移
核糖体在mRNA的指导下先合成一段信号肽
信号肽被SRP(信号识别颗粒)识别结合,终止蛋白质合成
SRP携带信号肽等与内质网膜上的SRPR(停靠蛋白)结合,并被带到转运体上
SRP解离,信号肽穿过大亚基中央管进入内质网网腔,被酶切除
蛋白质继续合成
穿膜机制
共翻译插入:有一段停止转移肽与内质网膜结合,N端在网腔,C端在细胞质
内信号肽介导的内开始转移肽插入转移机制
高尔基体
化学组成
脂类最多
酶的种类丰富:以糖基转移酶为标志
结构
具有极性
扁平囊泡
顺面:凸向细胞核
反面:凹向细胞膜
小泡:位于形成面,分为光滑和有被两种
液泡:位于成熟面,由囊泡末端膨大断离形成
功能
顺面网状结构
分选来自内质网的蛋白质和脂类,遣返部分驻留蛋白
进行O-连接糖基化(一个一个加)和N-连接糖蛋白的修饰
中间膜囊
糖基化修饰
特异性水解让酶富有活性
脂类合成:鞘磷脂、糖脂
反面网状结构:胞内蛋白分选和膜泡定向运输
溶酶体
化学组成
一层磷脂膜
高度异质性
含有多种酸性水解酶,标志酶为酸性磷酸酶
膜蛋白(LIMP家族)高度糖基化,以避免被降解
形成
酶蛋白前体进入内质网腔进行糖基化,形成N-连接的甘露糖糖蛋白
以出芽方式运到顺面高尔基体
甘露糖被磷酸化成甘露糖-6-磷酸(M6P)
M6P触发网格蛋白的组装,形成小泡
小泡与晚期内吞体结合
H+上升,前体蛋白与M6P分离并去磷酸化,形成成熟溶酶体蛋白
分类
初级溶酶体:只有酶没有底物
次级溶酶体
自噬溶酶体
异噬溶酶体
残余体
胞吐排除细胞
在细胞内累积
脂褐质
含铁小体
髓样结构
功能
细胞营养
免疫防御
调节线体分泌
个体发生发育:受精卵
自噬死亡
相关疾病
矽肺 / 肺结核
溶酶体贮积病:失去M6P受体,酶全失活
过氧化物酶体
化学组成
一层膜,异质性
尿酸氧化酶形成电子密度高的类晶体
边缘板:导致半月形和长方形的形成
酶
氧化酶
过氧化氢酶
过氧化物酶
功能
解毒:肝肾代谢酚、酸、醛、醇等
调节氧浓度:不同于线粒体,氧化的速度随氧的浓度变化
合成脂类、降解含氮物质
起源:内质网 + 线粒体
囊泡转运
网格蛋白有被囊泡
COPII有被囊泡:由糙面内质网到高尔基体
Sar蛋白与GTP结合,装配出芽
到达前,GTP水解,Sar-GDP复合物脱去衣被
COPI有被囊泡:由高尔基体遣返回内质网
ARF与GTP结合
ARF与高尔基体膜上的受体结合
聚合诱导出芽
COPI解离
SNARE家族成员特异互补,帮助囊泡转运配对(原理为螺旋在一起去除膜间水分子)
线粒体
基本特点
两层膜
形态、数量各异
外膜
脂类和蛋白质各占一半
具有亲水通道
初步降解即将氧化的物质
膜间腔
标志酶:腺苷酸激酶
转位接触点:蛋白质转运的通道
内膜
蛋白质含量高达80%
标志酶:细胞色素氧化酶
通透性很小
ATP合酶:双向作用
嵴:附有基粒
基质:含大量酶,标志酶为苹果酸脱氢酶
遗传系统相对独立
mtDNA:双链环状,重链 + 轻链
复制周期与细胞周期无关
内含子很少
与人类密码子不同
功能
细胞呼吸
离子转运
细胞死亡
细胞骨架
微管
化学组成
微管蛋白
α微管蛋白
β微管蛋白
形成异二聚体,首尾相接形成微管原丝,快速组装解离 13根原丝通过非共价作用形成微管
γ微管蛋白环状复合物:位于中心体,是装配起始结构
Mg2+和Ca2+结合位点
秋水仙碱结合位点和长春碱结合位点
形式
单管:13根圆丝,不稳定
二联管:13+10,分布在纤毛鞭毛杆状部分(9+2),稳定
三联管:13+10+10,分布在中心粒(9+0)、纤毛鞭毛基体,稳定
微管结合蛋白
作用:结合在微管表面,稳定微管
分类
MAP1:神经细胞轴突树突,形成横桥控制微管延长
MAP2:神经细胞胞体树突,形成横桥使微管成束
MAP4
磷酸化:脱离 去磷酸化:结合
Tau:封闭微管,调节微管装配速度
装配
前提:pH和温度适当,有Mg2+无Ca2+
体外
成核期:速度最慢,α为负极,β为正极,两者结合形成组装核心,随后上下左右扩展,达到13根后聚合成微管,封闭处的GTP开始水解,水解后发生解聚
聚合期:聚合速度>解聚速度,其中+组装快-组装满
稳定期:聚合速度 = 解聚速度
踏车现象:+延长-缩短
体内
时间控制:纺锤体微管
空间控制:微管组织中心:中心体上的γ-TuRC是起始点,与α结合,单向生长
动态调节
非稳态动力学模型:取决于游离GTP-异二聚体的浓度和GTP水解的速度
意义:更有效地寻找三维空间
药物影响
紫杉醇:防止解聚
秋水仙素:防止聚合
长春新碱:阻止微管延长,阻止聚合
功能
维持细胞形态
参与膜泡运输/被运输
驱动蛋白:-到+
动力蛋白:+到-
肌球蛋白
维持细胞器定位分布
参与鞭毛纤毛运动
A管动力蛋白与B管结合,向-移动
有蛋白束缚无法发生相对滑动
产生形变
一次大力弹出一次小力回复
参与细胞分裂
微丝
组成:肌动蛋白
哑铃型
ATP结合位点和二甲阳离子结合位点
具有极性
头尾相连后螺旋状排列
组装:几乎同微管
功能
机械支持维持形状
变形运动
滑动
解聚
物质运输:肌球蛋白
马达结构域头部:微丝结构位点 + ATP结合位点
尾部结构域:结合被运输物质
方向:-到+
细胞分裂:解聚时收缩环收紧
肌肉收缩
结构:肌细胞细胞质 - 肌原纤维 - 肌节 - 粗肌丝(肌球蛋白)、细肌丝(肌动蛋白)
结合:粗丝头部与细丝结合
释放:ATP结合于头部使两者相离
直立:ATP水解让头部向前移动
产力:释放Pi使肌球蛋白头部与肌动蛋白紧密相连,产生机械力,释放ADP
再结合
受精作用:微丝形成突刺
细胞内信息传递
中间丝
定义:直径介于微丝微管之间,结构最稳定
中间丝蛋白种类多样
组成
头部:特异性
杆状区:保守性
尾部
单体很少,大部分处于组装状态,磷酸化组装
功能
支撑网架
细胞连接
机械强度支持:肌肉细胞
参与细胞分化
物质运输
维持核膜稳定:核纤层是中间丝的一种
细胞核
核膜
化学组成
蛋白质和脂类
和内质网相似,但也有不同
结构
外核膜:与糙面内质网连续,代表血影重复蛋白
内核膜:功能性蛋白,可结合染色质和核纤层
核周隙:与内质网网腔联通
核孔复合体
位置:内外膜融合处
大型蛋白复合体,有极性
分化程度越低,代谢越旺盛,核孔越多
捕鱼笼式模型
胞质环:8条纤丝
核质环:8条纤丝
辐
腔内亚单位:锚定核孔
柱状亚单位:连接两环
环状亚单位
中央栓
核孔蛋白
功能
隔离屏障:为遗传物质提供稳定环境,确保修饰加工顺利进行
物质运输
输入
小分子:自由扩散
大分子(亲核蛋白):主动运输
含核定位信号的蛋白与核输入受体αβ结合
核输入受体β引导进入
Ran-GTP与β结合分离
Ran-GTP+β、α回到胞质,GTP水解与β解离
Ran-GDP磷酸化后重回核质
输出:通过核输出信号与核输出受体运出RNA
基因转录调控:吸引异染色质和常染色质
生物大分子合成:类似内质网
染色质
组成
DNA
单一序列
中度重复序列
有编码
无编码:基因调控
高度重复:端粒、着丝粒
组蛋白
属于:碱性氨基酸(带正电,能与带负电的DNA结合)
核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4):高度保守,C端相互连接,N端连接DNA
H1组蛋白:分子量较大,具有种属特异性,可抑制DNA复制转录
非组蛋白
属于:酸性氨基酸
酶蛋白、结构蛋白、调控蛋白
功能活跃的染色质中更多
种类
常染色质:螺旋化程度低,着色浅,可进行转录(但并非所有),在S期早期复制
异染色质:螺旋化程度高,着色深,不太转录,核膜内表面
组成性异染色质:S晚期
兼性异染色质:分化程度高的比例大
染色体
基本结构单位:核小体
自装配
左手螺旋绕1.75圈
组蛋白八聚体
直径:10nm
二级结构:螺线管
6个一周,H1在内部
外径30nm,内径10nm
三级结构
染色体多级螺旋模型:超螺线管折叠形成染色单体
染色体骨架-放射环结构模型
非组蛋白构成染色体骨架
18个袢环围绕在骨架周围形成微带
四级结构:染色单体
染色体形态
主缢痕
着丝粒:中着丝粒、亚中着丝粒、近端着丝粒、端着丝粒
着丝粒-动粒复合体
动粒域
内层:与中心域相连
中层:半透明
外层:纺锤丝微管连接位点/纤维冠
中心域:异染色质
配对域:染色单体作用位点
INCENP:跟随迁移
CLIP:消失
次缢痕:染色体鉴定
核仁组织区:rRNA基因
随体:短臂末端,异染色质,通过次缢痕区与主体相连,部分含有,参与构建核仁
端粒
靠近核膜
DNA:富含G,人类为TTAGGG,高度保守
蛋白质
防止染色体结构畸变,与细胞衰老死亡有关
核仁
纤维中心(FC):rDNA袢环,转录呈“圣诞树”形
致密纤维组分(DFC):不同转录阶段的RNA分子
颗粒组分(GC):核糖体前体颗粒
基质
核糖体亚基在核仁中组装,在细胞质中成熟:阻止mRNA在核内提前翻译
核纤层
组成:核纤层蛋白lamin A / C / B1 / B2
功能
结构支撑:刚性;定位核孔;附着染色质
参与细胞分裂
磷酸化解聚,消解核膜,去磷酸化聚合,核膜重建
连接染色质,存在时染色质不能聚合成染色体
参与DNA复制和基因表达
相关疾病:早衰症
核基质
DNA复制:DNA袢环、酶、新形成的DNA结合在核基质上
基因调控:mRNA/rRNA/tRNA的合成;hnRNA的形成
参与细胞分裂分化
细胞信号转导
关键分子简述
配体(第一信使):胞外信号分子
种类
激素
神经递质
局部化学因子:细胞因子、生长因子
气体分子
通讯方式
内分泌
旁分泌
自分泌
突触信号传递
受体
化学组成:糖蛋白/糖脂
分类
细胞表面受体
G蛋白偶联受体
离子通道偶联受体
酶联受体
胞内受体
分子开关
蛋白激酶与蛋白磷酸酶:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸
GTP结合蛋白
衔接体蛋白
第二信使
G蛋白偶联受体(GPCR)
GPCR:7个肽段,7次跨膜,N外C内
腺苷酸环化酶
一般步骤
Gα结合并激活AC
AC催化ATP分解形成cAMP
cAMP与PKA结合,使其失去两个C基暴露两个有活性的R基
激活的PKA发挥作用
β肾上腺素
激活的PKA 激活 磷酸化酶b激酶
磷酸化酶b激酶 磷酸化 磷酸化酶b
磷酸化酶b 级联反应 大量形成磷酸化酶a
磷酸化酶a 磷酸化 糖原,生成葡萄糖
离子通道
视紫红质:位于视杆细胞
视蛋白:位于视网膜感光细胞的细胞膜上
正常状态:cGMP浓度高,与通道蛋白结合保持通道开放,维持膜电位差较小
过程
吸收光后,视紫红质构象转换,导致视蛋白活化
活性视蛋白与Gαt-GDP结合,形成Gαt-GTP
Gαt-GTP与PDE的γ基团结合,使其从αβ上剥离,暴露αβ
αβ促进cGMP水解,降低浓度,关闭离子通道
细胞短暂超极化,减少神经递质
磷脂酶C
GPCR激活诱导PLCβ激活,将某物质水解为IP3和DAG
IP3:进入细胞质,与Ca2+通道结合,释放Ca2+(重复性脉冲)
DAG:Ca2+让非活性PKC上升到细胞膜中,DAG激活PKC
Ca浓度上升生成Ca-CaM复合物,激活CaM kinase和cAMP磷酸二酯酶
蛋白水解相关通路
Wnt/β-catenin:让β-catenin不被降解,进入细胞核控制靶基因表达
NF-kB
Notch:跨膜蛋白,胞外部分先被切割,再切割胞内部分,入核控制靶基因表达,错误切割导致阿尔兹海默症
NO通路
形成
GPCR与乙酰胆碱激活磷脂酶C
磷脂酶C通过IP3提高Ca2+浓度
钙调蛋白复合物激活 NOS
作用
激活鸟苷酸环化酶
水解GTP生成cGMP,激活PKG
PKG松弛血管平滑肌,促进血管舒张,这也是硝酸甘油药物的原理
共同特点
蛋白质的磷酸化和去磷酸化是激活的重要机制
信号转导过程中的各个反应相关衔接而形成级联式反应
形成信号转导网络,可进行交叉对话