细胞思维导图

一张思维导图带你了解生物化学中细胞的知识点，包含生物膜、细胞骨架与细胞运动、细胞周期与调控、细胞分裂、细胞连接与细胞黏附。

细胞

• 生物膜
  • 质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，故总称为生物膜
    • 细胞膜（质膜）
      • 化学组成
        • 膜脂构成细胞膜的基本骨架
          • 磷脂是膜脂的主要成分
          • 胆固醇能够稳定细胞膜和调节细胞膜的流动性
          • 糖脂主要位于质膜的非胞质面
        • 膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合
          • 内在膜蛋白
          • 外在膜蛋白
          • 脂锚定蛋白
        • 膜糖类覆盖细胞膜表面
      • 生物学特性
        • 膜的不对称性决定膜功能的方向性
          • 脂膜的不对称性
          • 膜蛋白的不对称性
          • 膜糖的不对称性
        • 膜的流动性是膜功能活动的保证
          • 脂双层为液晶态二维流体
          • 脂膜分子的运动方式
            • 侧向扩散
            • 翻转运动
            • 旋转运动
            • 弯曲运动
          • 影响膜脂流动性的因素
            • 脂肪酸链的饱和程度
            • 脂肪酸链的长度
            • 胆固醇的双重调节作用
            • 卵磷脂和鞘磷脂的比值
            • 膜蛋白的影响
          • 膜蛋白的运动性
            • 侧向扩散
            • 旋转扩散
      • 分子结构模型
        • 片层结构模型具有三层夹板式结构特点
        • 单位膜模型体现膜形态结构的共同特点
        • 流动镶嵌模型是被普遍接受的模型
        • 脂笩模型深化了对膜结构和功能的认识
    • 细胞内膜
      • 内质网
        • 定义
        • 形态结构
        • 类型
          • 糙面内质网
          • 光面内质网
          • 内质网的衍生结构
        • 化学组成
          • 脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分
          • 内质网含有以葡萄糖-6- 磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系
            • 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系
            • 与脂类物质代谢功能反应相关的酶类
            • 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类
          • 网质蛋白是内质网网腔中普遍存在的一类蛋白质
            • 共同特点
            • 免疫球蛋白重链结合蛋白
            • 内质蛋白
            • 钙网蛋白
            • 钙连蛋白
            • 蛋白质二硫键异构酶
        • 功能
          • 糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运
            • 信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成
            • 信号肽指导的穿膜驻留蛋白插入转移的可能机制
            • 糙面内质网是蛋白质分选的起始部位
          • 光面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器
            • 光面内质网参与脂类的合成和转运
            • 光面内质网参与糖原的代谢
            • 光面内质网是细胞解毒的主要场所
            • 光面内质网是肌细胞Ca2+ 的存储场所
            • 光面内质网与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相光
          • 内质网应激
      • 高尔基复合体
        • 形态结构
          • 高尔基复合体是有三种不同类型的膜性囊泡组成的细胞器
            • 扁平囊泡
            • 小囊泡
            • 大囊泡
          • 高尔基复合体具有显著的极性
          • 高尔基复合体在不同的组织中呈现不同的分布方式
        • 化学组成
          • 脂类是高尔基复合体的基本成分
          • 高尔基复合体含有以糖激转移酶为标志的多种酶蛋白体系
        • 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
            • 蛋白质的水解加工
          • 胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽
      • 溶酶体
        • 形态结构和化学组成
          • 一种具有高度异质性的膜性结构细胞器
          • 共同特征是含有酸性水解酶
          • 溶酶体膜糖蛋白家族具有高度同源性
        • 形成与成熟过程
          • 1. 酶蛋白的N- 糖基化与内质网转运
          • 2. 酶蛋白在高尔基复合体内的加工和转移
          • 3. 酶蛋白的分选与转运
          • 4. 内体性溶酶体的形成与成熟
        • 类型
          • 根据不同的发育阶段和生理功能阶段
            • 初级溶酶体
            • 次级溶酶体
            • 三级溶酶体
          • 根据形成过程的不同
            • 内体性溶酶体
            • 吞噬性溶酶体
        • 功能
          • 分解胞内的外来物质及清除衰老、残存的细胞器
          • 物质消化与细胞营养
          • 机体防御保护功能的组成部分
          • 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节
          • 在生物个体发生与发育过程中起主要作用
      • 过氧化物酶体
        • 基本理化特征
          • 一类具有高度异质性的膜性球囊状细胞器
          • 具有较高的物质通透性
          • 含有以过氧化物酶为标志的40多种酶
            • 氧化酶类
            • 过氧化氢酶类
            • 过氧化物酶类
        • 功能
          • 有效清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢及其他毒性物质
          • 有效地进行细胞氧张力的调节
          • 参与对细胞内脂肪酸等高能分子物质的分解转化
        • 发生
      • 囊泡与囊泡转运
        • 定义
          • 转运囊泡
          • 囊泡运输
        • 囊泡在胞内蛋白质运输中的作用
          • 门控运输
          • 穿膜运输
          • 小泡运输
        • 囊泡的类型与来源
          • 网格蛋白有被小泡产生于高尔基复合体及细胞膜
          • COP Ⅱ 有被小泡产生于内质网、介导从内质网到高尔基复合体的物质运输
          • COP I 有被小泡的主要功能是回收转运内质网逃逸蛋白
        • 囊泡转运
          • 囊泡转运是细胞物质定向运输的基本途径
          • 囊泡转运是一个高度有序并受到严格选择和精密控制的物质运输过程
          • 特异性识别融合是囊泡物质定向转运和精准卸载的保证
            • SNAREs蛋白家族介导囊泡与靶膜之间相互融合
            • Rab蛋白家族在囊泡转运与融合中起调节作用
          • 囊泡转运是实现细胞膜及内膜系统功能结构转换和代谢更新的桥梁
      • 线粒体
        • 形态、数量和结构
          • 线粒体的形态、数量与细胞的类型和细胞的生理状态有关
          • 线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构
            • 外膜是线粒体外层单位膜
            • 内膜的内表面附着许多颗粒
            • 内外膜相互接近所形成的转位杰接触点是物质转运到线粒体的临时性结构
            • 基质是氧化代谢的场所
            • 基粒的化学本质是ATP合酶
        • 化学组成
          • 蛋白质
            • 分布
            • 可溶性蛋白
              • 基质中的酶
              • 膜外周蛋白
            • 不溶性蛋白
              • 膜结构蛋白
              • 膜镶嵌酶蛋白
          • 脂类
            • 磷脂
          • DNA和完整的遗传系统
            • 线粒体DNA构成了线粒体基因组
            • 重链和轻链各有一个启动子启动线粒体基因的转录
            • 线粒体DNA的两条链有各自的复制起始点
          • 多种辅酶
          • 维生素和各类无机离子
        • 线粒体核编码蛋白质的转运
          • 核编码蛋白向线粒体基质中的转运
            • 核编码蛋白进入线粒体时需要信号序列
            • 前体蛋白在线粒体外保持非折叠状态
            • 分子运动产生的动力协助多肽链穿过线粒体膜
            • 多肽链需要在线粒体基质内重新折叠才形成有活性的蛋白质
          • 核编码蛋白向线粒体其他部位的转运
        • 起源
        • 线粒体的分裂与融合
          • 线粒体是通过分裂方式实现增殖的
          • mtDNA 随机地、不均等地被分配到新的线粒体中
          • 线粒体融合也是由一系列相关蛋白介导的过程
        • 功能
      • 细胞核
        • 核膜
          • 化学组成
            • 蛋白质
            • 脂类
            • 少量核酸成分
          • 结构
            • 外核膜与糙面内质网相连续
            • 内核膜表面光滑包围核质
            • 核周隙为内、外核膜之间的缓冲区
            • 核孔复合体是由多种蛋白质构成的复合结构
            • 核纤层是紧贴内核膜的纤维蛋白网
              • 核纤层在细胞核中起支架作用
              • 核纤层与核膜的崩解和重建密切相关
              • 核纤层与染色质凝集成染色体相关
              • 核纤层参与DNA的复制
          • 功能
            • 为基因表达提供了时空隔离屏障
            • 参与蛋白质的合成
            • 核孔复合体控制着核-质间的物质交换
              • 亲和蛋白的核输入
              • RNA及核糖体亚基的核输出
        • 染色质和染色体
          • 染色质的组成成分
            • DNA是遗传信息的载体
            • 组蛋白是真核细胞染色质中的基本结构蛋白
            • 非组蛋白能从多方面影响染色质的结构和功能
          • 染色质组装形成染色体
            • 核小体为染色质的基本结构单位
            • 核小体进一步螺旋形成螺旋管
            • 螺旋管进一步包装成染色体
              • 染色体多级螺旋模型
              • 染色体骨架—放射环结构模型
          • 常染色质与异染色质
            • 分类依据：间期核中染色质螺旋化程度及功能状态的不同
            • 常染色质是处于功能活跃呈伸展状态的染色质纤维
            • 异染色质是处于功能惰性呈凝缩状态的染色质纤维
              • 组成性异染色质
              • 兼性异染色质
          • 染色体的形态结构
            • 着丝粒将两条姐妹染色单体相连
            • 着丝粒—动粒复合体介导纺锤丝与染色体的结合
            • 次缢痕并非存在所有染色体上
            • 随体是位于染色体末端的球状结构
            • 端粒是染色体末端的特化部分
          • 核型与带型
        • 核仁
          • 主要成分
            • 蛋白质
              • 核糖体蛋白
              • 组蛋白
              • 非组蛋白
              • 参与核仁生理功能的酶类
                • 碱性磷酸酶
                • 核苷酸酶
                • ATP 酶
                • RNA 聚合酶
                • RNA 酶
                • DNA 酶
                • DNA 聚合酶
            • RNA
              • 与蛋白质结合成核糖核蛋白
            • DNA
              • 主要存在于核仁染色质
            • 微量脂类
          • 结构
            • 核仁的纤维中心是分布有rRNA 基因的染色质区
            • 核仁的致密纤维组分包含处于不同转录阶段的rRNA
            • 核仁的颗粒组分由正在加工的rRNA 及蛋白质构成
          • 功能
            • 核仁是rRNA 基因转录和加工的场所
            • 核仁是核糖体亚基装配的场所
          • 核仁周期
        • 核基质
          • 组成成分与形态结构
          • 功能
            • 核基质参与DNA复制
              • 核基质上锚泊DNA复制复合体
              • 核基质上结合新合成的DNA
              • 核基质上DNA的复制效率提高
            • 核基质参与基因转录和加工
              • 核基质与基因转录活性密切相关
              • 核基质参与RNA的加工修饰
            • 核基质参与染色体构建
            • 核基质与细胞分化相关
        • 功能
          • 遗传信息的贮存和复制
            • DNA复制是在多个复制起点上进行的半保留复制
            • DNA复制为半不连续性复制
            • 端粒酶能够保持DNA复制时染色体末端的完整性
          • 遗传信息的转录
  • 物质的穿膜运输
    • 小分子物质和离子的穿膜运输
      • 简单扩散
        • 被动运输
        • 不耗能
        • 不需要膜蛋白参与
        • 物质在膜的两侧保持一定浓度差
      • 膜运输蛋白介导的穿膜运输
        • 被动运输
          • 易化扩散（帮助扩散）
            • 不耗能
            • 需要膜运输蛋白参与
              • 载体蛋白
              • 通道蛋白
            • 运输特点
              • 1. 比自由扩散转运效率高
              • 2. 存在最大转运效率
              • 3. 有特异性，与特定溶质结合
        • 主动运输
          • ATP驱动泵
            • P-型离子泵
              • Na+ - K+ 泵
              • Ca2+ 泵
            • V-型离子泵
            • F-性离子泵
            • ABC转运体
          • 协同运输
            • 共运输
            • 对向运输
          • 特点
      • 离子通道高效转运各种离子
        • 特点
        • 类型
          • 配体门控通道
          • 电压门控通道
          • 应力激活通道
      • 水通道介导水的快速转运
        • 分类
          • AQP0、1、2、4、5、6
          • AQP3、7、9、10
        • 水通道蛋白的结构
        • 水通道对水分子的筛选机制
    • 大分子和颗粒物质的穿膜运输
      • 胞吞作用
        • 质膜内馅，包围细胞外物质形成胞吞泡，脱离质膜进入细胞内的转运过程
        • 分类
          • 分类依据：胞吞物质的大小、形态及特异程度不同
          • 吞噬作用是吞噬细胞摄入颗粒的过程
          • 胞饮作用是细胞吞入液体和可溶性物质的过程
          • 受体介导的胞吞提高摄取特定物质的效率
      • 胞吐作用
        • 细胞内合成的物质通过膜泡转运至细胞膜
        • 分类
          • 分类依据：方式的不同
          • 连续性分泌是不受调节持续不断的细胞分泌
          • 受调分泌是细胞外信号调控的选择性分泌
• 细胞连接与细胞黏附
  • 细胞之间、细胞与细胞外基质之间的相互作用是组织形成、定位、生存及稳态维持的重要保证
    • 细胞之间、细胞与细胞外基质之间通过细胞表面特殊的黏附分子彼此识别和黏着
    • 通过相邻细胞表面形成特殊连接装置以加强彼此间的机械联系和保障功能的协调
    • 细胞连接和细胞黏附是细胞间发生关联的结构基础和基本方式
    • 细胞连接和细胞黏附体现细胞的社会性
  • 细胞连接
    • 封闭链接
      • 紧密连接
        • 概念
        • 参与紧密连接的分子
        • 主要功能
    • 锚定连接
      • 分类
        • 分类依据
          • 参与连接的细胞骨架的纤维类型不同
        • 肌动蛋白丝参与的锚定连接（黏着连接）
          • 黏着带
          • 黏着斑
            • 概念
            • 结构特点
            • 相关生物学功能
        • 中间纤维参与的锚定连接（桥粒连接）
          • 桥粒
            • 概念
              • 子主题
            • 结构特点
            • 相关生物学功能
          • 半桥粒
            • 概念
            • 结构特点
            • 相关生物学功能
      • 构成蛋白
        • 细胞内锚定蛋白
        • 穿膜黏着蛋白
    • 通讯连接
      • 作用
        • 具有机械的细胞连接作用
        • 在细胞间形成代谢偶联或电偶联
      • 间隙连接
        • 结构特点
        • 生物学功能
          • 加强相邻细胞的机械连接
          • 代谢偶联
          • 电偶联
        • 与医学
      • 突触
        • 概念
        • 分类
          • 化学突触
          • 电突触
  • 细胞黏附
    • 概念
    • 分类
    • 黏附分子的结构特点
    • 细胞黏附分子介导细胞识别与黏附的方式
      • 同亲型结合
      • 异亲型结合
    • 介导细胞与细胞黏着
      • 钙黏着蛋白
        • E-钙黏着蛋白
        • N-钙黏着蛋白
        • P-钙黏着蛋白
        • VE-钙黏着蛋白
        • 分子结构特点
        • 功能
          • 介导细胞与细胞之间的同亲型细胞黏附
          • 在个体发育过程中影响细胞分化，参与组织器官的形成
          • 参与细胞之间稳定的特化连接结构
      • 选择素
        • 分类
          • L-选择素
          • P-选择素
          • E-选择素
        • 选择素的分子结构特点
        • 功能
      • 免疫球蛋白超家族
      • 整联蛋白家族
        • 定义
        • 分子特点
        • 功能
          • 介导细胞与细胞外基质间的连接或相互作用
          • 介导细胞间相互作用
          • 信号传递
        • 整联蛋白与医学
• 细胞分裂
  • 有丝分裂
    • 时期
      • 分裂前期核内染色质开始凝集
        • 染色质凝集成染色体
        • 分裂极确立和纺锤体的形成
      • 分裂前中期细胞核膜崩解
        • 核纤层降解、促发核膜崩解
        • 纺锤体“捕捉”染色体、完成纺锤体装配，形成有丝分裂器
        • 染色体列队
      • 分裂中期染色体排列在细胞中央的赤道面
      • 分裂后期细胞姐妹染色单体分离
      • 分裂末期细胞实现核分裂
      • 依靠收缩环实现胞质分裂
        • 收缩环实现胞质分裂
        • 细胞器的非绝对均等分配
  • 减数分裂
    • 第一次减数分裂进程中细胞内发生复杂的生化和形态变化
      • 前期I
        • 细线期
        • 偶线期
        • 粗线期
        • 双线期
        • 终变期
      • 中期I
      • 后期I
      • 末期I
    • 第一次减数分裂后出现短暂的间期
    • 第二次减数分裂与有丝分裂过程相似
      • 前期II
      • 中期II
      • 后期II
      • 末期II
      • 胞质分裂
  • 无丝分裂
• 细胞周期与调控
  • 概念
  • 各期的主要特征
    • G1期是DNA复制的准备期
      • 大量RNA和蛋白质合成
      • 蛋白质磷酸化
      • 细胞膜物质转运加强
    • S期中完成DNA复制
    • G2期是细胞分裂的准备期
    • M期中细胞进行分裂
  • 细胞周期的调控
    • 细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖激酶构成细胞周期调控系统的核心
      • 细胞周期蛋白
      • 细胞周期蛋白依赖性激酶
        • Cdk 与周期蛋白结合是Cdk 活化的基本条件
        • 后续Cdk 多重磷酸化/去磷酸化修饰实现Cdk活性完全激活
        • Cdk激酶抑制物的负性调节
    • cyclin-Cdk复合体对细胞周期的核心调控
      • cyclin D-Cdk 4/6、 cyclin E-Cdk 2 复合物顺序启动G1/S期转化
      • cyclinA- Cdk 2 复合物保障S期的DNA复制
        • cyclinA-Cdk 2 复合物启动DNA的复制
        • cyclin A-Cdk 2 复合物保障DNA只能复制一次
      • cyclin B- Cdk 1 启动G2/M期转换
      • M期中cyclinB- Cdk 1 复合物的作用
        • MPF促进染色体凝集
        • MPF促进核膜崩解
        • MPF促进纺锤体的形成
        • MPF失活促进有丝分裂末期进程
    • 细胞周期检测点监控细胞周期的运行
      • 未复制DNA检测点
      • 纺锤体组装检测点
      • 染色体分离检测点
      • DNA损伤检测点
    • 多种因素与细胞周期调控密切相关
      • 生长因子
      • 抑素
      • 胞内信使
      • RNA剪接因子
• 细胞骨架与细胞运动
  • 微管
    • 微管和微管蛋白的结构
    • 微管结合蛋白
    • 微管的装配与动力学
      • 微管装配的起始点是微观组织中心
      • 微管的体外装配
      • 微管的体内装配
      • 很多因素影响微管组装和解聚
    • 微管的功能
      • 微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞形态
      • 微管参与中心李、纤毛和鞭毛的形成
      • 微管参与细胞内物质运输
      • 微管维持细胞内细胞器的定位和分布
      • 微管参与细胞内信号转导
  • 微丝
    • 肌动蛋白与微丝的结构
    • 微丝结构蛋白及其功能
      • 单体隔离蛋白
      • 交联蛋白
      • 末端阻断蛋白
      • 纤维切割蛋白
      • 肌动蛋白纤维解聚蛋白
      • 膜结合蛋白
    • 微丝的装配机制
      • 微丝的组装过程分为成核、聚合和稳定三个阶段
      • 微丝的组装可用踏车模型和非稳态动力学模型来解释
      • 微丝的组装受多种因素影响
    • 微丝的功能
      • 微丝构成细胞的支架并维持细胞的形态
      • 微丝参与细胞运动
      • 微丝参与细胞分裂
      • 微丝参与肌肉收缩
      • 微丝参与细胞内物质运输
      • 微丝参与细胞内信号传递
  • 中间纤维
    • 中间纤维的结构和类型
      • 中间纤维是丝状蛋白多聚体
      • 中间纤维蛋白的类型和分布较为复杂
    • 中间纤维的装配和调节
    • 中间纤维的功能
      • 中间纤维在细胞内形成一个完整的网状骨架系统
      • 中间纤维为细胞提供机械强度支撑
      • 中间纤维参与细胞连接
      • 中间纤维参与细胞内信息传递及物质运输
      • 中间纤维维持细胞核膜稳定
      • 中间纤维参与细胞分化
  • 细胞的运动
    • 微管与细胞运动
    • 微丝与细胞运动
    • 细胞运动的调节机制
      • 细胞外信号可以引起细胞骨架的重排
        • 肌动蛋白聚合使细胞表面形成突起
        • 细胞的黏附
        • 细胞胞体前移
      • 细胞外信号可以指导细胞运动的方向