细胞生物学

一张思维导图带你复习细胞生物学的知识点，包括生物膜系统、信息传递、细胞器、细胞分裂、微环境、遗传信息系统等。

细胞生物学速成

• 生物膜系统
  • 质膜
    • 影响脂膜流动性： 脂肪酸链饱和度， 脂肪酸链长度， 胆固醇双重调节， 卵磷脂与鞘磷脂的比值， 膜蛋白的影响
    • 膜脂
      • • 磷脂（主）
          • 甘油磷脂
            • 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
          • 鞘磷脂
            • 不以甘油为骨架的磷脂 在高尔基复合体形成
        • 胆固醇：稳定细胞膜，调节膜流动性
        • 糖脂，位于非胞质面
      • 膜脂的运动：侧向扩散，旋转运动，摆动，翻转运动，伸缩震荡运动
      • 脂筏模型
        • 生物膜上胆固醇富集而形成的有序脂相，如同脂筏一样承载各种蛋白质 脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷酸的微结构域 与膜信号转导，蛋白质分选有密切关系
    • 膜转运蛋白：通道蛋白和载体蛋白
      • 协同运输由同向和对向，其中Na+介导的葡萄糖转运是同向协同运输
    • 膜蛋白：穿膜蛋白，外周膜蛋白，脂锚定蛋白
  • 内膜系统
    • 细胞质中结构功能和发生上相互密切关联的膜性细胞器总称 由内质网，高尔基复合体，溶酶体，各种转运小泡，核膜等功能结构组成
  • 内质网
    • 粗面：合成膜蛋白，分泌蛋白
    • 滑面：合成转运脂类，参与糖原代谢，是细胞解毒的主要场所
    • 分子伴侣
      • 一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白分子，可以识别合成中的多肽并与之结合，帮助含多肽的结构正确组装，组成完毕后分离，不参与最终产物形成
    • 信号假说
      • 蛋白质首先在游离核糖体上合成，当多肽链延伸至80个氨基酸左右后，N端的信号序列与SRP结合，使延伸暂停，防止新生肽N端损伤和成熟前折叠；直至SRP与内质网膜上的停泊蛋白(SRP受体)结合，信号识别颗粒分离，肽链又开始延伸； 信号肽将肽链引入内质网膜，内质网腔面的信号肽酶切除信号肽，肽链继续延伸至完全合成。
      • 信号识别颗粒SRP
        • 能与新合成肽链的N末端信号序列结合，内质网膜上有其受体，能引导多肽链进入内质网腔
        • 网格蛋白c端的KDEL序列是在内质网的驻留信号
    • N-连接糖基化修饰
      • 糖基化修饰的意义
        • 黏附，识别，保护
        • 连接的氨基酸残基是天冬氨酸
  • 高尔基复合体
    • 高尔基复合体是由扁平囊泡，小囊泡，大囊泡组成的囊泡复合体
    • O-连接糖基化修饰
    • 标志酶：糖基转移酶
    • 极性细胞器，靠近细胞核是顺面/形成面，反面是成熟面
    • COPII囊泡 内质网→高尔基体转运 COPI囊泡 高尔基体→内质网 网格囊泡 高尔基体==其他
  • 溶酶体
    • 分解胞内的外来物质及清除衰落破损细胞器 物质消化和细胞营养功能 机体防御保护功能的组分 参与腺体细胞分泌过程的调节 在生物个体发生于发育过程中起重要作用
    • 功能状态划分：初级溶酶体，次级溶酶体，三级溶酶体
      • 标志酶：酸性磷酸酶
    • H+浓度比细胞质高100倍
    • 内体性溶酶体分选关键信号是M-6-P（甘露糖-6-磷酸）
  • 过氧化物酶体
• 细胞骨架系统
  • 微管
    • 以微管蛋白αβ二聚体为基本构件 微管蛋白tubulin
    • 能量形式：GTP
    • 微管组织中心MTOC
      • 活细胞内，能够起始微管的合成作用，并使之延伸的细胞结构。中心体，纺锤体，纤毛鞭毛基部的基体
      • 中心粒
        • 中心体是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器，包括中性粒和中性粒旁物质 由9束三联体微管组成
    • 单联管，二联管，三联管（原纤维13+10+10根）
      • 构成鞭毛，纤毛
        • 内含两个中央微管，外周9组二联管
    • 特异性药物
      • 紫杉醇：促进微管形成 秋水仙素：引起微管解聚 长春新碱：抑制微管合成
    • 组成纺锤体：极微管，动粒微管，星体微管
    • 以微管为运行轨道的马达蛋白中：驱动蛋白向正端移动，动力蛋白向负端
  • 微丝
    • 肌动蛋白组成的丝 维持细胞形态，运动 肌肉收缩 胞质分裂
    • 以微丝为运行轨道的马达蛋白：肌球蛋白
    • 细胞松弛素会影响肌动蛋白稳定性
      • tubulin蛋白可以促进分支状肌动蛋白丝形成
    • 特异性药物
      • 细胞松弛素B：抑制微丝聚合 鬼笔环肽：抑制微丝解体 破坏微丝的聚合和解体的动态平衡
    • 细胞皮层
      • 具核细胞质膜下存在的网架结构，构成细胞的皮质区 由微丝和微丝蛋白组成
    • 构成微绒毛
  • • 装配过程：成核期，聚合期，稳定期
    • 踏车现象
      • 微管组装后处于动态平衡的现象 +端季结合αβ二聚体和-端释放的速度相，微管总长度不变
      • 有极性
  • 中间纤维
    • 构成纤毛
      • 纤毛基体结构包括9束二联体微管和2个中央微管
    • 与细胞组织类型密切相关的是中间纤维
  • 细胞骨架和核骨架
    • 细胞骨架是细胞核，细胞质，膜骨架和胞外基质所形成的网格体系。由微管微丝和中间纤维组成，对细胞形状运动运输起重要作用 细胞核骨架是核纤维与中间纤维在结构上相连，贯彻细胞核质的网架结构。由纤维蛋白构成，只有角蛋白和肌蛋白
• 遗传信息系统
  • 细胞核
    • 核膜
      • 外层核膜 核周隙 核孔复合体 核纤层
      • 核纤层
        • 位于内核膜内侧与染色质之间的高电子密度纤维蛋白组成的网络片层结构
      • 核孔复合体
        • 内外核膜融合产生的圆环状结构，由多个蛋白质颗粒以特定方式排列而成的蛋白质分子复合物 包括：胞质环，核质环，辐，中央栓，若干纤维 主要功能是引导物质交换
    • 核仁
      • 核仁的超显微结构：纤维中心，致密纤维中心，颗粒组分
    • 染色质
      • DNA和组蛋白
      • 组蛋白
        • 染色质基本结构蛋白，含碱性氨基酸 进化保守蛋白质 H1,H2A,H2B,H3,H4 核小体组蛋白：H2A,H2B,H3,H4无有种属和组织特异性
    • 核基质主要成分是非组蛋白
  • 异染色质：染色较深，间期无转录活性
    • 巴氏小体
      • 一个X染色体为异染色质，间期异固缩为的浓染小体
  • 染色体
    • 鉴别染色体的特征 随体：与次缢痕相连的球形或棒形小体 主缢痕：包括着丝粒和动粒（染色单体外侧与纺锤体微管相连部位） 次缢痕：是核仁组织区 端粒
    • 核小体
      • 大约146bp的DNA分子和四种组蛋白构成的八聚体，是染色体的基本单位，由核心颗粒与连接部组成
      • H2A,H2B,H3,H4四种组蛋白组成八聚体和环绕越146bp的DNA组成
    • 端粒
      • 维持染色体结构稳定性和完整性 参与决定细胞寿命 识别染色体的重要形态标志之一 与肿瘤发生有关
    • 根据着丝粒分类
      • 根据着丝粒在染色体纵轴位置，可将染色体分为中着丝粒染色体，亚中着丝粒染色体，近端着丝粒染色体，端着丝粒染色体
      • 主缢痕两条姐妹染色单体相连处中心部位结构是 着丝粒
• 核糖体和细胞质溶胶
  • 研究真核细胞的结构特点 以上
• 微环境
  • 膜外基质：胶原蛋白和弹性蛋白，非胶原蛋白，蛋白聚糖和氨基聚糖
• 细胞分裂
  • 细胞周期蛋白
    • Cyclin 一类普遍存在真核细胞中，在细胞周期进程中可周而复始地出现和消失的蛋白
  • 有丝分裂
    • 前：染色质凝集，分裂极确定，纺锤体形成，核仁缩小解体 中：染色体排列在赤道面上 后：染色体从着丝粒分开，移向两极 末：核膜核仁形成
    • 有丝分裂器
      • 由中心体形成，专门执行有丝分裂功能的结构，在ATP供能下，产生维持拉力，确保两套遗传物质均等分配到两个子细胞
  • 细胞周期
    • G1期：DNA复制准备期 S期：DNA复制期 G2期：细胞分裂准备期 M期：细胞分裂期
    • 核膜重建依赖核纤层蛋白的去磷酸化修饰
    • 成熟促进因子MPF
      • 是一种在G2期促进M期启动的调控因子，由催化亚基酶CDK1和调节亚基酶CyclinB组成
  • 减数分裂
    • 前期I分为：细线期，偶线期，粗线期，双线期，终变期 同源染色体交叉互换发生在粗线期
• 细胞器
  • 半自助性细胞器
    • 线叶，具有独立进行转录和转译的功能，遗传系统受mtDNA和核基因共同控制
    • 显示线粒体的试剂：詹那氏绿
  • 线粒体
    • 内膜上有ATP合酶复合体，由头部，柄部，基片构成，基片与内膜相连
    • 氧化磷酸化发生于线粒体内膜
      • 三磷酸循环发生于基质
        • 5SrRNA？
• 信息传递
  • 表面受体：离子通道受体，G蛋白耦连受体，酶联受体
    • G蛋白
      • 丝氨酸/苏氨酸激酶
        • 催化蛋白质丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化
      • 第二信使
        • 受体被激活后在细胞内产生的，能介导信号转导的活性物质 cAMP，cGMP，二脂酰甘油DAG，三磷酸肌醇IP3，Ca2+
        • CAMP信号途径和IP3和DG途径共同点是：都要通过G蛋白活化特定酶
      • G蛋白α亚基的活性状态是与GTP结合，与βγ分离
        • 霍乱毒素导致G蛋白异常激活
• 绪论
  • 显微镜
    • 电子显微镜：扫描电子显微镜（表面），透射电子显微镜（内部）
    • 观察无色透明细胞显微结构：相差显微镜
    • 表观遗传学
      • 研究基因的核苷酸序列不改变的情况下，基因表达的可遗传性的变化的一门遗传学分支学科
  • 实验室处理细胞的TritonX-100试剂属于非离子型去垢剂（提取膜蛋白）
  • 管家基因
    • 所有细胞均表达的一类基因，其产物是维持生命活动所必须的