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新细胞生物学

2021-11-22 来源:乌哈旅游
1、核小体:染色质基本结构单位

每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白核心以及一个H1。 组蛋白核心由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体。

2、原癌基因:细胞内的原癌基因是维持细胞正常生命活动所必须的,通常与

细胞增殖有关,当原癌基因在结构或其调控系统发生变异或抑癌基因突变缺失后,导致细胞发生转化,发生癌症。

3、House-keeping gene:细胞内的基因可分为“管家基因”和“奢侈基因”,

前者是维持细胞生存不可缺少的,后者和细胞的分化有关,是组织特异性表达有关的基因,在特定组织中保持非甲基化或低甲基化状态,而在其他组织中呈甲基化状态。

看家基因:维持细胞最低限度功能所不可缺少的基因,如编码组蛋白基因、编码核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶的基因等。这类基因在所有类型的细胞中都能表达,因为这些基因产物对于维持细胞的基本结构和代谢功能是必不可少的。 管家基因:是指所有细胞中均表达的一类基因,其产物对维持细胞基本生命活动所必需的。

4、细胞质基质中合成的蛋白质的定位

粗面内质网上合成的蛋白质定位:分泌蛋白、内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白、膜整合蛋白。

核蛋白、线粒体、叶绿体蛋白的定位---后转移,信号肽为导肽。 驻留蛋白:驻留在内质网上的。

分泌蛋白:通过高尔基体运输到细胞外。

5、糖基化

包括N-糖基化和O-糖基化,是在酶的控制下,蛋白质或脂质附加上糖类的过程,发生于内质网,完成于高尔基体。内质网糖基化主要为N-连接糖基化,与天冬酰胺残基的NH2连接,糖为N-乙酰葡糖胺。残基:Ser、Thr、Hyp、Asn。

6、lysosome :单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,分布于

动物细胞,其主要功能是进行细胞内消化。

结构特点:单层膜,膜成分特点(质子泵、多载体蛋白、膜蛋白高度糖基化)、酸性(ph5左右,酸性磷酸酶是标志酶)、异质性、 分类:初级溶酶体、次级溶酶体(自噬、异噬)、残体(老年斑、脂褐质) 功能:主要功能为消化作用

自噬作用:溶酶体对自身结构的吞噬降解,构成细胞的再循环系统。 吞噬作用:防御功能和清除衰老细胞,编程死亡细胞 自溶作用:溶酶体将酶释放出来将自身细胞降解

形成精子的顶体

其他功能 (参与分泌过程的调节)

与溶酶体相关的疾病:矽肺、肺结核、台-萨氏病、类风湿关节炎 初级溶酶体在高尔基体的反面以出芽的形式形成

7、second messenger: 定义:细胞表面受体接受细胞外信号后最早在细胞内产生的信号分子。目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)第二信使在细胞信号转导中起重要作用,能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白活性,也控制着细胞的增殖、分化和生存,并参与基因转录调节。

胞外(水溶性)信号分子不能进入细胞,与细胞表面受体作用,产生的胞内信号分子。

8、特别注意高尔基体与细胞分泌活动

RER(粗面内质网)上合成蛋白质;进入ER(内质网)腔;以出芽形成运输泡;进入CGN(顺面高尔基体管网状结构);在medial Golgi(高尔基体中间膜囊)中加工;在TGN(反面高尔基体管网状结构)形成运输泡;运输泡与质膜融合一起排出

9、细胞信号分子与受体的作用

细胞信号:短肽、蛋白质、气体分子(NO、CO)以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等。可分为脂溶性和水溶性两大类。 特点:特异性、高效性、可被灭活

受体:受体是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质,多为糖蛋白,一般至少包括两个功能区域,与配体结合的区域和产生效应的区域,分别具有结合特异性和效应特异性。 特点:特异性、饱和性、高度的亲和力 细胞信号转导系统组成:胞外信号与表面受体识别与结合;通过特定机制实现信号跨膜转导产生胞内信号;信号(级联放大),产生细胞效应;受体脱敏或受体下调,启动反馈机制,降低或终止细胞反应

细胞表面受体语言亲水性信号分子结合;细胞内受体与亲脂性信号分子结合。

10、细胞分裂中染色体运动与微管、有关马达蛋白:(答案不确定) 1 染色体列队

A 动粒被微管捕捉,已发现有数种蛋白质参与。 B 排列到赤道板机制

a 牵引假说:动粒微管牵引的结果。

b 外推假说:星体的排斥力将染色体外推。 2 染色体分离和向两极移动

后期A,动力蛋白沿微管向极部运动,形成解聚力,造成动粒微管动粒端解聚而变短,染色体被拉向两极。

后期A结束,转向后期B,极性微管正极微管蛋白聚合,微管加长,微管重叠区加宽,KRPs(kinesin-related proteins,移动素类蛋白)在重叠区搭桥,KRPs向正极行走,重叠区相互滑动,使两极之间距离变长。

马达分子:是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质,它们的构象会随着ATP和ADP的交替而改变,ATP水解的能量转化为机械能,引起马达变形,或者是它和与其结合的分子产生移动,马达分子的本质是一类ATP酶。

肌球蛋白分子头部含有ATP水解酶,水解ATP,发生构象改变,释放能量,产生运动。

11、核纤层:

位于细胞核内层核膜下由1-3种核纤层蛋白组成的纤维蛋白片或纤维网络。与中间纤维、核骨架相互连接,形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架结构体系 1、 保持核形态

2、 版与染色质核核的组装

12、programmed cell death :一种基因指导的细胞自我消亡方式

与细胞凋亡的区别:

PCD是一个功能性概念。描述在一个多细胞生物体中,某些细胞的死亡是个体发育中一个预定的,并受到严格控制的正常组成部分。而凋亡是一个形态学概念,指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式;(凋亡:以凋亡小体方式进行死亡)

PCD的最终结果是细胞凋亡,但细胞凋亡并非都是程序化的;

PCD存在于胚胎发育过程中,而凋亡可以出现在发育细胞也可以出现在体细胞中。

13、Ribozyme:具有催化功能的RNA。

肽酰转移酶、mRNA剪接、RNA聚合、RNA磷酸化、氨酰化、烷基化

14、细胞通讯方式

主要有三种方式:细胞连接通讯 表面分子接触通讯、化学通讯

细胞连接通讯:细胞间的直接通讯方式。通过细胞连接,相邻的细胞可以直接交换、共享小分子物质。 细胞间隙连接通讯: 动物中常见方式。因此可以快速和可逆地促进相邻细胞对外界信号的协同反应,如可兴奋细胞的电耦联现象。

膜表面分子接触通讯: 通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别(cell

recognition)。如:精子和卵子的识别。 化学通讯 分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。化学通讯是间接的细胞通讯。即细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触,而是以化学信号为介质来介导的。 化学通讯类型

内分泌 泌细胞分泌的激素随血液循环输至全身,作用于靶细胞。

旁分泌 分泌的信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。如神经递质如乙酰胆碱、气体信号分子NO。

自分泌 细胞对自身的分泌物产生反应,常见于癌变细胞。 化学突触

15、重要结构通式 223

16、细胞外基质作用?(保护、支持、抗压、保水、连接)

定义:细胞外空间,由细胞分泌的蛋白质和多糖大分子构成的错综复杂的网络结构。

1、 对细胞形态和细胞活性的维持起重要作用 2、 帮助某些细胞完成特有的功能

3、 同一些生长因子和激素结合进行信号传导

17、细胞怎样构组织的物质交流、信息交流 细胞骨架、细胞连接、细胞通讯

18、第三信使 Ca2+被称为第三信使是因为其释放有赖于第二信使。

19、细胞周期各时相发生的时间(事件)

细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程;所需的时间叫细胞周期时间。 细胞周期时期划分

G1期:从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间。 S期:DNA复制的时期。

G2期:DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间。 M期:又称D期,细胞分裂开始到结束。

20、间隙连接功能 动物中常见方式。因此可以快速和可逆地促进相邻细胞对外界信号的协同反应,如可兴奋细胞的电耦联现象。

21、特别注意溶酶体发生过程 (初级溶酶体—次级溶酶体—残体) 初级溶酶体在高尔基体的trans面以出芽的形式形成。 形成过程: 内质网上核糖体合成溶酶体蛋白

→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰

→进入高尔基体cis面膜囊→磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑 →将乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上 →在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体 →与trans膜囊上的受体结合

→通过clathrin衣被包装成初级溶酶体

22、膜泡运输方向与动力:

胞内膜泡运输沿微管运行 动力来自马达蛋白 motor proteins 动力蛋白:沿微管向负端移动 驱动蛋白:沿微管向正端移动

23、蛋白激酶作用(磷酸化作用:调节蛋白质活性;通讯作用:信号放大、分子开关)

1、 通过磷酸化调节蛋白质的活性,磷酸化和去磷酸化是绝大多数

信号通路组分可逆激活的共同机制,有些蛋白质在磷酸化后具有活性,有些则在去磷酸化后具有活性

2、 通过蛋白质的逐级磷酸化,是信号逐级放大,引起细胞反应 24、细胞周期引擎构成与作用

1、 由细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)及其正、负调控因子构成

的,它们共同调节细胞周期的有序进行

2、 正调控的失败导致细胞的凋亡,负调控的失败或正调控因子的

过高表达导致细胞癌化 25、共转移 肽链边合成边向内质网腔转移的方式。

26、染色体DNA关键序列与功能

1、 自主复制DNA序列:能确保染色体在细胞周期中能够自我复

制,保证染色体在细胞是世代传递中具有稳定性和连续性 2、 着丝粒DNA序列:确保在细胞分裂时已完成复制的染色体能

平均分配到子细胞中去 3、 端粒DNA序列:保证染色体的独立性和遗传稳定性(确保DNA

(末端)复制的完整)

27、细胞间相互作用对细胞分化的影响

视胞可诱导其外面的外胚层形成晶体,而晶体又可诱导外胚层形成角膜。(视胞移植实验) 在胚胎发育过程中,一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用称为胚胎诱导。

分化成熟的细胞可以产生抑素物质,抑制相邻细胞发生同样的分化作

用--分化抑制。(含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚,则蛙胚不能发育出正常的心脏。)

细胞数量效应(小鼠胚胎胰腺原基体外组织培养实验) 细胞外基质影响---干细胞培养实验:

在I型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞

在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞 在IV型胶原和层粘连蛋白上演变为上皮细胞 激素的作用--远距离细胞间的相互作用 昆虫变态与保幼激素和脱皮激素

28、微管极性、功能

微管也有极性。微管蛋白在(+)极的添加速度大大高于(-)极, 当微管蛋白的浓度低到一定程度时,负极表现为去组装,而正极仍缓慢添加,表现为一种“踏车现象”。

微管(microtubule)在胞质中形成网络结构,如同建筑物中的栋梁一样,起支撑作用。微管是由微管蛋白组成的管状结构,对低温、高压和秋水仙素敏感。 功能

1、 支持和维持细胞的形态

2、 维持保持内膜性细胞器的空间定位分布 3、 参与细胞内运输、支架作用(物) 4、 与细胞运动有关

5、 参与纺锤体与染色体运动 6、 参与纤毛与鞭毛运动 7、 参与植物细胞壁形成 微丝功能

1、 维持细胞外形 2、 参与胞质环流 3、 参与变形运动 4、 支持微绒毛

5、 形成微丝束与应力纤维 6、 参与胞质分裂

(物理:形成细胞皮层、形成应力纤维。 生物学:细胞伪足形成和迁移运动、形成微绒毛、形成细胞分裂环、肌细胞收缩运动、物质运输、顶体反应、细胞器运动)

29、组蛋白与非组蛋白特点

组蛋白:电性 碱性蛋白,带正电荷,含精氨酸,赖氨酸

类型:核心组蛋白:H2A,H2B,H3,H4 连接组蛋白:H1 作用:核心组蛋白球形部借精氨酸残基与磷酸二脂骨架间的静电作用使DNA分子缠绕在组蛋白核心上,形成核小体。

非组蛋白:非组蛋白是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质,又称序列特异性DNA结合蛋白。

特性:A 含有较多天冬氨酸、谷氨酸,带负电荷,属酸性蛋 白质。

B 整个细胞周期都进行合成,组蛋白只在S期与DNA复制进行。 C 能识别特异的DNA序列,识别与结合借氢键和离子键。 D 在不同基因组之间,序列特异性结合蛋白所识别的DNA序列在进化上是保守的。

功能:帮助DNA折叠;协助DNA复制;调节基因表达。

30、核小体 染色质基本结构单位--核小体 nucleosome

31、核仁组织区 是真核细胞的核内具有形成核仁能力的染色质区。通常位于含随体或副缢痕的染色体上,是细胞内核糖核蛋白形成的主要场所。

32、胶原、氨基聚糖、蛋白聚糖功能

氨基聚糖有抗压性,胶原有抗张性。氨基聚糖产生的抗压性与胶原产生的抗张性及弹性蛋白提供的弹性相辅相成。蛋白聚糖是氨基聚糖与核心蛋白的共价结合物

透明质酸将蛋白聚糖连接在一起,形成更大更复杂的蛋白聚糖,使细胞外基质具有更大的抗压性。

不同类型的胶原和不同类型的蛋白聚糖连接形成不同的纤维网络,对于提高细胞外基质的连贯性起关键作用。

33、细胞连接中的细胞骨架 中间纤维与细胞外基质

34、维生素C与胶原

缺维生素C,前胶原烃化反应不能充分进行,导致不能形成稳定的三股螺旋

结构,最终不能形成正常的胶原纤维。

35、内质网上合成的蛋白质类型(分泌蛋白、膜整合蛋白、分泌到内质网腔中的蛋白)

1、 向细胞外分泌的蛋白,如抗体膜的整合蛋白 2、 构成内膜系统细胞器仲得可溶性驻留蛋白

粗面内质网(rough ER,RER) 呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体

附着;与蛋白质有关的功能区。

光面内质网(smooth ER,SER)呈分支管状或小泡状,无核糖体附着;脂类合成重要场所。

36、信号通路组成成分 cAMP信号途径组成成分

① 激活型激素受体(Rs)或抑制型激素受体(Ri)。 ② 活化型调节蛋白(Gs)或抑制型调节蛋白(Gi)。

③ 腺苷酸环化酶 相对分子量150KD,跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下,腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP。

④ 蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA):由两个催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基解离,释放出催化亚基激活蛋白激酶A的活性。

⑤ 环腺苷酸磷酸二酯酶(cAMP phosphodiesterase, PDE):可降解cAMP生成5’-AMP,起终止信号的作用。 磷脂酰肌醇信号通路

胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC),使质膜上4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(diacylglycerol, DG)两个第二信使。

IP3开启胞内钙通道,使Ca2+浓度升高,激活钙调蛋白;

DG激活蛋白激酶C(PKC),活化的PKC进一步使靶蛋白磷酸化,并可活化Na+/H+交换引起细胞内pH升高。

因为产生两个第二信使,磷脂酰肌醇信号又称为双信使系统(double

messenger system)

钙调蛋白(calmodulin,CaM)可结合钙离子将靶酶(CaM-Kinase)活化,使下游蛋白质活化。

蛋白激酶C 位于细胞质,当细胞接受外界信号时,PIP2水解,质膜上DG积累,细胞质中Ca2+浓度升高,导致细胞质中PKC转位到质膜内表面,被DG活化,进而使不同类型的细胞中的不同底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化。

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