醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物第五版知識點大全-圖文【第一章---緒論】第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)概述地球上所有生物均由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究內(nèi)容1.概念細(xì)胞生物學(xué)是從細(xì)胞的顯微、亞顯微和分子三個水平對細(xì)胞的各種生命活動開展研究的學(xué)科。研究內(nèi)容分三個層次：顯微（細(xì)胞）水平光學(xué)顯微鏡技術(shù)亞顯微（亞細(xì)胞）水平---電子顯微鏡技術(shù)分子水平---分子生物學(xué)技術(shù)、生物物理學(xué)方法2.研究內(nèi)容研究對象：細(xì)胞研究特點：結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合關(guān)注細(xì)胞間的相互關(guān)系，闡明生物體的生命現(xiàn)象的機(jī)制和規(guī)律，包括⑴生長、發(fā)育⑵分化、繁殖⑶運(yùn)動⑷遺傳、變異⑸衰老和死亡細(xì)胞遺傳學(xué)基因組學(xué)（genomic）細(xì)胞生理學(xué)新興領(lǐng)域蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomic）分支學(xué)科細(xì)胞社會學(xué)細(xì)胞組學(xué)（cytomic）膜生物學(xué)染色體生物學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究的常用模式生物細(xì)菌---基因調(diào)控、細(xì)胞周期等酵母---蛋白質(zhì)分泌和膜的起源線蟲---細(xì)胞凋亡的調(diào)控果蠅---分化細(xì)胞系的產(chǎn)生斑馬魚---腦和神經(jīng)系統(tǒng)的形成和功能小鼠---（包括培養(yǎng)細(xì)胞）腫瘤等疾病模型擬南芥---器官的發(fā)育和模式二、細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位生命科學(xué)的重要分支學(xué)科、生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科、現(xiàn)代生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一、生命科學(xué)中最為活躍的研究領(lǐng)域之一細(xì)胞生物學(xué)的兩種重要研究方式：1.表型特征分子機(jī)制2.生物大分子其對細(xì)胞功能或行為的影響因此，細(xì)胞生物學(xué)也被稱為:細(xì)胞分子生物學(xué)或分子細(xì)胞生物學(xué)第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的幾個主要階段一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立1.細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年英國物理學(xué)家RobertHooke觀察到了軟木塞中的蜂窩狀小室并將其命名為cell（細(xì)胞）。自1677年開始，荷蘭科學(xué)家A.VanLeeuwenhoek用自制的高倍放大鏡和顯微鏡觀察到了包括精子、細(xì)菌在內(nèi)的活細(xì)胞。2.細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立1838-1839年施萊登和施旺提出了細(xì)胞學(xué)說(CellTheory)。基本內(nèi)容：一切生物，從單細(xì)胞生物到高等動、植物都是由細(xì)胞組成的；細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動的基本單位。1855年R.Virchow提出“一切細(xì)胞只能來自原來的細(xì)胞”，完善了細(xì)胞學(xué)說。細(xì)胞學(xué)說創(chuàng)立的意義：推動作用19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初期技術(shù)：固定和染色發(fā)現(xiàn)：無絲分裂中心體有絲分裂線粒體減數(shù)分裂高爾基體三、實驗細(xì)胞學(xué)階段20世紀(jì)初期到20世紀(jì)中葉主要特點：采用多種實驗手段研究細(xì)胞的生化代謝和生理功能主要工作：Morgan“基因?qū)W說”：基因是遺傳性狀的基本單位組織培養(yǎng)技術(shù)檢測細(xì)胞中核酸的方法從活細(xì)胞中分離出細(xì)胞核和各種細(xì)胞器四、細(xì)胞生物學(xué)的誕生與發(fā)展電子顯微鏡的發(fā)明和20世紀(jì)中葉分子生物學(xué)的發(fā)展，標(biāo)志著亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平相結(jié)合的細(xì)胞生物學(xué)的開端4.1電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞學(xué)研究深入到亞顯微水平1933年：德國E.Ruka等人發(fā)明了電子顯微鏡（透射電鏡）1940-1980：電鏡的技術(shù)不斷革新，明確了過去在光鏡下看到的高爾基體和線粒體；發(fā)現(xiàn)了過去在光鏡下看不到的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、核糖體、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)4.2分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展1952年RE.Franklin拍攝到清晰的DNA晶體的某-衍射照片。1953年她認(rèn)為DNA是-種對稱結(jié)構(gòu)，可能是螺旋。1953年，Waton和Crick提出DNA雙螺旋模型。與Wilkin分享1962年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎21953-1970：分子生物學(xué)進(jìn)入一個快速的發(fā)展時期：證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制發(fā)現(xiàn)“中心法則”（centraldogma:DNA—RNAf蛋白質(zhì)發(fā)表三聯(lián)體密碼假說、確定了DNA中編碼氨基酸的“密碼子”建立了DNA重組技術(shù)和DNA序列分析技術(shù)以上理論和技術(shù)的建立，使細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能研究深入到分子水平，形成了從分子水平、亞細(xì)胞水平和細(xì)胞整體水平來探討細(xì)胞生命活動的學(xué)科，即細(xì)胞生物學(xué)（Cytology發(fā)展為CellBiology開始于20世紀(jì)60年代）。DNA雙螺旋模型提出之后,伴隨一系列分子生物學(xué)技術(shù)的建立，使細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)緊密結(jié)合。讓人們能夠在分子水平上探索細(xì)胞的各種生命活動。從此細(xì)胞生物學(xué)的研究進(jìn)入分子細(xì)胞生物學(xué)時代。五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢單個細(xì)胞顯微、亞顯微、生物個體水平研究細(xì)胞功能的分子基礎(chǔ)，分子水平的研究研究細(xì)胞間相互作用、分工協(xié)作的社會關(guān)系。第三節(jié)細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)1.細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和支柱學(xué)科醫(yī)學(xué)要解決的問題：是闡明人的生、老、病、死等生命現(xiàn)象的機(jī)制和規(guī)律，并對疾病進(jìn)行診斷、治療和預(yù)防細(xì)胞是體現(xiàn)人類生、老、病、死之單位：人類生命從受精卵開始，經(jīng)過胎兒、新生兒、幼年、成年、老年直至死亡等過程，這些過程都是以細(xì)胞為單位進(jìn)行的細(xì)胞的結(jié)構(gòu)損傷和功能紊亂是的疾病的本質(zhì)所在：癌癥：是正常細(xì)胞癌變的結(jié)果糖尿病：是胰島細(xì)胞受損或機(jī)體細(xì)胞失去對胰島素的反應(yīng)阿爾茨海默病（老年癡呆癥）：膽堿能神經(jīng)元進(jìn)行性死亡帕金森病：多巴胺能神經(jīng)元受損2.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的概念以揭示人體各種細(xì)胞在生理和病理過程中的生命活動規(guī)律為目的，期望能對人體各種疾病的發(fā)病機(jī)制予以深入闡明，為疾病的診斷、治療和預(yù)防提供理論依據(jù)和策略，這就是醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容。細(xì)胞生物學(xué)是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的基石：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào)將基礎(chǔ)研究與解決患者實際問題相結(jié)合，實現(xiàn)從“實驗室到床邊”的轉(zhuǎn)化。44第二章---細(xì)胞的概念與分子基礎(chǔ)】一、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別？二、細(xì)胞的化學(xué)組成是什么？三、如何理解細(xì)胞組分及其表現(xiàn)形式的動態(tài)變化3第一節(jié)細(xì)胞的基本概念自然界中的生物：可區(qū)分為3個域細(xì)菌域生物(prokaryoticcell):原核細(xì)胞古菌域生物(archaeon):古核細(xì)胞真核域生物(eukaryoticcell):真核細(xì)胞一、原核細(xì)胞種類:支原體---最小最簡單的細(xì)胞；細(xì)菌---原核細(xì)胞的典型代表。原核細(xì)胞的特點:結(jié)構(gòu)簡單，僅由細(xì)胞膜包繞；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有DNA區(qū)域，但無被膜包圍。胞質(zhì)內(nèi)沒有細(xì)胞器，但有核糖體(70S，大亞基50、小亞基30)。在裸露的環(huán)狀DNA分子中，基因的編碼序列排列在一起，無內(nèi)含子。蛋白質(zhì)合成特點:轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進(jìn)行。細(xì)菌結(jié)構(gòu)示意圖二、真核細(xì)胞高等生物由真核細(xì)胞組成真核細(xì)胞的形態(tài):多樣真核細(xì)胞的大小：10-20um，但卵細(xì)胞大。真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核（可看到核仁）（光鏡下的結(jié)構(gòu)稱顯微結(jié)構(gòu)）胞質(zhì)中可看到:膜性細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物電子顯微鏡下酶體、線粒體;細(xì)胞骨架:微管、微絲、中間纖維.胞核中可看到：染色體、核骨架.（電鏡下的結(jié)構(gòu)稱亞顯微結(jié)構(gòu)）三、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較第二節(jié)細(xì)胞的分子基礎(chǔ)（細(xì)胞的化學(xué)組成）細(xì)胞中的化學(xué)元素基本元素：C、H、0、N（占90%）、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe（此12種占99.9%）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I、Li、Ba—、組成細(xì)胞的生物小分子1.無機(jī)化合物：水和無機(jī)鹽（1）水：含量最多（70%）存在形式：游離水，細(xì)胞代謝反應(yīng)的良好溶劑結(jié)合水，與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。5第二節(jié)小分子物質(zhì)和離子的穿膜運(yùn)輸物質(zhì)跨膜運(yùn)輸可以分為被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸兩大類被動運(yùn)輸簡單擴(kuò)散易化擴(kuò)散一、簡單擴(kuò)散（implediffuion）⑴特點溶質(zhì)分子通過質(zhì)膜進(jìn)行自由擴(kuò)散，不需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助。轉(zhuǎn)運(yùn)是由高濃度向低濃度方向進(jìn)行，所需要的能量來自高濃度本身所包含的勢能，不需要細(xì)胞提供能量。膜的選擇通透性易于通過膜的物質(zhì)脂溶性物質(zhì)不帶電荷小分子物質(zhì)不易通過膜的物質(zhì)帶電荷物質(zhì)大分子物質(zhì)⑵條件溶質(zhì)必須能透過膜；溶質(zhì)在膜兩側(cè)保持一定的濃度差。二、易化擴(kuò)散(facilitateddiffuion)1?定義在特異性的膜運(yùn)輸?shù)鞍捉閷?dǎo)下，一些非脂溶性(或親水性)的物質(zhì)順電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。不消耗細(xì)胞的代謝能，屬于被動運(yùn)輸。膜運(yùn)輸?shù)鞍?membranetranportprotein)是指細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)不能通過簡單擴(kuò)散穿膜的物質(zhì)的蛋白質(zhì)。如負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)各種離子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各種代謝產(chǎn)物的載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白(carrier)：與特定溶質(zhì)分子結(jié)合，通過構(gòu)象改變進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，既介導(dǎo)被動運(yùn)輸又介導(dǎo)王動運(yùn)輸。2?特點具有選擇性、特異性轉(zhuǎn)運(yùn)速率遠(yuǎn)高于直接穿膜的簡單擴(kuò)散，但低于通道具有飽和性，存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速度門控通道的類型⑴配體門控通道離子通道型受體與胞外特定配體結(jié)合后構(gòu)象改變，“閘門”打開，允許某種離子快速跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。如乙酰膽堿受體是典型的配體門控通道。⑵電壓門控通道跨膜電位的改變誘發(fā)通道蛋白構(gòu)象變化，使通道開放，離子順濃度梯度自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜。通道開放時間只有幾毫秒，隨即迅速自發(fā)關(guān)閉。電壓門控通道主要存在于可興奮細(xì)胞，如神經(jīng)元、肌細(xì)胞及腺上皮細(xì)胞等。11⑶應(yīng)力激活通道通道蛋白受應(yīng)力作用，引起構(gòu)象改變而開啟“閘門”，離子通過親水通道進(jìn)入細(xì)胞，引起膜電位變化，產(chǎn)生電信號。如內(nèi)耳毛細(xì)胞感受聲波震動——聽覺的產(chǎn)生離子通道的特點介導(dǎo)被動運(yùn)輸；對離子有高度選擇性；轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；不持續(xù)開放，受“閘門”控制。水通道介導(dǎo)水的快速轉(zhuǎn)運(yùn)1.定義：細(xì)胞膜上由水孔蛋白（aquaporin,AQP）形成的專一性轉(zhuǎn)運(yùn)水分子的通道。2.水通道蛋白的結(jié)構(gòu)水通道在質(zhì)膜上是由四個對稱排列的圓筒狀亞基包繞而成的四聚體,每個亞基（即一個AQP1分子）的中心存在一個只允許水分子通過的中央孔孔的直徑約0.28nm，稍大于水分子直徑。3.水通道的特點（1）持續(xù)開放的膜通道蛋白。（2）轉(zhuǎn)運(yùn)速度快：一個AQP1通道蛋白每秒鐘可允許3某109個水分子通過。（3）水分子移動方向完全由膜兩側(cè)的滲透壓差決定。被動運(yùn)輸（paivetranport）小結(jié)比較簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散運(yùn)輸方式主動or被動運(yùn)輸？運(yùn)輸方向是否需要膜運(yùn)輸?shù)鞍祝渴欠裣哪芰浚咳苜|(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)速度簡單擴(kuò)散易化擴(kuò)散12三、主動運(yùn)輸主動運(yùn)輸定義主動運(yùn)輸?shù)奶攸c（1）低濃度一高濃度運(yùn)輸。（2）需要能量。主動運(yùn)輸?shù)姆诸愒l(fā)性主動運(yùn)輸繼發(fā)性主動運(yùn)輸1、原發(fā)性主動運(yùn)輸(primaryactivetranport)：原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)是指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)（通常是帶電離子）逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。介導(dǎo)這一過程的膜蛋白稱為離子泵（ionpump）。ATP驅(qū)動泵特點：屬穿膜蛋白，在膜的胞質(zhì)側(cè)有一個或多個ATP結(jié)合位點，能夠水解ATP使自身磷酸化，利用ATP水解所釋放的能量將被轉(zhuǎn)運(yùn)分子或離子從低濃度向高濃度轉(zhuǎn)運(yùn)，所以常稱之為“泵”。具有專一性,如鈉鉀泵、氫泵、鈣泵等。ATP驅(qū)動泵類型P-型離子泵：驅(qū)動陽離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，如鈉鉀泵。V-型質(zhì)子泵：需ATP供能，對H+的轉(zhuǎn)運(yùn)。F-型質(zhì)子泵：合成ATP，在能量轉(zhuǎn)換中起重要作用，如線粒體ATP酶。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體：參與糖、氨基酸及小分子物質(zhì)的運(yùn)輸。Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）結(jié)構(gòu)組成：由2個a亞基（大亞基）和2個B亞基（小亞基）組成。a亞基是一個多次穿膜的膜整合蛋白，具有ATP酶活性，B亞基具有組織特異性，功能不清楚。功能1°水解一個ATP分子2°向細(xì)胞外輸出3個Na+，轉(zhuǎn)入2個K+3°維持滲透壓平衡、保持細(xì)胞容積恒定、產(chǎn)生和維持膜電位、為某些物質(zhì)的吸收提供驅(qū)動力。4°為蛋白質(zhì)合成及代謝活動提供必要的離子濃度。2、繼發(fā)性主動運(yùn)輸(econdaryactivetranport)間接利用ATP能量的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程。即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時，能量非直接來自ATP的分解。⑴特點由Na+-K+泵(或H+泵)建立離子電化學(xué)梯度，載體蛋白間接消耗ATP所完成的主動運(yùn)輸方式。物質(zhì)穿膜運(yùn)動所需要的直接動力來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)梯度的勢能⑵協(xié)同運(yùn)輸類型共運(yùn)輸(ymport)：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同，如：小腸細(xì)胞對葡萄糖的吸收伴隨著Na+的進(jìn)入。13對向運(yùn)輸(antiport)：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反，如動物細(xì)胞常通過Na+/H+反向協(xié)同運(yùn)輸?shù)姆绞絹磙D(zhuǎn)運(yùn)H+以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的pH值。第三節(jié)大分子和顆粒物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸小泡運(yùn)輸(veiculartranport)定義：大分子和顆粒物質(zhì)被運(yùn)輸時并不穿過細(xì)胞膜，物質(zhì)進(jìn)出是由膜包圍，形成囊泡，通過一系列膜囊泡的形成和融合來完成轉(zhuǎn)運(yùn)過程。發(fā)生位點：質(zhì)膜及胞內(nèi)各種膜性細(xì)胞器之間的物質(zhì)運(yùn)輸。作用：促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換信息交流等。胞吞(endocytoi)定義：指質(zhì)膜內(nèi)陷，包圍細(xì)胞外物質(zhì)形成胞吞泡，脫離質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，又稱入胞或內(nèi)吞。類型：根據(jù)胞吞物質(zhì)的大小、狀態(tài)及特異程度不同分為吞噬、胞飲和受體介導(dǎo)的胞吞。吞噬(phagocytoi)定義：細(xì)胞膜凹陷或形成偽足，攝入直徑大于250nm的顆粒物質(zhì)(如細(xì)菌、細(xì)胞碎片等)的過程，形成的小囊泡稱吞噬體(phagoome)或吞噬泡(phagocyticveicle)。細(xì)胞：具有吞噬功能的細(xì)胞——中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞。功能：在機(jī)體防御系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用胞飲(pinocytoi)定義：細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷，非特異性攝入溶質(zhì)或液體的過程，形成的小囊泡稱胞飲體(pinoome)或胞飲泡(pinocyticveicle)。細(xì)胞分布：常見于巨噬細(xì)胞、白細(xì)胞、毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、腎小管內(nèi)皮細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞等。受體介導(dǎo)的胞吞(receptor-mediatedendocytoi)定義：細(xì)胞通過受體的介導(dǎo)攝取細(xì)胞外特異性蛋白質(zhì)或其他化合物的過程。為細(xì)胞提供了高效、選擇性地攝取細(xì)胞外大分子物質(zhì)的方式。特點：具有選擇性和高效性。胞吐(e某ocytoi)定義：細(xì)胞內(nèi)合成的物質(zhì)通過膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜，與質(zhì)膜融合后將物質(zhì)排出細(xì)胞外的過程稱為胞吐作用，也稱為外排或出胞。胞吐作用分為兩種類型連續(xù)性分泌(contitutiveecretion)受調(diào)分泌(regulatedecretion)連續(xù)性分泌定義：連續(xù)性分泌途徑指分泌蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基復(fù)合體修飾、濃縮、分選、裝入分泌膜泡，隨即被運(yùn)送到細(xì)胞膜，與質(zhì)膜融合，將分泌物排出的過程。分布：普遍存在于所有的動物細(xì)胞中受調(diào)分泌定義：調(diào)節(jié)性分泌途徑是指細(xì)胞分泌蛋白合成后被儲存于分泌囊泡內(nèi)只有當(dāng)細(xì)胞接受到細(xì)胞外信號的刺激，才能啟動胞吐過程，將分泌物釋放到細(xì)胞外。分布：存在于分泌激素、酶、神經(jīng)遞質(zhì)的特化細(xì)胞中。14【第五章細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)】掌握內(nèi)膜系統(tǒng)的概念及結(jié)構(gòu)組成。掌握糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物酶體的主要化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特征與生理功能。真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)與原核細(xì)胞相互區(qū)別的重要標(biāo)志之一在結(jié)構(gòu)、功能或發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)的一些由膜圍繞的細(xì)胞器（核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體和各種小泡）；相互分隔成封閉性區(qū)室且各有一套獨特的微環(huán)境。有相對固定的比鄰關(guān)系；各部分互不干擾、但又互相依存、高度協(xié)調(diào)地進(jìn)行各種代謝活動。主要功能是蛋白質(zhì)的合成和分選核糖體（riboome）（不屬于細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)）又名核蛋白體，沒有膜包裹的顆粒狀細(xì)胞器，蛋白質(zhì)合成的機(jī)器，普遍存在于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中。核糖體唯一的功能是按mRNA的指令指導(dǎo)氨基酸高效而精確地合成蛋白質(zhì)或多肽一．化學(xué)組成和基本類型RNA：60%,構(gòu)成核糖體的骨架蛋白質(zhì)：40%兩種基本類型：70S的核糖體原核細(xì)胞2500某103真核細(xì)胞線粒體內(nèi)的核糖體葉綠體內(nèi)的核糖體80S的核糖體：除線粒體、葉綠體以外的真核細(xì)胞的核糖體4800某103分布原核細(xì)胞：大部分核糖體游離存在真核細(xì)胞：大部分為附著核糖體二．核糖體的結(jié)構(gòu)電鏡下：顆粒狀大亞基小亞基一般以游離狀態(tài)存在，只有當(dāng)小亞基與mRNA結(jié)合后，大亞基才與小亞基結(jié)合，形成完整的核糖體。三．細(xì)胞內(nèi)分布與蛋白質(zhì)合成分布附著核糖體—附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上（合成分泌蛋白和膜蛋白）游離核糖體—游離在細(xì)胞質(zhì)中（合成基礎(chǔ)性蛋白）多聚核糖體：多個核糖體結(jié)合到一條mRNA鏈上排列，形成蛋白質(zhì)合成的功能單位附著和游離核糖體的結(jié)構(gòu)和功能相同，不同點在于合成蛋白質(zhì)的種類不同。15質(zhì)子順梯度回流并釋放出能量，驅(qū)動結(jié)合在內(nèi)膜上的ATP合酶，催化ADP磷酸化合成ATP。mtDNA突變與疾病線粒體含有自身獨特的環(huán)狀DNA，但其DNA是裸露的，易發(fā)生突變且很少能修復(fù)。以線粒體結(jié)構(gòu)和功能缺陷為主要疾病原因的疾病常稱為線粒體疾病(mitochondrialdiorder)。疾病過程中的線粒體變化線粒體對外界環(huán)境因素的變化很敏感，一些環(huán)境因素的影響可直接造成線粒體功能的異常。隨著年齡的增長，線粒體的氧化磷酸化能力下降。線粒體腦肌病(Kearn-Sayreyndrome)病癥：從眼部到心臟影像學(xué)特征：CT可發(fā)現(xiàn)基底節(jié)區(qū)對稱性鈣化，腦萎縮；MRI發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)高代謝區(qū)多發(fā)、游走性的信號異常，長T1長T2信號，F(xiàn)LAIR及DWI為高信號，病變區(qū)腦回腫脹，但無水腫及占位效應(yīng)，不按血管分布；MRS是發(fā)現(xiàn)本病的最早方法，可見NAA降低和Lac升高。病因：mtDNA的缺失【第七章細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動】1.掌握細(xì)胞骨架的概念及基本組成成分。26262.掌握微管、微絲、中間纖維的結(jié)構(gòu)、組成、裝配及其功能。3.熟悉微管、微絲、中間纖維的形態(tài)及影響其組裝的因素。細(xì)胞骨架(cytokeleton):是指真核細(xì)胞質(zhì)中的蛋白纖維網(wǎng)架體系，對于細(xì)胞的形狀、細(xì)胞的運(yùn)動、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸、染色體的分離和細(xì)胞分裂等均起著重要作用。細(xì)胞骨架的多功能性依賴于三類蛋白質(zhì)纖維:微管、微絲和中間纖維。細(xì)胞骨架研究方法考馬斯亮藍(lán)染色熒光抗體標(biāo)記電子顯微鏡第一節(jié)微管(microtubule)—、微管蛋白與微管的結(jié)構(gòu)1、電鏡下的微管(24~26nm)2、微管蛋白(tubulin)a-微管蛋白、B-微管蛋白、Y-微管蛋白在a-微管蛋白和B-微管蛋上各有一個GTP結(jié)合位點、Mg2+、Ca2+結(jié)合位點和一個秋水仙素結(jié)合位Y-微管蛋白定位于微管組織中心(microtubuleorganizingcenter,MTOC)MTOC在空間上為微管裝配提供始發(fā)區(qū)域，控制著細(xì)胞質(zhì)中微管的形成、數(shù)量、位置、極性確定和細(xì)胞分裂。3、微管的結(jié)構(gòu)微管以微管蛋白a、B異二聚體為基本構(gòu)件。微管中微管蛋白二聚體頭尾相接形成原纖維，再經(jīng)過原纖維的兩端和側(cè)面增加二聚體擴(kuò)展成為片層，當(dāng)片層達(dá)到13根原纖維時即合攏成一段微管，然后新的異二聚體再不斷增加到微管的兩端使之不斷延長。微管蛋白異二聚體A.微管的結(jié)構(gòu)模式圖；B.微管橫切面電鏡圖像（右）和其模式圖4、微管的三種存在形式單管微管二聯(lián)管Cilia（纖毛）、flagella（鞭毛）三聯(lián)管Centriole（中心粒）baalbody（基體）單管：由13根原纖維組成，是細(xì)胞質(zhì)中主要的存在形式，分散或成束分布，但不穩(wěn)定，易受低溫、鈣離子等因素的影響而發(fā)生解聚。二聯(lián)管：由A、B兩根單管組成，A管有13根原纖維，B管有10根原纖維,與A管公用3根原纖維，主要分布于纖毛和鞭毛內(nèi)。三聯(lián)管：由A、B、C三根單管組成，A管有13跟原纖維，B管和C管均由10根原纖維組成，分別與A管和B管公用3根原纖維，主要分布于中心粒及鞭毛和纖毛的基體中。27二聯(lián)管和三聯(lián)管是比較穩(wěn)定的微管結(jié)構(gòu)5.微管的極性微管具有極性，正端（+）生長速度快，負(fù)端（-）生長速度慢，微管蛋白在正端的添加速度高于負(fù)端。微管結(jié)合蛋白（microtubuleaociatedprotein,MAP）這是一類以恒定比例與微管結(jié)合，調(diào)節(jié)微管活性的一類蛋白，是維持微管結(jié)構(gòu)和功能的必需成份。1．微管結(jié)合蛋白的種類和特點MAP-1、MAP-2、tau主要存在于神經(jīng)元中MAP-4廣泛存在于各種細(xì)胞中各種MAP的活性主要通過蛋白激酶和磷酸酶控制不同的微管結(jié)合蛋白在細(xì)胞中有不同的分布區(qū)域，執(zhí)行特殊功能例：在神經(jīng)細(xì)胞中，tau只存在于軸突中，而MAP-2則分布于胞體和樹突中。三、微管的裝配與動力學(xué)（一）微管裝配的特點1、微管的裝配主要表現(xiàn)為動態(tài)不穩(wěn)定性該模型認(rèn)為，微管組裝過程不停地在增長和縮短兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)動態(tài)不穩(wěn)定性；微管組裝時，游離微管蛋白的濃度和GTP水解成GDP的速度決定微管的穩(wěn)定性：2、微管的裝配過程可分三個時期：成核期（nucleationphae）管蛋白聚合成短的寡聚體（核心）片狀微管聚合期（polymerizationphae）聚合速度大于解聚速度，微管延長穩(wěn)定期（teadytatephae）聚合速度等于解聚速度（游離管蛋白達(dá)到臨界濃度）（二）微管的體外裝配微管蛋白異二聚體達(dá)到臨界濃度（lmg/ml）、有Mg2+存在，（無Ca2+）、pH6.9、37°C、異二聚體即聚合成微管，同時需要由GTP提供能量。極性裝配：裝配快的一端（B微管蛋白）為（+）極，裝配慢的一端（a微管蛋白）為（-）極踏車現(xiàn)象：組裝和去組裝達(dá)到平衡（三）微管的體內(nèi)裝配微管的裝配起始于微管組織中心，主要作用是幫助細(xì)胞質(zhì)微管裝配過程中成核Y-TuRC可形成含有10-13個Y微管蛋白分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可刺激微管核心形成，并包裹微管負(fù)端，阻止微管的摻入微管組織中心在中心體中，是微管裝配的起始結(jié)構(gòu)微管組織中心主要存在部位：中心體和纖毛、鞭毛的基體28A.中心體的無定形蛋白基質(zhì)中含有Y微管蛋白環(huán)，它是微管生長的起始部位;B.中心體上的Y微管蛋白環(huán)；C.中心體與附著其上的微管，負(fù)端被包圍在中心體中，正端游離在細(xì)胞質(zhì)中;（四）影響微管組裝和解聚的因素2+pH、37°C、GTP、Mg2+0?4C、Ca微管蛋白的臨界濃度微管特異性藥物：抑制微管組裝的藥物：秋水仙素、長春新堿穩(wěn)定微管的藥物：紫衫醇四、微管的功能（一）構(gòu)成網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞的形態(tài)（二）參與中心粒、纖毛和鞭毛的形成（三）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸微管為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸提供軌道，通過馬達(dá)蛋白完成物質(zhì)運(yùn)輸任務(wù)：1、馬達(dá)蛋白（motorprotein）指介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)沿細(xì)胞骨架運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)（利用ATP水解產(chǎn)生的能量驅(qū)動自攜帶運(yùn)載物沿著微管或肌動蛋白絲運(yùn)動的蛋白）可分為三個不同的家族：（1）驅(qū)動蛋白（kinein）以微管作為運(yùn)行軌道（2）動力蛋白（dynein）（3）肌球蛋白（myoin）肌動蛋白纖維作為運(yùn)行軌道微管為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸提供軌道，通過馬達(dá)蛋白完成物質(zhì)運(yùn)輸任務(wù)29頭部：具有ATP酶活性，水解ATP產(chǎn)生能量尾部：與被轉(zhuǎn)運(yùn)組分結(jié)合（四）維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的空間定位和分布參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、紡錘體的定位（五）參與染色體的運(yùn)動調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂（六）參與細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)微管參與Hedgehog、JNK、Wnt、ERK及PAK蛋白激酶信號傳導(dǎo)通路。信號分子可直接與微管作用或通過馬達(dá)蛋白和一些支架蛋白來與微管作用第二節(jié)微絲（microfilament,MF）概述:微絲（microfilament,MF）是由肌動蛋白組成的細(xì)胞絲，因此又稱肌動蛋白絲（actinfilament）一、肌動蛋白與微絲的結(jié)構(gòu)1.肌動蛋白的結(jié)構(gòu)微絲主要成分是肌動蛋白（G-actin）,有多種亞型。單體外觀呈啞鈴形，稱G-肌動蛋白，由2個亞基組成，具有陽離子（M2+和K+或Na+）、ATP（或ADP）和肌球蛋白結(jié)合位點；2、肌動蛋白具有極性微絲是由兩條肌動蛋白單鏈聚合而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。肌動蛋白單體具有極性，裝配時首尾相接形成螺旋狀纖維，因此微絲也有極性，一端為相對遲鈍和生長慢的負(fù)端（minuend）；另一端為生長快的正端（pluend）;肌動蛋白結(jié)合蛋白（actin-bindingprotein）是細(xì)胞內(nèi)存在的一大類能與肌動蛋白單體或肌動蛋白纖維結(jié)合的、能改變其特性的蛋白（有100多種）按其功能可分為三大類：F-肌動蛋白的聚合有關(guān)的蛋白；②與微絲結(jié)構(gòu)有關(guān)的蛋白；③微絲收縮有關(guān)的蛋白；三、微絲的裝配機(jī)制（一）微絲的組裝過程分為三個階段成核期：微絲組裝的限速過程。聚合期：肌動蛋白在核心兩端聚合，正端快，負(fù)端慢。穩(wěn)定期：聚合速度與解離速度達(dá)到平衡。（二）微絲組裝的踏車模型和非穩(wěn)態(tài)動力學(xué)模型1、踏車模型在微絲裝配時，當(dāng)G-肌動蛋白達(dá)到一定濃度時，微絲出現(xiàn)一端因添加G-肌動蛋白單體而延長，另一端因解聚釋放肌動蛋白而縮短，微絲長度不變，表現(xiàn)踏車行為；2、非穩(wěn)態(tài)動力學(xué)模型認(rèn)為ATP是調(diào)節(jié)微絲組裝的動力學(xué)不穩(wěn)定性行為的主要因素,ATP-肌動蛋白濃度與其聚合速度呈正比,其長度總是在延長和縮短的變化之中,呈動力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)30每個游離肌動蛋白單體帶有1個ATP，聚合后水解為ADP，促進(jìn)解聚微絲在體內(nèi)裝配時也有成核作用，發(fā)生在質(zhì)膜質(zhì)膜下具有較高密度、由微絲和各種微絲結(jié)合蛋白組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為細(xì)胞皮層（cellcorte某），具有很高的動態(tài)性，為細(xì)胞膜提供強(qiáng)度和韌性，維持細(xì)胞的形態(tài)。（三）影響微絲組裝的因素2+++ATP、Mg、高Na、高K1、G-肌動蛋白++F-肌動蛋白Ca2+、低Na和低K2、影響微絲組裝的藥物細(xì)胞松弛素B（cytochalainB）:抑制微絲聚合作用鬼筆環(huán)肽：與聚合的微絲結(jié)合，抑制微絲解聚四、微絲的功能（一）構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞質(zhì)膜下方的應(yīng)力纖維（trefiber），維持細(xì)胞的形狀，賦予細(xì)胞韌性和強(qiáng)度（二）參與細(xì)胞的運(yùn)動在非肌細(xì)胞的多種運(yùn)動形式：變形運(yùn)動、胞質(zhì)環(huán)流、細(xì)胞的內(nèi)吞和外吐用、器官發(fā)生等細(xì)胞變形運(yùn)動：①肌動蛋白的聚合形成偽足偽足與基質(zhì)之間行成新的錨定點；以附著點為支點向前移動（肌動蛋白纖維的解聚）；微絲裝配的成核作用及微絲網(wǎng)絡(luò)的形成（三）參與細(xì)胞的分裂（胞質(zhì)分裂cytokinei）收縮環(huán)（contractilering）:質(zhì)膜下微絲通過a-輔肌動蛋白與質(zhì)膜相連，靠肌動蛋白和肌球蛋白-II的相對滑動收縮。（四）微絲參與肌肉收縮粗肌絲由肌球蛋白組成，細(xì)肌絲由三種蛋白組成，肌肉收縮是粗肌絲和細(xì)肌絲相互滑動的結(jié)果（五）參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸馬達(dá)蛋白家族中的肌球蛋白（myoin）它們以微絲作為運(yùn)輸軌道參與物質(zhì)運(yùn)輸活動。微絲通過與肌球蛋白的相互作用參與了細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸。（六）參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞細(xì)胞表面的受體在受到外界信號作用時，可觸發(fā)質(zhì)膜下肌動蛋白的結(jié)構(gòu)變化，從而啟動細(xì)胞內(nèi)激酶變化的信號傳導(dǎo)過程。第三節(jié)中間纖維概述：特點：直徑10nm左右，介于微絲和微管之間，是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分;種類復(fù)雜，具有組織細(xì)胞特異性功能：主要起支撐作用;分布：在細(xì)胞中圍繞著細(xì)胞核成束或成網(wǎng)，分布廣泛（細(xì)胞質(zhì)膜、核）一、中間纖維的結(jié)構(gòu)和類型（一）中間纖維是絲狀蛋白多聚體中間纖維的單體（亞基）是長的線性蛋白（50多種），由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部31分組成，各種中間絲蛋白之間的區(qū)別主要取決于頭、尾部的長度和氨基酸順序（二）中間纖維蛋白的類型和分布二、中間纖維的裝配和調(diào)節(jié)1、裝配中間纖維組裝的基礎(chǔ)亞單位：四聚體二聚體的反向平行排列說明四聚體以及由其形成的高級結(jié)構(gòu)中間纖維都是非極化結(jié)構(gòu)。2、調(diào)節(jié)中間纖維的組裝和去組裝是通過磷酸化和去磷酸化進(jìn)行控制的；中間纖維蛋白絲氨酸和蘇氨酸殘基的磷酸化作用是中間纖維動態(tài)調(diào)節(jié)最常見最有效的調(diào)節(jié)方式；三、中間纖維的功能（一）形成細(xì)胞內(nèi)完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)（二）為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持（三）參與細(xì)胞連接參與黏著連接中的橋粒連接和半橋粒連接，在細(xì)胞中形成網(wǎng)絡(luò)，維持細(xì)胞形態(tài)，提供支持力。（四）參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)運(yùn)輸中間纖維外連質(zhì)膜和胞外基質(zhì)，內(nèi)達(dá)核骨架，形成一個跨膜的信息通道；中間纖維與mRNA的運(yùn)輸有關(guān)，胞質(zhì)mRNA錨定于中間纖維可能對其在細(xì)胞內(nèi)的定位及是否翻譯起重要作用；（五）維持細(xì)胞核膜穩(wěn)定在細(xì)胞核內(nèi)膜的下面有一層由核纖層（中間纖維）蛋白組成的網(wǎng)絡(luò)，對于細(xì)胞核形態(tài)的維持具有重要作用；（六）參與細(xì)胞分化發(fā)育不同階段的細(xì)胞，會表達(dá)不同類型的中間纖維，是細(xì)胞分化的標(biāo)第四節(jié)細(xì)胞骨架與疾病一、細(xì)胞骨架與腫瘤惡性腫瘤細(xì)胞中細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)破壞，微管解聚，數(shù)量減少；微絲應(yīng)力纖維破壞和消失等，使瘤細(xì)胞浸潤轉(zhuǎn)移微管和微絲可作為腫瘤化療藥物的作用靶點(長春新堿、秋水仙素和細(xì)胞松弛素等)抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡二、細(xì)胞骨架蛋白與神經(jīng)系統(tǒng)疾病阿茨海默病(Alzheimer'dieae,AD)腦神經(jīng)元中有大量損傷的神經(jīng)元纖維，并存在高度磷酸化Tau蛋白的積累。32早老性癡呆、帕金森病患者的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)都有高度磷酸化的NF-H存在。亨廷頓舞蹈病(Huntingtondieae)胞漿內(nèi)含有MT和MF聚合蛋白Slal三．細(xì)胞骨架與遺傳性疾病先天性纖毛、鞭毛異常綜合癥基因突變，使纖毛、鞭毛結(jié)構(gòu)中具有ATP酶活性的動力蛋白臂缺失或缺陷，使上皮組織纖毛運(yùn)動麻痹，精子尾部鞭毛不能運(yùn)動單純性大皰性表皮松解癥：由于角蛋白14(CKl4)基因發(fā)生突變，患者表皮基底細(xì)胞中的角蛋白纖維網(wǎng)受到破壞所致，核纖層蛋白病(laminopathie)是由LMNA基因及其編碼核纖層蛋白laminA/C異常引起的遺傳病，如肌營養(yǎng)不良、腓骨肌萎縮癥、肢帶型肌營養(yǎng)不良、擴(kuò)張性心肌病伴心臟傳導(dǎo)阻滯和早老癥等。【思考題】名詞解釋:細(xì)胞骨架、微管組織中心(MTOC)、馬達(dá)蛋白、動力蛋白、驅(qū)動蛋白、中心粒、收縮環(huán)問答題：1．何謂細(xì)胞骨架？簡述細(xì)胞骨架各類成分的基本結(jié)構(gòu)特征及功能；2．為什么說細(xì)胞骨架是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)？這種特性對細(xì)胞的生命活動有什么意義？3．細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能密切相關(guān)，以細(xì)胞骨架在細(xì)胞周期活動過程中的作用為例說明之；4．在細(xì)胞骨架的研究中，特異性工具藥起了什么作用？5、與細(xì)胞骨架有關(guān)的疾病33【第八章細(xì)胞核(nucleu)】掌握核膜、核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)組成及功能。掌握染色質(zhì)與染色體的概念、化學(xué)組成、包裝過程以及染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)。3.掌握核仁的超微結(jié)構(gòu)和功能、核纖層的結(jié)構(gòu)與功能、核骨架的化學(xué)構(gòu)成及功能。4.熟悉細(xì)胞的核型與染色體帶型。5.了解細(xì)胞核與疾病的關(guān)系。第一節(jié)核膜（nuclearmembrane）—、核膜的化學(xué)組成主要成分是蛋白質(zhì)和脂類，此外還有少量的DNA和RNA。所含有的酶類和脂類都與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似。二、核膜的結(jié)構(gòu)在電鏡下，核膜是由內(nèi)外層核膜、核周隙、核孔復(fù)合體和核纖層等結(jié)構(gòu)組成。因內(nèi)、外層核膜的組成成分和結(jié)構(gòu)都有差異，因此核膜是一種不對稱的雙層膜結(jié)構(gòu)。（一）外核膜、內(nèi)核膜與核周隙外核膜與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連接內(nèi)核膜表面光滑包圍核質(zhì)核周隙為內(nèi)、外核膜之間的緩沖區(qū)（二）核孔復(fù)合體核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)（捕魚籠式（fih-trap）結(jié)構(gòu)模型）胞質(zhì)環(huán)：環(huán)上對稱分布8條短纖維，并伸向細(xì)胞質(zhì)；核質(zhì)環(huán)：環(huán)上對稱分布8條長約100nm的纖維并伸向核內(nèi)，纖維末端形成一個由8個顆粒組成的直徑約60nm的小環(huán)，構(gòu)成捕魚籠似的結(jié)構(gòu)，稱核籃；rirk9輻：柱狀亞單位：起支撐作用腔內(nèi)亞單位：起錨定核孔復(fù)合體的作用環(huán)狀亞單位中央栓：又稱中央顆粒，位于核孔復(fù)合體中心部分，成顆粒狀或棒狀，其在核質(zhì)交換中發(fā)揮一定的作用。（三）核纖層（nuclearlamina）是位于內(nèi)核膜內(nèi)側(cè)與染色質(zhì)之間的一層由高電子密度纖維蛋白質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò)片層結(jié)構(gòu)（緊貼內(nèi)核膜的纖維蛋白網(wǎng)）。主要化學(xué)成分是核纖層蛋白（lamin）。在哺乳類細(xì)胞中，核纖層是由3種屬于34中間纖維性質(zhì)的多肽組成，分別稱為核纖層蛋白A、B、C（laminA、laminB、laminC）核纖層的功能1、在細(xì)胞核中起支架作用2、與核膜的崩解和重建密切相關(guān)3、與維持間期染色質(zhì)高度有序性及分裂期凝集成染色體相關(guān)；4、參與DNA的復(fù)制三、核膜的功能（一）核膜為基因表達(dá)提供了時空隔離屏障（二）核膜參與蛋白質(zhì)的合成抗體的形成首先出現(xiàn)在核膜的外層，外核膜附著核糖體也能合成少量膜蛋白；（三）核質(zhì)之間的物質(zhì)運(yùn)輸1、被動擴(kuò)散：無機(jī)離子和小分子物質(zhì)可以自由通過2、主動運(yùn)輸：大分子物質(zhì)通過核孔復(fù)合體主動運(yùn)輸｛核-質(zhì)間的物質(zhì)運(yùn)輸｝細(xì)胞質(zhì)核<5kD：H20、K+、CI-、Ca2+、Mg2+、單糖、aatRNAmRNA核糖體亞單位DNA聚合酶、RNA聚合酶、組蛋白、核糖體蛋白等核膜主動運(yùn)輸具有高度選擇性，主要表現(xiàn)在：（1）直徑大小可調(diào)節(jié)（可達(dá)26nm）（2）是信號識別與載體介導(dǎo)的過程，需要消耗能量；（3）具有雙向性1、親核蛋白的輸入親核蛋白（karyophilicprotein）在細(xì)胞質(zhì)中游離核糖體上合成，經(jīng)核孔轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞核內(nèi)執(zhí)行功能的蛋白質(zhì)；一般都含有特殊的氨基酸序列，起到“定向”和“定位”的作用，從而保證蛋白質(zhì)通過核孔復(fù)合體向核內(nèi)輸入，這段特殊的信號序列命名為核定位序列（nuclearlocalizationequence,NLS）親核蛋白必須通過和相應(yīng)受體（輸入蛋白）結(jié)合才可通過核孔復(fù)合體入核2、RNA及核糖體亞基的核輸出輸出蛋白：識別分子的受體，用來向細(xì)胞質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)RNA或與RNA結(jié)合的蛋白質(zhì)35【思考題】一、名詞解釋核孔復(fù)合體、核纖層、親核蛋白、核定位信號、核輸入蛋白、核輸出蛋白二、問答題1、簡述核膜的結(jié)構(gòu)與功能2、簡述核孔復(fù)合體的物質(zhì)運(yùn)輸特點第二節(jié)染色質(zhì)與染色體(Chromatin&chromoome)染色質(zhì)(chromatin)是間期細(xì)胞核中由DNA和組蛋白構(gòu)成的、能被堿性染料著色的物質(zhì)，是遺傳信息的載體。染色質(zhì)與染色體是遺傳物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段不同存在形式一、染色質(zhì)與染色體的組成成分DNA(1)組蛋白(hitone)(l)染色質(zhì)非組蛋白(0.5?1.5)RNA(0.05)(一)DNA是遺傳信息的載體分三類：單一序列(uniqueequnce)結(jié)構(gòu)基因(60?70%)(800?1000bp)中度重復(fù)序列(mediumrepeatedequence)rRNA、tRNA、組蛋白基因、核糖體蛋白基因（25%?40%）（300bp+150bp，重復(fù)101?105）高度重復(fù)序列（highlyrepeatedequence）著絲粒、端粒DNA,（10?15%）（2?10bp重復(fù)105?106）36一條功能性染色質(zhì)DNA必須包含三類不同功能列序：復(fù)制源序列，著絲粒序列，端粒序列（二）組蛋白（hitone）是真核細(xì)胞染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白堿性蛋白S期合成H1、H2A、H2B、H3、H4自動聚合抑制基因轉(zhuǎn)錄作用通過乙酰化、磷酸化、甲基化調(diào)節(jié)核小體組蛋白包括H2A、H2B、H3、H4四種，分子量較小，這類組蛋白之間有相互作用形成聚合體的趨勢，從而可將DNA卷曲形成核小體。其在進(jìn)化上高度保守，無種屬及組織特異性。H1組蛋白由215個氨基酸殘基組成，分子量較大，為連接組蛋白。（三）非組蛋白（non-hitpne）酸性蛋白質(zhì)、量少、種類多，具有種屬和組織特異性復(fù)制、轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（參與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄）（四）RNA：主要是mRNA、tRNA、rRNA、hnRNA、基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物二、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)（euchromatinandheterochromatin）常染色質(zhì)異染色質(zhì)10nm淺亮區(qū)伸展?fàn)顟B(tài)的DNA轉(zhuǎn)錄活性部位S期早期復(fù)制異染色質(zhì)組成性異染色質(zhì)（contitutiveheterochromatin）兼性異染色質(zhì)（facultativeheterochromatin）組成性異染色質(zhì)（是異染色質(zhì)的主要類型）25-30nm粗大顆粒纏繞緊密的DNA無轉(zhuǎn)錄活性S期晚期復(fù)制特點：在所有細(xì)胞中都處于異染色質(zhì)狀態(tài)（凝縮），無轉(zhuǎn)錄活性，含大量高度重復(fù)序列，晚復(fù)制37兼性異染色質(zhì)在不同類型細(xì)胞或不同發(fā)育階段中呈凝聚狀態(tài)的染色質(zhì)（70%/總DNA），可轉(zhuǎn)化為常染色質(zhì)（例如，某染色質(zhì)）三、染色質(zhì)組裝成染色體（chromatinaembly）（一）核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位（染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)）（二）核小體進(jìn)一步螺旋形成螺線管（染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)）（三）螺線管進(jìn)一步包裝成染色體染色體骨架---放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型四、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)（一）著絲粒染色體的四種類型中著絲粒染色體亞中著絲粒染色體近端著絲粒染色體端著絲粒染色體（二）著絲粒-動粒復(fù)合體介導(dǎo)紡錘絲與染色體的結(jié)合1.動粒（kinetochore）是由多種蛋白質(zhì)組成的存在于著絲粒兩側(cè)的圓盤狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞分裂時紡錘絲微管附著的部位，與細(xì)胞分裂過程中染色體的運(yùn)動密切相關(guān)。（三）次縊痕染色體上除主縊痕外的淺染縊縮部位，數(shù)量、位置和大小可作為鑒別染色體的標(biāo)記。（四）隨體近端著絲粒染色體短臂的末端球狀結(jié)構(gòu)核仁組織區(qū)（nucleolarorganizingregion,NOR）有隨體的染色體次縊痕部位含有多拷貝rRNA基因，是組織形成核仁的區(qū)域（人13、14、15、21、22號染色體次縊痕處）（五）端粒（telomere）染色體兩臂的末端由高度重復(fù)DNA序列構(gòu)成的結(jié)構(gòu)維持染色體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，參與染色體在核內(nèi)空間排布，在細(xì)胞的壽命衰老和死亡中起作用五、核型與帶型1、核型(karyotype)：指一個體細(xì)胞(omaticcell)中的全部染色體，按其大小和形態(tài)特征順序排列所構(gòu)成的圖像2、染色體的顯帶技術(shù)：用特殊的染色方法使染色體在其長軸上顯出明暗交替或染色深淺不同的橫紋帶(band)。38染色體病染色體數(shù)目異常：Downyndrome:21三體先天性睪丸發(fā)育不全綜合征(Klinefelteryndrome)性腺發(fā)育不全(Turneryndrome,Turner綜合征)，核型：45，某染色體結(jié)構(gòu)異常：貓叫綜合征染色質(zhì)與染色體部分復(fù)習(xí)要點：1、化學(xué)組成2、染色質(zhì)的組裝名詞解釋：核小體、常染色質(zhì)、異染色質(zhì)、結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)、兼性異染色質(zhì)、某染色質(zhì)、著絲粒與動粒、端粒問答題：常染色質(zhì)與異染色質(zhì)在結(jié)構(gòu)與功能上有何異同？第三節(jié)核仁(nucleolu)核仁是真核細(xì)胞間期核中最顯著的細(xì)胞結(jié)構(gòu)一、核仁的主要化學(xué)成分蛋白質(zhì):核糖體蛋白、組蛋白、非組蛋白、ATP酶、RNA聚合酶、RNA酶……DNA：rDNARNA：45、28、18、5.8rRNA二、核仁的結(jié)構(gòu)光鏡下均質(zhì)球體、折光性強(qiáng)、易被染色電鏡下裸露無膜的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),包括3部分纖維中心致密纖維組分顆粒組分（一）核仁纖維中心（FC）是分布有rRNA基因的染色質(zhì)區(qū)rDNA:是編碼rRNA的基因，串聯(lián)排列在DNA袢環(huán)上。核仁組織者（nuclearorganizer）：袢環(huán)上的rRNA基因成串排列，通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生rRNA，組織形成核仁，稱為核仁組織者；39人類rRNA的基因分布于13、14、15、21、22號5對染色體的次縊痕部位，它們共同構(gòu)成的區(qū)域稱為核仁組織者區(qū)（nucleonorganizerregionNOR）（二）核仁的致密纖維組分（DFC）包含處于不同轉(zhuǎn)錄階段的rRNA分子主要成分：含有正在轉(zhuǎn)錄的rRNA分子，核糖體蛋白及某些特異性的RNA結(jié)合蛋白（三）核仁的顆粒組分（GC）由正在加工的rRNA及蛋白質(zhì)構(gòu)成主要成分：由正在加工、成熟的核糖體亞單位前體顆粒構(gòu)成，顆粒成分的數(shù)量決定核仁的大小三、核仁的功能（一）是rRNA基因轉(zhuǎn)錄和加工的場所（二）核仁是核糖體亞基裝配的場所四、核仁周期核仁是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)：核仁隨細(xì)胞的周期性變化而變化，在細(xì)胞分裂前期消失，分裂末期又重新出現(xiàn)。核仁部分復(fù)習(xí)要點名詞解釋：rDNA、核仁組織者、核仁組織區(qū)問答題：1、核仁的超微結(jié)構(gòu)及功能2、簡述在核仁內(nèi)是如何裝配核糖體亞單位的？3、為什么說核仁是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)？40第四節(jié)核基質(zhì)（nuclearmatri某）核基質(zhì)是真核細(xì)胞間期核中除核膜、核纖層、染色質(zhì)和核仁以外，以纖維蛋白成分為主的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；一、核基質(zhì)的組成成分二、核基質(zhì)的功能（一）是DNA復(fù)制的的支架（二）參與基因轉(zhuǎn)錄和加工（三）參與染色體構(gòu)件（四）與細(xì)胞分化有關(guān)第五節(jié)細(xì)胞核的功能是細(xì)胞遺傳物質(zhì)的儲存、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄以及核糖體亞單位裝配的場所，是細(xì)胞生命活動（增殖、分化、衰老、死亡）指揮控制中心第六節(jié)細(xì)胞核與疾病細(xì)胞核形態(tài)異常與腫瘤腫瘤細(xì)胞核質(zhì)比增高、畸形、核孔數(shù)目增加，核仁體積大、數(shù)目多、染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)異常等核轉(zhuǎn)運(yùn)異常與疾病如雄激素受體（AR）基因突變導(dǎo)致AR不能正常入核，與前列腺癌以及雄激素不敏感癥相關(guān)基因突變與疾病由于先天性缺乏酪氨酸酶，或酪氨酸酶功能減退，黑色素合成發(fā)生障礙所導(dǎo)致的遺傳性白斑病，為常染色體隱性遺傳。端粒異常與疾病：老年性疾病、衰老41【第十章細(xì)胞連接與細(xì)胞黏附】第一節(jié)細(xì)胞連接細(xì)胞連接（celljunction）:一、緊密連接（tightjunction）廣泛分布于各種上皮細(xì)胞電鏡下觀察:相鄰細(xì)胞質(zhì)膜以斷續(xù)的點狀結(jié)構(gòu)連接冷凍斷裂復(fù)型顯示，連接區(qū)域是一種“焊接線”樣的帶狀網(wǎng)絡(luò)掃描電鏡觀察:蛋白顆粒連成脊網(wǎng)分子組成：(40余種蛋白)密圭寸蛋白(claudin)4次穿膜蛋白，C-末端和N-末端均伸向細(xì)胞質(zhì)，閉合蛋白(occludin)對緊密連接的形成和功能起重要作用。緊密連接的主要功能:1.寸閉細(xì)胞間隙2.隔離膜蛋白3、機(jī)械連接二、錨定連接(anchoringjunction)是一類由骨架纖維參與，存在于細(xì)胞之間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接結(jié)構(gòu)。其主要作用是形成能夠抵抗機(jī)械張力的牢固黏合。錨定連接分為：黏著連接(與肌動蛋白絲相連)(1)黏著帶(adheionbelt)(2)黏著斑(adheionplaque)2.橋粒連接(與中間纖維相連)橋粒(demoome)半橋粒(hemidemoome)與錨定連接有關(guān)的兩類蛋白：細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白和穿膜黏著蛋白(一)黏著連接:是由肌動蛋白纖維介導(dǎo)的錨定連接1、黏著帶:是相鄰細(xì)胞之間形成的連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)(位于緊密連接下方)細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白：a、B、丫聯(lián)蛋白、黏著斑蛋白、斑珠蛋白、和a-輔肌動蛋白。②穿膜黏著蛋白：鈣黏著蛋白(cadherin)，屬于Ca2+依賴性細(xì)胞黏附分子。黏著帶的功能：①在維持細(xì)胞形態(tài)；在組織器官完整性方面具有重要作用；③在動物胚胎發(fā)育中，對形態(tài)發(fā)生起重要。2、黏著斑：是細(xì)胞通過局部黏附與細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間形成的黏著連接（位于上皮細(xì)胞基底部）黏著斑功能：①介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏著；②參與細(xì)胞的遷移；③參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。（二）橋粒連接是由中間纖維參與的錨定連接（黏著帶下方）細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白：構(gòu)成橋粒斑，是中間纖維附著的部位；②穿膜黏著蛋白：鈣黏著蛋白家族42功能：中間纖維通過細(xì)胞橋粒斑和穿膜黏著蛋白構(gòu)成了貫穿整個組織的整體網(wǎng)架，增強(qiáng)了組織抵抗外界壓力與張力的機(jī)械強(qiáng)度。半橋粒：是上皮細(xì)胞基底面與基膜之間的連接結(jié)構(gòu)功能：①把上皮細(xì)胞與其下方的基底膜連接在一起，防止機(jī)械力造成的上皮與其下方的組織剝離。向細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)信號大泡性類天皰瘡：自身免疫性疾病，體內(nèi)產(chǎn)生抗體破壞了半橋粒結(jié)構(gòu)所致；通訊連接間隙連接（gapjunction）突觸（ynape）（一）間隙連接指一個細(xì)胞的信息通過化學(xué)遞質(zhì)或電信號傳遞給