《細胞生物學》

一、第一章緒論

（一）細胞生物學研究的內容及現(xiàn)實狀況一一重要闡明細胞生物學是研究和揭示細

胞基本生命活動規(guī)律的科學。由于細胞是生命體構造與功能的基本單位，一切疾病

和發(fā)病機制也是以細胞病變?yōu)榛A，因此細胞的研究即是生命科學的出發(fā)點，重要

研究內容可歸為①生物膜與細胞器（生物膜是細胞重要的構造基礎，細胞器是認識

細胞構造與功能的重要構成部分）②細胞信號傳遞理解基本生命活動的分子機制和

揭示生命的本質有重要的理論意義，轉導基礎為蛋白質與蛋白質之間的復雜的互相

作用，是通過復雜的信號轉導網(wǎng)絡系統(tǒng)而實現(xiàn)的，展現(xiàn)高度的非線性關系。③細胞

骨架體系（包括細胞質骨架與核骨架），維持細胞形態(tài)，保持細胞內部構造。④細

胞核，染色體及基因體現(xiàn)一一細胞核為遺傳物質DNA儲存和復制的場所和RNA轉錄

與加工的場所；染色質為遺傳物質的載體，核仁延錄rRNA和組裝核糖體亞單位。

核孔復合體為核質之間物質互換與信息交流的門控通路，DNA結合蛋白可分為組蛋

白和非組蛋白。⑤細胞增殖及調控一是理解生物生長發(fā)育的基礎，是研究癌變及逆

轉的重要途徑。⑥細胞分化及干細胞生物學一實質在于信號介導下由組合調控引起

的組織特異性基因的體現(xiàn)。⑦細胞死亡一為積極過程，重要有細胞凋亡，細胞壞

死，自噬性細胞死亡三個方式，以維持生物體正常的生長發(fā)育，自穩(wěn)態(tài)的維持，免

疫耐受的形成及腫瘤監(jiān)控等過程。⑧細胞衰老一是研究人、動植物生命的基礎⑨細

胞工程一用人工措施使不一樣細胞基因或基因組重組形成雜交細胞或將基因或基因

組由一種細胞轉移至另一種細胞中，使之跨越種間障礙，產生新的遺傳性狀，如動

物體細胞雜交試驗和哺乳生物體的克?、饧毎膩碓磁c進化。

（二）細胞學與細胞生物學發(fā)展簡史一分為三個階段（生物科課時期、試驗生物課

時期、現(xiàn)代生物課時期）

⑴胡克.英國第一次描述了植物細胞的構造；列文虎克觀測了許多動植物的活細胞

與原動物，并描述了細胞核構造；M.Malpighi與N.Grew注意到了細胞壁與細胞質

的區(qū)別；施旺和施萊登共同提出了細胞是一切動植物的基本單位一為著名的“細胞

學說“，使生物學科有了重大的增進和懂得作用；普金耶和莫爾初次提出原生質理

論；Estrasburger在植物細胞中發(fā)既有絲分裂，并證明其實質為核內絲狀物(染色

體)的形成向兩個子細胞的平均分派；細胞器的發(fā)現(xiàn)：vanBeneden和T.Boveri發(fā)

現(xiàn)中心體，Altmanna發(fā)現(xiàn)線粒體Golegi發(fā)現(xiàn)高爾基體。

(2)Hatwig采用試驗措施研究海膽和蛔蟲卵發(fā)育中的核質關系，創(chuàng)立了試驗細胞

學。

①細胞遺傳學關鍵為染色體基因學說，Hertnig發(fā)現(xiàn)了動物的受精現(xiàn)象，Qverton在

植物體也發(fā)現(xiàn)受精現(xiàn)象并證明生殖細胞染色體數(shù)是體細胞的二分之一，Boveri與

Sutton提出了遺傳的染色體學說。

(3)細胞生理學的研究一細胞對周圍環(huán)境的反應，生長與繁殖的機制等。

(4)細胞化學成分一DNA

二、第二章細胞的統(tǒng)一性和多樣性

(一)細胞的基本特性

(1)細胞是生命活動的基本單位(細胞二生命)一①細胞是構成有機體的基本單位

(病毒是非細胞形態(tài)的生命體)②細胞是代謝與功能的基本單位，單細胞生物依托

一種細胞完畢運動、呼吸、排泄和生殖等一系列生理活動，多細胞生物則更多依托

之間的互相合作。③細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎④細胞是繁殖的基本單位，是

遺傳的橋梁⑤細胞是生命來源的歸宿，是生物進化的起點⑥有關細胞概念的某些新

思索：a.細胞是物質、能量與信息過程精致結合的綜合體b.細胞是高度有序的，具

有自組裝能力的自組織體系。

（2）細胞的基本共性一①具有相似的化學成分（C、H、0、N、P、S）②脂一蛋白體

系的生物膜：細胞能量轉換的基地，并形成相對穩(wěn)定的細胞內環(huán)境③相似的遺傳裝

置一以DNA儲存和傳遞遺傳信息，以RNA為轉錄物指導蛋白質的合成，蛋白質的合

成場所是核糖體。④一分光二的分裂方式一遺傳物質在分裂前復制加倍，在分裂時

均勻地分派到兩個子細胞內。

（二）原核細胞與古核細胞一細胞構造都是由細胞質、細胞膜、細胞核構成，細胞

質內有內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和線粒體等細胞器；細胞核內有染色體。細菌、

放線菌和支原體等微生物是肉眼看不到的，它們沒有細胞核，也沒有內質網(wǎng)等細胞

器。由此，把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類，因此生物界分為原核生物與真

核生物。原核生物由單個原核細胞構成，而真核生物又可分為單細胞真核生物與多

細胞真核生物。另一類群是古核細胞，它們的遺傳信息體現(xiàn)系統(tǒng)與其他的原核細

胞差異很大，而與真核細胞卻更為靠近，因此從原核細胞中分離出來，稱為古核細

胞，對應的生物稱為古核生物。

（1）原核細胞一沒有經(jīng)典的核構造，如細菌。包括支原體、衣原體、立克次體、

細菌、放線菌和藍藻等。原核細胞的基因組很小，重要遺傳物質僅為一種環(huán)狀

DNA,沒有細胞器、細胞核膜，體積也很小。無法進行復雜的細胞分化，無法形成

多細胞生命體。①支原體-是能在無生命培基中生長繁殖的最小最簡樸的細胞，具有

細胞的基本形態(tài)構造與功能，沒有細胞壁，只有細胞膜，沒有核區(qū)，重要以一分為

二的方式進行分裂繁殖?？傊?，支原體體積小，僅為細菌的1/10,可通過細胞濾

器，可寄生在細胞內繁殖。最早發(fā)現(xiàn)的支原體是PPL0（擬胸膜肺炎病原體）。一種

細胞生存與繁殖必須具有的構造裝置與機能是細胞膜、DNA與RNA、核糖體以及

酶。②細菌和藍藻-正細菌是分布最廣、個體數(shù)量最多、與人類關系極為親密的有機

體，其細胞表面構造重要有細胞膜（最重要的構造）、細胞壁、中膜體、英膜與鞭

毛。細胞壁較厚、堅韌且有彈性，重要成分是肽聚糖，對細胞有保護作用。青霉素

的抑菌作用重要是通過克制壁酸的合成，從而克制細胞壁的合成。陽性菌的壁酸含

量極高，故對青霉素敏感，陰性菌則不敏感。細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌的蛋

白質構成，為半透性膜?？蛇M行選擇性互換物質、代謝、有氧呼吸、分泌蛋白質

等，還可參與對周圍環(huán)境的應答反應。中膜體是由細胞膜內陷形成的囊泡狀，常見

于分裂期細菌的隔或橫壁旁，也許是DNA復制的支點。細菌細胞核區(qū)重要是一種環(huán)

狀DNA分子構成，沒有核膜與核仁，稱為擬核。細菌的基因組為作為有一種復制起

點的獨立單位而進行復制，遵照半保留復制。細菌細胞內除了核區(qū)DNA,還存在可

進行自主復制的質粒，是裸露的環(huán)狀DNA（核外DNA）o每個細胞有5000—50000個

核糖體，合成運送到胞外的蛋白質或質膜蛋白。與mRNA形成多核糖體，是翻譯肽

鏈的構造。G+細菌處在不利環(huán)境或營養(yǎng)耗盡時，形成內生袍子（芽袍），其折光性

很強，不易染色，可過濾惡劣環(huán)境。b.藍藻是自養(yǎng)型原核生物，可進行光合作用，

其光合作用系統(tǒng)中有葉綠素a和光系統(tǒng)IIo其細胞構造重要有細胞膜、細胞壁（有

纖維素層）、類囊體、中心質。其細胞分裂是細胞中部向內生長出新橫隔壁，將中

心質與原生質分為兩半，也可通過出芽、斷裂和復分裂增殖。絲狀藍藻在氮源局限

性時，群體中5%?10%的細胞轉化為異性胞。個體大，細胞壁厚，并且丟棄了光系

統(tǒng)II,合成固氮酶。

（2）古核細胞（古細菌）有細胞壁，染色為G+或G-,大小為0.1?15,分裂方式

為二分裂，出芽等，且能在高溫或高鹽環(huán)境中生存。古細菌的細胞壁沒有胞壁酸和

D-氨基酸，因此青霉素與萬古素對古細菌沒有作用。古細菌的質膜由脂質與蛋白質

構成，其DNA也是環(huán)狀。核糖體數(shù)為70S。

（三）真核細胞一三大基本構造體系為生物膜系統(tǒng)（脂質與蛋白質為基礎），遺傳

信息傳遞與體現(xiàn)系統(tǒng)（DNA,RNA和蛋白質構成的復合體）和細胞骨架系統(tǒng)（胞質骨

架和核骨架，對細胞形態(tài)與內部構造的合理排布是支架作用）。細胞的尺寸大小由

核糖體的活性，蛋白質與核糖體RNA的量所決定，原生動物細胞〉動植物細胞〉細

菌細胞〉支原體細胞〉最小的病毒細胞二10倍，植物細胞大小由中央液泡的膨脹決

定。原核細胞以膜系統(tǒng)的分化為基礎，首先分化為細胞核與細胞質，再分隔為多種

細胞器。真核細胞的基因租不小于原核細胞，DNA為線狀多倍性，原核細胞為環(huán)狀

多倍性；原核細胞基因體現(xiàn)調控重要以操縱子的形式進行，真核細胞的細胞周期分

為細胞間期與分裂期，且在分裂出現(xiàn)紡錘絲，故稱有絲分裂或間接分裂，原核細胞

則為無絲分裂或直接分裂。植物細胞有細胞壁（重要成分是纖維素，在細胞分裂過

程中形成），液泡（調整細胞內環(huán)境），葉綠體（進行光合作用）

（四）病毒一為非細胞形態(tài)的生命體，體積很小，構造極其簡樸，可通過細菌慮器;

遺傳載體具有多樣性，含DNA與RNA,為徹底的寄生性，沒有獨立的代謝與能量轉

化系統(tǒng)，以復制與裝配的方式進行增殖。真病毒是核酸一蛋白質復合體，亞病毒則

僅有一種有感染性的環(huán)狀DNA分子構成，只感染植物（如類病毒）。1982年從羊瘙

癢病的羊體中分離出的阮病毒不是入侵者，僅僅是機體自身某一種蛋白質的設想變

化所致。病毒的基本構造是核酸和蛋白質構成，根據(jù)病毒感染的宿主范圍，可分為

動物病毒，植物病毒與細菌病毒（噬菌體），含DNA與RNA,為徹底的寄生性，沒有

獨立的代謝與能量轉化系統(tǒng)，以復制與裝配的方式進行增殖。真病毒是核酸一蛋白

質復合體，亞病毒則僅有一種有感染性的環(huán)狀DNA分子構成，只感染植物（如類病

毒）。1982年從羊瘙癢病的羊體中分離出的阮病毒不是入侵者，僅僅是機體自身某

一種蛋白質的設想變化所致。病毒的基本構造是核酸和蛋白質構成，根據(jù)病毒感染

的宿主范圍，可分為動物病毒，植物病毒與細菌病毒（噬菌體），根據(jù)核酸類型不

一樣可分為DNA病毒與RNA病毒（的SARS病毒屬于正鏈RNA病毒），根據(jù)核殼體

形態(tài)分為立體對稱與螺旋對稱兩種類型。病毒可以引起人類和動物的許多嚴重疾

病，如HPV可引起婦女的宮頸癌。病毒是在宿主細胞內增殖，以病毒核酸為模板進

行病毒核酸的復制與轉錄，并翻譯病毒蛋白質，最終從細胞中釋放出來。DNA病毒

侵染細胞后，運用宿主細胞代謝系統(tǒng)先后轉錄和翻譯病毒的“初期蛋白”，“晚期

蛋白”并進行DNA復制。RNA病毒其自身就可以作為模板，運用宿主細胞代謝系

統(tǒng)，翻譯出病毒的初期蛋白。反轉錄病毒則以病毒RNA分子為模板，在反轉錄酶作

用下合成DNA分子。病毒的裝配過程就是成熟過程，當核酸與蛋白質裝配成核殼體

后，就成為具有感染性的完整病毒粒子。而有囊膜的病毒，還需要以出芽的方式包

上囊膜而發(fā)育為成熟的子代病毒。有囊膜的病毒以出芽方式釋放而一般病毒是逐漸

向細胞外釋放。

第三章細胞生物學的研究措施

（一）細胞形態(tài)構造的觀測措施

這一節(jié)重要是簡介了觀測細胞形態(tài)構造所使用的儀器和措施，重要有光鏡，電

鏡,STM及不一樣種類的顯微鏡的成像原理，儀器構造和使用措施。光鏡的使用使人

們第一次看見了細胞，進而建立了細胞學說，它可以直接用于觀測單細胞生物或體

外培養(yǎng)細胞。相差顯微鏡可看到活細胞顯微構造的細節(jié)，微分干涉顯微鏡更試用于

研究活細胞，能觀測并記錄活細胞中的顆粒及細胞器的運動，熒光顯微鏡可以對細

胞內特異的蛋白質，核酸,糖類，脂質及某些離子等進行定性定位研究，激光掃描共

焦顯微鏡以激光為光源，極大的提高了圖像的辨別率。電鏡可以觀測到細胞內部的

精細構造，掃描隧道顯微鏡STM可以探測微觀世界物質表面形貌。

（二）細胞及其組分的分析措施

現(xiàn)代細胞生物學研究常采用的試驗措施是形杰觀測與細胞組分分析相結合，重

要分為（1）用超離心技術分離細胞組分一用低滲勻漿，超聲破碎或研磨措施使細

胞質膜破碎，形成細胞器和細胞組分構成的混合勻漿，再通過差速離心，將多種亞

細胞組分和多種顆粒分開。密度剃度離心分為速度沉降（用于分離相近但大小不一

的細胞組分）和等密度沉降（分離不一樣密度的細胞組分）。（2）細胞成分的細

胞化學顯示措施一顯色劑與某些特殊基因特異性結合，通過其在細胞中的定位及顏

色的深淺可以判斷某種物質在細胞中的分布及含量。如福爾根反應可特異顯示呈紫

紅色的DNA的分布；四氧化鉞與不飽和脂肪酸反應呈黑色，氮汞試劑與蛋白質側鏈

上的酪氨酸殘基反應，成紅色沉淀。（3）特異蛋白抗原的定位與定性一免疫熒光

技術（將免疫學措施和熒光標識技術相結合研究特異蛋白抗原在細胞內的分布）和

免疫電鏡技術（在超微構造水平上研究特異蛋白抗原的定位）（4）細胞內特異核

酸的定位與定性研究，一般用原位雜交技術。（5）定量細胞化學分析與細胞分選技

術一流式細胞術可定量測定細胞中DNA,RNA或特異標識的蛋白含量。

（三）細胞培養(yǎng)與細胞工程

（1）細胞培養(yǎng)是最基本的試驗技術，重要有動物細胞培養(yǎng)（原代細胞和傳代細

胞）和植物細胞培養(yǎng)（單倍體細胞培養(yǎng)和原生質體培養(yǎng)）（2）細胞工程波及的重

要技術有細胞培養(yǎng)，細胞分化的定向誘導.細胞融合和顯微注射等一①細胞融合與

單克隆抗體技術②顯微操作技術與動物的克隆

㈣細胞及生物大分子的動態(tài)變化

⑴熒光漂泊恢復技術（用親脂性或親水性的熒光分子與蛋白或脂質藕聯(lián)，檢測活

體細胞分子運動速率）⑵單分子技術（在細胞內實時觀測單畢生物分子運動規(guī)律）

與細胞生命活動的研究⑶醉母雙雜交技術（在活細胞內研究蛋白質互相作用的試驗

技術）⑷熒光共振能量轉移技術檢測活細胞內兩種蛋白質分子與否直接互相作用。

⑸放射自顯影技術

㈤模式生物與功能基因租的研究

⑴細胞生物學常用的模式生物：大腸桿菌（原核生物），酵母（單細胞真核生

物），線蟲，果蠅，斑馬魚，小鼠和擬南芥⑵突變體制備技術（RNAi和基因敲除即

DNA水平制備突變體）⑶蛋白質組學技術（包括蛋白質分離技術和蛋白質鑒定技

術）一①雙向凝膠電泳（高辨別率的蛋白質分離技術）②色譜技術③質譜④蛋白質

芯片（合用于蛋白質體現(xiàn)譜分析）⑤生物信息學

第四章細胞質膜

㈠細胞質膜的構造模型與基本成分一一⑴細胞質膜構造是蛋白質分子以不一樣方

式鑲嵌在脂雙分子層或結合在表面。⑵膜脂是生物膜的基本構成成分，包括甘油磷

脂（內質網(wǎng)中合成），鞘脂（高爾基體中合成）知固醇。膜脂的運動方式有4種:

側向，自旋，尾部的擺動和翻轉運動。⑶膜蛋白分為外在膜蛋白，內在膜蛋白和脂

錨定膜蛋白。內在膜蛋白均為跨膜蛋白，構造上可分為胞質外構造域，跨膜構造域

和胞質內構造域。去垢劑是一端親水一端疏水的兩性小分子，分離與研究膜蛋白的

常用試劑。

㈡細胞質膜的基本特性與功能一一⑴特性：①膜的流動性（膜脂與膜蛋白的流動

性）②膜的不對稱性③細胞質膜有關的膜骨架⑵基本功能：①提供相對穩(wěn)定的內環(huán)

境②選擇性的物質運送③提供細胞識別位點④提供酶結合位點⑤介導細胞之間，細

胞與胞外基質間的連接等。

第五章物質的跨膜運送

這一章節(jié)重要是講細胞內物質的跨膜運送，重要有三種途徑：被動運送、積極運送

和胞吞與胞吐。（一）脂雙層的不透性和膜轉運蛋白--（1）細胞外最豐富的陽離

子：Na+,細胞內最豐富的陽離子：Ka+o離子濃度差異取決于膜轉運蛋白和脂雙層

的疏水性。膜轉運蛋白分為載體蛋白（多次跨膜蛋白）和通道蛋白（離子通

道），載體蛋白通過對自身構象的變化實現(xiàn)跨膜轉運，通道蛋白通過形成親水性

通道形成跨膜轉運。（2）小分子物質的跨膜運送類型；簡樸擴散、被動運送、積極

運送。簡樸擴散不需要組胞提供能量，也無需膜轉運蛋白；被動運送通過膜轉運

蛋白的協(xié)助，完畢跨膜轉運，如葡萄糖轉運蛋白，水孔蛋白（水分子的跨膜通

道）；積極運送分為ATP驅動泵，協(xié)同轉運蛋白，光驅動泵（細菌細胞）三種類

型。

（二）ATP驅動泵與積極運送分為四類——①P型泵重要負責Na+,K+,H+,Ca2+跨

膜剃度的形成和維持。②Y型質子泵和F型質子泵③ABC超家族（ABC轉運蛋白）

能將天然毒物和代謝廢物排出體外。④離子跨膜轉運與膜電位

（三）胞吞與胞吐作用一真核細胞通過胞吞與胞吐作用完畢大分子與顆粒性物質的

跨膜運送（蛋白質，多糖等）胞吞可分為吞噬和胞飲兩類。吞噬作用是原生生物攝

取食物的一種方式。胞飲作用發(fā)生于所有類型的真核細胞中，可分為網(wǎng)格蛋白依賴

的胸吞作用，胞膜窖依賴的胞吞作用，大型胞飲作用以及非網(wǎng)格蛋白。胞吞作用參

與細胞信號轉導。胞吐是通過度泌泡或其他膜泡與質膜融合而將膜泡內的物質運出

細胞的過程。

第六章線粒體與葉綠體

這一章重要講線粒體和葉綠體的基本形態(tài)、功能、來源及其半自主性。

（一）線粒體與氧化磷酸化一（1）線粒體是存在于真核細胞內的重要細胞器，呈

顆?；蚨叹€狀，其在細胞內的分布與細胞內的能量需求親密有關，其數(shù)目與細胞的

類型有關，并伴隨細胞的分化而變化。線粒體形態(tài)調控的基本方式是線粒體的融合

與分裂，也是其數(shù)目調控的基礎。線粒體融合與分裂均依賴于特定的基因和蛋白質

的調控（分子生物學基礎），線粒體的融合與分裂是一種動的過程，需要特定的力

學機制予以保障，需要所有蛋白質在細胞內組裝而成的功能單位（細胞生物學基

礎）（2）線粒體的超微構造一基本構造是由內外兩層單位膜封閉包裹而成。外膜

平展，是一層平滑單位膜溝造，起膜界作用，內膜向內折疊延伸形成崎，膜間隙是

存在于外膜與內膜之間的空間，基質是內膜之內妁空間，為富含可溶性蛋白質的膠

裝物質，有特定的PH和滲透性。（3）氧化磷酸化一線粒體的重要功能是合成細胞

生命活動能源ATP,通過氧化磷酸化作用進行能量轉換，其內膜上的ATP合成酶、

電子傳遞及內膜自身的理化特性為磷酸化提供了必須的保障。ATP合酶是最終身成

ATP的裝置，質子驅動力驅動ATP的生成，電子從一種載體傳向下一種載體，沿呼

吸鏈傳遞并釋放能量（電子傳遞鏈），分布于線粒體內膜具有電子傳遞催化中心的

膜蛋白復合物稱為電子傳遞復合物。（4）由線粒體功能障礙引起的疾病稱為線粒

體病，如腦壞死、心肌病、腫瘤等。線粒體病也許來源于線粒體DNA的突變或核

DNA的突變。

（二）葉綠體與光合作用一（1）葉綠體存在于植物細胞中，其中具有葉綠素，體

積較大，分布在細胞質膜與液泡間薄層的細胞質中，呈平層排列。其在細胞膜下的

分布依光照狀況而發(fā)生變化（2）葉綠體的分化與去分化一葉綠體分化于幼葉的形

成和生長階段，葉綠體的分化是可逆的，在形態(tài)上體現(xiàn)為體積增大、內膜系統(tǒng)的形

成和葉綠素的積累，生化和分子生物學上體現(xiàn)為葉綠體功能所必需的酶、蛋白質、

大分子的合成、運送及定位。（3）葉綠體的分裂：質體和葉綠體是通過度裂而實

現(xiàn)增殖的，分裂重要集中在生長的幼葉中，分裂環(huán)的縊縮是葉綠體分裂的細胞動力

學基礎。（4）葉綠體的超微構造：葉綠體的超微構造可分為3個部分葉綠體被膜、

類囊體及葉綠體基質，為光合作用提供了必須的構造支持。（5）光合作用：葉綠

體的重要功能是進行光合作用，光合作用是自然界將光能轉換為化學能的重要途

徑，其本質可視為呼吸作用的逆過程。分為光反應（在類囊體膜上進行，包括原

初反應、電子傳遞及光合磷酸化）和固碳反應（在葉綠體基質中進行，是光反應的

產物）

（三）線粒體和葉綠體的半自主性及其來源一（1）線粒體和葉綠體DNA：線粒體

DNA呈雙鏈環(huán)狀，分子構造與細菌的DNA相似，葉綠體DNA亦呈環(huán)狀，分子大小依

物種的不一樣展現(xiàn)較大差異。它們均已半保留方式復制，復制所需要的DNA聚合

酶、解旋酶等均由核基因組編碼。線粒體和葉綠體的DNA具有與核DNA同樣的編碼

功能，它們的基因組編碼的蛋白質在線粒體和葉綠體的生命活動中是重要和不可缺

乏的。③線粒體的生命活動受到細胞核及它們自身基因組的雙重調控（2）來源：線

粒體和葉綠體為內共生來源，分別是行有氧呼吸的細菌和行光能自養(yǎng)的藍細菌。由

于它們的基因組與細菌基因組具有明顯的相似性，均為單條環(huán)狀雙鏈DNA分子；都

具有獨立完整的蛋白質合成系統(tǒng)，類似于細菌而有別于真核生物，分裂方式都為縊

裂的方式分裂增殖，類似于細菌。

第《章細胞質基質與內膜系統(tǒng)

這一章節(jié)重要講的是細胞質基質及其功能，內膜系統(tǒng)及功能，多種細胞器的形態(tài)及

功能。（一）細胞質基質及其功能一細胞質基質是粘稠的膠體，是蛋白質與脂肪合

成的重要場所。功能：為某些蛋白質合成和脂肪酸合成提供場所；與細胞骨架有

關，細胞質骨架是細胞質基質的重要構導致分；與細胞膜有關；與蛋白質的修飾和

選擇性降解，控制蛋白質的壽命，協(xié)助變性或錯誤折疊的蛋白質重新折疊，形成對

的的分子構象。

（二）細胞內膜系統(tǒng)和功能一細胞質內膜系統(tǒng)包括內質網(wǎng)，高爾基體，溶酶體，胞

內體和分泌泡等細胞器

（1）內質網(wǎng)分為光面內質網(wǎng)和糙面內質網(wǎng)，糙面內質網(wǎng)呈扁囊狀，排列較為整

潔，表面附有大量的核糖體，功能是合成分泌性蛋白和多種膜蛋白；光面內質網(wǎng)表

面沒有附著核糖體，是脂質的合成場所。內質網(wǎng)的功能：糙面內質網(wǎng)是合成蛋白質

的重要場所，光面內質網(wǎng)是脂質合成的重要場所；是蛋白質的修飾與加工的場所；

新生多肽的折疊與組裝在內質網(wǎng)中進行；尚有其他功能，如肝細胞的解毒、儲存和

調整Ca2+0內質網(wǎng)的應激反應有未折疊蛋白質應答反應、內質網(wǎng)超負荷反應、固

醇調整級聯(lián)反應和啟動凋亡程序。

（2）高爾基體由大小不一、形態(tài)多變的囊泡體系構成，變平膜囊多呈弓形或半球

形。由互相聯(lián)絡的四個部分構成：順面膜囊、中間膜囊、背面膜囊以及高爾基體網(wǎng)

狀構造。其功能重要是將內質網(wǎng)合成的多種蛋白質進行加工、分類與包裝，然后運

送到細胞特定部位或分泌到細胞外一①與細胞的分泌活動有關，是蛋白質包裝分選

的關鍵樞紐；②蛋白質的糖基化及修飾重要發(fā)生在高爾基體；③蛋白酶的水解及其

他蛋白質分子加工。

（3）溶酶體是單層膜圍繞、內含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器，是異質性細

胞器，重要功能是行使細胞內的消化作用，其功能有清除無用的生物大分子、衰老

的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞、防御功能（可以識別并吞噬入侵的細菌和病毒）

及其他生理功能（為細胞提供營養(yǎng)、參與分泌過程的調整等）。由于溶酶體過載、

代謝紊亂，引起溶酶體儲積癥。

（4）過氧化物酶體（微體）是由單層膜圍繞的內含氧化酶類的細胞器。過氧化酶

與初級溶酶體形態(tài)大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶常形成晶格狀構造，

這是兩者的重要區(qū)別。

第八章蛋白質分選與膜泡運送

這一章重要是簡介細胞內的蛋白質分選及膜泡運送功能

一、細胞內蛋白質的分選----（1）信號假說（G.Blobclct：Signalhypothesis,!975

提出）：①信號假說內容②指導因子：蛋白質N-端的信號肽、信號識別顆粒

（SRP）和內質網(wǎng)上的信號識別顆粒的受體（又稱停泊蛋白dockingprotein,DP）

等；③信號肽與共轉移：a.起始轉移序列和終止轉移序b.起始轉移序列和終止轉移

序列的數(shù)

目決定多肽跨膜次數(shù)④導肽與后轉移;基本的特性-蛋白質在細胞質基質中合成后來

再轉移到這些細胞器中，稱后轉移（posttranslocation）。蛋白質跨膜轉移過程不僅

需要ATP使多肽去折疊，還需要某些蛋白質的協(xié)助（如熱休克蛋白Hsp70）使其可以

對的地折疊成有功能的蛋白。（2）蛋白質的分選信號：蛋白質分選的能運途徑一A.

后轉運B.共轉運類型—a'1控轉運；b.跨膜轉運；c.膜泡運送d.細胞質基質中蛋白

質的轉運。（3）蛋白質向線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的分選（需要多種不一

樣的靶序列，定位到葉綠體的前體蛋白N端、線粒體蛋白N端的導肽、過氧化物酶

體蛋白C端的內在靶向序列）：①蛋白質從細胞基質中輸入到線粒體a.從細胞質基

質輸入到線粒體基質b.以3種途徑從細胞質基質到線粒體內膜c.線粒體蛋白通過兩

條途徑從細胞質基質到線粒體膜間隙②葉綠體基質蛋白與類囊體蛋白的靶向輸入

葉綠體不產生跨內膜的電化學梯度ATP水解供能是其唯一動力來源。類囊體蛋白具

有多種靶向序列，此前體形式合成。進入基質后綺運途徑為SRP依賴途徑和PH依賴

途徑。（3）過氧化物酶體蛋白的分選⑶膜泡運送膜泡運送是蛋白運送的一種特

有的方式，普遍存在于真核細胞中。根據(jù)轉運膜泡表面包被蛋白的不一樣，有三種

不一樣類型的轉運膜泡COPII包被小泡、COPI包被小泡、網(wǎng)格蛋白包被小泡。

三種不一樣類型的包被小泡具有不一樣的物質運送作用。膜泡運送是特異性過

程，波及多種蛋白識別、組裝、去組裝的復雜調挖A.網(wǎng)格蛋白包被小泡a.負責蛋

白質從高爾基體TGN今質膜、胞內體或溶酶體和植物液泡運送b.在受體介導的細

胞內吞途徑也負責將物質從質膜今內吞泡（細胞質）今胞內體今溶酶體運送c.高爾

基體TGN是網(wǎng)格蛋白包被小泡形成的發(fā)源地B.COPU包被小泡--a.負責從內質網(wǎng)

今高爾基體的物質運送；b.COPII包被蛋白由5種蛋白亞基構成；包被蛋白的裝配是

受控的；c.COPII包被小泡具有對轉運物質的選擇性并使之濃縮。C.COPI包被小

泡a.COPI包被具有8種蛋白亞基，包被蛋白復合物的裝配與去裝配依賴于ARFb

負責回收、轉運內質網(wǎng)逃逸蛋白c.細胞器中保密及回收蛋白質的兩種機制：I轉運

泡將應被保留的駐留蛋白排斥在外，防止出芽轉運；H通過識別駐留蛋白C.端的回

收信號的特異性受體，以COPI-包被小泡的形式捕捉逃逸蛋白。d.COPI-包被小泡在

非選擇性的批量運送中行使功能，負責rERiGolgi-SV-PMOe.COPI包被小泡

除行使Gclgi-ER逆行轉運外，也可行使順行轉運功能，從ER—ER-GolgiIC-Golgi。

⑷、細胞構造體系的組裝①生物大分子的組裝方式（自我裝配、協(xié)助裝配、直接

裝配、復合物與細胞構造體系的組裝）：I有些裝配過程需ATP或GTP提供能量或其

他成分的介入或對裝配亞基的修飾H.自我裝配的信息存在于裝配亞基的自身，細胞

提供的裝配環(huán)境②裝配具有重要的生物學意義獴減少和校正蛋白質合成中出現(xiàn)的

錯誤b.減少所需的遺傳物質信息量C.通過裝配與去裝配更輕易調整與控制多種生物

學過程

第九章細胞信號轉導

一、細胞信號轉導概述：（一）細胞通訊指一種細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞

到

另一種細胞產生對應的反應。是實現(xiàn)細胞間的通訊的關鍵過程對于控制細胞的生

長、分裂、分化和凋亡是必須的。細胞通訊方式：（1）分泌化學信號進行通

訊，

作用方式為內分泌、旁分泌、自分泌、化學突觸（2）接觸性依賴的通訊（細胞

向

直接接觸，信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋）（3）間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或

電偶

聯(lián)（二）細胞的信號分子與受體——（1）信號分子（細胞的信息載體），可分

為3類親脂性信號分子、親水性信號分子和氣體性信號分子（N。、CO）（2）受

體：

可以識別和選擇性結合某種配體的大分子，多為糖蛋白，分為細胞內受體（胞外

親脂性信號分子所激活激素激活的基因調控蛋白，是胞內受體超家族）和細胞表

面

受體。細胞表面受體：為胞外親水性信號分子，分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)的

受

體、G-蛋白偶聯(lián)的受體和酶偶連的受體（3）第二信使和分子開關（三）信號轉

導

系統(tǒng)的基本構成及特性——構成：細胞內多種行使不一樣功能的信號蛋白；重要

特性：

特異性、放大效應、網(wǎng)絡化與反饋調整機制和整合作用。

二、細胞內受體介導的信號傳遞——細胞內受體超家族的本質是依賴激素激活的基

因調控蛋白，NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合。

三、G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號轉導——（1）G-蛋白偶聯(lián)的受體構造為跨膜a螺旋

區(qū)（7個疏水肽段形成）和相似的三維構造，N端在細胞外側，C端在細胞胞質側。

（2）G-蛋白偶聯(lián)的受體所介導的細胞信號通路分為3類：①激活離子通道的G-蛋白偶

聯(lián)的受體；②激活或克制腺甘酸環(huán)化酶的G-蛋白偶聯(lián)的受體；③激活磷脂醬的G-蛋

白偶聯(lián)的受體

四、酶聯(lián)受體介導的信號轉導——包括如下5類：受體絲氨酸激酶/蘇氨酸激髀、受

體酪氨酸激酶、受體酪氤酸磷酸酯酶和酪氨酸蛋白激酶聯(lián)受（一）受體酪氨酸激酶

（RTKs）在酶聯(lián)受體介導的信號轉導通路中，Ras蛋白是活化受體RTK下游的重

要

功能蛋白。包括6個亞族，信號轉導：配體-受體—受體二聚化一受體的自磷酸化

一激活RTK一胞內信號蛋白一啟動信號傳導RTK-Ras信號通路：配體一>RTK-

Ras->Raf（MAPKKK）-MAPKK—MAPK一進入細胞核一其他激酶或基因調控蛋白

（轉錄因子）的磷酸化修鋪。（二）PI3K-PKB（Atk）信號通路始于PTK和細胞因子受體

的

活化。作用：對細胞生存的增進作用，增進胰島素刺激的葡萄糖攝取和儲存。

（1）TGF（3Smad信號通路（2）JAKSTAT信號通路（三）其他細胞表面受體介

導的信

號通路：①TGF-3-Smad和JAK-STAT信號通路②Wnt受體和Hedgehog受體介導的信號

通路③NF-kBh和Notch信號通路（三）細胞表面整聯(lián)蛋白介導的信號轉導——通過

黏

著斑由整聯(lián)蛋白介導的信號通路有兩條：①細胞表面-細胞核②細胞表面到胞質核

糖體（四）細胞信號轉導的整合與控制——（1）細胞應答反應的特性：發(fā)散性和

收斂性（2）蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息。（3）信號的控制：受體的脫敏和下調-受

體

沒收、受體失活和受體下調、信號蛋白失活、克制性蛋白產生。

第十章細胞骨架

本章節(jié)重要是講細胞細胞質內的一種復雜的纖維狀網(wǎng)架構造——細胞骨架，包括微

絲、微管和中間絲等的特性及功能。

一、微絲與細胞運動——（一）微絲又稱肌動蛋白絲，是指真核

細胞中由肌動蛋白構成、直徑為7nm的骨架纖維。（1）成分是肌動蛋白，這種actin

又叫G-actin,將G-actin形成的微絲又稱為F-actin。（2）裝配：MF是由G-actin單體形

成的多聚體，肌動蛋白單體具有極性，裝配時呈頭尾相接，故微絲具有極性。（3）微

絲特異性藥物：a.細胞松弛素：可以切斷微絲，并結合在微絲正極阻抑肌動蛋白聚合,

因而導致微絲解聚。b.鬼筆環(huán)肽：與微絲側面結合，防止MF解聚。（4）非肌肉細胞內微

絲的結合蛋白：①actin單體結合蛋白；②成核蛋白③加帽蛋白④交聯(lián)蛋白⑤隔斷及

聚解蛋白。（5）細胞皮層（6）應力纖維：廣泛存在于真核細胞。成分為肌動蛋

白、肌球蛋白、原肌球蛋白和a?輔肌動蛋白。介導細胞間或細胞與基質表面的黏

著。（7）細胞偽足的形成和細胞遷移：①片狀偽足和絲狀偽足②它們的形成依賴于

肌動蛋白的聚合，并由此產生推進細胞運動的禮。（8）微絨毛（9）細胞分裂環(huán)

（二）肌球蛋白：依賴于微絲的分子馬達——馬達蛋白可分為沿微絲運動的肌球蛋

白、沿微管運動的肌球蛋白和動力蛋白。肌球蛋白種類有II型肌球蛋白和非老式型

肌球蛋白。（三）肌細胞的收縮運動——構造：由數(shù)百條肌原纖維構成的集束。由

神經(jīng)沖動誘發(fā)的肌

肉收縮基本過程：①動作電位的產生②C&2+的釋放③原肌球蛋白位移

④細肌絲與粗肌絲的相對滑動

二、微管及其功能——（1）微管構造與構成：微管由微管蛋白亞基組裝而成。有

三種類型：單管（細胞質微管或紡錘體微管）、二聯(lián)管（纖毛和鞭毛中）、三聯(lián)管

（中心粒和基體的微管）。（2）微管的體外組裝與塌車行為（3）特異性藥物：①秋水

仙素：阻斷微管蛋白組裝成微管，可破壞紡錘體構造。②紫杉酚：能增進微管的裝

配，并使已形成的微管穩(wěn)定。（4）微管組織中心：中心體、基體和其他組織中心。

（5）動力學性質：其不穩(wěn)定性一般在正極或中性體遠端。（6）微管結合蛋白對微

管網(wǎng)絡構造的調整（7）微管功能①維持細胞形態(tài)②細胞內物質的運送③細胞器的

定位④鞭毛運動和纖毛運動⑤紡錘體與染色體運動（8）細胞內物質的運送：依賴

于微管的馬達蛋白（驅動蛋白和胞質動力蛋白）。（9）纖毛和鞭毛的構造與功

能：由質膜包圍，突出于細胞表面、由微管和動力蛋白構成。功能是運動裝置、細

胞信號轉導或增殖和分化。運動機制為由軸絲動力蛋白介導的相鄰二聯(lián)體微管之間

的互相滑動。（10）紡錘體和染色體的運動

二、中間絲——重要可分為I、II、III等6種類型，重要由中間絲蛋白的桿狀區(qū)構

成。

中間纖維蛋白的體現(xiàn)具有嚴格的組織特異性。中間纖維的組裝與體現(xiàn)：在合適的緩

沖體系中能自我組裝成10nm的絲狀構造，不需要ATP和GTP供能，其裝配和解聚不

體現(xiàn)為塌車行為。

第十一章細胞核與染色質

一、核被膜——核被膜位于細胞核最外層，是細胞核與細胞質的界膜，在細胞有

絲分裂過程中有規(guī)律地解體與重建。（一）構造構成：外核膜，附有核糖體顆粒、

內核膜，有特有的蛋白成分（如核纖層蛋白B受體）、核纖層、核周間隙、核孔。

核被膜的崩解與組裝：在真核細胞中，核膜在有絲分裂中有規(guī)律地解體與重建，其

動態(tài)變化受細胞周期調控因子的調整，調整作用也許與核纖層蛋白、核孔復合體蛋

白的磷酸化與去磷酸化修飾有關。（二）核孔復合體構造模型①胞質環(huán)，外環(huán)②核

質環(huán)，內環(huán)③輻，a.柱狀亞單位b.腔內亞單位c.環(huán)帶亞單位④中央栓。構成成分：核

孔復合體重要由蛋白質構成，gp210:構造性跨膜蛋白，p62:功能性的核孔復合體

蛋白。功能：①通過核孔復合體的被動擴散②通過核孔復合體的積極運送（四）核

纖層：重要由3種核纖層蛋白構成，laminAslaminBslaminCo功能：①構造支撐②

調整基因體現(xiàn)③調整DNA修復④與細胞周期的關系。

二、染色質一是遺傳物質的載體，指間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少

許RNA構成的線性復合構造，是間期細胞遺傳物質存在的形式。（1）染色體DNA:

基因組但凡具有細胞形態(tài)的所有生物其遺傳物質都是DNA?；蚪M大小一般隨物種

的復雜性而增長?；蚪MDNA類型有①蛋白編碼序列②編碼rRNA、tRNA、snRNA

和組蛋白的串聯(lián)反復序列③具有反復序列的DNA④未分類的間隔DNA。染色質蛋白

有組蛋白和非組蛋白。（2）核小體構造：①每個核小體單位包括200bp左右的DNA

超螺旋和一種組蛋白八聚體及一種分子H1②組蛋白八聚體構成核小體的盤狀關鍵構

造③兩個相鄰核小體之間以連接DNA相連，經(jīng)典長度60bp,不一樣物種變化值為

0?80bp（3）染色質組裝：前期過程、多級螺旋模型、放射環(huán)構造模型。（4）染色

質類型：常染色質和異染色質。（5）活性染色質對DNasel超敏感，活性染色質的

蛋白構成與修飾變化：很少有組蛋白H1與其結合。

三、染色質的復制與體現(xiàn)——染色質的復制在真核生物細胞周期的S期。染色質的

修復與基因組穩(wěn)定性，對基因組具有保護作用。（1）染色質的激活：DNA構造與

核小體相位的變化，組蛋白的修飾、HMG蛋白的影響。失活：X染色體失活和位

置花斑效應。（2）染色質與基因體現(xiàn)調控：以染色質為模板的轉錄、轉錄因子介

導的基因體現(xiàn)調控、DNA甲基化介導的基因體現(xiàn)調控、組蛋白修飾介導的基因體

現(xiàn)調控（3）染色質與體現(xiàn)遺傳：體現(xiàn)遺傳的問題、工作模型。

染色體——（1）染色體的形態(tài)構造為著絲粒（動粒構造域、中央構造域和配對結

構域）與動粒、次縊痕、核仁組織區(qū)、隨體、端粒。染色體的功能元件有自主復制

DNA序列、著絲粒DNA序列、端粒DNA序列。⑵染色體帶型：核型是指染色體組

在

有絲分裂中期的表型，包括染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特性的總和。（3）特殊染色體：

多線染色體和燈刷染體。

五、核仁與核體——核仁的超微構造：纖維中心、致密纖維組分、顆粒組分。核仁

的功能：核糖體的生物發(fā)生（ribosomebiogenesis）是一種向量過程（vctoricalprocess）：

核

仁纖維組分開始,再向顆粒組分延續(xù)。這一過程包括rRNA的合成、加工和核糖體亞

單位的裝配。核仁動態(tài)周期變化依賴于rDNA轉錄活性和細胞周期的運行。核體：

間

期核內除染色質與核仁構迨外，在染色質之間的空間還含許多形態(tài)上不一樣的亞核

結

構域統(tǒng)稱為核體。如螺旋體和早幼粒細胞白血病蛋白體。在細胞的多種事件中，核

體也許代表不一樣核組分的儲存或查封位點或稱之為分子貨倉

六、核基質——俠義的即細胞核內除了核被膜、核纖層、染色質與核仁以外的網(wǎng)架

構造體系。廣義概念應包括核基質、核纖層（或核纖層-核孔復合體構造體系）,以及染

色體骨架。

第十二章核糖體

這一章節(jié)重要是講核糖體的基本類型、構造、化學成分、功能及多核糖體與蛋白質

的合成等內容。

一、核糖體的類型與構造——（一）核糖體是一種核糖蛋白顆粒，合成蛋白質的細

胞功能是按照mRNA的信息將氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。（1）基本類型有真

核細胞核糖體、原核細胞核糖體（2）重要成分：r蛋白質：40%,核糖體表面，

rRNA:60%,核糖體內部。（二）核糖體的構造：rRNA折疊成高度的三維構造，不

僅構成了核糖體的關鍵，還決定了核糖體的整體形態(tài)。（三）核糖體蛋白質與rRNA

的功一核糖體上有與蛋白質合成有關的結合位點與催化位點:與mRNA的結合位點、

A位點（與新?lián)饺氲陌滨?tRNA的結合位點——氨?；稽c）、P位點（與延伸中的

肽酰-tRNA的結合位點——肽?；稽c）、E位點（脫氨酰tRNA離開A位點到完全釋

放的一種位點）、與肽酰tRNA從A位點轉移到P位點有關的轉移酶（即延伸因子EF-G）

的結合位點、肽酰轉移酶的催化位點。?與蛋白質合成有關的其他起始因子、延伸

因子和終止因子的結合位點在蛋白質合成中肽酰轉移酶的活性研究。tRNA的重要功

能：具有肽酰轉移酶的活性；為tRNA提供結合位點（A位點、P位點和E位點）；為多

種蛋白質合成因子提供結合位點；在蛋白質合成起始時參與同mRNA選擇性地結

合以及在肽鏈的延伸中與mRNA結合；

二、多核糖體與蛋白質的合成一（1）多核糖體由多種生子幾十個核糖體串聯(lián)成一

條mRNA分子上高效地進行肽鏈的合成，生物學意義有單位時間內所合成的多肽分

子數(shù)目都大體相等，對mRNA的運用及對其濃度的調控更為經(jīng)濟和有效。（2）蛋白

質的合成包括三個階段：肽鏈的起始、肽鏈的延伸和肽鏈的終止。（3）核糖體與

RNA世界：核糖體的本質是核酶。

第十三章細胞周期與細胞分裂

這一章節(jié)重要是講述細胞的增殖過程，細胞的周期和分裂