细胞生物学期末复习资料 2010/11
细胞生物学复习纲要
本版整理由陆如星，邢祥军等同学提供，表示感谢
1． 细胞的基本共同点 细胞的共同的基本点
细胞膜：脂质双分子层和镶嵌蛋白构成
核酸：所有细胞都具有两种核酸，即 DNA and RNA 核糖体：蛋白质合成场所或曰机器
增殖方式：一分为二的细胞分裂方式，遗传物质在分裂前复制加倍，分裂时均匀分配
到两个子细胞中，是生命繁衍的基础与保证
2． 类病毒、朊病毒
只有核酸且仅发现只是一种核酸（RNA） ——类病毒（viroid）（烟草花叶病毒） 只有蛋白质——朊病毒(prion（疯牛病）（重新挑战生命科学的基础理论） 3． DNA病毒的增殖过程 脱衣酶 DNA病毒 蛋白质壳体裂解 释放DNA，进入胞核 翻译 早期蛋白（关闭宿主基因调控；病毒特异性聚合酶） 以病毒DNA为模板复制 新DNA 转录mRNA 与核糖体结合，翻译病毒结构蛋白 装 配 释放
4． 原核细胞和真核细胞的区别
真核细胞有膜系统的分化演变形成细胞核与细胞器。 真核细胞与原核细胞遗传装置及基因表达方式比较 （1）遗传信息的重复序列与染色体的多倍性
（2）遗传信息的转录与翻译有严格的阶段性与区域性 （3）原核细胞的基因结构简单，真核细胞复杂
真核细胞有比较复杂的骨架系统。 特征 细胞膜 核膜 染色体 核仁 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 核糖体 光合作用结构 核外DNA 细胞壁 细胞骨架 原核细胞 真核细胞 有（多功能性） 有 无 有 由一个环状DNA分子构成的单个染2个染色体以上，染色体由线状色体，DNA不与或很少与蛋白质结合 DNA与蛋白质组成 无 有 无 有 无 有 无 有 无 有 70S（包括50S与30S的大小亚单位） 80S（包括60S与40S的大小亚单位） 蓝藻含有叶绿素a的膜层结构，细菌植物叶绿体具有叶绿素a和b 具有菌色素 细菌具有裸露的质粒DNA 线粒体DNA，叶绿体DNA 主要成分是氨基糖与壁酸 动物细胞无细胞壁，植物细胞壁的 主要成分是纤维素与果胶 无 无 第 1 页 共 16 页
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细胞增殖（分裂）方式 无丝分裂（直接分裂） 以有丝分裂（间接分裂）为主 5． 为什么说支原体是最小的细胞
（1）除了作为细胞必需的结构，没有其他结构复杂的装置了 （2）依赖外源脂肪酸来合成膜的脂质 （3）核糖体是唯一可见的细胞内结构 从支原体的大小来看，他正好可容纳一个细胞的基本结构，推测不可能有更小的细胞了。. 6． 细菌细胞的核区和基因组特点
（1）没有核膜,核区由一个环状DNA分子组成。 （2）没有或只有极少的组蛋白与DNA结合。
（3）DNA复制与细胞分裂不同步，一个细胞内可以同时存在几个DNA分子，往往出现
几个核区。
（4）基因组是单复制子，双向复制。
（5）DNA复制、RNA转录和蛋白质合成在时空上连续。 7． 植物细胞和动物细胞的区别
（1）动物细胞所具有的溶酶体植物细胞具有其类似物：圆球体和糊粉粒
（2）植物细胞具有动物细胞所不具有的细胞器：液泡、叶绿体和质体、细胞壁 （3）相应细胞结构动植物细胞具有相似的结构和功能 8． 生物膜的概念
细胞膜又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。细胞膜只是真核细胞生物膜的一部分，真核细胞的生物膜包括细胞内的膜系统（细胞器膜和核膜）和细胞膜。
9． 磷脂的主要特征
（1）具有一个极性头部和两个非极性的尾部（心磷脂除外） （2）脂肪酸碳链碳原子为偶数,大多数由16,18或20个组成 （3）不饱和脂肪酸多为顺式结构 10．流动镶嵌模型的要点
要点:细胞膜是流动的脂质双分子层中镶嵌的球形蛋白,并按二维排列方式所组成.流动的脂质双分子层构成细胞膜的连续主体,蛋白质分子则以不同方式和不同深度嵌入到磷脂双分子层中,形成外在膜蛋白和内在膜蛋白。
强调膜的流动性和膜的不对称性。
缺点:不能说明具有流动性的质膜在变化过程中如何保持膜的相对完整性和稳定性。 11．膜脂的四种运动方式 膜脂的四种运动方式： （1）沿膜平面的侧向运动
（2）脂分子围绕轴心的自旋运动
（3）双层脂分子之间的翻转运动：发生频率还不到脂分子侧向交换频率的10－10。但
在内质网膜上,新合成的磷脂分子翻转运动发生频率很高（磷脂转位因子）。胆固醇的翻转也经常发生。翻转运动保证膜脂分子分布的不对称性。 （4）脂分子尾部的摆动 12．膜蛋白的流动性
主要有侧向移动和旋转运动两种运动方式。旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动。膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制，有些细胞90%的膜蛋白是自由运动的,有些细胞只有30%自由流动,破坏微丝的药物如细胞松弛素B能促进膜蛋白的侧
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向运动。可用荧光标记技术和光脱色恢复技术检测膜蛋白的流动性。
细胞骨架不但影响膜蛋白的运动,也影响周围膜脂的流动.膜蛋白与膜脂的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。 13．影响细胞膜流动性的因素 （1）胆固醇的影响
（2）脂肪酸链的长短与不饱和度 （3）环境温度 （4）膜蛋白的影响
（5）卵磷脂和鞘磷脂比值的影响 14．细胞膜的功能
（1）物质屏障与渗透作用：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;
（2）参与转运过程：选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴
随着能量的传递;
（3）细胞识别：提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递;
（4）组织和定位：为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行; （5）细胞连接：介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接; （6）其他：质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 15．小分子、大分子的运动方式
物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一。 小分子的运输方式：（1）被动运输 （2）主动运输 大分子和颗粒物质的运输方式：胞吞作用与胞吐作用 16．膜转运蛋白（通道蛋白和载体蛋白） （1）通道蛋白
通道蛋白介导的被动运输不需要与溶质分子结合，横跨膜形成充水通道，在特异信号调控下开启或关闭，允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过。 通道蛋白的种类：
1）水通道：通道蛋白的亲水基团位于小孔表面，小孔能持续开放，能使水和大小
适宜的分子与带电荷的溶质经过小孔通过膜。
2）门通道：具有闸门作用，不是持续开放，特定刺激下才打开。 （2）载体蛋白——通透酶性质
载体蛋白能与所运输的物质特异性结合,通过自身构象变化运输该物质通过膜.
1）只转运一种类型的分子或离子
2）转运过程具有与酶类似的饱和动力学曲线
3）具有竞争性及非竞争性抑制剂，对pH有依赖性 与酶不同的地方：
1）可以改变过程的平衡点
2）对转运的分子不作任何共价修饰
17．通道蛋白的特征
1）具有离子选择性
驱动力：溶质的浓度梯度；跨膜电位差 2）门控的 电压门通道 配体门通道 压力激活通道
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3）各种门通道的开放关闭具有顺序性
18．钠-钾泵工作原理及功能
Na+，K+ - ATP酶由α,β两个亚基组成，α亚基有ATP酶活性，胞内α与Na+结合 ATP酶活性被激活 水解ATP α亚基上Asp被磷酸化 α亚基构象改变 Na+ 泵出胞外 胞外K+ 与α亚基另一点结合 α亚基去磷酸化 α亚基构象改变，K+ 进入胞内 整个过程消耗1分子ATP，泵出3个Na+ ，泵入2个K+ 。
钠钾泵的功能:
（1）维持细胞内低钠高钾的环境； （2）维持膜电位；
（3）控制细胞体积，并为细胞主动转运葡萄糖和氨基酸创造条件 19．钙泵
钙泵工作与ATP的水解相偶联，每消耗一个ATP分子转运出两个钙离子，钙泵主要存在于细胞膜与内质网膜上，将钙离子输出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞内低浓度的游离钙离子。钙泵在肌质网内储存钙离子，对调节肌细胞的收缩与舒张至关重要。
20．P型、V型、H+——ATP酶
植物细胞、真菌和细菌细胞膜上没有钠钾泵，只有质子泵，将质子泵出细胞，建立跨膜质子梯度。分为三种：P型、V型和H+——ATP酶
P型：与钠钾泵和钙泵类似，转运质子中有磷酸化和去磷酸化，存在于真核细胞的细胞
膜上；
V型：存在于动物细胞溶酶体膜上和植物细胞液泡膜上，从细胞质基质中将质子泵入细
胞器，保持基质的中性和细胞器内的酸性；
H+——ATP酶：存在与线粒体和植物类囊体膜及多数细菌质膜上，作用相反，让质子顺
浓梯度走，将释放的能量与ATP合成偶联，如线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化。
21．静息电位，动作电位
静息电位：在静息状态下的膜电位。其产生原因是由于质膜上有K+渗漏通道， K+外流，
产生内负外正的电位差。对K+通透大于Na +是产生静息电位的原因。静息电位使质膜内电位为负值，质膜外为正值，这种现象又称为极化。
动作电位：在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位。动作电位的产生过程。 22．受体介导的内吞作用
胞吞作用分为受体介导的胞吞作用和非特异性胞吞作用。 受体介导的胞吞作用是一种选择浓缩机制，可保证细胞大量摄入特定的大分子，同时避免吸入大量的液体。
胞内体（endosome）及其分选作用
（1）大部分受体返回原来的质膜结构域 （2）有些受体进入溶酶体被消化
（3）有些受体被运至质膜的不同结构域，称为跨细胞的转运 23．细胞通讯的三种方式
（1）分泌化学信号进行通讯
内分泌、旁分泌、自分泌、化学突触 （2）接触性依赖的通讯:
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细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白 （3）间隙连接实现代谢偶联或电偶联 24．受体
受体：是位于细胞膜表面或细胞内具有特异识别和结合功能的蛋白质。 受体的特性：
（1）灵敏性：只要很低的信号分子浓度就能产生显著效应； （2）亲和性：以解离常数Kd表示；
（3）特异性：同一类型的激动剂与同一类型的受体结合产生的效应相似； （4）饱和性：
（5）可逆性：受体与信号分子结合后还可以解离 25．细胞内受体、细胞表面受体的三大家族
细胞内受体：被亲脂信号分子激活 细胞表面受体：被亲水信号分子激活
细胞表面受体分属三大家族：(1)离子通道偶联的受体
(2)G-蛋白偶联的受体 (3)酶偶连的受体
不同的细胞应答于同一种信号分子可能有不同的受体，同一细胞上不同的受体应答于不同的胞外信号可能产生相同的效应。 26．第二信使
第二信使（second messenger）：胞外化学物质作用于细胞表面受体产生胞内第二信使，激发一系列生化反应，产生一定的生物学效应。cAMP、cGMP 、IP3 等都是第二信使。 27．细胞内信号传递的过程
（1）细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白，构成细胞内受体超家族。 （2）具有激素结合位点（C端）、Hsp90结合位点（中部）及转录激活结构域（N端）。 甾类激素介导的信号通路 两步反应阶段：
初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录的，发生迅速； 次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作用
脂溶性信号分子与受体结合
Hsp90从DNA结合位点解离 胞质
DNA结合位点暴露，被激活
通过核孔进入核
受体与DNA结合
结合基因是受体依赖的转录增强子
目的基因大量表达（初步反应）
表达产物又去激活其他基因 （次级反应）
28．GABA受体的工作原理
GABA是一种重要的抑制性神经递质，其受体可分为两种类型：GABAA和GABAB，
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