细胞生物学总结
——By 生科2005 狐狸要起早
第一章．绪论
三、简答论述：
为什么说细胞生物是重要的学科？
细胞生物主要研究的内容:
细胞生物学是研究细胞的基本生命活动规律的科学，它从不同层次（显微、亚显微与分子水平）研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、细胞基因表达与调控、细胞起源与进化。 细胞生物学核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学研究的重点领域： （1）染色体DNA与蛋白质相互作用；
（2）细胞增殖、分化、调亡、衰老及其调控； （3）细胞信号转导；
（4）细胞结构体系的装配； （5）蛋白质与蛋白质相互作用； （6）细胞内的网络调控。
第二章．细胞基本知识概要
二、名词解释：
病毒：由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，营寄生生活。
古细菌：又称原细菌，是一些生长在极端特殊环境中（高温或高盐）的细菌。古核细胞的形态结构、遗传装置
虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。 分辨率：指区分开两个质点间的最小距离。是判断显微镜性能好坏的标准。 三、简答论述：
怎样理解细胞是生命活动的基本单位？
细胞是有膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团，简单地说细胞是生命活动的基本单位，可以从以下角度去理解：
（1）细胞是构成有机体的基本单位；
（2）细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位； （3）细胞是有机体生长与发育的基础；
（4）细胞具有遗传的全能性，即具有一套基因组（基因组是指一种生物的基本染色体套即单个配子内所含有的
全部基因，在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息）； （5）没有细胞就没有完整的生命。 病毒的类型、特点： 双链DNA 单链DNA 双链RNA 侵染性 单链RNA 非侵染性 逆转录病毒
病毒所带的酶 转录酶 转录酶 逆转录酶 科 疱疹病毒、腺病毒、痘病毒 细小DNA病毒 呼肠弧病毒 小RNA病毒 粘液病毒 逆转病毒 1
为什么支原体是最小的细胞结构？特点： （1）一个细胞生存与增值必须具备的结构是：细胞膜、遗传信息载体RNA与DNA、进行蛋白质合成的一定数
量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些东西支原体基本具备。
（2）有人估计完成细胞功能至少需要100种酶，加上核糖体、细胞膜和核酸等，应必须占有的空间直径不可小
于100nm。而现在发现的最小支原体的直径已接近这个极限。
（3）作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持生命活动的基本要求，似乎是不可能存在的。所以支原体是
最小的细胞结构。 古细胞：
古细菌，又称原细菌，是一些生长在极端特殊环境中（高温或高盐）的细菌。最早发现的是产甲烷细菌类。 古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。 现已有更多的论据说明真核生物可能起源于古核生物，论据如下：
（1）古细菌的细胞膜：亲水头（甘油）与疏水尾间通过醚键连接，而不是酯键连接；疏水尾是由异戊二烯的重
复单位构成，而不是脂肪酸；古生菌的细胞膜存在着独特的单分子层膜或单分子和双分子混合膜。
（2）古细菌的细胞壁：细胞壁成分与真核细胞相似，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素，
抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对古细菌与真核细胞无作用。 （3）古细菌DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。多数古核细胞的基因组中存在内含子。 （4）古细菌有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。
（5）古细菌有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介
于真核细胞（70-84种）与真细菌（55种）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类核糖体的蛋白质合成。 （6）古细菌的5SrRNA：根据对5SrRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之
差距甚远。5SrRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 真核细胞、原核细胞的区别： 基本特征比较表
细胞膜 核膜 染色体 核仁 复杂细胞器 核糖体 核外DNA 细胞壁成分 细胞骨架 细胞分裂方式 原核 有（多功能性） 无 一个环状DNA分子，不与蛋白质结合 无 无 70s（50s+30s） 细菌有裸露的质粒DNA 氨基酸与壁酸 无 无丝分裂 真核 有 有 2个染色体以上，染色体由DNA与蛋白质结合组成 有 有 80s（60s+40s） 线粒体DNA、叶绿体DNA 动物无，植物：纤维素、果胶 有 有丝分裂为主 遗传结构、基因表达比较 信息量 DNA分子数 DNA分子结构 与组蛋白结合 是否构成染色体 基因组数 基因数 复制周期性 重复序列 内含子 基因表达调控
原核 少 1 环状 不结合 不 1n 几千 不明显 无 无 操纵子 真核 多 2个以上 线状 与5种组蛋白结合 构成 2n，多n 大于几万 明显 有 有 复杂、多层次 2
转录与翻译的空间关系 转录翻译后修饰 同时同地进行 无 核内专录、质内翻译 有 真核细胞内的三大系统：
⑴以脂类及蛋白质成分为基础的生物末结构系统。 ⑵以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统。 ⑶以特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
第三章．细胞生物学研究方法
二、名词解释：
分辨率：分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。
沉降系数：颗粒在单位离心力场中移动的速度。通常以每单位重力的沉降事件表示，单位为S。
原位杂交：用标记的核酸探针通过分子杂交确定特殊核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法。 原代细胞：是指从机体取出后立即培养的细胞。（原代细胞和传代细胞都特指动物？） 传代细胞：适应在体外培养条件下，持续传代培养的细胞。
细胞株：当原代培养的细胞传至10代左右时，生长出现停滞，仅有极少数细胞能够继续传下去，这种传代细胞
称为细胞株。
细胞系：细胞株传至50代后会出现危机，仅有极少数细胞有可能无限制的传下去。这些细胞发生了遗传突变并
带有癌细胞的特点，并失去接触抑制。
原生质体：是细胞内有生命物质的总称，包括细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等，
是细胞的主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。
非细胞体系：来源于细胞而不具有完整的细胞结构，但包含了进行生物学反应所需的物质（如供能系统和酶反
应体系等）组成的体系。
细胞工程：是在细胞水平上的生物工程。
细胞融合：两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。
单克隆抗体：单克隆抗体是由产生抗体的淋巴细胞同肿瘤细胞融合而成的可无限增殖的细胞分泌产生的抗体。 四、实验：
光学显微镜的种类：
（1）普通复式光学显微镜技术
普通光学显微镜主要由三部分组成：①光学放大系统，即目镜和物镜；②照明系统；③机械和支架系统。显微镜的性能优劣决定于它的分辨率。分辨率是指显微镜区分开相近两点的能力。 （2）荧光显微镜技术
在紫外光显微镜基础上发展而来，利用样品自发荧光和诱发荧光，可以对生物大分子进行定性和定位研究。不仅可以观察固定切片标本，还可以在活体染色后对活细胞进行研究。 （3）激光共焦点扫描显微镜技术
共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点，它在某一瞬间只用一束通过检测器前的小孔的光成像，可显著提高分辨率。可以观察较厚样品的内部结构。 （4）相差显微镜技术和微分干涉显微镜技术
光线在通过密度不同的介质时，其滞留程度不同，即产生了光程差和相位差。相差显微镜的基本原理把光程差变成振幅差（即明暗），从而提高样品反差，故样品不需染色，适合观察活细胞。它在结构上与普通显微镜最大的不同是在物镜后装有相差板。 （5）暗视野显微镜技术
光源的中心光束不能直接进入物镜，所以视野黑暗，而被检物体表面因斜射照明发生衍射及反射光亮可见。暗视野显微镜可观察到一般明视野显微镜观察不到的0.02-0.04μm之间的粒子的存在和运动。用于观察单细胞有机体、硅藻、细菌、细胞中的线状结构等。 （6）倒置显微镜技术
由于物镜、聚光镜和光源的位置颠倒过来而得名，它的物镜和聚光镜之间的工作距离很长，能直接对培养皿中的培养细胞进行观察，还可与电视录像、相差物镜、电影摄影等装置相连。
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光学显微镜和电子显微镜的区别及应用： 项 目 分辨本领 光 源 透 镜 真 空 成像原理 光学显微镜 普通光学显微镜 200nm 可见光 玻璃透镜 不要求真空 荧光显微镜 100nm 紫外光 玻璃透镜 不要求真空 电子显微镜 0.1nm 电子束 电磁透镜 要求真空 利用样品对电子束的折 射和投射形成明暗反差 利用样品对光的吸收形成明暗反差或颜色变化 对电镜观察的生物样品制备技术的特殊要求：（1）样品要薄；（2）更好地保持样品的精细结构；（3）样品具有一定的反差。
扫描隧道显微镜（STM）
由1986年的诺贝尔物理学奖获得者宾尼和罗雷1981年发明的。能达到横向0.1nm，纵向高于0.01nm原子级分辨率，能直接观察到物质表面的原子结构，描绘三维原子结构图，并能对表面非常局部的区域产生。
STM的原理是利用量子隧道效应和扫描，它用一个极细的针尖（头部有个单原子）去接近样品表面，当针尖和表面靠近小于1nm时，针尖头部原子和样品表面原子的电子云发生重叠。若在针尖和样品间加上一个偏压，电子会通过针尖和样品间构成势垒而形成隧道电流。通过控制针尖与样品间距的恒定并使针尖沿表面进行精确的三维移动，就可以把表面的信息记录下来。 细胞分析：离心方法：
利用多种方法使细胞崩解，形成细胞器和细胞组分的混合匀浆，再通过差速离心，即利用不同离心速度所产生的不同离心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。差速离心与密度离心相结合可以达到精确的分离。细胞不同组分沉降率不同，主要依赖于它们的形状和大小，通常以沉降系数S来表示。沉降系数是指悬浮在密度较低的溶剂中的一种溶质大分子，在每单位离心场作用下的沉降速率。 细胞化学方法内容：
原位成分分析常利用一些显色剂与所检物质的特殊基团特异性结合的特征，通过染色反应的部位和颜色的深浅来断某种物质在细胞内的分布与含量。
（1）福尔根反应可特异显示DNA的存在部位； （2）PAS反应可确定多糖的存在； （3）四氧化锇可证明脂肪滴的存在；
（4）苏丹III和苏丹黑常用于脂肪的鉴定； （5）米伦反应及重氮反应等用来测定蛋白质。
检测和定位酶的技术是基于细胞或组织切片与适宜底物共同孵育，通过一定方法使产物显示出来。 单克隆抗体技术的制备过程。 （1）1975年英国科学家Milstein和Kohler将产生的抗体的淋巴细胞同肿瘤细胞融合，成功地建立了单克隆抗
体技术。
（2）动物受到外界抗原刺激后可诱发免疫反应，产生相应的抗体，这一职能是由B淋巴细胞承担的；肿瘤细
胞在体外培养条件下可以无限传代，是“永久”的细胞。
（3）Milstein和Kohler为了制备纯一的单克隆抗体，把小鼠骨髓瘤细胞与经绵羊免疫过的小鼠细胞（B淋巴
细胞）在聚乙二醇或灭活的病毒的介导下发生融合。
（4）融合后的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性，一方面可以分泌抗绵羊红细胞的抗体，另一方面可以在
体外培养条件下或移植到体内无限增值，从而分泌大量单克隆抗体。
细胞工程内容：
细胞工程是应用细胞生物学方法，按照预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传物质的技术以及发展这种技术的领域为细胞工程。细胞工程所使用的技术主要是细胞培养、细胞分化的定向诱导、细胞融合和显微注射等。
第四章．细胞膜与细胞表面
一、知识点：
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1、膜骨架蛋白包括血影蛋白，肌动蛋白，锚蛋白，带4.1蛋白。 2、膜骨架蛋白网络也细胞膜之间的连接主要通过锚蛋白。 3、天疱疮患者：
4、细胞与细胞连接（黏着带、桥粒），细胞与基质连接（黏着斑、半桥粒）
5、在Ehlers-Danlos综合症中，由于缺乏一种切除前肽的酶，则胶原不能正常装配为高度有序的纤维。 二、名词解释：
细胞膜：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。 生物膜：细胞内的膜系统与细胞膜统称为生物膜。
脂筏模型：在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂向，如同“脂筏”一样载着各种蛋白，脂筏最初可能在内质网
上形成，转运到细胞膜上后，有些脂筏可在不同程度上与膜下细胞骨架蛋白交联。
内膜系统：细胞的内膜系统是在结构、功能乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质
网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。
脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。
去垢剂：去垢剂是一端亲水一端疏水的两性小分子，是用于分离与研究膜蛋白的常用试剂。包括离子型与非离
子型。
成斑现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，以均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚
集在细胞表面的某些部位，即所谓成斑现象。
成帽现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，以均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚
集在细胞的一端，即所谓成帽现象。
膜骨架：膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持质膜的形状并协助质膜完成
多种生理功能。
血影：红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物，留下一个保持原形的空壳，称为血影。
紧密连接：是封闭连接的主要形式，可以阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧扩散到另一侧，具有封闭、隔离和
一定的支持功能。一般存在于上皮细胞之间。
锚定连接：
桥粒：存在于承受强拉力的组织中。相邻细胞中的中间纤维通过细胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络，
形成纽扣状结构。 半桥粒：
粘合带：呈带状环绕细胞，一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。间隙中的粘合分子为E-钙粘素。相邻细
胞中的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织成了一个广泛的网络，把相邻细胞联合在一起。
粘合斑：位于细胞与细胞外基质间，通过整合素把细胞中的肌动蛋白束和基质连接起来；连接处的质膜呈盘状，
称为粘合斑。
连接子：间隙连接的间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称连接子，
胞间连丝：是植物细胞特有的通讯连接，是由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道组成，内填充有一圈细胞质
溶质。一些小分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞间传递。 细胞外被：
细胞外基质：是由大分子构成的错综复杂的网络，为细胞的生存及活动提供适宜的场所，并通过信号转导系统
影响细胞的形状、代谢、功能、迁移、增殖和分化。 糖胺聚糖： 透明质酸： 蛋白聚糖：
三、简答论述：
请简要说明细胞膜结构模型的发展历程 双层脂分子 ——〉“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治模型 ——〉单位膜模型 ——〉流动镶嵌模型 ——〉脂筏模型 请简要说明生物膜的结构
（1）具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，以疏水性非极性尾
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