细胞生物学总结

一、绪论

（一）细胞生物学（cell biology): 从细胞整体水平、亚显微结构水平和分子水平三个层面来研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。 形态研究：光镜、电镜

功能研究：新陈代谢、相互关系 （二）细胞生物学的发展阶段

①英国，Robert Hooke，发现细胞，cell。

②德国，Schleiden和Schwann，提出细胞学说（cell theory）：一切生物都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构和功能的基本单位。

（三）真核生物(Eukaryocyte）与原核生物（Prokaryocyte）的比较

二、细胞膜

细胞 膜的结 构

细胞膜的分子结构模型

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化学组成

膜脂——磷脂、胆固醇、糖脂

膜蛋白——膜内在蛋白、膜外在蛋白、脂锚定蛋白

糖脂和糖蛋白

生物膜的特征

流动性

不对称性

片层结构模型

单位膜模型

液态镶嵌模型

脂筏模型

（一）膜相结构：细胞中由膜参与组成的结构，如细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、

溶酶体、核膜等。

生 细胞质膜 物 膜

内膜系统（endomembrane system)：细胞内在结构和功能上为连

续统一体的细胞内膜

单位膜 (unit membrane)：在透射电镜下，生物膜呈现“两暗夹一明”的三层结构，内外两个电子致密的“暗”层中间夹着电子密度低的“亮”层，这种结构称为单位膜。 （二）细胞膜的分子结构及特性

细胞表面：细胞外被、质膜和表层胞质溶液

磷脂：双亲性（双分子层，球状分子团，脂质体 liposome） 胆固醇：双亲性，能够稳定膜和调节膜流动性 膜脂 糖脂：与细胞识别有关，主要位于质膜的非胞质面，

（基本骨架） 细 整合蛋白：跨膜蛋白、贯穿，胞外、胞质和跨膜三个结构域 胞膜化 膜蛋白 外周蛋白：非共价键，容易分离 ，温和方法可去除（PH,离子强度） 学组 锚定蛋白：共价键，只能用去垢剂分离（SDS） 成 糖蛋白：糖同氨基酸连接方式：O—连接，N—连接 膜糖类 糖 脂 ： 膜糖（细胞外被）的功能：保护作用、分子识别、蛋白质进行正确

的运输和定位、免疫原性，ABO血型

生物膜的特征：

流动性：膜脂、膜蛋白处于不断运动中 方向性：运输，识别 不对称性：细胞膜各种成分的分布不均匀性 功能特异性

影响膜流动性的因素：脂肪酸链的饱和程度（饱和度大，流动性弱）与其长度（短，流动

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性强）、胆固醇的含量（多，弱）、卵磷脂和鞘磷脂的比值（高，强）、膜蛋白量（多，弱） （三）生物膜的分子结构模型：片层结构模型 、单位膜模型、流动镶嵌模型（强调了膜的流动性和不对称性）、脂筏模型（蛋白质相互作用、参与信号转导、蛋白质运输）

跨膜运输

（小分子物质）

载体蛋白介导的主动运输(active transport)；ABC transports： 单向运输，协同运输

吞噬(phagocytosis)：颗粒物质（ 细胞碎片、细菌 ）

胞吞(endocytosis)

胞饮(pinocytosis) 细胞摄入液滴的过程，其速度的快慢

主动运输 与细胞外该物质的浓度有关。

（Active transport）

受体介导的内吞作用(receptor mediated endocytosis)； 特异性 低密度脂蛋白

载体蛋白介导的易化扩散：（facilitated diffusion)：

MEMBRANE TRANSPORT（重点）

简单扩散 (simple diffusion)：某些小分子物质直接溶于膜脂

双层，

由 高浓度向低浓度跨膜转运，又称被动扩散

特点：顺浓度或电化学梯度扩散，不需要提供能量，没有膜蛋白协助帮助扩散

无载体介导被动运输

(passive transport)

载体介导

Vesicle transport (膜泡运输)

大分子和颗粒物

质

胞吐（exocytosis）：形成、移位、入坞、融合

（四）小分子细胞膜跨膜运输（ 重点）

细胞膜具有半透过性（选择性透过）；扩散率取决于分子量大小、脂溶性、极性、电荷。

易化扩散：各种极性分子和无机离子，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等通过膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度降低方向的跨膜转运过程称为易化扩散。

主动运输：由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度、由浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运的方式；特点：逆浓度梯度（或电化学梯度）扩散；需要消耗能量；

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离子通道蛋白介导的运输：电压闸门、配体闸门、压力门控

由膜转运蛋白的协助。

单向运输：一些载体蛋白简单地将一种溶质分子从膜的一侧转运到另一侧，称为单向运输。 协同运输：一些载体蛋白在转运一种溶质分子时同时或随后伴随转运另一种溶质分子，称为协同运输（钠离子和葡萄糖）。协同运输分对向协同运输和同向协同运输。

（五）细胞连接：组织中相邻细胞膜接触区域特化形成一定的连接结构，称为细胞连接（cell junction ）

细胞连接三大类型：封闭连接、锚定连接、通讯连接 (1)封闭连接：

结构特点：细胞之间无空隙； 分布：上皮细胞近管腔的侧面； 功能： 连接相邻细胞

封闭细胞间隙的作用，可防止管腔内物质自由进入细胞间隙。 形成上皮细胞质膜蛋白与脂质分子侧向扩散的屏障。维持细胞极性 (保障小肠上皮细胞葡萄糖的定向运输、血脑屏障的结构基础）

(2)锚定连接：由细胞骨架参与的细胞连接

一、连接蛋白组成：1.跨膜连接蛋白（如，钙粘蛋白cadherin, 整合素integrin)2.

胞内骨架纤维 3 胞内附着蛋白（如，连环蛋白-catenin)

黏合带：细胞与细胞间连接 黏合连接（肌动蛋白） 黏着斑:细胞与细胞外基质

桥粒连接 （中间纤维）

(3)通讯连接包括间隙连接和突触连接；间隙连接由连接子构成；突触连接以化学突触的形式连接

细胞粘附分子（cell adhesion molecule, CAM)：钙粘素（cadherin)、选择素（selectin)、

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桥粒：细胞与细胞间连接

半桥粒：细胞与细胞外基质