细胞生物学考试重点复习资料（上海大学09级版）

上海大学 生命科学学院 09级 周佳欢 整理

细胞生物学考试重点复习资料

绪论

1. 细胞（cell）的发现

英国人胡克发现细胞壁空腔，提出“cella”的概念；

荷兰人列文虎克用高倍显微镜第一次观察到了活的细胞。 2. 细胞学说的内涵

德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说 １．生命体都是由一个或多个细胞组成的. ２．细胞是行使生命功能的最小单位. ３．“细胞来源于细胞”，细胞只能由细胞分裂而成. 3. 巴斯德实验——否定了自然发生说 4.细胞体积大小为什么恒定？

细胞体积的守恒定律：器官（个体）的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关。

限制细胞本身的大小的主要因素： ? 细胞体积和表面积之间的关系： 细胞为了维持一个最佳的生存环境，必须维持最佳的表面积（以适应细胞进行内外物质的交换），从而限制了体积的无限增大。

? 细胞的最大化受制于细胞内关键分子的浓度（一些重要的生化反应需要一定的分子浓度

才能进行）

(真核细胞为解决细胞内重要分子的浓度问题，出现了细胞内的特化的内膜系统，使一些反应局限在特定的膜结合的细胞器内。)

? 细胞的最小化受制于维持细胞生命活动所需的酶和蛋白质种类的最低量。 5.支原体是目前所知最小的，唯一一种没有细胞壁的原核细胞 6.真核与原核细胞的差别以及真核细胞比原核细胞进步的方面

原核细胞：没有明显的细胞核、无核膜和核仁，只有拟核，区室化不强 真核细胞：有明显的细胞核，核膜和核仁，区室化强 7. 病毒的基本特点：

比细胞更小的生命体，无细胞结构，不能独立生存，只能在活细胞中进行增殖； 结构：蛋白质外壳和遗传物质核，DNA或RNA（朊病毒以蛋白质作为遗传物质） 细胞质膜与跨膜运输-1 1. “血影”：在低渗透下，红细胞吸水破裂，释放出内容物(血红蛋白[红细胞中唯一一种非

膜蛋白])后，质膜重新封闭，此时的红细胞称为ghost.(分离红细胞膜蛋白的最好材料) 2. 脂双分子层的推测实验

根据运用Langmuir水盘法测出脂铺展后的面积与实际测量的红细胞的表面积之比约为2:1，Gorter和Grendel提出红细胞的结构是脂双层。 3. 脂质体：脂类在水中自动装配成脂双层结构 4. ABO血型决定子——糖脂抗原

A型：N-乙酰半乳糖胺 B型：半乳糖

5. 膜蛋白的分类：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白。 6. 膜蛋白的功能测定——“脂质体法”

去垢剂（SDS或TritonX-100）溶解膜蛋白→分离纯化蛋白质→将分离的膜蛋白与适当的磷脂混合→透析法除掉去垢剂→形成脂质体小泡→对脂质体内外Na+和K+浓度的测

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定，可确定蛋白是否是Na+/K+-ATPase. 7．人鼠细胞融合实验——证明膜的流动性

不同颜色的标记抗体与人鼠融合细胞表面的对应抗原结合，显示不同的颜色区；37℃ 40min后，颜色相互混合。

细胞质膜与跨膜运输-2

1. 不同运输方式的主要特点:

2. 物质跨膜运输的方式 ? 简单扩散；

? 通过通道蛋白的被动运输；

? 通过与载体蛋白的结合进行的被动运输； ? 通过载体蛋白介导的主动运输 3．促进扩散:非脂溶性或亲水性物质借助细胞膜上的膜蛋白的帮助，顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度，不消耗ATP进入膜内的一种运输方式。 特点：

? 需要膜蛋白的帮助；

? 简单扩散的速度与溶质浓度呈正比，而促进扩散可以达到最大值；速度快； ? 简单扩散中，区分不了结构相似的物质，促进扩散特异性更强； ? 促进扩散由于依赖于膜转运蛋白，因此可能会受到抑制剂的抑制以及蛋白变性剂的作用 4. Na+/K+泵

? 细胞内3个Na+与Na+结合位点结合 → 激活ATP酶的活性，使ATP分解 → α亚基被磷酸化，引起酶发生构型变化→ 向胞外释放3个Na+ → 膜外的两个K+同α亚基结合 → 酶去磷酸化，酶恢复原构型 → K+释放到细胞内

? 每水解一个ATP，运出3个Na+，输入2个K+。 ? Na+/K+泵的重要作用

? 维持了细胞内的Na+/K+浓度，抵消了Na+/K+的扩散作用； ? 建立了Na+梯度，为葡萄糖协同转运提供驱动力； ? 建立了膜电位，为神经和肌肉的电脉冲提供了基础。

细胞环境与互作 1. 细胞外基质

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? 透明质酸（一种重要的糖胺聚糖）

1） 既参与形成蛋白聚糖，也能游离存在，作为支架作用。

2） 透明质酸-蛋白聚糖复合体与胶原纤维连接，在细胞外基质中形成纤维网络。 ? 胶原

基本结构：原胶原（三条α链组成的纤维状蛋白质） 肽链的一级结构（Gly-X-Y）n重复单位 ? RGD序列

1） 大多数胞外基质蛋白通过RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）与整联蛋白（质膜上的胞外基质受体蛋白）结合

2） 含有RGD的肽能抑制血块的形成，可用于临床治疗。 2．革兰氏阳性和阴性

根据染色性能，分为革兰氏阳性和阴性菌（革兰氏染色） 阳性菌：一层膜，细胞壁较厚，肽聚糖网层次较多，交联强； 阴性菌（大肠杆菌）：两层膜，细胞壁薄，外膜层类脂含量高、蛋白质多，肽聚糖层薄且交联度差，外膜渗透性高。 3．黏着连接

基本特点：与肌动蛋白连接，Ca依赖性，产生信号转导 黏着带：相邻细胞间连接

黏着斑：细胞同细胞外基质连接

细 胞 通 讯-2

1. 信号分子：生物体内的某些化学分子，能与细胞受体结合并传递信息

2. 受体概念：泛指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能改变的生物大分子。 3．胞内受体：

主要位于细胞核，也有在胞质中（与配体结合后入核）；一般指能够穿膜的小的脂溶性分子 ? 胞内受体的模式结构：

两个结构域：与DNA结合的结构域；激活基因转录的N端结构域。

两个结合位点：与配体结合的位点，位于C端；与抑制蛋白结合的位点。 ? 机理：

? 非活性状态下，抑制物与受体结合； ? 配体与受体结合后，抑制物与受体脱离； ? 暴露与DNA结合的结构域； ? 配体受体结合后成为转录因子，作用于特异的基因表达调控序列，启动基因的转录

和表达。

4．第二信使：细胞将胞外信号转换为细胞内的信号。 类型: cAMP （环腺苷酸）; cGMP （环鸟苷酸）; 二酰甘油（DAG）; 肌醇三磷酸（IP3）;Ca2+ 5．胰高血糖素、肾上腺素的应答（箭头图见书P195）

胰高血糖素、肾上腺素同受体结合→激活G蛋白→激活腺苷酸环化酶(AC)→催化ATP生成cAMP→激活蛋白激酶A→糖原合成酶磷酸化，抑制酶的活性→阻止葡萄糖合成糖原 ↓

磷酸化酶激酶磷酸化，使其激活→磷酸化酶磷酸化，使其激活→糖原磷酸化→生成葡萄糖 6. PKC系统中的第二信使：IP3（肌醇三磷酸），DAG（二酰甘油），Ca+

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7. 信号通路的整合

? 信号转导途径的趋同：不同的信号分子分别作用于不同的受体，但是最后的效应物是

相同的。

? 信号趋异：同一种信号与受体作用后在细胞内分成几个不同的信号途径进行传递。 ? 信号转导途径间的串话：不同信号转导途径间的相互影响。

内膜系统与蛋白质分选-1

1. 溶酶体是含有水解酶（蛋白酶，核酸酶，酯酶，糖苷酶）的囊泡，由高尔基体分泌出来。 2. 内质网的功能

? 光面内质网（无核糖体）：类固醇激素的合成（甲羟戊酸），肝细胞脱毒作用（细胞色素P450），糖原分解与释放葡萄糖(葡萄糖-6-磷酸酶)，脂的合成与转运，肌肉的收缩调节(Ca+) ? 糙面内质网（有核糖体）：合成分泌蛋白 3.信号序列

15-35个氨基酸残基；N端有一个或多个带正电荷的氨基酸，其后是6-12个连续的疏水残基；进入到内质网后通常被切除

三种类型：入核信号：核蛋白运输 引导肽：线粒体，叶绿体和过氧化物酶体蛋白运输

信号肽：内膜系统蛋白运输

4．改进的信号学说

核心内容：核糖体同内质网的结合受制于mRNA中的特定的密码序列（可以翻译成信号肽）只有具有这种密码序列的新生肽才能连同核糖体一起附着到内质网膜的特定部位。

1） ER转运蛋白的合成始于细胞胶质中游离的核糖体，合成蛋白质的去向由mRNA决定； 2） SRP与新生肽的信号序列结合，同时SRP翻译暂停结构域与核糖体上的A位点结合，

暂停肽段的合成。

3） SRP与ER膜上的停靠蛋白（SRP受体，是一种G蛋白）结合；并将核糖体附着到内质

网的蛋白质转运通道；

4） 当SRP-信号序列-核糖体-mRNA复合物锚定后，SRP释放，蛋白质转运通道打开； 5） SRP释放后，蛋白质重新合成，并向内质网转运（不耗能）； 6） 信号肽被信号肽酶切除，释放出成熟的可溶蛋白； 7） 蛋白质合成结束。 5. 单次膜蛋白的跨膜

? 如果共翻译转运蛋白质中只有一个内部信号序列，内部信号序列（不可切除，疏水，膜蛋白的一部分）首先作为信号序列与SPR一起将核糖体附着到内质网，然后作为起始转移信号与蛋白质转运通道结合引导新生肽的转移，在与转运通道结合过程中，始终保持含较多正电荷的氨基酸一端朝向胞质溶胶，由于其不可切除，而形成单次跨膜蛋白质。

? 如果共翻译转运蛋白质中只有一个终止转移信号序列，则N段有一个信号序列作为起始转移信号，蛋白在此作用下进行共翻译转运。当终止转运信号进入通道后，与通道内结合位点互相作用，使通道转运蛋白失活，蛋白质转运停止。N段信号序列切除后形成单次跨膜蛋白。

内膜系统与蛋白质分选-2 1． 高尔基体的组成&功能

? 由扁平膜囊，液泡，小泡3种膜结构组成 ? 功能区室：内侧面（cis-）（初级分选站） 中间潴泡（糖基修饰[糖基转移酶]） 外侧面（trans-）分拣、形成小泡

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