细胞生物学总结——2009级药学

第一章、二章

1、什么是细胞?什么是细胞生物学？

细胞：是生物的形态结构和生命活动的基本单位。

细胞生物学：以细胞为研究对象，经历了从细微水平到亚显微和分子水平的发展过程，成

为今天在分子层次上研究细胞精细结构和生命活动规律的学科。

2、请说明细胞生物学研究的主要层次与内容。

细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。细胞的显微水平研究主要利用显微镜技术来完成；细胞的亚显微结构及其功能研究主要采用电子显微镜技术；分子生物学技术和生物物理学方法常用于细胞的分子水平研究。

细胞生物学的特点是把结构和功能结合起来，并关注细胞间的相互关系，来了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象的机制和内容。

3、请阐述细胞生物学与医学的关系。

细胞生物学与医学实践紧密地结合，不断地开辟新的研究领域，提出新的研究课题，努力地探索人类生老病死的机制，研究疾病的发生、发展和转归的规律，力图为疾病的预防、诊断、治疗提供新的理论、思路和方案，为最终战胜疾病、保障人类健康做出贡献。 细胞生物学是基础医学的一门重要的课程，它和基础医学的其他学科的关系非常密切。对医学生来说，掌握细胞生物学的基本理论、基础知识和技能，了解细胞生物学的研究的新进展、新成果，不仅能为学好其他基础医学课程建立扎实的知识平台，而且能够拓展视野，为今后的科学研究奠定良好的基础。

细胞生物学也是临床医学的基础学科。因为细胞生物学是研究细胞的生命活动规律的学科，细胞是人体的基本结构和功能单位，因此，医学中的许多重要的病理现象与细胞生物学的研究课题密切相关。

第四章 细胞膜——质膜

1.细胞膜的最基本功能

1）.为细胞的生命活动提供了稳定的内环境 2）物质转运 3）.信号传递、细胞识别等

2. 细胞膜的化学组成和生物学特性

1)细胞膜上的脂类=膜脂：a.磷脂---甘油磷脂，鞘磷脂（神经元）

b.胆固醇：调节流动性加强稳定性。

c.糖脂。

2)脂蛋白：a).内在蛋白或整合蛋白:又称跨膜蛋白,占膜蛋白总量的70％～80％，是两亲性

分子,大多数穿膜蛋白穿膜域都是α-螺旋构象，也有的,穿膜蛋白以β-折叠片层（β-pleated sheet）构象穿膜,分单次穿膜、多次穿膜和多亚基穿膜蛋白三种类型,整合蛋白为跨膜蛋白，两性分子。跨膜结构域为1至多个疏水的α螺旋。与膜的结合紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。

b).外在蛋白:又称周边蛋白,占膜蛋白总量的20%～30%,是一类与细胞膜结合比较松散的不插入脂双层的蛋白质，分布在质膜的胞质侧或胞外侧,周边蛋白与膜之间通常有一种动态关系，根据功能的需要募集到膜上或者从膜上释放出去。

1

c).脂锚定蛋白:又称脂连接蛋白,脂锚定蛋白以共价键与脂双层内的脂分子结合 ,

脂锚定蛋白以两种方式与脂类分子共价结合,糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白（GPI ）

细胞膜的生物学特性是不对称性和流动性

3. 膜的不对称性决定膜功能的方向性：膜脂，膜蛋白，膜糖。

膜的流动性是膜功能活动的保证

4. 影响膜脂流动性的因素

（1）脂双分子层中含不饱和脂肪酸越多，膜的相变温度越低，其流动性也越大

（2）脂肪酸链短的相变温度低，流动性大

（3）胆固醇的双重调节作用 –相变温度

（4）卵磷脂与鞘磷脂的比值低，其流动性也降低

（5）膜蛋白的影响:膜蛋白的运动性,分布在膜脂二维流体中的膜蛋白也有发生分子运动的特

性，其主要运动方式是侧向扩散和旋转运动。

5.流动镶嵌模型

1).生物膜是由流动脂质双分子层构成膜连续主体。2).球形膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中。总之：生物膜是嵌有球形蛋白质脂类二维排列液态体。

6. 脂筏模型

在膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质组成的微区，富含胆固醇和鞘脂，其中聚集一些特定种类的膜蛋白。这些区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较少流动，称为脂筏。

7.

1）.物质简单扩散依赖于膜的通透选择性

2）.膜转运蛋白介导物质穿膜运输：载体蛋白，通道蛋白。

包括：①.易化扩散是载体蛋白介导的被动运输:非脂溶性（或亲水性）的物质. ②.主动运输是载体蛋白逆浓度梯度的耗能运输

③.离子通道高效转运各种离子

3）.离子通道：电压门控通道、配体门控通道、应力激活通道

8.离子通道的特点

①通道蛋白介导的是被动运输，通道是双向的。

②离子通道对被转运离子的大小和所带电荷都有高度的选择性。

③转运速率高 。

④多数离子通道不是持续开放，离子通道开放受―闸门‖控制 。

9. 大分子，颗粒物质的转运。

1）胞吞作用和胞吐作用：①胞吞作用包括吞噬作用、吞饮作用及受体介导的内吞作用。②受体介导的内吞作用：细胞通过受体的介导摄取细胞外专一性蛋白质或其他化合物的过程。大致过程:先与膜上特异性受体识别并结合，然后通过膜的凹陷形成囊泡，膜囊泡脱离膜而进入细胞。

2） 膜泡的融合与断裂，需要耗能，所以也是主动运输

3） 内膜系统中也有大量的膜泡运输

4） 涉及细胞内外的物质交换、信息交流

10．几个重要概念：

1）网格蛋白：由三条重链和三条轻链组成，由重链和轻链组成二聚体，三个二聚体又形成了包被小泡的结构-三腿蛋白复合物。36个三腿蛋白复合物聚合成六角形和五角形的网篮状结构，覆盖于有被小泡的细胞质侧表面。

2）链接蛋白：介于网格蛋白与配体-受体复合物之间，参与包被的形成并起连接作用。在受体介导的内吞作用中，网格蛋白没有特异性，其特异性受衔接蛋白的调节。 2

11. 受体介导的LDL内吞作用：

1）、LDL与受体结合，形成有被小泡。

2）、有被小泡脱外被

3）、无被小泡与内体融合，LDL与受体解离，受体返回质膜

4）、LDL被水解酶分解，释放游离的胆固醇。

5）、当细胞需要胆固醇时，细胞就制造LDL受体蛋白，将其嵌入细胞膜，开始新一轮的内吞作用。

第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

内膜系统是胞内那些在结构、功能乃至发生上密切相关的膜性结构细胞器之总称。内膜系统

是真核细胞特有的结构。包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡以及核膜和过氧化物酶体等功能结构。其生物学意义： 房室性区域化效应。

分子伴侣(molecular chaperone)：能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白(驻留蛋白)，

本身不参与最终产物的形成，包括Hsp60,，Bip (Hsp70家族），Grp94等(C端

—Lys-Asp-Glu-Leu，KDEL序列)。

1 内质网的主要功能：

（1）糙面内质网的功能与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关。 具体体现：

作为核糖体附着的支架

新生多肽链的折叠与装配

蛋白质的糖基化

3

蛋白质的胞内运输

（2）滑面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器

1．脂类合成是滑面内质网最为重要的功能之一

2．滑面内质网与糖原的代谢

3．滑面内质网与细胞解毒作用

4．滑面内质网与Ca2+的储存及Ca2+浓度的调节

5．滑面内质网与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关

（3）信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网合成

过程： ①新生分泌蛋白质多肽链在细胞质基质中的游离核糖体上起始合成，首先合成一

段信号肽；

②SRP与信号肽识别、结合→肽链延伸受阻；

③SRP与内质网膜上的SRP受体识别、结合，并介导核糖体停泊于内质网膜通道蛋白移位子上，SRP解离，肽链延伸继续进行；

④信号肽引导新生肽链通过通道蛋白进入内质网腔，信号肽被切除，肽链延伸直至合成完成。

2.内质网标志性酶：葡萄糖-6-磷酸酶

高尔基复合体特征性酶：糖基转移酶

高尔基复合体反面标志性酶：半乳糖基转移酶

高尔基复合体中间膜囊标志酶：N-乙酰葡萄糖胺转移酶1

高尔基复合体顺面标志酶：磷酸转移酶

溶酶体标志酶：酸性磷酸酶

过氧化物酶体标志性酶：过氧化氢酶

3.高尔基复合体形态结构：

三种不同的膜性囊泡组成了高尔基复合体的基本结构

1．小囊泡 or 顺面高尔基网状结构（形成面）: 连续分支的管网状结构，显示嗜锇反应的化学特征。功能：（1）分选来自内质网的蛋白质和脂类，并将其大部分转入到高尔基中间囊膜，小部分重新送返内质网而成为驻留蛋白。（2）进行蛋白质修饰的O－连接糖基化以及跨膜

2．扁平囊泡 or 高尔基中间膜囊: 是位于顺面高尔基网状结构和反面高尔基网状结构之间的多层间隔的囊、管结构复合体系。功能：进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。

3．大囊泡 or 反面高尔基网状结构（成熟面）: 形态结构和化学特性上具有细胞的

差异性和多样性 。功能： 蛋白质分选； 某些蛋白质的修饰作用

5.高尔基复合体的主要功能

（一） 高尔基复合体是胞内蛋白质分泌运输的中转站

外输性分泌蛋白具有两种排放形式：

4

连续分泌 非连续分泌

（二）高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所

１.糖蛋白的加工合成：蛋白质糖基化的重要意义：免降解，信号识别，外被

２.蛋白质的水解修饰：特异性水解才成为活性存在形式

（三）在胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运输中的枢纽作用

6.蛋白质糖基化的重要意义：

1）对蛋白质有保护作用，使它们免遭水解酶的降解；

2）糖基化具有运输信号的作用，可引导蛋白质包装形成运输小泡，以便进行蛋白质靶向

运输；

3）糖基化形成细胞膜表面的糖被，在细胞膜的保护、识别、以及通讯联络等生命活动中

发挥重要作用

7.内体性溶酶体的形成与成熟过程 内体性溶酶体是由运输小泡和内体合并形成的

1）酶蛋白在内质网中的修饰加工及转运：酶蛋白前体内质网中经过加工、修饰形成N- 连

接的甘露糖蛋白，以转运小泡形式与疏导高尔基复合体形成面。

2） 在高尔基复合体中的修饰加工：寡糖链甘露糖残基磷酸化形成M6P，带有M6P标记

的溶酶体水解酶前体到达高尔基体成熟面，被高尔基复合体网膜囊腔面的受体蛋白识

别，最终以网格蛋白有被转运小泡形式与高尔基体分离。

3）内体性溶酶体的形成

有被小泡脱去网格蛋白形成无被小泡与胞内晚期内吞体融合，形成内体性溶酶体

4）溶酶体的成熟

在质子泵的作用下，H离子泵入，酸性条件下，溶酶体前提从与之结合的M6P膜受

体上解离，去磷酸化成熟，M6P受体以出牙形成运输小泡的形式，重回到高尔基复合

体成熟面的网膜上。

8. 囊泡类型及囊泡转运方向：

1）网格蛋白有被囊泡

由高尔基复合体产生的网格蛋白囊泡，主要介导从高尔基复合体向溶酶体、胞内体或质

膜外的物质转运；而通过细胞内吞作用形成的网格蛋白囊泡则是将外来物质转送到细胞

质。

2）COPII有被囊泡(非网格蛋白有被囊泡)

介导从内质网到高尔基复合体的物质转运

3）COPⅠ有被囊泡(非网格蛋白有被囊泡)

主要负责内质网逃逸蛋白的捕捉、回收转运及高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输，行使

从内质网到高尔基复合体的顺向转移

第六章 线粒体与细胞的能量转换

1.线粒体的结构

外膜包围在线粒体外表面的一层单位膜，外膜的蛋白质包括多种转运蛋白，它们形成

较大的水相通道跨越脂质双层，内膜位于外膜内侧，由一层单位膜构成，厚5-6nm，其

通透性很差，但有高度的选择通透性，借助载体蛋白控制内外物质的交换。内膜将线粒

体的内部空间分成两部分，其中由内膜直接包围的空间称内腔，含有基质，内膜域外膜

之间的空间成为外腔，或膜间腔。内膜上有大量向内腔突起的折叠，形成嵴。嵴与嵴之

间的内墙不分成嵴间腔但内膜有高度的选择通透性，膜上的转运蛋白控制内外腔的物质

交换，以保证活性物质的代谢。基粒是内膜和嵴膜基质面上许多带柄的小颗粒。与膜面

垂直而规律排列。分为头部，柄部，基片三部分。利用电竞技术可以观察到在线粒体的

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内，外膜上存在着一些内膜与外膜相互接触的地方，在这些地方，膜间隙变狭窄，称为转为接触点。线粒体中催化三羧酸循环，脂肪酸氧化，氨基酸分解，蛋白质合成等有关的酶都在基质中。此外还含有线粒体独特的双连环状DNA，核糖体。

2.线粒体遗传体系

1）.mtDNA: 是双链闭合环状分子、裸露不与组蛋白结合,分散在线粒体基质中，分子量

小,含165 69碱基对。

2种 编码 rRNA(12S和16S）基因

mtDNA 16569 bp 37个基因 22种 编码 tRNA基因

13种 编码 蛋白质基因

2）、mtDNA外环为重链，内环为轻链，富含GC碱基对

3）、线粒体DNA可进行复制、转录、蛋白质合成

4）、复制方式为半保留复制，其复制贯穿于整个细胞周期。

5）、mtDNA结构紧凑，不含内含子。

6）、线粒体DNA所用的遗传密码与通用遗传密码不完全相同

3.核编码蛋白向线粒体基质中的转运：

① 核编码蛋白进入线粒体时，需要分子伴侣蛋白的协助。

② 前体蛋白在线粒体外保持非折叠状态。

③ 分子运动产生的动力协助多肽链穿越线粒体膜。

④ 多肽链需要在线粒体基质内重新折叠才形成有活性的蛋白质。

第七章 细胞骨架与细胞的运动

细胞骨架(cytoskeleton) 是指真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的蛋白纤维

网络，包括微管、微丝和中间丝

一、微管

微管的化学组成 α微管蛋白、 β微管蛋白 、γ-微管蛋白

微管的组装和极性

成核期：先由α和β微管蛋白聚合成一个短的寡，聚体结构，即核心形成；

聚合期：微管蛋白聚合速度大于解聚速度，微管延长；

稳定期：游离微管蛋白浓度下降，达到临界浓度，微管的组装与去组装速度相等，微管长度

相对恒定；

（1）微管的体外组装的踏车现象：极性装配 ，装配快的一端（β微管蛋白）为（+）极，

结合上的GTP-微管蛋白亚基的GTP来不及水解GTP, 形成GTP帽，微管蛋白亚基直接结合牢固，组装速度大于去组装速度;装配慢的一端（α微管蛋白）为（-）极，形成ＧＤＰ帽组装速度小于去组装速度。因此，微观两端的组装和去组装达到平衡

（2）微管的体内装配：微管组织中心（microtubule organizing center，MTOC）在空间上为

微管装配提供始发区域，控制着细胞质中微管的数量、位置及方向

作用于微管的特异性药物：秋水仙素：抑制微管的组装。紫衫醇：阻止微管的去组装，增强

微管稳定性

微管的功能：

1构成细胞的支架并维持细胞的形态 2参与细胞内物质的运输 3维持细胞内细胞器的空间定位和分布 4微管参与细胞运动 ５微管参与染色体的运动，调节细胞分裂 ６微管参与细胞内信号传递

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马达蛋白：微观参与细胞内物质运输的任务主要是有马达蛋白来完成的，马达蛋白是指蛋白

细胞内物质沿细胞骨架运输的蛋白。目前发现的马达蛋白有三大家族：动力蛋白，驱动蛋白，肌球蛋白

二、微丝

G- 肌动蛋白 （G-actin）纯化的肌动蛋白单体由单条肽链折叠而成

F- 肌动蛋白： 每条微丝由2条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋方式相互盘绕而成 ，具有

极性

微丝的组装

当溶液中含有ATP、Mg2+以及较高浓度的K+或Na+时，G-肌动蛋白可自组装成F-肌动蛋白；当溶液中含有适当浓度的Ca2+以及低浓度的Na+、K+时，肌动蛋白纤维趋向于解聚成肌动蛋白单体。

微丝的体外组装过程分三个阶段：成核期 ，延长期，稳定期

微丝的组装也表现出踏车现象：微丝可以在任何一端以添加肌动蛋白单体的方式增长，但

由于微丝具有极性，新的肌动蛋白单体加到微丝两端的速度不同，快的一端为正，慢的一端为负，及踏车现象。

微丝的功能

1构成细胞的支架并维持细胞的形态

2微丝参与细胞的运动

3微丝参与细胞内物质运输

4微丝参与细胞的分裂

5微丝参与肌肉收缩

6微丝参与受精作用

7微丝参与细胞内信息传递

三、中间丝（IFAP）：

IFAP共同特征： ①具有中间丝类型特异性；

②表达有细胞专一性；

③不同的IFAP可存在于同一个细胞中与不同的中间丝组织状态相联系；

④在细胞中某些IFAP的表达与细胞的功能和发育状态有关。

中间丝的功能：

１参与构成细胞完整的支撑网架系统

２为细胞提供机械强度支持

３参与细胞的分化

４参与细胞内信息传递

第八章 细胞核

1核膜的结构与区域化作用

（1）核膜是由两层平行但不连续的非对称性单位膜构成

① 外膜与粗面内质网相连

② 内核膜靠向核质、表面光滑

③ 内外核膜之间的核周间隙

④ 内外和膜融合成核孔

（2）核膜将核质与胞质区域化并控制核-胞质间的物质交换

①核膜的区域化作用是转录和翻译在空间上分离

②核膜控制着细胞核与细胞质间的物质交换

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2 核纤层的结构与功能

（1）核纤层是一层紧贴内核膜的纤维蛋白网

（2）核纤层是起支架作用的多功能网架结构

①核纤层在细胞核中起支架作用；

②与核膜的重组及染色质凝集关系密切；

③参与细胞核构建及DNA复制

3 常染色质与异染色质

常染色质：为间期核内碱性染料染色时着色较浅，螺旋化程度较低，处于伸展状态的染色

质细丝，含基因转录活跃部位。

异染色质：在间期核中处于凝缩状态，结构致密，无转录活性，是遗传惰性区。 常染色质： （euchromatin)

① 结构均一疏松，折叠压缩程度低，染色浅；

② 分布核中央（间期），分裂期位于染色体臂；

③ 单一和中度重复序列DNA；

④ 在复制行为上，早复制、晚聚缩；

⑤ 具有转录活性。

异染色质(heterochromatin)

①结构紧密，折叠压缩程度高，着色深；

②间期位于核的边缘，分裂期位于着丝粒、端粒或在染色体臂的常染色质之间； ③由高度重复DNA序列构成；

④在复制行为上，晚复制、早聚缩；

⑤无转录活性。

4 染色质如何组装成染色体？

（1）核小体是染色质的一级结构单位，由DNA片段缠绕组蛋白八聚体形成

（2）核小体进一步螺旋形成螺线管

（3）螺线管进一步螺旋化成超螺线管

（4）超螺线管进一步螺旋折叠，形成染色单体

5 核仁的功能

（1）核仁是rRNA基因转录和加工的场所

（2）rRNA与核糖体蛋白在核仁内组装成核糖体的大、小亚基

6 核骨架的功能

（1）与DNA复制有关；核骨架是构成DNA复制的空间骨架，

（2）与DNA转录、RNA加工和运输有关；

（3）与细胞分化有关；

（4）参与染色体构建及核的重建

（5）病毒复制、转录;

（6）癌基因的表达

第十章 细胞连接与细胞粘连

1. 紧密连接

定义：两个相邻的细胞质膜以断续的点连在一起

分布：上皮细胞，脑微血管内皮细胞

2. 锚定连接

定义：锚定连接是一类由细胞骨架纤维参与，存在于相互接触的细胞之间或细胞与细胞外 8

基质的之间的细胞连接。

分布：锚定连接广泛分布于动物的各种组织中，特别是在上皮、心肌和子宫颈等需要承受

机械压力的组织中尤为丰富。

分类：一类为与肌动蛋白纤维相连接的锚定连接，称为黏合链接。

另一类与中间纤维相连的锚定连接成为桥粒连接，细胞与细胞之间的连接成为桥粒，细胞与细胞外基质间的连接称为半桥粒。

3. 钙黏素的功能

①介导细胞与细胞之间的同源性细胞黏附

②在个体发育过程中影响细胞的分化，参与组织器官的形成

③参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。

4. 整联蛋白的功能

（1）整联蛋白接到细胞间相互作用

（2）整联蛋白介导细胞与细胞外基质间的相互作用

（3）整联蛋白在信号传递中发挥重要作用

第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用

1.ECM是细胞外大分子构成的网络。

包括（1）氨基聚糖与蛋白聚糖（2）胶原和弹性蛋白（3）非胶原性黏合蛋白。

2、氨基聚糖及蛋白聚糖的功能及与疾病关系

（1）使组织具有弹性和抗压性

（2）对物质转运有选择渗透性

（3）角膜中蛋白聚糖具有透光性

（4）氨基聚糖有抗凝血作用

（5）细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用

（6）氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关

3.胶原的合成与装配

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4、胶原的功能

（1）胶原在不同组织中行使不同的功能：

（2）胶原与细胞的增值和分化有关

（3）哺乳动物在发育的不同阶段表达不同类型的胶原

5、细胞外基质对生物学行为的影响

1．影响细胞的存活、死亡：如上皮细胞脱离ECM则发生anoikis，称定着依赖性。

2．决定细胞的形状：不同细胞具有不同的ECM，介导的细胞骨架组装的状况不同， 表现出不同的形状。

3．调节细胞的增殖：如定着依赖性生长（anchorage dependent growth）。

4．控制细胞的分化：如，成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型； 0而在层粘连蛋白上则停止增殖，进行分化，融合为肌管。

5．参与细胞的迁移：细胞的迁移依赖于细胞的粘附与细胞骨架的组装。

第十二章 细胞的信号传导

信号转导：细胞之间联系的信号有很多种，由细胞分泌的、能够调节机体功能的生物活性是

一类重要的化学信号分子，它们通过与细胞膜上或胞内的受体特异性结合，将信

号转换后传给相应的胞内系统，使细胞对外界信号做出适当的反应。

信号网络：目前已经证实，细胞内存在多种信号传导方式及途径，而且彼此间可交叉调控，构成复杂的信号网络

受体：是一类存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，能特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生物化学反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。

配体：与受体结合的生物活性物质统称为，包括激素、神经递质、生长因子、某些药物和毒物等

第二信使：细胞内信使是指受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号传导的活性物质 受体作用的特点

1. 受体能选择性地与特定配体结合

2. 配体具备强的亲和力

3. 受体-配体集合后显示可饱和性

4. 受体-配体结合具有可逆性

5. 受体-配体结合可通过磷酸化和去磷酸化调节

钙离子/钙调蛋白信使体系

（1） 信号刺激→（细胞内钙库、质膜）钙通道开放→胞内钙离子浓度瞬时增高→形 成钙离子/钙调蛋白复合物→激活靶酶→产生细胞效应

（2） 钙调蛋白本身可以通过激活细胞膜上的钙泵，调节细胞内钙离子浓度

（3） 钙离子也可直接对离子通道进行调节

信号传导的特点

1. 信号传导分子激活原理的类同性

2. 信号传导过程中的级联式反应

3. 信号传导途径中的通用性与特异性

4. 胞内信号传导的相互交叉

第十三章 细胞分裂与细胞周期

一 概念题

细胞分裂：为细胞生命活动的重要特征之一，是一个亲代细胞形成两个子代细胞的过程。 10

细胞周期：是细胞从上次分裂结束到下次分裂结束所经历的规律性变化。

减数分裂：发生于有性生殖细胞的成熟过程中，主要特征是DNA只复制一次，而细胞连续 分裂两次，因此子代细胞中染色体数目比亲代细胞减少一半，成为仅具单倍体遗 传物质的配子细胞。

生长因子：是一类由细胞自分泌或旁分泌产生的多肽类物质，在与细胞膜上特异性受体结合 后，经信号转换及多级传递，可激活细胞内多种蛋白激酶，促进或抑制细胞周期 进程相关的蛋白质表达，由此可参与对细胞周期的调节。

抑素：是一种由细胞自身分泌的，能抑制细胞周期进程的糖蛋白，通常分布于其发挥作用的 特异性组织中。

癌基因：是指一些逆转录病毒基因组所具有的，异常活化后可使细胞无限增殖进而癌变的 DNA序列。

抑癌基因：为正常细胞所具有的 能抑制细胞恶性增殖的一类基因。

组织再生：机体不断的产生新细胞，以补充因生理或病理原因死亡的细胞，这一过程即为组 织再生，可分为生理性再生及补偿性再生。

肿瘤：是生物体正常组织细胞过度增殖后形成的鳌生物，其产生与细胞周期调控发生异常相 关。

二、细胞周期各时相的动态变化与生物大分子合成？

1.G1期是DNA复制的准备期：细胞中进行着活跃的RNA及蛋白质合成，细胞体积显

著增大，RNA聚合酶活性增高，使得rRNA.tRNA .mRNA不断

的产生，蛋白质含量也迅速增加。

2.S期中完成DNA复制：是细胞周期进程中最重要的一个阶段，此期细胞主要的特征

是进行大量的DNA复制。

3.G2期是细胞分裂的准备期:此期细胞中大量合成RNA ,ATP及一些与M期结构功能相

关的蛋白质。

4.M期中细胞进行分裂：此期内细胞形态结构发生显著的改变，染色体凝集及分离，核

膜 核仁破裂及重建，纺锤体 收缩环在胞质形成，继胞核发生分

裂形成两个子核后，胞质一分为二，细胞完成分裂。

三、细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖激酶构成细胞周期调控系统的核心？

1细胞周期蛋白：是真核细胞中的一类蛋白质，它们能随细胞周期进程周期性的出现及

消失。

2细胞周期蛋白依赖性激酶：为一类必须与细胞周期蛋白结合后才具有激酶活性的蛋白

激酶，通过磷酸化多种与细胞周期相关的蛋白，Cdk可在细胞周期调

控中起关键作用。

3 cyclin-Cdk的调控作用：cyclin-Cdk复合物是细胞周期调控体系的核心，其周期性的

形成及降解，引发了细胞周期进程中特定事件的出现，并促成了G1

期向S期，G2期向M期，中期向后期等关键过程不可逆的转换。

第十四章 细胞分化

一 名词解释：

1．细胞分化(cell differentiation)：受精卵产生的同源细胞，在形态、功能和蛋白合成方面发生稳定差异的过程。这些在形态、结构、功能上有了稳定差异的细胞称为分化细胞。

2．细胞决定（cell determination）：在个体发育过程中，细胞在发生可识别的分化特征之前就已经确定了未来的发育命运，只能向特定方向分化的状态，称之为细胞决定。

3. 胚胎诱导(embryonic induction)：胚胎细胞间相互作用的主要表现形式是胚胎诱导。胚 11

胎发育过程中，一部分细胞对邻近细胞产生影响并决定其分化方向的现象，称为诱导或胚胎诱导。（起诱导作用的细胞或组织称为诱导细胞或诱导组织，被诱导而发生分化的细胞或组织称为反映细胞或反应组织）

4. 再生（regeneration）：表现为动物的整体或器官受外界因素作用发生创伤而部分丢失时，在剩余部分的基础上又生长出与丢失部分在形态结构或功能上相同的组织或器官的过程。 再生的本质是成体动物为修复缺失组织器官的发育再活化，是多潜能未分化细胞的再发育。

二 细胞决定具有遗传稳定性：例如果蝇成虫盘的移植试验。（成虫盘是幼虫体内已决定的尚未分化的细胞团，在幼虫发育的变态期后不同的成虫盘可逐渐发育为果蝇的腿、翅、触角等成体结构。如果将成虫盘的部分细胞移植到一个成体果蝇腹腔内，成虫盘可以不断增殖并一直保持于未分化状态，即使在果蝇腹腔中移植多次，再移植到幼虫体内，被移植的成虫盘细胞在幼虫变态时仍可发育为相应的成体结构。）

三 再生方式有微变态再生、变形再生、补偿性再生。

第十五章 细胞衰老与细胞死亡

一、细胞凋亡：由基因控制的细胞自主的有序性的死亡。因受相关基因的调控，亦称程序性

细胞死亡(progremmed cell death, PCD)。

二、细胞凋亡特征性形态学改变

（一）细胞核的变化

在衰老变化中细胞核结构的最明显变化是核膜内折。电镜检测可见衰老细胞核形状不规则、内陷和断裂。在体内细胞中也观察到核膜的不同程度的内折，神经细胞尤为明显，这种内折随年龄增长而增加，最后可能导致核膜崩解。染色体固缩化是衰老细胞核中另一个重要变化。在衰老细胞中，细胞核固缩，还常常出现核内容物，核质染色加深，核的细致结构逐渐消失，核仁也发生明显的变化。

（二）细胞质变化

（三）内质网的变化

在衰老细胞中，内质网排列变得无序，膜腔膨胀扩大甚至崩解，膜面上核糖体数量减少。 细胞的间隙连接明显减少，组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小，这种变化使细胞间代谢协作减少了。

（四）凋亡小体的形成

电镜观察凋亡细胞体积变小，细胞质浓缩。凋亡Ⅰ期的细胞核内染色质高度盘绕，出现许多称为气穴现象的空泡结构。细胞凋亡的晚期，细胞核裂解为碎块，产生凋亡小体。

三、凋亡小体(apoptotic body)：胞膜内陷包围凝集断裂的染色质和细胞器形成的囊状小泡。

四、细胞衰老的表现：

主要表现为对环境变化适应能力的降低和维持细胞内环境能力的降低。

（一）形态结构变化

1.细胞内水分减少：失去正常形态，代谢速率减慢。

2.细胞内色素沉积：脂褐质小体随年龄增加而增多。

3. 细胞膜的衰老变化：磷脂含量下降，膜变厚、流动性下降、物质转运障碍。

4. 内膜系统的变化：内质网逐渐减少，高而基体囊泡肿胀、扁平囊泡断裂崩解，溶

酶体功能减退、酶漏出细胞自溶。

5. 细胞中的线粒体随年龄增大数目减少、体积增大。

6.细胞核的衰老变化：核固缩，常染色质减少，染色加深，核质比减小。

（二）生物大分子的变化

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1.染色质转录活性下降：DNA、 RNA的变化。

2、蛋白质合成下降，酶活性改变。

（三）、细胞衰老的特征：

1、普遍性

2、内生性

3、渐进性

4、累积性

5、危害性

五、端粒学说 ：近年来，提出端粒 DNA序列的缩短可能是细胞衰老的重要原因，人体细

胞端粒长度随年龄增加而缩短。发现端粒长度、端粒酶活性与衰老有着密

切的关系，提出细胞衰老的―端粒钟‖或―有丝分裂钟‖学说。

六、失巢凋亡 是又一种形式的细胞程序性死亡，是因细胞与细胞外基质和其他细胞脱离接触而诱发的。

七、细胞凋亡的影响因素

（一） 细胞凋亡的诱发因素

1. 生理性诱导因子

2. 损伤相关因子

3. 疾病治疗相关因子

4. 其他有某些细胞毒性物质

（二） 细胞凋亡的抑制因素

1. 生理性抑制因子

2. 病毒基因

3. 其他

第十七章 干细胞

1、干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它存在于人体或动物个体发育各个阶段的组织器官中，是各种分化细胞或特化细胞的初始来源。

2、分类：

（1）全能干细胞，包括：胚胎干细胞（embryonic stem cells, ES细胞）、生殖干细胞

（embryonic germ cells, EG细胞）具有全能性，能够分化成全身200多种细胞类型， 进一步形成机体的任何组织和器官。

（2）多能干细胞：习惯上称为胚胎干细胞，具有分化成多种细胞和组织的潜能，但却失

去了发育成完整个体的能力。

（3）专能干细胞：又称为组织特异性肝细胞，只能向一种或密切相关的两种类型的细胞

分化。

（4）成体干细胞：存在于成体组织中，在一定生理状态下，只能分化为所在组织中的各

种（或几种）成熟细胞，又叫专能性成体干细胞。

3、干细胞的形态和生化特性

（1）较高的端粒酶活性

（2）特异的生化标志

（3）评价组织分化程度的标志

4、干细胞生理活动的微环境

（1）干细胞巢中的分泌因子是其增殖分化的调控因子

（2）细胞间的直接相互作用

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（3）整联蛋白和胞外基质参与干细胞巢的结构体系的形成

5、干细胞巢：干细胞的增值与分化存在一个严密的调控机制，这个调控机制可能就与它所

在的组织中的微环境有关，这种微环境被称为“干细胞巢”。干细胞巢在结构上是一个由干细胞及其外围细胞、以及参与其增殖分化调控的相关因子所组成的，并具有动态平衡特性的局部环境。

6、胚胎干细胞：是存在于早期胚胎组织中，具有多向分化潜能的细胞，它可以分化为胎儿或成体组织中的各种细胞类型。

7、胚胎干细胞的生物学特性

（1）胚胎干细胞具有原始细胞的形态和生化特征

形态特征：细胞体积较小，核质比例较大。内质网及高尔基复合体等细胞器不发达。

体外培养时呈集落样生长，形似鸟巢。

（2）胚胎干细胞具有向三个胚胎层细胞组织分化的潜能

在个体发育中，胚胎干细胞具有分化为后续发育个体的任何组织细胞的潜能。

8、造血干细胞

造血系统：HSC造血干细胞、脂肪细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、嗜碱性粒

细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、红细胞、血小板、基质细胞、静脉、动脉

CD34+：是临床上应用最多的造血干细胞标志物。存在于骨髓。

9、细胞治疗：是将正常的干细胞或由其分化产生的功能细胞植入病变部位代偿病变细胞丧

失的功能。

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