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细胞生物学是医学学科的基础课程。
研究细胞生物学是医学研究的必修课,在细胞免疫,识别,和分泌各种物质以及胞间运输等各方面都与人类个体息息相关,细胞是人体最基本的生命系统,是人体代谢免疫等各种生命活动的承担者,细胞构成组织,细胞所需要的各种营养物质也是人体所必须的,细胞普遍衰老也是人体衰老的象征,从一个细胞就具有人类所以的遗传物质,我们加以利用,人为培养出一些器官组织,或者从大肠杆菌从植入人的激素基因,制造胰岛素,进行基因工程,细胞对人体稳态的调整也具有重要作用,如效应T细胞可以杀死人体的癌细胞和多种病变细胞,癌细胞有不死性,讲癌细胞与人体效应B细胞融合可以获得杂交的无限分泌抗体的瘤性
细胞,对人体有利无害。
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相同点:有细胞膜细胞质,均有核糖体,均以 DNA为遗传物质。
不同点:
1、细胞壁成分:原核细胞为肽聚糖、真核细胞为纤维素和果胶;
2、细胞器种类:原核细胞只有核糖体;真核细胞有核糖体、线粒体、叶绿
体、高尔基体、内质网、溶酶体等细胞器;
3、原核细胞无染色体,真核细胞有染色体;
4、细胞大小:原核细胞小、真核细胞大。
。
脂双分子层构成膜的主体,它既有固体(晶体)的有序性又有液体的流动
性。
膜蛋白分子以各种形式与脂双分子层结合,有的贯穿其中,有的镶嵌在其表面。
膜糖类(糖脂和糖蛋白)分布在非细胞质侧,形成糖萼。
该模型强调了膜的流动性和不对称性。
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意义:细胞的流动性在细胞信号传导和物质跨膜运输等病原微生物侵染过程
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中有重要作用;不对称性(主要是指膜蛋白)是生物膜执行复杂的、在时间与空
间上有序的各种生理功能的保证。
+ +
-K泵的工作原理及其生理学意义。
钠钾泵位于动物细胞的质膜上,由2个α和2个β亚基组成四聚体,β亚基是糖基化的多肽,并不直接参与离子跨膜转运,但帮助在内质网新合成的α亚基进行折叠。
+结合促进ATP水解,α亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变化,将Na+泵出细胞。
+与α亚基的另外一点结合,使其磷酸化,α亚基构象再度发生变化,将K+泵入细胞。
。从整个转运过程中α亚基的磷酸化发生在Na+结合后,去磷酸化发生在与K+结合后。每个循环消耗一个ATP,可以逆电化学梯度泵出3
个Na+和泵入2个K+。生理功能:
膜电位是膜两侧的离子浓度不同形成的, 细胞在静息状态时膜电位质膜内侧
为负,外侧为正。每一个工作循环下来。钠钾泵从细胞泵出 3个Na+并且泵入2
个K+。结果对膜电位的形成了一定作用。
,包括多种阴离子和阳离子。没有钠钾泵的工作将Na+蹦出细胞,拿水分子将由于渗透压顺着自身浓度梯度通过水孔蛋白大量进入细胞引起细胞吸水膨胀。细胞外除了高浓度的Na+外还有Cl-参与维持动物细胞渗透压平衡。
动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物吸收的能量由蕴藏在 Na+电化学梯度
中的势能提供。Na+-K+泵工作形成的Na+电化学梯度驱动葡萄糖协同转运载体以
同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运进小肠上皮细胞,然后在经 GLUT2
以协同转运扩散的方式转运转运进入血液。
。
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当细胞需要胆固醇合成膜时,细胞合成LDL受体,并将他们嵌插在细胞膜上,
绝大数受体蛋白结合到有被小窝区。LDL颗粒外层蛋白可与质膜有被小窝上的LDL受体特异结合,这种结合可促使尚未结合的LDL受体向有被小窝区集中,并引起有被小窝继续凹陷,使LDL颗粒同受体一起进入细胞质内,形成有被小泡。接着有被小泡迅速脱去衣被成为无被小泡,无被小泡之间或与胞质中其他小泡发
生融合,形成更大的泡囊,即为内吞体。内吞体内受体与 LDL颗粒解离,并分隔
到两个小囊泡中。含受体的小泡返回到质膜参与受体再循环, 有LDL的小泡与溶
酶体融合,被其中的酶分解为游离的胆固醇进入细胞质中, 成为合成细胞膜的原
料。
,叙述 cAMP信号途径的过程。
激动信号与G蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变,受体与 G蛋白受体
结合形成复合体,G蛋白的α亚基构象改变,结合 GTP活化。α亚基解离,活化
腺苷酸环化酶(AC),AC可利用ATP生成cAMP。cAMP与依赖cAMP的蛋白激酶
PKA)的调节亚基和催化亚基分离,活化催化亚基。催化亚基将代谢途径中的一些靶蛋白中的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化,将其激活或钝化。被磷酸化的靶蛋白往往是调节酶或重要功能蛋白,因而可以介导细胞外信号,调节细胞反应。
?请举例说明。
细胞识别引起的细胞反应,大致有三种类型:A内吞B细胞粘着C信号反应细胞识别所引起的细胞反应类型有:
1、导致配体进入细胞(如:LDL颗粒的运转)。
2、导致细胞产生黏着(如:生殖细胞结合的开始) 。
3、导致信息进入细胞,引起细胞反应(如:信息传导过程) 。
?它们合成的蛋白质有何不同?
细胞中的核糖体分为内质网上的核糖体和游离的核糖体,内质网上的核糖体合成的蛋白质分泌到细胞外,游离核糖体合成的蛋白质不分泌到细胞外,游离的核糖体合成的是胞内蛋白。
内质网上的核糖体合成的蛋白质与游离的内质网上的区别在于:
游离的核糖体产生的是细胞内自用的蛋白质;而附于内质网上的主要是生产外分泌蛋白质,可以直接进入所附着的内质网内再进一步加工,再送到高尔基体
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然后分泌出去。
?它们又是怎样被进一步加工的?
它们在粗面内质网上合成,进入内质网腔。然后与泛肽等信号分子结合, 几
杯转运到不同的位置加工,折叠,成熟。
内质网中的分泌蛋白,通过囊泡运输到高尔基体;高尔基体中蛋白质再通过
囊泡运输到细胞膜;细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外.
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线粒体与细菌的的大小相似都含有 DNA,RNA,
自主性细胞器因为它们能够利用自身 DNA合成少量自己代谢所需的蛋白质 ,但并
不能合成所有蛋白质,并且它们还受细胞核的控制 ,所以是半自主性的细胞器。
,该特征在细胞正常生理活动中有何作
用?
细胞骨架不仅在维持细胞形态,承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,而且还参与许多重要的生命活动,如:在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离,在细胞物质运输中,各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运;
在肌肉细胞中,细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统;在白细胞(白血球)的迁移、精子的游动、神经细胞轴突和树突的伸展等方面都与细胞骨架有关。另外,在植物细胞中细胞骨架指导细胞壁的合成。
。
核膜的结构
外核膜 (outernuclearmembrane)
面向胞质;与粗面内质网膜连续,外表面有核糖体;形态及生化行为与粗面内质网相近;外表面有细胞骨架
内核膜(innernuclearmembrane)
面向核质 ;无核糖体附着;核纤层附着
核周间隙 (perinuclearspace)
内外膜之间的腔隙;与粗面内质网相通;含多种蛋白质和酶;核质之间物质交流的重要通道
核孔(nuclearpores)
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介导细胞核和细胞质之间的物质运输, 3000~4000/核孔/哺乳动物细胞。
核活动旺盛的细胞中核孔数目较多, 反之较少。1~3/μm2(有核红、淋巴细胞);
10~20/μm2(肝、肾细胞)。
主要功能:
区域化作用:
细胞核保持相对稳定的内环境 DNA复制、RNA转录和蛋白质分隔进行;
合成生物大分子;
核膜控制核与质之间的物质交换:
核中DNA合成、RNA转录及加工所需要的各种酶均先在胞质中合成,再经
过核孔进入胞核;胞质中的蛋白质合成所需 tRNA、mRNA以及核糖体前体均合
成于胞核,经核孔转运到胞质;通过核膜进行的胞核与胞质间的物质交换。
。
功能:
RNA基因的转录。
RNA前体的加工成熟。
核糖体亚单位的组装。
。
细胞周期分裂顺序为相间,前期,中期,后期,末期,细胞分裂 相期:
由G1,S,和G2阶段组成DNA在S阶段期间复制了前期:核仁消失了,核膜也消失了,染色体出现了中期:染色体在细胞中间排列纺锤丝和每对染色体的中央连着后期:染色体分开,细胞每半边拉开末期:染色体在走到了新细胞的中央,核膜开始出现,细胞开始分开细胞分裂:细胞质分开了两个子细胞形成了也可分为分裂期和分裂间期。
分裂间期是细胞的物质准备阶段,包括DNA的复制、蛋白质的合成。分裂期主要是染色体的行为特点,排列、分离等。
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