【正文】 一般少于10%形式：糖蛋白、糖脂種類：半乳糖、甘露糖、唾液酸等9種作用：保護(hù)、細(xì)胞識別、細(xì)胞黏附第二節(jié)、生物膜的特征生物膜的兩個(gè)顯著的特征：流動性、 不對稱性一、 流動性流動性：膜脂和膜蛋白處于不斷的運(yùn)動狀態(tài)是細(xì)胞進(jìn)行生命活動的必要條件生理常溫時(shí)生物膜為液晶態(tài)膜脂分子的運(yùn)動：側(cè)向、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、彎曲、伸縮震蕩 膜蛋白在質(zhì)膜中的運(yùn)動1）方式： 側(cè)向——細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證實(shí)旋轉(zhuǎn)——不需要消耗能量2）特點(diǎn)：速度慢、區(qū)域性、3）并非所有的蛋白分子都能在膜上運(yùn)動。細(xì)胞系：從腫瘤組織培養(yǎng)建立的細(xì)胞群或培養(yǎng)過程中發(fā)生突變或轉(zhuǎn)化的細(xì)胞，可無限繁殖、傳代。幾個(gè)相關(guān)的概念 in vitro:——用培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)（離體的）。一般用 重金屬染色。（四）激光共聚焦掃描顯微鏡（自學(xué)）：。 觀察前的處理：固定、包埋、切片、染色。人眼的極限分辨率為100um, 而動物細(xì)胞的大小在1020um之間?；蚪Y(jié)構(gòu)特點(diǎn) 無內(nèi)含子，無大量DNA重 有內(nèi)含子和大量DNA重復(fù)序列 復(fù)序列。2）真核細(xì)胞的細(xì)胞器中也含有DNA3）真核細(xì)胞的mRNA在合成后，必須在核內(nèi)剪接加工，然后運(yùn)到胞漿中翻譯成蛋白質(zhì)。有細(xì)胞骨架。 真核細(xì)胞進(jìn)化過程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟是：膜性細(xì)胞器的出現(xiàn)。DNA轉(zhuǎn)錄與翻譯分開進(jìn)行。轉(zhuǎn)錄與翻譯 同時(shí)進(jìn)行（在胞質(zhì)內(nèi)） 核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，胞質(zhì)內(nèi)翻譯轉(zhuǎn)錄與翻譯后大分子的加工與修飾 無 有第三章 細(xì)胞生物學(xué)的研究方法和手段第一節(jié) 顯微鏡技術(shù)（microscopy）介紹幾個(gè)相關(guān)概念： 分辨率（resolution, 也稱分辨本領(lǐng)resolving power）：區(qū)分開兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的最小距離。一、 光學(xué)顯微鏡：（一）普通光學(xué)顯微鏡（light microscope）應(yīng)用最早、廣。（二）熒光顯微鏡：分辨率高于普通光鏡目前在光鏡水平對特異蛋白質(zhì)等生物大分子進(jìn)行定性定位的最有力的工具。二、 電子顯微鏡技術(shù)光源：電子束 波長與電子運(yùn)動快慢有關(guān)，越快，波長越短，分辨力越強(qiáng)。常用的電鏡 透射電鏡(TEM): 觀察細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)掃描電鏡（SEM）：觀察細(xì)胞表面的三維形態(tài)第二節(jié) 細(xì)胞的分離和培養(yǎng)一、從組織中分離不同類型的細(xì)胞制備單細(xì)胞懸液：蛋白水解酶（胰蛋白酶、膠原酶 EDTA: 金屬螯合劑 機(jī)械方法分離出不同類型的細(xì)胞 離心 抗體偶聯(lián)法 流式細(xì)胞儀（FCM、flowcytometer）：最精密的細(xì)胞分離技術(shù)生化分析或細(xì)胞培養(yǎng)二、細(xì)胞培養(yǎng)（cell culture）定義：從活體組織中分離出特定的細(xì)胞，在一定條件下進(jìn)行培養(yǎng)，使之能夠繼續(xù)生存、生長以至增殖的一種方法。 in vivo——在完整肌體內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)（在體）。三、細(xì)胞融合１、 定義：通過培養(yǎng)和誘導(dǎo)，兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞合并成一個(gè)雙核或多核細(xì)胞的過程應(yīng)用：研究不同細(xì)胞間的相互作用證明膜蛋白的運(yùn)動制備單克隆抗體（B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞相融合，融合細(xì)胞既有腫瘤細(xì)胞無限傳代的特性，又有淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的職能。影響膜流動性的因素 流動性越大 1）脂肪酸鏈的飽和程度和長度——不飽和脂肪酸越多 烴鏈越短2）膽固醇的含量——有雙重作用：與磷脂結(jié)合，限制磷脂的運(yùn)動 將磷脂隔開，使其更易流動正常含量，防止烴鏈的凝集 防止在溫度降低時(shí)流動性突然降低 增加膜的穩(wěn)定性3）卵磷脂和鞘磷脂的比值：比值越高，流動性越強(qiáng)。四、 脂筏模型 膜各部分脂質(zhì)的分布不均一。 作用：在膜內(nèi)形成一個(gè)有效的平臺 在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等方面起作用。 細(xì)胞失去接觸抑制。三、 膜運(yùn)輸?shù)鞍啄み\(yùn)輸?shù)鞍祝杭?xì)胞中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)各種極性分子和離子如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及細(xì)胞代謝產(chǎn)物的膜蛋白稱膜運(yùn)輸?shù)鞍住Ｌ攸c(diǎn)：特異性 飽和現(xiàn)象 競爭性抑制舉例：紅細(xì)胞膜上葡萄糖（G）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（二）、通道蛋白介導(dǎo)的典型的通道蛋白——離子通道轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：Na+、K+等離子通道的特點(diǎn)：快速 高度的選擇性 非持續(xù)性開放 不需要消耗能量離子通道的類型 配體閘門通道——神經(jīng)遞質(zhì)、信號分子 電壓閘門通道——膜電位變化時(shí)開放五、 主動運(yùn)輸定義：消耗細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的能量，借助細(xì)胞膜上載體蛋白的幫助，將物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度運(yùn)輸?shù)姆绞健? 2）維持細(xì)胞內(nèi)高K＋低Na＋ 的離子梯度 3）間接效應(yīng)： ＋（核糖體合成蛋白 質(zhì)和糖酵解的必要條件） Ca2+ 泵（Ca2+ ATP酶）H+ATP酶六、協(xié)同運(yùn)輸協(xié)同運(yùn)輸：一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)一種溶質(zhì)分子時(shí)，同時(shí)或隨后伴隨轉(zhuǎn)運(yùn)另一種溶質(zhì)分子。 上皮細(xì)胞中載體蛋白在細(xì)胞膜上的分布是不對稱的。附著和游離核糖體的結(jié)構(gòu)和功能相同，不同在于合成蛋白質(zhì)的種類不同。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與核膜腔相通 以細(xì)胞核為中心向四周鋪展 在內(nèi)膜系統(tǒng)中占中心地位。b分為 粗面微粒體：來源于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 滑面微粒體：來源不易確定 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜 脂類 蛋白質(zhì)——比細(xì)胞膜中的含量高 包括 分子伴侶蛋白 酶類：葡萄糖6磷酸酶（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標(biāo)志酶） （四）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能178。 解毒作用：主要由肝細(xì)胞的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成。 機(jī)械支持（五）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與蛋白質(zhì)的合成。 高爾基體對蛋白質(zhì)進(jìn)行糖基化的生物學(xué)意義 使蛋白質(zhì)在成熟過程中能正確折疊、增強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。 膜蛋白的高度糖基化可以使溶酶體膜免受溶酶體內(nèi)蛋白酶的消化。蛋白質(zhì)：由核基因編碼 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成 合成后轉(zhuǎn)運(yùn)到過氧化物酶體膜脂：在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成 通過膜泡運(yùn)輸或磷脂交換蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)而來六、蛋白質(zhì)分選的四種基本類型 蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)：膜泡運(yùn)輸選擇性的門控轉(zhuǎn)運(yùn)：核孔復(fù)合體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)：與細(xì)胞骨架密切相關(guān)第十章 囊泡運(yùn)輸囊泡運(yùn)輸（vesicular transport）：囊泡以出芽方式從細(xì)胞的一種內(nèi)膜細(xì)胞器脫離后又與另一個(gè)內(nèi)膜細(xì)胞器發(fā)生融合，這個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為囊泡運(yùn)輸。三、 胞吞作用（endocytosis）大分子物質(zhì)（細(xì)菌、病毒、生物大分子顆粒）進(jìn)入細(xì)胞的一種方式需要消耗能量 分為 吞噬作用：固態(tài)物質(zhì)主要執(zhí)行清除任務(wù)巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、多形白細(xì)胞 胞飲作用：液體、溶質(zhì)大多數(shù)細(xì)胞中不斷進(jìn)行攝取大分子物質(zhì)的主要途徑主要由網(wǎng)格蛋白包被小泡完成 受體介導(dǎo)的胞吞作用1） 定義：有些大分子物質(zhì)如LDL，進(jìn)入細(xì)胞必須先與膜上特異性的受體識別并結(jié)合，然后通過胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的特異性的內(nèi)吞方式2） 過程（以LDL為例參見教材）3） 特點(diǎn)：138頁最后一段。有細(xì)胞“動力工廠”之稱一、形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成 形態(tài)：光鏡下——線狀、顆粒狀 數(shù)量分布：不同類型細(xì)胞線粒體的數(shù)量相差很大。3）基質(zhì)腔：內(nèi)膜包裹形成的 含均質(zhì)性的膠狀物， 主要成分——蛋白質(zhì)（酶）、脂類 線粒體DNA，線粒體RNA，線粒體核糖體（相對獨(dú)立的遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)）4）基粒（elementary particle）：線粒體內(nèi)膜內(nèi)表面上排列規(guī)則的球形小體，是將呼吸鏈電子傳遞過程中釋放的能量用于使ADP生成ATP的重要部位，它的化學(xué)本質(zhì)是ATP合酶分成3個(gè)部分 頭部——合成ATP的關(guān)鍵裝置柄部——調(diào)控質(zhì)子通過基部——嵌入內(nèi)膜，是質(zhì)子流向頭部的通道 化學(xué)組成： 蛋白質(zhì)： 占65%70%，含酶最多的細(xì)胞器（120種） 不同部位的標(biāo)志酶 內(nèi)膜——細(xì)胞色素氧化酶 外膜——單胺氧化酶 基質(zhì)——蘋果酸脫氫酶 膜間腔——腺苷酸激酶脂類： 占25%30% 特點(diǎn)：含豐富的心磷脂、少量的膽固醇DNA/RNA/核糖體:輔酶：如CoQ , FMN, FAD, NAD+維生素和無機(jī)離子：第二節(jié)、線粒體的半自主性 線粒體是動物細(xì)胞中除細(xì)胞核之外唯一含有遺傳物質(zhì)的細(xì)胞器，并且有自己的蛋白翻譯系統(tǒng)。 前體蛋白重新折疊（線粒體HSP70、60、10參與），水解酶將導(dǎo)肽裂解。 2）線粒體合成的蛋白質(zhì)只能滿足本身結(jié)構(gòu)和功能的極小一部分需求，它的遺傳系統(tǒng)的表達(dá)在很大程度上依賴于核遺傳系統(tǒng)。三、線粒體與氧化磷酸化 1 、細(xì)胞呼吸（細(xì)胞氧化）——在細(xì)胞內(nèi)特定的細(xì)胞器（主要是線粒體）內(nèi)，在O2的參與下，分解各種大分子物質(zhì)，產(chǎn)生CO2,同時(shí)分解代謝所釋放出的能量儲存于ATP中的過程細(xì)胞氧化的四個(gè)階段 糖酵解——細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 乙酰CoA的生成——線粒體基質(zhì) 三羧酸循環(huán)——線粒體基質(zhì) 氧化磷酸化——線粒體內(nèi)膜四、細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換：化學(xué)滲透假說 當(dāng)電子沿呼吸鏈傳遞時(shí)，所釋放的能量將質(zhì)子從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵至膜間隙，由于線粒體內(nèi)膜對離子是高度不通透的，從而使膜間隙的質(zhì)子濃度高于基質(zhì)，在內(nèi)膜的兩側(cè)形成pH梯度及電位梯度兩者共同構(gòu)成電化學(xué)梯度。 有極性 存在形式 單管——主要的形式 穩(wěn)定，低溫、鈣離子能使之解聚較穩(wěn)定 二聯(lián)管——分布在鞭毛、纖毛 三聯(lián)管——中心粒、鞭毛和纖毛的基體中二、微管結(jié)合蛋白（microtubuleassociated protein, MAP） 微管中的一些結(jié)合在微管表面，與微管共存并參與微管裝配的輔助蛋白， 包括：MAP2，tau、MAP4分布：神經(jīng)細(xì)胞 MAP2——胞體和樹突中tau——只存在于軸突中 神經(jīng)細(xì)胞、非神經(jīng)細(xì)胞——MAP4功能：調(diào)節(jié)微管的特異性，將微管連接到特異性細(xì)胞器上三、微管的組裝1微管組織中心（MTOC, microtubule organizing center）微管的聚合是從特異性的核心形成位點(diǎn)開始的，這些核心形成位點(diǎn)主要位于中心體和纖毛的基體中，稱為微管 正端——遠(yuǎn)離 MTOC負(fù)端——指向MTOC 作用：幫助微管的裝配過程中的成核作用所有微管組織中心都具有γ微管球蛋白γ微管球蛋白：可聚合成環(huán)狀復(fù)合體幫助α和β球蛋白聚合受細(xì)胞周期調(diào)控 影響微管組裝、去組裝的因素 GTP和微管蛋白濃度是調(diào)節(jié)微管組裝的主要物質(zhì) 壓力、溫度、酸堿度、離子濃度等 藥物：秋水仙堿和長春新堿可抑制微管的聚合紫杉醇可促進(jìn)和穩(wěn)定微管的組裝Nocodazole抑制微管的聚合四、微管的主要功能（一）、構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞的形態(tài)（二）、參與中心粒、纖毛和鞭毛的形成 中心粒：9組三聯(lián)管圍成的圓柱形小體 屬于“9+0” 存在與動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中 成對出現(xiàn)，相互垂直主要功能是與微管蛋白的合成和聚合有關(guān)；參與細(xì)胞分裂，存在ATP酶，為細(xì)胞運(yùn)動和染色體移動提供能量 纖毛和鞭毛 微管形成的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)，是能收縮的絲狀細(xì)胞附屬物 來源和結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)在于數(shù)量和長度 大多數(shù)屬于 “9+2”類型（三）、參與細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸 主要由微管馬達(dá)蛋白完成。 參與細(xì)胞的運(yùn)動 參與細(xì)胞分裂 大量極性不同、平行排列的微絲構(gòu)成收縮環(huán) 參與肌肉的收縮 肌肉收縮的結(jié)構(gòu)單位肌小節(jié)中的細(xì)肌絲中包含有肌動蛋白 參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸：與微管一道進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸 參與細(xì)