医学细胞生物学(1~6章复习大纲)电子书

《医学细胞生物学》


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（1~6章复习大纲）

一、 细胞生物学的主要研究内容
（主要了解历史）

第二节 细胞生物学发展简史



1) 荷兰人Z. Janssen 发明了第一台显微镜（10×) (跳蚤镜)

2) Robert Hooke
自制的显微镜（40~140×)
观察软木组织时，发现了许多蜂巢状的小室，并称之为 "cell" (细胞壁围成的空腔 )

3)荷兰人A.V. Leeuwenhoek
（1673 显微镜(500×) 1 μm
1674,观察到水生原生动
物(纤毛虫)、单细胞藻类、动物精子等活细胞,观察鲑鱼红细胞时描述了细胞核结构
活细胞发现者

二、细胞学说的创立阶段
1827年，Bear在蛙卵和几种无脊椎动物的卵中观察到了细胞核；
? 1831，R. Brown 植物表皮细胞的胞液中有球形结构，并首次命名为细胞核；
? 1839年，Purkinje提出原生质的概念

? 至此Cell 才有真正具有了细胞的含义
德国植物学家施莱登(Schleiden, 1838)
《关于植物的发生》

德国动物学家施旺(Schwann，1839)

整个动物和植物是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。
细胞学说 Cell theory
? 一切细胞从单细胞生物到多细胞高等动植物都是由细胞组成的；
? 细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位，




第二章 细胞生物学的研究技术和方法
（大致了解用途与和不同显微镜的差别，主要为实验应用）
一、细胞的显微结构观察

（一） 普通光学显微镜

1 普通光学显微镜


? 分辨率 是指能分辨出的相近两点的最小距离。肉眼：0.2 mm；光镜：0.2 μm；电镜：0.2 nm
（计算公式？）

2 相差显微镜(phase contrast microscopy)

3 暗视野显微镜术 (dark field microscopy)

4 荧光显微镜 ( fluorescence microscopy)

5 激光扫描共聚焦扫描显微镜

6 微分干涉显微镜 (differential interference microscopy，DIC)

二、细胞的亚微结构观察
? 亚微结构：细胞内小于0.2um的一些细微结构
? 超微结构：分子结构
（一） 电子显微镜技术
特点:
? 光源: 电子束 ；
? 电磁透镜聚焦;
? 镜筒中要求高真空;
? 用荧光屏或胶片记录。

分辨率与制样技术相关(切片厚度）
1 透射电子显微镜及制样技术

2 扫描电子显微镜
(Scanning electron microscope，SEM)


扫描电镜常规制样技术（了解）

② 负染色技术

③冰冻断裂和冷冻蚀刻技术

电子显微镜与光学显微镜的基本区别？


思 考 题
1．从光源、透镜和成像3方面比较电镜和光镜；
2．说明对不同细胞、细胞不同组分进行分级分离所用方法的基本原理；
3．举例说明电子显微技术与细胞分子生物学技术的结合在当代细胞生物学研究中的

应用


第四章 细胞的起源与其基本结构
（重点：细胞的一般特征、真核原核生物三方面的对比）
第一节 细胞的起源（略）

第二节 细胞的一般特征
? 一、细胞的基本共性（以下四个方面来记）
细胞膜
核酸：DNA、RNA
核糖体
分裂增殖：一份为二
最小、最简单的细胞：支原体

? 二、细胞的大小和形态

动植物细胞一般为20-30?m，成人一般6×1013 个细胞。
? 细胞的体积守恒定律:
一个生物体机体及器官的大小与细胞的大小无相关性，而与其细胞的数目成正比。
第三节 原核细胞和真核细胞

? 原核细胞
(prokaryotic cell，prokaryocyte)

? 真核细胞
(eukaryotic cell，eukaryocyte)

? 一、原核细胞及其结构（2012年考了拟核的名词解释）


? 二、真核细胞及其结构

（一）细胞核

（二）膜相结构和非膜相结构



作业：
? 名词解释；细胞器，膜相结构
? 试述原核细胞和真核细胞的主要区别。
原核细胞与真核细胞的比较

①形态结构差异：（书上表格）
真核细胞的核被膜把胞质和核质分开，形成完整的细胞核，使遗传物质DNA能稳定地贮存在
特定的环境中。

②生命活动差异：
原核细胞：DNA复制、RNA转录与蛋白质的合成可以同时连续进行
真核细胞：DNA复制、RNA转录在细胞核内进行，蛋白质合成在细胞质中进行。
③生殖活动差异：
原核细胞：无丝分裂
真核细胞：有丝分裂，减数分裂，细胞增殖具有明显的周期性。

第五章 细胞膜的分子结构和特性
（重点：细胞膜的组成、单位膜模型、液态镶嵌模型、细胞膜的特性
了解脂筏模型，）
第一节 膜的化学组成

一 膜 脂


（一）. 磷脂(Phospholipid)：

磷酸甘油酯
（Glycerol phospholipids）：
一个甘油骨架、两条脂肪酸链和一个磷酸化醇分子。

鞘磷脂（Sphingomyelin，SM）：
神经酰氨骨架、一个磷脂酰胆碱。
（二）. 胆固醇(Cholesterol)：
四个联合在一起的刚性甾环结构，极性头部紧靠磷脂分子的极性头部，加强膜稳定性。
**存在于真核动物细胞**
（三）. 糖脂（Glycolipid）：
含有一个（如半乳糖脑苷脂）或多个糖基的脂类（神经节苷脂）。

二、膜蛋白(Membrane protein)

? 分类：

膜整合蛋白（Integral protein）
膜外在蛋白（Peripheral protein）

? （一）、膜整合蛋白（integral protein）

? 跨膜蛋白：
疏水部分穿越脂双层的疏水区，而亲水的极性部分位于膜的内外两侧。

? 与脂类结合方式：
1）单次穿膜：以单条?-螺旋穿越膜脂质双层
2）多次穿膜：

以数条?-螺旋几次往返穿越脂质双层
3）非穿越性共价结合：与胞质侧单层脂质烃链共价结合
4）肽链与磷脂酰肌醇结合：糖蛋白C端通过一个寡糖链与膜的非胞质面脂质单层中的磷脂酰
肌醇共价结合。


2、 膜外在蛋白（Peripheral protein）

? 三、膜糖类

第二节 膜的分子结构
一、片层结构模型 ：球形分子附着在脂双层的两侧表面形成蛋白-磷脂-蛋白三层夹板式结构；

二、单位膜模型（书本介绍！！！！！！！）
? 电镜下观察到的两暗一明的结构，提出了各种生物膜的共性（1959）

三、流动镶嵌模型 (fluid mosaic model)：（书本介绍！！！！！！！）
脂双分子层构成生物膜的连续主体，既具有固体分子排列的有序性，又具有液体的
流动性，呈液晶态；球形蛋白质分子以各种形式与脂双分子层相结合（1972）

四、脂筏模型

? 脂筏（lipid raft）是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域（microdomain）。由于鞘磷脂具有
较长的饱和脂肪酸链，分子间的作用力较强，所以这些区域结构致密，介于无序液体与液晶之
间，称为有序液体（Liquid-ordered）。
? 脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系

? 存在于脂筏中的蛋白质
? 存在于脂筏之外，无序液相中的蛋白质
? 介入无序液相和脂筏之间的蛋白

第三节 膜的特性
? 一、膜的不对称性
（一）. 膜蛋白分布的不对称：
膜的内外两层在结构和功能上有很大差异，膜蛋白在细胞膜中有特
定的位置，在脂双层中的两个剖面分布是不对称的。

（二）膜脂分布的不对称






? 二、膜的流动性
（一）膜脂的流动性
①烃链的旋转异构运动
②伸缩运动和振荡运动
③旋转运动(Rotation)膜脂分子绕着膜平面垂直纵轴快速旋转运动。
④侧向扩散(Lateral diffusion)：同分子层内的脂类分子交换位置。
⑤翻转运动(Flip-flop)：
膜脂分子在脂双层之间转移（需由专一的酶帮助）。



（二）. 膜蛋白的运动性：
膜蛋白在膜脂中可进行侧向扩散和旋转扩散。
（三）、影响膜流动性因素：
1、脂肪酸链的长度及饱和状态（烃链越短或含有双键越多，膜的流动性就越大）。
2。胆固醇与磷脂的比值
位于磷脂分子之间的胆固醇可降低膜的流动性
3.卵磷脂与鞘磷脂的比值
卵磷脂所含的脂肪酸不饱和程度高
鞘磷脂所含脂肪酸的饱和程度高
4.膜蛋白



第六章 细胞表面及其特化
（这一章注意名词解释，第三节略过）
第一节 细胞外被与胞质溶胶


是细胞膜外表面覆盖的一层多糖物质，由构

成细胞膜的糖蛋白、糖脂等的糖链向外伸
展交织而成，又称糖萼(glycocalyx)，属于质膜的一部分。

膜下溶胶层：
位于质膜内侧，无结构的液体物质，含高浓度的蛋白，与微丝、微管蛋白直接或间
接相连，在结构和功能上可视为一个整体。
细胞表面（cell surface）：
由细胞膜（包括细胞外被）和膜下溶胶层构成，是包围在细胞质外层的一个复合结
构体系和多功能体系，是细胞与细胞、细胞与外环境相互作用并具有各种复杂功能的部位。广
义的细胞表面还包含细胞连接和细胞表面的特化结构(如鞭毛、纤毛、微绒毛)等。

第二节 细胞表面的特化结构
一、微绒毛
? 存在于动物细胞的游离面，细胞表面的细长指状突起
? 微绒毛中心为纵行排列的微丝
? 质膜下有微丝网称为终网

二、细胞内褶
? 由细胞表面向内凹陷形成，此区域物质运输活跃；
? 肾小管上皮细胞的基底面；眼睫状体上皮细胞基底面；唾液腺导管末端的细胞基底面

三、纤毛和鞭毛（后面有介绍，略看）
? 细胞表面向外伸出的突起，外部围以细胞膜，内部由微管组成

第三节 细胞间的连接
多细胞生物体内，相邻细胞之间相互连接的结构称为细胞连接（cell junction)

一、封闭连接
封闭连接(occluding junction)是由相邻上皮细胞之间的细胞膜形成点状融合构成一个封闭带，电
镜下紧密连接处的两个细胞紧紧相连，无间隙


紧密连接的功能
?形成渗漏屏障，起封闭作用，保证了机体内环境的相对稳定；
?隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；
?支持功能


黏着带与黏着斑

1）黏着带(adhesion belt) ：
位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续的带状结构
黏着带处细胞膜内侧有平行排列的微丝


2）粘着斑基本结构组成：
a)细胞内附着蛋白：将细胞骨架与连接蛋白相连 ；
b)跨膜连接糖蛋白：其胞内端与附着蛋白相连, 胞外端与相邻细胞的连接糖蛋白或胞外基质
相连


黏着斑

是细胞与细胞外基质之间的连接方式


黏着斑常见于成纤维
细胞和体外培养的细胞
桥粒和半桥粒

半桥粒（hemidesmosome）：
与桥粒形态类似,但结构、功能和化学组成不同：
①只在质膜内侧形成桥粒斑结构，另一侧为基膜；
②穿膜连接蛋白为整合蛋白而非钙粘蛋白；
③胞内附着蛋白为桥粒片蛋白样蛋白

三、通讯连接（包括间隙连接和化学突触）
通过两个连接子将相邻的细胞连接在一起

结构与成分：基本单位为连接子(connexon)，每个连接子有6个亚单位组成，相邻细胞膜的两个
连接子对接成一个间隙

连接单位


一、氨基聚糖和蛋白聚糖
? 氨基聚糖(GAG)：重复二糖单位聚合而成多糖。
二糖单位中一个为氨基己糖
(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)

? 重要的氨基聚糖：透明质酸、硫酸皮肤素、硫
酸软骨素、肝素、硫酸角质素

二、胶原和弹性蛋白
? 胶原
? 高度特化，占人体蛋白总量的30%，不溶于水；

? 由成纤维细胞、成骨细胞、成软骨细胞、神经组织的雪旺氏细胞以及各种上皮细胞合成和分
泌




? 弹性蛋白：高度疏水的非糖基化蛋白，
富含甘氨酸、脯氨酸，不含
羟赖氨酸，分子构象为无规
则卷曲



细胞外基质的作用
? (一)对细胞形态及细胞群的影响
? (二)对细胞迁移的促进作用
? (三)对细胞增殖分化的调节作用