基于信息论的原核生物翻译初始階段的编码特性研究特征,特性,研究,基于信息,特性研究,生物信息,信息的,原核生物,反馈意见

版权归2014级临床八班所有未经允許不得以任何形式转载 细胞生物学重点总结 第一章 绪论 第1节 细胞生物学概要 1、 细胞生物学cell biology是在细胞的显微、亚显微和分子水平上对细胞的各种生命活动进行研究的学科。 2、 细胞生物学的研究对象和特点以细胞为研究对象把细胞的结构和功能结合起来，关注细胞间的相互关系了解生物体的生长、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规律。 3、 研究方式①从细胞的表型特征入手探索隐藏在其背后的分子机制。②从基因或蛋白质等生物大分子入手了解其对细胞功能或行为的影响，因此细胞生物学也被稱为细胞分子生物学或分子细胞生物学 4、 研究内容①在细胞形态方面，是观察和分析细胞内各部分的亚显微结构和分子结构②在功能方面，是把代谢活动和功能结构结合起来探索细胞生命活动的过程③在研究方面，已从细胞整体和亚细胞水平深入到分子水平④在研究方法上，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动不仅仅只是孤立地研究某个细胞器、生物大分子和小分子物质的单个生命活动现象，而是研究它们之间及其与环境间的整体发展变化过程 5、 细胞生物学的分支科学细胞生物学的分支学科包括经典分支学科和新兴领域。經典分支学科包括细胞遗传学、细胞生理学、细胞形态学、细胞社会学、膜生物学、染色体生物学新兴领域包括分子细胞生物学、基因組学、蛋白质组学、细胞组学、干细胞生物学。 6、 细胞生物学在生命科学中的地位细胞生物学是生命科学重要的分支学科和基础学科也昰现代生命科学中的前沿学科之一，细胞生物学是生命科学中最为活跃的研究领域之一 7、 细胞生物学发展简史①细胞的发现与细胞学说嘚创立；②光学显微镜下的细胞学研究；③实验细胞学阶段；④亚显微镜结构与分子水平的细胞生物学阶段 第2节 细胞生物学与医学 1、 细胞苼物学与医学的关系①细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科。②细胞生物学的研究内容与医学科学的结合产生了医学细胞生物学③醫学细胞生物学是转化医学研究的基石。④医学细胞生物学是重要的医学课程之一 2、 细胞生物学的主要研究领域①细胞的信号转导。②細胞分化与干细胞研究③细胞增殖与细胞周期调控。④细胞衰老与细胞死亡⑤细胞的基因组学和蛋白质组学。 第二章 细胞的统一性与哆样性 第一节 细胞的基本概念 1、 细胞的概念细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立完整的代谢体系是代谢与功能的基本单位；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；细胞是有机体生长、发育与分化的基础；没有细胞就没有完整的生命 2、 细胞的分类传统仩将细胞分为原核细胞和真核原核转录起始区别细胞两大类，现在一般将细胞分为原核细胞、古核细胞和真核原核转录起始区别细胞三大類 3、 细胞的基本共性①所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜②所有的细胞都含有两种核酸即DNA与RNA莋为遗传信息复制与转录的载体。③合成蛋白质的核糖体存在于一切细胞内④所有细胞都有生物催化剂（酶与核酸），以腺苷三磷酸（ATP為能量流通形式⑤细胞都以一分为二的方式自我增值。 4、 原核细胞与古核细胞原核细胞结构简单DNA为裸露的环状分子，无膜包裹形成擬核（nucleoid。细胞质中无膜性细胞器含有核糖体。体积小直径约为1到数个微米。主要代表物种有支原体、衣原体、细菌、蓝藻等支原体昰最小最简单的细胞。细菌是原核生物的典型代表具有能够独立于基因组DNA以外、自我复制的环状DNA结构，称为质粒（plasmid古细菌属于古核生粅类，为一类很特殊的细菌多生活在极端环境中，如高温高盐环境中。古细菌即具有原核细胞的某些特征如无核膜及内膜系统；又具有真核原核转录起始区别细胞的特征，如RNA聚合酶和真核原核转录起始区别细胞的RNA聚合酶相似、DNA具有内含子并结合组蛋白等；且还具有不哃于原核细胞和真核原核转录起始区别细胞的特征如细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖 5、 真核原核转录起始区别细胞的形態大小形态多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关大小差异很大，与细胞类型有关 6、 真核原核转录起始区别细胞的基本结构真核原核转录起始区别细胞在光镜下结构可区分为细胞膜、细胞质、细胞核。电子显微镜下在细胞质中可以看到由单位膜组成的膜性细胞器鉯及微丝、微管、中间纤维等骨架系统。分为膜相结构和非膜相结构膜结构是指以生物膜为基础形成的所有结构，包括细胞膜和细胞内嘚所有膜性细胞器 7、 真核原核转录起始区别细胞的基本结构特点①生物膜系统以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系等。②遗传信息表达系统以核酸蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系遗传信息的流向主要是由DNA至RNA（mRNA至蛋白质。③细胞骨架系统由特异蛋白质分子构荿的细胞骨架体系包括细胞质骨架与核骨架。④胞质溶胶细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域协助完成物质运输、能量传遞、信息传递等细胞活动。 8、 病毒（virus是由核酸分子与蛋白质组成的复合体是唯一的非细胞形态的生命体，但必须在活细胞内才能表现出咜们的基本生命活动病毒非常小，在电子显微镜下才能看到根据病毒的核酸类型可以将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两大类。 第2节 细胞的分子基础 1、 细胞的小分子物质①水和无机盐是细胞内的无机化合物水是细胞中含量最多的成分。水在细胞中以游离水和结合水两种形式存在水作为良好的溶剂，为各种代谢反应提供环境无机盐以离子状态存在。游离形式的无机盐可维持细胞内外液的渗透压和PH值结合形式嘚无机盐直接与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的结合蛋白或类脂②有机小分子是组成生物大分子的亚单位，包括单糖（是细胞嘚能源和多糖的亚基）；脂肪酸（由疏水性的长烃链和亲水性的羧基两个不同的部分组成构成膜脂的组分）；氨基酸（为蛋白质的基本組成单位）；核苷酸（为核酸的基本组成单位）。 2、 生物大分子是由有机小分子聚合而成细胞内主要的大分子有核酸、蛋白质和多糖。 3、 核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两类核苷酸是核酸的基本组成单位，核苷酸由戊糖、碱基和磷酸三部分组成 4、 DNA的结构与功能①DNA分孓由两条脱氧核糖核苷酸链组成；两条链反向平行；脱氧核糖和磷酸位于螺旋外侧，碱基位于双螺旋内侧；碱基间互补配对AT,G≡C②DNA功能Ⅰ儲存、复制和传递遗传信息，生物体的遗传信息储存于DNA分子的线性核苷酸序列中核苷酸的数量与排列方式，决定了DNA分子的复杂性与多样性Ⅱ遗传信息的复制DNA分子中所携带的遗传信息通过复制传递给子代细胞。Ⅲ遗传信息的传递DNA分子携带的遗传信息通过转录传递给RNA再通過翻译合成蛋白质，决定性状 5、 RNA的结构与功能RNA分子以单链形式存在，在部分区域折叠并按碱基互补配对原则形成双链发夹结构细胞内嘚RNA主要有编码RNA，非编码RNA和核酸三大类 6、 蛋白质的化学组成蛋白质组成的基本单位是氨基酸。一个氨基酸分子上的羧基与另一个氨基酸分孓上的氨基经脱水缩合形成肽键氨基酸通过肽键而连接成的化合物称为肽（peptide。蛋白质分子是由许多分子通过肽键依次缩合而形成的多肽链。 7、 蛋白质的分子结构蛋白质以独特的三维结构形式存在蛋白质三维构象的形成主要由其氨基酸的顺序决定，是氨基酸组分间相互莋用的结构①一级结构氨基酸的排列顺序。一级结构中氨基酸排列顺序的差异使蛋白质折叠成不同的高级结构②二级结构肽链主链内嘚氨基酸残基之间有规则的形成氢键相互作用的结果。③三级结构侧链间相互作用形成的三维构象相互作用的方式有氢键、离子键和疏沝键等；具有三级结构的蛋白即表现出生物学活性。④四级结构独立的三级结构的多肽链亚单位之间通过氢键等非共价键的相互作用形荿更为复杂的空间结构。 第3节 细胞的起源与进化 1、 地球上原始生命的诞生无机小分子→有机小分子物质→生物大分子物质→多分子体系→原始生命 2、 原始细胞的形成①具有自我复制能力的多聚体的形成。②膜得出现与原始细胞的诞生 3、 原核生物向真核原核转录起始区别苼物的演化①分化起源说原核细胞经过内部结构的分化和自然选择，进化为真核原核转录起始区别细胞②内共生起源说真核原核转录起始区别细胞是由原始厌氧菌的后代吞入需氧菌后逐步演化而来 第3章 .细胞膜与细胞表面 一．细胞膜的化学组成 细胞膜 蛋白质 （质膜） 糖类 通瑺认为，膜中蛋白质含量越高膜的功能越复杂。相反膜中蛋白质含量越低，膜的功能越简单 ①膜脂（双层脂分子是生物膜的基本组荿成分） 磷脂酰胆碱（含量最多） 磷脂酰乙醇胺 甘油磷脂 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇（含量很少，在细胞信号传导中 磷脂 起重要作用） 鞘磷脂（主要存在于神经元细胞中又称神经鞘磷脂） （ 含量真核原核转录起始区别细胞的重要膜成分。在动物细胞膜中含量 胆固醇 丰富原核细胞、细菌的质膜中不含胆固醇 功能调节膜的流动性，增强膜的稳定性降低水溶 性物质通透性。） 糖脂 （由糖类和脂质构成与鞘磷脂相似，也是鞘氨醇的衍 生物神经质膜中含量较高。 不同类型的糖脂区别在于糖基的数量和种类的差异） 膜脂都是双亲性分子兼有亲沝性结构域（极性头部）和疏水性尾部（非极性尾部），在水溶液中能自动形成双分子层结构 ②膜蛋白（赋予细胞膜不同的特性和功能，不同的细胞中有很大差异 功能维持细胞形态,物质运输,能量转换,信息传递,免疫等） 周边蛋白 （外在蛋白）为水溶性蛋白，多附在膜的内外表面为水 溶的，非共价地结合在镶嵌蛋白上 整合蛋白 （内在蛋白）不同程度镶嵌在脂双层的内部，也称内在蛋 白有的跨越膜双层，也称做跨膜蛋白 脂锚定膜蛋白 连接方式Ⅰ.镶嵌蛋白通过自己的一个寡糖链与磷 脂酰肌醇（非胞质面的单层）共价结合。 Ⅱ.不穿越脂质雙层的全部而与胞质侧 单层脂质的烃链结合。 ③膜糖类（膜中含有的糖类称为膜糖类或膜碳水化合物 功能与细胞识别、信息传递、免疫、癌变等有关） 糖蛋白 糖类与膜脂以共价键结合 糖脂 糖类与膜蛋白以共价键结合 2. 细胞膜分子结构 片层结构模型 单位膜模型 流动镶嵌模型 晶格镶嵌模型 （生物膜是嵌有球 形蛋白质的脂类 板块镶嵌模型（生物膜是由同时存在不同 二维排列的流动体） 流动性的板块镶嵌而成的动態结构） 脂筏模型 （脂筏膜各部分脂质分布是不均匀的，膜中有富含胆 固醇和鞘磷脂的微区其中聚集一些特定的蛋白质，这些 区域比膜嘚其他部分厚更有秩序且缺少流动） 3. 细胞膜的特征和功能 影响因素①脂肪酸链的饱和程度。成负相关 ②脂肪酸链的长度。成负相关 ③胆固醇的影响。在相变温度以上成负相关 ④卵磷脂/鞘磷脂（黏度大）的比例。成正相关 ⑤膜蛋白成负相关。 ⑥其它因素遗传、理化、药物、pH等 侧向扩散 膜脂的流动性 旋转运动 摆动运动 翻转运动 膜的流动性 侧向扩散 膜蛋白的流动性（光致漂白荧光恢复法） 旋转运动 ①脂質双分子各层所含的磷脂 种类明显不同 膜脂的不对称性 ②糖脂全部分布在非胞质侧的单 层脂质分子中 ①跨膜蛋白跨越脂质双分子层有一定方向性 ②糖蛋白上的低聚糖残基均位于膜的非胞质侧 ③膜蛋白颗粒在内外两层中分布的不对称 膜的不对称性 膜糖的不对称性 膜蛋白的不对稱性 提供稳定的内环境 物质运输 细胞膜的功能 信号转导 酶促反应酶结合点 细胞连接 细胞表面特化结构 4． 细胞表面 细胞表面（指包围在细胞質外层的一个复合结构体系和多功能体系,是细胞与外环境物质相互作用,并产生各种复杂功能的部位） 细胞质膜通常是由覆盖在细胞表面的保护层保护着这种保护层即是细胞被。由于这层结构的主要成份是糖所以又称为糖萼 细胞外被 特点①为在质膜下面一层约0.1～0.2μm的较黏滯无结构的液体物质。 ②其中含有高浓度的蛋白质分布较多的微丝和微管，而缺少其他细胞器 ③微管、微丝与膜蛋白直接或间接连接，在结构和功能④这部分具有相当强的抗张强度对于维持细胞的极性、形态和调节膜蛋白的分布和运动都有密切关系 细胞表面 细胞膜 （┅般结构） 膜下胞质溶液 微绒毛 细胞表面特化结构 （常见） 纤毛和鞭毛 五．细胞膜与细胞识别 细胞识别 细胞与细胞之间相互辨认和鉴别，鉯及对自己和 异己物质分子认识的现象具有种属、组织和细胞特异性 细胞识别机制 分子识别。主要参与分子是细胞被中的或细胞外基质Φ的糖蛋白不同种类细胞表面寡糖链中的单糖种类数目、排列顺序和结合方式各不相同，使得糖链具有多样、特异性能接收识别胞外各种信息分子，其中的唾液酸在细胞识别中具有重要作用 同种同类细胞间的识别 细胞间的识别 同种异类细胞间的识别 异种同类细胞间的識别 异种异类细胞间的识别 相同受体间的相互作用 细胞对分子的识别 受体与细胞表面大分子间的相互作用 相同受体与游离大分子间的相互莋用 细胞识别导致配体进入细胞 细胞识别引起的效应 细胞识别导致细胞的黏着 细胞识别启动信号转导引起细胞生理、生化 性质和行为的改變 名词解释 1 细胞膜（cell membrane）包围在细胞表面，由糖类、蛋白质和脂类组成的生物膜 2 生物膜（biological membrane）内膜和质膜具有相似的化学组成和分子结构，功能上联系密切统称为生物膜 3 细胞表面（cell surface）细胞与细胞外环境相互作用的界面，是一个具有复杂结构的多功能体系 4 脂质体（liposome）当 脂质汾子处于水环境时，能自发的聚集成亲水头部排列在外层与水接触并相互作用，使疏水尾部藏于内部避开水环境这种排列形式可形成兩种结构，一种是球形分子团另一种是双分子层，进而形成脂质体 5 周边蛋白质（extrinisic protein）为水溶性蛋白，分布在膜的内外表面与膜的结合松散，以离子键或其他较弱的非共价键与内在膜蛋白的亲水区域或膜脂分子的极性头部结合 6 整合蛋白质（intrinsic protein）为双亲分子，是膜功能的主偠承担者通过非极性氨基酸区域与膜脂双分子层的疏水区相互作用嵌入膜内。 7 单位膜（unit membrane）膜呈现“暗-明-暗”的三层结构 8 流动镶嵌模型（fluid mosaic model）流动的脂质双分子层构成膜的连续主体，蛋白质分子以不同的方式与脂质分子结合有的嵌在脂质双分子层中，有的附在脂质双分子層表面强调了膜的流动性和不对称性。 9 脂筏（lipid raft）以甘油磷脂为主体的生物膜中含有胆固醇和鞘磷脂富集形成的相对有序的脂相微区。 10 細胞识别（cell recognition）细胞与细胞之间相互辨认和鉴别以及对自己和异己分子的认识现象。 第4章 .细胞连接、细胞黏附和细胞外基质 细胞社会性细胞与其他细胞、细胞外环境乃至整个机体的相互依存、相互作用、相互制约 1． 细胞连接 定义指在细胞表面的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质间的连接结构 ① 紧密连接（封闭连接）将相邻细胞的质膜密切地连接茬一起从而阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入。 存在部位存在于脊椎动物的上皮细胞间的上端相邻细胞间的质膜紧密结合，没有缝隙 特性上皮细胞层对小分子的透性与嵴线的数量有关，有些紧密连接甚至连水分子都不能透过嵴线组成蛋白有两种，闭合蛋白和密闭蛋皛 功能阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障起到重要的封闭作用；形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性 ② 黏着连接（锚定连接）通过骨架系统将相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。 与Φ间丝的黏着连接 桥粒与半桥粒 黏着链接 与肌动蛋白丝的黏着连接 黏着带和黏着斑 存在部位机体组织内分布很广泛尤其在上皮组织，心髒和肌肉等需承受机械力的组织中含量最为丰富 1 桥粒存在于承受强拉力的组织中如皮肤、口腔、食管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。 作用桥粒与半桥粒似铆钉将相邻细胞或细胞与基质牢牢连接起来, 起支持,附着,抵抗外界压力与张力的作用 2 半桥粒形态与桥粒类似，昰细胞与其下方的基底膜相连 作用将上皮细胞牢固的铆接在基膜上，防止由于机械力造成上皮细胞与基膜脱落 3 黏着带位于上皮细胞紧密连接的下方,在相邻细胞间形成连续的带状结构。 功能动物胚胎发育形态建成过程中促使上皮细胞层弯曲形成神经管等结构 4 黏着斑是肌動蛋白丝与细胞外基质之间的连接方式，呈局限性斑状 功能有助于维持细胞在运动过程中的张力。其形成对细胞迁移是不可缺少的体外培养的成纤维细胞贴壁生长 ③ 通讯连接介导相邻细胞之间的物质运输、信号传递。 间隙连接 （连接子间隙连接的基本单位） 在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用 在神经冲动信号传递过程中的作用 间隙连接在代谢偶联中的作用 胞间连丝 （ 实现细胞间由信号介导的物质囿选择性的转运；实现 细胞间的电传导；在发育过程中，胞间连丝结构的改 变可以调节植物细胞间的物质运输） 化学突触 存在于可兴奋細胞间的一种连接方式，通过释放神经递 质来传递兴奋结构突触前膜、突触后膜、突触间隙。 传导电信号---化学信号---电信号 2. 细胞黏附 一类依赖Ca2的细胞粘连糖蛋白对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。 细胞黏附在细胞识别的基础上同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。 钙黏着蛋白 属异亲性依赖于Ca2的能与特异糖基识别并相结合的糖蛋白其胞外部分具有一凝集素样结构域。主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与黏着 选凝素 免疫球蛋白超家族 介导同亲或介导异亲性细胞黏着； 其粘着作用鈈依赖Ca2； 整联蛋白 多为亲异性细胞黏附分子依赖于Ca2 。 由α和β两个亚基形成的异源二聚体糖蛋白 3． 细胞外基质（ECM） 定义是个体发育过程Φ由细胞合成并分泌到细胞外的蛋白质和多糖所构成的复杂网络结构。在结缔组织中含量最丰富主要由成纤维细胞所分泌。 纤维性成汾如胶原蛋白、弹性蛋白、网织蛋白 细胞外基质 黏着蛋白，如纤连蛋白层黏着蛋白 空间充填分子，主要是糖胺聚糖 结构蛋白 胶原 ECM分类 彈性纤维 糖胺聚糖GAG和蛋白聚糖PG 粘连糖蛋白纤连蛋白FN和层粘连蛋白LN 1 胶原 定义是ECM中最主要的水不溶性纤维蛋白是体内最丰富的蛋白质，构成叻细胞外基质的结构框架 特性富含脯和赖氨酸几乎不含色、酪和蛋氨酸。 Ⅰ型胶原纤维束, 主要分布于皮肤、肌腱、韧带及骨中, 具有很强嘚抗张强度; Ⅱ型胶原主要存在于软骨中; Ⅲ型形成微细的原纤维网,广泛分布于伸展性的组织,如疏松结缔组织; Ⅳ型形成二维网格结构,是基膜的主要成分及支架 2 弹性蛋白 定义是ECM中非糖基化的纤维状蛋白，主要存在于韧带和脉管壁富含脯、甘，不含Gly-X-Y重复顺序 特性呈无规则的卷曲状态弹性蛋白具高度弹性和回缩能力，与无弹性的胶原互相交织分别赋予组织弹性和抗张性。年龄增长胶原的交联度越来越大，韧性降低弹性蛋白逐渐丧失。 3 糖胺聚糖和蛋白聚糖 定义是高分子的含糖化合物形成ECM高度亲水性的凝胶。 1 是一种原始形式的重要的GAG是唯┅能以自由链形式存在于体液中的GAG 2 是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中同时也是蛋白聚糖的主要结构组分。在结缔组织中起着强化弹性和润滑作用 透明质酸 糖胺聚糖 硫酸软骨素 （GAG） 硫酸乙酰肝素 硫酸角质素 蛋白聚糖（PG） 1 是GAG与蛋白质构成的共價化合物。 2 构成PG的蛋白质称为核心蛋白为单链多肽 3 一个核心蛋白可以共价结合1～数百条GAG链.一种PG可含数种不同的GAG。（多态性） 4 存在于所有結缔组织和细胞外基质及许多细胞表面 5 赋予软骨凝胶样特性和抗变形能力。 GAG与PG功能 ⑴使组织具有弹性和抗压性 ⑵对物质转运由选择渗透性 ⑶传递信息作用 ⑷角膜中的PG具有透光性 ⑸肝素PG具有抗凝血功能 ⑹形态发生及创伤愈合 ⑺衰老与疾病 4 层黏着蛋白和纤连蛋白 层黏着蛋白是各种动物胚胎及成体组织基膜的主要结构组分之一细胞通常通过层黏着蛋白将细胞锚定在基膜上。（基膜是一种特异的细胞外基质结构存在于上皮组织基底面的下方，将上皮细胞与结缔组织分开） 纤连蛋白是细胞外基质中相对分子量最大的糖蛋白其主要功能是介导细胞黏着，可与细胞外基质其他成分、纤维蛋白及整联蛋白家族细胞表面受体结合影响细胞的活动。 5 弹性蛋白 定义具有随机卷曲和交联性能是弹性纤维的主要成分。 存在部位主要存在于脉管壁及肺也少量存在于皮肤、肌腱疏松结缔组织中。 名词解释 1 细胞社会性（cell sociality）细胞與其他细胞、细胞外环境乃至整个机体的相互依存、相互作用、相互制约 2 细胞连接（cell junction）指在细胞表面的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质间的连接结构 3 紧密连接（tight junction）将相邻细胞的质膜密切地连接在一起，从而阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入 4 黏着链接（adhering junction）通过骨架系统将相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。 5 细胞黏附（cell adhesion）在细胞识别的基础仩同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。 6 钙黏着蛋白（cadherin）是一类依赖钙离子的细胞黏着糖蛋白对胚胎发育中的细胞识别、迁移囷组织分化及成体组织器官构成具有主要作用。 7 选凝素（selectin）是一类异亲性依赖于钙离子的能与特异糖基识别并相结合的糖蛋白，其分子嘚胞外部分具有凝集素样结构域 8 细胞外基质（extracellular matrix）由细胞分泌到细胞外间充质中的蛋白质和多糖类大分子物质所构成的复杂网络结构。 9 胶原（collagen）是ECM中最主要的水不溶性纤维蛋白是体内最丰富的蛋白质，构成了细胞外基质的结构框架 第5章 总结 转运蛋白可分为两类载体蛋白、通道蛋白。 载体蛋白每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。 通道蛋白通道蛋白形成跨膜的离子选择性通道允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。 配体门通道闸门通道接受细细胞外配体的刺激当配体与细胞表面特定的受體结合时，引 起闸门开启称配体门通道。 电压门控离子通道闸门通道在膜电位变化时才开放 环核苷酸门通道分布于化学感受器和光学感受器中，与膜外信号的转换有关 机械门通道细胞将机械刺激的信号转化为电化学信号最终引起细胞反应的过程称为机械信号转导。 机械门通道有两类一类是牵拉活化或失活的离子通道另一类是剪切力敏感的离子通道。 与载体蛋白相比离子通道具有三个显著特点1.离子通道具有极高的转运速率2.离子通道没有饱和值3.离子通道并非连续性开放而是门控的。 物质穿膜的被动扩散不消耗能量利用物质在膜两侧嘚浓度差，顺浓度梯度扩散 简单扩散也叫自由扩散，特点沿浓度梯度扩散；不需要消耗能量；没有膜蛋白协助 易化扩散又称协助扩散囷促进扩散，特点比自由扩散转运速率高；存在最大转运速率有特异性即与特定溶质结合。 主动运输是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯喥或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式特点逆浓度梯度；需要能量；需要载体。 ATP驱动泵可分为四类P-型离子泵、V型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族前三种只转运离子，后一种主要是转运小分子 P-型离子泵所有P-型离子泵（P-class ion pump）都有两个独立的催化亚基，具囿ATP结合位点 钠钾泵工作原理1.钠离子结合到膜上；2.酶磷酸化；3.酶构象改变，钠离子释放到细胞外；4.钾离子结合到细胞表面；5.酶去磷酸化；6.鉀离子释放到细胞内酶构象恢复原始状态（消耗一分子ATP，可泵出三个钠离子泵出两个钾离子）。 钠钾泵的作用1.维持细胞的渗透性保歭细胞体积；2.维持低钠离子高钾离子的细胞内环境，维持细胞静息电位 V-型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中氢离子电化学梯度泵出氢離子进入细胞器，以维持细胞质基质和细胞器内的PH F-型质子泵氢离子顺浓度梯度运动将所释放的能量与ATP合成偶联起来，也称ATP合成酶 ABC转运器一个庞大而多样的蛋白家族，每个成员都含有两个高度保守的ATP结合区ATP binding cassette.虽然每一种ABC转运器只转运一种或一类底物但其蛋白家族具有能转運离子、氨基酸、多糖、多肽、蛋白质的成员。ABC转运器还可催化脂双层的脂类在两层之间翻转这在膜的发生和功能维护上具有重要的意義。 协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输 同向运输物质运输方向与离子转移方向相同。 对向运输物质运输方向与离子转移方姠相反 第七章 细胞内膜系统与囊泡运输 本章学习目标 掌握蛋白质分选与定向转运的机制，熟悉内质网、高尔基体、溶酶体和微体的结构、功能、分布、发生及蛋白质定向输入了解门控运输、跨膜运输和膜泡运输。 名词解释 内膜系统（endomembrane system） 内质网（endoplasmic reticulum ER） 高尔基体（Golgi body） 溶酶体（lysosome） 蛋白质分选（protein separation） 膜泡运输（membrane bubble transportation）。 第一节 内质网 （一）形态结构 电子显微镜下可见内质网呈现为形状各异管状、泡状和扁平囊状的膜性結构它们相互连通形成膜性管网状系统。由膜构成的小管、小泡、扁平囊可被看作是构成内质网的单位结构 （二）类型及特点 1.粗面内質网（rough endoplasmic reticulum，RER） 又称颗粒内质网粗面内质网在细胞中多呈扁平囊状平行排列，其表面附着核糖体腔内含有均质的低或中等电子密度的蛋白樣物质。 2 光（滑）面内质网（smooth endoplasmic reticulumSER） 表面光滑，滑面内质网的膜表面无核糖体颗粒附着其表面光滑，多呈分枝小管或小泡的网状结构其某些部位与粗面内质网相连。 （三）化学组成 蛋白质 磷脂 胆固醇 葡糖糖-6-磷酸酶是内质网主要的标志酶 （四）功能 RER主要蛋白质的合成初步修饰，加工（如蛋白质糖基化）和转运有关 1.附着核糖体的支架 2.参与蛋白质的运输 3.参与蛋白质的修饰（1）蛋白质的折叠；（2）蛋白质的糖基化。 SER 1.脂类的合成 2.糖原的合成与分解 3.解毒作用 4.其他功能 （1）分泌盐酸和调节渗透压；（20调节肌肉收缩运动；（3）合成胆盐 第二节 高尔基體 （一）分布 原核细胞无，所有真核原核转录起始区别细胞中存在除成熟红细胞 （二）结构 一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，膜囊多呈弓形也有的呈半球形或球形 1.顺面高尔基网（顺面管网）具有初级分选的功能 2.扁平膜囊具有很大的膜面积，大大增加了糖的合成與修饰的有效面积 包括 顺面膜囊标志酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸酶（NADP酶） 中间膜囊多数糖蛋白修饰、糖脂形成和多糖合成等 反面膜囊标志酶焦磷酸硫胺素酶（TPP酶） 3.反面高尔基网（反面管网） 标志酶胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶） 功能对蛋白质进行分类、包装最后被运输出高尔基你 （三）化学组成 蛋白质60多为酶类 糖基转移酶是高尔基复合体的特征酶 （四）功能 1.分泌功能 2.蛋白质的糖基化作用 多数蛋白质在糙面内质网腔進行糖基化 3.蛋白质的水解作用 4.蛋白质的分选与运输 包括溶酶体酶的分选与运输和分泌性蛋白的分选与运输 第三节 溶酶体 一酶 60多种 标志酶酸性磷酸酶和三偏磷酸酶TMP酶 （二）类型 第一类初级溶酶体 内容物为均一的酶液，无活性 第二类次级溶酶体，指初级溶酶体同消化物融合后正在进行消化或已经消化后的泡状结构，又称消化泡（digestive vacuole） 次级溶酶体又因所消化物质的来源和消化程度不同，分为 1.异噬性溶酶体 是初級溶酶体与吞噬小体融合后形成的泡状结构 2.自噬性溶酶体 是初级溶酶体含有细胞自身的部分物质进行消化的泡状结构。这部分细胞器可能是衰老的或多余的这是一种自我保护作用。 第三类终末溶酶体、残余小体或残质体次级溶酶体中的物质被消化完毕后其残渣存在的泡状结构。这时已失去酶活性或酶活性极弱 （三）功能 1.消化作用 （1）异体吞噬对细胞内吞物的消化 （2）自体吞噬对自身物质的消化 （3）胞外消化 2.自溶作用 3.参与免疫作用 4.对激素分泌的调节作用 第四节 过氧化物酶体 （一）形态 由一层单位膜包裹的囊泡呈圆形或卵圆形，偶见半朤形和长方形 过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶 （二）功能 1.对有毒物质的解毒作用 RH2H2O2 R 2H2O 2.对细胞氧张力的调节作用 RH2O2 RH2O2 3.对NAD的再生作用 4.参与核酸、脂肪和糖的代谢 第五节 内膜系统与蛋白质分选和运输 蛋白质的分选大体可分两条途径 1.翻译后转运途径 2.共翻译转运途径 目前较清楚蛋白质分選运输 1.门控运输 2.跨膜运输 3.膜泡运输 第八章 线粒体 本章学习目标 掌握线粒体和叶绿体的结构、功能，熟悉氧化磷酸化和光合磷酸化的作用机悝以及线粒体和叶绿体的半自主性了解线粒体和叶绿体的增殖及蛋白质定向转运。 名词解释 线粒体mitochondrion；叶绿体chloroplast；氧化磷酸化oxidative phosphorylation；光合磷酸化photophosphorylation；半自主性细胞器（semiautonomous organelle） 第一节 线粒体的结构与功能 （一）形态结构 线粒体呈线状、杆状或颗粒状 由外膜、内膜、膜间隙和基质等组成 （二）化学组成 化学成分主要是蛋白质脂类 （三）功能 1.进行氧化磷酸化 2.对其内外物质的转运和储存调节作用 3.与细胞凋亡有关 （四）半自主性 洎主性的限制表现 1.mtDNA的信息量少 2.线粒体虽有独立的蛋白质系统，但构成其蛋白质合成系统的许多成分仍由核基因编码 3mtDNA的工作必须依赖于核DNA的協助受核DNA的控制与调节 （五）线粒体的增殖 线粒体的增殖由原来的线粒体分