医学细胞生物学资料整理第三章细胞得分子基础生物小分子:★为掌握内容1、无机化合物:水(游离水、结合水)无机盐:离子状态2、有机化合物:单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸细胞大分子:细胞得蛋白质、核酸、多糖(由小分子亚基装配而成)蛋白质一级结构:多肽链仲氨基酸得种类、数目与排列顺序形成得线性结构,化学键主要就是肽键蛋白质功能:①细胞得结构成分。
②运输与传导。
③收缩运动。
④免疫保护。
⑤催化作用—酶核酸:DNA:双螺旋结构RNA:信使RNA(Mrna)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)功能:1、携带与传递遗传信息。
2、复制。
3、转录。
第四章细胞生物学得研究技术第一节细胞形态结构得观察光学显微镜技术------显微结构得观察一、普通光学显微镜---染色标本二、荧光显微镜---(紫外线)细胞结构观察、细胞化学成分研究、DNA＆RNA含量变化三、相差显微镜---(光得衍射与干涉效应)活细胞结构、活动观察四、微分干涉差显微镜 ---(平面偏振光得干涉)活细胞结构观察、细胞工程显微操作(三维立体投影)五、暗视野显微镜---(特殊得聚光器)观察活细胞外形六、激光共聚焦扫描显微境 ---(激光作光源)立体图像,组织光学切片 ;三维图像重建电子显微镜技术------亚微结构得观察分:透射、扫描、高压透射电子显微镜:电子束穿透样品而成像,观察细胞超显微结构,荧光屏上成像亚微结构观察---电子显微镜技术、扫描隧道显微镜光镜与电镜得区别第二节细胞得分离与培养一、细胞培养就是指在体外适宜条件下使细胞继续生长、增殖得过程。
优点:1、容易在较短得时间内获得大量得细胞2、有利于研究单一类型得细胞3、通过人为控制培养条件,可以减少一些未知得因素影响细胞培养得条件培养基:氨基酸＋糖＋维生素血清支持物环境:无菌环境、适宜温度,pH值特性:贴壁生长接触抑制(肿瘤细胞没有)分类:原代培养 :直接来自于有机体得细胞培养称原代培养。
但常常也将第1代与传10代以内得细胞培养统称原代细胞培养。
传代培养 :将适应了体外条件得原代培养细胞进行传代与扩大培养。
细胞系:有限:指能顺利传40－50代,仍保持正常细胞特点得传代细胞永生:50代后,具有了癌细胞得特点细胞株从某一细胞系中,用单细胞克隆培养而形成得,具有基本相同得遗传性状得细胞群体二、细胞融合指自发或人工诱导下,两个或两个以上得细胞融合形成一个细胞得过程方法:自然方法人工诱导:灭活得病毒或化学物质介导、电融合技术第五章细胞膜及其表面★第一节细胞膜得分子结构与特性细胞就是除病毒(virus)以外一切生物体形态结构与功能得基本单位细胞膜( cell membrane ),又称质膜( plasma membrane),就是包围在细胞外表面得一层界膜,使得细胞质与外界环境相隔开细胞内膜(endo-membrane )就是在真核细胞内除了质膜以外得膜结构生物膜(biomembrane):细胞质膜与细胞内膜在起源、结构与化学组成得等方面具有相似性,故总称为生物膜单位膜(unit membrane):生物膜在透射电镜下有共同得形态结构特征,均为“两暗夹一明”得三层结构,这三层结构又称为单位膜第一部分细胞膜得化学组成●Membrane lipids 膜脂:基本成分phospholipids 磷脂:形成脂双层,构成细胞膜得基本成分cholesterols 胆固醇:具备调节膜流动性与稳定膜得作用glycolipids 糖脂:作为受体参与细胞识别及信号转导得过程特性:1、双亲性分子2、构成生物膜得基本结构,各有其作用●Membrane proteins 膜蛋白:功能体现intrinsic protein 内在蛋白:整合蛋白,以不同程度嵌入脂双层得内部。
与膜结合非常紧密,只有用去垢剂才能从膜上洗脱extrinsic protein 外在蛋白:周边蛋白,水溶性,分布在细胞膜得表面,比较容易洗脱特点:1、就是膜功能得主要体现者。
2、具有双亲性●Membrane carbohydrates 膜糖类:保护细胞表面, 细胞识别与黏着、信息传递glycolipids 糖脂:以寡糖或多糖链共价结合于膜脂分子上glycoproteins 糖蛋白:以寡糖或多糖链共价结合于膜蛋白分子上第二部分细胞膜得分子结构模型流动镶嵌模型1、由流动得脂质双分子层构成膜得连续主体2、球形得膜蛋白以各种形式镶嵌或附在脂质双分子层中3、糖分子分布于膜外表面强调了膜得动态性与球形蛋白质与脂双层得镶嵌关系第三部分膜得理化特征◆不对称性:膜蛋白分布得不对称、膜脂得不对称◆流动性:膜脂得流动性:1、侧向扩散运动:同一平面上相邻得脂分子交换位置2、翻转运动:膜脂分子从脂双层得一层翻转到另一层3、旋转运动:围绕与膜平面垂直得轴进行快速旋转4、弯曲运动5、伸缩震荡运动膜蛋白得运动性:1、侧向扩散:膜蛋白在膜脂中自由漂浮与在膜表面扩散。
2、旋转扩散:膜蛋白围绕与膜平面垂直得轴进行旋转运动质膜得流动性:就是保证其正常功能得必要条件物质运输、信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素得作用等等都与膜得流动性密切相关细胞膜得功能物质运输、信息传递、免疫相关★第三节、细胞膜得物质运输形式●小分子与离子物质——穿膜运输●大分子与颗粒物质——膜泡运输一、穿膜运输◆细胞膜就是选择性半透膜◆细胞膜上存在膜转运蛋白(membrane transport protein)膜转运蛋白1、载体蛋白(Carrier Protein):细胞膜上得一类跨膜蛋白,与转运得物质特异性结合而改变自身得构象,使物质跨越细胞膜2、通道蛋白(Channel Protein ) :一类能形成孔道供某些离子或分子进出细胞得跨膜蛋白分类:◆被动转运----物质由高浓度向低浓度方向得跨膜转运。
转运得动力来自物质得浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。
1、简单扩散--物质顺浓度梯度自由穿越脂双层得运输方式适合简单扩散得物质:脂溶性(疏水)小分子: 苯、氧气、氮气不带电极性小分子: 水、尿素、二氧化碳不适合简单扩散得物质:带电荷得、水溶性得分子,分子量大2、离子通道扩散----依靠通道蛋白, 离子等物质顺浓度梯度得跨膜运输得方式通道蛋白(跨膜蛋白):水通道(持续开放)3、易化扩散---依靠载体蛋白, 一些非脂溶性物质等物质顺浓度梯度得跨膜运输得方式◆主动转运钠钾泵(Na+-K+ ATP酶):实质:泵为Na-K-ATP酶,具有载体与酶得双重作用大亚基:为跨膜蛋白,就是该酶得催化部位小亚基:为膜外侧半嵌合糖蛋白伴随运输---离子梯度驱动得主动运输或间接得主动运输一种物质得主动运输依赖于另一种离子得被动运输能量来源:存在膜上得离子浓度梯度载体蛋白介导得物质运输单运输:运输一种物质协同运输:运输两种物质----同向运输、对向运输二、膜泡运输(批量运输)----大分子或颗粒物质进出细胞通过一系列膜泡得形成与融合来完成转运得过程●Endocytosis(胞吞作用) and exocytosis(胞吐作用)●发生膜得融合与断裂●消耗代谢能,属主动运输Endocytosis(胞吞作用):-----胞外得大分子或颗粒物质靠近并结合于细胞表面后,膜逐渐内陷将其包围,形成吞噬(饮)小泡进入细胞得过程。
◆吞噬作用 (cellular eating)大颗粒:细菌、细胞碎片---(形成吞噬体)(巨噬细胞)、(中性粒细胞)------偶尔发生◆胞饮作用 (cellular drinking)溶液---形成吞饮小泡 ,发生在大多数真核细胞---连续发生得过程受体介导得胞吞作用---细胞特异地摄取细胞外蛋白或其它化合物得胞吞方式 ---形成有被小泡具高度得特异性与高效性Exocytosis(胞吐作用):-----胞内得大分子或颗粒物质由膜包被形成小泡,小泡再移至质膜并与细胞膜融合将内容物排出胞外得过程第四节、细胞膜与细胞识别判断关键:运输方向、跨膜动力、能量消耗、转运蛋白特点:1、速度快,109个离子/秒2、高度选择性3、开放得间断性●高度专一性得载体蛋白介导●消耗代谢能量●物质从低浓度处向高浓度★一、受体、配体得概念、类型受体(receptor)就是一类存在于细胞膜或细胞内得特殊蛋白质,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化反应,使细胞对外界刺激产生相应得效应。
多为糖蛋白,至少包括两个功能区域:配体结合区域与产生效应得区域类型---根据存在位置,受体可分为膜受体(membrane receptor)---膜表面受体,位于细胞质膜上得受体胞内受体(intracellular receptor)---位于胞质、核基质中得受体配体(ligand)细胞外信号分子:由细胞分泌得调节靶细胞生命活动得化学物质,又称为配体、第一信使(first messenger)。
根据配体得溶解性,可分为:水溶性配体:在细胞膜上与膜受体结合,进行信号得转换。
脂溶性配体:穿过细胞膜与核膜,与胞内受体结合,直接调节基因转录活性。
★二、细胞膜受体得类型与特点膜表面受体主要有三类:①离子通道型受体②受体酪氨酸激酶③G蛋白耦联型受体(一)离子通道型受体❖概念:既为受体,又为离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。
❖作用机理:受体与配体结合后,通道蛋白改变构象,导致通道开放或关闭,直接引起细胞反应。
如配体闸门通道。
(二)受体酪氨酸激酶(receptor trk)❖概念:这类受体由一条多肽链构成得跨膜得糖蛋白组成,N端位于质膜外,就是配体结合得部位。
C端位于胞质内,就是具有酪氨酸激酶功能区、❖作用机理:受体与配体结合后,导致受体二聚化,二聚体内发生自磷酸化从而激活受体得激酶活性,引发生物学效应。
(三)G蛋白耦联型受体❖概念:七次跨膜蛋白,胞外结构域:识别信号分子(配体) 胞内结构域:与G蛋白耦联。
❖机理:当此受体与配体结合后,激活偶联得G蛋白,调节相关酶活性,在细胞内产生第二信使。
膜受体得特点1、特异性及非决定性:立体构象互补,分子得立体特异性2、可饱与性:有限得结合能力,受体数目与浓度恒定3、高亲与度:结合能力强4、可逆性:非共价结合5、特定得组织定位三、细胞识别得概念与现象◆细胞识别(cell recognition)---指细胞能认识同种、异种细胞,自己、异己物质得一种现象★四细胞膜信息传递得概念、过程与构成细胞膜信息传递细胞表面受体介导得信号转导---指细胞外信号分子与细胞表面受体结合,使细胞产生胞内信号分子,进而引起细胞发生一系列反应得过程。
细胞膜信息传递过程细胞内信号分子 -----胞内信号:由第一信使经转导刺激在细胞内产生,在细胞内传递细胞调控信号得化学物质。
例如第二信使(受体与配体结合后,由效应酶催化产生得最早得胞内信号分子)❖第二信使得类型:cAMP、cGMP、二酯酰甘油(DG)、三磷酸肌醇(IP3)。