细胞生物学：是研究细胞形态结构和功能和起源的科学。

细胞:是生命活动和结构的基本单位。

其结构通常由细胞膜，细胞质，以及细胞器所构成。

生活在地球上的细胞可分为：原核细胞；古核细胞和真核细胞三大类。

细胞学说：一切生物，从单细胞生物到高等动植物都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构功能活动的基本单位，细胞通过分裂形成组织。

细胞来自于细胞。

每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间协同配合。

为什么说细胞是生命的基本单位？细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的；细胞是生命活动的功能单位，一切代谢活动均以细胞为基础；细胞是生殖和遗传的基础与桥梁；具有相同的遗传语言；细胞是生物体生长发育的基础；形状与大小各异的细胞是生物进化的结果没有细胞就没有完整的生命（病毒的生命活动离不开细胞）细胞生物学学习方法：【1】抽象思维与动态，立体的观点；【2】同一性(unity)，多样性(diversity)联系性，开放性，历史性，发展性的观点；【3】实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室，来源于观察，实验创新的观点；【4】化学成分，结构，和功能结合的观点；【5】尊重记忆的规律来进行学习。

细胞的大小和细胞分裂的原因细胞如果太小，则最低限度的细胞器以及生命物质没有足够的空间存放；太大则表面积不够。

有人认为，由于细胞的重量和体积的增长，造成了细胞表面积与体积的比例失调，从而触发细胞分裂。

随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。

活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。

表面积/体积比值的下降，意味着代谢速率的受限和下降。

所以，细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施原生质(protoplasm)： 1839 Purkinje用原生质一词指细胞的全部活性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。

细胞核：细胞核（nucleus）是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构成的核被膜（nuclear envelope），核内包含有由DNA和蛋白质构成的染色体（chromosome）。

核内1至数个小球形结构，称为核仁（nucleolus）。

细胞核中的原生质称为核质。

细胞质（cytoplasm）：质膜与核被膜之间的原生质。

细胞器：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器细胞质基质:细胞质中除细胞器以外的部分。

又称为或胞质溶胶（cytosol），其体积约占细胞质的一半。

真核细胞:具有核膜，由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等在结构上形成了一个连续的体系，称为内膜系统。

内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化。

区隔化使细胞内表面积增加了数十倍，代谢能力增强。

细胞质基质的功能：为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离子环境;许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合成；②核苷酸的合成；③脂肪酸合成；④糖酵解；⑤磷酸戊糖途径；⑥糖原代谢；⑦信号转导。

供给细胞器行使其功能所需要的一切底物;控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化;参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解真核细胞的结构细胞壁（植物细胞具有）细胞细胞膜（质膜）原生质体细胞质细胞核三大结构体系:生物膜系统质膜、内膜系统（细胞器）遗传信息表达系统染色质(体)、核糖体、mRNA、tRNA等等细胞骨架系统胞质骨架、核骨架植物细胞特有的结构:细胞壁、叶绿体、大液泡、胞间连丝细胞形态：单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有关；高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关原核细胞：没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核。

DNA为裸露的环状双螺旋分子，通常没有结合蛋白，没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。

无细胞器, 无细胞骨架原核细胞构成的生物称为原核生物，均为单细胞生物。

一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢子。

以无丝分裂或出芽繁殖原核细胞真核细胞细胞大小很小（1-10微米）较大（10-100微米）细胞核无核膜、核仁（称“类核”）有核膜、核仁遗传系统 DNA不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合成染色质，一个细胞仅一条DNA 一个细胞有多条的染色体细胞器无有细胞分裂无丝分裂有丝分裂为主质粒(plasmid) ：除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是裸露的环状DNA分子，所含遗传信息量为2~200个基因，能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。

质粒常用作基因重组与基因转移的载体。

细胞膜：细胞质与外界相隔的一层薄膜，又叫质膜生物膜：细胞内由膜构成的结构其成分基本相近，因此又把细胞中的所有膜统称为生物膜。

特征：流动性，不对称性“单位膜”模型由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。

细胞膜的功能：1. 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；2. 选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出；3. 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递4. 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行5. 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6. 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。

脂双层的特点：⑴自我封闭性⑵装配性⑶流动性⑷不对称性单纯扩散：分子量越小、脂溶性越强、非极性比极性分子通过脂双层膜速率越快易化扩散：特点：①转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关系：③特异性；④饱和性。

载体：离子载体、通道蛋白。

载体蛋白：是在生物膜上普遍存在的多次跨膜蛋白分子。

可以和特定的溶质分子结合，通过构象改变介导溶质的主动和被动跨膜运输。

主动运输：是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度（或化学梯度）的由浓度低的一侧向浓度高的一侧的跨膜运输方式。

特点是：①可以逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要消耗细胞代谢能量（由ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联（协同运输）；③都有载体蛋白。

能量来源：ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量，协同运输中的离子梯度动力Na+-k+泵：对向运输：逆电化学梯度，将Na+运出细胞，将k+运入细胞。

动力是自身ATP水解供能—Na+-k+-ATP酶。

消耗一个ATP；转运出三个Na+，转进两个K+。

Na+-K+泵作用是：①维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；②维持低Na+高K+的细胞内环境，维持细胞的静息电位。

钙泵：ATP直接供能，位置：质膜和内质网膜上。

分解一个ATP，泵出2个Ca2 质子泵：ATP直接供能。

位置：溶酶体膜上。

从胞质中主动将H＋输入溶酶体离子梯度驱动的主动转运(对向) ——调节细胞内pH：Na+-H+交换载体，Cl--HCO3-交换载体，Na+与HCO3-的进入伴随着Cl-和H+的外流通道蛋白：是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的分子和带电荷的离子顺梯度通过，又称为离子通道。

特征：具有选择性；门控：配体闸门通道：信号分子：电压闸门通道：跨膜电位变化囊泡转运：囊泡以出芽方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后又与另一内膜细胞器发生融合，这一转运过程称为囊泡转运。

根据物质的运输方向：胞吞作用，胞吐作用。

共同特点：双向、特异、有序、化学修饰胞吞作用消耗能量,属于细胞膜的主动运输。

吞噬：由专门的吞噬细胞完成,大的颗粒,直径>250nm，最终到达溶酶体被降解。

吞饮：摄入液体和小溶质分子进行消化，直径<150nm胞吐作用：⑴结构性途径：分泌蛋白合成后立即包装入高尔基复合体的分泌囊泡中，然后被迅速带到细胞膜处排出。

几乎存在于所有细胞中⑵调节性途径：细胞分泌的蛋白，储存于特定的分泌囊泡中，只有当接受细胞外信号（如激素）时，分泌囊泡才移至细胞膜处，与其融合将分泌物排出。

主要存在于特化的分泌细胞中。

消耗能量,属于细胞膜的主动运输。

功能：补充质膜更新所需的物质，分泌各种分子细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。

根据行使功能不同分为：封闭连接，锚定连接，通讯连接封闭连接：以紧密连接为典型代表，它将相邻细胞的质膜密切地连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入细胞内。

锚定连接：通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。

分为：粘着连接、粘合带、焦点粘着、粘合斑、桥粒、半桥粒通讯连接：间隙连接、化学突触（神经细胞间）胞间连丝（植物细胞间）紧密连接又称封闭小带。

存在于脊椎动物的上皮细胞间（消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞），长度约50-400nm，相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。

在电镜下可以看到连接区域具有蛋白质形成的焊接线网络。

紧密连接由围绕在细胞四周的嵴线网络而成，嵴线是成串排列的特殊跨膜蛋白。

功能：封闭作用：封闭相邻细胞间的接缝，可阻止可溶性物质从上皮细胞层的一侧扩散到另一侧，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定。

隔离和支持作用：隔离上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白，以行使各自不同的膜功能。

桥粒在两个细胞间形成钮扣式的结构将相邻细胞铆接在一起。

跨膜糖蛋白：钙粘素家族。

细胞内锚定成份：中间纤维。

细胞质内的中间纤维通过桥粒相互连接形成贯穿于整个组织的整体网络，支持该组织并抵抗外界压力与张力。

带状桥粒：主要分布在上皮细胞顶端紧密连接的下方，在细胞周围呈连续的腰带状，但在某些组织如心肌闰盘处可呈不连续的点状分布点状桥粒：在上皮细胞，点状桥粒与带状桥粒和紧密连接形成连接复合体；位于带状桥粒下方，也有单个存在的。

呈斑点状半桥粒通过膜蛋白将上皮细胞固着在基底膜上。

位于上皮细胞基面与基膜之间。

跨膜糖蛋白：整合素家族。

细胞内锚定成份：中间纤维。

在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。

半桥粒与桥粒的不同：①只在质膜内侧形成桥粒斑结构，其另一侧为基膜；②穿膜连接蛋白为整合素而不是钙粘素，整合素是细胞外基质的受体蛋白；③细胞内的附着蛋白为角蛋白间隙连接：间隙连接处相连细胞膜间的间隙为2-3nm。

构成间隙连接的基本单位是连接子。

每个连接子由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕成，中心是直径约1.5nm的孔道。

相邻细胞膜上的两个连接子对接便形成一个间隙连接单位，因此又称一缝隙连接或缝管连接。

通透性是可以调节。

功能：在代谢耦连、神经冲动信息传递、早期胚胎发育和细胞分化过程中起重要作用。

细胞骨架：是真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，它对于维持细胞的形状、细胞的运动、细胞内的物质运输、染色体的分离和细胞的分裂起着重要的作用。

细胞骨架由以下组分构成：微丝、微管、中间纤维广义的细胞骨架还包括：核骨架、核纤层、细胞外基质肌动蛋白：微丝的结构蛋白，以两种形式存在，即单体（球状肌动蛋白）和多聚体（纤维状肌动蛋白）。

是真核细胞中最丰富的蛋白质。