细胞生物学部分重点

第七章
线粒体形态:粒状或杆状
分布:通常分布在细胞功能旺盛的区域。可向细胞功能旺盛的区域迁移,微管是其导轨、马达蛋白提供动力。
功能区隔:1、外膜,标志酶为单胺氧化酶 
2、内膜,通透性很低,仅允许不带电荷的小分子物质通过。氧化磷酸化的电子传递链位于内膜。标志酶为细胞素C氧化酶。内膜向线粒体内室褶入形成嵴,能扩大内膜表面积。嵴有两种:①板层状、②管状。嵴上覆有基粒。基粒由头部(F1)和基部(F0)构成
3、膜间隙,标志酶为腺苷酸激酶
4、基质,标志酶为苹果酸脱氢酶。
电子载体:NAD、黄素蛋白、细胞素、铁硫蛋白、辅酶Q
呼吸链的复合物
复合物I:NADH脱氢酶。催化NADH的2个电子传递至辅酶Q,转移质子
复合物II:琥珀酸脱氢酶。催化琥珀酸的低能 电子至辅酶Q,但不转移质子。
复合物III:细胞素c还原酶。催化电子从辅酶Q传给细胞素c
复合物IV:细胞素c氧化酶。将从细胞素c接受的电子传给氧
两条主要的呼吸链:①由复合物I、III、IV组成,催化NADH的脱氢氧化。
②由复合物II、III、IV组成,催化琥珀酸的脱氢氧化。
质子动力势(化学渗透假说):电子沿呼吸链传递时,所释放的能量将质子从内膜基质侧泵至膜间隙,形成质子动力势。
ATP合酶:F型质子泵
构象耦联假说。
1.ATP酶利用质子动力势,发生构象改变,改变与底物的亲和力,催化ADP与Pi形成ATP。
2.F1具有三个催化位点,在特定的时间,三个催化位点的构象不同,与核苷酸亲和力不同。
3.质子通过F0时,引起c亚基构成的环旋转,从而带动γ亚基旋转,由于γ亚基的端部是高度不对称的,它的旋转引起β亚基3个催化位点构象的周期性变化,不断将ADP和Pi加合在一起,形成ATP。
线粒体的半自主性:①环形DNA;②70S核糖体;③RNA聚合酶可被利福平、链霉素等抑制 ;④tRNA和氨酰基-tRNA合成酶不同于细胞质中的;⑤蛋白质合成的起始氨酰基tRNA是N-甲酰甲硫氨酰tRNA
后转译:线粒体前体蛋白质在在运输以前,以未折叠的形式存在,N端有一段信号序列称为导肽或引肽,完成转运后被信号肽酶切除,就成为成熟蛋白。
蛋白质的转运涉及转位因子:
TOM复合体:负责通过外膜,进入膜间隙。
TIM复合体:TIM23负责将蛋白质转运到基质,或安装在内膜上;TIM22负责将某些转运器蛋白质插入内膜。
OXA复合体:负责将线粒体合成的蛋白和某些进入基质的蛋白插到内膜上。
第八章
细胞信号发放:细胞释放信号分子,将信息传递给其它细胞。
细胞通讯:细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。
细胞识别:细胞之间通过细胞表面的信息分子相互作用,引起细胞反应的现象。
信号转导: 指外界信号(如光、电、化学分子)作用于细胞表面受体,引起胞内信使的浓度变化,进而导致细胞应答反应的一系列过程。
水溶性信号分子不能穿过靶细胞膜,只能经膜上的信号转换机制实现信号传递,所以这类信号分子又称为第一信使
第二信使主要有:cAMP、cGMP、IP3、Ca2+。第二信使的作用:信号转换、信号放大
受体:能够识别和选择性结合某种配体的大分子物质,多为糖蛋白,至少包括两个功能区域:配体结合区域和产生效应的区域。
蛋白激酶:是一类磷酸转移酶,能将 ATP 的 γ 磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上,使蛋白质磷酸化
作用:通过磷酸化调节蛋白质的活性;通过蛋白质的逐级磷酸化,使信号逐级放大,引起细胞反应。
胞间通信三种主要方式:细胞间隙连接、膜表面分子接触通讯、化学通讯。
化学通讯:
内分泌:内分泌激素随血液循环输至全身,作用于靶细胞。特点:①低浓度,②全身性,③长时效。
旁分泌:信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括:①各类细胞因子(如表皮生长因子);②气体信号分子(如:NO)。
突触信号发放:神经递质经突触作用于特定的靶细胞。
自分泌:信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞,常见于癌变细胞
膜表面受体主要有三类:
①离子通道型受体 ②G蛋白耦联型受体 ③酶耦联的受体
G蛋白耦联型受体:7次跨膜蛋白,胞外结构域识别信号分子,胞内结构域与G蛋白耦联,调节相关酶活性,在细胞内产生第二信使。
类型:①多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体,②味觉、视觉和嗅觉感受器。
相关信号途径:cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。
cAMP信号途径可表示为:
激素→ G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP
→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。
酶耦联型受体
已知六类:①受体酪氨酸激酶、②受体丝氨酸/苏氨酸激酶、③受体酪氨酸磷脂酶、④ 酪氨酸激酶连接的受体、 ⑤受体鸟苷酸环化酶、 ⑥组氨酸激酶连接的受体
酶偶联型受体的共同点:①单次跨膜蛋白; ②接受配体后发生二聚化,起动下游信号转导。
1、 酪氨酸激酶:①胞质酪氨酸激酶 ②核内酪氨酸激酶 ③受体酪氨酸激酶
2、 信号分子间的识别结构域
3、 SH2结构域:介导信号分子与含磷酸酪氨酸蛋白分子的结合。
4、 SH3结构域:介导信号分子与富含脯氨酸的蛋白分子的结合。
5、 PH结构域:与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3等结合。
受体酪氨酸激酶介导的信号途径主要有RAS途径、PI3K途径、磷脂酰肌醇途径等。
RPTK-Ras信号途径可概括如下:
配体→RPTK→adaptor→GEF
→Ras→Raf(MAPKKK)→MAPKK
→MAPK→进入细胞核→转录因子→基因表达。
多边主义胞内受体介导的信号传导:
细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。
细胞内受体与抑制性蛋白(如Hsp90)结合形成复合物,处于非活化状态。配体(如皮质醇)与受体结合,导致抑制性蛋白从复合物上解离下来,从而受体通过暴露它的DNA结合位点而被激活。
受体结合的DNA序列是受体依赖的转录增强子。
NO的作用机理:
乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合酶→NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→cGMP→血管平滑肌细胞的Ca2+离子浓度下降→平滑肌舒张→血管扩张、血流通畅。
第九章
第十章
细胞膜结构:①核被膜、②核仁、③核基质、④染质、⑤核纤层。
核膜构成:①内核膜 ②外核膜 ③核周隙
信号序列
核定位信号(NLS):引导蛋白质进入细胞核的一段信号序列。
核输出信号(NES),引导RNP输出细胞核
染质组成:DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA
DNA:
3种序列:①单一序列;②中度重复序列;③高度重复序列)。
3种构像:①B-DNA、②Z-DNA、③A-DNA。
3种基本元素:①自主复制序列(ARS),是DNA复制的起点。②着丝粒序列(CEN) ,含α卫星DNA。③端粒序列(TEL)。
组蛋白
带正电荷,含Arg,Lys,属碱性蛋白,共5种,分为:
核心组蛋白:H2A、H2B、H3、H4;连接组蛋白:H1。
核小体:一种串珠状结构,由核心颗粒和连结线DNA两部分组成,通过酶消化实验建立。
巴氏小体:雌性哺乳动物细胞中一条异固缩化的X染体。
铁橡栎端粒:由高度重复的短序列组成,高度保守。
作用:维持染体的稳定性。起细胞分裂计时器的作用。
着丝粒包含3个结构域:着丝点结构域、中央结构域、配对结构域
核型:即细胞分裂中期染体特征的总和。包括染体的数目、大小和形态特征等方面。桂皮酸
带型:染体经物理、化学因素处理后,再进行分化染,使其呈现特定的深浅不同带纹的方法
核仁见于间期的细胞核内,呈圆球形
①纤维中心(FC):是被致密纤维包围的一个或几个低电子密度的圆形结构
②致密纤维组分(DFC):呈环形或半月形包围FC,由致密的纤维构成,是新合成的RNP,转录主要发生在FC与DFC的交界处。
③颗粒组分GC):由直径15-20 nm的颗粒构成,是不同加工阶段的RNP。
捕滴器
核糖体的结构
含40%的蛋白质、60%的RNA,由两个亚单体构成。
分为70S和80S两种类型。
由大小两个亚基构成,只在以mRNA为模板合成蛋白质时才结合在一起,肽链合成终止后,大小亚单位又解离。
络病理论
核糖体并不是单独工作的,而是由多个甚至几十个串连在一条mRNA分子上,称多聚核糖体
核基质(核骨架):为真核细胞核内的网络结构,是指除核被膜、染质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。
组成:①非组蛋白性纤维蛋白,10多种次要蛋白质,核骨架碎片中还存在三种支架蛋白
②少量RNA和DNA。 ③少量磷脂和糖类。
功能:1. 为DNA的复制提供支架
结合有DNA复制所需要的酶 。
2. 是基因转录加工的场所
有RNA聚合酶的结合位点,RNA的合成在核骨架上进行。
3. 与染体构建有关
第十一章
细胞周期:由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程
CDC2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性,故名细胞周期蛋白依赖性激酶CDK)。
CDC2又被称为CDK1,可将特定蛋白磷酸化,促进细胞周期运行,又称作细胞周期引擎。
细胞周期蛋白cyclin
激活CDK,引导CDK作用于不同底物。
G1期,在生长因子的刺激下,cyclin D表达,并与CDK4、CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,Rb释放出转录因子E2F,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因。
G1-S期,cyclinE与CDK2结合,促进细胞进入S期。CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期。
在G2-M期,cyclinA、cyclinB与CDK1结合,CDK1使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H1磷酸化导致染体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。
在中期当MPF活性达到最高时,激活后期促进因子APC,将泛素连接在cyclinB上,cyclinB被蛋白酶体降解,完成一个细胞周期。
第十二章
细胞分化的机理
(一)细胞分裂的不对称性
(二)细胞间的相互作用
胚胎诱导:胚胎发育过程中,一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。
分化抑制:分化成熟的细胞可以产生抑素,抑制相邻细胞发生同样的分化。
(三)细胞核与细胞分化
细胞的衰老:细胞随着年龄的增加,机能和结构发生退行性变化,趋向死亡的不可逆的现象。
1. DNA:复制与转录受阻,端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低。
2.  RNA:含量降低。
3. 蛋白质:含成下降,发生修饰、交联。
刚果埃博拉疫情

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