2.1-2.2

壹.細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)

一.細(xì)胞概述

1細(xì)胞的基本特征

1）細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位

1. 細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位
2. 細(xì)胞是代謝與功能的基本單位
3. 細(xì)胞是生長(zhǎng)于發(fā)育的基礎(chǔ)
4. 細(xì)胞是繁殖的基本單位，是遺傳的橋梁
5. 細(xì)胞是生命起源的歸宿，是生命進(jìn)化的起點(diǎn)

2）細(xì)胞的基本共性

1. 相似的化學(xué)性質(zhì)
2. 脂-蛋白體系的細(xì)胞膜
3. 相同的遺傳裝置
4. 一分為二的分裂方式

2原核生物與真核生物的區(qū)別

1）原核生物

*原核生物出現(xiàn)于30-35億年前，屬于古老的生命形態(tài)

*主要代表：細(xì)菌、衣原體、支原體、立克次氏體、放線菌和藍(lán)綠藻等

2）古細(xì)菌（古核生物）：產(chǎn)甲烷菌、嗜熱酸菌、嗜鹽菌、硫氧化菌等

*通常生活在極端特殊的環(huán)境中（推測(cè)可能代表原始生命形式）

*除古細(xì)菌，其他原核為真細(xì)菌。

*古細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)類似原核生物，遺傳物質(zhì)表達(dá)類似真核生物。

3）原核細(xì)胞的特征

1. 原核細(xì)胞沒(méi)有真正的細(xì)胞核，只有擬核，DNA分子裸露（通常環(huán)狀，含有少量RNA和分子蛋白蛋白質(zhì)）
2. 原核細(xì)胞無(wú)核被膜：DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯在同一空間，三者同時(shí)進(jìn)行。
3. 原核細(xì)胞沒(méi)有膜包裹的細(xì)胞器，也沒(méi)有內(nèi)膜系統(tǒng)，但有核糖體
4. 原核細(xì)胞的增殖方式是無(wú)絲分裂，真核細(xì)胞是有絲分裂（無(wú)法形成紡錘體）

4）真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別

1. 細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化，細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)與職能的分工
2. 遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化

二.細(xì)胞膜與組織的跨膜運(yùn)輸

1質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與基本成分

1）生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（流動(dòng)鑲嵌模型，脂筏模型）

1.脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分

2.蛋白質(zhì)的分布是不對(duì)稱的

3.生物膜具有流動(dòng)性

4.生物膜處于動(dòng)態(tài)變化中

2）生物膜的物質(zhì)組成

1.膜脂：甘油磷脂（基本成分，50%以上，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成）、鞘脂、固醇

2.膜蛋白：整合膜蛋白、外周膜蛋白、錨定膜蛋白

*膜蛋白的功能

①作為膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，選擇性地介導(dǎo)小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸；②具有酶的功能；③作為細(xì)胞表面地受體，與激素結(jié)合后將信號(hào)傳遞到胞內(nèi)；④糖蛋白的糖鏈作為細(xì)胞之間的識(shí)別標(biāo)志；⑤形成細(xì)胞之間的連接；⑥作為細(xì)胞骨架的附著點(diǎn)，形成錨定連接

3.糖類（僅存在于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)，一般為短而有分支的寡糖鏈）：糖蛋白、糖脂

*糖鏈與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)，可作為區(qū)分細(xì)胞的標(biāo)志

2質(zhì)膜的基本特征與功能

1）流動(dòng)性

1.膜脂：膜脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)（速度2μm/s）

*影響膜脂流動(dòng)性的因素

①脂肪酸鏈的長(zhǎng)度（反比）②不飽和脂肪酸的含量（正比）③溫度④膽固醇⑤膜脂之間和膜脂與蛋白質(zhì)之間的相互作用

2.膜蛋白（熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)）：有限制

*測(cè)定速率：熒光漂白恢復(fù)技術(shù)FRAP

2）不對(duì)稱性

1.膜脂：不均勻分布

2.膜蛋白：有明確的方向性，是膜各種復(fù)雜功能的保證

3）質(zhì)膜功能（主要由膜蛋白決定）

1.提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境

2.選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸

3.提供細(xì)胞識(shí)別的位點(diǎn)

4.為酶提供結(jié)合位點(diǎn)

5.介導(dǎo)細(xì)胞之間和細(xì)胞與胞外基質(zhì)之間的聯(lián)系

6.參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化的結(jié)構(gòu)

3膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

1）載體蛋白

*與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合

*通過(guò)構(gòu)象改變來(lái)介導(dǎo)物質(zhì)主動(dòng)被動(dòng)運(yùn)輸

*特異性高

*不同的生物膜各有一套與該膜功能相關(guān)的不同載體蛋白

2）通道蛋白：

1.離子通道（運(yùn)無(wú)機(jī)離子）

*不結(jié)合，效率高，只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸

*具有選擇性：（表現(xiàn)在）

①直徑與形狀②帶電荷氨基酸分布

*不連續(xù)開(kāi)放，有調(diào)控開(kāi)關(guān)：

①膜電位變化：電壓門(mén)控離子通道

②化學(xué)信號(hào)：配體門(mén)控離子通道

③壓力刺激：應(yīng)力激活通道

2.孔蛋白（選擇性較低）

3.水孔蛋白（快）

4小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

類型：簡(jiǎn)單擴(kuò)散、被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸

1）簡(jiǎn)單擴(kuò)散：小分子物質(zhì)通過(guò)熱自由運(yùn)動(dòng)順濃度梯度/電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

特點(diǎn)：不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，不消耗能量

物質(zhì)：疏水性分子、極性不帶電荷小分子

2）被動(dòng)運(yùn)輸（協(xié)助擴(kuò)散）：溶質(zhì)分子順濃度梯度/電化學(xué)梯度的運(yùn)輸，在膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助下的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

特點(diǎn)：不需要能量，動(dòng)力來(lái)于物質(zhì)的電化學(xué)梯度

物質(zhì)：多種極性小分子、無(wú)機(jī)離子

介導(dǎo)：離子通道、載體蛋白

3）主動(dòng)運(yùn)輸：由載體蛋白介導(dǎo)的，物質(zhì)逆濃度梯度/電化學(xué)梯度（低→高）的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

*要消耗能量：（種類）

①ATP直接供能（如Na?-K?泵）

**Na?-K?泵作用：?維持細(xì)胞膜電位?維持動(dòng)物細(xì)胞的滲透平衡?吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

②ATP間接供能

③光驅(qū)動(dòng)

*****大分子物質(zhì)/顆粒性物質(zhì)：胞吞，胞吐

5細(xì)胞連接

定義：細(xì)胞間或細(xì)胞-基質(zhì)間的接觸部位形成特殊的連接結(jié)構(gòu)

分布：在緊密靠攏的組織

類型：

1）封閉作用——屏蔽連接

①緊密連接（主要形式）

作用：?形成滲透屏障（封閉）；?組織膜蛋白側(cè)向擴(kuò)散（隔離）

②間壁連接

2）機(jī)械附著——錨定連接

特點(diǎn)：借助細(xì)胞骨架系統(tǒng)

*（半）橋粒

3）化學(xué)通訊——通訊連接

類型：①間隙連接

基本結(jié)構(gòu)單位：連接子

物質(zhì)：小分子或分子量小于1000的離子

②胞間連絲（植物?。?/p>

通道：環(huán)孔

*胞間連絲使植物細(xì)胞連接成共質(zhì)體

總結(jié)：