生物笔记(1)

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第四章、细胞生物学的研究技术

（简单了解，考试题目较简单）

一显微镜

1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察

2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞)

倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动

3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)： 适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各种细胞工程中的显微操作

4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构 5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的

某些细胞，实现对某些特定细胞的保留

6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原 二．亚显微结构的观察

1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描

电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜

2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三 .细胞的分离与培养

（1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散）

（2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够

继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养

细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH） A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养

B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养

C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的

所含细胞）

D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系

四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因

型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法 五．细胞连接（cell junction）:

A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction）

B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中

间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒）

C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝

★第五章、细胞膜及其表面

（重点内容）、

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第一节、 细胞膜的分子结构和特性 （一） 膜的化学组成 （1） 膜脂

1、磷脂 （了解分类）

A、 磷脂酰胆碱（含量最多），也称为卵磷脂 B、 磷脂酰乙醇胺（含量其次） C、 磷脂酰丝氨酸 D、 磷脂酰肌酶 E、 鞘磷脂

2、胆固醇（知道胆固醇的作用：a、提高脂双层的力学稳定性 b、调节脂双层的流动性 c、降低水溶性物质的通透性

3、糖脂（含有一个或者几个糖基的脂类，存在于膜的非细胞质表面，糖基暴露于细胞表面，并且存在于所有细胞膜中）

【注意】（膜脂的特点：一头亲水，一头疏水的兼性分子或者称为双亲酶分子，其中亲水的一头为极性头，疏水的一头为非极性头） （2）、膜蛋白（membrane proteins） 跨膜蛋白（transmembrane proteins）

膜周边蛋白（peripheral protein）分布在膜的内表面，为水溶性的蛋白质 脂瞄定蛋白（lipid-anchoral protein）位于膜的两侧

（作用：有机械支持的作用，也可以作为载体蛋白、受体，抗原、酶在运输物质、信号传导、免疫反应、细胞连接）

（3）膜糖（只有真核细胞才有，主要分布在细胞膜的外表面） 细胞被（糖萼）：在大多数真核细胞的表面，富含糖类的周边区，主要包括细胞膜连接的糖

蛋白与糖脂的寡糖侧链和膜蛋白聚糖上的多聚糖。（作用：保护细胞表面，与外界联系，信息交流，细胞识别）

（二）、膜的分子结构（蛋白质-脂质-蛋白质） A、片层结构模型 B、单位膜模型 ※C、液态嵌镶模型

（1）优点：强调膜的动态性和蛋白质分子的嵌镶关系

（2）缺点：不能说明具有流动性的质膜怎么样保持摸的相对完整性和稳定性 （3）内容（重点）：

A、流动的脂质双分子层构成了膜的骨架 B、膜蛋白嵌镶或者附着在脂质双分子层中 C、糖分子分布于膜的外表面

※（三）、膜的理化特性

1、不对称性：膜的内外两层在结构和功能上有很大的差异 A、膜蛋白的不对称分布 B、膜脂的不对称分布

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2、流动性

A、膜脂的流动性 B.膜蛋白的流动性

膜脂分子的旋转运动 膜蛋白分子的侧向扩散运动 膜脂分子的翻转运动

膜脂分子的弯曲运动 膜蛋白分子的旋转运动 膜脂分子的伸缩震荡运动 膜脂分子的旋转异构 膜脂分子侧向扩散

3、影响膜脂流动性的因素

脂肪酸链的长度和不饱和度； 胆固醇与磷脂的比值；卵磷脂与鞘林子的比值； 膜蛋白的影响；其他因素（温度、PH、离子强度、金属离子）

二、细胞膜的跨膜运输 （1）、小分子和离子的穿膜运输 与细胞膜有关的物质运输活动主要有两种方式 （2）、大分子和颗粒的膜泡运输

载体蛋白:改变构想(主动，被动运输) (1)膜转运蛋白 通道蛋白:形成通道(被动运输) ※(2)运输方式

A.被动运输(passive transport):顺浓度梯度,转运蛋白

1简单扩散(simple diffuction):脂溶性物质(如苯,醇,类固醇激素及O2,N2等 ○

2离子通道扩散 电压门控通道(受膜电压控制) ○

配体门控通道(受化学物质控制) (Na+,K+,Ca2+等极性很强的水化离子) 机械门控通道

3易化扩散(facilitated diffuction):凭借载体蛋白的帮助穿过细胞膜,但不耗细胞的代谢○

能,顺浓度梯度转运(非脂溶性的小分子,极性分子,离子或亲水性的物质[如糖,氨基酸,核苷酸,金属离子等)

B.主动运输

1离子泵 ○

(1)钠泵:是一种蛋白质(Na+-K+ATP酶),具有载体和酶的活性对向运输 在细胞膜内侧,有Na+,Mg2+存在下,ATP酶被Na+激活,将ATP分解为ADP和高能磷酸根.酶磷酸化,改变构想的ATP酶,在膜外侧有K+存在时,与K+亲和力大,与之结合,发生去磷酸作用,同时酶又恢复到原来的构象,将移至膜内释放.水解一个ATP可转运3个Na+和2个K+ 意义:a.维持细胞的渗透压,保持细胞的体积 b.为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力 c.维持细胞的静息电位 (2)钙泵(Ca2+ATP酶)

C.伴随运输(协同运输):由钠泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用,靠间接消耗ATP所完成 主动运输的能量来源:水解ATP,协同运输中的离子梯度(另一物质的电化学梯度)动力 3

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(2)膜泡运输

(一) 胞吞作用(endocytosis)

A.吞噬作用(phagocytosis):(细胞内吞入较大的固体颗粒或分子复合物) B.饱饮作用(pinocytosis):(细胞吞入溶液物质或极微小颗粒物)—无特异性

C.受体介导的胞吞作用:大分子与细胞膜上特异性受体相识别并结合,然后通过膜囊泡系统完成物质的传送---特异性很强

(二)胞吐作用( exocytosis):是一种与胞吐作用相反的物质运输方式,以转运囊泡的形式从内质网出发,经高尔基体后与细胞膜融合分泌到细胞外,此外经细胞内消化后的残质体也通过细胞膜排出细胞外,这些过程称为胞吐作用.胞吐作用需要耗ATP,属细胞膜的主动运输,是通过膜的一系列膜泡融合完成的.

基本过程:细胞内被运输的物质由膜包围成小泡,小泡运输至质膜下方并与质膜融合,将内容物分泌或排出细胞外

三.膜受体 胞外区域:调节部位 胞内区域:活性部位

(一)化学成分:糖蛋白,糖脂,唐脂蛋白

结构:识别部(调节单位),效应部(催化单位),转换部或传导部(转换单位)

(二)分类 离子通道受体:靠开启离子通道来转导信号

催化受体:靠自身的TPK活性来转导信号,其第二信使是磷酸化的靶蛋白 G蛋白偶联受:通过G蛋白将信号传给效应酶

(三)特异性:

A.特异性与非决定性 B.饱和性 C.高亲和度 D.可逆性 E.特定的组织定位

(四)功能:参与细胞与外界的通讯,细胞与细胞之间的识别,细胞的免疫识别和细胞功能的调节和控制

四.细胞的化学信号分子及其受体

(1)信号转导:由胞外信号(第一信使)转换为细胞内信号的过程 第二信使:由细胞膜表面受体接受信号后转换而来的胞内信号 (2)胞内主要信号通路 A.cAMP信号通路:

(细胞外信号分子)配体→G蛋白偶联受体→G蛋白—激活-腺苷环化酶,AC(效应蛋白) → cAMP(第二信使) → 蛋白激酶A,PKA→一系列蛋白磷酸化→基因转录,代谢变化

B.磷脂酰肌醇信号通路

胞外信号分子与膜受体结合→G蛋白→活化磷脂酶C(效应蛋白) →4,5-二磷酸酰肌醇 二酰甘油（DAG）→PKC

1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）→Ca2+浓度升高

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