临床基础《细胞生物学》细胞生物学大纲

临床基础《细胞生物学》细胞生物学大纲

第一章绪论学习内容细胞生物学的发展历史大致可以划分为细胞学说的创立时期；细胞学经典吋期；实验细胞学吋期和细胞生物学时期。细胞生物学是现代生命科学的基础学科之一。细胞生物学研究的主要内容包括细胞的结构和化学组成;细胞和细胞器的功能；细胞的增殖和分化；细胞的衰老和凋亡等。细胞生物学的研究技术主要包括细胞形态结构的观察技术；细胞培养技术，细胞器的分离和提纯技术;细胞成分的分析技术以及现代分子生物学技术等。细胞的形态具有多样性，其计量单位一般用微米(micrometer,pm)表示。根据结构的完善程度，可以将细胞分为原核细胞(prokaryoticcell)和真核细胞(eukaiyoticcell)两大类。原核细胞的两个重耍代表是细菌和蓝漩。真核细胞包括人量的单细胞生物和全部多细胞生物的细胞。真核细胞的结构分为膜相结构(membranousstructure)和非膜和结构(nonmembranousstructure)两人部分。考核要求掌握概念：细胞：原核细胞；真核细胞能够说明：细胞生物学研究的主要内容；细胞生物学研究所涉及的主要技术；原核细胞和真核细胞的比较第二章质膜学习内容质膜乂称细胞膜。内膜系统的膜是指构成各种有膜细胞器例如核糖核蛋白体、线粒体、内质网、离尔基氏体等的膜。质膜利内膜系统的膜，具有共同的结构特征，统称为生物膜。质膜的分子结构模型有二明治模型、单位膜模型、流动镶嵌模型和脂筏模型等。质膜和和其他4：•物膜一样，由膜脂和膜蛋白构成。其中的脂类又称膜脂，蛋白质又称膜蛋白。脂质双分子层构成了膜的基本结构。膜蛋白可分为内在蛋白和外在蛋白两类。各种不同的膜蛋白与膜脂分子的协同作用，不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境，而且还完成上着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂的功能。流动性和不对称性是生物膜的基本特性，也是完成英生理功能的必要保证。考核要求掌握概念：质膜、细胞膜、内膜系统、生物膜、膜脂、脂质双分子层、膜蛋白、内在蛋白、外在蛋白、膜糖类、脂质体能够说明：质膜的4种分子结构模型，膜脂的5种热运动方式，膜蛋白与膜结合的主要方式，影响膜流动性的因素，膜蛋白的不对称性第三章内膜系统学习内容内膜系统是相对于细胞膜而言，存在于细胞质基质屮的有界膜的细胞器，主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体和线粒体等。在细胞的生命活动过程屮，各细胞器既冇各自的功能，又互相依赖，高度协调的完成细胞的代谢活动考核要求掌握概念：内膜系统、内膜系统的区域化、信号肽、SRP、SRPR、跨膜通道、糖蛋白、分子伴侣、膜流现象、溶酶体、初级溶酶体、次级溶酶体、残体、吞噬性溶酶体、脂褐质、髓样结构、先夭性溶酶体病、I细胞病、类核体能够说明：信号肽假说中的儿个重要的结构，例如信号肽、信号识別蛋白颗粒、信号识别蛋白颗粒受体和跨膜通\n道；两种类型的内质网即粗面内质网和滑面内质网；两种类型内质网的功能；内质网的生理和病理改变。电镜卜高尔基复合体的精细结构以及CGN(cisGolginetwork,CGN)和TGN(transGolginetwork,TGN)在蛋白质分选和包装中的作用；鉴别高尔基复合体的标志酶；高尔基复合体的主耍功能如糖蛋白的修饰加工过程、糖脂的生物合成、膜的转变、参与溶酶体的形成、参与细胞的分泌等；高尔基复合体是一种极性细胞器；鉴定高尔基复合体极性的儿种方法；高尔基复合体与疾病的关系。溶酶体的特性；溶酶体的类型及其功能如营养作用、粒溶作用、白溶作用、防御作用等；溶酶体的发生过程；溶酶体酶发挥作用的适宜条件；溶酶体的标志酶：增强和降低溶酶体膜稳定性的因素；细胞内儿种常见的次级溶酶体如残体、脂褐质、髄样结构、多泡体、含铁小体；溶酶体与疾病的关系。电镜下过氧化物酶体的结构待点；过氧化物酶体的标志酶;过氧化物酶体与溶酶体的区别；过氧化物酶体的功能第四章核糖核蛋白体学习内容核糖核蛋口体是蛋口质合成的场所。蛋口质合成过程在生物化学课程中有详尽的论述，本章的侧重点在核糖核蛋白体的形态、理化性质、功能定位和生物发生，特别是形态结构和功能的密切关系。考核要求掌握概念：附着核糖核蛋白体、游离核糖核蛋白体、多聚核糖核蛋白体、核糖核蛋白体的口组装。能够说明：核糖核蛋白体的结构、化学组成和分类；核糖核蛋白体的功能定位；核糖核蛋白体的白主装过程；核糖核蛋白体蛋白质合成所需耍的条件；蛋白质合成的过程及某些抗生素对蛋白质合成的影响。第五章线粒体学习内容线粒体是细胞的“动力工厂”。细胞生命活动所需要的能量，80%来自线粒体。通过本章的学习，全血、深刻地认识线粒体的超微结构、线粒体呼吸链电子传递过程以及ATP产生的机制考核要求掌握概念：呼吸链、半自主性细胞器、F1偶联因子、ATP酶复合体、内共生起源学说、mtDNA、线粒体能够说明：线粒体的超微结构、化学组成和功能；线粒体蛋白质的运输过程，主要是运输到基质腔、膜间腔的过程；线粒体ATP合成的旋转催化机制；线粒体的半自主性；线粒体的化学渗透学说；线粒体的增殖和起源；线粒体与疾病的关系第六章细胞核和染色体学习内容细胞核是真核细胞内最大和最重要的细胞器，是细胞遗传和代谢的调控中心。细胞核主要由核被膜(包括核孔复合体)、染色质、核仁和核基质组成。核孔复合体主要由胞质坏、核质坏、辐和中央颗粒4种结构组成，形成核质交换的双向选择性亲水通道。染色质是间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构，可分为常染色质和异染色质两类，异染色质乂分为结构异染色质和兼性异染色质。染色体是细胞有丝分裂吋遗传物质存在的特殊形式，是间期染色质紧密包装的结果。染色体的包装模型有多级结构模型和支架•放射环模型。核仁是间期核中最显著的结构。核仁冇纤维中心（FC）、致密纤维组分（DFC）、颗粒组分（GC）\n、核仁相随染色质和核仁基质等基木组分。核仁的主耍功能是rRNA的合成、加工成熟和核糖核蛋白体亚单位的装配。在细胞周期中，核仁是一种高度动态的结构。核基质是一个以蛋白质成分为主的网架结构体系，与DNA复制、基因表达和染色质包装冇密切关系考核要求掌握概念：核被膜、内层核膜、外层核膜、核周间隙、孔膜区、核孔复合体、染色质、组蛋白、非组蛋白、核小体、常染色质、异染色质、结构异染色质、兼性异染色质、染色体、着丝粒（动粒）次缢痕、核仁组织区、随体、端粒、核仁、纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分、核仁相随染色质、核基质、rDNAr、rRNA、核糖核蛋白体亚单位。能够说明：核孔复合体的双向运输功能，核小体的结构组成，染色体的多级结构模型和支架-放射环模型,核仁的超微结构和功能之间的关系第七章细胞骨架学习内容细胞骨架是真核细胞屮的蛋白纤维网架体系。广义的纽I胞骨架包括纽I胞核骨架（核内骨架及分裂期染色体支架和核纤层）、细胞质骨架（微丝、微管、中间纤维）、细胞膜骨架和细胞外基质。狭义的细胞骨架仅指细胞质骨架。微丝乂称肌动蛋口纤维，是指克核细胞中111肌动蛋口组成，直径为7nm的骨架纤维。广泛参与肌肉收缩、变形运动、胞质分裂等活动。微管是由微管蛋白装配成的长管状细胞骨架结构，平均直径为24nm,对低温、高压和秋水仙素等药物敏感。细胞内微管呈网状或束状分布，并能与其他蛋白共同装配成纺锤体、基粒、中心粒、鞭毛、纤毛、轴突、神经管等结构，参与细胞形态的维持、细胞运动和细胞分裂。中间纤维的直径为10nm,介于粗肌丝和细肌丝之间，主要有角蛋口纤维、波形纤维、结蛋口纤维、神经元纤维、神经肢质纤维等。分布具有组织待异性，与细胞分化有关。考核要求掌握概念：细胞骨架、微丝、微丝结合蛋白、微管、微管结合蛋白、中间纤维、中间纤维结合蛋白。能够说明：细胞质骨架的组成和特性；微丝的组成；微丝的装配；体内微丝的存在形式；举例说明微丝的功能；微丝特异性的药物和作用；微管的组成：微管的形态特点，微管的装配；微管结合蛋口的作用；微管特异性的药物和作用；屮间纤维的组成成分和装配；举例说明微管的功能；中间纤维结合蛋白的功能;中间纤维的细胞特异性与分化的相关性第八章细胞分化学习内容在个体发育中，由一种类型相同的细胞经过多次细胞分裂，逐渐形成在形态、结构和功能上具冇稳定性差异的不同细胞类型的过程称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果。不同类型的细胞在分化过程中表达各自一發特异的某因，其产物决定了该种细胞的形态结构，生化特性和生理功能。分化细胞所表达的基因，一类是管家基因，另一类是组织特异性基因。每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调控完成的，通过组合调控的方式启动组织特异性基因的\n表达是细胞分化的基本机制。细胞分化程序与调节机制涉及诸多方而，例如胞外信号分子对细胞分化的影响；细胞决定；细胞质的不均一性对细胞分化的影响；细胞间的相互作用与位置效应等。细胞癌变是细胞分化领域的一个特殊问题。肿瘤细胞可以看做是正常细胞由于分化机制失控，成为“不死''的永生细胞。癌细胞与正常分化细胞不同的是，不同类型的分化细胞都具冇相同的基因组；而癌细胞的基因组却发生了不同形式的突变。癌基因是控制细胞生长和分裂的正常基因-原癌基因的-•种突变形式，能引起正常细胞癌变。癌基因编码的蛋白主要包括生长因子、生长因子受体、信号转导通路中的分子、基因转录调节因子于和细胞周期调控蛋白等儿大类型。抑癌基因实际上是正常细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白往往在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用。如果抑癌基因突变，丧失其细胞増殖的负调控作用，则导致细胞失控而过度增殖。癌症是-•种典型的老年性疾病，它涉及一系列的原狗基因与肿瘤抑制基因的致狗突变的积累。真核细胞基因表达的调控是多级调控系统，主耍发生在转录水平、加工水平和翻译水平。考核要求掌握概念：细胞分化、全能细胞、全能性、全能细胞核、基因的差次表达、管家基因、组织特异性基因、细胞决定、转决定、转分化、近端组织的相互作用、分化抑制、干细胞、定向干细胞、表皮干细胞、神经干细胞、原癌基因、癌基因、抑癌基因。能够说明：细胞分化的特点；细胞分化的町逆性需要的条件；如何确定细胞决定的时间；细胞核和细胞质的相互作用对细胞分化的影响；造血干细胞的表面标志物；细胞分化是基因选择性表达的结果；癌细胞的主要特征；肿瘤的发生是难因突变逐渐积累的结果第九章细胞增殖与调控学习内容细胞増殖是细胞生命活动的重耍特征之一。细胞増殖是生物繁殖和生长发育的基础。细胞增殖是通过细胞周期来实现的。细胞周期(cellcycle)是指亲代细胞(mothercell)分裂结束到子代细胞(daughtercell)分裂结束所经历的整个连续过程。细胞周期能够通过技术方法实现同步化，其中最重要的有DNA合成阻断法和分裂中期阻断法。细胞周期划分为4个阶段：G1期(Gaplphase)>S期(synthesisphase)、G2期(Gap2phase)和M期(mitosisphase)o前三个时期合称为分裂间期，M期称为分裂期。在分裂间期，细胞进行物质的准备和积累，分裂期是细胞分裂的实施过程。根据细胞增殖状况，可将细胞分成连续分裂细胞、休眠细胞和不分裂细胞三类。在一个细胞周期中，DNA仅在S期复制一次。复制了的DNA在M期伴随其他相关物质，平均分配到新生成的两个子细胞中。M期可人为地划分为前期、中期、后期、末期和胞质分裂等儿个时期。细胞周期的运转受到细胞内外多种因子在多个层血的梢密调控。这些因子通常在细胞周期的某一个特定时期即细胞周期检验点处起作用。现在研究比较清楚的调控因子有细胞周期蛋白、细胞周期蛋白依赖性蚩白激酶和细胞周期蛋白依赖性蚩白激酶抑制蚩白。考核要求掌握概念：细胞周期、细胞周期同步化、G1期、S期、G2期、M期、分裂间期、分裂期、有丝分裂装\n置、中心粒、细胞分裂周期基因、细胞周期检验点、细胞周期蛋白(cyclin)、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制蛋白(CDKI)、S期促进因子(SPF)、染色体超前凝集(PCC)、有丝分裂促进因子(MPF)能够说明：细胞周期同步化方法中的DNA合成阻断法和中期阻断法；细胞周期4个吋和中的主要事件；有丝分裂过程；儿个主要的细胞周期检验点；细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶在细胞周期中的调控作用第十章细胞衰老与凋亡学习内容细胞衰老是细胞的基本牛命活动之一。细胞衰老是指细胞对坏境变化的适应能力减弱和维持细胞内环境的稳定能力降低，同时发生形态结构的改变。机体衰老不等同于细胞衰老，却又与细胞衰老密切相关。"Hayflick界限”是指细胞冇一定的寿命；细胞的增殖能力冇一定的界限。细胞的寿命与其分化程度、増殖能力密切相关，从细胞的寿命的角度可将机体细胞分为恒久组织细胞、稳定组织细胞、更新组织细胞和可耗尽组织细胞4类。细胞在衰老过程中，结构发生一系列的变化，例如细胞核增大，核膜内折，染色质周缩；粗面内质网减少；线粒体变大并且数量减少；产生致密体：细胞膜经常处于凝胶相或固相；细胞间间隙连接减少，组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小等。这些形态结构的变化直接导致其相应的功能下降。细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，普遍存在于动物和植物中。在细胞凋亡发生过程中，形态结构发生明显的变化，例如细胞表面微绒毛和细胞间接触的消失，内质网囊腔膨胀，染色质固缩，凋亡小体的形成继而逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化。整个细胞凋亡过程中内含物不泄露，不引起细胞炎症反应，这是凋广与坏死的最大区别。DNA电泳形成的梯状条带是细胞凋亡的典型特征，也是检测细胞凋亡最可靠的一种方法。诱导细胞凋亡的因子可分为物理性因子、化学及生物因子两人类。-•般认为，动植物细胞的凋亡具有共同的或相似的机制，虽然已经发现了一些与凋亡有关的基因和酶,但对凋亡的分子机制仍然了解甚少。细胞衰老与凋亡的关系是一个相当复杂的问题，两者既冇联系又不相同，在氏期的进化过程中形成的这种复杂的机制对于维持生物体的正常功能是极其重要的。考核要求掌握概念：细胞衰老、hayflick界限、致密体、衰老基因、编程性死亡、凋亡小体、caspase家族能够说明：衰老的形态学变化、细胞凋亡的概念利形态特征、细胞凋亡与坏死的区别、常用的检测细胞凋亡的方法、细胞凋亡在机体生长发育过程中的意义