发布时间 : 星期二 文章细胞生物学 12357810章 - 图文更新完毕开始阅读4c7cce443169a4517723a396
11月15日细胞生物学 最后一节课总结内容：
说明：老师总结过程中有很多PPT上的内容没有提，还有一份写的比较全面但是比较简略的资料可以看，这里是比较多的资料，如果没空没有必要强记一些比较复杂的结构内容，先保证基础概念的清楚。由于我明天要回所，希望认领了总结章节的同学自己把自己负责的部分及时添上。
1. 细胞的概念，细胞是除了病毒外所有生命体的基本结构和功能单位
细胞学说：所有生物都含有细胞，细胞是所有生物体基础组成单位，一切细胞来源于细胞
细胞共性：1.高度复杂有序2.细胞具有遗传装置以及利用遗传信息的方法3.具有产生更多细胞的能力4.细胞可以获得和利用能量5.细胞可以进行一系列化学反应6细胞内有多种机制作用。7细胞可以对刺激做出反应8.细胞可以自我调节（来自PPT）
1.所有的细胞都有相似的化学组成2.脂-蛋白体系的生物膜3DNA-RNA的遗传装置4蛋白质合成的机器核糖体5一分为二的分裂方式（来自翟中和版细胞生物学，感觉这个好点）
细胞的基本结构：
细胞类型：原核 真核 古核 异同点
遗传物质 基因结构 细胞壁 原核生物 古核生物 真核生物 DNA与组蛋白形成核小体后折叠成为染色体 有内含子有重复序列 动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁主要为纤维素和果胶 80s 有 有 有 环状DNA,核区，无细胞核 环状DNA，。有组蛋白，可以形成类似核小体结构 无内含子，无重复序列 有细胞壁，主要成分为肽聚糖 70s 无 无 无 常含有操纵子结构，有内含子有重复序列 有细胞壁，主要成分为蛋白质或假肽聚糖 介于原核真核之间 无 无 无 核糖体 内质网 线粒体 叶绿体 高尔基体溶酶体有膜结构内质网过氧化物酶体细胞器细胞质细胞质膜胞质溶浆无膜结构核糖体细胞骨架线粒体细胞核胞内部分细胞质膜
2质膜跨膜运输
主动运输和被动运输（离子通道） 载体蛋白和通道蛋白
chapter 2 细胞膜和跨膜运输：
细胞膜运输：选择性运输离子和有机分子穿过细胞膜的能力
1． 主动运输：由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。 代表：离子泵：运输ATP酶（ATPase）： 初级主动运输：直接利用ATP：钠钾泵
次级主动运输：偶联转运蛋白（包括同向转运蛋白和反向转运蛋白）利用离子梯度进行主动运输。动物细胞质膜主要依靠Na+ 在细菌，酵母和动物细胞细胞器中则主要依靠H+梯度 ：钠/葡萄糖同向转运蛋白和钠钙反向转运蛋白。 2.被动运输：指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。 代表：水孔蛋白：内在膜蛋白家族，形成对水分子高度特异的亲水通道，只容许水而不容许离子或其他小分子通过，选择性源于通道内高度保守的氨基酸残基侧链与水分子形成氢键和狭窄孔径，以及通道中心的两个正电荷。 3．载体蛋白：只允许与载体蛋白上结合部位相适应的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象变化。 4.通道蛋白：主要根据溶质大小和电荷，当通道蛋白打开时，足够小带有适当电荷的分子或离子即可通过。
注：膜脂成分和lipid raft总结时没提 Chapter 3蛋白分选 分选运输方式：
1.门控运输：细胞核与细胞质之间的蛋白转运
2.跨膜运输：主要指在细胞质机制中合成的蛋白质转运到内质网，线粒体，质体（包括叶绿体）和过氧化物酶体等细胞器。
3.膜泡运输: 糙面内质网合的蛋白质通过不同类型转运小跑转运至高尔基体，进而分选转运至细胞的不同部位。
1.分选信号：
信号序列Signal sequence： N末端，15~60aa，分选过程完成后，蛋白质合成结束前就被切除 signal patch: 通常在多肽的不同部位，在最终的蛋白中仍然存在 到内质网： N端，5~10个疏水（hydrophobic)氨基酸 到线粒体: 带正电氨基酸
到过氧化物酶体：C端，3个特定氨基酸ser-lys-leu色氨酸亮氨酸赖氨酸 2.受体：
信号识别颗粒signal recognition particle (SRP)：：核糖核蛋白复合体，一般存在于细胞质，既可与新生肽信号序列和核糖体结合，又可以与内质网停泊蛋白SRP受体结合。（SRP是信号序列受体） SRP受体：GTP结合蛋白。 SRP和SRP受体都是G蛋白。
易位子：转移子需要附属蛋白和ATP使得多肽链进入孔中并发生转移。
信号假说：分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，再在信号肽引导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前 放射自显影证明了分泌性蛋白的合成和运输在粗面内置网上 重点1：跨内质网膜运输：引导肽链穿过内质网膜的信号肽可视为开始转移序列（start transfer sequence）。以及与内质网有强亲和力的停止转移序列（stop transfer sequence）,这段停止转移序列将停留在内质网膜中。 只有N端信号肽无停止转移序列：合成后进入内质网腔
结合在内质网上的核糖体翻译mRNA产生的初生多肽链进入开放转移子(open translocaon)后信号肽被信号肽酶（peptidase)切除,转录进行到转移锚定序列后转移子关闭，锚定序列锚定，直到翻译最终完成 （对图的描述） 中部有一个停止转移序列的蛋白将成为单次跨膜蛋白 有多个起始转移序列和多个停止转移序列的多肽将成为多次跨膜蛋白。 重点2：溶酶体：单层膜含多种水解酶的细胞器，溶酶体是细胞内消化的结构基础， 物质进入溶酶体的多种途径：1.胞饮作用endocytosis 2自噬autophagy 3吞噬作用phagocytosis 溶酶体发生（PPT上无，仅供了解）
重点3：进入ER腔蛋白质的修饰，高尔基体对其的分选：
1.内质网：rER 合成分泌性膜蛋白和可溶性蛋白，新合成蛋白的加工修饰（糖基化glycosylation，quality control除去错误折叠蛋白,二硫键的形成）
sER： 合成脂质，碳水化合物代谢，钙离子浓度调节，去毒作用。 蛋白糖基化：
O连接的糖基化: 1~4个糖基.由N-乙酰半乳糖胺连接到serine或threonine的羟基上，或者连接到羟赖氨酸的羟基上。每次由不同的糖基转移酶加上一个。发生在高尔基体
N连接的糖基化:含14个糖基，5种糖。连接到Asn的氨基氮上，一个糖基被移除后再加上另一个，每个反应的催化酶都不同。发生在糙面内质网
糖基化伴随多肽合成同时进行，在内质网腔面，N端寡糖链与
N端连接的过程：两个乙酰葡糖胺和五个甘露糖连接到ER的胞质面上的磷酸多萜醇上，此后反转至网腔面，剩下的四个甘露糖和三个葡萄糖残基添加至上
二硫键在内质网腔中的蛋白质作用下形成并重排。Bip（binding protein）和calnexin可以识别错误折叠的蛋白质并帮助蛋白质正确折叠,仍然无法正确折叠的蛋白质被排出并在细胞质中降解
高尔基体：溶酶体酶为例：溶酶体酶蛋白上的寡糖链磷酸化→去除甘露糖→增加乙酰葡糖胺→增加半乳糖和NANA→酪氨酸和碳水化合物的硫化→分别分选至溶酶体，质膜，分泌小泡。 重点4：受体介导的低密度脂蛋白内吞：
LDL与质膜上的受体结合，经衔接蛋白与网格蛋白包被连接，形成网格蛋白有被小窝，后形成网格蛋白有被小跑，脱去包被后于内吞体融合，在内吞体中，受体与LDL分离，以出芽方式返回质膜，而LDL被水解酶消化，释放胆固醇。
重点5：膜泡运输：
是蛋白质运输的特有方式，有COP I COPII 网格蛋白有被小泡（见重点4 LDL的内吞） Cop I:介导细胞内膜泡逆向运输，负责从顺面高尔基体网状去到内质网膜泡转运。回收错误分选的内质网逃逸蛋白返回内质网。
COP II:介导细胞内顺向运输，即从内质网到高尔基体的物质运输，通过可溶性宝贝蛋白COP II复合物在内质网膜上组装形成的。
网格蛋白有被小泡：从高尔基体TGN想质膜，胞内体，溶酶体或植物液泡运输，在受体介导的细胞胞吞途径中也负责将物质从质膜运往细胞质，从胞内体到溶酶体。
组装1.募集接合素蛋白到TGN的胞质面，同时需要GTP结合蛋白ARF1。2接合素蛋白引发网格蛋白网格的组装，驱动膜出芽。3.发动蛋白围绕颈部聚集，催化GTP水解使小泡从供体释放。 By夏椰 4信号传导 1GPCR通道 2酪氨酸激酶
两条重要通路，血糖调节 By冯畅
5．细胞通讯
细胞核 染色质 RNAi
各种染色体（姐妹染色体，染色单体）概念 DNA—核小体—染色体过程
三个重点结构 复制起点，着丝点，端粒 RNAi基本概念 细胞核（Nucleus）：细胞遗传与代谢的调控中心，真核细胞区别于原核细胞的最显著标志之一。主要有核被膜（The nuclear envelope）、核仁（Nucleolus）、核质（The nucleoplasm）、染色质/体（The chromatin/chromosome）、核基质（The nuclear matrix）。遗传信息的贮存场所，在这里进行基因复制、转录和转录初产物加工工程，从而控制着细胞的遗传与代谢活动。 染色质（Chromatin） 前期细胞遗传物质存在形式 纤维状，直径10-30纳米，分散在核内 DNA＋蛋白质 常染色质（Euchromatin）:碱性染料染色较浅，压缩程度较低，Possibility of transcription。 异染色质（Heterochromatin）：折叠压缩程度较高，处于聚缩状态，碱性染料染色较深，无转录活性。哺乳动物中，基因组中大约有10%被包装成异染色质，形成着丝粒（CEN）和端粒（TEL）。可以分为结构性异染色质和兼性异染色质。 RNAi： RNA干扰（RNA interference）是指内源性或外源性双链RNA（dsRNA）介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型缺失的现象。这一现象属于转录后的基因沉默机制, 简称为PTGS (Posttranscriptional gene silencing)。 miRNA(microRNA) siRNA(Short interfering RNA） 外源dsDNA进入宿主细胞后可以沉默掉同源基因的表达，是转录后沉默。 机制：dsRNA进入细胞后，核酸酶Dicer结合将其剪切为siRNA，siRNA结合RNA诱导沉默复合体（RISC）并指导它与同源mRNA结合行使干扰作用。这种干扰作用还可以放大，因为RdRP的作用下可以产生更多的dsRNA，从而得到更多siRNA。 特点：只有dsRNA才能引起沉默作用 是应对外源而非内源的反应 只需要很少量的dsRNA就能 起始干扰作用 干扰作用持续时间长 干扰作用可以在不同细胞间传递 miRNA是在植物和动物中均有发现的一类内源的非编码的、大约22个核苷酸的单链RNA，是一类常见的基因调控因子。 来源：初级miRNA（pri-miRNA）主要来自于内源基因的初级转录产物，经核酸酶Drosha剪切形成70个核苷酸左右的具有发夹结构的前导miRNA（Pre-miRNA）,这就是miRNA的前体，然后有输出蛋白5将他们从细胞核转运到细胞质，细胞质中另一种核酸酶Dicer把其剪切产生成熟的miRNA。 作用：一个miRNA可以同多达200个靶基因结合，这些基因可以是转录因子，分泌因子，受体，转运子等，miRNA调控着大约人类1/3的mRNA的表达。 染色体（Chromosome） 分裂期遗传物质的特殊形态 细胞分裂时，染色质聚缩，紧密组装成棒状结构 miRNA和siRNA的异同：两种小RNA都可以调控基因表达，但是各自来源不同。 siRNA通常来源于dsRNA，是对外源RNA所起的反应而且通常与靶基因100%互补。