第一章 绪论
1、细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在三个层次上（显微、亚显微、分子水平）研究比较低的结构与功能、细胞的生活史（细胞增殖、分化、衰老与凋亡）和各种生命活动规律（信号的传递、真核细胞基因的表达与调控、细胞的起源与进化等）的学科。
2、细胞生物学的主要研究内容包括：
（1）细胞核、染色体及基因表达的研究（2）生物膜与细胞器的研究（3）细胞骨架体系的研究（4）细胞增殖及调控（5）细胞分化及调控（6）细胞的衰老与凋亡（7）细胞的起源与进化（8）细胞工程
3、 “细胞学说”包括三个内容：
（1）细胞是多细胞生物的最小结构单位，对单细胞生物来说，一个细胞就是一个个体；
（2）多细胞生物的每一个细胞为一个代谢活动单位，执行特定的功能；
（3）细胞只能通过细胞分裂而来。
第十一章 细胞核与染色质
第一节核孔复合物
1、核孔复合物（NPC）：八对称圆柱形结构。最中间是中央运输蛋白；从中央向外伸出8个环形辐条；在辐条的细胞质面有胞质环；辐条的核质面是核质环。
Fish-trap模型 ：
2、核孔复合物主要有以下4中结构组成：胞质环、核质环、辐、栓
3、NPC的功能：（1）被动运输：圆形亲水通道，离子、小分子及＜
10nm的物质原则上都可自由通过。
（2）主动运输，有三个特点：
a.对运输颗粒大小有一定的限制，但孔的大小可调节；
b.是信号识别与载体介导的过程，需要ATP;
c.双向性（核输入与核输出）。
4、亲核蛋白：细胞质中合成，然后运到核中起作用的一类蛋白质。如各种组蛋白、DNA合成酶类、RNA转录和加工酶类、起调控作用的蛋白因子等。
5、亲核蛋白一般含有特殊的氨基酸序列作为核孔输入的信号（NLS）。可位于多肽序列的任何部分，无专一性，协助亲核蛋白进入核。
6、亲核蛋白入核过程：（1）通过NLS与可溶性NLS受体结合形成转运复合物，（2）转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合，（3）转运复合物转移到核质面，（4）复合物解离，亲核蛋白释放。
第二节染色质
1、染色质：是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。
2、染色体：是指细胞在有丝分裂或减数分裂的特定阶段，由染色质聚缩而成的棒状结构。
二者区别：本质相同，构型不同
3、染色质的化学组成：DNA与组蛋白的含量比较恒定，非组蛋白的含量变化较大，RNA含量最少。非组蛋白和RNA的含量随细胞生理状态不同而发生变化。
4、DNA类型：DNA的二级结构存在3种主要类型，即：B-DNA（右手双螺旋、经典、结构相对稳定）、Z-DNA（左手双螺旋）、A-DNA（右手双螺旋）。
5、组蛋白：与DNA结合但无序列特异性。带正电荷，属碱性蛋白，其含量恒定，在真核细胞中组蛋白共有5种，分为两类：一类是高度保守的核心组蛋白，包括H2A、H2B、H3、H4四种；另一类是可变的连接组蛋白H1。
6、非组蛋白：是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质，所以又称序列特异性DNA结合蛋白，非组蛋白的特性是：①带负电荷，属酸性蛋白质；②能识别特异的DNA序列，识别信息存在于DNA本身，位点在大沟部分，识别与结合借助氢键和离子键。
7、核小体：是染色质基本结构单位，是一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线DNA两部分组成
第四节 染色体
1、染色体的三个功能原件：
（1）自主复制DNA序列（ARS）：是染色体正常复制必需的。真核生物染色体上有多个ARS序列。
（2）着丝粒DNA序列（CEN）：真核生物在分裂时，姐妹染色单体附着的区域。形成着丝粒，平均分配两个子代染色单体。
（3）端粒DNA序列（TEL）：与端粒功能同（保持线性体稳定；保证完全复制；保护DNA；不与其它染色体融合）；与细胞衰老有关（端粒学说）
第五节 核仁与核体
1、核仁：细胞核中的均质球体。进行核糖体RNA的合成。大小、形态、数目随物种、细胞类型及代谢状态变化的动态结构（代谢旺盛则大，反之则小）。
2、核仁的结构:1.纤维中心（FC）：核仁中央，DNA和RNA。
2.致密纤维组分（DFC）： FC周围，含有正在转录的RNA。
3.颗粒区（GC）：致密颗粒是核仁的主要结构。位于周边，代表已合成的核糖体的前体颗粒。
4.核仁染色质：核仁周围的为核仁相随染色质；深入核仁内部的为核仁内染色质。
3、核仁的功能：细胞合成核糖体的工厂。包括rRNA的转录加工和核糖体大小亚基的装配。
作业：
1、细胞核的结构、功能。
答：细胞核由核被膜、核纤层、染色质、核仁及核体组成，功能包括1.遗传（复制、分裂）；
2.基因表达（选择性），控制细胞活动。
2、核孔复合物结构、功能。
答：见上第一节2、3。
3、DNA染色体包装过程。
答：（1）H3.H4四聚体（两个异二聚体）的结合，与新合成的裸露DNA结合；（2）两个H2A.H2B异二聚体加入，形成一个核心颗粒；（3）ATP提供能量创建一个规则的间距以及组蛋白的去乙酰化，连接组蛋白结合，核小体成熟；（4）6个核小体组成一个螺旋或由其他的组装方式形成一个螺线管结构；（5）进一步的折叠使染色质在细胞核中最终形成确定的结构。
4、组蛋白与非组蛋白。
见上第二节5、6。
5、染色体相关知识
答：（1）染色质聚缩形成，对碱性染料染色很深。是染色质的高级结构，在细胞分裂时才产生。（2）中期稳定。有种属特异性（随物种、细胞类型有差异）。（3）由两条相同的姐妹染色单体构成，以着丝粒相连。（4）着丝粒所处位置不同，可分4种类型即中、亚中、亚端、端着丝粒。
第二章 细胞的统一性与多样性
一．细胞的基本共性：
1、相似的化学组成：（C、H、O、N、P、S等）几种，这些化学元素所形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类，这是构成细胞的基本元件。
2、生物膜体系（脂-蛋白）；
膜：分隔及能量、信号转换等。
3、相同的遗传装置：DNA（储存、传递）和RNA（指导蛋白合成）；蛋白合成在核糖体。几乎所有细胞共同使用一套遗传密码。
4、一分为二分裂：遗传信息平均分配。
二．原核细胞：
定义：原核生物的细胞，无明显的细胞核、核膜、核仁，只有拟核。
原核细胞包括：支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等。
三．真核细胞的基本结构体系：
在亚显微结构水平上，真核细胞可以划分为三大基本结构系统：
（1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统;
（2）以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息传递与表达系统;
（3）由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统;
1.生物膜系统
细胞膜的框架是脂双层，还有蛋白质“镶嵌”其中。1970s 提出的流动镶嵌学说，强调了生物膜中脂分子和蛋白质分子的运动。
这样的膜结构不但用以组成细胞膜，还用以分割形成各种细胞器，所以统称生物膜。
生物膜作用：
（1）基本作用是给细胞提供保护；
（2）为细胞提供较多的质膜表面，细胞内部结构区室化。大多数的生物化学反应在膜表面进行。
（3）为细胞内物质的运输提供运输通道（通道蛋白等）。
2.遗传信息传递与表达体系
主要是细胞核和核糖体。
细胞核中的染色质是纤维结构，由DNA和组蛋白构成。
核糖体是由RNA和蛋白质构成，有大小两个亚基，是合成蛋白质的场所。
3.细胞骨架体系
保证细胞生命活动的有序和维持细胞的立方体结构。
由蛋白质亚基组装成（细胞质骨架和细胞核骨架），和细胞形状、迁移、信息传导等有关。
主要成分是微管、微丝和中间纤维。
四．原核细胞与真核细胞的比较：
真核细胞与原核细胞的比较：
(1) 细胞膜系统的分化与演变
(2)遗传信息与遗传装置的扩增与复杂化
代表生物 细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、植物和动物
细胞大小 较小(1-10μm) 较大(一般5～100μm)
细胞膜 有(多功能性) 有
核糖体 70S(由50S和30S两个 80S(由60S和40S两个大小
大小亚基组成) 亚基组成)
细胞器 极少 有细胞核、线粒体、
叶绿体,内质网,溶酶体等
细胞核 无核膜和核仁 有核膜和核仁
染色体 一个细胞只有一条 一个细胞有两条以上的染色
双链DNA, DNA不与或 DNA与蛋白质联结在一起
很少与组蛋白结合
DNA 环状，存在于细胞质 很长的线状分子，含有
很多非编码区，并被核
膜所包裹。
第三章 细胞的统一性与多样性
一．细胞的基本共性：
1、相似的化学组成：（C、H、O、N、P、S等）几种，这些化学元素所形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类，这是构成细胞的基本元件。
2、生物膜体系（脂-蛋白）；
膜：分隔及能量、信号转换等。
3、相同的遗传装置：DNA（储存、传递）和RNA（指导蛋白合成）；蛋白合成在核糖体。几乎所有细胞共同使用一套遗传密码。
4、一分为二分裂：遗传信息平均分配。
三．原核细胞：
定义：原核生物的细胞，无明显的细胞核、核膜、核仁，只有拟核。
原核细胞包括：支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌与蓝藻等。
四．真核细胞的基本结构体系：
在亚显微结构水平上，真核细胞可以划分为三大基本结构系统：
（4）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统;
（5）以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息传递与表达系统;
（6）由特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统;
1.生物膜系统
细胞膜的框架是脂双层，还有蛋白质“镶嵌”其中。1970s 提出的流动镶嵌学说，强调了生物膜中脂分子和蛋白质分子的运动。
这样的膜结构不但用以组成细胞膜，还用以分割形成各种细胞器，所以统称生物膜。
生物膜作用：
（1）基本作用是给细胞提供保护；
（2）为细胞提供较多的质膜表面，细胞内部结构区室化。大多数的生物化学反应在膜表面进行。
（3）为细胞内物质的运输提供运输通道（通道蛋白等）。
2.遗传信息传递与表达体系
主要是细胞核和核糖体。
细胞核中的染色质是纤维结构，由DNA和组蛋白构成。
核糖体是由RNA和蛋白质构成，有大小两个亚基，是合成蛋白质的场所。
4.细胞骨架体系
保证细胞生命活动的有序和维持细胞的立方体结构。
由蛋白质亚基组装成（细胞质骨架和细胞核骨架），和细胞形状、迁移、信息传导等有关。
主要成分是微管、微丝和中间纤维。
五．原核细胞与真核细胞的比较：
真核细胞与原核细胞的比较：
(2) 细胞膜系统的分化与演变
(2)遗传信息与遗传装置的扩增与复杂化
代表生物 细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、植物和动物
细胞大小 较小(1-10μm) 较大(一般5～100μm)
细胞膜 有(多功能性) 有
核糖体 70S(由50S和30S两个 80S(由60S和40S两个大小
大小亚基组成) 亚基组成)
细胞器 极少 有细胞核、线粒体、
叶绿体,内质网,溶酶体等
细胞核 无核膜和核仁 有核膜和核仁
染色体 一个细胞只有一条 一个细胞有两条以上的染色
双链DNA, DNA不与或 DNA与蛋白质联结在一起
很少与组蛋白结合
DNA 环状，存在于细胞质 很长的线状分子，含有
很多非编码区，并被核
膜所包裹。
第四章
膜(membrane)：脂和蛋白组成。细胞结构中的膜很薄且有半透性(semipermeability)（不带电的小分子自由通过）。
最基本的特点：一层膜与蛋白质组成膜结构包裹在最外层，在高等真核生物的细胞内分隔出许多不同的区室（结构和功能）。
细胞膜(cell membrane)：细胞膜结构的总称，包括外层的膜和细胞质中的膜，有时也特指细胞质膜。
细胞质膜(plasma membrane)：曾称细胞膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。
基本作用：维持细胞内环境的相对稳定；参与细胞内外物质、能量、信息的传递；生长、分裂、分化中起作用。
第一节
一、生物膜：是围绕细胞或细胞器的脂双层膜，由磷脂双层结合有蛋白质和胆固醇、糖脂构成，起渗透屏障、物质转运和信号转导的作用，细胞内的膜系统与质膜的统称。
生物膜的的结构特征：1、磷脂双分子层，上面有蛋白质，外侧部分蛋白质上有糖类（也叫糖蛋白），膜脂和蛋白分布具有不对称性。
2、是由脂质和蛋白质分子按二维排列的流动体，具有流动性。
3、磷脂双分子层：细胞的主体架构，将细胞内外分开，维持个体独立性蛋白质：一部分作为运输通道用于运送离子（K,Na等），另一部分作为支撑用（与磷脂一起构成骨架结构）
4、糖蛋白：用于细胞识别，常用于免疫过程中吞噬细胞识别异己物质
生物膜在生命活动中的意义：参与物质运输、能量转换、信号转导和具有保护功能。
二、膜脂
膜脂主要包括甘油磷脂、鞘脂和固醇三种类型。甘油磷脂是膜脂的主要成分。
甘油磷脂分子的主要特征是：
1.具有一个极性头和两个非极性的尾。
2.脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳原子组成。
3.常含有不饱和脂肪酸（如油酸）
甘油磷脂分子的作用：它除了构成生物膜外，还是胆汁和膜表面活性物质等的成分之一，并参与细胞膜对蛋白质的识别和信号传导。
鞘脂：糖类是以共价键的形式同膜脂或膜蛋白相连，形成糖脂或糖蛋白的形式，结合在细胞质膜上，有识别功能等。
鞘脂的功能：鞘脂是生物膜结构的重要组成成分,随着鞘脂在动物和酵母中的深入研究发现,鞘脂及其代谢产物是一类很重要的活性分子,它们参与调节细胞的生长、分化、衰老和细胞程序性死亡等许多重要的信号转导过程
固醇 ：胆固醇及其类似化合物。只在真核细胞膜中。动物细胞质膜中含量较高，大多植物和细菌细胞质膜中无胆固醇。与磷脂不同的是其分子的特殊结构和疏水性太强，自身不能形成脂双层。
胆固醇的作用：1、胆固醇可提高双脂层的力学稳定性，调节双脂层流动性，降低水溶性物质的通透性。
2、同时它还是脂筏的基本结构成分。
3、 是很多重要的生物活性分子的前体化合物，如固醇类激素。
膜脂的运动方式：1、沿膜平面的侧向运动。温度为37℃时的扩散系数为10^（-8）cm^2/s，相当于每秒移动2um的距离。
2、脂分子围绕轴心的自旋运动
3、脂分子尾部的摆动
4、双层脂分子之间的翻转运动：一般情况下翻转运动极少发生。
脂质体：是根据脂分子课在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。
人工脂质体可用于：转基因、制备药物、研究生物膜的特性。
三、膜蛋白
膜蛋白的分类：外在膜蛋白（外周膜蛋白）、内在膜蛋白（整合膜蛋白）、脂锚定
膜蛋白
整合蛋白：又称内在蛋白或跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，通过非极性氨基酸与脂双层分子层的非极性疏水区相互作用结合在质膜上。可能全为跨膜蛋白， 单次、多次、多亚基跨膜
外周蛋白：又称周边蛋白、附着蛋白。完全暴露在脂双层的内侧或外侧，主要通过非共价键附着在脂的极性头部或整合蛋白亲水区的一侧，间接与膜结合。外周蛋白多为水溶性的。可以增加膜的强度。
外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来。
脂锚定蛋白：又称脂连接蛋白，以共价方式同脂分子结合，位于脂双层的外侧。
主要有两结合方式：
1.蛋白质直接结合于脂双分子层上；
2.蛋白质通过一个糖分子间接同脂双层结合。
脂锚定蛋白可以分为两类，一类是糖基磷脂酰肌醇(GPI)连接的蛋白，GPI位于细胞膜的外侧，用磷脂酶C（能识别含肌醇的磷脂）处理细胞，能释放出结合的蛋白。许多细胞表面的受体、酶、细胞粘附分子都是这类蛋白。另一类脂锚定蛋白直接与脂双层中的碳氢链结合进行锚定，如Src和Ras两种蛋白
去垢剂：是一端亲水、一端疏水的两性小分子。是分离与研究膜蛋白的哦常用试剂。
常用去垢剂：1、离子型：十二烷基磺酸（SDS） 不宜分离膜蛋白
2、非离子型：Triton-X100 作用温和，蛋白不变性
第二节
一、膜的流动性
主要有以下几种方式：
1.随机移动：在整个膜上；
2.定向移动：在膜上从细胞一端向另一端；
3.局部移动：在局部范围内旋转或侧向移动。
蛋白质运动的原因：
膜脂成分的不同，相变温度也不同。某一温度下，脂有晶态和液晶态。它们各自汇集，形成相的分离，从而形成流动性不同的微区（domain）。而膜脂的流动提供了蛋白的运动环境，加之蛋白本身构型的变化，膜蛋白处在运动之中
膜流动性的研究方法：人鼠细胞融合实验、荧光漂白恢复（详见书62-63页）
二、膜的不对称性
膜脂的不对称 ：如：糖脂。
膜蛋白的不对称：生物膜复杂的功能。
冰冻断裂技术显示的脂双层及膜蛋白分布的不对称性。
三、细胞质膜的基本功能：
1.界膜和区室化：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；
2.调节运输：选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出；
3.功能定位与组织化：为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；
4.信号的检测与传递：提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递；
5.参与细胞间的相互作用：介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；
6.细胞表面不同功能的特化结构。
7.与某些疾病有关。
第五章 物质跨膜运输
质膜是屏障，控制分子和离子通过，以保证细胞的生命活动。
细胞及细胞内膜结合的细胞器各自行使不同的功能，完成不同的生命活动。膜一方面保持细胞代谢物的稳定，不随意渗漏到周围环境，另一方面，必须进行物质交换，包括吸收营养与排出废物。
据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的2/3。
第一、脂双层的不透性与转运蛋白
一、脂双层的不透性与转运蛋白
不通透性的重要性与必然性。
膜转运蛋白：载体、通道蛋白。
（一）载体蛋白及其功能
普遍存在、多次跨膜。
细胞不同膜有不同的载体蛋白，类似“锁钥”关系（E+S）。
（二）通道蛋白及功能
离子选择性通道，进行被动运输。
特点：转运快，电压驱动；无饱和； 门控。
二、被动、主动运输
被动运输（passtive transport）：依靠扩散，不消耗能量。由高浓度向低浓度。有时需要蛋白帮助，但均是通道（不结合物质）或载体蛋白。
一种通过物质扩散进入细胞必须具备的两条件：一，物质在胞外的浓度很高；二，细胞质膜对此物质有通透性。
扩散（diffusion）：物质沿浓度梯度从质膜浓度高的一侧到低一侧移动的过程。是单个小分子的随机运动，结果是膜两边的浓度到平衡。不需要外界提供能量。
渗透（osmosis）：水分子及溶剂通过半透膜的方式，也属于扩散。
（一）简单扩散：
一般，气体、小的不带电的极性分子、脂溶性的分子容易通过；大的不带电的分子和各种带电的极性分子难通过膜。
（二）水孔蛋白：水的跨膜运输
大多数直接通过脂双层，部分需要蛋白通道（称为水通道蛋白，aquaporin）。1988年发现了水通道蛋白AQP1（也是第一个被命名），只能让水自由通过，不能让其它物质通过。
（三）协助扩散
解决简单扩散中难以通过质膜的分子较容易的通过，因此类物质也是细胞生命活动必须的。
促进扩散(facilitated diffusion)：上述几类分子通过质膜需要膜上的运输蛋白参与，这种运输称为促进扩散。物质结合蛋白后顺浓度梯或电化学梯度而进入膜，不需要消耗能量。P107
（四）主动运输
由于细胞内外的物质浓度差别较大，仅被动运输不能满足物质之间的平衡（不能保持细胞的正常生活），因此需要主动运输（active transport）。需要消耗能量。
主动运输的意义
1.保证细胞能够摄取必须的营养物质（低浓度情况下）；
2.排出代谢物（细胞内比细胞外浓度低）；
3.能维持无机离子在细胞内恒定和最适的浓度。
是由运输蛋白介导的方式，物质可从低浓度向高浓度流动，需要消耗能量。具有4个基本特点：
1.逆浓度梯度、逆化学梯度；
2.依赖于膜运输蛋白；
3.需要消耗代谢能量；
4.具有选择性和特异性
主动运输消耗能量。有三种不同的能量来源：
1.ATP，大多以此为主，如Na+/K+泵和H+泵；
2.偶联转运蛋白。
3.光能，某些细菌吸收光能，诱导构型变化，运输H +；P108。
第二节 离子泵和协同运输
在被动运输中，膜运输蛋白通常被称为通透酶，但并不具有真正的酶活性，只是通过本身构型的变化来运输物质。但在主动运输中，载体蛋白本身是酶，能够催化某些反应，利用ATP水解释放的能量将被运输物质从低浓度运到高浓度。载体蛋白要利用能量做功，故参与主动运输的载体蛋白称为泵（pump）。共有四种类型的运输泵。
P型泵（P-type pump)：也称P型ATPase。此类泵运输时需要磷酸化（包括Na+/K+ 和Ca2+泵）；
V型泵（ V-type pump ）：主要位于小泡的膜上，运输时需要ATP提供能量，但不需要磷酸化（如溶酶体膜中的H＋泵）；
F型泵（ F-type pump ）：主要存在于细菌质膜、线粒体、叶绿体膜中。主要在能量转换中起作用。工作时，不消耗ATP，而是将ADP转化为ATP。
ABC型泵（ ABC-type pump ）：又称ABC转运蛋白，一大类以ATP提供能量的运输蛋白。
一、P型离子泵
（一）钠钾泵（P型） 也称为钠钾ATP酶。
由2个大亚基、2个小亚基组成的4聚体，实际上就是Na+-K+ATP酶，分布于动物细胞的质膜。
Na+-K+泵的作用：
1.维持细胞内适宜的Na+-K+浓度；
2.在建立细胞质膜两侧的Na+浓度梯度的同时，为葡萄糖的协同运输泵提供了动力。
3.Na+泵建立的细胞膜电位，为神经和肌肉的电脉冲传导提供了基础。
（二）钙泵（P型）
所有的真核细胞中都有，每水解一个ATP可将两个Ca2+ 从胞质输出到细胞外。主要存在于质膜和内质网膜。其原理与钠钾泵相似，每分解一个ATP分子，泵出2个Ca2+。
Ca2+ -ATPase有两种激活机制：
1.是受激活的Ca2+ /CaM复合物的激活；
2.被蛋白激酶C激活。
二、V型、F型泵 只转运H＋。
V型：水解ATP， 使H＋进入细胞器（浓度高）；
F型：合成ATP。
三、ABC超家族
是一类庞大的蛋白家族，每个成员均有一个高度保守的ATP结合区，通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构型的改变将与之结合的底物转移到膜的另一侧。
四、协同运输
又称偶联运输（同向、反向）。间接消耗ATP，要依赖于离子泵建立的离子梯度，所以将离子泵称为初级主动运输（primary active transport)；协同运输称为次级主动运输（secondary active transport）。
葡萄糖（氨基酸）协同运输：在动物细胞中，质膜上的钠泵和载体协作完成葡萄糖、氨基酸等的逆浓度梯度的协同运输。
机制：载体蛋白有两结合位点，分别与胞外的Na+、糖（氨基酸）结合。 Na+和糖（氨基酸）分别与载体结合后，载体借助Na+-K+泵运输时建立的电位梯度，将Na+和葡萄糖（氨基酸）同时运胞内。在细胞内释放的Na+又被Na+-K+泵泵出胞外维持Na+的电位梯度。
作业：
１.比较载体蛋白与通道蛋白的异同。
答：载体蛋白和通道蛋白都是膜转运蛋白，两者以不同的方式辨别溶质（即决定运输某种溶质而不运输另外的溶质），通道蛋白根据溶质大小和电荷进行辨别，主要转运离子，载体蛋白只容许与载体蛋白上结合部位相合适的溶质分子通过。与载体蛋白相比，通道蛋白具有极高的转运速率（比已知任何一种载体蛋白最快转运速率要高1000倍以上），通道蛋白转运没有饱和值而载体蛋白转运过程有类似于酶和底物作用的饱和动力学特征，通道蛋白是门控开放而载体蛋白介导溶质转运时发生构象转变是随机发生的。
2.比较Ｐ型离子汞、Ｖ型质子汞、Ｆ型质子汞和ＡＢＣ超家族的异同。
同：都是参与主动运输，都是载体蛋白。
异：P型泵：此类泵运输时需要磷酸化；
V型泵：主要位于小泡的膜上，运输时需要ATP提供能量，但不需要磷酸化；只转运H＋，水解ATP， 使H＋进入细胞器（浓度高）
F型泵：主要存在于细菌质膜、线粒体、叶绿体膜中。主要在能量转换中起作用。工作时，不消耗ATP，而是将ADP转化为ATP。只转运H＋，合成ATP。
ABC型泵：一大类以ATP提供能量的运输蛋白。是一类庞大的蛋白家族，每个成员均有一个高度保守的ATP结合区，通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构型的改变将与之结合的底物转移到膜的另一侧。
3说明“Ｎａ＋—Ｋ＋”汞的工作原理及其生物学意义。
工作原理：Na+-K+泵具有ATP酶活性，由大小两个亚基组成，小亚基（β亚基）是个糖蛋白，大亚基（α亚基）是跨膜蛋白，在其胞质面有一个ATP结合位点和三个高亲和Na+结合位点，在膜的外表面有二个K+高结合位点和一个乌本苷的结合位点。离子泵的工作原理是过ATP驱动的泵的构象变化来完成离子转运。首先由Na+结合到α亚基的Na+结合位点，这一结合刺激了ATP水解，α亚基磷酸化，导致蛋白构象改变，并暴露Na+结合位点面向胞外，使Na+释放至胞外；与此同时，也将K+结合位点朝向细胞表面，结合胞外K+后刺激α亚基去磷酸化，并导致蛋白构象再次变化，将K+结合位点朝向胞质面，随即释放K+至胞质溶胶内。最后蛋白构象又恢复原状
生物学意义：
a. 形成跨膜电势。由于K+由内向外泄露建立跨膜电势，对电压门通道，神经冲动起传递作用。
b. 维持渗透压。细胞内生物大分子物质水解，产生电离，带负电荷，从而吸引胞外Na+进入；细胞内Na+升高后，使水分进入细胞，由此引起细胞的膨胀，然后再通过Na+-K+泵，泵出Na+，维持渗透压。
c. 可以协助其它物质运输。
４.葡萄糖（氨基酸）协同运输机制。
载体蛋白有两结合位点，分别与胞外的Na+、糖（氨基酸）结合。 Na+和糖（氨基酸）分别与载体结合后，载体借助Na+-K+泵运输时建立的电位梯度，将Na+和葡萄糖（氨基酸）同时运胞内。在细胞内释放的Na+又被Na+-K+泵泵出胞外维持Na+的电位梯度。
第七章
1、细胞质基质的功能：
① 许多中间代谢过程在细胞基质中完成： 糖酵解过程、磷酸戊糖途径等。
② 与细胞质骨架相关的功能：细胞质骨架（维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递）构成细胞基质结构体系。细胞基质与骨架蛋白分子间选择性结合，使生物大分子锚定在细胞骨架的三维空间的特定区域。
③ 在蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解等方面起重要作用：蛋白质的修饰 （糖基化、磷酸化和去磷酸化 、酰基化、甲基化等）。
④控制蛋白质的寿命：N-Met、Ser，Thr，Ala，Val，Cys，Gly或Pro则稳定。
⑤降解变性和错误折叠的蛋白质；
⑥帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象，这一功能主要靠热休克蛋白（HSP）来完成。
2、内膜系统：指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡（包括内体和分泌泡）等四类膜结合细胞器，因为它们的膜是相互流动的，处于动态平衡，在功能上也是相互协同的。
3、内膜系统的发生：起源于质膜的内陷。
4、内膜系统形成的意义：①内膜系统在细胞内形成了一些特定的功能区域和微环境。
②通过小泡分泌的方式完成膜的流动和特定功能蛋白的定向运输。
③细胞内的许多酶反应是在膜上进行（扩大了表面积），内膜系统的形成使这些酶反应互不干扰。
④区室的形成，相对提高了重要分子的浓度，提高了反应效率。
5、内质网：是由一层单位膜所形成的囊状、泡状和管状的三维结构，并形成一个连续的网膜系统。由于它靠近细胞质的内侧，故称为内质网。
原核生物没有内质网，由细胞质膜代行其功能。
微粒体和肌质网，可将它们看成是特殊类型的内质网。
6、内质网的类型：根据是否附有核糖体，粗面内质网（rER）和光面内质网（sER）。
7、内质网的功能：
①蛋白合成（rER)；②脂的合成（sER）。
③蛋白的修饰与加工（包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化）：蛋白质糖基化是指在蛋白质合成的同时或合成后，在酶的催化下寡糖链被连接在肽链特定的糖基化位点，形成糖蛋白。
糖基化的作用：Ⅰ使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；
Ⅱ赋予蛋白质传导信号的功能；
Ⅲ某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。
④新生肽的折叠与组装 ：内质网含有一种结合蛋白（Bip），是属于Hsp70家族的分子伴侣，在内质网中有两个作用：Ⅰ同进入内质网的未（正确）折叠蛋白的疏水氨基酸结合，防止多肽链不正确地折叠；Ⅱ防止新合成的蛋白质在转运过程中变性或断裂。
⑤肝细胞解毒，主要在光面内质网中进行，将有毒物质由脂溶性转变成水溶性而被排出体外。
⑥Ca2+离子的调节作用：肌质网是特化的光面内质网，实际上是作为钙库，其内有钙结合蛋白。
8、影响内质网-细胞核信号转导的三种因素： ①内质网腔内未折叠蛋白的超量积累(UPR)；②折叠好的膜蛋白的超量积累（EOR）；③内质网膜上膜脂成份的变化—胆固醇(SREBP)。
9、高尔基体是普遍存在于真核细胞中的一种细胞器，与细胞的分泌功能有关。
高尔基体与溶酶体的形成有关，参与细胞的胞饮和胞吐过程。
10、高尔基体的极性：①结构上的极性：顺面（形成面）——中间膜囊——反面
②功能上的极性：“流水式”操作
11、高尔基体的功能：
①参与细胞分泌活动（主要），细胞内物质运输的交通枢纽：
Ⅰ高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽。
Ⅱ溶酶体酶（标志酶）的分选：M6P（甘露糖－6－磷酸） →反面膜囊M6P受体。溶酶体的生物发生。
②蛋白的糖基化修饰：ⅠN－连接： RER中完成（14个糖残基寡糖链）；
ⅡO-连接糖基化：由不同的糖基转移酶催化的，每次加上一个单糖（反面膜）。
除了蛋白质的糖基化以外，高尔基体中也可以进行多糖的合成（蛋白聚糖）——动物：透明质酸；植物：半纤维素、果胶。
③蛋白酶的水解。
12、溶酶体是动物细胞中一种膜结合细胞器，含有多种水解酶类，在细胞内起消化和保护作用，可与吞噬泡或胞饮泡结合，消化和利用其中的物质。也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片，有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除。是一种异质性的细胞器，不同来源的溶酶体形态、大小，甚至所含有酶的种类都有很大的不同。
13、溶酶体的类型：①初级溶酶体：仅含有水解酶类，但无作用底物，其中的酶处于非活性状态；②次级溶酶体：一种将要或正在进行消化作用的溶酶体，分为自噬性溶酶体（作用底物是内源性的）、异噬性溶酶体（作用底物是外源性的）；③残（余）体：又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣。
14、溶酶体膜的特殊性与稳定性：①膜中嵌有质子运输泵；②膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白；③具有多种载体蛋白，向外转运水解产物。
15、溶酶体的功能：基本功能是对生物大分子的强烈的消化作用，这对于维持细胞的正常代谢活动及防御微生物的侵染都有重要的意义。
16、过氧化物酶体与溶酶体的区别
17、溶酶体的生物发生：和线粒体相似，通过分裂进行增殖， 但所需的蛋白质和脂都是转运而来。
作业（P137）：
2、为什么说细胞内膜系统是一个结构与功能密切联系的动态性整体？
答：真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连核膜，中间还与许多细胞器膜相连，其内质网腔还与内外两层核膜之间的腔相通，从而使细胞结构之间相互联系，成为一个统一整体；此外，高尔基体膜，内质网膜，细胞膜，还是可以相互转化的。由此可见，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。
3、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。
答：内质网的功能：①蛋白合成（rER)；②脂的合成（sER）；③蛋白的修饰与加工（包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化）；④新生肽的折叠与组装 ；⑤肝细胞解毒，主要在光面内质网中进行，将有毒物质由脂溶性转变成水溶性而被排出体外；⑥Ca2+离子的调节作用：肌质网是特化的光面内质网，实际上是作为钙库，其内有钙结合蛋白。
质量监控作用包括：（1）未折叠蛋白质应答反应，及错误折叠与未折叠蛋白质不能按正常途径从内质网中释放，从而在内质网腔内聚集，一起一系列分子伴侣和折叠没表达上调，促进蛋白质正确折叠，防止其聚集，从而提高细胞在有害因素下生存能力。（2)内质网超负荷反应，正确折叠的蛋白质在内质网过度储积，特别是因膜蛋白在内质网异常堆积也会启动其他促生存的机制来反制内质网压力。（3）固醇调节级联反应，内固醇表面合成的胆固醇损耗所致，通过固醇调节元件结合蛋白质介导的信号途径，影响特定基因表达。（4）如果内质网功能紊乱，细胞将最终启动凋亡程序。
4、试述高尔基体的结构特征及其生理功能。
答：高尔基体的结构特征：顺面（CGN）：囊泡结构，靠近粗面内质网。接受来自内质网的物质，有KDEL（HDEL）信号（内质网滞留信号）的则返回；中间膜囊：连续完整；大面积，进行蛋白的糖基化等修饰；反面（TGN）：囊泡结构，靠近细胞质；动态变化，进行蛋白分选。
高尔基体的生理功能：①参与细胞分泌活动（主要），细胞内物质运输的交通枢纽：②蛋白的糖基化修饰：ⅠN－连接： RER中完成（14个糖残基寡糖链）；ⅡO-连接糖基化：由不同的糖基转移酶催化的，每次加上一个单糖（反面膜）；③除了蛋白质的糖基化以外，高尔基体中也可以进行多糖的合成（蛋白聚糖）——动物：透明质酸；植物：半纤维素、果胶。
第九章 细胞信号转导
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。
细胞通讯的方式：1.通过信号分子，不依赖于细胞接触；
2.通过细胞黏着（胞间、胞与外基质），依赖于细胞接触；
3.动物细胞的间隙连接；植物细胞的胞间连丝。
细胞信号传导：细胞释放信号分子，将信息传递给其它细胞。强调的是信号的产生与传送。
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。强调的是信号的接收与接收后信号转换的方式与结果。
细胞通讯的基本过程：
1.信号的合成：内分泌细胞主要来源；
2.信号释放到环境中：信号分子要经过合成、加工、分选和分泌；
3.信号向靶细胞运输：主要经血液循环；
4.靶细胞对信号识别和检测；
5.细胞对胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内信号；
6.胞内信号作用于效应分子，引起细胞的代谢、生长、基因表达等。
细胞完成信号应答外，要及时进行信号解除，终止细胞应答（有什么后果？）。主要是通过对信号分子的修饰、水解或结合等方式降低信号分子的水平和浓度等来终止。
1、2、3是细胞信号传导的主要内容：信号的合成、分泌与传递；
4、5、6是细胞信号转导的主要内容：信号的识别、转移和转换。
信号分子：生物体内的某些化学分子，主要是一些激素、 神经递质、生长因子等，统称为信号分子，是唯一与受体结合并传递信息的分子。
种类：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）、氨基酸、核苷酸、脂类、胆固醇衍生物。
特点：①特异性；②高效性；③可被灭活。据溶解性分为水溶性信使、脂溶性信使。
受体：能与激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能够引起细胞变化的生物大分子。细胞通讯中的受体常指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的（糖）蛋白质。
受体至少包括两个功能区域：配体结合区域和产生效应的区域。
受体的特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和。
细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性（空间结构的互补），而且与细胞的固有特征有关
第二信使：依赖于胞外信号与表面受体的结合，在细胞内产生的小分子。胞外信号为第一信使。
两个特征：
1.是第一信使同表面受体结合后最早在细胞膜内侧或细胞质中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；
2.能启动或调节细胞内稍晚出现的信号应答。
表面受体信号转导途径
1.胞外信号与受体（识别）结合；
2.第二信使的产生（分子开关）；
3.信号级联放大（酶的逐级激活）；
4.信号终止（受体脱敏或下调）。
5.信号链及信号的（P225）。
细胞内信号蛋白的作用：结构域特异性介导，信号传递链的保证。
细胞内信号蛋白：含SH结构域。许多参与细胞信号转导的蛋白均有此结构域，主要与生长因子受体的自磷酸化位点结合。
第二节：细胞内受体介导的信号传递
一、G（GTP结合）蛋白偶联受体的结构与激活
最大的一类表面受体。配体与受体结合后激活相邻的G蛋白，被激活的G蛋白又可激活或抑制产生第二信使。这种受体参与的信号传导作用需要与GTP结合的调节蛋白偶联。
结构：一条多肽，7次α螺旋跨膜。
二、G蛋白偶联受体的信号通路有两条。
（一）cAMP为第二信使
G α亚基结合GTP被激活，首先作用于腺苷酸环化酶（AC），产生胞内第二信使：cAMP（浓度增加）。此时，将胞外信号转化为胞内信号。
cAMP的效应物是PKA（蛋白激酶A）:激活靶蛋白。
激素（胞外信号）→ G蛋白耦联受体→G蛋白（激活）→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A（PKA）→基因调控蛋白（靶蛋白）磷酸化→基因转录。
（二）磷脂酰肌醇双信使信号通路
在G蛋白偶联系统的信号转导中，还可产生磷脂酰肌醇作为第二信使，故称为磷脂酰肌醇信号途径(phosphatidylinositol signal pathway)。
胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（diacylglycerol，DAG）。
IP3动员细胞内钙库释放Ca2+到细胞质中与钙调蛋白结合，随后参与一系列的反应；而DAG在Ca2+的协同下激活蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)，然后通过蛋白激酶C引起级联反应，进行细胞的应答，故此将该系统称为PKC系统，或称为IP3、DAG、Ca2+信号通路。
磷脂酰肌醇信号通路特点：一个胞外信号可产生二个胞内第二信使，产生二个信号途径（ IP3 —Ca2+和DG —PKC），称为双信使系统。
离子通道偶联受体：既有信号结合位点，又是离子通道。
第四节 酶联受体介导的信号转导
生长因子（胞外信号）与受体结合后，受体本身的酪氨酸激酶的活性被激活，活化的激酶使靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化，引起细胞反应。
特点：不需要通过G蛋白，而是通过受体本身的酪氨酸蛋白激酶的活性来活化。
结构特点：所有的RTK（受体酪氨酸激酶）都是由三个部分组成的：含有配体结合位点的细胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区、含有酪氨酸蛋白激酶(RTK)活性的细胞内结构域。
已发现50多种不同的RTK，主要的几种类型包括：表皮生长因子受体、血小板生长因子受体、胰岛素和胰岛素样生长因子-1 受体等。
受体酪氨酸激酶在没有同信号分子结合时是以单体存在的，并且没有活性；一旦有信号分子结合，两个单体在膜上形成二聚体，两个受体的细胞内结构域的尾部相互接触，激活它们的蛋白激酶的功能，结果使尾部的酪氨酸残基自磷酸化。受体细胞内结构域的尾部装配成一个信号复合物(signaling complex)。磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白(signaling protein)的结合位点，可能有10～20种不同的细胞内信号蛋白同受体尾部磷酸化部位结合后被激活。
Ras蛋白有分子开关的作用。
Ras蛋白：是一种GTP结合蛋白，结合GTP时为活化态；结合GDP时为失活态。
Ras激活：释放GDP，结合GTP。GDP的释放需要GEF（鸟苷释放因子/鸟苷交换因子）参与。
Ras从活化到失活：需要GAP（GTP酶激活蛋白），将GTP水解为GDP。
RTK/Ras途径概括：
配体→RTK→adaptor→GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→转录因子→基因表达。
正常情况下，Ras蛋白都与GDP结合在一起。在癌细胞中，Ras发生突变，产生了突变的Ras蛋白，与GTP结合，但不能水解GTP（GAP不能识别），因此，Ras蛋白（分子开关）永远处于活化态，癌细胞生长（异常增殖）。
第十章 细胞骨架
微丝
1. 结构与成分
主要成分：肌动蛋白。有单体和多聚体。
单体：一条多肽链形成的球形分子（哑铃），又称球状肌动蛋白（G－肌动蛋白）。有ATP和Mg2+的结合位点。多聚体：肌动蛋白丝，也称纤维状肌动蛋白（F－肌动蛋白）。 单体G形成多聚体F（螺旋状纤维）
２.微丝装配
３.
装配过程中，如G添加到F上的速率＝G从F上失去的速率，此过程称为微丝的踏车现象。微丝净长度不变。是一种动态结构（装配、去装配仍在进行）。
3.肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达
分子马达：至今所发现的分子马达可分为三个不同的家族：肌球蛋白家族、驱动蛋白家族、动力蛋白家族。
驱动蛋白和动力蛋白以微管作为运行轨道，肌球蛋白则是以肌动蛋白纤维作为运行轨道。尚不清楚有以中间纤维为运行轨道的马达分子。 此类蛋白质能够用ATP供能，产生推动力，进行细胞内的物质运输。
微管
微管是细胞质骨架的主要成分；中空的管状结构。
2.1 组成与极性：
是以微管蛋白异源二聚体为基本构件，螺旋盘绕形成。有a、b微管蛋白，二者有相似的三维结构，紧密结合成二聚体（微管装配的亚基）。
2.2微管组织中心（MTOC）：控制微管的组装的延伸的细胞结构。为微管提供了生长起点，并决定了微管的方向性。靠近MTOC一端为（-）端，生长慢；远离MTOC一端（指向细胞质基质）为（+）端，生长快。
2.3 功能
微管的功能：
1.维持细胞形态（支架作用）：有一定强度。维持细胞的形态和提供结构上的保证。
2.细胞内的物质运输（提供轨道）：
（1）神经元的双向运输 （2）色素颗粒运输：适应环境变化。（3）小泡运输。
胞内依赖于微管的物质运输，驱动蛋白的作用。
胞质动力蛋白及功能
Dynein发现于1963年，因与鞭毛和纤毛的运动有关而得名。
作用：在细胞分裂中推动染色体的分离、驱动鞭毛的运动、向着微管
中间丝（IF）
介于微丝、微管之间。也称10nm纤维。是三种骨架中最复杂的一种。由长、杆状蛋白装配形成。
动态平衡的体现：细胞分裂时（中间纤维在有丝前解聚，分裂后在新的子细胞中进行装配）；另一类（角蛋白、表皮细胞）在整个细胞分裂中，都保持聚合状态。
装配是通过磷酸和去磷酸化来完成。
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三种细胞骨架的比较
作业：
1.三种骨架装配的比较。
微丝微管都有踏车现象，微管以异源二聚体基本单元装配，微丝是以肌动蛋白单体为基本单元。中间丝没有典型踏车现象，它是以中间丝蛋白间磷酸化和去磷酸化组装起来的。
2.微丝和微管的组成。
微丝的主要结构成分为肌动蛋白，存在两种形式，即肌动蛋白单体和由单体组成的纤维状肌动蛋白。微管由微管蛋白亚基组成，微管蛋白亚基是由α微管蛋白和β微管蛋白结合而成的异二聚体。
3.基本概念、原理。见上
第十二章 核糖体
核糖体(ribosome)，是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle)，其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
最初称为微体。
主要成分：rRNA60%、核糖体蛋白40％。
几乎是所有生物体内不可少的细胞器。
第一节 核糖体的类型与结构
一、基本类型和化学组成
核糖体是细胞内数量最多的细胞器，原核细胞和真核细胞都有核糖体，功能也相同，但是结构组成却有很大差别。
按存在的生物类型: 真核生物核糖体和原核生物核糖体。
二、核糖体结构
1.核糖体蛋白：种类多。已经鉴定了E.coli核糖体小亚基的21种蛋白（命名为S1-S21）和大亚基的33种蛋白（命名为L1-L33） 。
2.核糖体RNA： E.coli 16S rRNA共有1542个核苷酸。有保守性。 16S rRNA有4个结构域，每个结构域有46％的碱基配对，形成螺旋的柄状结构，未配对的形成环。
三、核糖体蛋白与rRNA的功能
功能：合成蛋白，因此其上有一系列与蛋白合成有关的结合位点与催化位点。
1.与mRNA结合的位点：首先mRNA与小亚基结合。原核细胞中， mRNA与小亚基结合位点在16S rRNA的3’端， mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列叫SD序列（富含嘌呤）。真核无SD序列（识别5 ’端帽子）。
2. A位点：氨酰基位点。与新掺入的氨酰tRNA结合的位点，也叫受位，位于大亚基上，是接受氨酰tRNA的部位。
3. P位点：肽酰tRNA位点，也叫供位。是肽基tRNA移交肽键后肽酰tRNA占据的位置，即与延伸中的肽酰tRNA所结合的位点。位于大亚基。
4. E位点：脱氨酰tRNA从离开A到完全从核糖体释放出来的一个中间停靠点。当E被占据后，A位同氨酰tRNA的亲和力降低。E位点空出，才会接受下一个氨酰tRNA。
第二节 蛋白合成与多聚核糖体
一、 蛋白合成
核糖体的功能是进行蛋白质的合成。在核糖体上合成的是蛋白质的一级结构，即多肽链。合成是从多肽链的N端开始，到C末端结束。对于mRNA来说，合成的方向则是5＇→3＇。蛋白质的合成需要各种tRNA、核糖体、mRNA、不同功能的蛋白因子、GTP等。
1.肽链的起始：
（1）30S亚基与mRNA的结合。30S中16S的rRNA与mRNA起始密码AUG上游的SD序列互补，从而与mRNA结合，形成起始复合物。
原核的核糖体与mRNA的结合需要三个起始因子参与。
IF1、IF3通过与核糖体亚基的结合帮助mRNA与亚基的识别与结合；IF2促使tRNA结合到mRNA与30S形成的复合物上。
（2）第一个氨酰tRNA进入核糖体：当mRNA与核糖体结合后，携带甲酰甲硫氨酸的tRNA通过反密码子与mRNA中的AUG识别进入核糖体。起始tRNA与mRNA—30S复合物的结合需要同GTP、 IF2结合形成： GTP－IF2－tRNAfMet复合物。结合后，释放IF3。
（3）起始tRNA与AUG结合，核糖体大亚基就加入到复合物中形成完整的核糖体－mRNA起始复合物，该过程伴随GTP的水解（推测：核糖体构型变化）、IF1、IF2的释放。
2.多肽链的延伸：
（1）氨酰tRNA与延伸因子EF-Tu和GTP形成的复合物相结合；
（2）延伸因子将氨酰tRNA送到A位后，GTP水解， EF-Tu和GDP离开核糖体。
（3）转位：A P E。
3.合成终止：
核糖体沿mRNA移动，如进入A位的是终止密码子（UAA、UAG、UGA），由于无与之匹配的反密码子，故终止。
二、多聚核糖体
蛋白合成过程中，同一条mRNA分子能够与多个核糖体结合，同时合成多条肽链。这种具有特殊功能与形态结构的核糖体称为多聚核糖体。
多聚核糖体的存在可同时大量合成蛋白质。大提高了蛋白的合成效率，也减轻了细胞核进行基因转录和加工的压力。
作业：
1.核糖体上的活性部位（点）有什么作用？
1.与mRNA结合的位点：首先mRNA与小亚基结合。原核细胞中， mRNA与小亚基结合位点在16S rRNA的3’端， mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列叫SD序列（富含嘌呤）。真核无SD序列（识别5 ’端帽子）。
2. A位点：氨酰基位点。与新掺入的氨酰tRNA结合的位点，也叫受位，位于大亚基上，是接受氨酰tRNA的部位。
3. P位点：肽酰tRNA位点，也叫供位。是肽基tRNA移交肽键后肽酰tRNA占据的位置，即与延伸中的肽酰tRNA所结合的位点。位于大亚基。
4. E位点：脱氨酰tRNA从离开A到完全从核糖体释放出来的一个中间停靠点。当E被占据后，A位同氨酰tRNA的亲和力降低。E位点空出，才会接受下一个氨酰tRNA。
2.多聚核糖体的生物学意义？
多聚核糖体的存在可同时大量合成蛋白质。大提高了蛋白的合成效率，也减轻了细胞核进行基因转录和加工的压力。
3.为什么说RNA是生命起源中最早的生物大分子？
核糖体是核酶的发现，对生命起源于ＲＮＡ世界假说起到了很大的支撑作用。除了ＲＮＡ可催化ＲＮＡ和ＤＮＡ水解、连接、ｍＲＮＡ的拼接等现存“活化石”证据外，在体外已证明人工合成的ＲＮＡ还可催化ＲＮＡ聚合反应以及ＲＮＡ、ＤＮＡ的磷酸化，ＲＮＡ氨酰基化、烷基化；能催化糖苷键形成、氧化还原反应等多种反应。
4.熟悉蛋白的合成过程。
见总结的第二小节第一大点
第十四章、十六章 细胞癌变、衰老与死亡
第一节 细胞凋亡
1、细胞凋亡是程序性细胞死亡，一系列基因的激活、表达与调控作用。有生理性和选择性
2、细胞凋亡的特征
?凋亡的起始
?凋亡小体的形成
?吞噬
3、凋亡与坏死（主动与被动）
是两个完全不同的过程，主要区别：
1原因不同（坏死是物理化学性的损害、营养不良等；PCD是基因调控）
?过程不同（坏死是质膜透性增加，最终细胞破裂；PCD则不破裂，最后成凋亡小体被吞噬）
3有无炎症反应（坏死有；PCD无）
4、PCD机理：
由信号（胞外、胞内）决定。可分为两个阶段
1死亡激活期：接受死亡信号并作出反应
?死亡执行期：PCD启动。染色体凝聚；细胞质浓缩形成凋亡小体，最后被吞噬
5、生物学意义：
1形态建成
?调节细胞数量和质量：神经细胞“竞争上岗”，胚胎中产生的神经细胞过量，通过竞争靶细胞释放的有限的生存因子，才能生存下来。
第二节 细胞衰老
1、衰老与死亡生命活动的必然规律；是新陈代谢的自然现象。
2、衰老特征：
①水分减少；
②色素生成和色素颗粒沉积；
③细胞质膜变化，流动性降低（脂质过氧化）；
④线粒体变化（DNA缺失）；
⑤核变化（膜内折，端粒缩短）；
⑥蛋白合成变化（速度降低、效率降低）。
3、细胞衰老是指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止生长，细胞形态和生理代谢活动发生显著变化的现象
4、细胞衰老的机制P357
第三节 癌细胞
1、是一种突变的体细胞，无限增殖。后天获得。
2、基本特征：
①生长、分裂失控，失去接触抑制；
②自分泌激活；
③失去间隙连接，通讯有缺陷；
④死亡特性改变，丧失PCD。
⑤有扩散性，粘着降低（转移）。
⑥染色质异常（非整倍性，对PCD信号不敏感）、骨架异常（乱）。
3、肿瘤抑制基因与癌基因：
肿瘤抑制基因：编码蛋白主要是抑制细胞生长、阻止细胞癌变。突变？
原癌基因：细胞正常的基因。编码的蛋白在正常细胞中参与细胞的生长与增殖的调节。突变成为促癌基因（原癌基因的激活）。
促癌基因：改变编码蛋白的结构或改变蛋白表达方式，导致细胞癌变。
4、结果：
①原癌基因的编码区发生突变。改变原有基因的结构，使编码产物发生变化。
②原癌调节区突变。改变结构使表达量增加。
③染色体重排，改变原基因的自然活性。
任何一种突变，均有可能使细胞失去正常分裂控制，向恶性方向转变。
5、原癌基因激活成癌基因
①原癌基因编码区突变
②调节区突变
③DNA发生重排
作业
1、PCD与坏死的区别及PCD的意义：上面找
2、癌细胞特性及相关概念：上面找
3、衰老细胞相关概念及特征：上面找
第十七章
第一节 细胞连接
1、细胞连接是指细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者细胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构
2、
分为三大类{
3、紧密连接是封闭连接的主要类型，普遍存在于上皮细胞顶端的相邻细胞间，参与紧密连接的蛋白是缝合蛋白
4、紧密连接的功能：
?连接，细胞之间；
?形成双向的渗漏屏障，起重要的封闭作用；
?限制膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性。
5、锚定连接
通过细胞骨架系统与细胞质膜内侧的斑块将相邻两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起，又称为斑块连接。是动物组织中广泛的方式。
6、与中间丝相连的锚定连接：桥粒与半桥粒
7、与肌动蛋白纤维相连的锚定连接：黏着带与黏着斑
8、在锚定连接中，细胞通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种粘着方式桥粒
9、桥粒：相邻两细胞的连接；通过钙粘着蛋白将两个相邻细胞结合起来。有两类型的钙粘着蛋白参与桥粒连接：桥粒芯和桥粒胶蛋白
10、半桥粒：细胞与细胞外基质而不是与另一细胞的连接，形态上类似半个桥粒
11、半桥粒与桥粒比较的不同：
?参与连接的跨膜蛋白是整联蛋白而非钙粘着蛋白；
?整联蛋白的细胞外结构域同细胞外基质相连，已经分离出了α6β4。
12、黏合带与黏合斑
在锚定连接中，连接作用涉及细胞质中的骨架是肌动蛋白，这种方式称为黏合连接(adheren junction)。
据连接方式是细胞之间还是细胞与细胞外基质，又可分为黏合带(adhesion belt)和黏合斑(focal adhesion)。
细胞之间的黏合带：位于上皮细胞紧密连接的下方，依靠钙粘着蛋白（钙粘素）同肌动蛋白相互作用。
13、粘合斑：细胞与细胞外基质进行连接。肌动蛋白纤维通过钙粘着蛋白同细胞外基质（如纤连蛋白），而不是与另一个细胞的表面相连。
粘合斑与粘合带不同：
?参与黏合带的是钙粘着蛋白；而粘合斑的是细胞外基质的受体蛋白（整联蛋白）。
?粘合带是两个相邻细胞质膜上的钙粘着蛋白之间的连接；而斑是配体与受体的结合（因是整联蛋白与细胞外基质中的纤连蛋白连接，前者是后者的受体）。
14、锚定连接中涉及的粘着蛋白与细胞骨架
15、通讯连接
定位于特化的有细胞间通讯作用的细胞。除有机械的细胞连接外，还可在胞间形成电偶极或代谢偶极（物质、信号）。
?间隙连接：是动物细胞的通讯连接方式。此种连接为相邻细胞中的离子和小分子打开一个直接的通道（无选择性）。广泛存在神经和肌肉细胞。
?胞间连丝：是植物细胞特有的通讯连接方式。胞间连丝是相邻植物细胞壁上的一个穿过细胞壁的狭窄通道，由穿过植物细胞壁的原生质构成。
与间隙连接不同，可扩大，允许蛋白、RNA等通过。
第三节
1、糖胺聚糖（GAG） ：蛋白聚糖的主要成分。
GAG是重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。
二糖单位通常由氨基已糖和糖醛酸组成。
可分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。
透明质酸(HA)是唯一不硫酸化的GAG，含多达10万个糖基。可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压性。
2、蛋白聚糖：由糖胺聚糖（除透明质酸）和核心蛋白的丝氨酸残基共价形成的大分子。
作业
1、细胞外基质的主要组成
胶原、弹性蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖、纤连蛋白和层粘蛋白、基膜与细胞外被、植物细胞壁
2、细胞连接及其分子基础
细胞连接包括封闭连接、锚定连接和通讯连接。
