细胞生物学总结
——By 生科 狐狸要起早
第一章.绪论
三、简答论述:
为什么说细胞生物是重要的学科?
细胞生物主要研究的内容:
细胞生物学是研究细胞的基本生命活动规律的科学,它从不同层次(显微、亚显微与分子水平)研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、细胞基因表达与调控、细胞起源与进化。
细胞生物学核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学研究的重点领域:
(1)染色体DNA与蛋白质相互作用;
(2)细胞增殖、分化、调亡、衰老及其调控;
(3)细胞信号转导;
(4)细胞结构体系的装配;
(5)蛋白质与蛋白质相互作用;
(6)细胞内的网络调控。
第二章.细胞基本知识概要
二、名词解释:
病毒:由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”,营寄生生活。
古细菌:又称原细菌,是一些生长在极端特殊环境中(高温或高盐)的细菌。古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似,但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。
分辨率:指区分开两个质点间的最小距离。是判断显微镜性能好坏的标准。
三、简答论述:
怎样理解细胞是生命活动的基本单位?
细胞是有膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团,简单地说细胞是生命活动的基本单位,可以从以下角度去理解:
(1)细胞是构成有机体的基本单位;
(2)细胞具有独立完整的代谢体系,是代谢与功能的基本单位;
(3)细胞是有机体生长与发育的基础;
(4)细胞具有遗传的全能性,即具有一套基因组(基因组是指一种生物的基本染色体套即单个配子内所含有的全部基因,在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息);
(5)没有细胞就没有完整的生命。
病毒的类型、特点:
|
病毒所带的酶 |
科 |
|
双链DNA |
|
疱疹病毒、腺病毒、痘病毒 |
|
单链DNA |
|
细小DNA病毒 |
|
双链RNA |
转录酶 |
呼肠弧病毒 |
|
单链RNA |
侵染性 |
|
小RNA病毒 |
非侵染性 |
转录酶 |
粘液病毒 |
|
逆转录病毒 |
逆转录酶 |
逆转病毒 |
为什么支原体是最小的细胞结构?特点:
(1)一个细胞生存与增值必须具备的结构是:细胞膜、遗传信息载体RNA与DNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些东西支原体基本具备。
(2)有人估计完成细胞功能至少需要100种酶,加上核糖体、细胞膜和核酸等,应必须占有的空间直径不可小于100nm。而现在发现的最小支原体的直径已接近这个极限。
(3)作为比支原体更小、更简单的细胞,又要维持生命活动的基本要求,似乎是不可能存在的。所以支原体是最小的细胞结构。
古细胞:
古细菌,又称原细菌,是一些生长在极端特殊环境中(高温或高盐)的细菌。最早发现的是产甲烷细菌类。
古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似,但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。
现已有更多的论据说明真核生物可能起源于古核生物,论据如下:
(1)古细菌的细胞膜:亲水头(甘油)与疏水尾间通过醚键连接,而不是酯键连接;疏水尾是由异戊二烯的重复单位构成,而不是脂肪酸;古生菌的细胞膜存在着独特的单分子层膜或单分子和双分子混合膜。
(2)古细菌的细胞壁:细胞壁成分与真核细胞相似,而非由含壁酸的肽聚糖构成,因此抑制壁酸合成的链霉素,抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸,抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对古细菌与真核细胞无作用。
(3)古细菌DNA与基因结构:古细菌DNA中有重复序列的存在。多数古核细胞的基因组中存在内含子。
(4)古细菌有类核小体结构:古细菌具有组蛋白,而且能与DNA构建成类似核小体结构。
(5)古细菌有类似真核细胞的核糖体:多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势,含有60种以上蛋白,介于真核细胞(70-84种)与真细菌(55种)之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类核糖体的蛋白质合成。
(6)古细菌的5SrRNA:根据对5SrRNA的分子进化分析,认为古细菌与真核生物同属一类,而真细菌却与之差距甚远。5SrRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。
真核细胞、原核细胞的区别:
基本特征比较表
|
原核 |
真核 |
细胞膜 |
有(多功能性) |
有 |
核膜 |
无 |
有 |
染色体 |
一个环状DNA分子,不与蛋白质结合 |
2个染色体以上,染色体由DNA与蛋白质结合组成 |
核仁 |
无 |
有 |
复杂细胞器 |
无 |
有 |
核糖体 |
70s(50s+30s) |
80s(60s+40s) |
核外DNA |
细菌有裸露的质粒DNA |
线粒体DNA、叶绿体DNA |
细胞壁成分 |
氨基酸与壁酸 |
动物无,植物:纤维素、果胶 |
细胞骨架 |
无 |
有 |
细胞分裂方式 |
无丝分裂 |
有丝分裂为主 |
遗传结构、基因表达比较
|
原核 |
真核 |
信息量 |
少 |
多 |
DNA分子数 |
1 |
2个以上 |
DNA分子结构 |
环状 |
线状 |
与组蛋白结合 |
不结合 |
与5种组蛋白结合 |
是否构成染色体 |
不 |
构成 |
基因组数 |
1n |
2n,多n |
基因数 |
几千 |
大于几万 |
复制周期性 |
不明显 |
明显 |
重复序列 |
无 |
有 |
内含子 |
无 |
有 |
基因表达调控 |
操纵子 |
复杂、多层次 |
转录与翻译的空间关系 |
同时同地进行 |
核内专录、质内翻译 |
转录翻译后修饰 |
无 |
有 |
真核细胞内的三大系统:
⑴以脂类及蛋白质成分为基础的生物末结构系统。
⑵以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统。
⑶以特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
第三章.细胞生物学研究方法
二、名词解释:
分辨率:分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。
沉降系数:颗粒在单位离心力场中移动的速度。通常以每单位重力的沉降事件表示,单位为S。
原位杂交:用标记的核酸探针通过分子杂交确定特殊核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法。
原代细胞:是指从机体取出后立即培养的细胞。(原代细胞和传代细胞都特指动物?)
传代细胞:适应在体外培养条件下,持续传代培养的细胞。
细胞株:当原代培养的细胞传至10代左右时,生长出现停滞,仅有极少数细胞能够继续传下去,这种传代细胞称为细胞株。
细胞系:细胞株传至50代后会出现危机,仅有极少数细胞有可能无限制的传下去。这些细胞发生了遗传突变并带有癌细胞的特点,并失去接触抑制。
原生质体:是细胞内有生命物质的总称,包括细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等,是细胞的主要部分,细胞的一切代谢活动都在这里进行。
非细胞体系:来源于细胞而不具有完整的细胞结构,但包含了进行生物学反应所需的物质(如供能系统和酶反应体系等)组成的体系。
细胞工程:是在细胞水平上的生物工程。
细胞融合:两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。
单克隆抗体:单克隆抗体是由产生抗体的淋巴细胞同肿瘤细胞融合而成的可无限增殖的细胞分泌产生的抗体。
四、实验:
光学显微镜的种类:
(1)普通复式光学显微镜技术
普通光学显微镜主要由三部分组成:①光学放大系统,即目镜和物镜;②照明系统;③机械和支架系统。显微镜的性能优劣决定于它的分辨率。分辨率是指显微镜区分开相近两点的能力。
(2)荧光显微镜技术
在紫外光显微镜基础上发展而来,利用样品自发荧光和诱发荧光,可以对生物大分子进行定性和定位研究。不仅可以观察固定切片标本,还可以在活体染色后对活细胞进行研究。
(3)激光共焦点扫描显微镜技术
共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点,它在某一瞬间只用一束通过检测器前的小孔的光成像,可显著提高分辨率。可以观察较厚样品的内部结构。
(4)相差显微镜技术和微分干涉显微镜技术
光线在通过密度不同的介质时,其滞留程度不同,即产生了光程差和相位差。相差显微镜的基本原理把光程差变成振幅差(即明暗),从而提高样品反差,故样品不需染色,适合观察活细胞。它在结构上与普通显微镜最大的不同是在物镜后装有相差板。
(5)暗视野显微镜技术
光源的中心光束不能直接进入物镜,所以视野黑暗,而被检物体表面因斜射照明发生衍射及反射光亮可见。暗视野显微镜可观察到一般明视野显微镜观察不到的0.02-0.04μm之间的粒子的存在和运动。用于观察单细胞有机体、硅藻、细菌、细胞中的线状结构等。