基础生物学复习 16页

第三讲细胞生物学第一节细胞的基本概念1.细胞是一切牛•物体的形态结构和生命活动的基本单位一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基木单位是有机体牛长、发育与繁殖的基础是遗传的基本单位，具有遗传的全能性(核的全能性•多利羊)2.在生命物质进化中处于中心地位3.细胞的基本共性细胞表而有磷脂双分子层与镶嵌蛋口质构成的牛物膜所冇细胞含冇两种核酸作为遗传信息载体蛋白质合成机器-核糖体均存在于细胞体内所有细胞的增殖均以一•乡为二丫均黎与护如的方式进行分裂4.区别与无机界的特征结构上自我装配，生理活动屮自我调节，增殖上H我复制5.区别与病毒的特征生物膜(+)、细胞器(+)、生活方式：独立(+)6.病毒的基本知识病毒(virus)-核酸分子与蛋白质构成的核酸■蛋白质复合体类病毒(viroid)••仅由感染性的RNA构成肮病毒(prion)■■仅由感染性的蛋口质亚基构成(疯牛病卜【近期钟院士公布了他对60名口述感染阴滋病患者的研究结果，结果显示有80%的被检人群感染了一种或者是多种的病原体，并这其中有超过三分Z二的感染者感染了EB病毒。】病毒形态噬菌体，腺病毒，艾滋病细胞类型直径mm最小病毒0.02支原体0.1-0.3细菌2~2动植物20〜30原生动物数百数千7.细胞的大小及分析(*)8.原核细胞基本特征遗传信息量小，一般为一环状DNA构成，细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。主要代表：支原体(mycoplast)-圾小最简单的细胞、细菌和蓝藻(乂称蓝细菌Cyanobacteria)9.真核细胞基本特征以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；以核酸与蛋白质为上要成分的遗传信息表达系统；由各种膜性细胞器构成的亚细胞单位功能系统；由特界蛋白质分子装配构成的细胞骨架系统\n8•原核细胞与真核细胞基本特征的比较特征原核细胞真核细胞细胞膜核膜染色体核仁，线粒体，内质网，高尔基体，溶酶体核糖体光合作用结构核外DNA细胞準细胞骨架细胞增殖（分裂）方式有（多功能性）无由一个环状DNA分子构成的单个染色体,DNA不与或很少与蛋白质结合无70S（包括50S与30S的大小亚单位）蓝藻含有叶绿素Q的膜层结构，细国具有国色素细菌具有裸露的质粒DNA主要成分是氨基糖与壁酸无无幺幺分裂（直接分裂）有有2个染色体以上，染色体由线状DNA与蛋白质组成有80S（包括60S与40S的大小亚单位）植物叶绿体具有叶绿素a与b线粒体DNA,叶绿体DNA动物细胞无细胞壁，植物细胞壁的主要成分为纤维素与果胶有以有丝分裂（间接分裂）为主9•原核细胞与宾核细胞遗传结构装置和基因表达的比较特征原核细胞真核细胞DNA量（信息量）少多DNA分子数12个以上DNA分子结构环状线状基因组数In2n,多n基因数几千大于几万，十万大量“多余”的“重复”—十的DNA序列基因中插入内含子——十DNA勻绢串白结合不或与少量类组蛋白结合与5种绢蛋白结合DNA与绢蛋口以核小体——十及各级高级结构构成染色质与染色体——十DNA复制的明显周期性主要以操纵子方式复杂性，多层次性基因表达的调控转录与翻译同时同地进行核内转录，细胞质内翻译转录与翻译的时空关系严格的阶段性与区域性——十转录后与翻译后大分子的加工与修饰无幺幺分裂有丝分裂，减数分裂细胞复制与分裂（DNA传递与分配）\n1.植物细胞与动物细胞的比较结构上：细胞壁、液泡和叶绿体能量产生上：光合作用与呼吸作用的区别（ATP合酶）第二节细胞质膜与细胞表面1.细胞膜的结构模型E.Gorter和F.Grendel（1925）:"蛋白质■脂类■蛋白质”三夹板质膜结构模型♦J.D.Robertson（1959年）：单位膜模型（unitmembranemodel）♦SJ.Singer和G.Nicolson（1972）：生物膜的流动镶嵌模型（fluidmosaicmodel）♦脂筏模型（lipidraftsmodel）动物细胞中胆固醇富集形成有序脂相2.细胞膜的化学组成（1）膜脂：磷脂、糖脂和胆固醇A磷脂：膜脂的基本成分（50%以上），分为二类口油磷脂和鞘磷脂主要特征：①一极性头部和两非极性的尾部（心磷脂除外）②脂肪酸碳链碳原子为偶数,人多由16,18或20组成③饱和脂肪酸（如软脂酸）及不饱和脂肪酸（如油酸）B糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核细胞的质膜1:（5%以下），神经细胞糖脂含量较高；C胆固醇和屮性脂类：胆固醇存在于真核细胞膜上（30%以下）膜脂中含甘油脂等中性脂调节膜的流动性屮增加膜的稳定性，降低水溶性物质的通透性（2）膜蛋口一类型A膜周边蛋门或外周蛋H（extrinsic/peripheralmembraneproteins）水溶性蛋口，靠离子键或其它弱键与膜表而的蛋口质分子或脂分子结合，提高温度或离子强度即分离不破坏膜的结构B内在（整合）膜蛋S（intrinsic/integralmembraneproteins）水不溶性蛋口，与膜结合紧密，需川去垢剂使膜崩解后才可分离结合方式：A单次跨膜或多次跨膜B跨膜蛋口两端与外周蛋口疏水作用C外周蛋白表面电荷与磷脂分子极性头形成离子键D与膜脂共价结合E通过寡糖与膜脂共价结合3.细胞膜的结构特征A磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，尚未发现膜结构中起组织作用的蛋白B.蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合，在其表面,膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者；C.膜的不对称性，由化学成分的分布不对称造成一D.膜的流动性：是生物膜的基本特征是细胞进行生命活动的必要条件，包括膜脂和膜蛋白的流动性a平面侧向运动，扩散系数为10-8cm2/s；b脂分子围绕轴心的自旋运动；c脂分子尾部的摆动；d双层脂分子之间的翻转运动，发牛频率不到脂分子侧向交换频率的10~10o\n影响因索：脂肪酸链越短，不饱和程度越高流动性越好；胆固酹通常是防止膜脂由液相变为固相保证膜的流动性（限制作用）【成帽，成斑现象】1.细胞膜的功能1）为细胞的生命活动提供内环境2）参与形成不同功能的细胞表面特化结构3）选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，并伴随着能虽:的传递4）提供细胞识别位点,完成胞内外信息传递5）介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接6）为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效有序地进行7）物质的跨膜运输是细胞维持匸常生命活动的基础2—厂被施输passivetransport穿膜运输_主施输adtiVBtransport"自由旷散simplediffusion孙助扩散facilitatediffusion-离子汞OfeMTpump)L协同运输cotransport呑作用特征内吞泡的大小转运方式内吞泡形成机制胞饮作用小于150nm连续发生的过程需要笼形蛋白形成包被液体及接合素蛋D连接吞噬作用大于250nm需受体介导的需要微丝及其结合颗粒性物质信号触发过程蛋匕的参与•ndocytosls胞吐作用•xocytoslsA.穿膜运输-主动运输特点：运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白类型：简单扩散（simplediffusion）气体分了;非极性分了、小的极性分了;02等、苯、H20甘汕乙醇协助扩散（facilitateddiffusion）糖（葡萄糖）氨基酸、核井酸、无机离子;在膜转运蛋口的协助下离子通道一门控，离子选择性B.穿膜运输-主动运输特点：运输方向（低到高）、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋口类型：离了泵，协同运输（含光泵）*离子泵（ATP驱动的离子泵）：钠钾泵，钙泵，氢泵C膜泡运输一完成大分子为颗粒性物质的跨膜运输，又称膜泡运输或批屋运输（bulktransport）,属于主动运输D.•腹泡运输一胞吐作用A组成型的外排途径（constitutiveexocytosispathway）B调型外排途径（regulatedexocytosispathway）作业1.细胞质膜的纽成成份有哪些？它们在结构上有何特点？具屮膜脂对质膜的流动性影响有哪些?2.总结细胞质膜运动类型（包括膜脂与膜蛋白）及相应的特点。3.细胞质膜蛋白冇哪两大类？分别是如何分布于细胞质膜内外的？4.细胞质膜的主要功能一物质运输的基本类型及特点。第三节细胞质基质与内膜系统\n1.细胞质基质的定义细胞胞内除去细胞核、线粒体、溶陆体、高尔基体等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的物质，含中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构。2.细胞质基质的功能(1)为各种中间代谢提供反应场所.如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等.(2)与细胞质骨架相关的功能：维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递等.⑶蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解♦蛋口质的修饰♦控制蛋片质的寿命一N端序列♦降解变性和错误折叠的蛋白质一启动N端不稳定途径♦帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠一HSP蛋白3.细胞内膜系统概念：指细胞内在结构、功能及发牛上相关的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构，包括内质网，高尔基体，溶酶体及胞内泡等单层膜性结构。作用：真核细胞基质环境功能区域化(compartmentalization)将细胞内环境分成『各个小型加工厂'，完成不同的功能(1)内质网••标志酶为葡萄糖・6•磷酸酶形态结构：封闭的膜系统及其围成的腔形成相互沟通的网状结构，根据膜上有无定位核糖体分为两种类型。功能：是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。A.粗面型：a蛋白质合成——合成对象：分泌蛋白、整合膜蛋白和内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白。细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于细胞质基质中〃游离〃核糖体，后根据功能不同有不同的去向b脂类合成AER合成细胞所需绝大多数膜脂(包括磷脂和胆固醇):ER开始TGolgicomplex完成B各种不同的细胞器具有明显不同的脂类组成C磷脂合成酶是ER膜整合蛋口，活性位点朝向cytosolD磷脂的转运(翻转运动的实例)c蛋白质的修饰，加工——糖基化等d新生肽的折叠与组装B.光面型：a类固酹激索的合成b肝的解毒作用⑵高尔基体扁平膜囊(潴泡)结构，包括小管及囊泡极性的细胞器组成：类似质膜蛋白质60%脂类40%标志酶一糊基转移酶内质网-〉高尔基器质膜——＞蛋白质减少，功能单一构成部分：1.高尔基体顺而网状结构(cis・Golginetwork,CGN,形成而)2.高尔基体中间膜囊(medialGolgi)多数糖基修饰；糖脂的形成及为高尔基体有关的多糖的合成3•高尔基体反面网状结构(transGolginetwork,TGN,成熟面)4.周围人小不等的囊泡顺血囊泡称ERGIC(ER-Golgiintermediatecompartment)\n反面体积较人的分泌泡与分泌颗粒功能：1.蛋白的糖基化（0琏接和ER屮N■连接的糖菇再修饰）2.蛋白的改造-从无活性蛋白原・・＞有活性3.蛋白质的磷酸化（在CGN中溶酶体酶蛋白的成熟）4.从ER经高尔基器的蛋白运输高尔基器阀啲功能0-连接合成方式来自同一个寡糖前体rr单输加上去与之结合的天丝氨酸.苏氨酸.at终长度至少介_般「4个糖残基糖残基但ABO0D鲂原毗第一MBS基卜乙酰葡苗糖胺N-乙酰半粗面内质网粗面内质网或高尔基体（3）溶酶体lysosome溶酶体几乎存在于所有-的动物细胞中，是单层膜围绕的、内含多种酸性（pH5左右）水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内的消化作用。特征:一种异质性（heterogenous）的细胞器⑥嵌有质了泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境⑥具冇多种载体蛋白用于水解的产物向外转运⑥膜蛋白高度糖基化，有利于防止自身膜蛋白降解⑥溶体的标志腮-酸性磷酸酶（acidphosphatase）类型初级溶酶体(primarylysosome)次级溶酶体(secondarylysosome)ft噬溶酶体(autophagolysosome)异噬溶酶体(phagolysosome)残余小体(residualbody),或后溶酶体功能：对生物大分了的强烈消化作用，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a）清除无用生物大分子、衰老细胞器及衰老损伤和死亡的细胞b）防御功能-病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化c）作为细胞内的消化"器官〃为细胞提供营养d）参与清除赘牛组织或退行性变化的细胞e）受精过程中的精了的顶体（acrosome）反应、抗原加工等溶酶体与疾病a）溶酶体酚缺失或溶陆体酶代谢环节故障，影响细胞代谢并引起疾病。如台-萨氏（Tay-Sachs）等各种储积症（隐性的遗传病）。b）某些病原体（麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒）被细胞摄入，进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞内体中的酸性环境）。c）I细胞疾病：N—乙酰葡萄糖胺磷酸转移陆单基因缺陷笫四节细胞的能量单位-线粒体叶绿体（一）线粒体形态结构：A.不同细胞小数目形态不同B.统一细胞中不同阶段数目形态不同C.线状，环形，哑铃，枝状D.运动员的肌肉细胞线粒体比不常运动的人多超微结构:1）.外膜（outermembrane）：含孔蛋白（porin）,通透性较高。2）.内膜（innermembrane）：高度不通透性，向内折叠形成皤（cristae）o含有与能量转换相关的蛋白（氧化还原的电子传递链、ATP合成酶、内膜转运蛋白）\n3）膜间隙（intermembranespace）：含许多可溶性酶、底物及辅助因子。4）基质（matrix）：含三竣酸循环酶系、线粒体基因表达酶系、蛋白合成体系等以及线粒体DNA,RNA,核糖体化学组成：♦蛋白质（线粒体干重的65^70%）♦脂类（线粒体干重的25-30%）：磷脂占3/4以上，外膜主要是卵磷脂，内膜主要是心磷脂线粒体脂类和蛋白质的比值：0.3:1（内膜、功能复杂，其上分布的蛋白较多）1:1（外膜）功能——氧化磷酸化线粒体主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP,为细胞生命活动提供直接能屋；与细胞中氧口由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内多种离了的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控有关。a）氧化（电子传递、消耗氧，放能）与磷酸化（ADP+Pi,储能）同时进行，密切偶连，分别由两个不同的结构体系执行b）氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程，即冇机分了中储藏的能虽今高能电了9质了动力势今ATPc）氧化磷酸化过程的电子传递链类型d）化学渗透假说：电子传递链各组分在线粒体内膜中不対称分布，当高能电子沿其传递时，所释放的能量将1从基质泵到膜间隙，形成K电化学梯度。在这个梯度驱使F，『穿过ATP合成酶回到基质，同时合成ATP,电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键。以NADH呼吸链为例，电子供体是NADH,电子受体是0?,ATP形成时『从膜间隙回到基质，消耗H+电化学梯度。（二）叶绿体形态结构：A.植物不同组织中的不同类型及相应的功能前质体植物分生组织屮，多次分裂后能成为白色体或叶绿体白色体造粉质体造蛋白体造油体叶绿体体含有叶绿索，能进行活跃的光合作川，绿色植物有色体叶绿素退化，类囊体结构消失，积累淀粉等B不同种类的植物细胞差异显著，同一组织中数量较恒定，叶细胞中较多，一般为50-200个，占细胞质体的40-90%,呈透镜形。C超微结构：外被（双层膜）：内外膜外膜通透性大，内膜选择作用，中间有膜间隙，但仅起屏障作用，蛋白分布较少类囊体:光合磷酸化的场所类囊体膜：光合磷酸化进行的场所，所有的功能蛋白分布于膜上。基质：光合作用暗反应的产所，固定CO?D.与线粒体比较叶绿体内膜并不向内折叠成箱;内膜不含电子传递链；除了膜间隙、基质外，还有类囊体；捕光系统、电了传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。化学组成：叶绿体：外被（膜）：蛋白质和脂类糖脂与磷脂较多类囊体：蛋白质与脂类占比率为60:40,脂类中不饱和脂肪酸较多膜的流动性较强，蛋白质分布与线粒体蛋白质分布比较相似基质：暗反应的场所，类似于线粒体基质，含较丰富的蛋白，同时含有完整的蛋白合成元件核糖体及相应的tRNA等。光合作用：定义：绿色植物叶肉细胞中的叶绿体吸收光能，利用水和C02合成糖类等有机化合物，同吋放出02的过程，是口然界将光能转换为化学能的主要途径。分为：1.光反应(LightReaction)水的光解，02的释放，ATP及还原辅酶ll(NADPH)的牛•成\n原初反^(primaryreaction)：光能的吸收、传递与转换，形成高能电了(由光系统复合物完成，光介作用单位的概念)电子传递与光合磷酸化①最初电子供体是H20,最终电子受体是NADP*,形成产物。2和NADPH。②电子传递链中唯一的H二泵是cytb6f复合物。类囊体腔的质了浓度比叶绿体基质高，该浓度梯度产生的原因归于：出0光解、cytb6f的『•泵作用、NADPH的形成③ATP、NADPH在叶绿体棊质中形成。④电子沿光合电子传递链传递时，分为非循环式光合磷酸化PSII(680nm)和循坏式PSI(700nm)光合磷酸化两条通路。循环式传递的高能电子在PSI被光能激发后经cytbsf复合物冋到PSI,结果是不裂解出0、产生02,不形成NADPH,只产牛『跨膜梯度，合成ATP1.暗反应(DarkReaction)利用光反应形成的ATP和NADPH,将C02还原为糖。两者的主要特点请参见表3・4(普通生物学，陈阅增主编P75)也称碳的固定，利用光反应产生的ATP和NADPH,使C02还原为糖类等有机物，即将活跃的化学能最示转换为稳定的化学能，积存于有机物小。这一过程不直接需要光(在叶绿体基质小进行)，有：卡尔文循环(Calvincycle,也称C3途径)，C4途径或Hatch-Slack循环，景犬科酸代谢途径。作业：1.线粒体超微结构有哪些构成？在功能上有何特点？2.叶绿体超微结构有哪些构成？在功能上有何特点？3.比较光合作用中光反应和暗反应完成的主要事件及需要的物质和最终产物。4.从电子供体，反应场所，最终产物，H*的跨膜传递的方向角度来比较氧化磷酸化和光合磷酸化的区别。第五节细胞核与染色体1・细胞核1)真核细胞内最大、最重要的细胞器，核质系数-细胞分裂2)细胞遗传与代谢的调控信息中心3)特化的细胞如红细胞及植物中成熟的筛管细胞中无4)原核细胞中无此结构，只有拟核结构2.结构组成：1)核被膜：其上有核孔复合体：①外核膜(outernuclearmembrane):附有核糖体颗粒，接rER②内核IM(innernuclearmembrane):特有蛋白成份,其下接核纤层蛋片B受体核纤层(nuclearlamina)③核孔(nuclearpore)存在核孔复合体核孔复合体：核被膜上存在的孔洞，控制核质间物质与信息的交换，需特殊的机制④核周间隙(perinuclearspace)⑤核被膜的功能：构成核、质之间的犬然选择性屏障，避免牛命活动的彼此F扰，保护DNA不受细胞骨架运动的损伤，通过核孔复合物完成核质间的物质交换与信息交流2)核仁(nucleolus)合成代谢旺盛的细胞中体积人(如分泌细胞，卵母细胞)无合成能力的细胞中小(如丿VI肉细胞，休眠细胞)超微结构：纤维屮心(fibrillarcenters,FC):存在rDNA,RNA聚合酶，转录因子，染色质不形成核小体结构致密纤维组分(densefibrillarcomponent,DFC):具有转录活性，有rRNA及特异性结合蛋白颗粒组分(granularcomponent,GC)核糖核蛋白RNP颗粒，核糖体亚单位前体\n功能：完成核糖体的组装，从核仁纤维组分开始，再向颗粒组分延续，包括rRNA的合成、加工及和从胞质运输进来RNP(核糖体蛋白)装配成核糖体亚单位。周期：动态变化过程，依赖于『DNA转绿活性和细胞的周期运行2)染色质、染色体A.染色质(chromatin):指间期细胞核内由DNA、纽蛋口、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。染色质(chromatin)基本结构单位一核小体多级螺旋模型：压缩7倍压缩6倍压缩40倍压缩5倍DNA>核小体>螺线管•……>超螺线管・……>染色单体压缩了4200倍，其中:♦—级结构：核小体10nm♦二级结构：螺线管(solenoid)30nm♦三级结构：超螺线管(supersolenoid)300~700nm♦四级结构：染色单体(chromatid)1400nmB.染色体(chromosome):指细胞在冇丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。类型：中/亚中/亚端/端着丝粒染色体结构：1.着丝粒(centromere):细胞分裂中染色单体连接点，主缢痕区2.次缢痕(secondaryconstriction)：数H、位置和大小均是染色体特有特征3.核仁组织|x(nucleolarorganizingregion,NOR)：rDNA所在部位，核仁形成有关4.随体(satellite)：染色体末端的球形染色体节段5.端粒(telomere)：端粒DNA(即一串联重复DNA序列)和端粒酚构成，与细胞的寿命冇关C.染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构；染色质与染色体具启基木相同的化学组成，包装程度不同，构象也不同。第六节细胞胞质骨架细胞骨架：存在于真核细胞屮的蛋白纤维网架体系；狭义：微丝，微管，中间纤维；广义：狭义+细胞核骨架1.微丝microfilament.MF:成份:肌动蛋白(actin),外观呈哑铃状，球形结构，又叫G-actin,有ATP结合位点，具有极性。MF是由G-actin单体形成的多聚体，装配时呈头尾相接，故微丝具有极性，既止极与负极Z别。体外实验表明，MF正极与负极都能牛长，牛长快的一端为正极，慢的一端为负极；去装配时，负极比正极快。体内装配时，MF呈现出动态不稳定性(与细胞牛:理功能变化相适应:永久性的结构\暂吋性)2.微管microtublules：直径24nm,对低温，高压，药物(如秋水仙素)敏感。由微管蛋白a和b构成异二聚体装配而成。微管蛋白a和b均能结合GTP,但b微管蛋白上的可以水解成GDP,称E位点，而a微管蛋白上的不可水解，称N位点。微管可装配成单管，二联管(纤毛和鞭毛屮)，三联管(屮心粒和基体屮)。装配方式\noo=>oo=>二聚体环状核心0000008维00000000纤体外实验表明，微管正极与负极都能牛长，生长快的一端为正极，慢的一端为负极；去装配时，负极比正极快。体内装配时，动态不稳定性——同微丝2)中间纤维intermediatefilament,IF:直径10nm纤维，因其直径介于微管和微丝之间，故被命名为中间纤维。儿乎分布于所有动物细胞，往往形成一个网络结构，特别是在需要承受机械压力的细胞中含量相当丰富，如上皮细胞屮。分仏IF成分比MF和MT复杂，具有组织特界性。其在形态上非相似，而化学组成有明显的差别。因这特点可作为临床上肿瘤原发病灶部位的诊断。装配：对称装配，无极性，体内为永久结构，无动态过程。IF装配与MF和MT装配相比，有以下特点：1.单体：纤维状蛋白(MF和MT的单体呈球形)2.不具有极性；功能：a)维持细胞形态，增加细胞的机械强度等完成细胞胞内的特姝运动如胞质环流，胞内物质运输等。b)形成特化结构如微绒毛、鞭毛与纤毛、屮心体等c)细胞分裂屮形成胞质分裂环(微丝)、有丝分裂器(微管)等笫七节细胞的繁殖、分化与衰亡1.细胞繁殖(cellproliferation)是细胞生命活动的重要特征乙一，是生物繁育的基础。表现为一个细胞经分裂后生成两个的过程。意义：1•单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。2.多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而来，细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。3.成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死广的细胞，维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。4.机体创伤愈合、组织再主、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。过程：细胞从一次冇丝分裂结束到下一次冇丝分完成所经历的一个冇序过程，其间细胞遗传物质和其他内含物分配给了细胞，也称细胞周期。间期(interphase):G1phase【决定细胞周期的长短】,Sphase,G2phase分裂期(Mphase):有丝分裂期(Mitosis),胞质分裂期(Cytokinesis)G1^S^G2^M->G1G1：与DNA合成启动相关，开始合成细胞牛长所需要的多种蛋口质、RNA、碳水化合物、脂等，同时染色质去凝集S：DNA复制与组蛋白的合成，并形成核小体串珠结构，即完成DNA的复制G2：DNA复制完成基础上，合成一定数量的蛋白质和RNA分子M期：即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式:有丝分裂(mitosis)减数分裂(meiosis)完成遗传物质和细胞内其他物质分配任务。分类：连续分裂细胞(cyclingcell)上皮组织的基底层细胞\n休眠细胞（Go细胞）结缔组织中的成纤维细胞终末分化细胞横纹肌细胞多型核白细胞有丝分裂包括核分裂和胞质分裂两阶段前期：出现两对小心体，有丝分裂器出现早中期：核膜消失，有丝分裂器微管捕获染色体中期：染色体排列在赤道面后期：姐妹染色单体分开，朝两极移动末期：遗传物质完成分配，核膜重建，核仁出现减数分裂细胞仅进行一次DNA复制，随后进行两次分裂，染色体数冃减半的一种特殊的有丝分裂。意义：（1）保证世代间遗传稳定性；（2）增加变界机会，确保牛物的多样性增强牛:物适应环境变化的能力。特点:S期持续时间较长；同源染色体在减数分裂期I配对，联会后进行基因重组；同源染色休在笫一次分裂时排在赤道板后朝两极移动细胞周期调控：主要是确保周期中每一时相事件的冇序、全部完成并与外界环境因索相联系。体现为（1）在适当时候激活细胞周期各个时相的相关酶和蛋白，然示白身失活（正调控）；（2）确保每一时相事件的全部完成（负调控八⑶对外界环境因子起反应（如多细胞生物対增殖信号的反应）2.细胞分化（celldifferentiation）是多细胞生物发冇的基础与核心，表现为在个体发冇屮,由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群。意义：1.是多细胞生物发育的基础与核心；2.关键在于特异性蛋口质合成，合成特异性蛋口质实质在于纽织特异性基因在时间和空间上的差异表达，差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控3.细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现特点：一种细胞向不同细胞类群的转变，表现为伴随细胞增殖和凋亡完成细胞的分化，从多能性向单能性转变，授终表现为细胞衰老和死亡细胞分化种基因的分类：管家基因；组织特界性基因（奢侈基因）；调节基因细胞分化的本质：特异性组织基因在时间与空间上的差异表达，即基因选择性表达转分化与再生：转分化（transdifferentiation）：—种类型分化的细胞转变成另-•种类型的分化细胞现象，经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。再生（regeneration）:是指生物体缺失部分示重建过程。不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异，表现为（短物细胞〉动物细胞）,（低等生物〉高等生物）,（年轻细胞〉年老细胞全能性与多能性全能性：细胞分裂或分化后仍具有发育成为完整有机体的潜能。全能性细胞如受精卵、早期的胚胎细胞和植物细胞等eg•同卵胎生的双胞胎多能性：细胞分裂或分化后能发育成为有限细胞类型或纽织的。如干细胞，以红细胞的成熟为例。分多能和单能干细胞细胞核具冇全能性：多利羊的克隆俘L腺细胞的核移植入去核的卵了中）癌细胞的基本生物学特性1.细胞牛•长与分裂失去控制（即接触抑制丧失），具有无限增殖能力，成为“永生”细胞。2.具有扩散性•癌细胞的细胞间粘着性下降，具有侵润性和扩散性，即造成癌症转移•分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞，且失去许多原组织细胞的结构和功能\n1.细胞间相互作用改变（识别改变；表达水解酶类；产生新的表面抗原）\n1.蛋白表达谱系或蛋白活性改变（胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高），转录谱系变化等癌症发生的原因■原癌基因的开放及抑癌基因的关闭3•细胞衰亡（衰老和死亡）是疋常的生理现彖，随着细胞的分裂分化表现为逐步衰亡的过程，但有时在个体发冇的早期也会发生细胞凋亡：一■个主动的由基因决定的白动结束牛命的过程，也称为细胞编程死亡（programmedcelldeath,PCD）。凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。细胞凋亡对丁•多细胞牛•物个体发育的正常进行，门稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。蝌蚪尾巴的消失,发育中手足的形成衰老细胞的结构变化：a）细胞核的变化：核仁结构变小，核结构出现皱褶等b）内质网的变化：哀老动物内质网成分弥散性地分散于核周胞质屮，粗面内质网的总量减少c）线粒体的变化：线粒体的数量随胞龄减少，而体积则随胞龄增大d）致密体的生成：增多e）膜系统的变化:衰老的细胞，具膜流动性降低、韧性减小；f）衰老细胞间间隙连接及膜内颗粒的分布也发生变化动物学笫一章动物与进化1.动物的特征：1）真核细胞的，异养生物2）靠吞食获得营养3）体内消化4）多数行有性生殖，合子的发育5）运动的（肌肉细胞、神经细胞）2.动物进化的趋势水生陆牛.辐射对称两侧对称神经中枢向前集中脑的形成单一开口两端开口无体腔假体腔真体腔不分节分节外骨骼内骨骼Mi相肢魯莠动恸3.后牛.动物主要门类：A.海绵动物门Porifera■最原始、最低等的多细胞动物。■身体由疏松的细胞样组成。无器官或真正的组织；行细胞内消化；通过扩散作用进行排泄和呼吸。■体壁由二层细胞组成，其间为中胶层。有中央腔。身体具水流通过的孔、沟、室。（水沟系）■水生固着生活，体制不对称或辐射对称\n■无神经系统，对刺激的反应是局部的和独立的。细胞之间无协调作用。EG:Encrusting结壳;Coral珊瑚；boringsponge穿孔海绵A.腔肠动物门coelenterate•真正后生动物的开始•辐射对称：水媳型（圆桶型，口向上）、水母型（伞型，口向下）•具两胚层，有组织分化，貝有原始消化腔和原始神经系统。*胚层分化：笫一次岀现胚层分化，是真正的两胚层动物。身体的基本结构：内、外层和消化循环腔。消化循环腔：胚胎发育中的原肠。同时具冇消化和循环功能。消化循环腔内腺细胞分泌的主要是蛋白酶，随后被腔壁上的细胞吞入，进行细胞内消化，不能消化的食物残渣由口吐出。*细胞分化更为丰富，有初步的组织分化皮肌细胞、腺细胞、感觉细胞、神经细胞、间细胞、刺细胞。•网状神经系统（最原始的神经系统）神经细胞通过神经突起相联络，构成神经网特点：呈网状，无神经中枢，传导不定向，传导速度慢，最原始。水媳型体，没有明显的感官，其感觉细胞可分布全身，但触手、口区较为丰富。水母型个体，伞缘具有丰富的感觉细胞或感觉器官。•水媳纲、水母纲、珊瑚纲•食用•海誓；药用•海葵；装饰品B.扁形动物门platyhelminthes•营奇生生活或自由生活•两侧对称，三胚层，具有完善的器官系统•中胚层发冇成肌组织和卩胚层出现的意义：a）引起组织、器官、系统的分化，使动物达到了器官系统水平。b）促进了新陈代谢。中胚层形成复杂的肌肉层，增强了运动机能，摄食范围更广，消化能力增强。c）促进了排泄系统的形成，开始有原始的排泄系统——原肾管系统。d）运动机能的提高促进了神经系统和感觉系统的进一步发展，成为较集屮的梯形神经系统。e）中胚层所形成的实质组织冇储存养料和水分的功能，动物可以抵抗饥饿和干旱，适应性增强。•有口无肚门，具有原始的排泄系统•原始的中枢神经系统（较大神经结为“脑”）•缺少体腔，器官之间的空隙充满实质纽织•涡虫纲：水中石块下;吸虫纲：日本血吸虫（雌雄异体）绦虫纲：猪绦虫C.线虫动物门nematode•寄生或白由生活与寄生生活兼有的种类•体型多为长筒形，两侧対称，三胚层•体表有角质膜•有口有肛门，为完全的消化系统•具原体腔（假体腔）（比扁形动物更高等）*假体强产生的意义a）动物肠道与体壁之间有了空腔，为体内器官系统的发展提供了空间；b）体壁具有中胚层形成的肌肉层+体腔液，具有一定的流动压力，动物运动摆脱了单纯依赖体表纤毛的摆动,运动能力得到明显加强；c）体腔液使腔内物质出现了简单的流动循环，可以更有效地输送营养物质和代谢产物。\nd）腔内的液体和物质出现简单的流动循环，无呼吸和循环系统Eg.蛔虫，十二指肠钩虫A.环节动物门annelid♦两侧对称，三胚层，是高等无脊椎动物的开始。♦身体出现原始分节（同律分节），身体除头部外，各体节基木相同。出现了刚毛。【环节动物的分类依据】（1）多毛纲（Polychaeta）:沙蚕（2）寡毛纲（Oligochaeta）：蚯蚓（3）蛭纲（Hirudinea）：水蛭♦普遍具冇发达的真体腔，中胚层在体壁与肠壁Z间形成了宽阔的空腔，而R腔壁上包围冇源于中胚层的体腔膜，体腔内充满体腔液。*体腔和体壁：a）出现了真体腔，不仅冇体壁中胚层，而H还冇脏壁中胚层，这样的体腔是完全由中胚层包围的完整的腔。b）真体腔的产生在动物演化上具有重要的意义。c）随真体腔的形成，靠体腔一侧出现体腔膜，为一层中胚层发生的上皮细胞。d）体腔将消化管与体壁区分开。为悬浮的器官提供缓冲，防止内脏器官受伤。e）体腔使内部器官能生长和独立于体壁自由运动。蚯蚓体腔不可压缩的液体起着静水压骨骼的作用。B.软体动物门Mollusca♦少环节动物有共同的祖先——扁形动物门的涡虫纲；适应于比较不活动生活方式♦两侧对称；雌雄同体♦身体不分节，但分头、足、内脏团3个部分♦有外套膜和外套膜分泌的碳酸钙外壳（贝売）♦次生体腔退化、缩小。♦出现专职呼吸器官（鲤和肺）♦有心脏，1心室；血液无色，含变形虫状血细胞♦牡蛎、鲍、蜡、文蛤、乌贼、章鱼；III螺、螺丝、河蚌、蜗牛，钉螺；珍珠C.节肢动物门Arthropoda◊占动物总数的85%,群体大（蜂3万），起源于环节动物。◊三胚层，两侧对称，异律分节，身体分部：头、胸、腹*异律分节：各体节的形态结构发生明显差别，身体不同部分的体节完成不同功能，内脏各器官也集中于一定体节中，这就是异律分节。机能相同的体节组合形成了体区。不同的体区分工完成不同的生理功能：头部是取食和感觉中心，若干对附肢形成触角、口器；胸部是运动中心；腹部则为营养、代谢和生殖中心。◊具分节的附肢（感觉、口器、运动、呼吸、生殖）◊发达坚硕的外骨骼◊强有力的横纹肌◊真体腔退化，血液无色◊拟态现象：动物在形态上与其牛活环境或具他动植物相象的一种适应现象，用于保护自己。枯叶蝶——形似枯叶；竹节虫——像竹节或树枝◊发育过程屮的蜕皮（外骨骼）和变态现象（虫态）◊三叶虫，虾，蜘蛛，蟹D.棘皮动物门echinodermata◊体型为辐射对称（多为五辐射对称），全部海生。◊体腔发达，体腔的一部分形成独有的水管系统，另一部分形成围血系统。◊有中胚层形成的内骨骼。内骨骼被包在外胚层的表皮下面，常向外突出形成輒或刺。◊棘皮动物从发生上属后口动物◊海参，海星\nA.脊索动物门特征:具脊索，具背神经管，具鲤裂a）尾索动物亚门：体形：仅幼体具肛后尾，成体尾消失。体壁：身体瓶状，仅冇2孔通体外。上端正中冇一进水管，其内端是口；侧面冇一出水管，与外套膜所包围的围咽腔相通。骨骼：海鞘无骨骼，靠围咽腔内的水流产生内压以支撑身体和保持形状。脊索：仅幼体的尾部具脊索，故名尾索动物。成体脊索随尾部的消失而消失。.Eg.红海鞘b）头索动物亚门：体形：小鱼状，肚后尾明显，但无头和駅干Z分。骨骼——脊索：纵惯全身，向前超过神经管肓至身体最前端。故称头索动物。头索动物终生有脊索、背神经管和咽鲍裂。循环：闭管式循环。尚无心脏的分化。脊索：消化道背部起支持作用的榜状结构。高等脊索动物只在胚胎期出现，以后被脊柱所代替。Eg.文昌鱼c）脊椎动物亚门•明显的头部。•内骨骼：出现由屮胚层产牛的内骨骼。包括硬骨和软骨。屮胚层产主的硬骨，是脊椎动物所特有的。•出现了属于内骨骼的脊柱，脊柱代替脊索，脑和脊髓•完善的循环系统：1房1室一2房2室•6纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。鱼类■*墨鱼、章也、Mft——软体动物■賞他、衣鱼——节肢动物■文昌鱼——头索动物■娃娃鱼、梆梆鱼——两栖类■鳄血、甲尙（团血）—爬行动物（具两栖习性）■鲸鱼——哺乳◊鱼类是生活在水屮，用鲤呼吸，以鳍运动，体内具有脊椎的变温动物。◊鱼类是典型的水生脊椎动物，对水环境具冇高度的适应性