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细胞生物学心得体会 舒斌 水产 301402 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着 生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生 物化学等学科联系密切.从 1665 年英国人胡克发现第一个植 物细胞后,历经 170 多年的研究探索,科学家们创立了被认为 是 19 世纪的三大发现之一的细胞学说,细胞学说的创立对细 胞学的发展起着极大的推动作用,在 19 世纪的最后 25 年的时 间里,人们相继发现了有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等细胞 生命现象,同时还发现了染色体和多种细胞器,这段时间是细 胞学的经典时期.1876 年,O.Hertwig 等发现了动物细胞的受 精现象,于是实验细胞学得以迅速发展,人们广泛应用实验手 段与分析方法来研究细胞学中的一些根本问题,于是开始出 现了细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等生物学分支.20 世纪50年代以来,电子显微镜与超薄切片技术相结合,产生了 细胞超微结构这一新兴领域,大大地加深与拓宽了人们对细 胞的认识,不仅对已知的细胞结构,诸如线粒体、高尔基体、 细胞膜、核膜、核仁、染色体结构的了解出现了全新的面貌, 而且发现了一些新的重要的细胞结构,如内质网、核糖体、溶 酶体、核孔复合体与细胞骨架体系等,为细胞生物学学科早期 的形成奠定了良好的基础.在这时期,生物化学与细胞学的相 互渗透与结合,使人们对细胞结构与功能相结合的研究水平 达到了前所未有的高度.20 世纪 60 年代,“细胞生物学”以一 门新的学科出现,70 年代随着分子生物学的兴起,细胞生物学 对细胞的研究由细胞、亚显微结构进入了分子水平.透射电子 显微镜、扫描电子显微镜与扫描隧道显微镜的发明为细胞生 物学学科的建立以及发展起着重要的推动作用.PCR 技术的应 用及序列分析手段的改进,使人类基因组计划得以提前5年完 成. 通过一学期的学习,使我对承担本课程的教学有了较大 的信心,因为不仅巩固和加强了原来所学的细胞生物学专业 知识,更主要的是从知识的深度和广度上都有较大的提高.以 下几方面是本人对新知识的理解和收获. 1、细胞通讯：细胞的生命活动是由通讯引发的一系列生 理活动现象.细胞通讯有三种方式：通过信号分子传递信息、 通过相邻细胞表面分子的黏着相联系、通过细胞与胞外基质 的黏着发生关系.其中通过信号分子的细胞通讯是主要的方 式,也是发现最早研究最深入的细胞通讯.信号分子按组成分 有激素、局部介质和神经递质三种类型,按其作用的部位又有 第一信使和第二信使之分.而接受信号分子的受体根据其存 在的部位又分细胞表面受体和细胞内受体两类.前者主要为 膜上的糖蛋白,有离子通道偶联受体、G 蛋白偶联受体、酶联 受体三种,其中 G 蛋白偶联受体是最大的一类细胞表面受体, 是一条 7 次跨膜的多肽链.细胞内受体主要位于细胞核内,有 两个不同的结构域,一个是与 DNA 结合的结构域,另一个是激 活基因转录的 N 端结构域.细胞内有 5 种最重要的第二信使： cAMP、cGMP、二酰甘油、肌醇三磷酸（IP3）、Ca2+.由 cAMP 引起的信号转导系统称为 PKA 系统,由二酰甘油、肌醇三磷酸 （IP3）、Ca2+引起的信号通路称为 PKC 系统.以 cGMP 作为第 二信使的PKG系统是酶联受体的信号转导的主要类型.信号在 转导过程中,具有级联放大效应,细胞在接收信号之后,通过 信号分子水解、受体钝化、受体减量调节以及磷酸酶作用使 信号分子终止,以维持细胞正常的生命活动. 2、蛋白质的合成和分选机理：蛋白质的合成和分选运输 是细胞中最重要的生命活动之一.核糖体是蛋白质合成的场 所,其中糙面内质网上合成的蛋白质提供给内膜系统、细胞质 膜以及细胞外,而内膜系统外的部分所需蛋白质则由游离核 糖体合成的蛋白质提供.核糖体上合成的蛋白质为其一级结 构,在导肽、信号肽的指导下,具一级结构的蛋白质以核孔运 输、跨膜运输或小泡运输的方式分选定位到细胞特定部位.在 蛋白质运输经过内质网、高尔基体时,在分子伴侣的帮助下进 行蛋白质的加工修饰和拆叠,形成特定的蛋白质空间构象. 3、细胞周期调控：细胞周期分为分裂期和间期两个主要 时期,分裂期时间短而间期持续时间长.由于获 2001 年医学/ 生理学诺贝尔奖的研究成果—细胞周期关键调节分子的发现, 使得细胞周期调控机制的研究得到突破性进展.研究结果认 为,细胞周期是受细胞周期蛋白（Cyclin）和周期蛋白依赖性 激酶（CDK）的变化进行调控的,而细胞周期蛋白和周期蛋白 依赖性激酶是组成细胞促成熟因子（MPF）的两个亚基,MPF 与细胞周期蛋白一样在细胞周期中呈现周期性变化,在有丝 分裂中期,MPF的活性达到最高峰.CDK通过对其底物丝氨酸和 苏氨酸的磷酸化和去磷酸化进行调节.细胞周期中有3个关键 的控制点；G1 关卡、G2 关卡、中期关卡.促后期复合物（APC） 介导细胞周期蛋白降解使细胞退出有丝分裂. 哺乳动物细胞受多种 CDK 和多种 Cyclin 的调控,裂殖酵 母只有一种 CDK 和一种 Cyclin,芽殖酵母有一个 CDK 和多种 Cyclin. 另外,对生物膜流动性的机理和功能上也有进一步 的了解,科学家们发现了越来越多的参与跨膜运输的蛋白质 种类,并对其作用机制研究得越来越深入.对细胞骨架体系的 组成和装配机制有了更深入的理解,认识了分子发动机的概 念.学习了核酶一节后,认识到并非所有的酶都是蛋白质,核 酶的作用与蛋白酶的作用机制也有一定的差别.对目前的热 门研究领域：程序性细胞死亡、癌细胞的发生机理及控制也 有了一定的了解和认识.