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细胞生物学考试大纲整理

第一章绪论

第一节细胞生物学研究的内容和现状

1.了解细胞生物学研究的大致内容和不同层次

(1)细胞核、染色体以及基因表达的研究;

(2)生物膜与细胞器的研究;(3)细胞骨架体系的研究;(4)细胞增殖及其调控;(5)细胞分化及其调控;(6)细胞的衰老与凋亡;(7)细胞的起源进化;(8)细胞工程

2.了解细胞生物学研究的总趋势

细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势。

无论是细胞结构与功能的深入研究,还是对细胞重大生命活动规律的探索,都需要用分子生物学的新概念与新方法,在分子水平上进行研究。

换句话说,细胞分子生物学或分子细胞生物学是今后相当一段时间的主流学科方向。

第二节细胞学与细胞生物学发展简史

1.了解细胞学与细胞生物学发展简史,特别是细胞学说的内容和意义以及当前细胞学主要发展主要方向

细胞与细胞生物学发展简史:

从细胞的发现到细胞生物学的建立,大约经历了300多年的时间,这段历程一般分为以下五个阶段:

(1)细胞的发现;

(2)细胞学说的建立;(3)细胞学说的经典时期;(4)实验细胞学时期;(5)细胞生物学学科的形成与发展。

英国学者胡克于1665年第一次描述了植物细胞的结构,细胞学说是1838-1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才完善。

它是关于生物有机体组成的学说,主要内容是:

(1)细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;

(2)所有细胞在结构和组成上基本相似;(3)生物体是通过其细胞的活动反映其功能;(4)新细胞是由已存在的细胞分裂而来的;(5)生物的疾病是因为其细胞机能失常。

恩格斯对细胞学说的评价是:

十九世纪自然科学的三大发现之一。

细胞学说、进化论、遗传学三大定律被称为现代生物学的三大基石,而细胞学说又是后二者的基石。

细胞学说的重要意义:

它从细胞水平提供了有机界统一的证据,证明动植物有着细胞这一共同的起源,动植物的产生、成长和构造的秘密被揭开了,从而为十九世纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学的唯心主义,提供了一个有力的证据,为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。

细胞学主要发展方向:

细胞的分子生物学。

细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势。

无论是细胞结构与功能的深入研究,还是对细胞重大生命活动规律的探索,都需要用分子生物学的新概念与新方法,在分子水平上进行研究。

换句话说,细胞分子生物学或分子细胞生物学是今后相当一段时间的主流学科方向。

主要趋势为三大基本问题:

一是基因组在细胞内是如何在时间与空间上有序表达的;二是基因表达的产物如何逐级装配成基本结构体系及各种细胞器;三是基因表达的产物如何调节细胞最重要的生命活动过程。

第二章细胞的统一性与多样性

第一节细胞的基本概念

1.理解细胞是生命活动的基本单位

关于细胞的定义有多种提法,近年比较普遍的提法是:

细胞是生命活动的基本单位。

要全面理解这一概念,应从以下五个方面去理解:

(1)一切有机体都由细胞构成,只有病毒是非细胞形态的生命体,细胞是构成有机体的基本单位。

(2)细胞具有独立的、有序的自控化技术体系,细胞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)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性。

(5)没有细胞就没有完整的生命。

许多实验已经证明,若细胞结构的完整性受到破坏,就不能完成完整的生命活动。

2.了解细胞的基本共性

(1)所有的细胞都有相似的化学组成;

(2)具有脂-蛋白体系的生物膜;(3)所有细胞都有DNA与RNA的遗传装置;(4)细胞都有蛋白质合成的机器——核糖体;(5)细胞都以一分为二的方式分裂增殖。

第二节原核细胞与古核细胞

1.识记原核细胞的基本特点

原核细胞无典型的细胞核,其基本特点:

遗传信息量小,遗传物质仅由一个裸露的环状DNA构成;细胞内没有分化出以膜为基础的细胞器与细胞核膜。

原核细胞大约出现在35亿年前,包括支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌及蓝藻(蓝藻菌)等6类。

2.识记古核细胞的特点

古核细胞(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。

细胞壁不含肽聚糖,对抗生素不敏感;DNA与基因结构存在重复序列;核小体结构有组蛋白,有核小体结构,与真核生物的核小体有差异。

第三节真核细胞基本知识概要

1.识记真核细胞的基本结构体系

真核细胞虽然结构复杂,但可以在亚显微结构水平上划分为3大基本结构体系:

(1)以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系;

(2)以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系;(3)由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系。

2.识记原核细胞和真核细胞的异同点

原核细胞与真核细胞的根本区别:

(1)细胞膜系统的分化演变;

(2)遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。

由于上述的根本差异,真核细胞的体积与相应扩增,细胞内部出现精密的网架结构——细胞骨架。

二者的区别可分为两部分进行比较:

(1)结构与功能比较:

真核细胞的生物膜将细胞分化为核与质两部分,细胞质又分化出种细胞器,细胞骨架又保证了细胞形态的合理排布与执行功能的有序性。

(2)细胞遗传装置与基因表达方式的比较:

核膜使扩增了的遗传信息与复杂的遗传装置相对独立,使基因表达的程序有严格的阶段性与区域性。

3.动植物细胞的异同点

构成动物体与植物体细胞均有基本相同的结构体系与功能体系。

很多重要的细胞器与细胞结构,如细胞质膜、核膜、染色质、核仁、线粒体、高尔基体、内质网与核糖体、微管与微丝等,在不同细胞中不仅其形态结构与成分相同,功能也一样。

不同点:

植物细胞特有的细胞器,细胞壁(主要成分是纤维素)、液泡、叶绿体等;而动物细胞的中心粒在植物细胞中不常见到。

 

第三章细胞生物学研究方法

第一节细胞形态结构的观察方法

1.识记光学显微镜、电子显微镜和扫描隧道显微镜的分辨率范围

光学显微镜最大分辨率为0.2微米,电子显微镜分辨率可达0.2纳米,扫描隧道显微镜侧分辨率为0.1-0.2纳米,纵分辨率可达0.001纳米。

2.了解进行细胞形态结构观察的常用光学显微镜技术

(1)普通复式光学显微镜技术

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。

最大分辨率为0.2微米。

(2)相差和微分干涉显微镜技术

这种显微镜的最大特点是可以观察未经染色的标本和活细胞。

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,帮样品不需染色,适合观察活细胞。

甚至研究细胞核、线粒体等细胞器的动态。

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。

微分干涉显微镜用的光源是平面偏振光,增加了样品反差,并具有立体感,可作于研究活体细胞中较大的细胞器。

计算机辅助的微分干涉显微镜可得到很高的反差,如应用这一原理的录像增差显微技术在一定程度上可以填补光镜与电镜之间分辨率上的间隙。

(3)荧光显微镜技术

荧光显微镜是免疫荧光细胞化学的基本工具。

它是由光源、滤板系统和光学系统等主要部件组成。

是利用一定波长的光激发标本发射荧光,通过物镜和目镜系统放大以观察标本的荧光图像。

它是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,可以对某些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。

荧光显微镜和普通显微镜的区别:

(1)照明方式通常为落射式,即光源通过物镜投射于样品上;

(2)光源为紫外光,波长较短,分辨力高于普通显微镜;(3)有两个特殊滤光片,光源前的用以滤除可见光,目镜和物镜之间的用于滤除紫外线,用以保护人眼。

(4)激光扫描共振共焦点显微镜技术

共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。

可以观察较厚样品的内部结构。

(5)荧光共振能力转移技术(FRET)

可以解决超过光学显微镜分辨率限制的分子相对邻近度问题。

可以在活细胞生理条件下研究蛋白质-蛋白质间的相互作用。

(6)荧光漂白恢复技术

可以得到活细胞的动力学参数。

3.识记光学显微镜和电子显微镜的基本区别

电子显微镜在基本原理上与光学显微镜完全不同,构造也要比光学显微镜复杂得多,但其光路图十分接近。

(1)照明源不同。

光学显微镜光源是可见光,电镜光源是电子束。

因而分辨率不同,光学显微镜分辨率为0.2微米,电镜分辨率为0.2纳米。

(2)透镜不同。

电镜使用电磁透镜聚焦,光学显微镜用玻璃透镜聚焦。

(3)成像原理不同。

光学显微镜的成像原理利用样本对光的吸收形成明暗反差和颜色变化;而电镜利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差。

(4)所用标本制作方式不同。

电镜观察所用组织细胞标本的制备程序复杂,技术难度和费用都较高,在取材、固定、脱水和包埋等环节上需要特殊的试剂和操作,最手还需将包埋好的组织块放入超薄切片机切成50-100纳米的超薄标本片。

而光镜观察的标本则一般置于载玻片上,如普通组织切片标本、细胞涂片标本、组织压片标本和细胞涂片标本等。

(5)电镜镜筒中要求高真空。

(6)电镜图像需用荧光屏来显示或用感光胶片作记录。

4.了解电子显微镜的基本构造及主要电镜技术

电子显微镜主要由4部分构成:

(1)电子束照明系统,包括电子枪、聚光镜;

(2)成像系统,包括物镜、中间镜与投影镜;(3)真空系统;(4)记录系统;(5)电源系统

主要电镜技术有:

(1)超薄切片技术,是观察细胞超微结构的基础。

(2)负染色技术。

(3)冷冻断裂和冷冻蚀刻电镜技术。

(4)电镜三维重构技术。

(5)扫描电镜技术(SEM),是观察细胞表面形态的有力工具。

电镜样品制备技术有特殊要求:

(1)样品要薄;

(2)更好地保持样品的精细结构;(3)样品具有一定的反差。

5.简单了解扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜是一种探测微观世界物质表面形貌的仪器,在纳米生物学的研究领域具有独特的优越性。

其特点:

(1)具有原子尺度的高分辨本领;

(2)可在真空、大气、液体等条件下工作;(3)非破坏性测量。

第二节细胞组分的分析方法

1.了解细胞组分进行分离与纯化的方法

利用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法可使细胞质膜破损,形成细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器和细胞组分组成的混合匀浆,再通过差速离心,即利用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。

细胞组分的分离方法:

差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降以及利用流式细胞仪对细胞进行精确分选。

差速离心与密度离心相结合可以达到精确的分离。

密度梯度离心是将要分离的细胞组分小心地铺放在密度逐渐增加的、高溶解性的惰性物质(如蔗糖)形成的密度梯度溶液表面,通过重力或离心力的作用使样品中不同组分以不同的沉降率沉降,形成不同的沉降带。

细胞不同组分沉降率不同,主要依赖于它们的形状和大小,通过以沉降系数S表示。

速度沉降主要用于分离密度相近而大小不一的细胞组分。

等密度沉降用于分离不同密度的细胞组分。

2.了解对细胞中各种生物大分子进行定位、定性、定量及动态变化分析的技术

福尔根反应可特异显示DNA的存在位置。

PAS反应可确定多糖的存在。

四氧化锇可证明脂肪滴的存在。

苏丹和苏丹墨也常用于脂肪的鉴定。

米伦反应及重氮反应用来测定蛋白质。

免疫荧光和免疫电镜技术是最常用的细胞内蛋白质定位技术。

原位杂交技术用于细胞内特异核酸序列的定位与定性。

放射自显影技术研究生物大分子在细胞内的合成动态。

定量细胞化学分析技术有流式细胞仪和显微分光光度测定技术。

3.识记相关的概念

沉降系数:

指悬浮在密度较低的溶剂中的一种溶质大分子,在每单位离心场作用下的沉降速率。

免疫荧光技术;就是将免疫学方法与荧光标记技术相结合研究特异蛋白质抗原在细胞内分布的方法。

免疫电镜技术:

免疫电镜技术使特异蛋白的定位与超微结构结合起来,使抗原定位更准确。

原位杂交技术:

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细胞中位置的方法。

放射自显影技术:

利用放射性同位素的电离辐射对乳胶的感光作用,对样品中放射性标记物进行定性与定位测定。

流式细胞仪:

可定量地测定某一细胞中的DNA、RNA或某一特异蛋白的含量,以及细胞群体中上述成分含量不同的细胞的数量,还可以对特定类型的细胞进行精确分选。

显微分光光度测定技术:

根据细胞内某些物质对光谱吸收的原理,来测定这些物质在细胞内的含量。

第三节细胞培养、细胞工程与显微操作技术

1.识记非细胞体系的概念

由来源于细胞,而不具备完整的细胞结构与成分,但包含了进行正常生物学反应所需的物质(如供能系统和酶反应体系等)组成的体系即为非细胞体系。

其在研究DNA提制、RNA转录、蛋白质合成、高尔基体的膜泡运输机制以及细胞核组装等方面显示出重要的作用。

2.了解细胞工程所使用的主要技术

细胞工程是在细胞水平上的生物工程。

所使用技术主要是细胞培养、细胞分化的定向诱导、细胞融合和显微注射等。

3.识记细胞融合的三种方法

真核生物的体细胞经过培养,两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象称为细胞融合。

(1)动物细胞融合一般要用灭活的病毒(如仙台病毒)或化学物质(如聚已二醇,PEG)介导;

(2)植物细胞融合时,要先用纤维素酶去年纤维素壁。

(3)20世纪80年代又发明了电融合技术,是指将悬浮细胞在低压交流电场中聚集成串状细胞群,或对相互接触的单层培养细胞,施加高压电脉冲处理促使融合。

4.了解细胞拆合与显微操作技术

细胞拆合就是把细胞核与质分离开后将不同来源的细胞质与细胞核相互配合,形成核质杂交细胞。

显微操作技术:

即在显微镜下用显微操作装置对细胞进行解剖和微量注射的技术。

第四节用于细胞生物学研究的模式生物

了解细胞生物学研究中常用的模式生物

1.病毒:

结构简单,基因组小,繁殖快,适合遗传操作。

主要用于基因表达调控、生物大分子相互作用、生命物质自组装以及肿瘤的发生与防治等方面研究。

2.细菌:

基因结构简单,培养方便,生长快,突变株的诱导、分离、鉴定技术成熟,转基因技术成熟,进行基因定位简便易行。

3.酵母:

是单细胞真核生物代表,生长迅速并且易于操作。

4.线虫:

生命周期3天,繁殖快,在显微镜下通体透明,共有959个细胞。

5.果蝇:

黑腹果蝇基因组测序已经完成,是传统遗传学研究材料。

果蝇基因组中许多基因进化保守,与人类基因的同源性较高。

6.斑马鱼:

容易繁殖。

鱼卵和胚胎完全透明,甚至成体鱼也是透明的,便于观察。

基因数目与人类接近,许多基因与人类基因一一对应。

7.小鼠:

小型哺乳动物,进化上与人类接近。

其基因组测序已经完成,与人类非常接近。

8.拟南芥:

十字花科。

植株小,每代时间短,结子多,生活力强。

是遗传学研究的好材料,被誉为植物中的果蝇。

第四章细胞质膜

识记细胞质膜的概念

细胞质膜曾称细胞膜,是指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。

第一节细胞质膜的结构模型

1.了解几种细胞膜的结构模型

1925年,Gorter提出质膜由双层脂分子构成。

1935年,Danielli和Davson提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的三明治式模型。

1959年,Robertson提出单位膜模型。

1972年,Singer和Nicolson提出流动镶嵌型模型。

该模型主要强调:

1.膜的流动性。

2.膜蛋白的分布不对称性。

这是生物膜的基本特征。

生物膜结构具有如下基本特征:

1.膜的基本结构由脂双分子层镶嵌蛋白质构成,双层脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相。

2.蛋白质分子同不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面,其分布的不对称性和与脂分子的协同作用使生物膜具有各自的特性与功能。

3.生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维流体(溶液)。

2.识记质膜的组成成分

膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆固醇三种类型。

磷脂构成膜脂的基本成分,分为甘油磷脂和鞘磷脂。

胆固醇主要存在于动物细胞,可调节膜的流动性,增加膜的稳定性及降低水溶性物质的通透性。

膜蛋白可分为三类:

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。

外在膜蛋白为水溶性蛋白,分布在膜表面,与膜结合较疏松,用温和的方法就可以从膜上分离下来。

内在膜蛋白多为跨膜蛋白,也有些插入脂双层中,与脂双层分子紧密结合。

脂锚定膜蛋白通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂分子中,从而锚定在细胞质膜上。

第二节生物膜的基本特征与功能

理解生物膜的基本特征与功能

基本特征:

1.膜的流动性。

(1)膜脂的流动性。

主要指脂分子的侧身运动。

(2)膜蛋白的流动性。

膜蛋白在脂双层二维溶液中的运动是自发的热运动(主要为侧身运动),不需要代谢产物的参加,也不需要提供能量。

膜蛋白的流动是相对的,膜蛋白的分布是不对称的,有一定的方向性和区域性。

荧光漂白恢复技术是研究膜的流动性的基本实验技术之一。

2.膜的不对称性。

(1)膜脂的不对称性。

指膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。

糖脂只分布在细胞膜的外表面。

(2)膜蛋白的不对称性。

指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。

主要功能:

1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。

2.选择性的物质运输并伴随着能量的传递。

3.细胞识别与信息传递。

4.为多种酶提供结合位点。

5.倡导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接。

6.参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。

7.某些膜蛋白的异常与疾病直接相关,可以作为疾病治疗的药物靶标。

第三节膜骨架

1.识记膜骨架的概念

膜骨架是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助完成多种功能,是位于细胞质膜下约0.2微米厚的溶胶层。

2.了解红细胞骨架的基本结构和功能

红细胞膜骨架是在红细胞膜的内侧,由膜蛋白与纤维蛋白组成的网架结构。

红细胞膜内存在的蛋白质主要包括血影蛋白(或称红膜肽)、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白、肌动蛋白和血型糖蛋白。

膜支架蛋白包括血影蛋白、锚蛋白、带4.1蛋白、肌动蛋白。

血影蛋白在带4.1蛋白的协助下与肌动蛋白结合成膜骨架的基本网络,带4.1蛋白与血型糖蛋白相互作用,锚蛋白与血影蛋白、带3蛋白相互作用。

红细胞膜骨架的功能:

使红细胞质膜具有刚性和韧性,维持红细胞的正常形态。

3.血影

当红细胞经低渗透处理后,质膜破裂,同时释放出血红蛋白和其他可溶性蛋白,留下一个保持原形的空壳,这种结构称为红细胞影,又称血影,是研究膜骨架的理想材料。

第五章物质的跨膜运输

第一节膜转运蛋白与物质的跨膜运输

1.理解控制细胞内外的离子差别分布的两种机制

细胞内外的离子差别分布主要由两种机制所调控:

一是取决于一大套特殊的膜转运蛋白的活性,二是取决于质膜本身的脂双层所具有的疏水性特征。

2.比较载体蛋白和通道蛋白的特点

膜转运蛋白可分为两类:

一类是载体蛋白,另一类是通道蛋白。

载体蛋白又称载体、通透酶和转运器,能够与特定溶质结合,通过自身构象的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧,有的需要能量驱动,有的不需要能量,以自由扩散的方式运输物质。

通道蛋白(离子通道)与所转运物质的结合较弱,它能形成亲水的通道,当通道打开时,能允许特定溶质通过,所有通道蛋白都以自由扩散的方式运输溶质。

载体蛋白和通道蛋白主要不同在于它们以不同的方式辨别溶质,即决定运输某些溶质而不运输另外的溶质。

通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别,假如通道处于开放状态,那么足够小的和带有适当电荷的分子或离子就能通过。

载体蛋白只容许与载体蛋白上结合部位相适应的溶质分子通过,而且载体蛋白每次转运都发生自身构象的改变。

与载体蛋白相比,通道蛋白具有三个显著特征:

一是离子通道具有极高的转运速率;二是离子通道没有饱和值,即使在很高的离子浓度下它们通过的离子量依然没有最大值。

三是离子通道非连续性开放而是有门控的。

3.比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义

被动运输是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动。

转运的动力来自物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。

主动运输是由载体蛋白所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。

比较特征

被动运输

主动运输

简单扩散

协助扩散

参与运输的膜成份

蛋白

蛋白

被运输的物质是否需要结合

能量来源

浓度梯度

浓度梯度

ATP水解或浓度梯度

运输方向

顺浓度梯度

顺浓度梯度

逆浓度梯度

特异性

运输的分子高浓度时的饱和性

生物学意义

在不需要能量的情况下,借助浓度梯度,保证了物质的运输

保证细胞和细胞器必须物质通过膜的运输,即使是从低浓度到高浓度,维持一些离子浓度梯度

第二节离子泵和协同转运

理解Na+-k+的工作原理及其生物学意义

Na+/k+泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将k+输入细胞内的运输泵,又称Na+泵或Na+/k+交换泵。

实际上是一种Na+/k+ATPase。

Na+/k+ATPase是由两个大亚基(a亚基)和两个小亚基(亚基)组成。

a亚基是跨膜蛋白,在膜的内侧有ATP结合位点,细胞外侧有乌本苷结合位点;在a亚基上有Na+和k+结合位点。

Na+/k+ATPase运输分为六个过程:

(1)在静息状态,Na+/k+泵的构型使得Na+结合位点暴露在膜内侧。

当细胞内Na+浓度升高时,3个Na+在该位点结合;

(2)由于Na+的结合,激活了ATP酶的活性,使ATP分解,释放ADP,a亚基被磷酸化;(3)由于a亚基被磷酸化,引起酶发生构型变化,于是Na+结合的部位转向膜外侧,并向胞外释放3个Na+;(4)膜外的2个k+同a亚基结合;(5)k+与磷酸化的Na+/k+ATPase结合后,促使酶去磷酸化;(6)去磷酸化的酶恢复原构型,于是将结合的k+释放到细胞内。

每水解一个ATP,运出3个Na+,输入2个k+。

Na+/k+泵工作的结果,使细胞内的Na+浓度比细胞外低10-30倍,而细胞内的k+浓度比细胞外高10-30倍。

由于细胞外的Na+浓度高,且Na+是带正电的,所以Na+/k+泵使细胞外带上正电荷。

生物学意义:

Na+/k+泵具有三个重要作用,一是维持了细胞Na+离子的平衡,抵消了Na+离子的渗透任用;二是在建立细胞质膜两侧Na+离子浓度梯度的同时,为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力;三是Na+泵建立的细胞外电位,为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。

第三节胞吞作用和胞吐作用

1.理解胞饮作用和吞噬作用的异同

胞吞作用是通过细胞质膜内陷形成囊泡,称胞吞泡,将外界物质裹进并输入细胞的过程。

根据形成胞吞泡大小和胞吞物质,又可分为胞饮作用和吞噬作用。

胞饮作用是将溶液状胞吞物通过细胞内膜内部形成较小的囊泡,将外界液体状物质裹进并输入细胞的过程。

吞噬作用是将颗粒状的胞吞物通过细胞膜内部形成较大的囊泡,将外界固体状的物质输入细胞的过程。

主要不同:

(1)胞吞泡的大小不同,胞饮泡直径150纳米,而吞噬泡250纳米;

(2)所有真核细胞都通过胞饮作用连续摄入溶液和分子,而大的颗粒性物质则主要通过特殊的吞噬细胞摄入,前者是一个连续发生的过程,后者首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体,因此是一个信号触发过程;(3)胞吞泡形成的机制不同,胞饮泡的形成需要网格蛋白或这一类蛋白的帮助,吞噬泡的形成需要有微丝及其结合蛋白的帮助。

相同点:

(1)均是细胞完成大分子物质运输的方式;

(2)均要通过膜的内部并形成胞吞泡;(3)胞吞泡的形成均有蛋白质的参与。

2.理解受体介导的胞吞作用

根据胞吞的物质是否具有专一性,胞吞作用有两种类型:

1.受体介导的胞吞作用:

被转运的物质和细胞质膜上专一的受体相结合后引发的胞吞作用,如胆固醇的跨膜转运。

2.非特异性的胞吞作用。

受体介导

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