性的完整病毒粒子。而有囊膜的病毒，还需要以出芽的方式包上囊膜而发育为成熟的子代病毒。有囊膜的病毒以出芽方式释放而一般病毒是逐步向细胞外释放。 第三章 细胞生物学的研究方法 （一）细胞形态结构的观察方法
这一节主要是介绍了观察细胞形态结构所使用的仪器和方法，主要有光镜，电镜,STM及不同种类的显微镜的成像原理，仪器构造和使用方法。光镜的使用使人们第一次看见了细胞，进而建立了细胞学说，它可以直接用于观察单细胞生物或体外培养细胞。相差显微镜可看到活细胞显微结构的细节，微分干涉显微镜更试用于研究活细胞，能观察并记录活细胞中的颗粒及细胞器的运动，荧光显微镜可以对细胞内特异的蛋白质，核酸,糖类，脂质及某些离子等进行定性定位研究，激光扫描共焦显微镜以激光为光源，极大的提高了图像的分辨率。电镜可以观察到细胞内部的精细结构，扫描隧道显微镜STM可以探测微观世界物质表面形貌。 （二）细胞及其组分的分析方法
当代细胞生物学研究常采用的实验方法是形态观察与细胞组分分析相结合，主要分为（1）用超离心技术分离细胞组分—用低渗匀浆，超声破碎或研磨方法使细胞质膜破碎，形成细胞器和细胞组分组成的混合匀浆，再通过差速离心，将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。密度剃度离心分为速度沉降（用于分离相近但大小不一的细胞组分）和等密度沉降（分离不同密度的细胞组分）。（2）细胞成分的细胞化学显示方法—显色剂与一些特殊基因特异性结合，通过其在细胞中的定位及颜色的深浅可以判断某种物质在细胞中的分布及含量。如福尔根反应可特异显示呈紫红色的DNA的分布；四氧化锇与不饱和脂肪酸反应呈黑色，氮汞试剂与蛋白质侧链上的酪氨酸残基反应，成红色沉淀。（3）特异蛋白抗原的定位与定性—免疫荧光技术（将免疫学方法和荧光标记技术相结合研究特异蛋白抗原在细胞内的分布）和免疫电镜技术（在超微结构水平上研究特异蛋白抗原的定位）（4）细胞内特异核酸的定位与
定性研究，通常用原位杂交技术。(5）定量细胞化学分析与细胞分选技术—流式细胞术可定量测定细胞中DNA,RNA或特异标记的蛋白含量。 （三）细胞培养与细胞工程
（1）细胞培养是最基本的实验技术，主要有动物细胞培养（原代细胞和传代细胞）和植物细胞培养（单倍体细胞培养和原生质体培养）（2）细胞工程涉及的主要技术有细胞培养，细胞分化的定向诱导,细胞融合和显微注射等—①细胞融合与单克隆抗体技术②显微操作技术与动物的克隆 ㈣细胞及生物大分子的动态变化
⑴荧光漂泊恢复技术（用亲脂性或亲水性的荧光分子与蛋白或脂质藕联，检测活体细胞分子运动速率）⑵单分子技术（在细胞内实时观测单一生物分子运动规律）与细胞生命活动的研究⑶酵母双杂交技术（在活细胞内研究蛋白质相互作用的实验技术）⑷荧光共振能量转移技术检测活细胞内两种蛋白质分子是否直接相互作用。⑸放射自显影技术
㈤模式生物与功能基因租的研究
⑴细胞生物学常用的模式生物:大肠杆菌（原核生物），酵母（单细胞真核生物），线虫,果蝇，斑马鱼，小鼠和拟南芥⑵突变体制备技术（RNAi和基因敲除即DNA水平制备突变体）⑶蛋白质组学技术（包括蛋白质分离技术和蛋白质鉴定技术）—①双向凝胶电泳（高分辨率的蛋白质分离技术）②色谱技术③质谱④蛋白质芯片（适用于蛋白质表达谱分析）⑤生物信息学 第四章 细胞质膜
㈠细胞质膜的结构模型与基本成分——⑴细胞质膜结构是蛋白质分子以不同方式镶嵌在脂双分子层或结合在表面。⑵膜脂是生物膜的基本组成成分，包括甘油磷脂（内质网中合成），鞘脂（高尔基体中合成）和固醇。膜脂的运动方式有4种:侧向，自旋，尾部的摆动和翻转运动。⑶膜蛋白分为外在膜蛋白,内在膜蛋白和脂锚定膜蛋
白。内在膜蛋白均为跨膜蛋白，结构上可分为胞质外结构域，跨膜结构域和胞质内结构域。去垢剂是一端亲水一端疏水的两性小分子，分离与研究膜蛋白的常用试剂。 ㈡细胞质膜的基本特征与功能——⑴特征:①膜的流动性（膜脂与膜蛋白的流动性）②膜的不对称性③细胞质膜相关的膜骨架⑵基本功能:①提供相对稳定的内环境②选择性的物质运输③提供细胞识别位点④提供酶结合位点⑤介导细胞之间，细胞与胞外基质间的连接等。 第五章 物质的跨膜运输
这一章节主要是讲细胞内物质的跨膜运输，主要有三种途径:被动运输、主动运输和胞吞与胞吐。（一）脂双层的不透性和膜转运蛋白---（1）细胞外最丰富的阳离子：Na+，细胞内最丰富的阳离子：Ka+。离子浓度差异取决于膜转运蛋白和脂双层的疏水性。膜转运蛋白分为载体蛋白（多次跨膜蛋白）和通道蛋白（离子通道） ，载体蛋白通过对自身构象的改变实现跨膜转运，通道蛋白通过形成亲水性通道形成跨膜转运。（2）小分子物质的跨膜运输类型;简单扩散、被动运输、主动运输。 简单扩散不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白；被动运输通过膜转运蛋白的协助，完成跨膜转运，如葡萄糖转运蛋白，水孔蛋白（水分子的跨膜通道）；主动运输分为ATP驱动泵，协同转运蛋白，光驱动泵（细菌细胞）三种类型。
（二）ATP驱动泵与主动运输分为四类——①P型泵主要负责Na＋,K＋,H+,Ca2+跨膜剃度的形成和维持。②V型质子泵和F型质子泵③ABC超家族（ABC转运蛋白）能将天然毒物和代谢废物排出体外。④离子跨膜转运与膜电位
（三）胞吞与胞吐作用—真核细胞通过胞吞与胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输（蛋白质,多糖等）胞吞可分为吞噬和胞饮两类。吞噬作用是原生生物摄取食物的一种方式。胞饮作用发生于所有类型的真核细胞中，可分为网格蛋白依赖的胸吞作用，胞膜窖依赖的胞吞作用，大型胞饮作用以及非网格蛋白。胞吞作用参与
细胞信号转导。胞吐是通过分泌泡或其他膜泡与质膜融合而将膜泡内的物质运出细胞的过程。
第六章 线粒体与叶绿体
这一章主要讲线粒体和叶绿体的基本形态、功能、来源及其半自主性。
（一）线粒体与氧化磷酸化—（1）线粒体是存在于真核细胞内的重要细胞器，呈颗粒或短线状，其在细胞内的分布与细胞内的能量需求密切相关，其数目与细胞的类型相关，并随着细胞的分化而变化。线粒体形态调控的基本方式是线粒体的融合与分裂，也是其数目调控的基础。线粒体融合与分裂均依赖于特定的基因和蛋白质的调控（分子生物学基础），线粒体的融合与分裂是一个动的过程，需要特定的力学机制予以保障，需要所有蛋白质在细胞内组装而成的功能单位（细胞生物学基础）（2）线粒体的超微结构—基本结构是由内外两层单位膜封闭包裹而成。外膜平展，是一层平滑单位膜结构，起膜界作用，内膜向内折叠延伸形成嵴，膜间隙是存在于外膜与内膜之间的空间，基质是内膜之内的空间，为富含可溶性蛋白质的胶装物质，有特定的PH和渗透性。（3）氧化磷酸化—线粒体的主要功能是合成细胞生命活动能源ATP，通过氧化磷酸化作用进行能量转换，其内膜上的ATP合成酶、电子传递及内膜本身的理化特性为磷酸化提供了必须的保障。ATP合酶是最终生成ATP的装置，质子驱动力驱动ATP的生成，电子从一个载体传向下一个载体，沿呼吸链传递并释放能量（电子传递链），分布于线粒体内膜含有电子传递催化中心的膜蛋白复合物称为电子传递复合物。（4）由线粒体功能障碍引起的疾病称为线粒体病，如脑坏死、心肌病、肿瘤等。线粒体病可能来源于线粒体DNA的突变或核DNA的突变。 （二）叶绿体与光合作用—（1）叶绿体存在于植物细胞中，其中含有叶绿素，体积较大，分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列。其在细胞膜下的分布依光照情况而发生变化 （2）叶绿体的分化与去分化--叶绿体分化于幼叶的形成和生长阶段，叶绿体的分化是可逆的，在形态上表现为体积增大、内膜系统的形成
和叶绿素的积累，生化和分子生物学上表现为叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的合成、运输及定位。（3）叶绿体的分裂：质体和叶绿体是通过分裂而实现增殖的，分裂主要集中在生长的幼叶中，分裂环的缢缩是叶绿体分裂的细胞动力学基础。（4）叶绿体的超微结构:叶绿体的超微结构可分为3个部分叶绿体被膜、类囊体及叶绿体基质，为光合作用提供了必须的结构支持。（5）光合作用：叶绿体的主要功能是进行光合作用，光合作用是自然界将光能转换为化学能的主要途径，其本质可视为呼吸作用的逆过程。分为光反应（ 在类囊体膜上进行，包括原初反应、电子传递及光合磷酸化）和固碳反应（在叶绿体基质中进行，是光反应的产物） （三）线粒体和叶绿体的半自主性及其起源—（1）线粒体和叶绿体DNA：线粒体DNA呈双链环状，分子结构与细菌的DNA相似，叶绿体DNA亦呈环状，分子大小依物种的不同呈现较大差异。它们均已半保留方式复制，复制所需要的DNA聚合酶、解旋酶等均由核基因组编码。线粒体和叶绿体的DNA具有与核DNA一样的编码功能，它们的基因组编码的蛋白质在线粒体和叶绿体的生命活动中是重要和不可缺少的。③线粒体的生命活动受到细胞核及它们自身基因组的双重调控（2）起源:线粒体和叶绿体为内共生起源，分别是行有氧呼吸的细菌和行光能自养的蓝细菌。因为它们的基因组与细菌基因组具有明显的相似性，均为单条环状双链DNA分子；都具备独立完整的蛋白质合成系统，类似于细菌而有别于真核生物，分裂方式都为缢裂的方式分裂增殖，类似于细菌。 第七章 细胞质基质与内膜系统
这一章节主要讲的是细胞质基质及其功能，内膜系统及功能，各种细胞器的形态及功能。（一）细胞质基质及其功能—细胞质基质是粘稠的胶体，是蛋白质与脂肪合成的重要场所。功能:为某些蛋白质合成和脂肪酸合成提供场所；与细胞骨架相关，细胞质骨架是细胞质基质的主要结构成分；与细胞膜相关；与蛋白质的修饰和选择
全面完整细胞生物学第四版笔记
