的轨道 ④提高微管的稳定性 ⑤同微管结合能控制微管长度,防止微管解聚 5,分子发动机分为:驱动蛋白家族,动力蛋白家族,肌球蛋白家族
6,微管功能:①维持细胞形态 ②细胞内物质运输 ③鞭毛和纤毛运动 ④纺锤体和染色体运动 7,微管的装配:原纤维→微管核化→片状结构形成→MT形成→加GTP帽子 微丝的装配过程:成核,延伸,稳定状态
8,影响微丝装配核去装配的因素:G肌动蛋白临界浓度,离子影响
9,肌动蛋白的结合蛋白 种类 :单体隔离蛋白, 交联蛋白 ,纤维割断蛋白 ,肌动蛋白丝 去聚合蛋白, 膜结合蛋
10,三类肌球蛋白结构:myosinⅠ和Ⅴ:钙调素轻链。运输作用 myosinⅡ:必需轻链,调节轻链。肌收缩,胞质分裂
11,微丝的功能:①硬粒纤维和微绒毛 ②运输 ③胞质环流 ④细胞运动(微丝的装配假说和滑动假说) ⑤细胞质分裂 ⑥细胞形状的维持 ⑦肌肉收缩
12,中间纤维特点:①没有极性 ②是纤维状,不是球形 ③自发装配,不需要ATP和结合蛋白 ④受细胞周期调控 ⑤具有组织特异性,不同类型细胞含有不同的IF
13,中间纤维的装配:单体→二聚体→四聚体→3个四聚体组成原丝→8条四聚体结构 14,中间纤维功能:①提供机械支撑 ②参与细胞联接 ③维持核的形态
第十一章 细胞核和染色体
1.核被膜和核孔复合体的结构、功能
核被膜:
结构:内核膜,外核膜,核周腔,核纤层,核孔复合体
功能:①基因表达的时空隔离 ②核膜成为保护性屏障,使核处于一微环境 ③染色体的定位和酶分子的支架 ④物质运输 核孔复合体: 结构:鱼笼模型
包括:胞质环(cytoplasmic ring),核质环(nucleoplasmic ring),胞质纤维(cytoplasmic filament),辐条(spoke),中央运输蛋白(central transporter) 核被膜网格(nuclear Envelope lattice),笼状体(nuclear basket) 核孔复合体功能:
1)核质交换的双向选择性亲水通道 2)通过核孔复合体的被动运输 3)通过核孔复合体的主动运输 4)亲核蛋白与核定位信号 5 )转录产物RNA的核输出
☆2.分子伴侣(Molecular chaperones)的概念、结构特点及功能
概念:帮助蛋白质折叠、修复,但不是最终蛋白质的组成成分
特征:①家族成员具有高度保守性 ②家族成员结构上有相似性,都有ATP结合位点 ③大部分在体内为组成型表达,在刺激条件下会被进一步诱导 ④家族成员都具有可能被底物激活和增强的弱ATP酶的活性
功能:①蛋白质折叠 ②蛋白质转运 ③信号转导 ④应激反应,在特殊条件下恢复蛋白质结构
☆3简述亲核蛋白转运机制:
①蛋白与NLS受体,即imporin α/β二聚体结合;②货物与受体的复合物与NPC胞质环上的纤维结合;③
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纤维向核弯曲,转运器构象发生改变,形成亲水通道,货物通过;④货物受体复合体与Ran-GTP结合,复合体解散,释放出货物;⑤与Ran-GTP结合的imporin β,输出细胞核,在细胞质中Ran结合的GTP水解,Ran-GDP返回细胞核重新转换为Ran-GTP;⑥imporin α在核内exportin的帮助下运回细胞质 补充
1,核转运系统:核蛋白,核定位信号,核输出信号,输入蛋白,输出蛋白
2,染色质和染色体,在化学本质上没有差异,在构型上不同,是遗传物质在细胞周期不同阶段的不同表现形式。
3,Z型DNA与细胞癌变有关
4,DNA结构稳定遗传的功能序列:ARS(自主复制序列,复制起始序列), CEN(着丝粒序列),TEL(端粒序列)
5,人工染色体:人工构建的含有稳定染色体的天然结构序列,即ARS、CEN、TEL序列的微小染色体,可以像天然染色体一样在寄主细胞中稳定遗传。 6,组蛋白种类:H1、H2A、H2B、H4
7,H2A、H2B、H4的作用:与DNA组装成核小体
H1作用:在构成核小体时起连接作用,并赋予染色质极性 8,非组蛋白功能:参与染色体构建,参与DNA复制,调控基因表达 9,反式作用因子:转录因子,影响位于其他染色体上的基因的表达 顺式作用元件:控制下游基因转录,影响同一DNA分子上基因的表达
10,反式作用因子:锌脂结构基序,螺旋-转角-螺旋基序,亮氨酸拉链基序,螺旋-环-螺旋基序 11,核小体:是染色体的基本结构单位,146bp的DNA盘绕组蛋白八聚体1.75圈。 12,巨型染色体:多线染色体,灯刷染色体, 13,核仁的结构: 纤维中心,致密纤维组分,颗粒区。
14,核仁的功能:rRNA的合成,rRNA前体的加工,参与核糖体大小亚基的装配,控制蛋白质合成的速度。 15,核基质功能:①与染色体构建有关,②是基因转录加工的场所 ③为DNA的复制提供支架 ④结构支持
第12 章 Cell cycles and Cell division
☆1.细胞周期的概念、细胞周期各时相的主要事件及细胞周期中的主要关卡
细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程。 主要事件:
G1期: 合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂类等,同时染色质去凝聚。 非组蛋白合成,核仁增大,DNA转录。
S期:①合成DNA和染色体蛋白②新合成的DNA立即与组蛋白结合,组成核小体串珠结构。 G2期:①DNA复制已完成,DNA含量倍增。②合成其他结构物质和相关的亚细胞结构 ③通过G2期,细胞进入M期,受G2期检验点的控制。
M期:①真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式,即有丝分裂和减数分裂。体细胞一般进行有丝分裂,成熟过程中的生殖细胞进行减数分裂。②细胞经过分裂,将其经过S期复制的遗传物质平均分配给子细胞。 关卡:
①G1关卡(靠近G1末期)G1关卡是细胞周期的主要控制点,它决定着细胞能否分裂, 主要是监测细胞的大小和营养状态
②G2关卡(在细胞G2期结束点)检测DNA是否完成复制,是否有足够的能量和营养物质
③中期关卡。每一个关卡,由细胞所处的状态和环境决定细胞能否通过此关卡,进入下一阶段。
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2.细胞周期同步法有哪些?
①自然同步法 ②人工同步法:
诱导同步法{胸腺嘧啶核苷(TdR)阻断技术、中期阻断法} 选择同步法{有丝分裂选择法、细胞沉降分离法}
☆3.了解细胞周期调控的基本模型及意义
细胞周期进程受到CDK和周期蛋白的调控,不同的CDK与不同时期的周期蛋白结合,调节细胞周期不同时相的事件;
☆4.哺乳动物细胞周期调控:
①哺乳动物细胞周期受多种CDKs和周期蛋白的调控 细胞周期受一个小型CDK家族的调节:CDK1、CDK2、CDK3… 多种周期蛋白:周期蛋白A:S期和M期周期蛋白 周期蛋白B:M期周期蛋白
周期蛋白D1、D2、D3:G1中周期蛋白 周期蛋白E:晚G1期、S期周期蛋白
②G1期,在生长因子的刺激下,cyclinD表达,并与CDK4、CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,Rb释放出转录因子E2F,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因
G1-S期,cyclinE与CDK2结合,促进细胞进入S期。CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期。
G2-M期,cyclinA、cyclinB与CDK1结合,CDK1使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。
在中期当MPF活性达到最高时,激活后期促进因子APC,将泛素连接在cyclinB上,cyclinB被蛋白酶体(proteasome)降解,完成一个细胞周期。
补充
1,细胞类型:持续分裂细胞,终端分化细胞,休眠细胞 2,G1: 12h S:6~8h G2:3~4h M :1h
3,细胞周期时间的确定:标记有丝分裂百分率法:对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞,通过统计标记有丝分裂细胞百分率的方法测定细胞周期 4,细胞周期的研究方法:条件突变体,细胞周期同化(自然同步化,人工同步化) 5,人工同步化:诱导同步法,选择同步法
6,诱导同步法:采用胸腺嘧啶核苷阻断技术,高浓度的胸腺嘧啶核苷能阻断DNA合成所需的核苷酸的合成。 7,选择同步法:有丝分裂选择法(单层细胞培养),细胞沉淀分离法(悬浮细胞培养)
8,成熟促进因子MPF:M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子。是由催化亚基和调控亚基组成的异质二聚体。
9,泛素介导的细胞周期蛋白的降解:E1:遍在蛋白活化酶。 E2:遍在蛋白缀合酶。 E3:遍在蛋白剪接酶 10,蛋白质的降解过程:一是进行标记,由泛素完成。二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化 11,泛素调节的蛋白质降解过程:
①被降解的蛋白质与多个泛素分子共价结合,从而被标记 ②蛋白质-泛素共价结合的复合物与蛋白酶体顶部的帽子结合 ③泛素被切除。未折叠的蛋白质被送入蛋白酶体的腔 ④蛋白质在蛋白酶体中降解 11,APC(促后期复合物)的活性调节控制周期蛋白B的降解
12,三类周期蛋白-CDK复合物:G1期周期蛋白-CDK复合物,S期周期蛋白-CDK复合物,有丝分裂周期蛋白-CDK复合物
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13,哺乳动物细胞周期的调控:
①G1期,在生长因子的刺激下,cyclin D 表达,并与CDK4、CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,Rb释放出转录因子E2F,促进许多基因的转录。 ②G1-S期,cyclinE与CDK2结合,促进细胞进入S期。cyclinE的抗体能使细胞停滞于G1 期。③在G2-M期,
cyclinA、cyclinB与CDK1结合,CDK1使底物蛋白磷酸化,如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。 ④在中期当MPF活性达到最高时,激活后促进因子APC,将泛素连接cyclinB上,cyclinB 被蛋白酶体降解,完全一个细胞周期。
13,细胞分裂基因:酵母细胞的START(起始点),哺乳动物的R点或限制点(关卡) 14,P53蛋白在细胞周期调控中的作用:抑制细胞周期,抑制DNA复制
15,MPF的作用机制:①使染色体凝聚 ②核被膜解体 ③高尔基体和内质网破碎 ④微管结合蛋白磷酸化
16,纺锤体微管类型:动力微管,极微管,星微管 17,中心粒:确定分裂极,形成纺锤体
18,染色体分离后期的两个阶段:后期A,后期B 19,力产生的两点机制~
后期A:微管去聚合假说 后期B:纺锤体微管滑动假说 20,胞质分裂机制:MPF调节肌球蛋白和胞质分裂
21,减数分裂类型:配子减数分裂,合子减数分裂,孢子减数分裂
第13章 Embryo development and cell differentiation
1.☆Cell differentiation(细胞分化),指同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构,生理功
能和生化特征的过程。
acrosoal reaction(皮层反应):是受精作用的反应之一,主要是防止多精受精,属于多精受精的
二级阻断。
cell determination(细胞决定):指细胞在发生可识别的形态变化之前, 就已受到约束而向特定
方向分化, 这时细胞内部已发生变化, 确定了未来的发育命运。
Transdetermination(转决定):细胞中有时会出现不按已决定的分化类型发育,而生长出不是
相应的成体结构,这种现象叫转决定。
Totopotency(全能性) : 是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。 Dedifferentiation(脱分化)又称去分化,分化细胞失去了特有的结构和功能变为具有未分化细
胞特性的过程。
Stem cell(干细胞): 是一类具有自我更新能力的多潜能细胞,在一定条件下可以分化成多种
功能细胞。
☆Embryonic Stem Cell(胚胎干细胞):ESCs,简称ES、EK或ESC细胞。)是早期胚胎或原始性
腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多 向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为 机体几乎所有的细胞类型。
Regeneration(再生): 生物的整体或器官受外力作用发生损伤而部分丢失,在剩余部分的基 础上又生长出与丢失部分在形态与功能上相同的结构。 ☆顶体反应(acrosomal reaction):指精子获能后,在输卵管壶腹部与卵相遇后,顶体开始
产生的一系列改变;具体地说,就是精子释放顶体酶,溶蚀放射冠和 透明带的过程。
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2.受精作用涉及哪些反应以及受精后胚胎的早期发育主要包括哪些阶段?
顶体反应、皮层反应、原核融合反应,
受精后胚胎的早期发育主要包括:卵裂、胚泡形成、宫内植入
3.影响细胞分化的因素主要有:
①细胞分化中的核质关系 ,决定子支配着细胞分化途径 ②细胞的相互作用对分化的影响 。 胚胎诱导,分化抑制 ③其它因素 a细胞黏着分子在胚胎发育中的作用 b激素和细胞因子的作用
c位置信息在胚胎细胞分化中的作用 补充
1,受精作用:顶体反应(一级阻断) 皮层反应(二级阻断) 原核融合
2,受精后胚胎的早期发育主要包括:卵裂,胚泡形成,宫内植入
3,细胞决定子:从受精卵第一次卵裂开始,细胞核就受到内环境的影响,这些特殊的细胞质组分是细胞决定子。支配着细胞分化的途径。
4,胚胎诱导(embryonic induction): 动物在一定的胚胎发育时期,一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用。
5,转决定是一群细胞而不是单一细胞发生变化
6,持家基因house keeping gene:维持细胞最低限度功能所不可少基因。
7,组织特异性基因tissue specific gene :又是奢侈基因,因为这类基因与各类细胞的特异性有直接关系,是各种组织中进行不同的选择性表达的基因。
8,DNA重排:DNA片段在基因组中的位置变化,从一个位置变换到另一个位置。
9,同源异型基因homeotic gene:同一来源,决定不同器官。它们的突变使身体的一部分结合转变成另一部分。
10,控制果蝇发育的基因:母体基因,合子基因,同源异型基因。 11,干细胞分为:胚胎干细胞,成体干细胞
12,成体干细胞adult stem cells,somatic cells:来自成体,未分化的细胞在某个机体内作的储备,可以更新自我,分化成各类组织或器官。
14章 Cell Senescence and Apotosis
1.原癌基因(proto-oncogene):是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动
所必须的,在进化上高度保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,成为癌 基因。
癌基因(oncogene):是指人类或其他动物细胞(以及致癌病毒)固有的一类基因。又称转化基
因,它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变。
肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene):是一类存在于正常细胞中的、与原癌基因共同调控
细胞生长和分化的基因,也称为抗癌基因和隐性癌基因。
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