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医学细胞生物学复习提要
春2周 细胞膜
要点整理
1. 细胞膜的化学组成及其特性：膜脂；膜蛋白；膜糖。
2. 细胞膜的分子结构模型：流动镶嵌模型，脂筏模型。
3. 细胞膜的生物学特性：不对称性；流动性（膜流动性的影响因素）。
名词解释
1. 脂质体（liposome）：当脂质分子被水环境包围时，自发聚集，疏水尾在内，亲水头在外，出现两种存在形式：球状分子团、形成双分子层，为防止两端尾部与水接触，游离端自动闭合，形成充满液体的球状小泡称为脂质体。
2. 细胞外被（cell coat）或糖萼（glycocalyx）：质膜中的糖蛋白和糖脂向外表面延伸出的寡糖链构成的糖类物质。
3. 脂筏（lipid raft）：膜双层内含有特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区中富含胆固醇和鞘脂，其中聚集一些的特定种类的膜蛋白。由于鞘脂的脂肪酸尾部比较长，这一区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较少流动，称脂筏。
问答题
1. 细胞膜的基本结构特征与生理功能？
1) 脂类：包括磷脂、胆固醇、糖脂，构成细胞膜主体，与膜流动性有关。
2) 蛋白质：可分为内在蛋白和外在蛋白，是膜功能的主要体现者，如物质运输、信号转导等。
3) 糖类：包括糖脂和糖蛋白，对细胞有保护作用，在细胞识别起作用。
2. 影响膜脂流动性的因素？
1) 脂肪酸链的饱和程度（不饱和流动性大）。
2) 脂肪酸链的长短（短链流动性大）。
3) 胆固醇的双重调节（相变温度以上降低，相变温度以下提高）。
4) 卵磷脂和鞘磷脂的比值（比值高的流动性大）。
5) 膜蛋白的影响（膜蛋白越多，流动性越差）。
6) 极性基团、环境温度、pH、离子强度。
春3、4周 细胞内膜系统、囊泡转运
要点整理
1. 细胞内膜系统的概念、组成。
2. 粗面内质网功能：蛋白质的合成；蛋白质的折叠装配；蛋白质的糖基化；蛋白质的胞内运输。
3. 滑面内质网的功能：参与脂质物质的合成运输；参与糖原代谢；参与解毒；参与储存和调节Ca2+；参与胃酸、胆汁的合成分泌 （内质网以葡萄糖-6-磷酸酶为标志酶）。
4. 信号肽假说：新生肽链N端有独特序列称为信号肽，细胞基质中存在SRP能识别并结合信号肽，SRP另一端与核糖体结合，形成复合结构，然后向内质网膜移动，与内质网膜上SRP-R识别结合，并附着于移位子上，然后SRP解离，肽链延伸。当肽链进入内质网腔时，信号肽序列会被内质网腔信号肽酶切除，肽链继续延伸至终止。
5. 高尔基体是高度动态、具有极性的细胞器，以糖基转移酶为标志酶，主要功能有：糖蛋白合成；参与脂质代谢；是大分子转运枢纽；加工成熟蛋白。
6. 溶酶体酶的形成：①在内质网中合成、折叠和N-连接糖基化修饰，形成N-连接的甘露糖糖蛋白，运送至高尔基体；②溶酶体酶蛋白在高尔基体中加工时甘露糖残基磷酸化为甘露糖-6-磷酸（M-6-P），为分选重要信号；③溶酶体酶分选并以出芽方式转运到前溶酶体。
7. 溶酶体以酸性磷酸酶为标志酶，主要功能为：细胞内的消化作用；细胞营养功能；机体防御和保护；激素分泌的调控；个体发生和发育的调控。
8. 过氧化物酶体（peroxisome）又称微体，特点：①内有尿酸氧化酶结晶，称作类核体；②模内表面界面可见一条称为边缘板的高电子致密度条带状结构。以过氧化物酶为标志酶。主要功能：清除细胞代谢所产生的H2O2及其他毒物；对细胞氧张力的调节作用；参与脂肪酸等高能分子物质的代谢。
9. 三种了解最多的囊泡：①网格蛋白有被囊泡：来源于反面高尔基体网状结构和细胞膜，介导蛋白质从反面高尔基网状结构向胞内体、溶酶体和细胞膜运输；在受体介导的胞吞作用过程中，介导物质从细胞膜向细胞质或从胞内体向从溶酶体运输；②COP Ⅰ有被囊泡：主要产生于高尔基体顺面膜囊，主要负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网及高尔基体膜内蛋白的逆向运输；③COP Ⅱ有被囊泡：产生于粗面内质网，主要介导从内质网到高尔基体的物质转运。
10. 囊泡转运的SNARE假说：转运囊泡表面存在一种囊泡相关膜蛋白（VAMP）类似蛋白称为囊泡SNARE（v-SNARE）；突触融合蛋白是存在于靶细胞器膜上SNARE的对应序列，称为靶SNARE（t-SNARE）。二者互为识别、特异互补。这两种蛋白的相互作用，可介导膜的融合和神经递质的释放，接到了囊泡转运目的地的特异性。
名词解释
1. 内膜系统（endomembrane system）：是指细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。
2. 分子伴侣（molecular chaperones）：能够帮助多肽链转运、折叠和组装，但本身不参与最终产物形成的结合蛋白。
3. 溶酶体（lysosome）：单层膜包绕、内含多种水解酶类的细胞器，形态大小不一，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞代谢活动及防御方面起着重要作用。
4. 糙面内质网（rER）：外表面附有核糖体颗粒的内质网，蛋白质合成的部位。
5. 微粒体（microsomes）：生物纯化过程中得到的主要由内质网膜构成的小体。
6. 自噬（autophagy）：溶酶体对细胞自身结构组分的消化分解。
7. 信号肽（signal peptide）：分泌蛋白N端序列，指导分泌蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合成结束前信号肽被切除。
8. 蛋白质分选（protein sorting）：蛋白质在细胞质基质中开始合成，在细胞质基质中或运至糙面内质网上继续合成，然后通过不同途径转运到细胞的特定部位，这一过程称为蛋白质的分选或定向转运。
9. 囊泡（vesicle）：真核细胞中常见的膜泡结构，是细胞内膜系统不可或缺的结构功能组分，是细胞内物质定向运输的主要载体及功能表现形式。
10. 囊泡转运（vesicular transport）：指囊泡以出芽的形式，从一种细胞器膜产生、断离后又定向地与另一种细胞器膜融合的过程。
问答题
1. 比较糙面内质网和滑面内质网的形态结构及功能？
rER多呈扁囊状，排列比较整齐，表面分布大量核糖体，功能为蛋白质合成与加工、修饰、运输。
sER常呈分支管状，形成复杂立体结构，表面无核糖体，功能为脂质合成运输，糖原代谢，参与解毒作用，参与储存和调节Ca2+，参与胃酸胆汁合成分泌。
2. 膜系统的组成和依据，及其生物学意义？
细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的膜相结构的总称，主要包括内质网、高尔基体、核膜、溶酶体、转运小泡等。
意义：作为真核生物和原核生物进化上分类的主要标志；扩大了细胞模性结构的总面积；真核细胞的区室化效应。
春5、6周 细胞骨架、细胞运动
要点整理
1. 微管：
（1） 组成：微管蛋白、微管相关蛋白
（2） 结构：由微管蛋白异二聚体组成的不分支的中空小管：由 13 根原纤维呈纵向排列而成（较稳定的微管：鞭毛、纤毛、轴突；动态的微管：纺锤体、中心体、星射线）
（3） 组装的过程：延迟期、聚合期、稳定期
组装的特点：微管有极性（正极最外端为β球蛋白，负极最外端为α球蛋白）、踏车现象、动态不稳定性（微管蛋白、GTP浓度较高，微管组装；微管蛋白、GTP 浓度较低，微管去组装）
组装的调控：温度、药物（秋水仙素和长春碱引起分解，紫杉醇促进组装）、离子（Ca2+低时促进组装，高时引起分解）
（4） 功能：1）微管构成细胞内网状支架，支持和维持细胞的形态；
2）微管参与细胞内物质运输；
3）维持细胞器的空间定位和分布；
4）参与鞭毛和纤毛的运动；
5）参与细胞分裂；
6）参与细胞内信号转导；
2. 微丝：
（1）组成：肌动蛋白（α-actin：存在于横纹肌、心肌、血管和肠道平滑肌细胞；β-actin、γ-actin：存在于所有肌肉细胞、非肌肉细胞）
（2）结构：由两条头尾相连的线性排列的肌动蛋白链形成的双股螺旋结构
（3）组装的过程：成核期、延长期、稳定期
组装的特点：（同微管）
组装的调控：细胞松弛素（抑制）、鬼笔环肽（促进）、Ca2+、Mg2+和高浓度的 Na+、K+离子溶液
（4）功能：1）构成细胞支架，维持细胞形态
2）参与细胞运动
3）参与细胞内物质运输
4）参与细胞质的分裂
5）参与肌肉收缩
6）参与受精作用
7）参与细胞内的信息传递
3. 中间丝：
（1）组成：中间丝（中间丝的基本组成单位——中间纤维单体）
类型：角蛋白、结蛋白、胶质原纤维酸性蛋白、波形纤维蛋白、神经纤丝蛋白。
（2）结构：1）α螺旋的杆区：长度和顺序都高度保守；2）球形端部：N端和C端氨基酸序列变化较大，不同中间丝的区别所在；3）结构稳定：既不受秋水仙素也不受细胞松弛素B影响；4）没有极性
（3）组装的过程：中间纤维蛋白单体→双股超螺旋二聚体→四聚体原丝→八聚体原纤维→中间纤维
组装的特点：1）中间纤维在体外装配时不需要核苷酸和结合蛋白，也不依赖于温度和蛋白质的浓度 ；2）大多数中间纤维处于聚合状态，没有踏车现象；3）组装和去组装通过中间丝蛋白的磷酸化和去磷酸化控制
（4）功能：1）中间丝具有支持作用
2）中间丝在细胞内的运输作用
3）中间丝的信息传递作用
4）在相邻细胞、细胞与基膜之间形成连接结构
4. 细胞骨架异常与疾病的关系：
（1）紫杉醇抗肿瘤
（2）微丝异常与遗传性心脏病
（3）中间丝与单纯性大苞性表皮松懈症、中间丝具有组织特异性在肿瘤诊断中用于确定某些肿瘤的细胞起源。
5. 细胞运动的形式：
（1）位置运动：鞭毛、纤毛摆动；阿米巴样运动（巨噬细胞）；褶皱运动（体外培养的成纤维细胞）
（2）形态变化：肌肉收缩、细胞分裂、顶体反应
（3）胞内运动：胞质流动、膜泡运输、轴突运输、色素颗粒的运输、染色体分离
6. 细胞运动的机制与调控：
（1）机制：1）马达蛋白（驱动蛋白、动力蛋白、肌球蛋白）；2）由于微管蛋白或肌动蛋白聚合、组装成束或网络硬气细胞运动；3）两者皆有。
（2）肌丝滑行：Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变→原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点→横桥与结合位点结合分解ATP释放能量→横桥摆动→牵拉细肌丝朝肌节中央滑行→肌节缩短硬气肌细胞收缩。
（3）细胞运动的调节：G蛋白、理化因子（引起细胞趋化作用）、Ca2＋浓度梯度（细胞出现趋化作用时胞内Ca2＋浓度分布也发生改变）、影响细胞骨架的药物（药物：细胞松弛素阻止微丝聚合，鬼笔环肽抑制微丝解聚；秋水仙素阻止微管聚合，长春新碱破坏已形成的微管，紫杉酚抑制微管解聚）。
（4）细胞运动的重要性：1）伤口愈合；2）胚胎发生；3）宿主防御感染；4）肿瘤发生与转移。
7. 细胞运动的病理：原发性纤毛运动障碍、纤毛不动症、肿瘤转移。
名词解释
1. 细胞骨架（cytoskeleton）：指真核细胞中与保持形态结构和细胞运动有关的纤维网络，包括微管、微丝和中间丝。
2. 踏车现象（tread milling）：稳定期正极组装和负极去组装速度相等。
3. 核骨架（核基质）（nuclear protein）真核细胞细胞核中的骨架系统，主要由非组蛋白质构成的三维纤维网架结构。
4. 马达蛋白（motor protein）：利用ATP水解产生的能量驱动自身携带运载物沿微管或肌动蛋白丝运动的蛋白质。
5. 微管组织中心（microtube organizing center，MOTC）：微管装配的始发区。
问答题
1. 微管组装过程？
成核期、聚合期、稳定期。
2. 微丝结构特点？
每条微丝是由两条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋的方式相互盘绕而成。
3. 微丝体外组装条件及组装过程？
成核、生长、平衡三个阶段。
4. 举例说明，除支持和运动外，细胞骨架还有哪些功能？
（1） 为细胞内物质运输提供轨道；
（2） 参与细胞分裂；
（3） 微丝参与肌肉收缩；
（4） 参与细胞内信息传递；
（5） 微丝参与受精作用；
（6） 中间纤维参与细胞的分化。
春7周 细胞核
要点整理
1. 细胞核的结构组成：为核膜、染色质、核仁、核骨架等
2. 细胞核的功能：
a) 遗传信息储存、DNA 复制和RNA合成；
b) 核糖体亚单位装配的场所；
c) 细胞代谢、生长、增殖和分化等生命活动的调控中心。
3. 核膜结构：外核膜、内核膜、核周间隙、核孔复合体、核纤层
4. 核孔复合体结构：捕鱼笼式（胞质环、核质环、辐、中央栓）
亲核蛋白入核需要核定位信号、转运受体（importin，入核素）和RanGTP酶（水解GTP）的协助；出核需要出核素（exportin）。
5. 核纤层（中间纤维）功能：（异常与多种疾病相关，早老症）
a) 参与核膜的重建；
b) 参与维持染色质的结构；
c) 参与DNA 的复制；
d) 结构支架作用。
6. 染色质（DNA、组蛋白、非组蛋白）的结构：
a) 一级结构：核小体是染色质的基本结构单位
b) 二级结构：螺线管（左手螺旋，压缩6倍），Zig-zag
c) 高级集结构：多级折叠模型、细胞骨架-放射环模型
7. 维持染色体稳定遗传的三个重要元件：自主复制区、端粒、着丝粒
8. 着丝粒（centromere）：位于染色体上缢缩狭窄的部分（主缢痕），是两条染色单体连接的区域，由异染色质组成。
9. 动粒（kinetochore）：着丝粒两侧由蛋白质组成的特化结构，是细胞分裂时纺锤体在染色体上的结合位点。外层 ： 微管结合部位；中层：电子密度低；内层：与着丝粒相连，起始动粒的组装
10. 核仁（nucleolus）是细胞核内由特定染色体上的核仁组织区缔合形成的结构，是细胞内合成rRNA、装配核糖体亚基的部位。（化学组成是核酸和蛋白质，少量的脂质）
11. 核仁的结构：1）纤维中心（FC）rRNA 基因的染色体，即rDNA；2）致密纤维（DFC）新合成的核糖体RNA(rRNA)；3）颗粒组分（GC）不同加工阶段的核糖体亚单位。
12. 核仁周期：1）分裂间期：有1-2个核仁；2）分裂前期：染色质浓缩、rRNA合成停止，rDNA袢环逐渐缩回到染色体，核仁消失；3）分裂末期：染色质解旋rDNA伸展，合成rRNA，组建成新的核仁。
13. 核仁的功能：1）进行rRNA 的合成（圣诞树结构）和加工；2）是核糖体大小亚基的装配场所。
14. 核基质的功能：1）维持细胞核形态结构；2）DNA 复制：提供DNA 聚合酶结合位点；3）RNA 复制：提供RNA 聚合酶结合位点；4）与染色体构建有关。
名词解释
1． 核纤层（nuclear lamina）
2． 核孔蛋白（nucleoporins）
3． 核孔定位信号（nuclear localization signal）
4． 常染色质（euchromatin）
5． 异染色质（heterochromatin）
6． 结构异常染色体（constitutive heterochromatin）
7． 兼性异常染色体（facultative heterochromatin）
8． 核小体（nucleosome）
9． 核仁组织者区（nucleolus organizing region）
10. 核型（karyotype）
11. 核孔复合体（nuclear pore complex）：是内外膜融合形成的核孔与其周围的孔膜区形成的复杂结构。
问答题
1. 核膜的功能？
2. 核孔复合体的主动运输具有双向性，这种选择性表现在那些方面？
3. 染色质中的组蛋白和非组蛋白有何特性和功能？
4. 核仁如何进行核糖体大小亚基的组装？
春8周 细胞连接、细胞外基质
要点整理
1. 氨基聚糖和蛋白聚糖的功能：
（1） 使组织具有弹性和抗压性；
（2） 对物质运输的选择性；
（3） 角膜中蛋白聚糖具有透光性(CS,KS)；
（4） 信号转导作用；
（5） 抗凝血作用；
（6） 参与组织发育和衰老。
2. 胶原与疾病：遗传性胶原病（成骨发育不全综合征）、胶原纤维形成异常（坏血病(缺少维生素C)）、免疫性胶原病（类风湿性关节炎）
3. 非胶原性黏合蛋白：纤连蛋白、层粘连蛋白（由α、β、γ 三条肽链组成，呈不对称的“十”字形结构）
4. 纤连蛋白功能：
（1） 血浆纤连蛋白参与血凝、创伤愈合；
（2） 介导细胞与细胞外基质之间粘着
（3） 维持细胞形态，调控增殖，迁移，分化等。
5. 层粘连蛋白功能：
（1） 基底膜主要成分；
（2） 通过RGD三肽序列黏附细胞；
（3） 调节细胞粘附、迁移、增殖分化。
6. 基底膜的结构和分子组成：基底膜主要由胶原、层黏连蛋白、内联蛋白、及渗滤素组成。
7. 基底膜的生物学功能：分子滤筛、细胞筛选、组织再生、细胞引导
8. 细胞与细胞外基质的相互作用：
（1） 细胞对细胞外基质的影响：细胞控制细胞外基质的生成和降解；细胞通过表面受体与细胞外基质成分结合。
（2） 细胞外基质对细胞的影响：ECM影响细胞的形态、存活和死亡；ECM影响细胞的增殖和分化；ECM影响细胞的迁移。
9. 紧密连接分布：各种上皮细胞和血管内皮细胞，环绕每个上皮细胞顶部。
10. 紧密连接主要功能：
（1） 机械连接作用，将上皮细胞连接成整体的；
（2） 封闭上皮细胞间隙，保证组织内环境的稳定；
（3） 形成上皮细胞质膜蛋白与膜质分子侧向扩散的屏障，维持上皮细胞的极性。
11. 锚定连接分类：
（1）粘着连接（与微丝连接）：粘着带--细胞之间；粘着斑--细胞与细胞外基质
（2）桥粒连接（与中间纤维连接）：桥粒--细胞之间；半桥粒--细胞与ECM
12. 锚定连接分布：广泛分布，如心肌、上皮、子宫颈等
13. 锚定连接功能：
（1） 增强组织支持；
（2） 分散和传递作用力；
（3） 抵抗机械损伤。
14. 参与锚定连接的两类蛋白质：跨膜黏附蛋白、细胞内接头蛋白
15. 黏着带：
（1） 分布部位：位于上皮细胞顶端紧密连接的下方
（2） 跨膜黏着蛋白：钙黏素
（3） 细胞内接头蛋白：α、β、γ 连环蛋白，黏着斑蛋白、α辅肌蛋白等。
（4） 功能：使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜黏连蛋白连成广泛的跨膜网，连接组织为一个坚固的整体。
16. 黏着斑：
（1） 存在部位：位于上皮细胞基底部
（2） 分子组成：穿膜黏着蛋白：整合素；细胞内接头蛋白 ：踝蛋白， 黏着斑蛋白、α-辅肌蛋白等
（3） 功能：介导细胞与细胞外基质的黏着；信号传导功能
17. 桥粒：
（1） 分布部位：位于上皮细胞黏着带下方，是相邻细胞接触点上一种类似纽扣状结构
（2） 形态特征：相邻细胞呈纽扣状铆连结构
（3） 分子组成：穿膜黏着蛋白：钙黏素（桥粒黏蛋白，桥粒胶蛋白）；细胞内接头蛋白
（4） 功能：形成坚韧、牢固的细胞连接。为整个上皮层提供结构上的连续性和抗张性
18. 半桥粒：
（1） 存在部位：上皮细胞与基底膜之间
（2） 形态结构：与桥粒相似
（3） 分子组成：穿膜黏着蛋白：整合素，与基底膜层黏连蛋白黏附性结合；细胞内接头蛋白：网蛋白，构成胞质斑，可与细胞内的中间纤维相连。
（4） 功能：把上皮细胞和基底膜连接在一起，加强上皮组织与结缔组织的连接

19. 通讯连接：生物体上大多数组织相邻细胞膜上存在特殊通道，以实现细胞间电信号和化学信号的通迅联系，从而完成群体细胞间的合作与协调，这种连接方式为通迅连接。（类型：间隙连接与化学突触。）
20. 间隙连接（最主要）：
（1） 广泛分布于各种动物的不同组织中
（2） 由多亚基的跨膜蛋白组成，其基本单位为连接子（相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位）
21. 化学突触（间接而慢速）：
（1） 存在部位：神经细胞之间及神经细胞与肌细胞的接触部位
（2） 功能：可兴奋细胞间的连接方式，通过释放神经递质来传导神经冲动。
22. 细胞黏附分子：
1) 细胞黏附分子分类：整合素、选择素、钙粘素、免疫球蛋白超家族
2) 细胞黏附分子结构：胞外区（N端）：带有糖链较长，与配体识别的部位；跨膜区：多为一次穿膜的疏水区；胞内区（C端）：较短，可与质膜下的细胞骨架成分及与胞内的信号转导分子结合，介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间的黏着。
3) 细胞黏附分子介导细胞识别与黏着的方式：趋同性结合（钙黏素）；趋异性结合（选择素和整联蛋白）
23. 整合素：
（1） 组成：整合素由α和β两个亚基（两个亚基均由胞外区、跨膜区 和胞内区三个部分组成）形成的异二聚体
（2） 功能：介导细胞粘着；介导细胞信号的跨膜转导。
24. 钙粘素：
（1） 分子结构：单次穿模蛋白（在质膜中长以同源二聚体的形式存在）
（2） 功能：1）介导细胞连接(粘着带、桥粒)；2）参与细胞分化和组织器官形成；3）抑制细胞迁移
25. 选择素：
（1） 分子结构：单次穿膜蛋白, , 胞外区由三个独立结构域组成
（2） 功能：介导淋巴细胞归巢；参与白细胞与血管内皮的黏着，帮助白细胞进入炎症部位；参与信号转导。
名词解释
1. 蛋白聚糖（proteoglycan）：是由氨基聚糖和核心蛋白共价结合形成的高分子量复合物。
2. 细胞外基质（extracellular matrix，ECM）
3. 氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG）
4. 胶原（collagen）
5. 弹性蛋白（elastin）
6. 纤连蛋白（fibronectin，FN）
7. 层粘连蛋白（laminin，LN）
8. 基底膜（basement membrane）
9. 细胞黏附（cell adhesion）：细胞通过黏附分子介导的细胞与细胞或细胞与细胞外基质之间的黏着。是细胞间信息交流的一种形式。
10. 细胞黏附分子（cell adhesion molecular，CAM）：是一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，介导细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的一类细胞表面分子。
11. 封闭连接（occluding junction）
12. 黏着带（adhesion belt）
13. 桥粒（desmosome）
14. 选择素（selectin）
15. 整联蛋白（integrin）
问答题
1. 细胞外基质的主要组分有哪些？有哪些主要功能？
2. 胶原蛋白的分子组成和结构有何特点，如何合成和装配，有何功能？
3. 纤连蛋白分子有哪些类型、分子结构如何？有哪些生物学作用？
4. 什么是锚定连接？比较几种锚定连接的异同点。
5. 简述钙黏蛋白的分子结构和功能。
6. 选择素的分子结构式怎么样的？它具有哪些生物学功能？
7. 举例说明整联蛋白介导细胞与细胞外基质或细胞间的黏附作用及介导细胞内的信号转导过程。
夏1周 细胞周期
要点整理
1. 有丝分裂：可分为前期（prophase）、前中期（prometaphase）、中期（metaphase）、后期（anaphase）、末期（telophase）及胞质分裂（cytokinesis）。
1) 前期：染色质凝集、分裂极确定、核仁缩小并解体。
2) 前中期：核膜崩裂消失，纺锤体的形成，染色体向赤道面运动。
3) 中期：染色体达到最大的凝集，排列在赤道板上（小的在内，大的在外）。
4) 后期：姐妹染色单体分离（粘连复合物降解），染色单体开始向两极移动。
5) 末期：子代细胞核的出现，核膜形成。
6) 胞质分裂：出现收缩环，中体（midbody）形成。
2. 减数分裂（Meiosis）：前期Ⅰ：细线期（染色体开始凝集）、偶线期（同源染色体联会配对）、粗线期（联会复合体区域出现重组结）、双线期（同源染色体分离，仅在某些位置残留接触点）、终变期（核膜核仁消失）。
3. 间期：完整的细胞核、染色质松散、存在明显的核仁。其中又包括：G1期 （first gap phase）、S 期（synthetic phase）、G2期（second gap phase）。
1) G1期是DNA复制的准备期，细胞体积显著增大。RNA大量合成；一些重要的结构蛋白及酶大量形成，如RNA pol、DNA pol等；dNTP浓度增加。
2) G1/S检查点（限制点，R点）：G1期细胞的RNA含量达到一定的阈值，才能通过R点（restriction point）进入S期。另外，G1期专一的蛋白质——触发蛋白（trigger protein）的积累也帮助细胞通过R点。G0期细胞不能通过R点。
3) S期是DNA复制及与DNA合成有关的组蛋白和非组蛋白的合成时期。常染色质复制较早，异染色质复制较晚。中心粒也在S期完成复制。
4) G2期为细胞分裂做准备，有RNA和蛋白质（纺锤体微管蛋白）合成，以及对核膜崩裂、染色体凝集有重要作用的成熟促进因子（MPF）的合成。
5) 此外，还存在G2/M期检查点，检查DNA是否完成复制，DNA损伤是否得以修复，细胞是否已生长到合适大小等，并抑制MPF。
6) M期为细胞分裂期，组蛋白H1进一步磷酸化促进染色体凝集。蛋白质合成显著降低，RNA合成被完全抑制。一些酶（如拓扑异构酶）活性增加。
4. 末端分化细胞：细胞具有末端分化结构，例如神经细胞、肌肉细胞、红细胞等，它们失去了分裂能力，一旦分化形成即维持其分化状态直至死亡。
暂不增殖细胞（G0期细胞）：在正常情况下不分裂，但适宜的刺激物可诱导其开始DNA的合成并进入细胞周期的细胞。
5. 细胞周期调控：主要依赖细胞周期蛋白（cyclin）、细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制物（cyclin-dependent kinase inhibitor，CKI）。
Cyclins：G1期：cyclinD；G1/S：cyclinE；S期：cyclinA；M期：cyclinB。
CDK：一类能被细胞周期蛋白激活、调节细胞周期活动的蛋白激酶。CDK在整个细胞周期中的含量平稳，但在细胞周期不同时期中，不同的Cyclin的集聚与相应CDK结合并被激活。
6. Cyclin-CDK复合物对细胞周期的调控：调控体系的核心，周期性的形成及降解，引发了细胞周期进程中特定事件的出现，并促成了G1期向S期、G2期向M期、中期向后期等关键过程不可逆的转换。
1) Cyclin-CDK复合物在G1/S转化中的作用：G1期的cyclin-CDK复合物由cyclin D/E与CDK4/6结合构成，使G1晚期的细胞跨越限制点，向S期转换。
2) Cyclin-CDK复合物对S期的调节：cyclin D/E-CDK复合物中的cyclin发生降解（已进入S期的细胞将无法向G1期逆转）、cyclin A- CDK复合物形成（启动DNA的复制，并阻止已复制的DNA再发生复制）。
3) Cyclin-Cdk复合物对M期的调节：MPF的发现（Cyclin B/CDK1），进入M期时活性增加，中期活性达到高峰，退出M期活性下降。MPF中CDK1为一种Ser/Thr激酶，可催化蛋白质Ser与Thr残基磷酸化，是MPF的活性单位。
4) CDI可特异性抑制CDK的活性（直接结合CDK-cyclin复合物的磷酸化活化部位，或阻断CDK与cyclin的结合）。
7. 细胞周期检测点监控细胞周期的活动
p53 pathway（G1期检测点）：DNA损伤导致p53表达、累积，造成G1/S期阻滞、G2/M期阻滞。
Cdc25 pathway（G2期检测点）：DNA损伤或未复制导致G2期、S期阻滞。
Mad2/Cdc20/APC pathway（纺锤体组装检查点）
Tem1/Cdc14/Cdh1/APC pathway（染色体分离检查点）
8. 细胞外信号的调控（regulation of extracellular signals）：G1期存在一个限定点（restriction point），决定是否进入细胞周期，主要受细胞外信号的调控。刺激信号：生长因子；抑制信号：TGF-β；此外还有对细胞生长条件控制。
9. 细胞可以回避控制系统的控制从细胞周期中撤出：G0期细胞周期控制系统被部分回避，很多CDK和cyclin消失。哺乳动物的细胞只有在受到其他细胞发出的信号的刺激时才会增殖。否则就会被阻止在G1期检查点并进入G0期。
10. 细胞周期与医学关系：
细胞周期异常与肿瘤发生：①细胞周期驱动机制失控：cyclins的过表达（over expression of cyclins）；CDK表达异常；CDI表达不足和突变。②细胞周期监控机制受损：G1/S、G2/M检查点异常，探测DNA损伤功能降低。
细胞周期理论是肿瘤治疗的重要理论依据：G0细胞为主：先诱导其进入细胞周期，再进行治疗。S期细胞为主：化疗（抑制DNA的合成）。G2期细胞为主：因对放射线敏感，采用放疗。M期细胞为主：化疗（抑制纺锤体形成）。
名词解释
1. 细胞周期（cell cycle）：细胞从上次分裂结束到下次分裂结束所经历的过程。
2. 有丝分裂（mitosis）：高等生物体细胞分裂方式。细胞完成DNA复制、染色体组装后，通过有丝分裂器均分遗传物质，保证细胞的遗传稳定性。
3. 减数分裂（meiosis）：有性生殖中配子产生的特殊细胞分裂。DNA只复制一次而细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目比亲代减少一般。
4. 细胞周期蛋白（cyclin）：真核细胞中随细胞周期的进程而周期性出现、消失的蛋白质。
5. 成熟促进因子（maturation promoting factor，MPF）：G2晚期形成的cyclinB-CDK1复合物，促进G2期向M期转换，是促进M期启动的调控因子。
6. 检查点（checkpoint）：为保证染色体完整性、细胞周期正常运转，细胞中存在一系列的监控系统，对细胞周期的重要事件及故障加以检测，满足条件才能继续运行。包括未复制DNA、纺锤体组装、染色体分离、DNA损伤。
问答题
1. 简述G2/M期转换中的调控机制。
G2晚期形成cyclinB-CDK1复合物，又称为成熟促进因子（MPF），其中CDK1是Ser/Thr激酶，去磷酸化时有活性；Cyclin B激活CDK1、选择激酶底物。MPF的活性增高时，促进G2期向M期转换，否则M期向G1期转换。
2. 简述细胞周期异常与肿瘤的关系。
肿瘤细胞周期一般不变或延长（G1期变长）。肿瘤细胞周期调控中，增殖率提高，调节因子发生异常，正负调节因子失衡。
3. 什么是生长因子？简述其在细胞增殖中的作用。
生长因子是细胞自分泌/旁分泌/内分泌的多肽类物质，与细胞膜上受体结合后，参与细胞周期调节，为细胞周期正常进程所必需。不同因子调节时段不同，主要促进G1向S转换。大多数促进细胞增殖，但TGF-β为抑制。
夏2周 细胞分化
要点整理
1. 细胞分化贯穿于多细胞生物个体发育的全过程（胚胎发育、胚后发育）。
三胚层代表不同类型细胞的分化去向，细胞分化潜能随个体发育进程逐渐“缩窄”（“全能”到“多能”到“单能”），终末分化细胞的细胞核具有全能性。
2. 细胞分化的方向由细胞决定（cell determination）来选择，具有遗传稳定性。
但有时细胞会不按已决定的分化类型发育，发生转决定（transdetermination）。
3. 细胞分化的可塑性：已分化的细胞在特定条件下可发生去分化和转分化。
4. 细胞分化的时空性：一个细胞在不同的发育阶段可以有不同的形态结构和功能——时间上的分化；同一种细胞的后代，由于每种细胞所处的空间位置不同可以有不同的形态和功能——空间上的分化。
5. 本质：基因组不同基因选择性表达（基因组DNA在不同细胞和同一细胞的不同发育阶段发生差异表达，一些基因表达活化，一些基因表达抑制）。
特例：基因组改变，例如：基因组扩增、基因组丢失（哺乳动物红细胞）、基因重排（B淋巴细胞分化过程中，通过体细胞重组，使DNA序列中不同部位的部分基因片段连接在一起，组成产生抗体mRNA的DNA序列）
6. 调控：主要发生在转录水平。
组织细胞特异性转录因子和活性染色质结构区决定了细胞特异性蛋白的表达；关键基因（细胞分化主导基因）启动特定谱系细胞的分化，充分的诱导细胞沿着某一分化途径进行；染色质成分的共价修饰（DNA甲基化、组蛋白乙酰化/去乙酰化）调控基因的转录；同源异形框基因（同源异形域蛋白）规划机体前后体轴结的分化与发育蓝图；小RNA参与细胞分化与发育的基因表达调控。
7. 细胞分化的影响因素：
1) 胞质中的细胞分化决定因子与传递方式：母体效应基因、不对称分裂。
2) 细胞间相互作用对细胞分化中的影响：胚胎细胞间相互作用的主要表现形式是胚胎诱导（中胚层独立分化，对临近胚层有强烈诱导作用）；激素是远距离细胞间相互作用的分化调节因子，是个体发育晚期的细胞分化调控方式。环境因素（物理、化学、生物）对细胞分化的影响。
8. 细胞分化与医学：
1) 细胞分化与肿瘤：肿瘤细胞主要表现出低分化和高增殖的特征。
细胞分化观点认为分化障碍是肿瘤细胞的一个重要生物学特性。肿瘤是由于正常基因功能受控于错误的表达程序所致。恶性肿瘤是细胞分化和胚胎发育过程中的一种异常表现。肿瘤细胞群体大致可分为：干细胞、过渡细胞、终末期细胞、G0期细胞。肿瘤细胞可在分化诱导剂的作用下向正常细胞诱导分化。
2) 细胞分化与再生医学
再生的本质：成体动物为修复缺失组织器官的发育再活化，多潜能未分化细胞的再发育。再生的意义：找出激活曾经是人体器官形成的发育程序的方法。
名词解释
1. 细胞分化（cell differentiation）：个体发育中形成的体细胞在态结构、生化组成和功能上测定稳定性差异的过程。
2. 转分化（trans-differentiation）：细胞从一种分化状态变成另一种分化状态。
3. 去分化（dedifferentiation）：高度分化的细胞向其前体细胞或祖细胞逆分化。
4. 细胞决定（cell determination）：个体发育中，细胞在可识别的分化特征前就已决定未来的发育命运，只能向特定方向发育。
5. 胚胎诱导（embryonic induction）：胚胎发育中，部分细胞对临近细胞产生影响并决定其分化方向的过程。
6. 细胞重编程（cellular reprogramming）：将成熟的终末分化细胞转变为原始的多能或全能干细胞的过程。
7. 组蛋白密码（histone code）：组蛋白被修饰氨基酸的种类、位置、类型可调整其结构，上调或下调基因的表达活性。
8. 奢侈基因（luxury gene）：只在特定细胞组织表达的组织特异性基因。
9. 管家基因（house-keeping gene）：各类细胞都表达的生长存活所必需的基因。
10. 侧向抑制（lateral inhibition）：分化命运相同的细胞，如果一个细胞向某个方向分化，则会发出一个信号抑制邻近细胞的分化。
问答题
1. 什么是母体效应基因（maternal effect gene，MEG）？简述其调控细胞分化命运的方式。
卵子发生过程中，表达产物存留，受精后影响胚胎发育的基因。其表达产物的不对称分布、细胞不均等分裂，决定了细胞分化的方向。
2. 简述细胞身份确定的分子基础。
胞质中的母体因子、组织细胞特异性转录因子、主导细胞分化的基因、基因调节蛋白、染色质成分的化学修饰、ncRNA的作用。
3. 简述胚胎诱导的分子基础。
本质是诱导子产生的信号作用于应答子，诱导细胞分化。旁分泌因子以诱导组织为中心形成由近及远的浓度梯度与反应组织细胞表面的受体