和真核细胞内。核糖体由rRNA和蛋白质组成,为核糖核蛋白颗粒。原核细胞核糖体为70S,由3种rRNA(5S、16S、23S)和约52种蛋白质组成。真核细胞核糖体为80S,由4种rRNA(5S、5.8S、18S、28S)和约82种蛋白质组成。核糖体功能是合成蛋白质,以游离形式分布在细胞质基质中的核糖体,主要功能是合成内源性蛋白质。附着在内质网膜和核外膜上的核糖体,主要功能是合成外输性蛋白质。但在蛋白质合成时核糖体往往以多核糖体的形式存在。多核糖体是由mRNA将数个核糖体串联起来所形成的合成蛋白质的功能单位。
细胞骨架是真核细胞所特有的非膜相结构,是位于细胞内外的蛋白质纤维网架体系。 狭义细胞骨架是指细胞质中的蛋白纤维系统,由微管、微丝和中间纤维组成。广义细胞骨架是指细胞的蛋白质纤维一体化网络结构体系。包括细胞膜骨架、细胞质骨架、细胞核骨架及细胞外基质。
光镜下见到的是中心体,由中央成对的中心粒及周围的中心球组成。电镜下见的中心粒由成对彼此相互垂直排列的圆筒状小体组成,每个筒状小体又由9组三联微管成风车状排列围成,在中心粒附近,常有中心粒卫星分布。中心粒参与细胞分裂和细胞运动。 (二)难点:核糖体大小亚基结构及功能;微丝、微管、中间纤维的结构、组装及功能。 核糖体的大小亚基上有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点:供体部位(P位)、受体部位(A位)、mRNA结合位点、tRNA结合位点及肽酰基转移酶位点等。
微管由13根原纤维围成管壁,其主要化学成分是微管蛋白。微管可分为单管、二联管和三联管三种。微丝是一种实心的纤维状结构,其主要化学成分是球形的肌动蛋白,包括α肌动蛋白、β肌动蛋白和γ肌动蛋白。中间纤维由32条多肽链组成。根据中间纤维的免疫原性和生化特征,分为波形蛋白纤维、角蛋白纤维、结蛋白纤维、神经胶质纤维和神经元纤维等五类。细胞骨架构成细胞的支撑网架系统,具有区划细胞内部结构、参与细胞运动和分化、参与细胞物质运输和细胞器位移、参与细胞信息传递、参与蛋白合成等功能。
六、细胞核
(一)重点:掌握核膜、染色质、染色体及核仁的形态结构;掌握染色体的类型及细胞核的功能。
1. 核膜:核膜又称核被膜,由内外两层单位膜组成,位于间期细胞核的最外层。核外膜表面附有核糖体,核外膜和内膜之间的空隙为核周间隙,与内质网腔相通。核内膜内表面有一层由纤维蛋白组成的纤维网络状结构,称为核纤层。核膜上有多个核孔,它们是细胞核与细胞质之间大分子物质交换的通道。
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2. 染色质与染色体
(1)染色质(chromatin)间期细胞核内能被碱性染料染色的物质,是遗传物质存在形式。染色质的基本化学成分为脱氧核糖核酸核蛋白,它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物。其中DNA与组蛋白的重量比例固定,为1∶1,非组蛋白和RNA的比例变化较大。核小体是染色质包装的基本单位。在间期核中,染色质以两种状态存在,有的伸展开呈透明状态,称为常染色质(euchromatin),另一种卷曲凝缩,称为异染色质(heterochromatin)。染色质是一种动态结构。其形态随细胞周期之不同发生变化,进入有丝分裂时,染色质高度螺旋、折叠形成凝集的染色体。
(2)染色体(Chromosome )细胞分裂时染色质纤维高度螺旋化、盘曲、折叠形成的棒状或杆状结构。
1)染色体的组装:在细胞分裂期,染色质纤维通过螺旋化形成螺线管,螺线管进一步螺旋化形成超螺线管,超螺线管进一步形成染色单体。从染色质DNA组成染色单体要压缩近万倍。
2)染色体的形态特征:有丝分裂中期的染色体含有两条染色单体,由一着丝粒相连,着丝粒处于由于凹陷狭窄、着色姣浅,故被称为主缢痕;着丝粒将染色单体分为短臂和长臂;有的染色体上具有次缢痕;有的染色体短臂末端有随体存在。
3)染色体的类型:依据染色体上着丝粒位置不同将染色体分为四种类型:中央着丝粒染色体、近中央着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。正常情况下,人体细胞中无端着丝粒染色体。
(二)难点:核仁的形态结构及核基质
1. 核仁:核仁的形态结构:光镜下核仁为均质的、遮光性很强的球形小题;电镜下核仁则为一种无膜包裹的海绵状结构,主要由三部分组成:纤维中心、致密纤维成分、颗粒成分。核仁的主要功能是合成rRNA,组装核糖体的大小亚基。
2.真核细胞间期细胞核中除核膜、核仁和染色质外的物质,称为核基质。近年来发现核基质内有以非组蛋白为主的纤维网状结构体系――核骨架。
七、细胞繁殖
(一)重点:掌握细胞周期概念、细胞周期各时相特点、细胞社会按增殖分类。 细胞增殖周期(细胞周期):是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束开始,到下一次有丝分裂完成所经历的整个连续过程。一个完整的细胞周期包括间期和分裂期。①间期,为
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分裂期作物质和能量的准备,根据此期所合成的物质不同将其分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)。②分裂期,主要特点是将S期复制倍增后的遗传物质均等分成两份,一个母细胞形成两个子细胞,该期以染色体的形态变化为依据又可分为前、中、后、末四个时期。
G1期的主要特点是:①大量合成RNA、蛋白质和核糖体;②合成4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP、dCTP、dTTP);③合成DNA复制所需的酶;④贮备能量。此期细胞对化学药物十分敏感。S期的主要特点是:①DNA复制倍增;②组蛋白和非组蛋白合成;③中心粒加倍。此期细胞对化学药物亦十分敏感。G2期的主要特点是:①DNA合成停止;②继续合成RNA和蛋白质(包括微管蛋白、有丝分裂因子等);③贮备能量。此期细胞对射线十分敏感。M期包括:①前期,染色质浓缩成染色体,核膜、核仁消失,纺锤丝和纺锤体形成②中期,染色体排列在细胞中央的平面上形成赤道板。③后期,着丝粒纵裂,姊妹染色单体彼此分离,分别向细胞的两极移动。④末期,染色体解旋成染色质,核膜、核仁形成,胞质完成分裂形成两个子细胞。
高等生物由一个受精卵经过多次分裂、分化形成细胞社会。细胞社会的细胞是动态的。从增殖的角度,可将高等动物的细胞分为三类:一是持续分裂细胞,始终保持增殖能力,不断进行分裂,周期时间稳定,如造血干细胞、睾丸精原细胞、消化道黏膜细胞、胚胎早期细胞等。二是暂不增殖细胞,又称休眠细胞。暂时脱离细胞周期,不进行增殖,但在适当的刺激下可重新进入细胞周期,这些细胞也叫静止细胞群,如某些免疫淋巴细胞, 肝、肾细胞、成纤维细胞等。三是终末分化细胞(不分裂细胞),不可逆地脱离细胞周期,永久性失去了分裂能力的细胞。如神经、横肌肌肉、成熟红细胞等。
(二)难点:细胞周期调控、细胞增殖调控与肿瘤的关系。
细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传十分重要。在细胞周期中有两个重要阶段:G1期到S期和G2期到M期。促成熟因子(MPF)是在G2期合成的能促进M期启动的一种调控因子。1988年,以非洲爪蟾卵为材料研究证明:MPF由cdc2蛋白和周期蛋白两个亚单位组成。周期蛋白能诱导细胞进入M期。周期蛋白(cyclin)随细胞周期的进程而呈周期性变化。一般在间期积累,分裂期内消失,在下一个周期中又重复这一消长现象。研究发现,周期蛋白依赖性蛋白激酶是一类必须与周期蛋白结合才具有蛋白激酶活性的酶蛋白,CDK把磷酸基与靶蛋白相结合,靶蛋白的磷酸化改变靶蛋白的功能,使它陷入高度活跃或者完全静止的状态。CDK要受到它的伴侣蛋白的控制,伴侣蛋白和CDK形影不离,为CDK指出合适的靶蛋白。不同的CDK激酶与不同的周期蛋白结合,执行不同的调节功能。
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在CDK-cyclin形成的全酶中,Cdc蛋白为催化亚单位,cyclin为调节亚基。CDK激酶在细胞内的含量相对恒定。限制点(R点或称为检验点)是指细胞在周期运行、转换过程中的调控点,调节细胞是继续沿周期运行、还是停止于某一阶段。在细胞周期各时相转换中存在着特定的检验点。它们监视和调控周期时相正常转换与严格有序地进行。保证遗传信息的正确传递和细胞的正常增殖。因此,他们对细胞大小,DNA复制,纺锤体组装及染色体分离等事件进行调节、监控。对胞内外信号、环境因素、细胞DNA损伤或复制错误等作出反应。
肿瘤是生物体细胞正常生长失去控制的结果。肿瘤长大的原因,一是由于肿瘤组织中处于G0期的细胞很少,有较多的细胞参加增殖周期;另一原因是由于肿瘤细胞增殖无极限性。
八、细胞分化与衰老死亡
(一)重点:个体衰老与细胞衰老的关系,细胞衰老的特征。
个体衰老与细胞衰老有关,但二者又有区别。(1)个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象。从总体来看,个体衰老的过程也是组成个体细胞普遍衰老的过程。(2)对单细胞生物体来说,细胞的衰老和死亡就是个体的衰老或死亡。(3)对多细胞生物来说,细胞的衰老或死亡不等于个体的衰老或死亡,如幼年个体中每天都有细胞衰老、死亡。个体的衰老不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新细胞产生。
衰老细胞的特征:(1)一大:细胞核变大,染色质收缩,染色加深。(2)一小:细胞内水分减少,萎缩变小,代谢速率减慢;(3)一多:细胞内色素逐渐积累、增多;(4)一两低:膜的物质运输功能降低,有些酶的活性降低。 (二)难点:细胞凋亡与细胞坏死的区别。
凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。其细胞及组织的变化与坏死有明显的不同。
坏死(necrosis):坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞 胀大,胞膜破裂,细胞内容物外溢,核变化较慢,DNA降解不充分,引起局部严重的炎症反应。
九、配子发生、减数分裂、遗传规律
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