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1、“医 学 生 物 学”重 点、难 点 指 导 一、绪 论(-)重 点:掌 握 医 学 生 物 学 的 概 念,准 确 理 解 医 学 生 物 学 与 医 学 的 相 互 关 系。医 学 生 物 学 和 生 物 学 的 区 别 及 联 系 的 学 习 有 助 于 掌 握 医 学 生 物 学 概 念,理 解 其 内 涵。而 学 习 医 学 生 物 学 的 目 的 性、重 要 性 则 体 现 在 其 与 基 础 医 学 和 临 床 医 学 的 联 系 性 上。(-)难 点:医 学 生 物 学 与 临 床 医 学 的 关 系。医 学 生 物 学 与 临 床 医 学 的 关 系 较 为 复 杂,在 课
2、堂 教 学 中,可 通 过 老 师 对 若 干 个 重 大 而 常 见 的 临 床 医 学 问 题 的 介 绍 来 理 解 其 与 本 学 科 基 础 理 论 的 密 切 联 系,值 得 注 意 到 是,对 于 大 一 新 生,在 例 如 肿 瘤、贵 重 药 品 生 产、遗 传 病 诊 断 和 治 疗 等 临 床 案 例 学 习 时 应 注 意 深 度 适 当。二、细 胞 的 基 本 概 念、细 胞 膜(-)重 点:掌 握 细 胞 膜 的 分 子 结 构、细 胞 膜 的 特 性 和 细 胞 膜 的 物 质 交 换 功 能。对 于 膜 分 子 结 构 的 学 习,应 重 点 掌 握“液 态 镶
3、嵌 模 型”和“脂 筏 模 型”的 内 容。细 胞 膜 功 能 复 杂 多 样,可 着 重 理 解 其 重 要 的 物 质 交 换 功 能,对 于 穿 膜 运 输 和 膜 泡 运 输 的 各 种 具 体 运 输 方 式,学 生 要 准 确 掌 握 概 念,正 确 理 解 转 运 机 制,熟 悉 所 装 运 物 质 种 类。(-)难 点:主 动 运 输 机 制、膜 受 体 与 信 号 传 递。1.主 动 运 输 是 细 胞 膜 重 要 的 运 送 物 资 方 式 之 一,其 中 的 Na+-K+泵、协 同 运 输 是 较 复 杂 的 学 习 内 容。Na+-K+泵 一 一 实 际 上 就 是 N
4、a+-K+A T P酶,存 在 于 动、植 物 细 胞 质 膜 上,它 有 大 小 两 个 亚 基,大 亚 基 催 化 A T P水 解,小 亚 基 是 一 个 糖 蛋 白。Na+-K+ATP酶 通 过 磷 酸 化 和 去 磷 酸 化 过 程 发 生 构 象 的 变 化,导 致 与 Na*、K*的 亲 和 力 发 生 变 化。大 亚 基 以 亲 N a,态 结 合 Na+后,触 发 水 解 ATP。每 水 解 一 个 A T P释 放 的 能 量 输 送 3 个 N a,到 胞 外,同 时 摄 取 2 个 K+入 胞,造 成 跨 膜 梯 度 和 电 位 差,这 对 神 经 冲 动 传 导 尤
5、其 重 要,Na=K+泵 造 成 的 膜 电 位 差 约 占 整 个 神 经 膜 电 压 的 80%。若 将 纯 化 的 Na+-K+泵 装 配 在 红 细 胞 膜 囊 泡(血 影)上,人 为 地 增 大 膜 两 边 的 N a K 梯 度 到 一 定 程 度,当 梯 度 所 持 有 的 能 量 大 于 A T P水 解 的 化 学 能 时,N a K+会 反 向 顺 浓 差 流 过 Na*-K+泵,同 时 合 成 ATP。协 同 运 输 一 一 是 一 类 靠 间 接 提 供 能 量 完 成 的 主 动 运 输 方 式。物 质 跨 膜 运 动 所 需 要 的 能 量来 自 膜 两 侧 离 子
6、 的 电 化 学 浓 度 梯 度,而 维 持 这 种 电 化 学 势 的 是 钠 钾 泵 或 质 子 泵。动 物 细 胞 中 常 常 利 用 膜 两 侧 Na+浓 度 梯 度 来 驱 动。二 者 的 重 要 区 别 就 是:离 子 泵 一 一 ATP直 接 供 能,协 同 运 输 一 一 ATP间 接 供 能。2.膜 受 体 与 信 号 传 递 是 诸 多 基 础 医 学 课 程 的 基 础,故 学 生 在 掌 握 受 体 结 构 基 础 上 去 理 解 信 号 传 递 功 能。三、内 质 网 高 尔 基 复 合 体(-)重 点:内 质 网 的 类 型 及 主 要 功 能;高 尔 基 复 合
7、体 的 形 态 结 构 和 主 要 功 能。1.内 质 网 可 分 成 糙 面 内 质 网 和 光 面 内 质 网 两 类,对 比 它 们 的 形 态、分 布、表 面 是 否 附 着 核 糖 体 来 掌 握 各 自 特 点。2.掌 握 高 尔 基 复 合 体 形 态 功 能 特 点 的 关 键 在 于 理 解 其 极 性 特 征,同 学 们 还 应 该 注 意 的 是 大 学 里 高 尔 基 复 合 体 的 结 构 描 述 与 中 学 生 物 学 有 所 不 同。高 尔 基 复 合 体 有 多 个 重 要 功 能,其 中 分 泌 功 能 大 家 要 重 点 掌 握,蛋 白 质 分 泌 过 程
8、是 与 多 种 细 胞 结 构 的 功 能 相 关 的,蛋 白 质 从 R E R上 核 糖 体 里 合 成,沿 RER、小 囊 泡、顺 面 高 尔 基 网、中 间 高 尔 基 网、反 面 高 尔 基 网、分 泌 泡 到 细 胞 外 完 成 分 泌 过 程。(-)难 点:蛋 白 质 糖 基 化;信 号 肽 假 说。1.糖 基 化:蛋 白 质 糖 基 化 是 指 单 糖 或 寡 糖 与 蛋 白 质 共 价 结 合 形 成 糖 蛋 白 的 过 程。在 RER腔 中 进 行 的 是 N一 连 接 的 糖 基 化 修 饰。2.信 号 肽 假 说:编 码 分 泌 蛋 白 的 mRNA在 翻 译 时 首
9、先 合 成 的 是 N 末 端 带 有 疏 水 氨 基 酸 残 基 的 信 号 肽,它 被 内 质 网 膜 上 的 受 体 识 别 并 与 之 相 结 合。信 号 肽 经 由 膜 中 蛋 白 质 形 成 的 孔 道 到 达 内 质 网 内 腔,随 即 被 位 于 腔 表 面 的 信 号 肽 酶 水 解,由 于 它 的 引 导,新 生 的 多 肽 就 能 够 通 过 内 质 网 膜 进 入 腔 内,最 终 被 分 泌 到 胞 外。翻 译 结 束 后,核 糖 体 亚 基 解 聚、孔 道 消 失,内 质 网 膜 又 恢 复 原 先 的 脂 双 层 结 构。四、溶 酶 体 线 粒 体(-)重 点:溶
10、酶 体 的 超 微 结 构 种 类 及 功 能;线 粒 体 的 亚 微 结 构 及 功 能 定 位。1.溶 酶 体(lysosom es)真 核 细 胞 中 的 一 种 细 胞 器,为 单 层 膜 包 被 的 囊 状 结 构,直 径 约 0.025 0.8微 米;内 含 多 种 水 解 酶,专 司 分 解 各 种 外 源 和 内 源 的 大 分 子 物 质。溶 酶 体 的 酶 有 3 个 特 点:(1)溶 酶 体 膜 蛋 白 多 为 糖 蛋 白,溶 酶 体 膜 内 表 面 带 负 电 荷。所 以 有 助 于 溶 酶 体 中 的 酶 保 持 游 离 状 态。这 对 行 使 正 常 功 能 和 防
11、 止 细 胞 自 身 被 消 化 有 着 重 要 意 义;(2)所 有 水 解 酶 在 p H值=5时 左 右 活 性 最 佳,但 其 周 围 胞 质 中 p H值 为 7.2。溶 筋 体 膜 内 含 有 一 种 特 殊 的 转运 蛋 白,可 以 利 用 ATP水 解 的 能 量 将 胞 质 中 的 H+(氢 离 子)泵 入 溶 酶 体,以 维 持 其 pH5;(3)只 有 当 被 水 解 的 物 质 进 入 溶 酶 体 内 时,溶 酶 体 内 的 酶 类 才 行 使 其 分 解 作 用。一 旦 溶 酶 体 膜 破 损,水 解 酶 逸 出,导 致 细 胞 自 溶。根 据 完 成 其 生 理 功
12、 能 的 不 同 阶 段 可 分 为 初 级 溶 酶 体(primary lysosome),次 级 溶 酶 体(secondary lysosome)和 残 体(residual body).2.线 粒 体 由 内 外 两 层 膜 封 闭,包 括 外 膜、内 膜、膜 间 隙 和 基 质 四 个 功 能 区 隔。(1)外 膜(out membrane)含 40%的 脂 类 和 60%的 蛋 白 质,具 有 孔 蛋 白(p o rin)构 成 的 亲 水 通 道,允 许 分 子 量 为 5 k D a以 下 的 分 子 通 过,Ik D a以 下 的 分 子 可 自 由 通 过。标 志 酶 为
13、单 胺 氧 化 酶。(2)内 膜(inner membrane)含 100种 以 上 的 多 肽,蛋 白 质 和 脂 类 的 比 例 高 于 3:1。心 磷 脂 含 量 高(达 20%)、缺 乏 胆 固 醇,类 似 于 细 菌。通 透 性 很 低,仅 允 许 不 带 电 荷 的 小 分 子 物 质 通 过,大 分 子 和 离 子 通 过 内 膜 时 需 要 特 殊 的 转 运 系 统。如:丙 酮 酸 和 焦 磷 酸 是 利 用 H+梯 度 协 同 运 输。线 粒 体 氧 化 磷 酸 化 的 电 子 传 递 链 位 于 内 膜,因 此 从 能 量 转 换 角 度 来 说,内 膜 起 主 要 的
14、作 用。内 膜 的 标 志 酶 为 细 胞 色 素 c氧 化 酶。(3)膜 间 隙(intermembrane space)是 内 外 膜 之 间 的 腔 隙,延 伸 至 靖 的 轴 心 部,腔 隙 宽 约 6-8 n m,由 于 外 膜 具 有 大 量 亲 水 孔 道 与 细 胞 质 相 通,因 此 膜 间 隙 的 p H值 与 细 胞 质 的 相 似。标 志 酶 为 腺 甘 酸 激 酶。(4)基 质(m atrix)为 内 膜 和 崎 包 围 的 空 间。除 糖 酵 解 在 细 胞 质 中 进 行 外,其 他 的 生 物 氧 化 过 程 都 在 线 粒 体 中 进 行。催 化 三 竣 酸
15、循 环,脂 肪 酸 和 丙 酮 酸 氧 化 的 酶 类 均 位 于 基 质 中,其 标 志 酶 为 苹 果 酸 脱 氢 酶。基 质 具 有 一 套 完 整 的 转 录 和 翻 译 体 系。包 括 线 粒 体 DNA(mtDNA),7 0 S型 核 糖 体,tR N A、rRNA、D N A聚 合 酶、氨 基 酸 活 化 酶 等。基 质 中 还 含 有 纤 维 丝 和 电 子 密 度 很 大 的 致 密 颗 粒 状 物 质,内 含 Ca2+、Mg2+、Zi?+等 离 子(-)难 点:溶 酶 体 与 疾 病 的 关 系;电 子 传 递 链 偶 联 氧 化 磷 酸 化。1.溶 酶 体 与 疾 病 的
16、 关 系。(1)矽 肺:二 氧 化 硅 尘 粒(矽 尘)吸 入 肺 泡 后 被 巨 噬 细 内 吞 噬,含 有 矽 尘 的 吞 噬 小 体 与 溶 酶 体 合 并 成 为 次 级 溶 酶 体。二 氧 化 硅 的 羟 基 与 溶 酶 体 膜 的 磷 脂 或 蛋 白 形 成 氢 键,导 致 吞 噬 细 胞 溶 醐 体 崩 解,细 胞 本 身 也 被 破 坏,矽 尘 释 出,后 又 被 其 他 巨 噬 细 内 吞 噬,如 此 反 复 进 行。受 损 或 已 破 坏 的 巨 噬 细 胞 释 放“致 纤 维 化 因 子”,并 激 活 成 纤 维 细 胞,导 致 胶 原 纤 维 沉 积,肺 组 织 纤 维
17、 化。(2)溶 酶 体 贮 积 症:溶 酶 体 贮 积 症(Lysosome Storage D iseases简 称:L S D s)是 由 于 遗 传 缺 陷 引 起 的,由 于 溶 酶 体 的 酶 发 生 变 异,功 能 丧 失,导 致 底 物 在 溶 酶 体 中 大 量 贮 积,进 而 影响 细 胞 功 能。I I型 糖 原 累 积 病(Pompe病 或 称 庞 贝 氏 病):溶 酶 体 缺 乏 a-1,4-葡 萄 糖 甘 酶,糖 原 在 溶 酶 体 中 积 累,导 致 心、肝、舌 肿 大 和 骨 骼 肌 无 力。属 常 染 色 体 缺 陷 性 遗 传 病,患 者 多 为 小 孩,常
18、在 两 周 岁 以 前 死 亡。(3)肿 瘤:溶 酶 体 与 肿 瘤 的 关 系 日 益 引 起 人 们 的 关 注,一 般 有 以 下 几 种 观 点:1)致 癌 物 质 引 起 细 胞 分 裂 调 节 机 能 的 障 阻 及 染 色 体 畸 变,可 能 与 溶 酶 体 释 放 水 解 酶 的 作 用 有 关;2)某 些 影 响 溶 酶 体 膜 通 透 性 的 物 质,如 巴 豆 油,某 些 去 垢 剂、高 压 氧 等,是 促 进 致 癌 作 用 的 辅 助 因 子,也 能 引 发 细 胞 的 异 常 分 裂;3)在 核 膜 残 缺 的 情 况 下,核 膜 对 核 的 保 护 丧 失,溶 酶
19、 体 可 以 溶 解 染 色 质,而 引 起 细 胞 突 变;4)溶 酶 体 代 谢 过 程 中 的 某 些 产 物 是 肿 瘤 细 胞 增 殖 的 物 质 基 础;5)致 癌 物 质 进 入 细 胞,在 与 染 色 体 整 合 之 前,总 是 先 贮 存 在 溶 酶 体 中,这 已 为 放 射 自 显 影 所 证 实。总 之,溶 酶 体 与 肿 瘤 发 生 是 否 有 直 接 关 系,尚 待 进 一 步 探 索。2.电 子 传 递 链 偶 联 氧 化 磷 酸 化。1961年,英 国 学 者 Peter Mitchell提 出 化 学 渗 透 假 说(1978年 获 诺 贝 尔 化 学 奖),
20、说 明 了 电 子 传 递 释 出 的 能 量 用 于 形 成 一 种 跨 线 粒 体 内 膜 的 质 子 梯 度(酎 梯 度),这 种 梯 度 驱 动 ATP的 合 成。这 一 过 程 概 括 如 下:(1)NA DH的 氧 化,其 电 子 沿 呼 吸 链 的 传 递,造 成 H+被 3 个 H+泵,即 NADH脱 氢 酶、细 胞 色 素 b c l复 合 体 和 细 胞 色 素 氧 化 酶 从 线 粒 体 基 质 跨 过 内 膜 泵 入 膜 间 隙。(2),H+泵 出,在 膜 间 隙 产 生 一 高 的 H+浓 度,这 不 仅 使 膜 外 侧 的 p H较 内 侧 低(形 成 p H梯 度
21、),而 且 使 原 有 的 外 正 内 负 的 跨 膜 电 位 增 高,由 此 形 成 的 电 化 学 质 子 梯 度 成 为 质 子 动 力,是 H+的 化 学 梯 度 和 膜 电 势 的 总 和。(3)H+通 过 ATP合 酶 流 回 到 线 粒 体 基 质,质 子 动 力 驱 动 ATP合 酶 合 成 ATP。五、核 糖 体、细 胞 骨 架(-)重 点:掌 握 核 糖 体 化 学 组 成、形 态 结 构、类 型 及 功 能;细 胞 骨 架 概 念;中 心 体 概 念。核 糖 体 是 一 种 非 膜 相 结 构 的 细 胞 器,是 细 胞 内 蛋 白 质 合 成 的 场 所,普 遍 存 在
22、 于 原 核 细 胞和 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
23、 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
24、 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。(-)难 点:核 糖 体 大 小 亚 基
25、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
26、 肌 动 蛋 白,包 括 a肌 动 蛋 白、B 肌 动 蛋 白 和 Y 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
27、胞 核(-)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
28、间 大 分 子 物 质 交 换 的 通 道。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 D N A、组 蛋 白、非 组 蛋 白 和 少 量 R N A 组 成 的 复 合 物。其 中 D N A 与 组 蛋 白 的 重 量 比 例 固 定,为 1:1,非 组 蛋 白 和 R N A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
29、 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:
30、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 D N A 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;
31、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。(-)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
32、 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 r R N A,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 一 一 核 骨 架。七、细 胞 繁 殖(-)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
33、 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。间 期,为分 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(G 期)、DNA合 成 期(S期)和 DNA合 成 后 期(G z期)。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
34、 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。G i期 的 主 要 特 点 是:大 量 合 成 RNA、蛋 白 质 和 核 糖 体;合 成 4种 脱 氧 核 甘 三 磷 酸(dATP、dGTP、dCTP、dTTP);合 成 DNA复 制 所 需 的 酶;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:DNA复 制 倍 增;组 蛋 白 和 非 组 蛋 白 合 成;中 心 粒 加 倍。此 期 细 胞 对 化 学 药 物 亦 十 分 敏 感。G 2期 的 主 要
35、特 点 是:DNA合 成 停 止;继 续 合 成 R N A和 蛋 白 质(包 括 微 管 蛋 白、有 丝 分 裂 因 子 等);贮 备 能 量。此 期 细 胞 对 射 线 十 分 敏 感。M期 包 括: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 中 期,染 色 体 排 列 在 细 胞 中 央 的 平 面 上 形 成 赤 道 板。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。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
36、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
37、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。(-)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:G 1期 到
38、 S期 和 G 2期 到 M期。促 成 熟 因 子(MPF)是 在 G 2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:M P F由 c d c 2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
39、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,C D K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。C D K要 受 到 它 的 伴 侣 蛋 白 的 控 制,伴 侣 蛋 白 和 C D K形 影 不 离,为 C D K指 出 合 适 的 靶 蛋 白。不 同 的 C D K激 酶 与 不 同 的 周 期 蛋 白 结 合,执 行 不 同 的 调 节 功 能。在 CDK-cyclin形 成 的 全 酶 中,Cdc
40、蛋 白 为 催 化 亚 单 位,cyclin为 调 节 亚 基。C D K 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
41、胞 大 小,D N A 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 D N A 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 Go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(-)重 点:个 体 衰 老 与 细 胞 衰 老
42、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
43、。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。(-)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
44、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,D N A 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(-)重 点:生 殖 细 胞 的 发 生 过 程 和 特 点;减 数
45、分 裂 的 过 程,包 括 细 胞 内 DNA、细 胞 核 的 动 态 变 化;掌 握 分 离 定 律 以 及 它 的 细 胞 学 基 础。行 有 性 生 殖 的 生 物 其 精 子 和 卵 的 形 成 过 程 称 为 配 子 发 生。精 子 和 卵 的 形 成 都 要 经 一 系 列 的 复 杂 变 化,他 们 的 发 生 过 程 有 一 些 差 异,但 也 存 在 一 些 共 同 特 点。减 数 分 裂 不 同 于 一 般 的 有 丝 分 裂,它 是 生 殖 细 胞 形 成 的 基 础,在 细 胞 分 裂 时,染 色 体 只 复 制 一 次,细 胞 连 续 分 裂 两 次,染 色 体 数
46、目 减 半 的 一 种 特 殊 分 裂 方 式,与 有 丝 分 裂 过 程 相 对 照 来 掌 握,尤 其 重 点 掌 握 前 期 I 和 后 期 I 的 形 态 特 征。(-)难 点:卵 子 发 生 的 过 程;减 数 第 一 次 分 裂 的 前 期 I 细 胞 核 内 染 色 体 的 变 化 过 程;连 锁 交 换 定 律。卵 子 发 生 的 生 长 期 完 成 之 后,卵 母 细 胞 准 备 进 行 减 数 分 裂,但 是 卵 母 细 胞 不 会 自 动 进 入 成 熟 期,而 是 停 滞 在 前 期 I,直 到 有 适 当 的 激 素 进 行 刺 激。卵 母 细 胞 的 减 数 分 裂
47、 是 高 度 不 对 称 的,最 后 产 生 一 个 成 熟 的 卵 细 胞 和 三 个 极 体。减 数 第 一 次 分 裂 的 前 期 I 染 色 体 变 化 复 杂,持 续 时 间 长,根 据 染 色 体 的 变 化 情 况 又 分 为 细 线 期、偶 线 期、粗 线 期、双 线 期 和 终 变 期 五 个 分 期。而 且 在 这 个 时 期 非 姐 妹 染 色 单 体 部 分 染 色 体 发 生 了 交 叉 互 换,大 家 应 该 动 态 地 结 合 染 色 体 变 化 过 程 去 掌 握 各 分 期 特 点。生 殖 细 胞 形 成 过 程 中,位 于 同 一 染 色 体 上 的 基 因
48、 是 连 锁 在 一 起,作 为 一 个 单 位 进 行 传 递,称 为 连 锁 律。在 生 殖 细 胞 形 成 时,一 对 同 源 染 色 体 上 的 不 同 对 等 位 基 因 之 间 可 以 发 生 交 换,称 为 交 换 律 或 互 换 律。这 部 分 基 础 知 识 要 结 合 果 蝇 杂 交 遗 传 过 程 图 去 理 解 和 掌 握,尤 其 要 了 解 雄 果 蝇 没 有 交 叉 互 换 发 生 的 特 性。十、遗 传 病、单 基 因 遗 传(-)重 点:掌 握 遗 传 病 的 概 念,掌 握 常 染 色 体 完 全 显 性 遗 传 与 常 染 色 体 隐 性 遗 传。遗 传 病
49、 是 指 细 胞 内 的 遗 传 物 质 在 数 量、结 构 和 功 能 上 发 生 突 变 所 导 致 的 疾 病,分 为 五 类。根 据 概 念 熟 练 区 分 遗 传 病 和 家 族 性 疾 病 以 及 先 天 性 疾 病 的 不 同。单 基 因 遗 传 病 根 据 基 因 所 在 染 色 体 的 不 同 和 性 质 差 异 分 为 五 类:常 染 色 体 显 性 遗 传、常 染 色 体 隐 性 遗 传、X连 锁 显 性 遗 传、X 连 锁 隐 性 遗 传 及 Y连 锁 遗 传.(-)难 点:常 染 色 体 隐 性 遗 传 病 近 亲 婚 配 后 代 发 病 率 计 算、X连 锁 隐 性
50、 遗 传。可 通 过 1-2例 典 型 系 谱 分 析 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病 近 亲 婚 配,结 合 概 念 定 律 即 乘 法 定 律 和加 法 定 律 进 行 发 病 率 计 算。X 连 锁 隐 性 遗 传 是 指 位 于 X 染 色 体 上 的 隐 性 基 因 所 控 制 的 形 状 或 疾 病 的 遗 传,应 准 确 理 解 交 叉 遗 传 的 含 义,并 了 解 其 在 产 前 诊 断 等 临 床 方 面 的 应 用。十 一、多 基 因 遗 传(一)重 点:多 基 因 遗 传 的 特 点 及 多 基 因 遗 传 病 发 病 风 险 的 估 计 通 过 学 习 多 基 因