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生命科学基础生命科学基础徐志玲徐志玲重庆大学生物工程学院重庆大学生物工程学院三、细胞结构与细胞通讯三、细胞结构与细胞通讯1 1、什么是细胞通讯？通讯方式有哪、什么是细胞通讯？通讯方式有哪些？细胞是如何对信号作出响应的些？细胞是如何对信号作出响应的？试举例说明？试举例说明（1 1）细胞通讯）细胞通讯 是细胞间或细胞内通过高度精确和高是细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制，对效地发送与接收信息的通讯机制，对环境作出综合反应的细胞行为。环境作出综合反应的细胞行为。(2)细胞间通讯方式l l细胞间隙连接细胞间隙连接细胞间隙连接细胞间隙连接：使相邻的细胞可以共享一些具有特殊：使相邻的细胞可以共享一些具有特殊：使相邻的细胞可以共享一些具有特殊：使相邻的细胞可以共享一些具有特殊功能的小分子物质，使细胞群成为整体。功能的小分子物质，使细胞群成为整体。功能的小分子物质，使细胞群成为整体。功能的小分子物质，使细胞群成为整体。l l膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯：细胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白：细胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白：细胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白：细胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白分子作为细胞的触角，可以与其他细胞的膜表面分子分子作为细胞的触角，可以与其他细胞的膜表面分子分子作为细胞的触角，可以与其他细胞的膜表面分子分子作为细胞的触角，可以与其他细胞的膜表面分子特异性的识别和相互作用。特异性的识别和相互作用。特异性的识别和相互作用。特异性的识别和相互作用。l l化学信号通讯化学信号通讯化学信号通讯化学信号通讯：一些细胞分泌化学物质至细胞外（化：一些细胞分泌化学物质至细胞外（化：一些细胞分泌化学物质至细胞外（化：一些细胞分泌化学物质至细胞外（化学信号）作用于其它细胞（靶细胞），调节其功能。学信号）作用于其它细胞（靶细胞），调节其功能。学信号）作用于其它细胞（靶细胞），调节其功能。学信号）作用于其它细胞（靶细胞），调节其功能。（2 2）细胞如何对信号作出响应？试举例说明（肾上腺素引起糖原的降解）细胞如何对信号作出响应？l l细胞信号转导网络由一些关键的蛋白分子和一些小分子活性物质，即信号转导分子构成。l l信号在细胞内转换和传递的基本方式是改变信号转导分子、效应分子及靶分子的结构、含量及细胞内分布。级联放大级联放大肾上腺素引起肌细胞糖原的降解肾上腺素引起肌细胞糖原的降解2 2、生物膜具有不对称性和流动性的、生物膜具有不对称性和流动性的特性，为什么？请从化学成分的组特性，为什么？请从化学成分的组成角度进行分析并说明其意义成角度进行分析并说明其意义（2）细胞膜）细胞膜/生物膜的不对称性与流生物膜的不对称性与流动性动性l l不对称性不对称性l l流动性流动性1）膜的不对称性）膜的不对称性l l细胞外表面细胞外表面细胞外表面细胞外表面:与细胞外环境接触的膜面与细胞外环境接触的膜面与细胞外环境接触的膜面与细胞外环境接触的膜面l l原生质表面原生质表面原生质表面原生质表面:与细胞质基质接触的膜面与细胞质基质接触的膜面与细胞质基质接触的膜面与细胞质基质接触的膜面l l膜的不对称性膜的不对称性膜的不对称性膜的不对称性：生物膜内外二层的结构和功能有很大差异，：生物膜内外二层的结构和功能有很大差异，：生物膜内外二层的结构和功能有很大差异，：生物膜内外二层的结构和功能有很大差异，这种差异称为生物膜的不对称性这种差异称为生物膜的不对称性这种差异称为生物膜的不对称性这种差异称为生物膜的不对称性 膜脂分布的不对称性膜脂分布的不对称性l l糖脂呈完全不对称分布糖脂呈完全不对称分布糖脂呈完全不对称分布糖脂呈完全不对称分布 如进行细胞识别、信号转导等如进行细胞识别、信号转导等如进行细胞识别、信号转导等如进行细胞识别、信号转导等l l膜内外两层脂质成分明显不同膜内外两层脂质成分明显不同膜内外两层脂质成分明显不同膜内外两层脂质成分明显不同 如脂质内层多为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和如脂质内层多为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和如脂质内层多为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和如脂质内层多为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇意义：意义：意义：意义：细胞识别和信号转导等生理功能的物质基础细胞识别和信号转导等生理功能的物质基础细胞识别和信号转导等生理功能的物质基础细胞识别和信号转导等生理功能的物质基础 膜蛋白分布的不对称性膜蛋白分布的不对称性 l l如细胞表面的受体和载体蛋白，都是按照如细胞表面的受体和载体蛋白，都是按照如细胞表面的受体和载体蛋白，都是按照如细胞表面的受体和载体蛋白，都是按照一定的方向一定的方向一定的方向一定的方向传递信号和转运物质；与细胞膜相关的酶促反应也都传递信号和转运物质；与细胞膜相关的酶促反应也都传递信号和转运物质；与细胞膜相关的酶促反应也都传递信号和转运物质；与细胞膜相关的酶促反应也都发生在膜的某一侧面，特别是质膜上的发生在膜的某一侧面，特别是质膜上的发生在膜的某一侧面，特别是质膜上的发生在膜的某一侧面，特别是质膜上的糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白，其糖，其糖，其糖，其糖残基全部分布在外表面。残基全部分布在外表面。残基全部分布在外表面。残基全部分布在外表面。l l意义：膜蛋白的不对称分布是生物膜完成复杂意义：膜蛋白的不对称分布是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的重要的在时间与空间上有序的各种生理功能的重要结构基础。结构基础。2）膜的流动性）膜的流动性 膜脂分子的流动性膜脂分子的流动性 膜蛋白的流动性膜蛋白的流动性膜的流动性意义膜的流动性意义意义：使膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态，意义：使膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态，是保证正常膜功能的重要条件。是保证正常膜功能的重要条件。l l有利于物质运输和交换有利于物质运输和交换,比如矿质离子的主比如矿质离子的主动运输动运输,内吞外排作用等；内吞外排作用等；l l有助于能量流动和信息传递；有助于能量流动和信息传递；l l有助于自我修复；有助于自我修复；l l还有它是细胞融合技术的基础。还有它是细胞融合技术的基础。2 2、细胞连接几种主要的类型、细胞连接几种主要的类型,各有各有何功能？何功能？细胞连接 cell junctionl l相邻细胞之间形成的特定的连接。相邻细胞之间形成的特定的连接。l l分为三大类，即：分为三大类，即：桥粒连接桥粒连接 紧密连接紧密连接 间隙（通讯）连接间隙（通讯）连接1、桥粒l l桥桥桥桥 粒粒粒粒（desmosomedesmosome）是是是是相相相相邻邻邻邻细细细细胞胞胞胞间间间间形形形形成成成成的的的的纽纽纽纽扣扣扣扣状结构。状结构。状结构。状结构。l l连接中间纤维连接中间纤维连接中间纤维连接中间纤维l l分分分分布布布布：承承承承受受受受强强强强拉拉拉拉力力力力的的的的组组组组织织织织中中中中，如如如如皮皮皮皮肤肤肤肤、口口口口腔、食管、心肌中。腔、食管、心肌中。腔、食管、心肌中。腔、食管、心肌中。2、紧密连接l l存在于脊椎动物的上皮细胞间存在于脊椎动物的上皮细胞间存在于脊椎动物的上皮细胞间存在于脊椎动物的上皮细胞间l l相邻质膜紧密结合，没有缝隙相邻质膜紧密结合，没有缝隙相邻质膜紧密结合，没有缝隙相邻质膜紧密结合，没有缝隙l l主要作用：封闭相邻细胞间的主要作用：封闭相邻细胞间的主要作用：封闭相邻细胞间的主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液渗入，构成如接缝，防止溶液渗入，构成如接缝，防止溶液渗入，构成如接缝，防止溶液渗入，构成如脑血屏障。脑血屏障。脑血屏障。脑血屏障。3、间隙（通讯）连接l l连接处有连接处有连接处有连接处有24nm24nm的缝隙。的缝隙。的缝隙。的缝隙。l l基基基基本本本本单单单单位位位位称称称称连连连连接接接接子子子子，由由由由6 6个个个个相相相相同同同同或或或或相相相相似似似似的的的的跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白亚亚亚亚单单单单位位位位（connexinconnexin）环绕而成。）环绕而成。）环绕而成。）环绕而成。l l允允允允许许许许小小小小于于于于1.5kD1.5kD的的的的分分分分子子子子通通通通过过过过，通透性可调。通透性可调。通透性可调。通透性可调。间隙连接的功能间隙连接的功能l l这种直接交换的意义在于相邻的细胞这种直接交换的意义在于相邻的细胞可以共享小分子物质，因此可以快速可以共享小分子物质，因此可以快速和可逆地促进相邻细胞对外界信号的和可逆地促进相邻细胞对外界信号的协同反应，使细胞群成为整体。协同反应，使细胞群成为整体。四、细胞代谢四、细胞代谢物质跨膜转运的方式有哪些？物质跨膜转运的方式有哪些？被动运输（被动运输（被动运输（被动运输（passive transportpassive transport）主动运输（主动运输（主动运输（主动运输（active transportactive transport）胞吞作用（胞吞作用（胞吞作用（胞吞作用（endocytosisendocytosis）胞吐作用（胞吐作用（胞吐作用（胞吐作用（exocytosisexocytosis）五、细胞的分裂与分化五、细胞的分裂与分化l细胞凋亡与坏死的区别？细胞凋亡细胞凋亡与坏死的区别？细胞凋亡的意义是什么？的意义是什么？l l凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现过程与表现却有很大差别却有很大差别l l细胞及组织的变化细胞及组织的变化有明显的不同有明显的不同l l坏死（坏死（necrosis）：坏死是细胞受到强烈）：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理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。死亡过程。l l表现：表现：细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，外溢，核变化较慢，DNA降解不充分，引降解不充分，引起局部严重的炎症反应。起局部严重的炎症反应。l l凋亡（凋亡（apoptosis)apoptosis)是细胞对环境的生理性病理性是细胞对环境的生理性病理性刺激信号，刺激信号，是一个是一个主动的、由基因决定的自动结主动的、由基因决定的自动结束细胞生命的过程，此过程受到严格的遗传机制束细胞生命的过程，此过程受到严格的遗传机制决定的程序性死亡，强调的是形态学上的改变决定的程序性死亡，强调的是形态学上的改变。l l表现：表现：染色质凝聚和外周化、细胞质减少、核片染色质凝聚和外周化、细胞质减少、核片段化、细胞质致密化、与周围细胞联系中断、内段化、细胞质致密化、与周围细胞联系中断、内质网与细胞膜融合，最终细胞片段化形成许多细质网与细胞膜融合，最终细胞片段化形成许多细胞凋亡体，被其他细胞吞入。胞凋亡体，被其他细胞吞入。坏死细胞坏死细胞凋亡细胞凋亡细胞细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡的物学意义细胞凋亡的物学意义l l个体发育模式的需要个体发育模式的需要l l根据需要调节细胞数量根据需要调节细胞数量l l保持成体器官的正常体积保持成体器官的正常体积l l更新衰老耗损的细胞更新衰老耗损的细胞六、高等动物的结构与功能六、高等动物的结构与功能1 1、动物有哪四大基本组织？试述其种类、动物有哪四大基本组织？试述其种类及相应的结构特点与功能。及相应的结构特点与功能。（一）组织l l动物具有其特殊的组织，组织是构成器官动物具有其特殊的组织，组织是构成器官的基本结构的基本结构l l分为：上皮组织分为：上皮组织（epithelium）结缔组织结缔组织（connective tissue）肌肉组织肌肉组织（muscle tissue）神经组织神经组织 （nervous tissue）1、上皮组织（1 1 1 1）上皮组织（简称上皮）：上皮组织（简称上皮）：上皮组织（简称上皮）：上皮组织（简称上皮）：由密集排列的由密集排列的由密集排列的由密集排列的细胞和少量的细胞间质组成，分布在身体细胞和少量的细胞间质组成，分布在身体细胞和少量的细胞间质组成，分布在身体细胞和少量的细胞间质组成，分布在身体表面、有腔器官的腔面和某些器官的表面。表面、有腔器官的腔面和某些器官的表面。表面、有腔器官的腔面和某些器官的表面。表面、有腔器官的腔面和某些器官的表面。（2 2 2 2）种类种类种类种类：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮等。：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮等。：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮等。：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮等。（3 3 3 3）被覆上皮组织的特点被覆上皮组织的特点被覆上皮组织的特点被覆上皮组织的特点：1 1 1 1）细胞排列紧密、规则、间质少。）细胞排列紧密、规则、间质少。）细胞排列紧密、规则、间质少。）细胞排列紧密、规则、间质少。2 2 2 2）有极性，可分为游离面和基底面）有极性，可分为游离面和基底面）有极性，可分为游离面和基底面）有极性，可分为游离面和基底面(基底面基底面基底面基底面附着在附着在附着在附着在“基膜基膜基膜基膜”上）上）上）上）3 3 3 3）一般没有血管，靠结缔组织提供养分）一般没有血管，靠结缔组织提供养分）一般没有血管，靠结缔组织提供养分）一般没有血管，靠结缔组织提供养分 4 4 4 4）具保护、吸收、分泌、排泄等多种功能）具保护、吸收、分泌、排泄等多种功能）具保护、吸收、分泌、排泄等多种功能）具保护、吸收、分泌、排泄等多种功能上皮组织上皮组织2 2、结缔组织、结缔组织结缔组织由基质及分散结缔组织由基质及分散结缔组织由基质及分散结缔组织由基质及分散其中的纤维、细胞构成其中的纤维、细胞构成其中的纤维、细胞构成其中的纤维、细胞构成具有连接、支持、保护、具有连接、支持、保护、具有连接、支持、保护、具有连接、支持、保护、防御、修复和运输等功防御、修复和运输等功防御、修复和运输等功防御、修复和运输等功能。能。能。能。肌肉组织由成束的具收肌肉组织由成束的具收缩能力的长形肌纤维构缩能力的长形肌纤维构成，是脊椎动物体内最成，是脊椎动物体内最丰富的组织。丰富的组织。维持机体和器官的运动。维持机体和器官的运动。肌肉组织包括横纹肌肌肉组织包括横纹肌(骨骨骼肌骼肌)、心肌和平滑肌三、心肌和平滑肌三种类型种类型。3、肌肉组织、肌肉组织4、神经组织l l是由神经元（即神经细胞）和神经胶质所是由神经元（即神经细胞）和神经胶质所组成。组成。l l神经元是神经组织中的主要成份，传导兴神经元是神经组织中的主要成份，传导兴奋的功能，也是神经活动的基本功能单位。奋的功能，也是神经活动的基本功能单位。神经胶质在神经组织中起着支持、保护和神经胶质在神经组织中起着支持、保护和营养作用。营养作用。七、营养与消化七、营养与消化l l小肠为什么是消化、吸收的主要场所？小肠为什么是消化、吸收的主要场所？小肠为什么是消化、吸收的主要场所？小肠为什么是消化、吸收的主要场所？l l消化的部位：消化液、分节运动消化的部位：消化液、分节运动消化的部位：消化液、分节运动消化的部位：消化液、分节运动l l吸收的部位：吸收的部位：吸收的部位：吸收的部位：l l长长长长：4 4 4 4米。长则内表面积大。米。长则内表面积大。米。长则内表面积大。米。长则内表面积大。大大大大：内表面积大。有皱褶、绒毛、微绒毛。：内表面积大。有皱褶、绒毛、微绒毛。：内表面积大。有皱褶、绒毛、微绒毛。：内表面积大。有皱褶、绒毛、微绒毛。200200200200平方米。扩大平方米。扩大平方米。扩大平方米。扩大600600600600倍倍倍倍富富富富：血液循环和淋巴循环丰富，利于运输吸收物质。：血液循环和淋巴循环丰富，利于运输吸收物质。：血液循环和淋巴循环丰富，利于运输吸收物质。：血液循环和淋巴循环丰富，利于运输吸收物质。裕裕裕裕：食糜停留时间长。：食糜停留时间长。：食糜停留时间长。：食糜停留时间长。3 3 3 38 8 8 8小时。有充裕的时间进行吸收。小时。有充裕的时间进行吸收。小时。有充裕的时间进行吸收。小时。有充裕的时间进行吸收。好好好好：食物被分解成为水溶性的小分子，易于吸收。：食物被分解成为水溶性的小分子，易于吸收。：食物被分解成为水溶性的小分子，易于吸收。：食物被分解成为水溶性的小分子，易于吸收。八、血液与循环八、血液与循环1 1、血液循环、组织液循环和淋巴循环之间的关系？、血液循环、组织液循环和淋巴循环之间的关系？心脏心脏动脉动脉淋巴结淋巴结淋巴干淋巴干静脉静脉淋巴管淋巴管毛细淋巴管毛细淋巴管毛细血管毛细血管细胞细胞组织间隙（组织液）组织间隙（组织液）淋巴导管淋巴导管（淋巴）（淋巴）淋巴循环途径淋巴循环途径表示血液循环途径表示血液循环途径表示组织液循环途径表示组织液循环途径表示淋巴循环途径表示淋巴循环途径九、气体交换与呼吸九、气体交换与呼吸l简述呼吸的全过程简述呼吸的全过程空空气气呼呼吸吸道道（）肺肺循循环环毛毛细细血血管管（）肺肺循循环环毛毛细细血血管管肺肺静静脉脉左左心心体体动动脉脉体体循循环环毛毛细细血血管管体体循循环环毛毛细细血血管管体体静静脉脉右右心心肺肺动动脉脉()()（）（）呼吸的全过程呼吸的全过程肺通气肺通气肺泡内的肺泡内的气体交换气体交换气体在血液中运输气体在血液中运输组织内的组织内的气体交换气体交换组组组组织织织织细细细细胞胞胞胞O2CO2（）O2（）CO2肺泡（）运动）运动（）作用）作用呼吸呼吸呼吸呼吸扩散扩散十、内环境的控制十、内环境的控制1 1、简述肾的组织结构特点及尿、简述肾的组织结构特点及尿的生成过程？的生成过程？肾的组织结构特点肾的组织结构特点肾肾实实质质肾小囊肾小囊集合管集合管肾小体肾小体肾小管肾小管肾小球肾小球肾单位肾单位近曲小管近曲小管髓袢髓袢远曲小管远曲小管滤过屏障滤过屏障尿的形成尿的形成l l超滤、重吸收、分泌超滤、重吸收、分泌超滤、重吸收、分泌超滤、重吸收、分泌l l超滤超滤超滤超滤:当血液经过肾小体时，血浆中当血液经过肾小体时，血浆中当血液经过肾小体时，血浆中当血液经过肾小体时，血浆中除蛋白质等大分子物质外，其余成分除蛋白质等大分子物质外，其余成分除蛋白质等大分子物质外，其余成分除蛋白质等大分子物质外，其余成分均可经过滤过屏障被滤至肾小囊腔形均可经过滤过屏障被滤至肾小囊腔形均可经过滤过屏障被滤至肾小囊腔形均可经过滤过屏障被滤至肾小囊腔形成原尿成原尿成原尿成原尿;l l重吸收重吸收重吸收重吸收:原尿经过肾小管各段中，一原尿经过肾小管各段中，一原尿经过肾小管各段中，一原尿经过肾小管各段中，一部分（约部分（约部分（约部分（约99999999）有用的物质和部分水）有用的物质和部分水）有用的物质和部分水）有用的物质和部分水分又被重新吸收入血液循环（肾小管分又被重新吸收入血液循环（肾小管分又被重新吸收入血液循环（肾小管分又被重新吸收入血液循环（肾小管近曲小管是重吸收最主要的场所）近曲小管是重吸收最主要的场所）近曲小管是重吸收最主要的场所）近曲小管是重吸收最主要的场所）;l l分泌分泌分泌分泌:原尿又收纳肾小管分泌的原尿又收纳肾小管分泌的原尿又收纳肾小管分泌的原尿又收纳肾小管分泌的K K K K+、H H H H+、NHNHNHNH3 3 3 3 等最后形成终尿排出体外等最后形成终尿排出体外等最后形成终尿排出体外等最后形成终尿排出体外十一、免疫系统与免疫功能十一、免疫系统与免疫功能l为什么免疫接种可以预防传染病？为什么免疫接种可以预防传染病？体液免疫体液免疫小结小结记忆记忆B细胞细胞效应效应B细胞细胞增殖分化增殖分化反应阶段反应阶段（B细胞增殖、分化）细胞增殖、分化）抗原抗原抗体特异性结合，消灭抗原抗体特异性结合，消灭抗原抗体抗体效应阶段效应阶段（效应（效应B细胞产生抗体）细胞产生抗体）抗原（病原体等）抗原（病原体等）进入体内进入体内呈递抗原呈递抗原Th细胞细胞吞噬细胞吞噬细胞呈递抗原呈递抗原B细胞细胞感应阶段感应阶段（抗原识别、处理、呈递）（抗原识别、处理、呈递）直直接接呈呈递递抗抗原原淋淋巴巴因因子子细胞免疫细胞免疫小结小结记忆记忆T细胞细胞效应细胞毒效应细胞毒T细胞细胞增殖分化增殖分化反应阶段反应阶段（B细胞增殖、分化）细胞增殖、分化）抗原（病原体等）抗原（病原体等）进入体内进入体内呈递抗原呈递抗原Th细胞细胞吞噬细胞吞噬细胞呈递抗原呈递抗原T细胞细胞感应阶段感应阶段（抗原识别、处理、呈递）（抗原识别、处理、呈递）直直接接呈呈递递抗抗原原淋淋巴巴因因子子释放毒素等直接消灭抗原释放毒素等直接消灭抗原效应阶段效应阶段（效应（效应B细胞产生抗体）细胞产生抗体）十四、感觉器官与感觉十四、感觉器官与感觉l l1 1、简述听觉产生的全过程？、简述听觉产生的全过程？声波传入内耳的途径声波传入内耳的途径声声 波波 鼓膜鼓膜听骨链听骨链卵圆窗卵圆窗 耳蜗耳蜗 （2）骨传导骨传导（1）空气传导空气传导*中耳空气中耳空气 正圆窗正圆窗颅颅 骨骨 外耳外耳 声声 波波耳蜗淋巴耳蜗淋巴基底膜基底膜螺旋器上下振动螺旋器上下振动毛细胞的听毛弯曲毛细胞的听毛弯曲毛细胞的听毛与盖膜发生剪切运动毛细胞的听毛与盖膜发生剪切运动听觉产生的过程听觉产生的过程产生听神经动作电位产生听神经动作电位毛细胞膜上离子通透性改变毛细胞膜上离子通透性改变发放神经冲动至大脑发放神经冲动至大脑产生听觉产生听觉？十五、动物如何运动十五、动物如何运动l l简述肌肉收缩的分子生物学机制？简述肌肉收缩的分子生物学机制？骨骼肌的内部结构骨骼肌的内部结构