1、字体颜色及其意义重要较重要一般重要一般重要一般不很重要不重要清华大学考研部分科目复习提纲（普通生物学）页：1本提纲是从清华生物系一字班讲义的powerpoint上提炼出来的，大多数答案都可以在那份powerpoint上找到。第一章 绪论什么是生命和生物科学重点：生命的基本特征页：1生命的基本特征:（参见清华ppt）细胞是生物体结构与功能的基本单位；新陈代谢（metabolism）是生命的基本功能；生命过程具有自组装（self-assembly）的能力；生物对外界环境应激（irritability）和适应具有性；生物体的自我调节机制，确保生命系统的稳态（homeostasis）；生命通过繁殖而延
2、续，核酸是生物遗传的基本物质；生物具有个体发育和系统演化的历史。 为什么学习生命科学如何学习生命科学第二章 细胞是生命的基本单位1 为什么细胞是生命的基本单位页：1为什么细胞是生命的基本单位：（记忆方法：以下要点与生命的基本特征有着密切的对应关系）细胞是生命体的基本结构单位；生命活动的功能单位；生殖和遗传的基础与桥梁；生物体生长发育的基础；生命起源的归宿，是生物进化的起点；没有细胞就没有完整的生命（病毒的生命活动离不开细胞）。2细胞的基本共性（重点）页：1细胞的基本共性：（记忆方法：以下只有细胞增殖方式属于动态特点，其他皆为静态结构特点）所有细胞表面均具有磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的细胞膜；所
3、有的细胞都有两种核酸（DNA与RNA）作为遗传信息复制与转录的载体；所有的细胞都具有核糖体作为蛋白质合成的机器；所有细胞都以一分为二的方式进行分裂增殖。 3原核细胞（ procaryotic cell）与真核细胞（eucaryotic cell） 3.1 细胞基本特征的比较真核细胞与原核细胞基本特征的比较页：1大致比较角度如下：（参见清华powerpoint）（记忆方法：第一行与细胞的基本共性有关，第二行与细胞核结构有关，第三行与细胞质结构有关，第四行是动态特征）细胞膜功能的多样性、细胞骨架的有无、核膜的有无、染色体组蛋白的有无、核外DNA的种类、核糖体的类型、胞质区域化的复杂性及细胞器的有无
4、、细胞分裂方式、大小、核、转录翻译(毛毛添加）真核细胞与原核细胞的遗传结构装置和基因表达的比较 (我的总结页：1遗传结构装置的比较：真核细胞：细胞核；组蛋白；线性DNA；叶绿体、线粒体含DNA；不存在多顺反子；80S核糖体；mRNA无SD序列；启动子共有序列。原核细胞：无细胞核；无组蛋白；环状DNA；无叶绿体、线粒体；存在多顺反子；70S核糖体；mRNA有SD序列；启动子共有序列。基因表达的比较比较角度：、 表达过程（包括转录、转录后、翻译）；、表达调控，Powerpoint中的答案：页：1参见清华powerpoint,大致比较要点如下：遗传结构装置的比较：遗传信息量大小；基因组倍数；DNA的
5、存在形式（形状、组蛋白的有无和非染色体DNA的种类）；重复序列的多寡；内含子的有无。基因表达的比较比较角度：（记忆方法：、为表达过程，、为对表达过程的调控，为转录所用蛋白，为复制（有些不合题意）、 转录与翻译的并行性。、 加工与修饰的有无。、 表达调控的主要方式:多层次，多环节（真核）；操纵子（原核）。、 主要调控方向：正调控（真核）；负调控（原核）。、 RNA聚合酶和转录因子的种数。、 主要调控类型：共价（真核）；变构（原核）7、DNA复制的周期性)植物细胞与动物细胞的比较页：1参见清华powerpoint,大致比较要点如下：有无质体（叶绿体）；有无细胞壁；有无大的中央液胞；细胞膜离子泵的类
6、型：钠-钾ATP酶（真核），质子ATP酶（原核）；营养物质吸收所依赖的跨膜离子梯度：钠离子（真核），质子（原核）。我认为还应该加上：有丝分裂时的差异，包括中心粒的有无、细胞板的有无。3.2 原核细胞： 比较古细菌与真细菌页：1古细菌与真细菌的不同点：（参见清华ppt、经典P299和P331）、核酸序列存在显著差异，古细菌的分子进化特征更接近真核细胞；、核糖体与真核生物相比：相似（古细菌），不相似（真细菌）；古细菌的核糖体与真核生物相似，真细菌的核糖体与真核生物不相似、光合色素：“细菌视紫红质” （古细菌），细菌叶绿体（真细菌）；、细胞膜中的脂质结构：分叉（古细菌），直链型（真细菌）；、古细菌细
7、胞壁不含肽聚糖；细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素，抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。、鞭毛有无：无（古细菌）；常有（真细菌）；、对氧的需求不同，营养类型不同；、生存环境：极端环境（古细菌），适中环境（真细菌）；古细菌形态结构与遗传结构装置和真细菌相似：、遗传的信息量小，遗传信息载体主要由一个裸露的环状DNA构成；、细胞内没有核膜和具有专门结构与功能分化的细胞器。最小最简单的细胞页：1 最小最简单的细胞：支原体（mycoplast genitalium）是迄今发
8、现的能独立生活的最小基因组：482 genes, 其中最少必须基因：256；大小0.10.3m，仅为细菌的十分之一 3.3 真核细胞3.3.1 真核细胞的基本结构体系（重点）页：1脂蛋白体系构成的生物膜系统；核酸-蛋白质复合体构成的遗传信息载体与表达系统；由特异的结构蛋白装配而成的细胞骨架和细胞质基质系统。 3.3.2 真核细胞的结构与功能真核细胞的结构及各组分的主要功能（重点）页：1真核细胞区域化（Compartmentalization）：代谢有序性和自控性；细胞膜-分界和渗透屏障、细胞间相互作用、物质的运输和信号传导、能量转化、化学反应的组织与控制、发生电化学变化；细胞核-“中心调度室”
9、,细胞生命活动的控制中心；内质网-合成蛋白质、脂类和糖类的“生产车间”；高尔基体-生物大分子 加工、包装的“加工车间”；线粒体和叶绿体-产能的“动力车间”；核糖体-蛋白质生产的机器；溶酶体- “回收车间”和“保卫处” ；细胞骨架系统（MF,MT,IF）-支架、运输、运动；膜流-生产“流水线”和“传送带”。细胞骨架的组成及其主要功能页：1广义的细胞骨架包括：细胞质骨架（包括微管、微丝和中间纤维）、核骨架、细胞膜骨架、细胞外基质。狭义的细胞骨架指的是细胞质骨架。细胞骨架的主要功能有：（来自G. Karp 2002的图）、 结构和支撑；、 细胞内运输；、 反应性和运动性；、 空间组织。细胞骨架的主要
10、功能有：（以下为我的总结）、 维持和支撑结构；、 细胞内的物质运动和运输；、 提供分子附着和反应场所；、 使细胞内的各种细胞器和分子形成有序的分布。细胞外基质概念与动物细胞细胞连接的类型、功能分泌性蛋白合成的信号肽学说页：1信号肽学说的基本内容：该学说认为，当细胞合成外分泌蛋白、膜蛋白、驻留蛋白和溶酶体蛋白时，首先由信号密码翻译出一段肽链，叫信号肽，信号肽可被SRP识别并结合，此时蛋白质合成暂停。在SRP的中介作用下，核糖体结合在内质网膜上，新合成的肽链进入内质网腔，SRP离去，此时蛋白质合成恢复进行，在内质网腔内，信号肽被切去，但与之相连的肽链继续进入内质网腔内，直到合成完整的多肽为止。这种
11、肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为co-translation,细胞内蛋白质分选（分选途径）页：1（以下摘自绍兴文理学院生物科学系的细胞生物学在线教程）蛋白质分选的基本原理：细胞不能从无到有产生所有膜性细胞器，新的膜性细胞器来源于已存在细胞器的分裂。如果彻底移除细胞内所有的过氧化物酶体，细胞根本不能重建新的过氧化物酶体，因为过氧化物酶体中具有选择性地接受细胞质内合成的蛋白质的转位因子（translocator）。细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于两个方面：其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence or targeting sequ
12、ence ），其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor），因此内膜系统的发生具有核外遗传（epigenetic）的特性。细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号：、信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结构上的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切除。、信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。 蛋白质分选信号的作用是引导蛋白质从胞质溶胶进入内质网、线粒体、叶绿体和过氧化
13、物酶体，也可以引导蛋白质从细胞核进入细胞质或从Golgi体进入内质网。这种分选信号的氨基酸残基有时呈线性排列，有时折叠成信号斑，如引导蛋白质定向运输到溶酶体的信号斑，是溶酶体酸性水解酶被高尔基体选择性加工的标识。蛋白质的分选运输途径主要有三类：1、门控运输（gated transport）：如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和RNP复合体，并且允许小分子物质自由进出细胞核。2、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下，通过线粒体上的转位因子，以解折叠的线性分子进入线粒体。3、膜泡运输（vesicular
14、 transport）：蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质或激素，都属于这种运输方式。这几种运输机制都涉及信号序列的引导和靶细胞器上受体蛋白的识别。（重点）3.3.3 细胞膜生物膜的功能概述页：2生物膜的功能：分界和渗透屏障；细胞间相互作用；物质的运输；信号传导；功能组织和定位，细胞膜的功能概述页：2细胞膜的功能：分界和渗透屏障；细胞间相互作用；物质的运输；信号传导生物膜的流动镶嵌模型生物膜的特点（重点）(我的总结页：2、流动性；、不对称性；、有序性（脂双层）；、流动不均一性；、运输的选择性和方向性，P
15、owerpoint中的答案：页：2、流动性；、膜两侧不对称；、流动不均一性（膜的分相现象）)物质的跨膜运输（重点）转运蛋白介导的主动运输（载体蛋白）与被动运输（载体蛋白和通道蛋白）由ATP直接提供能量的主动运输钠钾泵（动物细胞）由ATP直接提供能量的主动运输质子泵（植物细胞）间接消耗ATP的协同运输内吞与外排作用：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输3.3.4细胞增殖与周期调控（重点）细胞周期的生化事件与检验点（checkpoint），Checkpoints的主要作用页：2Checkpoints的主要作用是确保基因组稳定性，而不是细胞分裂的基本条件（分裂细胞具有更多的DNA损伤）细胞的有丝分裂(m
16、itosis)与减数分裂：比较页：2有丝分裂与减数分裂的比较：（参考基生P105和绍兴文理学院细胞生物学教程）有丝分裂与减数分裂的总体区别是：有丝分裂中，DNA复制一次，细胞分裂一次，得到两个与母代染色体倍数相等的子代细胞；减数分裂中，DNA复制一次，细胞分裂两次，子代细胞的染色体倍数减半。通过减数分裂一个精母细胞形成4个精子。而一个卵母细胞形成一个卵子及2-3个极体。此外，二者在它们的各个分期中还有具体的不同。（一）减数分裂I的间期与有丝分裂的间期的比较：前减数分裂间期也可分为G1期、S期和G2期；和有丝分裂不同的是，DNA不仅在S期合成，而且也在前期I的偶线期和粗线期合成一小部分。（二）减
17、数分裂的分裂期I与有丝分裂的比较：、 分裂的前期与减数分裂的前期I类似：都要经历的主要事件是：染色质凝缩，分裂极确立与纺锤体开始形成，核仁解体，核膜消失。减数分裂的前期I所独有的是：(1)染色体配对；(2)同源重组；(3) 减数分裂I的前期要比有丝分裂前期长得多：减数分裂I的前期又可划分为5个时期：细线期（leptotene）、偶线期（合线期）（zygotene）、粗线期（pachytene）、双线期（diplotene）、终变期（diakinesis）。但是这5个阶段之间并没有截然的界限。、有丝分裂的中期（含前中期）对应于减数分裂I的中期：二者的时间段都是从核膜解体，到姐妹染色分开。不同点主
18、要在于染色体的分离方式：有丝分裂是在着丝粒处分开；减数分裂是形成二价体，并联合定向。、有丝分裂的后期对应于减数分裂I的后期：二者都是指染色体分开，分别向两极移动，直至染色体到达两极这一时期。、有丝分裂的末期对应于减数分裂I的末期：染色体到达两极后，解旋为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行胞质分裂。（三）减数分裂II的间期与有丝分裂的间期的比较：减数分裂II的间期没有DNA的复制，减数分裂II的间期很短甚至没有。（四）减数分裂II与有丝分裂相似，也可分为前、中、后、末四个四期。区别主要在于染色体的倍数，以及由于同源重组所导致的染色体序列差异。、分期、染色体变化页：2有丝分裂与减数分裂的总体区别
19、是：有丝分裂中，DNA复制一次，细胞分裂一次，得到两个与母代染色体倍数相等的子代细胞；减数分裂中，DNA复制一次，细胞分裂两次，子代细胞的染色体倍数减半。此外，二者在它们的各个分期中还有具体的不同。有丝分裂：有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述人为的划分为六个时期：间期（interphase）、前期(prophase)、前中期(premetaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(telophase)。其中，间期包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制等准备工作。、前期前期的主要事件是：染色质凝缩，分裂极确立与纺锤体开始形成，核仁解体，核膜消失。前期
20、最显著的特征是染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条染色体包含2个染色单体。、前中期指由核膜解体到染色体排列到赤道面(equatorial plane)这一阶段。纺锤体微管向细胞内部侵入，与染色体的着丝点结合。着丝点处的分子马达使染色体向微管的负端移动。在光镜下可以看到，此时染色体也就是既向一极移动也向另一极移动，是以振荡的方式移向纺锤体中部的。其原因是姊妹染色单体的着丝点都结合有微管和分子马达。、中期指从染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极（也就是着丝粒分离）的一段时间，纵向观动物染色体呈辐射状排列。染色体两边的牵引力就像拔河一样达到平衡。、后期
21、指姊妹染色单体分开直至染色体到达两极这一时期。、末期末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。（1）子核的形成：末期核纤层蛋白B去磷酸化，介导核膜的重新装配。大体经历了与前期相反的过程，即染色体解聚缩，核仁出现和核膜重新形成。（）胞质分裂：动物细胞的胞质分裂是以形成收缩环的方式完成的。植物细胞则是通过形成细胞板扩展，形成完整的细胞壁，将子细胞一分为二。减数分裂：前减数分裂间期也可分为G1期、S期和G2期；和有丝分裂不同的是，DNA不仅在S期合成，而且也在前期合成一小部分。（一）减数分裂I、前期I减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常人为划分为
22、5个时期：细线期（leptotene）、合线期（zygotene）、粗线期（pachytene）、双线期（diplotene）、终变期（diakinesis）。必须注意的是这5个阶段本身是连续的，它们之间并没有截然的界限。、中期I核仁消失，核被膜解体，标志进入中期I，中期I的主要特点是染色体排列在赤道面上。每个二价体有4个着丝粒、姊妹染色单位的着丝粒定向于纺锤体的同一极，故称联合定向(co-orientation)。、后期I二价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。染色体数目减半。但每个子细胞的DNA含量仍为2C。4、末期I染色体到达两极后，解旋为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行胞质分
23、裂。5、减数分裂间期在减数分裂I和II之间的间期很短甚至没有，不进行DNA的合成。（二）减数分裂II可分为前、中、后、末四个四期，与有丝分裂相似。通过减数分裂一个精母细胞形成4个精子。而一个卵母细胞形成一个卵子及2-3个极体。（重点）植物与动物胞质分裂的比较页：2虽然核分裂与胞质分裂（cytokinesis）是相继发生的，但属于两个分离的过程，例如大多数昆虫的卵，核可进行多次分裂而无胞质分裂，某些藻 类的多核细胞可长达数尺，以后胞质才分裂形成单核细胞。动物胞质分裂：动物细胞的胞质分裂是以形成收缩环的方式完成的，收缩环在后期形成，由大量平行排列的肌动蛋白和结合在上面的myosin II等成分组成
24、，用细胞松驰素及肌动蛋白和肌球蛋白抗体处理均能抑制收缩环的形成。不难想象胞质收缩环工作原理和肌肉收缩时一样的。动物胞质分裂的另一特点是形成中体。（末期纺锤体开始瓦解消失，但在纺锤体的中部微管数量增加，其中掺杂有高电子密度物质和囊状物，这一结构称为中体。在胞质分裂中的作用尚不清楚。）植物胞质分裂：植物胞质分裂的机制不同于动物，后期或末期两极处微管消失，中部微管保留，并数量增加，形成桶状的成膜体(phragmoplast)。来自于高尔基体的囊泡沿微管转运到成膜体中间，融合形成细胞板。囊泡内的物质沉积为初生壁和中胶层，囊泡膜形成新的质膜，由于两侧质膜来源于共同的囊泡，因而膜间有许多连通的管道，形成胞
25、间连丝。源源不断运送来的囊泡向细胞板融合，使细胞板扩展，形成完整的细胞壁，将子细胞一分为二。细胞分化（cell differentiation）概念页：2分化：细胞经历从全能到多能再到专能，彼此间在结构、功能和形态产生稳定性差异的过程。、特征页：2细胞分化的特征：（参见清华powerpoint）1、基因组全能性和差别基因表达；2、分化过程一般是不可逆的；3、分化方向的限定早于形态差异的出现； “细胞决定”（cell determination）: 细胞从分化命运确定到显现特定形态的过程。4、在分化中细胞保留记忆。（细胞所受的信号分子的短暂作用长时间存储，以至决定分化方向）（参见细胞P420）、
26、分化的分子机制页：2（参见绍兴文理学院细胞生物学教程）细胞分化的机理极其复杂，概括而言细胞的分化命运取决于两个方面：一是细胞的内部特性。它与细胞的不对称分裂（asymmetric division）以及随机状态有关，尤其是不对称分裂使细胞内部得到不同的基因调控成分，表现出一种不同于其它细胞的核质关系和应答信号的能力。二是细胞的外部环境。它表现为细胞应答不同的环境信号，启动特殊的基因表达，产生不同的细胞的行为，如分裂、生长、迁移、粘附、凋亡等，这些行为在形态发生中具有极其重要的作用。具体来讲，细胞分化的机制包括：、 不对称分裂；、 诱导机制；、 细胞数量控制，包括刺激细胞分裂、抑制细胞分裂和细胞
27、凋亡；、 细胞行为变化；、细胞结构的变化，包括染色体结构变化和同工结构的变化。,“细胞决定”页：2“细胞决定”（cell determination）: 细胞从分化命运确定到显现特定形态的过程。细胞全能性页：2细胞全能性（cell totipotency）: 一个细胞所具有的产生完整生物个体的潜在能力。（cell totipotency）、干细胞（stem cell）的概念页：2（定义）：干细胞是在保持分化成多种类型细胞的能力的同时，也能长时期地通过细胞的分裂自我更新的细胞。（定义）：干细胞是具多分化潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。干细胞主要包括三大类：第一类是全能干细胞，它具有形成
28、完整个体的分化潜能。与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力全能干细胞，可以无限增殖并分化成为生物体中的各种类型的细胞。（例如，对于人，可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，从而可以进一步形成人体的任何组织或器官，最终发育成一个完整的人。胚胎干细胞就属于此类。人类的精子和卵子结合后形成受精卵，这个受精卵就是一个最初始的全能干细胞。）第二类是多能干细胞，它是由全能干细胞进一步分化而来的。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力。第三类是专能干细胞(单能干细胞)。它是由多能干细胞进一步分化而成的。专能干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。与特
29、征页：2干细胞具有以下生物学特点：（以下摘自绍兴文理学院生物科学系的细胞生物学在线教程）、终生保持未分化或低分化特征，具有多向分化潜能，能分化成不同类型的组织细胞；、能无限制的分裂增殖；、具有自我更新能力。、通过两种方式分裂，对称分裂和不对称分裂前者形成两个相同的干细胞，后者形成一个干细胞和一个单能干细胞（祖细胞）。、分裂的慢周期性，绝大多数干细胞处于G0期；、在机体的中的数目、位置相对恒定；癌细胞的特征页：2癌细胞的基本特征：（清华powerpoint）细胞生长与分裂失去控制（不死性）；具有侵润性和扩散性（迁移性）；细胞间相互作用改变（失去接触抑制）；蛋白表达谱系或蛋白活性改变；mRNA转录
30、谱系的改变。其中，不死性、迁移性和失去接触抑制，是癌细胞的三个最显著特征。、癌基因（oncogenes）页：2活性过高后易导致细胞癌化的基因。与抑癌基因页：2失活后易导致细胞癌化的基因。3.3.5 细胞凋亡细胞凋亡与细胞坏死比较页：2(细胞P455) 细胞凋亡与细胞坏死主要区别在于：在凋亡过程中，细胞膜内陷，包裹各种细胞器等胞内物质，形成凋亡小体，然后，凋亡小体被邻近的细胞吞噬，整个过程无胞内物质泄漏。在坏死过程中，细胞膜发生渗漏，并导致炎症反应。细胞凋亡的普遍性和生物学意义页：2细胞凋亡的普遍性和生物学意义（细胞P454）使生物体得以清除不再需要的细胞，而不引起炎症反应：、发育过程中幼体器官的缩小和退化（例，蝌蚪尾的去除）；、细胞的自然更新（更新耗损细胞）；、被病原感染的细胞的清除。Powerpoint中的答案：（不如上面的总结完善）维持组织、器官
