期中

优胜劣汰，适者生存

从达尔文进化论的角度来认识 癌症的发生与发展

• 肿瘤高度异质，多个竞争性亚克隆通过微环境中的自然选择获得生存与发展（转移）
• 癌细胞的返祖（单细胞生物）现象？

• 生物体都是基因所创造的机器
• 成功基因都具有无情的自私性
• 自私基因的目的是最大限度壮大其基因库队伍
• 基因的自私性导致个体行为的自私性，但在利于 延续其个体基因的前提下，滋生有限的利他主义 （虎毒不食子）

涌现：生命世界中每出现一个较高层次的结构都会产生一些新的特征， 这些特征产生于低一个层次组成元素之间的互作。 它由部分组成,又不等于部分相加 （ 1+1≠2 ）

1. 生物与环境-—生存之道
2. 结构与功能-—阐明机制
3. 微观与宏观-—内外相通
4. 进化与保守-—进退适宜

• 具有共同的遗传物质，使用同一套遗传蜜码
• 具有相似的转录机制，从 DNA 拷贝 RNA
• 具有类似的翻译系统解读遗传信息
• 具有几乎完全相同的基础代谢路线
• 细胞的组成结构极其相似
• 处在同一进化阶梯的生物具有相同的解剖学结构，起源于 同一祖先
• 不同的生物处在同一生命之树的不同分枝，有共同的远祖。

当我们在同一水平比较不同生物的差异时就会发现：随着人们的视野从宏观水平向微观水平推进，不同生物之间的差异变得越来越少，相似性则越来越多

• 描述生物学阶段（19 世纪中叶以前）: 侧重个体生物学和细胞生物学，主要研究形态结构、生理特征、分类、生态分布及遗传进化。大多是描述性结果。对种群的特点和生理功能的解释起一定作用。
• 实验生物学阶段（19 世纪中到 20 世纪中）: 利用各种仪器工具，通过实验过程，探索生命活动的内在规律。
• 综合生物学现代生物学阶段（20 世纪中叶以后）:分子水平入手，不同分支学科和跨学科交叉，对整个生命系统从个体到体系，从体内到体外进行统一的整合和解释，注重机制研究。

• 基本元素（4）：氧（O）、碳（C）、氢（H）、氮（N）,占 96%以上， 是核酸、蛋白质、糖和脂肪的主要成分
• 常量元素（7）：钙（Ca）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钠（Na）、 氯（Cl）、镁（Mg），占 3.7%
• 微量元素（11）：硼（B）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、氟（F）、 碘（I）、铁（Fe）、锰（Mn）、钼（Mo）、硒（Se）、 锡（Sn）、硅（Si）、矾（V）、锌（Zn），含量<0.01%

生命在海洋中产生，动物血液就其元素组成来说与海水的盐类组成很接近；现在人类血液的组成不仅与海水成分相似，而且各元素的丰度分布趋势也有很多的类似性；然而，即使是海洋里的植物，其体液的成分也与海水相去甚远。

• 钙的生理功能：
  • 大部分钙以羟基磷酸钙晶体形式存在于 骨骼和牙齿中，是人体的支架；
  • 少量钙存在于体液与软组织中，有助
    1. 血液的凝固
    2. 神经的兴奋
    3. 肌肉的收缩
• 钙缺乏的临床表现：
  1. 婴儿的佝偻病
  2. 成人骨质软化症
  3. 老年骨质疏松症
• 钙的食物来源：
  1. 奶及其制品
  2. 豆类及其制品
  3. 海产品
  4. 木耳、野菜及某些蔬菜
• 铁的生理功能：
  1. 参与氧的运输与组织呼吸过程（血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及呼吸酶的组成部分）
  2. 维持正常的造血功能
  3. 调节免疫功能
  4. 促进脑发育及改善脑功能
• 铁缺乏的临床表现： 缺铁性贫血, 主妇综合征, 异食癖
• 铁的食物来源：动物肝脏及动物全血畜禽肉类、鱼类及鸡蛋（蛋黄）木耳、香菇、芝麻等，但吸收不好

• 离子键: 因高电负性将另一原子的价电子捕获而组成完全的电子层（静电作用），涉及电子从一个原子转移到另一个原子。失去电子的原子为阳离子, 获取电子的原子为阴离子
• 共价键: 两个原子之间共享成对的价电子
• 非极性共价键: 原子间等同地共享的 共价键如 H2，O2
• 极性共价键: 原子间非等同地共享的 共价键如 H2O

生命中的弱化学键

• 氢键：极性分子中带电区域与相邻分子带相反电荷的区域相互吸引，是较弱的静电吸引力
• 范德华力：两个原子之间相距足够近时产生的弱的、非特异性相互作用力。比化学键弱得多，且在极性分子与非极性分子间都可形成。
• 疏水作用：非极性分子间的一种弱的非共价的相互作用，这些非极性的分子在水相环境中具有避开水而相互聚集的倾向.

生物分子的弱相互作用在大分子的构型、 生物大分子的互作、分子在细胞中的定位 、生理生化反应中均起到重要作用。

• 生命诞生于水中，进化 30 亿年后才上岸
• 水是一切生理生化反应必需的介质、底物或者产物
• 水维持细胞的形态结构和膨压，调节渗透压
• 体内物质的运输离不开水，植物通过水的蒸 发将营养物质输送到地上部组织
• 细胞含水量 70-95%，生物体中水占 70%以 上
• 水具有高比热和高蒸发热，能够稳定大气温度，海洋温度，并使地球有丰富的液态水，使生物避免过热，是调节体温重要介质。
• 水分子是偶极子
  1. 水分子中电荷分布不对称,一侧显正电性, 另一侧显负电性,从而表现出电极性, 是典型的偶极子(dipole)
  2. 水分子之间可建立弱作用力氢键, 水中每一氧原子可与另两个水分子的氢 原子形成两个氢键。每个分子最多可与 4 个相邻分子形成氢键
  3. 水分子的上述特性，使其既可同蛋白质中的正电荷结合，也可同负电荷 结合。蛋白质中每个氨基酸平均可结合 2.6 个水分子，极性蛋白质溶于水
• 水分子的内聚力和粘着力: 树的极限高度与水的运输有关
• 水的 pH 值与缓冲液: 含 CO2 的水是很好的缓冲液
  • 常温(250C)下纯水每 10-7 个分子中只 有一个水分子解离为 H+和 OH－
  • 水是生命物质的溶剂，活细胞内 pH ~7, [H+] 和 [OH-]影响细胞分子的结构和功能.
  • 大多数生物的体液 pH 值在 pH 6—pH 8 之间，人体血液的 pH 值接近 7.4， 如果血液 pH 降至 7 以下或高于 7.8， 则只能存活几分钟
  • 生物可利用缓冲液调节体内 pH 值的 变化，以保证生化反应的正常进行
  • 人体血液和其它生物体液的缓冲液 之一为碳酸 (H2CO3)，H2CO3 = HCO3－ + H+
  • 酸雨对生物会造成毁灭性灾害

• 碳原子的特性
  1. 碳原子为四价元素，可与其它原子在最多四个方向形成 4 个强的共价键
  2. 碳原子彼此间以单键、双键或三键结合形成链状、分支链状或环状结构，称为有机化合物的碳骨架→是生命分子多样性的基础
  3. 所有生物大分子的骨架均由碳原子组成
  4. 碳原子之间形成的共价键有很高的键能，是光能转变为化学能的主要储存方式
• 碳骨架分子多样性: 碳骨架分子的性质取决于
  1. 碳骨架的长度
  2. 碳骨架的排列
  3. 共价键的形式及位置
  4. 是否环化
• 碳骨架分子异构体
  1. 结构同分异构体：相同的原子组成 共价键，但共价键的相对位置不同
  2. 几何同分异构体：相同的原子组成共价键，但共价键连接的原子排列不同
  3. 对映结构体：互成镜像的分子
• 碳骨架连接的功能基团：羟基、羰基、羧基、氨基、巯基、磷酸酯、甲基
• 生物有机大分子（糖类、脂类、蛋白质、核酸）
  1. 糖类：生命过程的碳源和能源
  2. 脂类：生命体的重要构件和储能物质
  3. 核酸：遗传信息的储存和传递者
  4. 蛋白质：遗传信息的表达者
• 单体有机分子聚合成为生命大分子
  • 糖：多羟基醛或多羟基酮及其缩合物或某些衍生物, 由 C、H、O 三种元素形成，而且 H：O 比为 2:1，故又称“碳水化合物”
    • 单糖（不能再水解的糖类）：丙糖（甘油醛）、戊糖（核糖/脱氧核糖） 己糖（葡萄糖 /果糖/半乳糖）. 葡萄糖是生物体内最丰富和最重要的单糖
      • 醛糖：第一位碳原子上连接醛基，-CHO，单糖，如葡萄糖
      • 酮糖：第二或第三碳原子上连接酮基，-C=O，单糖，如果糖
    • 二糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖. 蔗糖=葡萄+果；麦芽=2 葡萄；乳糖=半乳+葡萄
    • 寡糖：由多个相同单糖分子连接的多聚分子，又称低聚糖
    • 多糖：均一多糖：淀粉、纤维素、糖原、几丁质；
      • 淀粉（直链、支链）：马铃薯和谷物是膳食中淀粉的主要来源
      • 糖原：大部分储存在肝和肌肉细胞中
      • 纤维素：植物细胞壁的主要成分
      • 几丁质(chitin): 2-乙酰基葡萄糖直链多聚体，又名甲壳素、甲壳质、 壳蛋白、明角质，化学结构与天然纤维素相似。它们是昆虫、蟹、虾 外壳的主要成分。在虾 蟹壳中，碳酸钙约占 45%，粗蛋白和脂肪占 27%，几丁质约 20%左右。许多真菌的细 胞壁也由几丁质构成。 在外科手术中几丁质可用来缝合伤口, 伤口愈合后可自行分解。
    • 非均一多糖：透明质酸、软骨素
    • 糖类分子的生物学功能
      • 生命活动的主要能源
      • 光能转变为化学能的储存方式主要是形成葡萄糖
      • 糖类分子可为生物的各种生理生化反应提供能源
      • 代谢过程中的重要中间代谢物
      • 形成核酸、蛋白质、脂肪、维生素等的原料
      • 细胞重要的结构成分
      • 某些多糖，如纤维素，是植物的主要结构成分
      • 某些糖类如几丁质，组成动物的外壳保护成分
  • 脂类: 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子， 主要由碳、氢、氧元素构成。
    1. 甘油三酯：脂肪（动物）和油（植物）. 甘油的 3 个羟基与脂肪酸的羧基缩合形成酯键，这类分子称为甘油三酯。 动物含饱和脂肪酸较多，常温下可凝固称为脂肪。植物含不饱和脂肪酸较多，常温下呈液态，称为油。
    2. 磷脂：一个甘油分子和两个脂肪酸分子。如卵磷脂、脑磷脂等
    3. 萜类：叶绿醇-叶绿素，ß-胡罗卜素，维生素 A，薄荷醇，樟脑 萜类是自然界中，分子式为异戊二烯单位的倍数的烃类及其含氧衍生物。这些含氧衍生物可以是醇、醛、酮、羧酸、酯等。萜类是某些植物的香精、树脂、色素等的主要成分。如玫瑰油、桉叶油、松脂等。另外，某些动物的激素、维生素等也属于萜类化合物。 维生素 A, D, K, E 是脂溶性维生素, 属于异戊二烯类化合物, 调节生物体的代谢作用和一些重要的生理生化功能。
    4. 固醇（或甾醇）：胆固醇-心血管疾病、膜的成分，性激素
    5. 蜡：高级脂肪酸与高级脂肪醇组成的脂。可防水分丧失，抵御干燥环境的胁迫
  • 脂类分子的生物学功能
    1. 细胞膜的组成成分：磷脂，胆固醇
    2. 高能量的储存分子：膳食中的脂肪
    3. 某些激素分子的前体：萜类（生长激素、保幼激素）、甾醇（性激素）
    4. 保护性的结构成分：生物腊（水果及叶片表面；动物体表，羽毛及昆虫表皮）
  • 蛋白质: 细胞最重要的结构成分，占细胞干重 50%以上, 结构和功能最多样的大分子（人体内高达数万种），参与所有的生命活动. 基本组成单位是氨基酸.
    • 蛋白质的氨基酸组成: 自然界有 180 多种氨基酸，参与蛋白质合成的仅 20 种。
      • 8 种必需氨基酸：缬氨酸、亮氨酸、异亮 氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸 （+组氨酸，儿童）
      • 酸性氨基酸:中性溶液中分子带负电
      • 碱性氨基酸:中性溶液中分子带正电
      • 不带电的极性氨基酸
      • 非极性氨基酸
    • 肽键: 一个氨基酸的-COOH 与另一个氨基酸的-NH2 脱水形成肽键。 ２个氨基酸组成二肽,n 个氨基酸组成 n 肽
    • 肽链有方向性：氨基端（N端）-— 羧基端（C端）
    • 蛋白质一级结构：肽链
    • 蛋白质的 3 种二级结构：α-螺旋、β-折叠和转角。
    • 蛋白质三级结构和四级结构
    • 维持蛋白质高级结构的作用力：二硫键、离子键、氢键、静电作用、疏水作用、范德华力。
  • 核酸: 细胞内遗传信息的携带者, 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中扮演极其重要的角色
    • 核酸的种类：DNA，RNA
    • DNA 的结构特点
      1. DNA 由两条具有极性的互补单链组成， 两条互补单链走向相反
      2. 两条单链彼此互旋形成螺旋结构，每旋转一圈为 10.5 bp (碱基对），天然 DNA 大多数为右旋，双螺旋中大小沟交替排列
      3. 碱基配对原则：A-T，C-G，A-T 配对形成 2 对氢键，C- G 配对形成 3 对氢键
      4. 配对碱基位于双螺旋 DNA 的内部, 碱基 平面与 DNA 双螺旋的纵轴垂直，产生碱基堆积力
      5. 脱氧核糖与磷酸连接排列在外侧构成基本骨架
    • RNA 的结构特点
      1. 生物体内几乎所有的 RNA 分子均为单链
      2. RNA 分子中对应于 DNA 中胸腺嘧啶(T)的碱基由尿嘧啶(U)取代
      3. 配对原则与 DAN 碱基配对类似, 只是 DNA 中的 A-T 配对在 RNA 中为 A-U 配对
      4. RNA 分子内配对可形成茎环(或发夹)结构
      5. RNA 分子易断裂, 长度有限
      6. 生物体内几乎没有任何双链环化 RNA 分子
  • RNA 分子种类
    • 编码 RNA：mRNA 是基因转录的产物, 含有三联密码子氨基酸编码顺序
    • 非编码 RNA: tRNA，rRNA，microRNA，snRNA， siRNA，…… tRNA 为三叶草结构, 有三个臂, 分别为 D-环, T-环和反密码子环 由头尾互补碱基组成的结构为氨基酸结合位置, 其 3'端有-CCA-单链突出；
    • rRNA—核糖体 RNA。这是与核糖体大亚基蛋白质结合的 rRNA，有 6 个结构域
• 中心法则
  1. 遗传信息从 DNA 传递给 RNA,再从 RNA 传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程
  2. DNA 的自我复制
  3. 某些病毒 RNA 的自我复制(烟草花叶病毒)
  4. 某些病毒以 RNA 为模板逆转录成 DNA（某些致癌病毒）

自组织理论：耗散结构（dissipative structure）；协同学(Syneraetics) (H．Haken)

“当系统处于远离热力学平衡的状态时，在一定外界条件下，由于系统内部非线性相互作用，可以经过突变而形成新的有序结构-–—耗散结构。”

这里的耗散指的是系统维持这种新型结构需要从外界输入能量或物质。

• 耗散结构的主要特征：
  1. 远离热力学平衡态；
  2. 开放系统，与环境有物质和能量交流；
  3. 组元众多，且存在非线性相互作用；
  4. 涨落是有序结构形成的触发器。
• 生命的主要特征：
  1. 高度有序的结构；
  2. 新陈代谢；
  3. 核酸、蛋白质、糖、脂肪等众多组分，复杂相互作用；
  4. 总是处于动态平衡中

生物体不断地纳入负熵，输出正熵，以保持热力学平衡

自由能变化决定化学反应方向, 利用偶联推动能量不利反应的进行

细胞中很多反应是能量不适宜的 (ΔG>0). 细胞通过将该反应与一个ΔG 负值很大的反应偶联，使得两个反应的ΔG 总和为负值，从而推动反应的发生. 细胞中能量不适宜的反应常常与 ATP 水解偶联

ATP 的循环再生

• ATP + H2O → ADP + Pi ΔG = -30.5 kJ/mol
• ADP + Pi → ATP + H2O ΔG = +30.5 kJ/mol

ATP 循环把能量从分解代谢传递到合成代谢

细胞中的耗能活动—消耗 ATP

p 代谢的核心—酶

• 酶（enzyme）：一类由活细胞产生、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。只具催化作用，自身并不转变成其它分子，也不改变自身的结构与活性。
  • 单纯酶：仅含有蛋白质组分
  • 结合酶：蛋白质+辅助因子
  • 辅助因子 （与蛋白结合紧密程度）：
    1. 辅基：结合紧密，不能用透析或超滤方法除去. eg：有机物或金属离子
    2. 辅酶：结合松弛，可用透析或超滤方法除去. eg：维生素及其衍生物
  • 核酶（ribozyme）：一类具有催化活性的 RNA 分子
• 酶的作用特点
  1. 催化效率很高—比一般的化学催化剂的效率高 107～1018 倍
  2. 酶催化的专一性
     • 反应专一性：一种酶只能催化一种反应或一类相关反应
     • 底物专一性：一种酶只对一种底物起作用
  3. 作用条件是温和的: 常温、常压、中性 pH
  4. 酶的作用是受调控的: 酶浓度的调节，激素调节，酶原的激活等
• 酶的催化机制：降低活化能
  • 活化能：用于克服能障，使化学键断裂，促使化学反应进行所需的能量

  • 能障：启动某一化学反应时存在的能量障碍

    酶促反应（酶催化）的核心：降低化学反应所需的活化能，并能在温和的常温常压条件下促使反应进行

    酶催化反应的高效率原因：特异性结合并稳定化学反应的过渡态以降低反应能级

    • 提高酶促反应方法
      1. 提高底物在反应区间的浓度
      2. 使反应基团正确定位以便反应底物之间直接接触
      3. 通过改变反应底物的分子几何构型和电子轨道的分布降低活化能

酶的催化专一性：诱导契合假说

• 调控酶活性的因素: 温度：不同酶的最适催化温度不同: pH 值：不同酶的最适催化 pH 值不同; 底物浓度; 抑制剂：竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂
• 反馈抑制
• 辅助因子

新陈代谢（Metabolism）：生物体内进行的全部物质和能量变化的总称

• 物质代谢(Substance metabolism)：各种食物在体内的消化吸收，运转和排泄等与生理有关的化学过程以及生物体内的全部同化作用和异化作用
  • 同化作用(Assimination）：小分子合成大分子的过程
  • 异化作用(Dissimilation）：复杂化合物分解为简单小分子
• 能量代谢（Energy metabolism）：生物体内机械能、化学能、热能和电能等各种能量的产生，转化和利用

细胞呼吸：细胞中的线粒体利用食物中的有机大分子（主要是葡萄糖），经过氧化反应产生 ATP，为生命活动提供能量的过程。

• 生物氧化过程
  1. 阶段 1：大分子降解成单体分子
  2. 阶段 2：单体分子降解生成乙酰辅酶 A, 同时产生少量 ATP 和 NADH
  3. 阶段 3：乙酰辅酶 A 进入三羧酸循环 完全氧化成 CO2 和 H2O，同时产生大量 NADH 和 FADH2
  4. 阶段 4：携带高能电子的 NADH 和 FADH2 通过电子传递链进行 氧化磷酸化产生大量 ATP
• 葡萄糖的生物氧化过程
  1. 糖酵解-–—C6→C3: 在胞质中进行，不消耗氧气; 一分子葡萄糖产生两分子磷酸甘油醛，C6=2C3; 消耗 2 个 ATP.
  2. 糖酵解-–—生成丙酮酸 底物水平磷酸化：通过酶把底物分子上的磷酸基团转移到 ADP 形成 ATP 和新的有机分子的途径。在胞质中进行，不消耗氧气; 两分子磷酸甘油醛生成两分子丙酮酸，2C3=2C3: 通过底物水平磷酸化产生 4 个 ATP: 氧化还原反应生成 2 个 NADH.
     • 糖酵解产生的能量：通过糖酵解 1 分子葡萄糖最终生成 2 分子丙酮酸 +2ATP +2NADH; 糖酵解仅释放出葡萄糖化学能的 3.5%; 无氧条件下 NADH 不能进入电子传递链，所含能量不可利用。

  3. 丙酮酸脱羧形成乙酰辅酶 A

     1. 两分子丙酮酸通过转运蛋白协同扩散进入线粒体
     2. 氧化还原反应生成 2 个 NADH

     丙酮酸脱氢酶系：一种催化丙酮酸脱羧反应的多酶复合体，在其催化下，丙酮酸转化为乙酰 CoA 和 CO2。

1. 三羧酸循环: 因其代谢途径中有几个中间代谢物具有三个羧基，故称三羧酸循环；又因其循环由柠檬酸开始，故也称柠檬酸循环。
   1. 反应在线粒体基质中进行
   2. 底物为乙酰辅酶 A
   3. 每循环一次，2次脱羧，产 生 2 个 CO2
   4. 底物磷酸化产生 1 分子 ATP
   5. 氧化还原反应产生 3 分子 NADH+H+，1分子 FADH2

2. 氧化磷酸化

   1. 来自 NADH 的 2 个高能电子在通过电子传递 链复合物 I, III 和 IV 时，将膜内侧的质子泵出膜外，这些质子在返回膜内时可合成约 3 个 ATP
   2. 来自 FADH2 的一对电子只在经过复合物 III 和 IV 时下降的能量才足以将质子泵出膜外，因而最终只产生约 2 个 ATP

   电子传递产生质子跨膜运输： 电子传递的最终结果是氢质子的跨膜传递，产生跨膜质子梯度。

   • 化学渗透偶联: 阶段 1：电子传递驱动质子泵泵出质子；阶段 2：质子梯度驱动 ATP 的合成. 线粒体、叶绿体和原核生物都是利用化学渗透耦联途径来产生生命所需的能量的

• 一分子葡萄糖氧化分解可产生多少 ATP? 实际上由于： 线粒体内膜有泄漏; 线粒体膜常常利用质子势能梯度能量转运有机物如丙酮酸，而不经过 ATP 酶产生 ATP。

  1 分子葡萄糖在真核细胞中经过充分氧化磷酸化约产生 30 个 ATP。

  10 NADH X 2.5 ATP + 2 FADH2x 1.5 ATP + 2ATP = 30 ATP

• 细胞呼吸的效率: 1mol 葡萄糖产生的 ATP 相当于 1150kJ,而 1mol 葡萄糖燃烧产生的能量约 2870kJ,即细胞通过呼吸氧化利用葡萄糖的效率约 40%
  • 有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过各种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底分解产生二氧化碳和水，同时释放能量产生 ATP 的过程。
  • 无氧呼吸（无氧酵解）：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用， 把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（乙醇或乳酸），同时释放出少量能量的过程。
    • 乙醇发酵：丙酮酸分两步生成乙醇：
      1. 丙酮酸氧化释放一个 CO2，并产生一个乙醛；
      2. 乙醛由 NADH 还原生成乙醇，并再生 NAD+用于进一步酵解。
    • 乳酸发酵：丙酮酸直接由 NADH 还原生成乳酸，不释放 CO2
  • 糖的合成与降解
    • 糖异生：非糖化合物（如丙酮酸，乳酸、甘油、生糖氨基酸、TCA 循环的中间物等）在肝脏中酶的作用下转变为葡萄糖或糖原的过程。
    • 三羧酸循环—中心代谢途径
      • 分解代谢：三羧酸循环实际是糖、脂、蛋白质等有机物在生物体内末端氧化的共同途径。
      • 合成代谢：为物质的生物合成提供前体分子 。如草酰乙酸是合成天冬氨酸的前体，α-酮戊二酸是合成谷氨酸的前体。

光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。

原核细胞和真核细胞均具有的细胞器是什么？→ 核糖体和蛋白酶体

用一个字概括原核细胞与真核细胞的差异？

高效地把能量转换成细胞可利用形式的细胞器

1. 线粒体和叶绿体含有自身的遗传物质–DNA
2. 线粒体和叶绿体可以相对独立地复制自身的 DNA, 有相对独立的基因转录系统和翻译系统。含有内部的核糖体，可以合成自身编码的蛋白质
3. 线粒体和叶绿体的复制、转录和翻译系统的许多蛋白质仍由细胞核基因组编码，受细胞核调控

因此线粒体和叶绿体是半自主细胞器

细胞质中无膜包被的颗粒状结构

• 游离核糖体：悬浮于细胞质内，合成大部分细胞质内蛋白质
• 结合核糖体：结合于粗面内质网外侧，合成膜蛋白与分泌蛋白
• 多聚核糖体：几个核糖体结合于一条 mRNA 链上，增加每分钟的多肽合成

1. 门控运输： 需要核定位/输出信号
2. 跨膜运输： 需要信号肽
3. 囊泡运输

核孔是蛋白质出入细胞核的门户

• 蛋白质进入细胞核需要携带富含碱性氨基酸的核定位信号（NLS）
• 蛋白质输出细胞核需要携带富含亮氨酸的核输出信号（NES）。

1. 单层膜球状结构
2. 膜内溶液 pH 约 5.0（细胞质 基质 pH 为 7.0）
3. 含有多种水解酶和蛋白酶
4. 营养物质消化
5. 清除衰老和多余细胞器
6. 防御功能

• 液泡主要出现在植物细胞
• 为单层膜围绕而成的球状结构
• 植物的溶酶体，含水解酶
• 细胞生长发育过程中来自内质网的小液泡,结合成中央液泡，可占据细胞 50%-90%的空间
• 液泡内含有代谢产物如糖，氨基酸，色素，离子以及有毒化合物（贮藏库和垃圾场）
• 液泡对维持细胞形状，增加细胞体积与表面积（利于物质吸收），调节渗透压有重要作用

• 微管（钢筋）
• 微丝（皮筋）
• 中间纤维（绳索）

环状 DNA→线状 DNA

二分裂; 有丝分裂（Mitosis）; 减数分裂（Meiosis）

中心体的复制：S期不仅复制 DNA，还复制中心体

双极纺锤体可以自组装

纺锤体位置决定了胞质分裂平面

• 封闭连接：紧密连接
• 锚定连接：桥粒、半桥粒等
• 通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝

第二信使是胞内信号分子，负责细胞内的信号转导。当细胞表面受体接受细胞外信号分子后，通过受体及关联分子的作用转导成细胞内信号分子. 主要包括： 环腺苷磷酸（cAMP）; 环鸟苷磷酸（cGMP） ; 1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)与二酰基甘油; 钙离子

个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。成人人体有 200 多种细胞类型

细胞的一生： 分裂 分化 衰老 死亡