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医学生理学/细胞生理学

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典型的原核细胞

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典型的真核细胞
肥大细胞在光学显微镜下显示基本的细胞结构
典型的真核细胞的更详细图片。1. 核仁 2. 细胞核 3. 核糖体 4. 囊泡 5. 粗面内质网 6. 高尔基体 (或“高尔基体”) 7. 细胞骨架 8. 滑面内质网 9. 线粒体 10. 液泡 11. 细胞质 12. 溶酶体 13. 中心粒

所有生物体都由细胞组成,细胞基本上分为两种类型:真核原核。细菌是原核细胞。通常没有细胞核,细胞内结构缺乏细胞器。

动物和植物由真核细胞组成,这些细胞包含一个细胞核,其特点是几个不同的细胞内细胞器。本节主要涉及动物真核细胞,虽然也涉及原核代谢,因为其在抗生素作用中的重要性。

右侧的缩略图显示了在光学显微镜下使用标准染色剂观察到的细胞的典型特征。主要特征是细胞膜、颗粒状细胞质和细胞核,在大多数情况下还有一个染色较深的核仁。

要看到其他特征,通常需要特殊染色或电子显微镜。

细胞质的主要成分是水、电解质、脂肪、碳水化合物和蛋白质。水约占细胞的 80%。

主要电解质是钾、磷酸盐、硫酸盐、镁和碳酸氢盐。钠、钙和氯的浓度较低。钠和氯在细胞外的间质液中以与海水相同的比例存在,但浓度较低。据推测,所看到的浓度可能代表了多细胞动物从单细胞动物进化而来时的海水浓度。

脂肪包括脂溶性磷脂和胆固醇。磷脂很重要,因为它们构成了细胞壁、核膜和细胞中发现的各种细胞器的膜。

碳水化合物包括葡萄糖和糖原。大多数细胞都含有一些糖原——约 1%。肌肉细胞约占 3%,肝脏高达 7%。

除了水之外,蛋白质是第二大组成部分,占 15% 到 20%。它们分为两类:结构蛋白和功能蛋白。结构蛋白提供细胞的骨架,功能蛋白包括许多“工作”多肽,包括酶。细胞壁上布满了特化的蛋白质,事实上细胞壁约占 70% 的蛋白质。细胞器膜也在其壁中具有这些特化的蛋白质。其中许多与物质进出细胞的运输有关。

在下一节中,我们将更详细地了解细胞的组成和结构,然后我们将看看结构是如何与功能相结合的。

细胞解剖学

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参见 细胞结构和功能

细胞功能和能量需求

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细胞膜结构

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细胞质功能

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糖酵解

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多肽合成

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细胞膜动力学

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扩散和主动转运

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细胞膜受体和配体

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通道、泵和闸门

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同向转运蛋白和反向转运蛋白

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钠钾泵

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膜电位

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钠葡萄糖协同转运蛋白

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配体和受体

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胞饮作用

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核功能

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DNA、mRNA和tRNA

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维基百科关于tRNA的条目[1]

tRNA分子的示意图

S. H. Kim,1 J. L. Sussman,1 F. L. Suddath,2 G. J. Quigley,2 A. McPherson,2 A. H. J. Wang,2 N. C. Seeman,2 and Alexander Rich2

1杜克大学医学院生物化学系,北卡罗来纳州达勒姆市27710

2麻省理工学院生物系,马萨诸塞州剑桥市02139

tRNA分子的三维图像


蛋白质合成

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线粒体功能

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柠檬酸循环

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氢转移系统

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中心粒和细胞分裂

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有丝分裂

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有丝分裂的阶段:间期;前期早期和后期;中期;后期和末期

维基百科条目[2]

减数分裂

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维基百科条目[3]

一级信使和二级信使

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11.5天小鼠胚胎大脑组织(端脑半球)薄切片的透射电子显微镜图像。这个“胚胎脑80415”的更高倍数图像显示了端脑腔面的一个区域,该区域具有连接复合体和胞饮小泡。连接复合体分为三种类型的连接:1)最顶端的连接是紧密连接,它控制和/或限制了分子穿过上皮层的移动,并有助于维持极性,2)连接带和3)桥粒,它是一种斑点连接。胞饮小泡是由质膜上的有衣凹陷形成的,并参与内吞作用。

大鼠肾脏组织近端小管负染的电子显微照片,放大倍数约为55,000倍,电压为80KV。这是从肾脏组织中更大的紧密连接图像中截取的紧密连接(紧密连接)特写图像。
11.5天小鼠胚胎大脑组织(端脑半球)薄切片的透射电子显微镜图像。这个端脑腔面的图像显示了连接复合体和胞饮小泡。连接复合体分为三种类型的连接:1)最顶端的连接是紧密连接,它控制和/或限制了分子穿过上皮层的移动,并有助于维持极性,2)连接带,它还包括顶端细胞质中看到的众多肌动蛋白丝,以及3)桥粒,它是一种斑点连接。胞饮小泡是由质膜上的有衣凹陷形成的,并参与内吞作用。


临床实例

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