A. 常用的去垢劑有哪些如何進行選擇
常用的去垢劑有: 離子型去垢劑 非離子型去垢劑 兩類.
如要膜蛋白保持原來的結構應採用：非離子型去垢劑.
B. 細胞生物學實驗去垢劑對細胞膜的影響 思考題
1 膜是非極性的。所以越小越不帶電越好過
2 動物細胞膜很脆弱，滲透壓過大過小都會把膜搞破，去垢劑可以很快的把膜拆碎
3 微量的就可以把膜搞碎了，我們常用0.1%SDS，可以很好的溶解細胞。
4 四膜蟲有細胞壁，所以不容易被漲破。
C. 請問非離子型去垢劑增溶膜蛋白的機制是什麼
非離子型去垢劑Triton-X100
膜蛋白是膜功能的主要體現者。據估計核基因組編碼的蛋白質中30%左右的為膜蛋白。根據膜蛋白與脂分子的結合方式，可分為整合蛋白（integral protein）、外周蛋白（peripheral protein）和脂錨定蛋白（lipid-anchored protein）。
整合蛋白可能全為跨膜蛋白（tansmembrane proteins），為兩性分子，疏水部分位於脂雙層內部，親水部分位於脂雙層外部。由於存在疏水結構域，整合蛋白與膜的結合非常緊密，只有用去垢劑（detergent）才能從膜上洗滌下來，如離子型去垢劑SDS，非離子型去垢劑Triton-X100。
整合蛋白的跨膜結構域可以是1至多個疏水的α螺旋，形成親水通道的整合蛋白跨膜區域有兩種組成形式，一是由多個兩性α螺旋組成親水通道；而是由兩性β折疊組成親水通道(圖4-11)。
外周蛋白靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面的蛋白質分子或脂分子的親水部分結合，因此只要改變溶液的離子強度甚至提高溫度就可以從膜上分離下來，有時很難區分整合蛋白和外周蛋白，主要是因為一個蛋白質可以由多個亞基構成，有的亞基為跨膜蛋白，有的則結合在膜的外部。
D. 細胞生物學
細胞的基本共性：1，相似的化學組成，各細胞的基本構成元素都是C, H, O, N, P,S,等幾種，這些元素所形成的氨基酸，核苷酸，脂質和糖類是構成細胞的基本構件。
2，脂-蛋白體系的生物膜
3，相同的遺傳裝置
4，一分為二的分裂方式
整個生物界最基本的類群包括3個域：原核生物界，古核生物界，真核生物界。
與真核細胞相比，原核細胞的基因組很小，僅為10^6~10^7 bp，大部分原核細胞的主要遺傳物質僅為一個環裝DNA。
最小最簡單的細胞--支原體，支原體能寄生於細胞內繁殖，因此是細胞培養中常見又難以去除的污染源。
革蘭氏陽性和陰性菌細胞壁如下圖
青黴素的抑菌作用主要通過抑制肽聚糖的合成，從而抑制細胞壁的形成陽性菌因此對青黴素敏感，反之，陰性菌因肽聚糖含量極少，對青黴素不敏感。
細菌細胞質膜：選擇性交換物質，細胞質膜內側含有電子傳遞與氧化磷酸化的酶系，可以進行有氧呼吸，細胞質膜內側含有一些酶，與核糖體共同執行合成向外分泌蛋白質的功能。細胞質膜還含有細胞色譜酶與合成細胞壁成分的酶。因此，細胞質膜可以完成內質網，高爾基體和線粒體所承擔的大部分工作。此外，細菌細胞膜外側有受體蛋白，參與細菌對周圍環境的應答反應。
中膜體又稱間體或質膜體，由細胞膜內陷形成的囊泡狀，管狀，包層狀膜結構，每個細胞內有一個或數個中膜體，其功能尚不明確。
人們延用了真核細胞的染色體概念，也把細菌的核區DNA稱為染色體，實際上它沒有真正的染色體結構。
細菌細胞核外DNA，細菌細胞中，除核區DNA外，還存在可自主復制的質粒。
細菌細胞的核糖體：核糖體充滿於細胞中，少部分附著在細胞膜內側，合成運輸到胞外的蛋白。
細菌細胞內生孢子：很多革蘭氏陽性菌處於不利環境或耗盡營養時，容易形成內生孢子，又稱芽孢，是對不良環境有抵抗力的休眠體。
細菌細胞的增殖及其調控：DnaA蛋白是復制起點(OriC)的結合蛋白，大約10個DnaA蛋白攜帶ATP結合於OriC, ATP 水解促使此處富含AT鹼基對的區域解鏈，開啟DNA復制。
古細菌又稱古核生物，常發現於極端特殊環境。
一，生物膜系統
二，遺傳信息傳遞與表達調控
核小體盤繞與折疊成緊密程度不同的常染色質與異染色質，細胞分裂階段又進一步包裝成染色體。核仁主要是轉錄rRNA與核糖體亞單位裝配的場所。
三，細胞骨架系統
細胞骨架系統是由一系列特異的結構蛋白裝配而成的網架系統，對細胞形態與內部結構的合理排布起支架作用。細胞骨架可分為胞質骨架與核骨架。胞質骨架主要由微絲，微管與中等纖維等構成。
核骨架包括核纖層( nuclear lamina)與核基質( nuclear matrix)。核纖層的成分是核纖層蛋白，核基質的成分比較復雜。它們與基因表達，染色質構建與排布有關。
細胞的大小及其影響因素：
細胞的尺寸取決於核糖體的活性，因為蛋白質的量由核糖體來決定。
從果蠅到哺乳動物的各種生物，都有一套幾乎完全相同的信號網路來調控細胞的大小。哺乳動物中這一網路的中心叫mTOR ( mammalian target of rapamycin)的蛋白激酶，因其能被雷帕黴素( rapamycin)抑制而得名，果蠅等生物中也存在同源蛋白質TOR。在小鼠或果蠅中，該蛋白質的失活會導致細胞體積變小。
細胞外部氨基酸，葡萄糖等營養物質，以及胰島素等生長因子—活化—mTOR(或TOR)
活化的mTOR有兩個功能：活化核糖體蛋白S6( rpS6)的激酶( S6K)，導致rpS6磷酸化，從而可能加強核糖體的翻譯效率，因而使細胞增大。活化的mTOR將翻譯抑制因子 4E-BP 磷酸化，解除其對翻譯起始因子4E的抑制。增強蛋白質的翻譯，促使蛋白質積累。
細胞大小的決定是復雜的，還受到其他多種因素的影響。如DNA含量越大，核糖體越多，因而翻譯的蛋白質越多，細胞就越大。
原核細胞與真核細胞的比較：
植物細胞與動物細胞的比較：
植物細胞特有結構：細胞壁，液泡，葉綠體。
非細胞生物——病毒：
病毒很小
遺傳載體多樣性
徹底的寄生性
病毒以復制和裝配的方式進行增殖
病毒在細胞內繁殖：
病毒識別和入侵細胞，病毒表面蛋白質與細胞表面特異受體相互作用，病毒與細胞發生特異性的吸附。動物病毒進入細胞的方式有兩種：一是細胞以主動胞飲的方式使病毒進入，二是某些有囊膜的病毒，通過其囊膜與細胞質膜融合呃呃呃方式進入細胞，如HIV，或通過胞飲進入細胞，然後與胞飲囊泡的膜融合進入細胞質中。噬菌體侵染細菌時僅將其核酸注入細胞。植物病毒難以穿越堅韌的細胞壁，常常借住於昆蟲進食過程侵染植物細胞。
細胞生物學研究方法
研究特異DNA，RNA片段或蛋白質所常用的Southern雜交，Northern雜交和蛋白免疫印跡等。
光學顯微鏡：
普通復式光學顯微鏡，相差顯微鏡和微分干涉顯微鏡，熒光顯微鏡，激光掃描共焦顯微鏡
電子顯微鏡：
電鏡制樣技術：超薄切片技術，負染色技術，冷凍蝕刻技術，電鏡三維重構與低溫電鏡技術。
掃描隧道顯微鏡
細胞及其組分的分析方法：
超離心技術分離細胞組分：密度剃度離心是將要分離的細胞組分小心地鋪放在含有密度逐漸增加的，高溶解性的惰性物質(如蔗糖)形成的密度梯度溶液表面，通過重力或離心力的作用使樣品中不同組分以不同的沉降率沉降。各組分的沉降率與它們的大小形狀有關，通常以沉降系數表示。
速度沉降主要用於分離密度相近而大小不一的細胞組分。
等密度沉降用於分離不同密度的細胞組分。
細胞成分的細胞化學顯示方法： 為了測定蛋白質，核酸，多糖和脂質等細胞組分通常利用一些顯色劑與所檢測物質中一些特殊集團特異性結合的特徵。
福爾根反應可以特異顯示呈紫紅色的DNA的分布。其原理是：酸水解可以去除RNA，僅保留DNA，並去除DNA上嘌呤脫氧核糖核苷鍵的嘌呤。使脫氧核糖的醛基暴露。所暴露的自由醛基與希夫試劑反應呈紫紅色。
PAS反應則利用過碘酸氧化作用生成醛基，醛基與鹼性品紅反應產生紫紅色化合物，用於確定多糖的存在。
四氧化鋨與不飽和脂肪酸反應呈黑色，用以證明脂滴的存在。蘇丹Ⅲ(深紅色)染色則通過擴散進入脂滴中，使脂滴著色。
蛋白質檢測方法：米倫反應，氮汞試劑與組織中的蛋白質側鏈上的酪氨酸殘基反應，形成紅色沉澱。重氮反應中，氫氧化重氮與酪氨酸，色氨酸和組氨酸起反應形成有色復合物。蛋白質中的-SH基可用形成硫醇鹽共價鍵的試劑進行檢測。
由於大多數固定劑對酶都有失活或鈍化作用，所以，在進行細胞中某種酶的定性研究時，樣品制備常採用冰凍切片，或以冷丙酮，甲醛進行短時間固定，以盡量保持酶的活性。
特異蛋白抗原的定位與定性：
免疫熒光與免疫電鏡是最常見的研究細胞內蛋白質分子定位的重要技術。對蛋白質組分進行體外分析定性通常採用免疫印跡，放射免疫沉澱和蛋白質晶元，質譜分析等技術。
1，免疫熒光技術就是將免疫學方法(抗原-抗體特異結合)與熒游標記技術相結合用於研究特異蛋白抗原在細胞內分布的方法。包括直接和間接免疫熒光技術兩種。
2，免疫電鏡技術：
免疫電鏡技術可分為免疫鐵蛋白技術，免疫酶標技術與免疫膠體金技術，其主要區別是與抗體結合的標志物不同。
細胞內特異核酸的定位與定性：
細胞內特異核酸( DNA或RNA)的定性與定位的研究，通常採用原位雜交技術。用標記的核酸探針通過分子雜交確定特異核苷酸序列在染色體上或在細胞中位置的方法稱為原位雜交。
定量細胞化學分析與細胞分選技術：
流式細胞術可定量地測定某一細胞中的DNA，RNA或某一特異的標記蛋白的含量，以及細胞群體中上述成分含量不同的細胞的數量，它還可將某一特異染色的細胞從數以萬計的細胞群體中分離出來，以及將DNA含量不同的中期染色體分離出來，甚至可用於細胞的分選。
細胞培養與細胞工程：
動物細胞培養，原代培養細胞一般傳至10代左右就傳不下去了，細胞生長出現停滯，大部分細胞衰老死亡。極少數細胞度過危機，又可傳代40~50代次，傳至50代以後又出現危機。
植物細胞培養：單倍體細胞培養，用花葯在人工培養基上進行培養。可以從小孢子(雄性生殖細胞)直接發育成胚狀體，然後長成單倍體植株。或者通過愈傷組織誘導分化。
原生質體培養，一般用植物的體細胞，先用纖維素酶處理去掉細胞壁，去壁的細胞稱為原生質體。原生質體可以在無菌培養基中生長分裂。
細胞融合與單克隆抗體技術：
兩個或多個細胞融合為一個雙核或者多核細胞的現象稱為細胞融合。介導動物細胞融合常用的促融劑有滅活的病毒或化學物質(如聚乙二醇，PEG);植物細胞融合時，要先用纖維素去掉細胞壁，然後才便於原生質體融合。20世紀80年代又擋發明了電融合技術(electronfusion method)。將懸浮細胞在低壓交流電場中聚集成串珠狀細胞群，或對相互接觸的單層培養細胞，再施加高壓電脈沖處理使其融合。
基因型相同的細胞融合稱為同核體，基因型不同的融合後稱為異核體。
B淋巴細胞雜交瘤技術用於制備單克隆抗體(monoclonal antibody)
制備過程：將小鼠骨髓瘤細胞與經綿陽紅細胞免疫過的小鼠脾細胞( B淋巴細胞)在聚乙二醇或滅活的病毒介導下發生融合。由於骨髓瘤細胞缺乏TK或HGPRT,在含氨基蝶呤的培養液內不能成活。只有融合細胞才能在HAT(次黃嘌呤，氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷)的培養液內通過旁路合成核酸而得以生存。通過HAT選擇培養和細胞克隆，可以獲得大量分泌單克隆抗體的雜交瘤細胞株。
為了探明核質相互作用的機制，科學家們創建了細胞拆合技術。所謂細胞拆合技術就是把細胞核與細胞質分離開來，然後把不同來源的胞質體(cytoplast)和核體( karyoplast)相互組合，形成核質雜交細胞。
細胞拆合可以分為物理法和化學法兩種類型。物理法就是用機械方法或短波光把細胞核去掉或使之失活，然後用微吸管吸取其他細胞的核，注入去核的細胞質中，組成新的雜交細胞。這種核移植必須用顯微操縱儀進行操作。化學法是用細胞鬆弛B (cytochalasin B)處理細胞，細胞出現排核現象，再結合離心技術，將細胞拆分為核體和胞質體兩部分。顯微操作技術是在顯微鏡下，用顯微操作裝置對細胞進行解剖和向核內注入基因。
熒光漂白恢復技術(fluorescence photobleaching recovery, FPR)技術是使用親脂性或親水性的熒光分子，如熒光素，綠色熒光蛋白等與蛋白或脂質藕聯，用於檢測所標記分子在活體細胞表面或細胞內部的運動及其遷移速率。FPR技術的原理是：利用高能激光束照射細胞的某一特定區域，使該區域內標記的熒光分子發生不可逆的淬滅，這一區域稱光漂白( photobleaching)區。隨後，由於細胞中脂質分子或蛋白質分子的運動，周圍非漂白區的熒光強度逐漸恢復到原有水平。這一過程稱為熒光恢復。熒光恢復的速度在很大程度上反映熒游標記蛋白或脂質在細胞中運動速率。
單分子技術與細胞生命活動的研究：
與生命科學相關的單分子技術是在細胞內實時觀測單一生物分子運動規律的技術。
酵母雙雜交技術：
酵母雙雜交技術( yeast two-hybrid system)是一種利用單細胞真核生物酵母在體內分析蛋白質-蛋白質相互作用的系統。細胞基因轉錄起始需要轉錄激活因子的參與，轉錄激活因子一般由兩個或兩個以上相互獨立的結構域構成，即DNA結合域( DNA binding domain, DB)和轉錄激活域( activation domain, AD)。前者可以識別DNA上特異轉錄調控序列並與之結合；後者可與其他成分作用形成轉錄復合體，從而啟動它所調節基因的轉錄。如果要證明蛋白A是否與蛋白B在細胞內相互作用，則可分別制備DB與蛋白A的融合蛋白(又稱"誘餌"，t)，以及AD與蛋白B的融合蛋白(又稱獵物，prey)。如果蛋白A與蛋白B在細胞內相互結合，則可形成與轉錄激活因子類似的具有DB和AD結構域的復合物，從而啟動報告基因的表達。反之，則報告基因不表達。
熒光共振能量轉移技術:
熒光共振能量轉移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)技術是用來檢測活細胞內兩種蛋白質分子是否直接相互作用的重要手段。其基本原理是：在一定波長的激發光照射下，只有攜帶發光集團A的供體分子可被激發出波長為A的熒光，而同一激發光不能激發攜帶發光集團B的受體分子發出波長為B的熒光。然而，當供體所發出的熒光光譜A與受體上的發光集團的吸收光譜相互重疊，並且兩個發光集團之間距離小到一定程度時，就會發生不同程度的能量轉移，即受體分子的發光集團吸收了供體所發出的熒光，結果受體分子放出了波長為B的熒光，這種現象稱為FRET現象。如下圖：
如果兩個蛋白質分子的距離在10nm之內，就可能發生FRET現象，由此認為這兩個蛋白質存在著直接的相互作用。
放射自顯影技術：
利用放射性同位素的電離射線對乳膠(含AgBr或AgCl)的感光作用，對細胞內生物大分子進行定性，定位與半定量研究的一種細胞化學技術。對細胞或生物體內生物大分子進行動態研究和追蹤(pulse-chase)是這一技術獨具的特徵。放射自顯影技術包括兩個主要步驟：即同位素標記的生物大分子前體的摻入和細胞內同位素所在位置的顯示。
生物信息學( bioinformatics)
細胞生物學常用模式生物：大腸桿菌，酵母，線蟲，果蠅，斑馬魚，小鼠，擬南芥
突變體制備：DNA和RNA兩個水平制備，從RNA水平主要是RNA干擾技術。RNAi技術是指利用一段特異的雙鏈RNA或單鏈反義RNA通過注射，轉染或轉基因的方法導入到細胞或模式生物體中，這樣的RNA可以啟動一套信號通路來最終降解與這段RNA對應的，通常是包含這段序列的mRNA，使該mRNA無法翻譯成相關的蛋白質。
基因敲除(knock out)是在DNA水平制備突變體的一種方法。通常DNA水平突變體的制備方法有三種(以果蠅為例)：化學誘變法(給果蠅餵食化學誘變劑，造成隨機的點突變或者DNA片段丟失)，P因子介導的突變(利用轉座子的轉座特性及轉座子的移動過程中可以帶走部分基因組DNA序列的特性)和基於同源重組的定點突變。
蛋白質組學技術：
1，雙向凝膠電泳
雙相凝膠電泳的第一相是等電聚焦( IEF)電泳，採用pH梯度，根據蛋白質等電點不同進行分離。第二相是SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳( SDS-PAGE)，根據蛋白質相對分子質量大小進行分離。
2，色譜技術
3，質譜
4，蛋白質晶元
5，生物信息學
細胞質膜(plasma membrane)曾稱細胞膜( cell membrane)。真核細胞，細胞內的膜系統與細胞質膜統稱為生物膜
流動鑲嵌模型主要強調：1，膜的流動性 2，膜蛋白分布的不對稱性，有的分布於膜表面 ，有的嵌入或橫跨脂雙分子層。
近些年提出的脂筏模型 ( lipid raft model)是對膜流動性的新的理解。該模型認為甘油磷脂為主體的生物膜上，膽固醇，鞘磷脂等富集區域形成相對有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的"脂筏"一樣載著執行某些特定生物學功能的各種膜蛋白。脂筏最初可能是在高爾基體上形成，最終轉移到細胞質膜上。有些脂筏可以在不同程度上與膜下細胞骨架蛋白交聯。據推測，一個直徑100nm的脂筏可載有600個蛋白質分子
目前對生物膜結構的認識可歸納如下：
1，具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發形成封閉的膜系統的性質，磷脂分子以疏水性尾部相對，極性頭部朝水相形成脂雙分子層，每層磷脂分子稱為一層小葉( leaflet)。
2，蛋白質分子以不同的方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面，蛋白質的類型，蛋白質分布的不對稱性及其與脂分子的協同作用賦予生物膜各自的特性與功能。
3，生物膜可看成是蛋白質在雙層脂分子中的二維溶液。然而膜蛋白與膜脂之間，膜蛋白與膜蛋白之間及其與膜兩側其他生物大分子的復雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。同時也形成了賴以完成多種膜功能的脂筏，纖毛和微絨毛等結構。
4，在細胞生長和分裂等整個生命活動中，生物膜在三維空間上可出現彎曲，折疊，延伸等改變，處於不斷地動態變化中。從而保證了諸如細胞運動，細胞增殖等代謝活動的進行。
膜脂：主要包括甘油磷脂(glycerophosphatide),鞘脂(sphingolipid)和固醇( sterol)三種基本類型。生物膜上還有少量的糖脂( glycolipid),鑒於絕大多數的糖脂都屬於鞘氨醇的衍生物，因此，目前人們多將糖脂歸於鞘脂質。
1，甘油磷脂
甘油磷脂構成了脂膜的基本成分，占整個脂膜的50%以上。甘油磷脂為3-磷酸甘油的衍生物，包括磷脂醯膽鹼(卵磷脂，phosphatidylserine , PS),磷脂醯乙醇胺(phosphatidylethanolamine, PE)和磷脂醯肌醇( phosphatidylinositol, PI)等，主要在內質網上合成。組成生物膜的甘油磷脂分子主要特徵是：1，具有一個與磷酸基團相結合的極性頭和兩個非極性的尾(脂肪酸鏈)，但存在於線粒體內膜和某些細菌脂膜上的心磷脂除外，它具有4個非極性的尾部。2，脂肪酸碳鏈為偶數，多數碳鏈由16或18個碳原子組成。3，除飽和脂肪酸外，常常還含有1~2個雙鍵的不飽和脂肪酸。
2，鞘脂
3，固醇
膽固醇及其類似物統稱為固醇，它是一類含有4個閉環的碳氫化合物，其親水的頭部為一個羥基，是一種分子剛性很強的兩性化合物。
膜蛋白：
根據膜蛋白分離的難易程度及其與脂分子的結合方式，膜蛋白可分為3種基本類型：外在膜蛋白(extrinsic membrane protein)或稱外周膜蛋白(peripheral membrane protein)，內在膜蛋白或稱整合膜蛋白(intergral membrane protein)，脂錨定膜蛋白( lipid anchored protein)。
外在膜蛋白為水溶性蛋白質，靠離子鍵或其他較弱的鍵與膜表面的膜蛋白分子或膜脂分子結合，因此只要改變溶液的離子強度甚至提高溫度就可以從膜上分離下來，但膜結構並不被破壞。磷脂酶就是其中一例。它也是蛇毒的活性成分。
脂錨定膜蛋白是通過與之共價相連的脂分子(脂肪酸或糖脂)插入膜的脂雙分子中，而錨定在細胞質膜上，其水溶性的蛋白質部分位於脂雙層外。
內在膜蛋白與膜結合比較緊密，只有用去垢劑處理使膜崩解後才可分離出來。內在膜蛋白占整個膜蛋白的70%~80%，據估計人類基因中，1/4~1/3基因編碼的蛋白質為內在膜蛋白。
內在膜蛋白與膜脂結合的方式：
目前所了解的內在膜蛋白均為跨膜蛋白，跨膜蛋白在結構上可分為：胞質外結構域，跨膜結構域和胞質內結構域等3個組成部分。它與膜結合的主要方式有：
1，膜蛋白的跨膜結構域與脂雙層分子的疏水核心相互作用，這是內在膜蛋白與膜脂結合的最主要和最基本的結合方式。
2，跨膜結構域兩端攜帶正電荷的氨基酸殘基，如精氨酸，賴氨酸等與磷脂分子帶負電的極性頭部形成離子鍵，或帶負電的氨基酸殘基通過Ca2+，Mg2+等陽離子與帶負電的磷脂極性頭部相互作用。
3，某些膜蛋白通過自身在胞質一側的半胱氨酸殘基共價結合到脂肪酸分子上，後者插入脂雙層中進一步加強膜蛋白與脂雙層的結合力。
去垢劑( detergent)是一端親水，一段疏水的兩性小分子，是分離與研究膜蛋白的常用試劑。去垢劑可以插入膜脂，與膜脂或膜蛋白的跨膜結構域等疏水部位結合，形成可溶性的顆粒。去垢劑分為離子型去垢劑和非離子型去垢劑兩種類型。常用的離子型去垢劑如十二烷基硫酸鈉( SDS)具有帶電荷的基團，其分子式如下：
SDS可使細胞膜崩解，與膜蛋白疏水部分結合並使其與膜分離，高濃度的SDS還可以破壞蛋白質中的離子鍵和氫鍵等非共價鍵，甚至改變蛋白質親水部分的構象。這一特性常用於蛋白質成分分析的SDS凝膠電泳。由於SDS對蛋白質的作用較為劇烈，可引起蛋白質變性，因此在純化膜蛋白時，特別是為獲得有生物活性膜蛋白時，常常採用不帶電荷的非離子去垢劑。
常用的非離子去垢劑Triton X-100分子式如下：
非離子去垢劑也可使細胞膜崩解，但對蛋白質的作用比較溫和，它不僅用於膜蛋白的分離純化，也用於除去細胞的膜系統，以便對細胞骨架蛋白和其他蛋白質進行研究。
膜脂的流動性主要指脂分子的側向運動，它在很大程度上是由脂分子本身的性質決定的，一般來說，脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高，膜脂的流動性越大(猜想植物油和動物油，手動滑稽)
膜蛋白的流動性
膜脂和膜蛋白運動速率的檢測
熒光漂白恢復技術( FPR)是研究膜蛋白或膜脂流動性的基本實驗技術之一。
膜脂和膜蛋白在生物膜上呈不對稱分布，糖蛋白和糖脂的糖基部分均位於細胞質膜的外側。
為了便於研究個了解細胞質膜以及其他生物膜的不對稱性，人們將細胞質的各個膜面命名如下：與細胞外環境接觸的膜面稱質膜的細胞外表面(extrocytoplasmic surface, ES)，這一層脂分子和膜蛋白稱細胞膜的外小葉( out leaf),與細胞質基質接觸的膜面稱質膜的原生質表面(protoplasmic surface, PS)。
膜蛋白的不對稱性
細胞質膜相關的膜骨架
細胞質膜特別是膜蛋白常常與膜下結構(主要是細胞骨架系統)相互聯系，協同作用，並形成細胞表面的某些特化結構以完成特定的功能。這些特化結構包括膜骨架( membrane associated cytoskeleton)，鞭毛和纖毛，微絨毛及細胞的變形足等，分別與細胞形態的維持，細胞運動，細胞的物質交換和信息傳遞等功能有關。
膜骨架：膜骨架是指細胞質膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網架結構，它從力學上參與維持細胞質膜的形狀並協助質膜完成多種生理功能。
紅細胞質膜蛋白及膜骨架
SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳分析血影的蛋白質成分顯示：紅細胞膜蛋白主要包括血影蛋白或稱血膜肽(spectrin),錨蛋白( ankyrin),帶3蛋白，帶4.1蛋白，帶4.2蛋白和肌動蛋白( actin)，此外還有一些血型糖蛋白(glycoprotein)。
膜骨架蛋白主要成分包括血影蛋白，肌動蛋白，錨蛋白和帶4.1蛋白等。
細胞質膜的基本功能
1，為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境
2，選擇性的物質運輸
3，提供細胞識別位點，並完成細胞內外信息跨膜傳導
4，為多種酶提供結合位點，使酶促反應高效而有序地進行
5，介導細胞與細胞，細胞與胞外基質之間的連接
6，質膜參與形成具有不同功能的細胞表面特化結構
7，膜蛋白的異常與某些遺傳病，惡性腫瘤，自身免疫病甚至神經退行性疾病相關，很多膜蛋白可作為疾病治療的葯物靶標。
E. 細胞生物學復習資料
復習資料很多，下面的只是一部分
第一章 緒論
細胞生物學從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細胞結構、功能及生活史。
細胞生物學由細胞學Cytology發展而來，Cytology是指對細胞形態（特別是染色體形態）的觀察。
在我國的基礎學科發展規劃中，細胞生物學與分子生物學，神經生物學和生態學並列為生命科學的四大基礎學科。
第一章 緒論
本章內容提要:
第一節 細胞生物學研究的內容與現狀
一、 細胞生物學是現代生命科學的重要基礎學科
二、細胞生物學的主要研究內容
三、當前細胞生物學研究的總趨勢與重點領域
第二節 細胞學與細胞生物學發展簡史
附錄 細胞生物學參考書:
第一節 細胞生物學研究的內容與現狀
一、 細胞生物學是現代生命科學的重要基礎學科
生命體是多層次、非線性、多側面的復雜結構體系，而細胞是生命體的結構與生命活動的基本單位，有了細胞才有完整的生命活動。
細胞生物學 是研究細胞基本生命活動規律的科學，它是在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細胞結構與功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細 胞信號傳遞、真核細胞基因表達與調控、細胞起源與進化等為主要內容。核心問題是將遺傳與發育在細胞水平上結合起來。
二、細胞生物學的主要研究內容
1、細胞核、染色體以及基因表達的研究
2、生物膜與細胞器的研究
3、細胞骨架體系的研究
4、細胞增殖及其調控
5、細胞分化及其調控
6、細胞的衰老與凋亡
7、細胞的起源與進化
8、細胞工程
三、當前細胞生物學研究的總趨勢與重點領域
1、細胞生物學研究的總趨勢
細胞生物學與分子生物學(包括分子遺傳學與生物化學) 相互滲透與交融是總的發展趨勢；
當前細胞生物學研究中的三大基本問題:
（1）、細胞內基因組是如何在時間和空間上有序表達的？
（2）、基因表達產物----主要是結構蛋白、核酸、脂質、多糖及其復合物，他們如何逐級裝備成能行使生命活動的基本結構體系及各種細胞器？
（3）、基因表達產物----主要是大量活性因子與信號分子，他們是如何調節細胞最重要的生命活動過程的？
2 、當前細胞基本生命活動研究中的重要領域:
（1）、染色體DNA與蛋白質相互作用關系-----主要是非組蛋白對基因組的作用；
（2）、細胞增值、分化、凋亡的相互關系及其調控；
（3）、細胞信號轉導的研究；
（4）、細胞結構體系的裝配。
3、細胞重大生命活動的相互關系
第二節 細胞學與細胞生物學發展簡史
一、生物科學發展的三個階段:
1.形態描述生物學時期，19世紀以前；
2.實驗生物學時期，20世紀前半世紀；
3.分子生物學時期，20世紀50-60年代至今。
二、細胞生物學發展簡史
1. 細胞的發現
2. 細胞學說的建立其意義
細胞學說內容:1） 認為細胞是有機體，一切動植物都是由細胞發育而來,並由細胞和細胞產物所構成；
2） 每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有它「自己的」生命,又對與其它細胞共同組成的整體的生命有所助益；3） 新的細胞可以通過老的細胞繁殖產生。
3. 細胞學的經典時期
1）原生質理論的提出2）細胞分裂的研究3）重要細胞器的發現
4. 實驗細胞學與細胞學的分支及其發展
1）細胞遺傳學的發展
2）細胞生理學的研究
3）細胞化學
5. 細胞生物學學科的形成與發展
三、細胞學說
Jean-Baptiste de Lamark （1744~1829)，獲得性遺傳理論的創始人，法國退伍陸軍中尉，50歲成為巴黎動物學教授，1809年他認為只有具有細胞的機體，才有生命。Charles Brisseau Milbel（1776~1854)，法國植物學家，1802年認為植物的每一部分都有細胞存在， Henri Dutrochet （1776~1847），法國生理學家，1824年進一步描述了細胞的原理，
Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德國植物學教授，1838年發表「植物發生論」(Beitr?ge zur Phytogenesis)，認為無論怎樣復雜的植物都有形形色色的細胞構成。
Theodor Schwann（1810~1882)，德國解剖學教授，一開始就研究Schleiden的細胞形成學說，並於1838年提出了「細胞學說」（Cell Theory)這個術語；1939年發表了「關於動植物結構和生長一致性的顯微研究」
Schwann提出:有機體是由細胞構成的；細胞是構成有機體的基本單位。
1855 德國人R. Virchow 提出「一切細胞來源於細胞」（omnis cellula e cellula）的著名論斷；進一步完善了細胞學說。
把細胞作為生命的一般單位，以及作為動植物界生命現象的共同基礎的這種概念立即受到了普遍的接受。
恩格斯將細胞學說譽為19世紀的三大發現之一
第二章 細胞基本知識概要
本章內容提要:
第一節 細胞的基本概念
第二節 非細胞形態的生命體-------病毒及其與細胞的關系
第三節 原核細胞與古核細胞
第四節 真核細胞基本知識概要
第一節 細胞的基本概念
一、細胞是生命活動的基本單位
1、一切有機體都由細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位；
2、細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的基本單位
3、細胞是有機體生長與發育的基礎
4、細胞是遺傳的基本單位，細胞具有遺傳的全能性
5、沒有細胞就沒有完整的生命
二、細胞的基本共性
1.所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質構成的生物膜，即細胞膜。
2.所有的細胞都含有兩種核酸:即DNA與RNA作為遺傳信息復制與轉錄的載體。
3.作為蛋白質合成的機器—核糖體，毫無例外地存在於一切細胞內。
4.所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。
第二節 非細胞形態的生命體 —病毒及其與細胞的關系
一、病毒與細胞在起源與進化中的關系
病毒是非細胞形態的生命體，它的主要生命活動必須要在細胞內實現。病毒與細胞在起源上的關系，目前存在3種主要觀點:
1.生物大分子→病毒→細胞 病毒
2.生物大分子 細胞
3.生物大分子→細胞→病毒
現在來說，第二種觀點和第三種觀點比較容易接受，而且第三種觀點越來越有說服力。
認為病毒是細胞演化的產物的觀點主要依據如下:
徹底的寄生性；
病毒核酸與哺乳動物細胞DNA某些片斷的相似性；
病毒可以看成是核酸與蛋白質形成的復合大分子。
第三節 原核細胞與古核細胞
一、Basic characteristics of Prokaryotic cell
1. 遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個環狀DNA或RNA構成；
2. 細胞內沒有分化為以膜為基礎的具有專門結構與功能的細胞器和細胞核膜。
二、原核細胞的主要代表
1、支原體
為什麼說支原體是一個細胞
（1）能在培養基上生長，具有典型的細胞膜；
（2）具有環狀的雙螺旋DNA作為遺傳信息量的載體；
（3）mRNA與核糖體結合形成多聚核糖體，指導蛋白質的合成；
（4）以一分為二的方式分裂繁殖。
支原體是最小、最簡單的細胞。
2、細菌
1）、細菌的三種形態:球狀、桿狀和螺旋狀
2)、細菌細胞的核區與基因組:細菌的核區實際主要由一個環狀的DNA分子組成；現在也可以把細菌的環狀DNA理解為細菌基因組。
3）、細菌細胞的表面結構:
A. 細胞膜:主要功能是選擇性的交換物質----吸收營養物質，排出代謝廢物，並且有分泌與運輸蛋白的作用。
B. 細胞壁: 所有細菌的細胞壁的共同成分是肽聚糖，由乙醯氨基葡萄糖、乙醯胞壁酸與四五個氨基酸短肽聚合而成的多層網狀大分子結構。
C. 細胞壁特化結構:a. 中膜體-----細胞膜內陷而形成的；b. 莢膜-----是一層鬆散的粘液物質，有一定程度的保護作用；c. 鞭毛-----細菌的運動器官，與真核生物的鞭毛不同，它是由一種稱為鞭毛蛋白的彈性蛋白所構成。
4）、細菌細胞的核糖體——部分附著在細胞膜內側，大部分游離於細胞質中，與蛋白質的合成密切相關。
5）、細菌細胞核外DNA------質粒，是裸露環狀DNA，在遺傳工程研究中很重要。
6）、細菌細胞的內生孢子，即芽孢，是細菌對不良環境或營養耗盡時的反應。
3. 藍藻細胞:是最簡單的自養植物類型之一。
基本特徵:1）中心質------相當於細菌的核區，是遺傳物質DNA所在部位。
2）光合片層-----位於細胞質部分，是同心環狀的膜片層結構，上邊附著有藻膽蛋白體（包括藻藍蛋白，一藻藍蛋白和藻紅蛋白），能夠把光能傳遞給葉綠素a，進行原始光和作用。
3）細胞質內含物
4）細胞表面結構
5）細胞分裂
四、原核細胞與真核細胞的比較
1、原核細胞與真核細胞最根本的區別 :
（1）、細胞膜系統的分化和演變。 細胞內部結構和職能的分工是真核細胞區別於原核細胞的重要標志。
（2）、遺傳信息量與遺傳裝置的擴增與復雜化。 遺傳信息重復序列與染色體多倍性的出現是真核細胞區別於原核細胞的另一重要標志。
（3）、真核細胞內，遺傳信息的轉錄與翻譯有嚴格的階段性和區域性，而在原核細胞內則是轉錄與翻譯可以同時發生
五、原核細胞與真核細胞基本特徵的比較（p36)
六、原核細胞與真核細胞的遺傳結構裝置和基因表達的比較(p37)
七、古細菌
古細菌（archaebacteria）與真核細胞曾在進化上有過共同歷程
主要證據
（1）細胞壁的成分與真核細胞一樣，而非由含壁酸的肽聚糖構成，因此抑制壁酸合成的鏈黴素， 抑制肽聚糖前體合成的環絲氨酸，抑制肽聚糖合成的青黴素與萬古黴素等對真細菌類有強的抑制生長作用，而對古細菌與真核細胞卻無作用。
（2）DNA與基因結構:古細菌DNA中有重復序列的存在。此外，多數古核細胞的基因組中存在內含子。
（3）有類核小體結構:古細菌具有組蛋白，而且能與DNA構建成類似核小體結構。
（4）有類似真核細胞的核糖體:多數古細菌類的核糖體較真細菌有增大趨勢，含有60種以上蛋白，介於真核細胞（70～84）與真細菌（55）之間。抗生素同樣不能抑制古核細胞類的核糖體的蛋白質合成。
（5）5S rRNA:根據對5S rRNA的分子進化分析，認為古細菌與真核生物同屬一類，而真細菌卻與之差距甚遠。5S rRNA二級結構的研究也說明很多古細菌與真核生物相似。
第四節 真核細胞基本知識概要
一、真核細胞的基本結構體系
1.生物膜系統:以脂質及蛋白質成分為基礎的生物膜結構系統；
2.遺傳信息表達結構系統:以核酸（DNA或RNA）與蛋白質為主要成分的遺傳信息表達系統
3.細胞骨架系統:由特異蛋白分子裝配構成的細胞骨架系統。
二、細胞的大小及其分析
各類細胞直徑的比較
三、植物細胞與動物細胞的比較
植物細胞特有的結構: 1. 細胞壁 2. 液泡 3. 葉綠體
第三章 細胞生物學研究方法
本章內容提要：
第一節 細胞形態結構的觀察方法
第二節 細胞組分的分析方法
第三節 細胞培養、細胞工程與顯微操作技術
第一節 細胞形態結構的觀察方法
一、光學顯微鏡技術
（一）普通光學顯微鏡
? 1. 構成：
? ①照明系統
? ②光學放大系統
? ③機械裝置
? 2. 原理：經物鏡形成倒立實像，經目鏡進一步放大成像。
? 3. 解析度：指分辨物體最小間隔的能力。
（二）熒光顯微鏡 Fluorescence microscope
特點：光源為紫外線，波長較短，分辨力高於普通顯微鏡；
有兩個特殊的濾光片；
照明方式通常為落射式。
用於觀察能激發出熒光的結構。用途：免疫熒光觀察、基因定位、疾病診斷。
（三）激光共聚焦掃描顯微境
Laser confocal scanning microscope, LCSM
用激光作光源，逐點、逐行、逐面快速掃描。
能顯示細胞樣品的立體結構。
分辨力是普通光學顯微鏡的3倍。
用途類似熒光顯微鏡，但能掃描不同層次，形成立體圖像。
（四）相差顯微鏡
? 把透過標本的可見光的光程差變成振幅差，從而提高了各種結構間的對比度，使各種結構變得清晰可見。在構造上，相差顯微鏡有不同於普通光學顯微鏡兩個特殊之處。
? 環形光闌（annular diaphragm）：位於光源與聚光器之間。
? 相位板（annular phaseplate）：物鏡中加了塗有氟化鎂的相位板，可將直射光或衍射光的相位推遲1/4λ。
原理
用途：觀察未經染色的玻片標本
（五）微分干涉差顯微鏡 Differential interference contrast microscope （DIC）
? 1952年，Nomarski發明，利用兩組平面偏振光的干涉，加強影像的明暗效果，能顯示結構的三維立體投影。標本可略厚一點，折射率差別更大，故影像的立體感更強。
二、電子顯微鏡
1、電子顯微鏡的基本知識
電鏡與光鏡的比較
顯微鏡 分辨本領 光源 透鏡 真空 成像原理
LM 200nm 可見光（400-700） 玻璃透鏡 不要求真空 利用樣品對光的吸收形成明暗反差和顏色變化
100nm 紫外光（約200nm) 玻璃透鏡 不要求真空
TEM 0.1nm 電子束（0.01-0.9） 電磁透鏡 要求真空 利用樣品對電子的散射和透射形成明暗反差
2、 原理
? 以電子束作光源，電磁場作透鏡。電子束的波長短，並且波長與加速電壓(通常50~120KV)的平方根成反比。
? 由電子照明系統、電磁透鏡成像系統、真空系統、記錄系統、電源系統等5部分構成。
? 分辨力0.2nm，放大倍數可達百萬倍。
? 用於觀察超微結構（ultrastructure），即小於0.2μm、光學顯微鏡下無法看清的結構，又稱亞顯微結構（submicroscopic structures）。
3、主要電鏡制樣技術
? 1）超薄切片
? 電子束穿透力很弱，用於電鏡觀察的標本須製成厚度僅50nm的超薄切片，用超薄切片機（ultramicrotome）製作。
? 通常以鋨酸和戊二醛固定樣品，丙酮逐級脫水，環氧樹脂包埋，以熱膨脹或螺旋推進的方式切片，重金屬（鈾、鉛）鹽染色。
? 2）負染技術
用重金屬鹽(如磷鎢酸)對鋪展在載網上的樣品染色；吸去染料，乾燥後，樣品凹陷處鋪了一層重金屬鹽，而凸的出地方沒有染料沉積，從而出現負染效果，分辨力可達1.5nm左右。
3）冰凍蝕刻 freeze-etching
? 亦稱冰凍斷裂。標本置於乾冰或液氮中冰凍。然後斷開，升溫後，冰升華，暴露出了斷面結構。向斷裂面上噴塗一層蒸汽碳和鉑。然後將組織溶掉，把碳和鉑的膜剝下來，此膜即為復膜（replica）。
三、掃描隧道顯微鏡
scanning tunneling microscope，STM
? 原理：根據隧道效應而設計，當原子尺度的針尖在不到一個納米的高度上掃描樣品時，此處電子雲重疊，外加一電壓（2mV~2V），針尖與樣品之間形成隧道電流。電流強度與針尖和樣品間的距離有函數關系，將掃描過程中電流的變化轉換為圖像，即可顯示出原子水平的凹凸形態。
? 解析度：橫向為0.1~0.2nm，縱向可達0.001nm。
? 用途：三態（固態、液態和氣態）物質均可進行觀察。
第二節 細胞組分的分析方法
一、離心分離技術
用途：於分離細胞器與生物大分子及其復合物
轉速為10~25kr/min的離心機稱為高速離心機。
轉速>25kr/min，離心力>89Kg者稱為超速離心機。
目前超速離心機的最高轉速可達100000r/min，離心力超過500Kg。
（一）差速離心 Differential centrifugation
? 特點：
– 介質密度均一；
– 速度由低向高，逐級離心。
? 用途：分離大小相差懸殊的細胞和細胞器。
? 沉降順序：核——線粒體——溶酶體與過氧化物酶體——內質網與高基體——核蛋白體。
? 可將細胞器初步分離，常需進一步通過密度梯離心再行分離純化。
（二）密度梯度離心
? 用介質在離心管內形成一連續或不連續的密度梯度，將細胞混懸液或勻漿置於介質的頂部，通過離心力場的作用使細胞分層、分離。
? 類型：速度沉降（velocity sedimentation）、等密度沉降（isopycnic sedimentation）。
? 常用介質：氯化銫、蔗糖、多聚蔗糖。
? 分離活細胞的介質要求：
– 1）能產生密度梯度，且密度高時，粘度不高；
– 2）PH中性或易調為中性；
– 3）濃度大時滲透壓不大；
– 4）對細胞無毒。
二、 細胞內核酸、蛋白質、酶、糖與脂類等的顯示方法
?原理：利用一些顯色劑與所檢測物質中一些 特殊基團特異性結合的特徵，通過顯 色劑在細胞中的定位及顏色的深淺來判斷某種物質在細胞中的分布和含量。
Feulgen Staining
三、特異蛋白抗原的定位與定性
1、免疫熒光技術： 快速、靈敏、有特異性，但其解析度有限
2、蛋白電泳(SDS-PAGE)與免疫印跡反應(Western-Blot)
3、免疫電鏡技術：
?免疫鐵蛋白技術
?免疫酶標技術
應用：通過對分泌蛋白的定位，可以確定某種蛋白的分泌動態；胞內酶的研究；膜蛋白的定位與骨架蛋白的定位等
四、細胞內特異核酸的定位與定性
?光鏡水平的原位雜交技術（同位素標記或熒光素標記的探針）
?電鏡水平的原位雜交技術（生物素標記的探針與抗生物素抗體相連的膠體金標記結合）
?PCR技術
五、放射自顯影技術
1、原理及應用：
?利用同位素的放射自顯影，對細胞內生物大分子進行定性、定位與半定量研究；
?實現對細胞內生物大分子進行動態和追蹤研究。
2、步驟：
?前體物摻入細胞（標記：持續標記和脈沖標記）
———放射自顯影
六、定量細胞化學分析技術
1、顯微分光光度術（Microspectrophotometry）
?利用細胞內某些物質對特異光譜的吸收，測定這些物質（如核酸與蛋白質等）在細胞內的含量。
包括： 紫外光顯微分光光度測定法
可見光顯微分光光度測定法
? 流式細胞儀（Flow Cytometry）
?主要應用：
用於定量測定細胞中的DNA、RNA或某一特異蛋白的含量；
測定細胞群體中不同時相細胞的數量；
從細胞群體中分離某些特異染色的細胞；
分離DNA含量不同的中期染色體。
第三節 細胞培養、細胞工程與顯微操作技術
一、細胞的培養
1、動物細胞培養
（1） 類型：A 原代培養細胞（primary culture cell)---從機體取出後立即 培養的細胞。1-10代以內的細胞培養稱為原代培養細胞。
B 繼代培養細胞（sub-culture cell）---適宜在體外培養條件下持續傳代培養的細胞稱為傳代培養細胞
(2) 細胞株（cell strain） 正常二倍體，接觸抑制.10~50代
(3) 細胞系（cell line） 亞二倍體或非整倍體，接觸抑制喪失，容易傳代培養。50代以後。
2、植物細胞
（1）、 原生質體培養 （體細胞培養）
（2）、單倍體細胞培養（花葯培養）
3、非細胞體系（cell-free system）：
只來源於細胞，而不具有完整的細胞結構，但包含了進行正常生物學反應所需的物質組成體系。
二、細胞工程
1、細胞工程：
在細胞水平上有計劃的保存、改變和創造細胞遺傳物質，以產生新的物種和品系，或大規模培養組織細胞以獲得生物產品。
其所使用的技術主要是：細胞培養、細胞分化的定向誘導、細胞融合與顯微注射。
2、細胞融合（cell fusion）與細胞雜交（cell hybridization）技術
? 用人工方法把同種或不同種的兩個或兩個以上的細胞，通過介導物作用，融合成一個細胞的技術。亦稱細胞雜交（cell hybridization）
? 同核融合細胞
? 異核融合細胞
3、單克隆抗體（monoclone antibody）技術
單克隆抗體技術
? 正常淋巴細胞（如小鼠脾細胞）具有分泌抗體的能力，但不能長期培養，瘤細胞（如骨髓瘤）可以在體外長期培養，但不分泌抗體。於是英國人Kohler和Milstein 1975將兩種細胞雜交而創立了單克隆抗體技術，獲1984年諾貝爾獎。
第四章 細胞質膜與細胞表面
第一節 細胞質膜與細胞表面特化結構
第二節 細胞連接
第三節 細胞外被與細胞外基質
第一節 細胞質膜與細胞表面特化結構
? 細胞膜(cell membrane)又稱質膜（plasma membrane），是指圍繞在細胞最外層，由脂質和蛋白質組成的生物膜。細胞膜只是真核細胞生物膜的一部分，真核細胞的生物膜（biomembrane）包括細胞的內膜系統（細胞器膜和核膜）和細胞膜（cell membrane）。
一、細胞膜的結構模型
1、結構模型
1） 三明治質膜結構模型: E.Gorter和F．Grendel（1925）, 提出 「protein-lipid-protein」三夾板或三明治質膜結構模型，這一模型影響20年之久。
2） 單位膜模型(unit membrane model)：J.D.Robertson（1959年），提出單位膜模型，大膽的推斷所有的生物膜都是由蛋白質-脂類-蛋白質單位膜構成，在電鏡下觀察，細胞膜顯示出 暗---亮----暗三條帶，兩側的暗帶的厚度約2nm, 推測是蛋白質，中間的亮帶厚度約3.5nm，推測是脂雙層分子。整個膜的厚度約是7.5nm。
3） 流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)： S.J.Singer和G.Nicolson（1972），提出生物膜的流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)，這種模型認為細胞膜是由脂質雙分子層組成，蛋白質以不同的方式，鑲嵌，覆蓋或橫跨雙分子層。流動鑲嵌模型強調了，a 膜的流動性，b 膜蛋白分布的不對稱性。
4） 脂筏模型（lipid rafts model）： K.Simons et al(1997)，提出了脂筏模型（lipid rafts model）Functional rafts in Cell membranes. Nature 387:569-572。
2、生物膜結構
目前對生物膜結構的認識可以歸納如下:
1）磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結構成分,尚未發現膜結構中起組織作用的蛋白；
2）蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面, 膜蛋白是賦予生物膜功能的主要決定者；
3）生物膜可以看成是蛋白質在雙層脂分子的二維溶液。
二、生物膜的組成成分
（一）、膜脂成分：膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類型。
? 1、磷脂：1）膜脂的基本成分（50％以上）
? 2）分為二類: a 甘油磷脂（磷脂醯膽鹼、磷脂醯絲氨酸、磷脂醯乙醇胺和磷脂醯肌醇）
? b 鞘磷脂
? 3) 主要特徵：①具有一個極性頭和兩個非極性的尾(脂肪酸鏈) （心磷脂除外）；
? ②脂肪酸碳鏈為偶數,多數碳鏈由16,18或20個組成；
? ③既具有飽和脂肪酸(如軟脂酸)又有不飽和脂肪酸(如油酸)；
? 2、糖脂：糖脂普遍存在於原核和真核細胞的質膜上（5％以下）,神經細胞糖脂含量較高；
? 3、膽固醇： 1）膽固醇存在於真核細胞膜上（30%以下），細菌質膜不含有膽固醇，但某些細菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂類。
? 2）膽固醇的作用：
? ① 調節膜的流動性；
? ② 增加膜的穩定性；
? ③ 降低水溶性物質的通透性。
（二）、膜脂的運動方式
? 1、側向運動： 沿膜平面的側向運動（基本運動方式）
? 2、自旋運動： 脂分子圍繞軸心的自旋運動；
? 3、 擺 動： 脂分子尾部的擺動；
? 4、 翻轉運動：雙層脂分子之間的翻轉運動，發生頻率還不到脂分子側向交換頻率的
? 10－10。但在內質網膜上,新合成的磷脂分子翻轉運動發生頻率很高。�
? 1、定義：脂質體是根據磷脂分子可在水相中形成穩定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。
三、膜蛋白
（二）、膜內在蛋白與膜脂結合的方式
1、膜蛋白的跨膜結構域與脂雙層分子的疏水核心的相互作用。
2、跨膜結構域兩端攜帶正電荷的氨基酸殘基與磷脂分子帶
負電的極性頭形成離子鍵，或帶負電的氨基酸殘基通過Ca2+、Mg2+等陽離子與帶負電的磷脂極性頭相互作用。
3、某些膜蛋白在細胞質基質一側的半胱氨酸殘基上共價結合脂肪酸分子,插入脂雙層之間,進一步加強膜蛋白與脂雙層的結合力,還有少數蛋白與糖脂共價結合。
（三）、去垢劑
1、定義：去垢劑是一端親水、另一端疏水的兩性小分子,是分離與研究膜蛋白的常用試劑。
四、膜的流動性(sk)
（一）、膜脂的流動性
膜脂的流動性主要由
1 脂分子本身的性質決定的,脂肪酸鏈越短, 不飽和程度越高,膜脂的流動性越大。
2 溫度對膜脂的運動有明顯的影響。
3 在細菌和動物細胞中常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調節膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。
4 在動物細胞中，膽固醇對膜的流動性起重要的雙向調節作用。
（二）、 膜蛋白的流動�
熒光抗體免疫標記實驗�成斑現象(patching)或成帽現象(capping) �
（三）、膜的流動性受多種因素影響；細胞骨架不但影響膜蛋白的運動，也影響其周圍的膜脂的流動。膜蛋白與膜脂分子的相互作用也是影響膜流動性的重要因素
熒光抗體免疫標記實驗
（二）、膜脂與糖脂的不對稱性�
? 膜脂的不對稱性：指同一種膜脂分子在膜的脂雙層中呈不均勻分布；
? 糖脂的不對稱性：糖脂分子僅存在於質膜的ES面，是完成其生理功能的結構基礎
F. 大學醫學細胞生物學知識點
大學醫學細胞生物學知識點
1、解析度：區分開兩個質點間的最小距離。
2、細胞培養：把機體內的組織取出後經過分散(機械方法或酶消化)為單個細胞，在人工培養的條件下，使其生存、生長、繁殖、傳代，觀察其生長、繁殖、接觸抑制、衰老等生命現象的過程。
3、細胞系：在體外培養的條件下，有的細胞發生了遺傳突變，而且帶有癌細胞特點，失去接觸抑制，有可能無限制地傳下去的傳代細胞。
4、細胞株：在體外一般可以順利地傳40—50代，並且仍能保持原來二倍體數量及接觸抑制行為的傳代細胞。
5、原代細胞培養：直接從有機體取出組織，通過組織塊長出單層細胞，或者用酶消化或機械方法將組織分散成單個細胞，在體外進行培養，在首次傳代前的培養稱為原代培養。
6、傳代細胞培養：原代培養形成的單層培養細胞匯合以後，需要進行分離培養(即將細胞從一個培養器皿中以一定的比率移植至另一些培養器皿中的培養)，否則細胞會因生存空間不足或由於細胞密度過大引起營養枯竭，將影響細胞的生長，這一分離培養稱為傳代細胞培養。
7、細胞融合：兩個或多個細胞融合成一個雙核細胞或多核細胞的現象。一般通過滅活的病毒或化學物質介導，也可通過電刺激融合。
8、單克隆抗體：通過克隆單個分泌抗體的B淋巴細胞，獲得的只針對某一抗原決定簇的抗體，具有專一性強、能大規模生產的特點。
9、生物膜：把細胞所有膜相結構稱為生物膜。
10、脂質體：是根據磷脂分子可在水相中形成穩定的脂雙層膜的而制備的人工膜。
11、雙型性分子(兼性分子)：像磷脂分子既含親水性的頭部、又含疏水性的尾部，這樣的分子叫雙性分子。
12、內在蛋白：分布於磷脂雙分子層之間，以疏水氨基酸與磷脂分子的疏水尾部結合，結合力較強。只有用去垢劑處理，使膜崩解後，才能將它們分離出來。
13、外周蛋白：為水溶性蛋白,靠離子鍵或其它弱鍵與膜表面的蛋白質分子或脂分子極性頭部非共價結合，易分離。
14、細胞外被：又稱糖萼，細胞膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質，實際上是細胞表面與質膜中的蛋白或脂類分子共價結合的寡糖鏈，是膜正常的結構組分，對膜蛋白起保護作用，在細胞識別中起重要作用。
15、細胞連接：細胞連接是多細胞有機體中相鄰細胞之間通過細胞膜相互聯系、協同作用的重要組織方式，在結構上常包括質膜下、質膜及質膜外細胞間幾個部分，對於維持組織的完整性非常重要，有的還具有細胞通訊作用。
16、緊密連接：緊密連接是封閉連接的主要形式，普遍存在於脊椎動物體表及體內各種腔道和腺體上皮細胞之間。是指相鄰細胞質膜直接緊密地連接在一起，能阻止溶液中的分子特別是大分子沿著細胞間的縫隙滲入體內，維持細胞一個穩定的內環境。