細胞生物學教(學)案南華大學

細胞生物學理論課教學教案、乙刖日細胞生物學是-門新興學科，是當前生命科學中四大前沿學科之一。細胞生物學是利用現(xiàn)代技術(shù)和方法，從細胞的整體、超徽結(jié)構(gòu)和分子水平研究生命活動規(guī)律的科學。被公認是生命科學的核心學科。近年來，細胞生物學的許多新理論、新概念，新技術(shù)和新方法有力地促進了醫(yī)學科學的發(fā)展，為從細胞和分子水平探索疾病的發(fā)生、發(fā)展、診斷和防治規(guī)律奠定了基礎(chǔ)，已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學教育中的一門重要的基礎(chǔ)課程。細胞生物學在醫(yī)學教育體系中的重要性在于它既是基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學的基石，又是聯(lián)系醫(yī)學各學科的紐帶。醫(yī)學細胞生物學根據(jù)醫(yī)學發(fā)展的需要，結(jié)合醫(yī)學實際，系統(tǒng)介紹細胞生物學的基本理論、基本知識和基本技能，并反映現(xiàn)代細胞生物學新進展。以動態(tài)的觀點、結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的觀點、細胞整體的觀點揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)，探討生命活動的規(guī)律及細胞與疾病的關(guān)系。旨在培養(yǎng)和提高醫(yī)學生從細胞和分子水平分析問題和解決問題的能力，造就新一代醫(yī)學人才。細胞生物學作一門基礎(chǔ)課程，在本科生二年級第二學期開設。教學總學時為50學時，包括理論課和實驗課兩部分（其中理論課30學時，實驗課20學時，理論課暫時使用教育部規(guī)劃教材：《細胞生物學》，翟中和主編，高等教育出版。主要講授細胞的結(jié)構(gòu)、功能和細胞的重要生命活動規(guī)律（細胞的增殖、分化、衰老和死亡）；實驗課使用科學出版的《細胞生物學實驗》，辛華主編。主要教授細胞生物學的基本實驗技術(shù)和方法，容包括：細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、細胞化學、細胞生理、細胞增殖、染色質(zhì)與染色體和細胞工程等幾部分。教學容學時分配表理論實驗第一章緒論1實驗一細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)4第二章細胞膜與細胞表面5第三章物質(zhì)運輸與細胞的信號轉(zhuǎn)與4第四章細胞外基質(zhì)與細胞的膜系統(tǒng)6實驗二細胞化學4第五章線粒體2第六章細胞核與染色體4第七章核糖體1第八章細胞骨架2實驗三細胞的生理4第九章細胞的生長與增殖3實驗五染色體與性染色質(zhì)4第十章細胞的分化1第十一章細胞的衰老與死亡1實驗六細胞的超微結(jié)構(gòu)與細胞工程4合計3020第一章：緒論一、教學大綱（目的）要求：l掌握細胞生物學與細胞的現(xiàn)代概念，了解細胞生物學的主要研究容了解細胞生物學究研目的、任務與醫(yī)學的關(guān)系了解細胞生物學發(fā)展簡史二、詞匯與概念1、基本專業(yè)詞匯cell、cellbiology、medicalcellbiology、molecularbiologyofthecell、cytology、cytogenetics、cytophysilogy、cytochemistry、cytosocilogy、cytomorphology、molecularcytology、celltheory2、基本概念細胞、細胞生物學、醫(yī)學細胞生物學 細胞分子生物學細胞的現(xiàn)代概念細胞學說三、重點和難點：l細胞生物學(cellbiology)利用現(xiàn)代技術(shù)和方法從細胞的整體、超微結(jié)構(gòu)和分子水平研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能及其生命活動規(guī)律的科學。2醫(yī)學細胞生物學(medicalcellbiology)以人體細胞為主要研究對象，探討其生長、發(fā)育、增殖、分化、遺傳變異、衰老、死亡以及細胞結(jié)構(gòu)與功能異常和人類疾病發(fā)生、發(fā)展和防治規(guī)律的科學。3細胞分子生物學 (molecularbiologyofthecell)從分子水平上來研究細胞的結(jié)構(gòu)與功能以及各種生命活動規(guī)律的科學。4細胞的現(xiàn)代概念細胞是生命活動的基本單位。細胞是構(gòu)成生物有機體的基本結(jié)構(gòu)單位：一切有機體均由細胞構(gòu)成(病毒為非細胞形態(tài)的生命體除外)。單細胞生物一個細胞就是一個完整的個體，多細胞生物的機體根據(jù)其復雜程度由數(shù)百乃至萬億計細胞構(gòu)成。細胞是代與功能的基本單位： 在有機體的一切代活動與執(zhí)行功能過程中， 細胞呈現(xiàn)為一個獨立的、有序的、自我調(diào)節(jié)的代體系，生物體的一切生命活動都是以細胞為單位實現(xiàn)的。細胞是生物有機體生長發(fā)育的基本單位： 生物有機體的生長和發(fā)育是依靠細胞的分裂、體積的增長和細胞的分化來實現(xiàn)的，是發(fā)育的基本單位。細胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性：生物在遺傳過程中，通過生殖細胞來傳遞遺傳信息，生物體各種不同類型的細胞，都是由一個受精卵發(fā)育而來，每一個細胞都含有全套的遺傳基因，具有遺傳的全能性。5、細胞學說1838-1839年德國動物學家施旺(Schwanr)和植物學家施萊登(Schleiden)在自己研究工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)了前人的工作，提出了“細胞學說"，宣稱一切生物，從單細胞到高等動植物都是由細胞組成的；細胞是生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動的基本單位；細胞都是從細胞分裂而來，論證了生物界的統(tǒng)一性和共同起源。6研究容(1)細胞膜與細胞器生物膜包括細胞膜和細胞膜，細胞大部分細胞器都是以生物膜為基礎(chǔ)構(gòu)建的，如：質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶幅體、過氧化物幅體和核膜等，與細胞許多重要生命活動有關(guān)，如細胞分裂與分化、細胞識別、免疫、物質(zhì)運輸、信息傳遞、代調(diào)節(jié)、能量轉(zhuǎn)換、神經(jīng)傳導以及腫瘤發(fā)生等。生物膜和細胞器的結(jié)構(gòu)與功能的研究是細胞生物學研究的重要容。(2)細胞骨架系統(tǒng)細胞骨架是細胞由蛋白纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它包括微絲、微管和中等纖維。細胞骨架的結(jié)構(gòu)和功能與細胞的形態(tài)、運動、物質(zhì)運輸、生長調(diào)控以及跨膜信息傳遞等功能密切相關(guān)。(3)細胞核、染色體以及基因表達細胞核由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)組成，是細胞生命活動控制中心。核被膜是細胞核的界膜，它上面存在的核孔復合體是控制核質(zhì)之間物質(zhì)雙向運輸?shù)耐ǖ?；染色質(zhì)與染色體是遺傳物質(zhì)的載體；核仁是轉(zhuǎn)錄rRNA與裝配核糖體亞單位的場所；核基質(zhì)是由蛋白質(zhì)組成的細胞核骨架結(jié)構(gòu)，為完成DNA勺各種功能，包括DNA勺復制、轉(zhuǎn)錄、加工、接收細胞外部信號以及維持染色體的結(jié)構(gòu)等提供作用位點。細胞核的研究是揭示基因表達及其調(diào)控的基礎(chǔ)。(4)細胞增殖及其調(diào)控細胞的增殖是生命的基本特征之一，真核細胞的分裂方式主要有三種，即無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。從分子水平研究細胞的基本規(guī)律及其調(diào)控機理，對于揭示生物體生長、發(fā)育、遺傳和變異的機理以及研究細胞癌變發(fā)生和防治具有重要的意義。(5)細胞分化、衰老與死亡個體發(fā)育從受精卵開始，通過細胞的分化產(chǎn)生不同類形型的細胞，新個體出生后，還要通過各類干細胞的分裂和分化產(chǎn)生新的細胞不斷代替死亡細胞。細胞分化是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)。研究細胞分化及其調(diào)節(jié)機理，對于揭示生命的奧秘和控制細胞癌變具有重要意義。細胞的衰老與死亡細胞的衰老是由諸多因素控制的，其原因至今沒有搞清，從分子水平探討細胞衰老的機理，對于延緩個體的衰老具有重要的意義。編程性細胞死亡是一種由基因控制的細胞死亡方式，它關(guān)系到個體的生長、發(fā)育、畸形、衰老、疾病，和癌癥的發(fā)生。揭示控制細胞死亡的分子機制具有重大的生物學意義。(6)細胞信號傳導細胞作為一個生命活動的基本單位，如何識別周圍環(huán)境中存在的各種信號，并將其轉(zhuǎn)變成細胞部各種分子功能上的變化，從而影響細胞的代、發(fā)育、增殖、衰老、死亡等。搞清細胞信號轉(zhuǎn)與的機制，對生命活動將有著重要意義。(7)細胞工程細胞工程是生物工程的一個組成部分，它是指用細胞生物學和分子生物學方法，有計劃地改變細胞的結(jié)構(gòu)或遺傳物質(zhì)，以產(chǎn)生特定的生物產(chǎn)品、性狀或新的物種。如利用細胞工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素、單克隆抗體、轉(zhuǎn)基因動物、克隆生物等。由于它在基礎(chǔ)理論研究和生產(chǎn)實際應用中具有重要意義，已經(jīng)成為當今生命科學新技術(shù)革命的前沿。7細胞生物學的發(fā)展簡史：(1)細胞的發(fā)現(xiàn)和細胞學說的創(chuàng)立(1665-1873)人類第一次發(fā)現(xiàn)細胞至今已有300余年的歷史。1665年，英國學者R.Hocke用自制的顯微鏡觀察軟木的薄片時，發(fā)現(xiàn)是由許多蜂窩狀的結(jié)構(gòu)組成，把這些小室稱為細胞(cell)。1677年,荷蘭學者A.V.Leeuwenhoek用顯微鏡首次觀察了許多動植物的活細胞與原生動物，并在觀察鯉魚的紅細胞時描述了細胞核的結(jié)構(gòu)。1838-1839年德國動物學家施旺(Schwanr)和植物學家施萊登(Schleiden)在自己研究工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)了前人的工作，提出了“細胞學說"，宣稱一切生物，從單細胞到高等動植物都是由細胞組成的；細胞是生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動的基本單位；細胞都是從細胞分裂而來，論證了生物界的統(tǒng)一性和共同起源。對細胞生物學的發(fā)展起了巨大的推動作用。(2)經(jīng)典細胞學發(fā)展時期(1875-1900)細胞學說建立以后很快掀起了對細胞研究的高潮，光鏡下的主要細胞器(中心體、線粒體、高爾基體)和細胞分裂活動(無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂)相繼被發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成了細胞學的經(jīng)典時期。使人們對細胞結(jié)構(gòu)和功能的復雜性有了進一步的了解。(3)實驗細胞學發(fā)展時期(1900-1953)這一時期，人們廣泛應用實驗的手段與分析的方法來研究細胞學中的一些根本問題，為細胞學的研究開辟了一些新的方向與領(lǐng)域：1900年孟德爾(G.J.Mendel)的遺傳法則和1910年摩爾根(G.J.Morgan)建立的基因?qū)W說，奠定了細胞遺傳學的基礎(chǔ)。1909年Harrison和Carrel創(chuàng)立的組織培養(yǎng)技術(shù)、大量的細胞生理學的研究，如細胞的生長與繁殖、細胞質(zhì)的流動、變形運動、纖毛、鞭毛運動、肌肉收縮等以及40年代中期，細胞化學技術(shù)、細胞器的分離，放射性同位素技術(shù)、特別是電子顯微鏡的應用，為細胞結(jié)構(gòu)和功能的研究開創(chuàng)了一個新的局面。(4)細胞生物學的興起與分子細胞生物學的發(fā)展(1953-)20世紀50年，利用電鏡技術(shù)對細胞超微結(jié)構(gòu)的深入研究，尤其是1953年沃森(J.D.Watson)和克瑞克(H.C.Crick)對DNA雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型的提出，開創(chuàng)了從分子水平、超微結(jié)構(gòu)水平闡明細胞生命活動本質(zhì)的新紀元。分子生物學的重大進展：如DN砌子的"半保留復制"、克瑞克(Crick,1958)的遺傳信息流向的"中心法則"(centraldogm@、尼倫堡和馬泰(Nirenberg和Matthaei,1961)等確定的氨基酸的"密碼"、雅格布和莫諾(Jacob和Monod,1961)提出的蛋白質(zhì)合成"操縱子學說"、1970年Baltimore發(fā)現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)錄前、以及1977年第一次把高等動物的生長激素釋放抑制素基因引入大腸桿菌，得到表達等成果促進了從分子水平對細胞結(jié)構(gòu)及其功能活動的探索，發(fā)展形成了分子細胞生物學(molecularcellbiology)。第二章細胞膜的分子生物學一、教學大綱(目的)要求l掌握以下基本概念：質(zhì)膜、單位膜、細胞表面、簡單擴散、易化擴散、被動運輸、主動運輸、協(xié)同運輸、受體介與的吞作用、緊密連接、粘著帶、粘著斑、橋粒2掌握質(zhì)膜的化學組成、膜的結(jié)構(gòu)特點。3熟悉膜的兩大特性及及其生物學意義，了解影響膜流動性的因素。4掌握小分子物質(zhì)穿膜運輸和膜泡運輸?shù)姆绞健⒅饕攸c。5了解細胞連接的三種基本類型，掌握緊密連接、拋錨連接和通訊連接的主要結(jié)構(gòu)特點及生物學意義。二、基本概念：.基本專業(yè)詞匯cellmembrane,plasmamembrane,phasetransition,integralprotein,peripheralprotein,unitmembrane,fluidmosaicmodel,membranetransportprotein,coupledtransport,activetransport,exocytosis,endocytosis,pinocytosis,phagocytosis,coatedvesicle,receptormediatedendocytosis,cellsurface,cellcoat,cellrecognition,celljunction,gapjunction,.基本概念質(zhì)膜、單位膜、細胞表面、簡單擴散、易化擴散、被動運輸、主動運輸、協(xié)同運輸、受體介與的吞作用、緊密連接，粘著帶，粘著斑，橋粒三、重點和難點：一、注意區(qū)分質(zhì)膜、單位膜、生物膜三者之間的關(guān)系與異同。生物膜(biomembrane)是細胞膜和細胞膜的統(tǒng)稱。細胞膜(cellmembrane)是包圍在細胞質(zhì)外周的一層界膜，又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)。它將細胞質(zhì)與外環(huán)境分隔開，構(gòu)成一道特殊屏障，使細胞有一個相對獨立而穩(wěn)定的環(huán)境，并通過它使細胞與外環(huán)境保持著密切的聯(lián)系，在細胞與外環(huán)境間進行物質(zhì)、能量的交換及信息傳導等過程中起著十分重要的作用。細胞膜是在真核細胞，除了質(zhì)膜以外的其他膜結(jié)構(gòu)。它們構(gòu)成了許多細胞器的界膜，將各細胞器與胞質(zhì)溶膠分隔開，以執(zhí)行各自不同的功能。這些細胞膜可將不同功能的細胞器相互聯(lián)系起來，在細胞合成、代、分泌等過程中起著重要作用。透射電鏡下生物膜呈現(xiàn)為"兩暗夾一明”的三層結(jié)構(gòu)，即外兩個電子致密的"暗”層中間夾著電子密度低的"亮"層，其總厚度約為7nm］稱為單位膜(unitmembrane)。二、生物膜的化學組成生物膜的化學成分主要有脂類、蛋白質(zhì)和糖類，此外還含水、無機鹽和少量的金屬離子。膜中脂類和蛋白質(zhì)構(gòu)成了膜的主體，糖類多以復合糖的形式存在，與膜脂或膜蛋白結(jié)合分別形成膜糖脂或膜糖蛋白。.膜脂構(gòu)成膜的脂類有磷脂、膽固醇和糖脂，其中以磷脂為最多。這三種脂類都是雙親媒性分子，即它們都是由一個親水的極性頭部和一個疏水的非極性尾部組成。由于膜脂的這一結(jié)構(gòu)特點，它們在水溶液中能自動聚攏形成脂雙分子層，其游離端往往有自動閉合的趨勢，形成一種自我封閉而穩(wěn)定的中空結(jié)構(gòu)，稱脂質(zhì)體O磷脂真核細胞膜中的磷脂主要有卵磷脂（磷脂酰膽堿）、腦磷脂（磷脂酰乙醇胺）、磷脂酰絲氨酸、鞘磷脂合磷脂酰肌醇。膽固醇是細胞膜的中性脂類。真核細胞膜中膽固醇含量較高，有的膜膽固醇與磷脂之比可達1:1。膽固醇也是雙親媒性分子，包括三部分：極性的羥基團頭部、非極性的固醇環(huán)和非極性的脂肪酸鏈尾部。在膜中，膽固醇分子散布在磷脂分子之間，其極性的羥基頭部緊靠磷脂的極性頭部，將固醇環(huán)固定在近磷脂頭部的碳氫鏈上，其余部分分離。這種排列方式對膜的穩(wěn)定性十分重要。糖脂是含一個或幾個糖基的脂類，也是雙親媒性分子，存在于所有的動物細胞膜中，約占膜外層脂類分子的50%。動物細胞膜中的糖脂主要是鞘氨醇的衍生物，結(jié)構(gòu)與鞘磷脂相似，只是其頭部以糖基替代了磷脂酰堿基。腦背脂是最簡單的糖脂，只含一個糖基（半乳糖或葡萄糖）。在所有細胞中，糖脂均位于膜的非胞質(zhì)面單層，并將糖基暴露在細胞表面，其作用可能是作為某些大分子的受體，與細胞識別及信息傳導有關(guān)。.膜蛋白生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承擔者。根據(jù)蛋白分離的難易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分為兩大類：外在膜蛋白和在膜蛋白。外在膜蛋白約占膜蛋白的20%?30%,分布在膜的外表面，主要在表面，為水溶性蛋白，它通過離子鍵、；氫鍵與膜脂分子的極性頭部相結(jié)合，或通過與在蛋白的相互作用，間接與膜結(jié)合；在蛋白約占膜蛋白的70%~80%,是雙親媒性分子，可不同程度的嵌入脂雙層分子中。有的貫穿整個脂雙層，兩端暴露于膜的外表面，這種類型的膜蛋白又稱跨膜蛋白。在膜蛋白露出膜外的部分含較多的極性氨基酸，屬親水性，與磷脂分子的親水頭部鄰近；嵌入脂雙層部的膜蛋白由一些非極性的氨基酸組成，與脂質(zhì)分子的疏水尾部相互結(jié)合，因此與膜結(jié)合非常緊密。三、生物膜的兩大特性生物膜具有兩個明顯的特性，即膜的流動性和膜的不對稱性。.膜的流動性生物膜的流動性是膜脂與膜蛋白處于不斷的運動狀態(tài)，它是保證正常膜功能的重要條件。在生理狀態(tài)下，生物膜既不是晶態(tài)，也不是液態(tài)，而是液晶態(tài)，即介于晶態(tài)與液態(tài)之間的過渡狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，其既具有液態(tài)分子的流動性，又具有固態(tài)分子的有序排列。當溫度下降至某一點時，液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)；若溫度上升，則晶態(tài)又可溶解為液晶態(tài)。這種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)化稱為相變，引起相變的溫度稱相變溫度。在相變溫度以上，液晶態(tài)的膜脂總是處于可流動狀態(tài)。膜脂分子有以下幾種運動方式：①側(cè)向移動；②旋轉(zhuǎn)運動；③左右擺動；④翻轉(zhuǎn)運動。膜蛋白分子的運動形式有側(cè)向運動和旋轉(zhuǎn)運動二種。.膜的不對稱性以脂雙層分子的疏水端為界，生物膜可分為近胞質(zhì)面和非胞質(zhì)面外兩層，生物膜外二層的結(jié)構(gòu)和功能有很大差異，這種差異稱為生物膜的不對稱性。膜脂分布的不對稱主要體現(xiàn)在膜外兩層脂質(zhì)成分明顯不同。如磷脂中的磷脂酰膽堿和鞘磷脂多分布在膜的外層，而磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇多分布在膜的層，其中磷脂酰乙醇胺和磷脂酰絲氨酸的頭部基團均帶負電，致使生物膜側(cè)的負電荷大于外側(cè)。膜蛋白分布的不對稱主要體現(xiàn)在三個方面：①即使是膜在蛋白都貫穿膜全層，但其親水端的長度和氨基酸的種類與順序也不同；②外在蛋白分布在膜的外表面的定位也是不對稱的，如具有的活性的膜蛋白Mg4-ATP幅、5’核甘酸的、磷酸二酯幅等均分布在膜的外表面，而腺甘酸環(huán)化的分布在膜的表面；③含低聚糖的糖蛋白，其糖基部分布在非胞質(zhì)面。四、生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型生物膜的主要化學成分是脂類和蛋白質(zhì)，還有少量糖類。關(guān)于這些組分在膜中是如何排列和組織的、以及它們之間是如何相互作用的等問題，許多學者進行了多方面的研究，先后提出了數(shù)十種不同的生物膜分子結(jié)構(gòu)模型，下面介紹公認的流動鑲嵌模型。這一模型是Singer和Nicolson在1972年提出的。流動鑲嵌模型保留了夾層學說和單位膜模型中磷脂雙層的排列方式，即流動的脂雙層分子構(gòu)成膜的連續(xù)主體，蛋白質(zhì)分子以不同程度鑲嵌于脂質(zhì)雙層中。它的主要特點是：①強調(diào)了膜的流動性，膜中脂類分子既有固體分子排列的有序性，又有液體的流動性，即流動的脂類分子層構(gòu)成膜的連續(xù)整體；②強調(diào)了膜的不對稱性和脂類與蛋白質(zhì)分子的鑲嵌關(guān)系。膜中球形蛋白質(zhì)分子不同程度地鑲嵌在脂類雙分子層中，蛋白質(zhì)分子的非極性部分嵌入脂類雙分子層的疏水尾部去，極性部分露于膜的表面，似一群島嶼一樣，無規(guī)則地分散在脂類的海洋中。這二模型的不足之處在于它忽視了蛋白質(zhì)分子對脂類分子流動性的控制作用，忽視了膜的各個部分流動性的不均勻性等等。五、小分子物質(zhì)的跨膜運輸每一個活細胞要維持其正常的生命活動，必須通過細胞膜從外界及時地吸取營養(yǎng)物質(zhì)，同時要不斷地排出其代產(chǎn)物。這些營養(yǎng)物質(zhì)和代產(chǎn)物進出生物膜的方式，根據(jù)是否需要膜蛋白的介與分為單純擴散和膜蛋白介號的跨膜運輸兩種。根據(jù)運輸過程中是甭消耗代能又把后者分為被動運輸和主動運輸兩種方式。.膜的選擇性通透和單純擴散一些物質(zhì)不需要膜蛋白的幫助，能順濃度梯度自由擴散，通過膜的脂雙層，這種跨膜運輸?shù)男问剑Q為單純擴散，又稱為被動擴散，它不需要消耗能量，是物質(zhì)跨膜運輸中最簡單的一種形式。一般來說分子量小、脂溶性強的非極性的分子能迅速地通過脂雙層膜，不帶電荷的小分子也較易通透，如CO202、乙醇和尿素可迅速擴散通過脂雙層。H20因為分子小，不帶電荷，且本身具有雙極結(jié)構(gòu)，也很容易通過膜。一些帶電分子如Na+、K+、Cl—等盡管分子很小，往往因其周圍形成的水化層而難以通過脂雙層的疏水區(qū)而完全不能通透。不帶電的葡萄糖，因分子太大,也幾乎不能自由擴散過膜。.膜蛋白介與的跨膜運輸對一些相對較大的極性或帶電的分子，如葡萄糖、氨基酸及離子等物質(zhì)均不能自由通過膜。這些物質(zhì)的運輸均需要有膜蛋白的介與，這些蛋白稱膜運輸?shù)鞍?。根?jù)膜蛋白介與物質(zhì)運輸?shù)男问?，又可分為載體蛋白介與和通道蛋白介與兩大類型。六、大分子和顆粒物質(zhì)的跨膜運輸真核細胞中，一些大分子如蛋白質(zhì)、多糖、多肽之類的物質(zhì)的跨膜運輸是通過細胞質(zhì)膜的變形運動來完成的。這就是細胞吞作用和細胞外吐作用。(一)吞作用(endocytosis)吞作用又稱入胞作用，是通過質(zhì)膜的變形運動將細胞外物質(zhì)轉(zhuǎn)運入細胞的過程。根據(jù)入胞物質(zhì)的不同大小，以及入胞機制的不同可將吞作用分為三種類型：吞噬作用、吞飲作用、受體介與的吞作用。 1、吞噬作用(phagaocytosis)是指攝入直徑大于1m的顆粒物質(zhì)的過程。在攝入顆粒物質(zhì)時，細胞部分變形，使質(zhì)膜凹陷或形成偽足將顆粒包裹攝人細胞。偽足的伸出是由肌動蛋白參與的，若用抑制肌動蛋白聚合的藥物如細胞松弛素能抑制細胞吞噬。2、吞飲作用(pinocytosis)是細胞攝入溶質(zhì)或液體的過程。細胞吞飲時局部質(zhì)膜下陷形成一小窩，包圍液體物質(zhì)，然后小窩離開質(zhì)膜形成小泡，進入細胞o吞飲作用分為液相吞和吸附吞。前一種方式為非特異性細胞把細胞外液及其可溶性物質(zhì)攝入細胞。后一種方式中，細胞外大分子或顆粒物質(zhì)先以某種方式吸附在細胞表面，隨后被攝入細胞。如陽離子鐵蛋白以靜電作用先吸附在帶負電荷的細胞表面，然后再被細胞攝入。吸附吞有一定的特異性。3、受體介與的吞作用(receptormediatedendocytosis）是細胞依靠細胞表面的受體特異性地攝取細胞外蛋白或其他化合物的過程。細胞表面的受體具有高度特異性，與相應配體（被吞的分子）結(jié)合形成復合物，繼而此部分質(zhì)膜凹陷形成有被小窩，小窩與質(zhì)膜脫離形成有被小泡，將細胞外物質(zhì)攝入細胞。有被小泡進入細胞后，脫去外衣，與胞體的小囊泡結(jié)合形成大的體，其容呈酸性，使受體與配體分離。帶有受體的部分膜結(jié)構(gòu)芽生、脫落，再與質(zhì)膜融合，受體又回到質(zhì)膜，完成受體的再循環(huán)。在吞過程中，質(zhì)膜上受體與配體特異結(jié)合部位的胞質(zhì)面（將形成有被小泡的外衣）有一些蛋白附著：①網(wǎng)格蛋白是其中最主要的一種蛋白。它是一種纖維蛋白，與另一種較小的多肽形成了有被小泡外衣的結(jié)構(gòu)單位，即三腿蛋白復合物。三腿蛋白復合物包括三個網(wǎng)格蛋白和三個較小的多肽。由許多三腿蛋白復合物聚合構(gòu)成五邊形或六邊形的網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，覆于有被小泡或有被小窩的胞質(zhì)面。由網(wǎng)格蛋白裝配成的外衣提供了牽動質(zhì)膜的機械力，導致有被小窩的下凹，也有助于捕獲膜上的特異受體及與之結(jié)合的被轉(zhuǎn)運分子；②調(diào)節(jié)素是有被小泡中組成外衣的另一類重要的蛋白，它是多亞基的復合物，能識別特異的跨膜蛋白受體，并將其連接至三腿蛋白復合物上，起選擇性介與作用?？缒な荏w蛋白胞質(zhì)面肽鏈尾部，常在一個由四個氨基酸殘基構(gòu)成的區(qū)域高度轉(zhuǎn)折，形成一個吞信號，由調(diào)節(jié)素識別它。所以調(diào)節(jié)素可介與不同類型受體，使細胞能捕獲不同類型的物質(zhì)。（二）外吐作用（exocytosis）外吐作用又稱出胞作用，是一種與吞作用相反的過程。細胞物質(zhì)的分泌，細胞中的病毒、未消化的殘渣等分子釋放到細胞外都是細胞外吐的過程。細胞物質(zhì)外吐方式1、固有分泌(constitutivepathwayofsecretion)是新合成的分子在高爾基復合體裝入轉(zhuǎn)運小泡，隨即很快被帶到質(zhì)膜，并持續(xù)不斷地被細胞分泌出去，它普遍存在于所有細胞。"SNAREJ及說"認為在固有分泌中，V-SNAR。t-SNARE相互識別并結(jié)合形成7s復合物，這是分泌顆粒與靶膜的特異性結(jié)合，接著 NSF在SNAP勺介號下與7s復合物結(jié)合形成20S復合物，止匕復合物中的SNA阿激活NSF的ATP的活性，NSF水解ATP提供能量使20S復合物解聚，隨后膜融合自動發(fā)生，顆粒物質(zhì)分泌到細胞外。2、受調(diào)分泌(regulatedpathwayofsecretion)是細胞大分子合成后被貯存在特殊的小泡如分泌顆粒中，只有當細胞接受細胞外信號物質(zhì)的作用后，引起細胞一系列生化改變，分泌顆粒才與質(zhì)膜融合，發(fā)生外吐。受調(diào)分泌主要存在于特化的分泌細胞，如、外分泌細胞，神經(jīng)細胞等。它們能特異性地按需要快速地分泌其產(chǎn)物，如激素、消化的、神經(jīng)遞質(zhì)等。(三)質(zhì)膜的循環(huán)和運動在細胞吞和外吐過程中細胞質(zhì)膜的面積不斷地發(fā)生變化。吞過程中，轉(zhuǎn)運小泡將質(zhì)膜帶人細胞，如巨噬細胞在吞噬過程中每分鐘可以將30%質(zhì)膜帶入細胞；細胞外吐過程中，質(zhì)膜的面積增大，如一些外分泌細胞分泌消化的時，可使細胞頂部質(zhì)膜增大30倍。但細胞的體積和表面積不會因此而增大和縮小，這意味著吞和外吐的過程是兩個相輔相成的過程，即有一定數(shù)量的質(zhì)膜經(jīng)吞被減少，就會有相應數(shù)量的質(zhì)膜經(jīng)外吐過程得以補充，以保持細胞質(zhì)膜面積的恒定，這就是質(zhì)膜循環(huán)的一種方式。同時，在此循環(huán)過程中，質(zhì)膜也在進行運動，其成分和分布發(fā)生了流動，這種流動將有利于細胞功能的執(zhí)行。七、質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)和功能質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)包括側(cè)面的特化結(jié)構(gòu)和游離面的特化結(jié)構(gòu)。側(cè)面的特化結(jié)構(gòu)就是指細胞連接，或稱細胞間連接，它是細胞相互連接處局部質(zhì)膜所形成的特化結(jié)構(gòu)，在多細胞動物中普遍存在。游離面的特化結(jié)構(gòu),如微絨毛、鞭毛、纖毛等，幫助完成細胞的特定活動。.緊密連接(tightjunction )又稱閉鎖小帶，存在于上皮細胞近管腔的側(cè)面，多呈帶狀分布，少數(shù)為點狀，起著封閉細胞間隙的作用，可防止管腔物質(zhì)自由進入細胞間隙。其主要功能為：①通過封閉上皮細胞周圍的間隙而阻止上皮上下兩側(cè)物質(zhì)的自由穿行，阻止質(zhì)膜外葉層中蛋白質(zhì)及脂類分子在頂部與基側(cè)部之間自由擴散。如在小腸吸收上皮細胞中，轉(zhuǎn)運葡萄糖的主動運輸及易化擴散蛋白分別停留在細胞頂部及基側(cè)部，從而保證了細胞葡萄糖既不會從上皮頂部擴散出去，也不會從基側(cè)面再將葡萄糖分子運回細胞，保證了葡萄糖的定向運輸。②存在于腦組織的毛細血管皮細胞間，防止血液與腦組織細胞外液成分的相互擴散，是血腦屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。③起著將上皮細胞聯(lián)合成整體的機械作用，加強細胞間的連接。.橋粒(desmosome可機械地將細胞粘著在一起，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點又分為三種：帶狀橋粒、點狀橋粒、半橋粒。帶狀橋粒主要分布在上皮細胞頂端緊密連接的下方，在細胞周圍呈連續(xù)的腰帶狀，但在某些組織如心肌閏盤處則可呈不連續(xù)的點狀分布；點狀橋粒主要分布在上皮細胞，點狀橋粒與帶狀橋粒緊密連接形成連接復合體；半橋粒主要位于上皮基底層細胞的基底部。.縫隙連接(gapjunction)散在分布于相鄰細胞間，是動物細胞間最普遍存在的一種細胞連接。在上皮細胞中縫隙連接分布于相鄰細胞側(cè)面深部，在肝膽小管處與緊密連接相鄰，在心肌閏盤處與橋粒相鄰。應用冷凍復型技術(shù)，縫隙連接在質(zhì)膜的PF面上有一片片聚集的緊密排列的顆粒，圍可達1nmi每個顆粒直徑為6?8nmi彼此呈現(xiàn)規(guī)則的點陣排列，顆粒的中心間距離為9nmi膜EF面上則有相應規(guī)則排列的凹槽。高倍電鏡觀察縫隙連接顆粒，其直徑為7?8nmi每個顆粒由六個蛋白分子的亞基環(huán)形排列而成，每個顆粒視為一個基本結(jié)構(gòu)單位，稱連接小體。每個小體長7.5nm,比質(zhì)膜稍寬。小體呈圓柱狀，外徑6.0nm,中心孔徑2.0m。蛋白分子稱連接蛋白。每個連接蛋白分子跨膜4次，其跨膜的a螺旋是高度保守的。兩側(cè)質(zhì)膜的連接小體相連形成相鄰細胞間的通道，通道有可能是由連接蛋白的跨膜部分圍繞而成的。通道的直徑并非固定不變，常受一些因素的影響而改變。如膜電位低落時可使通道關(guān)閉；pH下降或Ca2+濃度增高均可使連接蛋白構(gòu)象改變，而使通道直徑變小，甚至關(guān)閉；而當組織中某些細胞受損時，如細胞膜破壞、細胞外Ca2+流，連接小體通道的關(guān)閉可避免相鄰細胞的損傷，這是細胞膜的一種保護性措施?？p隙連接的的功能主要有兩種，即細胞粘合和細胞通訊。許多實驗已經(jīng)證明縫隙連接是細胞間許多分子通透的途徑。離子和分子量低于1000?1500的水溶性分子可直接通過，而大分子如蛋白質(zhì)、核酸和多糖則不能通過。第三章細胞外基質(zhì)（附加章）一、教學大綱（目的）要求l熟悉氨基多糖和蛋白聚糖的基本分子結(jié)構(gòu)和功能。l熟悉膠原的基本結(jié)構(gòu)和功能。l了解纖連蛋白的分子特點及功能。二、基本概念：1、基本專業(yè)詞匯extracellularmatrixECM、glycosaminoglycan,GAGproteoglycan,PGhyaluronicacid,HAcollagen、elastin、fibronectin,FNlaminin,LN2、基本概念細胞外基質(zhì)、氨基聚糖、膠原、纖粘連蛋白、層粘連蛋白三、重點和難點：（一）細胞外基質(zhì)的概念及類型l細胞外基質(zhì)（extracellularmatrixECM）是機體發(fā)育過程中由細胞合成并分泌到細胞外的生物大分子所構(gòu)成的纖維網(wǎng)絡狀物質(zhì)，分布于細胞與組織之間、細胞周圍或形成上皮細胞的基膜，將細胞與細胞或細胞與基膜相聯(lián)系，構(gòu)成組織與器官，使其連成有機整體。功能主要有：①1）對細胞組織起支持、保護作用，提供營養(yǎng)；②在胚胎發(fā)育過程中有重要作用；③在組織創(chuàng)傷的再生修復過程中發(fā)揮重要作用。根據(jù)細胞外基質(zhì)的化學組成可分為三大類，即氨基聚糖和蛋白聚糖、膠原和彈性蛋白、纖粘連蛋白與層粘連蛋白等。（二）氨基聚糖（glycosaminoglycan,GAG和蛋白聚糖（proteoglycan,PG.氨基聚糖的結(jié)構(gòu)它是由重復的二糖單位聚合而成不分支的長鏈狀多糖。二糖單位包括氨基己糖（N-乙酰氨基葡萄糖，N-乙酰氨基半乳糖）和糖醛酸（葡萄糖醛酸，艾杜糖醛酸）。透明質(zhì)酸（hyaluronicacid,HA是一種最原始且重要的氨基聚糖，其結(jié)構(gòu)組成為N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸，可賦予組織一定的抗壓性，并有利于細胞的遷移及增殖。.蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)蛋白聚糖是氨基聚糖（除HA外）與核心蛋白質(zhì)（coreprotein）的絲氨酸殘基共價結(jié)合物。其單體包括一條核心蛋白質(zhì)上連著若干個氨基聚糖分子，再由若干個單體以非共價鍵被連接蛋白質(zhì)與HA相結(jié)合就形成蛋白聚糖。蛋白聚糖具有多態(tài)性的特點。.氨基聚糖和蛋白聚糖的功能（1）使組織具有彈性和抗壓性；（2）對物質(zhì)轉(zhuǎn)運有選擇滲透性；（3）細胞表面的蛋白聚糖有傳遞信息的作用；（4）角膜中的蛋白聚糖具有透光性；（5）抗凝血功能。（三）膠原（collagen）和彈性蛋白（elastin）膠原1、膠原纖維的結(jié)構(gòu)膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是膠原分子，又稱為原膠原。膠原分子是由三條a ■螺旋多肽鏈盤繞成的三股螺旋結(jié)構(gòu)，長300nni直徑1.5nm,其肽鏈的一級結(jié)構(gòu)較為特殊，氨基酸組成及排列方式狠獨特，每條肽鏈約含1000個氨基酸殘基，組成為規(guī)則的三肽重復序列，即Gly-X-Y(RGD序列組成，其中Gly指甘氨酸，占膠原分子氨基酸總量的1/3,X指脯氨酸，Y指羥脯氨酸或羥賴氨酸，分別有脯氨酸或賴氨酸羥化而成，為膠原所特有。2、膠原的類型根據(jù)膠原分子a肽鏈的構(gòu)成、氨基酸組成和立體結(jié)構(gòu)的不同，目前已鑒定處20余種不同類型的膠原，它們具有不同的結(jié)構(gòu)及不同的免疫學特性，分別由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼，在不同的組織類型中分布。3、膠原的形成膠原可來源于多種細胞的合成分泌，如結(jié)締組織的成纖維細胞、間充質(zhì)的成軟骨細胞、成骨細胞、各種上皮細胞(神經(jīng)上皮、角膜上皮、晶狀體上皮)、牙本質(zhì)細胞、脂肪細胞等。(1)膠原基因各型膠原的各種a肽鏈分別由一個結(jié)構(gòu)基因編碼，這些基因在進化上相關(guān)，在結(jié)構(gòu)上各具特點，一般較大，約30?40kbp,由50個左右的外顯子和50個含子組成，大多數(shù)外顯子長為54個核甘酸或54的整倍數(shù)，說明a鏈的基因是由含54個核甘酸的原始基因成倍擴大而來，但IV型膠原的結(jié)構(gòu)基因例外。(2)膠原基因的表達與加工膠原基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯、加工修飾等階段，由DN服成前膠原(procollagen),然后通過高爾基小泡分泌至細胞外。前膠原在細胞外經(jīng)過幅切成為膠原分子(原膠原tropocollagen),然后膠原分子遵從相鄰分子交錯1/4長度、前后分子首尾相隔35nm的距離自我裝配，稱為明暗相間的直徑約10?30nm的膠原原纖維(collagenfibril),后者再聚集成束而成膠原纖維(collagenfiber)。但IV型膠原的裝配例外。(3)膠原的功能1.組織中膠原的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相適應；2.膠原可影響細胞的形態(tài)和運動；3膠原有刺激誰皮細胞分化、維持上皮細胞生長的作用，并成為細胞相互作用的支架，引導細胞遷移。(4)膠原與疾病因膠原的含量、結(jié)構(gòu)或類型異常而導致的疾病統(tǒng)稱為膠原病(collagendiseases)。導致膠原異常的機制主要有①膠原在體合成與降解的平衡發(fā)生紊亂；②組織中各種類型膠原的特定比例失常；③膠原分子結(jié)構(gòu)的異常；④膠原分子在組織中組裝成膠原纖維發(fā)生障礙，或膠原與基質(zhì)中其它大分子的交聯(lián)發(fā)生異常。2.彈性蛋白(elastin)彈性蛋白是彈性纖維的主要成分，屬高度疏水性蛋白質(zhì)，其一級結(jié)構(gòu)中的氨基酸組成為含有^富的甘氨酸及脯氨酸，但羥脯氨酸很少，完全沒有羥賴氨酸，亦無糖基化修飾，結(jié)果形成無規(guī)則卷曲及高度交聯(lián)的彈性纖維網(wǎng)。在皮膚結(jié)締組織中特別^富，使皮膚具有高度彈性。四、纖粘連蛋白、層粘連蛋白(一)纖連蛋白(fibronectin,FNJ).類型纖連蛋白在體分布十分廣泛，有三種形式：①血漿纖連蛋白(plasmafibronectin,pFNJ),可溶性二聚體，主要由肝實質(zhì)細胞產(chǎn)生，存在于血液與體液中，參與血凝、創(chuàng)傷愈合，增強吞噬細胞功能；②寡聚纖連蛋白(oligomerfibronectin,oFNJ),分布于細胞表面的不可溶性寡聚體，主要由間質(zhì)細胞分泌產(chǎn)生通過與細胞表面特異受體結(jié)合而發(fā)揮作用；③基質(zhì)纖連蛋白（matrixfibronectin,mFN,高度不溶性的纖維性多聚體，是構(gòu)建間充質(zhì)的主要成分.結(jié)構(gòu)屬于高分子量糖蛋白，其亞單位包含2500個氨基酸殘基，各亞單位的肽鏈中由一些重復的氨基酸序列構(gòu)成若干球形結(jié)構(gòu)域，每個球形結(jié)構(gòu)域可分別與不同的大分子或細胞表面特異受體結(jié)合，從而使纖連蛋白成為多功能分子。各球形結(jié)構(gòu)域之間由對蛋白幅敏感的肽段連接。目前在人體中已鑒定出20余種纖連蛋白的亞單位。.功能纖連蛋白可行使多種功能，主要有①介與細胞粘著；②促進創(chuàng)傷的修復；③促進細胞遷移。（二）層粘連蛋白（laminin,LN）層粘連蛋白是基膜中的粘著糖蛋白，由三條大肽鏈借二硫鍵交聯(lián)成不對稱的十字型分子，還原后產(chǎn)生一條重鏈及二條輕鏈，三條鏈的短臂上有球形結(jié)構(gòu)域，因此層粘連蛋白也是多功能分子，其上具有與IV型膠原、硫酸乙酰肝素、神經(jīng)節(jié)背脂、上皮細胞、皮細胞等的結(jié)合位點。第五章：細胞核與遺傳信息的流向一、教學大綱（目的）要求l掌握細胞核的基本結(jié)構(gòu)組成，染色質(zhì)的化學組成、超微結(jié)構(gòu)及組裝。l熟悉核孔復合體的結(jié)構(gòu)與功能；染色體的結(jié)構(gòu)特征；人類染色體核型。l掌握核仁的化學組成、超微結(jié)構(gòu)與功能動態(tài)關(guān)系。l了解核基質(zhì)的概念。二、基本概念：1、基本專業(yè)詞7匚：nuclearenvelope、nuclearporecomplex、nuclearpore、nuclearlamina、chromatin、chromosomenucleosome、nucleolus、nucleolarorganizingregion、rDNA、euchromatin、heterochromatin、kinetochore、telomere、karyotype、nuclearmatrix、nuclearskeleton2、基本概念：核被膜、核孔復合體、染色質(zhì)、核小體、，X染色質(zhì)，常染色質(zhì)、異染色質(zhì)、兼性異染色質(zhì)，著絲粒、動粒、隨體、端粒、染色體核型、核基質(zhì)、核仁組織區(qū)、rDNA三、重點和難點(一)核被膜.核被膜(nuclearenvelope)是包被核含物的雙層雙層膜結(jié)構(gòu)，包括外核膜、核膜、核間隙核核孔。外核膜朝向胞質(zhì)，形態(tài)與質(zhì)網(wǎng)相似。核膜朝向核質(zhì)，表面附著一層纖維狀蛋白網(wǎng)，稱核纖層。核間隙與粗面質(zhì)網(wǎng)腔相連通。.核孔復合體的結(jié)構(gòu)核孔(nuclearpore)是由外核膜局融合產(chǎn)生圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，由一組蛋白質(zhì)顆粒按特定方式排列形成，故稱核孔復合體(nuclearcomplex)。核孔復合體在核孔外核膜處各有8個對稱分布的蛋白顆粒--孔環(huán)顆粒，每對孔環(huán)顆粒之間有邊圍顆粒，共計8對孔環(huán)顆粒和8個邊圍顆粒。核孔復合體中央有一個中央顆粒，以上各顆粒間有蛋白質(zhì)細絲相連，維持核孔復合體穩(wěn)定，調(diào)節(jié)物質(zhì)運輸。.核孔復合體的功能介與細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)運輸，在聯(lián)系核-質(zhì)之間的物質(zhì)流、信息流中起十分重要作用。核膜的出現(xiàn)使真核細胞的功能出現(xiàn)區(qū)域性的分工，以核膜為界，遺傳物質(zhì)的復制、RNA勺轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核中，蛋白質(zhì)合成則發(fā)生在細胞質(zhì)中，當細胞作為一個整體完成細胞分裂、蛋白質(zhì)合成等項功能時，核孔對細胞活動所需要成分定向運輸起到?jīng)Q定性作用。核轉(zhuǎn)錄加工形成的RNA組裝完成的核糖體亞基通過核孔運至胞質(zhì)中，DNAT制、RNA專錄所需的各種幅，組裝染色體的組蛋白，組裝核糖體的蛋白質(zhì)均在胞質(zhì)中合成。經(jīng)核孔定向運送至細胞核。分子量小于 5000的分子可自由進出核孔，而較大的蛋白質(zhì)在通過核孔時，借助核孔復合體上相應受體，通過核孔的主動運輸來完成。這類蛋白質(zhì)的分子上有核定位信號（一般為4?8個氨基酸組成的短肽），核孔上的特異受體被激活，將核孔調(diào)整至適當大小，允許核質(zhì)蛋白通過。.核纖層（nuclearlamina）的化學組成與功能核纖層是附著于核膜下的纖維狀蛋白網(wǎng)，屬中間纖維類，在哺乳動物中有l(wèi)aminA、B、C三種。其功能主要是：（1）為核被膜及染色質(zhì)提供結(jié)構(gòu)支架；并利于維持核孔位置及核膜形狀；（2）在細胞有絲分裂過程中，核纖層與核被膜的崩解和重組密切相關(guān)。（二）染色質(zhì)（chromatin）與染色體（chromosome）是遺傳物質(zhì)在細胞不同時相表現(xiàn)出的不同形式。.染色質(zhì)的化學組成染色質(zhì)是指間期核能被堿性染料染色的物質(zhì)，主要成分是DNAF口組蛋白。含量比接近1：1,還有非組蛋白和少量RNA組成染色質(zhì)（體）的蛋白為組蛋白，屬堿性蛋白，分兩類：①核小體組蛋白（H2AH2BH3H4）;②H1組蛋白。組蛋白與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有關(guān)。.染色質(zhì)的種類染色質(zhì)分為兩類：常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。常染色質(zhì)（euchromatin）結(jié)構(gòu)松散，螺旋化程度低，染色淺，均勻分布于核，伸入核仁，活躍的進行復制和轉(zhuǎn)錄。異染色質(zhì)（heterochromatin）結(jié)構(gòu)較緊密，染色深，螺旋化程度較高。位于核膜邊緣，轉(zhuǎn)錄不活躍，分結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（指整個細胞周期始終處于凝集狀態(tài)，位于著絲粒、端粒等處）和兼性染色質(zhì)（是含一系列重復序列的DNA可轉(zhuǎn)化為常染色質(zhì)）。.染色質(zhì)的包裝核小體（necleosome）是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位，每個核小體由組蛋白（H2A、H2BHaH4各2個分子）組成八聚體，外面盤繞1.75圈DNA&勺140個堿基對）。兩個核小體之間以60個堿基對的連接DNAt段與組蛋白H1形成細絲相連接。每6個核小體繞成一圈形成空心螺線管，外徑30nni此為染色質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。螺線管進一步盤繞，形成超螺線管，直徑400nmi為三級結(jié)構(gòu)。進一步形成染色單體，印染色質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)，被逐級壓縮8000?10000倍。有關(guān)染色體的一級結(jié)構(gòu)和二級結(jié)構(gòu)沒有爭議，但螺線管如何進一步包裝成染色體有不同看法，其中神環(huán)結(jié)構(gòu)模型較受到重視。在染色單體核心，有蛋白質(zhì)骨架（非組蛋白支架），在著絲粒處相連，30nm的纖維（相當于螺線管）圍繞在支架周圍，并與支架相連接，向外伸展形成放射環(huán)，這些環(huán)結(jié)構(gòu)約含75kb的DNA.中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中期染色體形態(tài)經(jīng)過問期DNAM制，中期染色體由兩條姐妹染色單體組成，在著絲粒處彼此相連，此處有向凹陷的縊痕，稱為主縊痕(primaryconstriction),其兩側(cè)有三層結(jié)構(gòu)的特化部位稱動粒(kinetochore),是與紡錘體的紡錘絲結(jié)合的點。著絲粒將染色體分為長臂和短臂，某些染色體上除主縊痕外，還有染色較淺的縊痕部位稱為次縊痕(secondaryconstriction)。與次縊痕相連的小體叫隨體(satellite),是染色體特征之一，位于染色體末端的特化部位，稱為端粒(telomere)。不同生物細胞中染色體數(shù)目不同，生殖細胞中全套染色體為單倍體，數(shù)目為體細胞一半，單倍體染色體的組成稱為生物體的基因組，包含該種生物的全部遺傳信息。一種生物所特有的染色體數(shù)目和染色體所特有形態(tài)特征叫核型(karyotype),包括染色體的長度、著絲粒位置、隨體有無、次縊痕的有無和位置等。(三)核仁(nucleolus).核仁的超微結(jié)構(gòu)和化學成分是真核細胞分裂間期核中均勻的海綿狀球體，主要化學成分為RNADNA蛋白質(zhì)和前。其中RNM11%,蛋白質(zhì)占80%。核仁分為三個區(qū)域：①纖維中心，為rRNA基因rDNA存在部位，人類rDNA分布在13、14、15、21、22五對染色體上，共同構(gòu)成區(qū)域稱核仁組織者(nucleolarorganizer)；②致密纖維成分，含正在轉(zhuǎn)錄的rRNA分子；③顆粒成分是成熟的核糖體亞單位的前體顆粒。除此以外，還有異染色質(zhì)包圍在核仁周圍，稱核仁周圍染色質(zhì)，與伸入到核仁部的rRNA基因(屬常染色質(zhì))一起被稱為核仁相隨染色質(zhì)。.核仁的功能(rRNA合成、組裝核糖體亞單位)(1)核仁是核糖體RN蛤成的場所a.rRNA基因在染色質(zhì)軸絲上呈串聯(lián)重復排列；b.沿轉(zhuǎn)錄方向新生的rRNA鏈逐漸增長，形成"圣誕樹"樣結(jié)構(gòu)；c.轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的纖維游離端(5'端)首先形成RNP1粒。(2)核仁是核糖體組裝的場所。3.核仁周期指細胞分裂周期中，核仁在形態(tài)和功能上所經(jīng)歷的周期性變化。(四)核基質(zhì)(nuclearmatrix)是真核細胞間期核中除核被膜、染色質(zhì)及核仁以外的一個精密網(wǎng)架系統(tǒng)。又稱核骨架(nuclearskeleton),由纖維狀蛋白組成。核基質(zhì)主要功能是：①作為DNA復制的支撐物；②與基因表達調(diào)控有關(guān)；③與染色體構(gòu)建有關(guān)。第五章：細胞骨架一、教學大綱(目的)要求l掌握細胞骨架的概念，三種細胞骨架的化學組成、組裝和功能。l熟悉微管、微絲的結(jié)合蛋白及其與功能的關(guān)系；中間纖維的種類及其與醫(yī)學關(guān)系二、基本概念1、本專業(yè)詞7匚：cytoskeleton、microfilament、actin、microfilamentassociatedproteincytochalasinsB、、microtubule、tubulin、microtubuleassociatedprotein,MAPmicrotubuleorganizingcenter,MTOCc01chicine、vinblastine、centriol、intermediatefilament、colchicine2、基本概念：細胞骨架、微管、微管結(jié)合蛋白、微管組織中心、微絲、微絲結(jié)合蛋白、中間纖維三、各節(jié)重點和難點重點：細胞骨架各種組成成分的結(jié)構(gòu)和功能。難點：微管、微絲和中間絲的裝配過程；微管、微絲和中間絲的功能及協(xié)作關(guān)系。四、主要容：細胞骨架細胞骨架(cytoskeleton):在真核細胞中,由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包括微管、微絲和中間絲。對細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、細胞運動、信息傳遞及細胞的增殖與分化等有重要作用。第一節(jié)：微絲(microfilament,MT)l微絲的結(jié)構(gòu)特點及分子組成：微絲的主要成分是肌動蛋白(actin),它是微絲的基礎(chǔ)蛋白。純化的肌動蛋白單體稱為耳肌動蛋白，外觀呈啞鈴狀，有極性，具陽離子、 ATP(ADP和肌球蛋白結(jié)合位點。肌動蛋白以相同的方式頭尾相接形成螺旋狀肌動蛋白絲，稱為F-肌動蛋白，肌動蛋白絲具有極性。目前已知有a、B、丫3種肌動蛋白異構(gòu)體，分別分布在不同細胞或組織中。如a肌動蛋白存在于成熟的肌肉組織中，B和丫一肌動蛋白共同存在于大部分非肌細胞中。l微絲結(jié)合蛋白(microfilamentassociatedprotein)目前已發(fā)現(xiàn)40多種，它們多數(shù)以簡單的方式與肌動蛋白相結(jié)合，形成多種不同的亞細胞結(jié)構(gòu)并具有多種功能。如：摻入因子、聚合因子、封端蛋白：剪切蛋白、交連蛋白和捆綁蛋白、成核因子：移動因子等。肌細胞中的微絲稱為細肌絲，細肌絲的結(jié)構(gòu)：1、肌動蛋白2、原肌球蛋白(tropomyosin,Tn)3、肌鈣蛋白(troponin):Tn-C(鈣結(jié)合亞基)、Tn-I(抑制亞基)、Tn-T(原肌球蛋白結(jié)合亞基)。肌球蛋白(myosin):由兩條多肽重鏈和兩對輕鏈組成，具肌動蛋白和ATP的結(jié)合位點l微絲的組裝及影響因素微絲是由肌動蛋白單體頭尾相接形成的纖維狀的多聚體。傳統(tǒng)模型認為，微絲是由兩條肌動蛋白單鏈呈右手螺旋盤繞而成。近年來認為微絲是由一條肌動蛋白單鏈形成的右手螺旋。在大多數(shù)非肌肉細胞中，微絲是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)，在一定條件下，不斷進行組裝和解聚(正端因加上了肌動蛋白單體而延長，在負端因肌動蛋白單體脫落而縮短，導致纖維踏車現(xiàn)象的顯著特性)，并與細胞的形態(tài)維持及細胞運動有關(guān)。在體外條件下，在Mg2而高濃度的K+或Na+容液的誘導下，從G-肌動蛋白裝配成纖維狀的F-肌動蛋白，在含ATP和Ca2?及很低濃度的Na械K+溶液九微絲趨向于解聚。細胞松弛素B(cytochalasins)是真菌分泌的代產(chǎn)物，具有切斷微絲，阻抑肌動蛋白聚合，破壞微絲三維網(wǎng)絡的作用，故常用來研究微絲的功能。l微絲的主要功能：1、支架作用微絲與微管共同組成了細胞的支架，如細胞中的應力纖維，也叫力纖維，在細胞膜下沿細胞長軸平行分布，而且在質(zhì)膜上有附著位點，維持細胞的形狀和賦予細胞韌性和強度。腸上皮細胞微絨毛的直立狀態(tài)依靠微絲束的支撐，微絲結(jié)合蛋白在調(diào)節(jié)微絨毛長度和保持其形狀方面具有重要作用。2、參與細胞的運動肌肉收縮是由肌動蛋白絲與肌球蛋白絲的相對滑動所致。在非肌細胞中，微絲也參與了細胞的多種運動功能，如胞質(zhì)環(huán)流、變形運動、胞吞與胞吐作用、分裂末期收縮環(huán)的形成等，這些運動均能被細胞松馳素B抑制。3、信息傳與細胞表面的受體在受到外界信號作用時，可觸發(fā)細胞膜下肌動蛋白的結(jié)構(gòu)變化，從而啟動細胞激幅變化的信號轉(zhuǎn)與過程。第二節(jié)：微管（microtububle）微管是細胞骨架纖維中最粗的一種，是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)，能很快的組裝和去組裝， 因而在細胞中呈現(xiàn)了各種形態(tài)和排列方式，以適應變動的細胞質(zhì)狀態(tài)和完成它們的各種功能。微管在細胞存在三種形式：單管（質(zhì)膜下）；二聯(lián)管（鞭毛和纖毛）；三聯(lián)管（中心粒和基體）。1、微管的結(jié)構(gòu)特點及分子組成電鏡下，微管是中空的管狀結(jié)構(gòu)，直徑為24-26nm,長短不一。微管的管壁厚約5nm由13條原纖維縱行螺旋排列而成，每條原纖維是由a、B微管蛋白相間排列而成的長鏈。2、微管的分子組成微管蛋白（tubulin）是構(gòu)成微管的主要蛋白。這是一類酸性蛋白，有兩型，即a、B微管蛋白，常以異二聚體的形式存在，是微管裝配的基本單位。它們分子量相同（5.5X104）,各含約500個左右的氨基酸，兩者的氨基酸組成、排列方式均有差別。異二聚體上具有：含有鳥喋吟（GTP的兩個結(jié)合位點；含有二價陽離子（Mg2+）結(jié)合位點；含有秋水仙素結(jié)合位點；含有花堿結(jié)合位點，3、微管結(jié)合蛋白(microtubuleassociatedprotein,MAP),主要包括以下幾種：p蛋白(Tau蛋白)：修飾因子，增加MT裝配的起始點和促進起始點裝配速度MAP1在MT間形成橫橋，控制MT的延長；MAP2在MT間及MT與中間絲之間形成橫橋，使MT成束；MAP4:+TIPs(+端追蹤蛋白)：MT形成的控制及踏車運動中起作用它們以不同的方式結(jié)合在微管的表面，其功能：①調(diào)節(jié)和促進微管裝配；②穩(wěn)定微管空間結(jié)構(gòu)，是微管結(jié)構(gòu)和功能的必需組成成份。4、微管的組裝及影響因素微管是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)細胞生理需要很快地組裝與去組裝。微管按照特定方式進行裝配，先由微管蛋白二聚體a、B頭尾相接形成環(huán)狀核心，再經(jīng)過側(cè)面增加二聚體擴展成螺旋帶，當加寬到13條原纖維時即合擾成一段微管。新的二聚體再不斷加到這段微管的端點，使之延長。細胞微管裝配過程中，微管組織中心(microtubuleorganizingcenter,MTOC)起著重要的作用。中心體是主要的MTOC微管負極與中心體聯(lián)結(jié)，正極指向細胞邊緣。5、影響微管的組裝與解聚的因素如溫度超過20C有利于組裝，低于4c引起解聚；秋水仙素與花堿引起解聚；氧化笊(D2O能促進其組裝；Ca2+濃度低時促進組裝，高時促使解聚等 。6、微管的主要功能：(1)維持細胞的形態(tài)參與構(gòu)成細胞的網(wǎng)狀支架，維持細胞的形態(tài)。如：神經(jīng)元軸突的伸長依賴于微管的支持。(2)參與細胞器的運動和分布：固定與支持細胞器的位置如：細胞中的線粒體的分布是與微管相伴隨的，游離核糖體附著于微管和微絲的交叉點上，微管使質(zhì)網(wǎng)在細胞質(zhì)中展開分布，使高爾基體在細胞中央靠近細胞核，定位于中心體附近。(3)參與細胞物質(zhì)物運輸，主要為運輸物質(zhì)提供軌道并對運輸方向具有指導作用，細胞物質(zhì)運輸由馬達蛋白(motorprotein)來完成。馬達蛋白包括胞質(zhì)動力蛋白(cytoplasmicdynein)和驅(qū)動蛋白(kinesin)。(4)參與信息傳遞：神經(jīng)細胞的微管與某些信息傳遞有關(guān)，信號分子可直接與微管作用或通過一些蛋白質(zhì)來與微管作用。(5)參與細胞的多種運動功能，如：偽足運動、分裂期染色體的位移、纖毛和鞭毛的運動等。第三節(jié)：中間纖維(intermediatefilament)1、中間纖維的類型不同的中間纖維蛋白在不同類型的細胞中表達，根據(jù)其組織來源和免疫原性以及蛋白質(zhì)的氨基酸序列，可將中間纖維分為5大類：(1)角蛋白纖維；(2)結(jié)蛋白纖維；(3)波行蛋白纖維；(4)膠質(zhì)蛋白纖維；(5)神經(jīng)蛋白纖維2、分子結(jié)構(gòu)構(gòu)特點與組裝中間纖維蛋白一般可分為頭部、桿部和尾部3個部分。頭部位于N-末端，均為非螺旋結(jié)構(gòu)，是一球形區(qū)域，具有高度可變性。桿部有四段高度保守的a螺旋形成伸展的超螺旋。尾部位于C-末端的球形區(qū)域。不同的中間絲蛋白的C-末端和N-末端大小差別較大，化學性質(zhì)也各不相同。3、中間纖維的功能(1)維持細胞的整體性中間纖維在外可以與細胞膜和細胞外基質(zhì)有直接的聯(lián)系，與核膜、核基質(zhì)聯(lián)系，與微管、微絲及其他細胞器聯(lián)系，維持著細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的完整性。(2)參與細胞信息傳遞及物質(zhì)運輸中間絲有明顯在核外周聚集的特點，與細胞信息傳遞及物質(zhì)運輸有關(guān)。(3)參與相鄰細胞間連接結(jié)構(gòu)的形成如參與橋拉和半橋粒的形成。角蛋白纖維參與橋粒形成和維持。(4)參與細胞分化：微絲和微管在各種細胞中都是相同的，而中間絲蛋白的表達具有組織特異性，表明中間絲與細胞分化可能具有密切的關(guān)系(5)在腫瘤診斷中的作用由于不同類型的中間纖維的分布具有嚴格的組織特異性，并且多數(shù)腫瘤細胞通常繼續(xù)表達其來源細胞的中間纖維的類型，這一特點已被廣泛應用于腫瘤臨床診斷，以鑒別腫瘤的組織的來源，如檢測羊水細胞中膠質(zhì)纖維蛋白和神經(jīng)元纖維蛋白的存在，能夠早期診斷胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的畸形。第七章線粒體與細胞的能量轉(zhuǎn)換一、教學大綱(目的)要求l掌握線粒體的超微結(jié)構(gòu)、化學組成、主要幅類的分布特點、標記的、膜大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。l掌握線粒體的半自主性二、基本概念1、本專業(yè)詞7匚mitochondrion、elementaryparticle、mtDNA2、基本概念：基本微粒、線粒體DNA線粒體的半自主性三、重點和難點（一）線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及幅的組成特點線粒體超微結(jié)構(gòu)是由雙層單位膜套疊而成的封閉性膜囊結(jié)構(gòu)。兩層膜將線粒體部空間與細胞質(zhì)隔離，并使線粒體部空間分隔成膜與外膜而構(gòu)成線粒體的支架：①外膜：是線粒體最外層所包繞的一層單位膜，厚約5?7nm,外膜含有多種轉(zhuǎn)運蛋白，形成較大的水相通道跨越脂質(zhì)雙層，使外膜出現(xiàn)直徑2?3nm的小孔，可以通過分子量在10000以下的物質(zhì)。②膜和部空間：膜也是單位膜，平均厚4.5nm,將線粒體的部空間分為兩部分，其中由膜直接包圍的空間稱腔，也稱基質(zhì)腔；膜與外膜之間的空間稱為外腔或膜間腔。膜上有大量向腔突起的折疊形成崎，膜（包括崎）的表面附著許多突出于腔的顆粒，每個線粒體大約有104?105個，稱為基粒；基粒是由多種蛋白質(zhì)亞基組成，分為頭部、柄部、基片三部分?；ｎ^部具有ATP合的活性，能催化AD暇酸化生成ATR因此，基粒又稱ATP合幅復合體，是氧化磷酸化的關(guān)鍵裝置。③基質(zhì)：基質(zhì)腔里充滿電子密度較低的可溶性蛋白質(zhì)和脂肪等成分；在線粒體基質(zhì)中含有催化三陵酸循環(huán)、脂肪酸氧化、氨基酸分解、蛋白質(zhì)合成等有關(guān)的能，此外還有線粒體獨特的雙鏈環(huán)狀DNA核糖體。線粒體的幅類線粒體是細胞含幅最多的細胞器，約有120余種，分別位于線粒體的不同部位。如膜上分布著執(zhí)行呼吸鏈氧化反應的前系和ATP合成前系；基質(zhì)中有參與三段酸循環(huán)反應、丙酮酸與脂肪酸氧化的前系和蛋白質(zhì)與核酸合成的類等。（二）線粒體基因組（mtDNA）的結(jié)構(gòu)特征線粒體DNAir長16569bp,雙鏈中一條為重鏈（H）,另一條為輕鏈（L）,重鏈和輕鏈上編碼物各不相同；能自主復制，共含有37個基因。mtDNA勺特點：①雙鏈環(huán)狀、自主復制、多拷貝；②基因排列緊湊，幾乎無含子，基因之間問隔極短、無間隔甚至重疊；③高效轉(zhuǎn)錄，缺少終止密碼子，僅以U或UA結(jié)尾；④突變率高，缺乏修復能力；⑤母系遺傳；⑥部分密碼子不同于核DNA勺密碼子。（三）線粒體的功能線粒體的主要功能是通過氧化磷酸化反應合成ATP,為細胞提供能量。糖和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)，在細胞質(zhì)中經(jīng)過醉解作用產(chǎn)生丙酮酸和脂肪酸，進入線粒體基質(zhì)后，經(jīng)過一系列分解代形成乙酰輔前A,再進一步參加三段酸循環(huán)，脫下的氫經(jīng)線粒體膜上的電子傳遞鏈（呼吸鏈），最后傳遞給氧，生成水。在此過程中釋放出的能量，通過ADP的磷酸化，生成含高能磷酸鍵的ATP儲存于體，供機體各種活動的需要。以糖為例該過程大致可分為四個階段：①糖醉解；②由丙酮酸形成乙酰輔幅A;③三段酸循環(huán)；④電子傳遞和氧化磷酸化。其中無氧醉解是在細胞質(zhì)中進行的，其余步驟均在線粒體中進行，在線粒體基質(zhì)中進行三段酸循環(huán)，電子傳遞和氧化磷酸化偶聯(lián)在一起在線粒體膜上進行。線粒體是物質(zhì)氧化與能量轉(zhuǎn)換的場所。（四）線粒體的半自主性自1963年M.Nass和S.Nass發(fā)現(xiàn)線粒體DNA（mtDNA以來，人們對mtDNA進行了大量的研究。進一步發(fā)現(xiàn)在線粒體基質(zhì)中除了有DNAGZ外，還有蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)（mRNArRNAtRNA、核糖體和氨基酸活化幅等）。研究表明，雖然線粒體有自己的DNA并能進行表達，但由線粒體DN顏碼的蛋白質(zhì)僅占線粒體總蛋白的10%其余90%勺蛋白質(zhì)（包括線粒體基因組復制與表達所需要的各種幅）是由核基因編碼，在細胞質(zhì)合成后輸入至線粒體的。這表明線粒體功能的維持需要核基因和線粒體基因兩套遺傳系統(tǒng)的控制，所以說線粒體是一個半自主性細胞器。線粒體DNA（mitochondrialDNA,mtDNA一條mtDNA勾成一個線粒體基因組，mtDNM雙鏈環(huán)狀，16569bp,雙鏈中有一條為重鏈（H）,另一條為輕鏈（L）,重鏈和輕鏈上編碼物各不相同；能自主復制，共含有37個基因，其中13個蛋白質(zhì)基因、2個rRNA基因和22個tRNA基因，主要編碼線粒體的tRNArRNA及一些線粒體蛋白質(zhì)，如電子傳遞鏈的復合體中的亞基。mtDNA勺特點：①雙鏈環(huán)狀、自主復制、多拷貝；②基因排列緊湊，幾乎無含子，基因之間問隔極短、無間隔甚至重疊；③高效轉(zhuǎn)錄，缺少終止密碼子，僅以U或UA結(jié)尾；④突變率高，缺乏修復能力；⑤母系遺傳；⑥部分密碼子不同于核DNA勺密碼子。第七章：細胞的膜系統(tǒng)一、教學大綱（目的）要求l掌握膜系統(tǒng)的概念，了解什么是細胞質(zhì)基質(zhì)。l掌握質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、類型，熟悉質(zhì)網(wǎng)的化學組成及標志幅。l掌握質(zhì)網(wǎng)在合成蛋白質(zhì)和脂類中的重要作用，熟悉信號假說，熟悉質(zhì)網(wǎng)的其它功能。l掌握高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其在糖蛋白的合成、加工、溶幅體形成中的作用；熟悉高爾基體的化學組成及標志前，熟悉高爾基體與膜轉(zhuǎn)變的關(guān)系。l掌握溶前體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及幅的特點，溶幅體的形成過程、類型及功能。l熟悉溶幅體與某些疾病的關(guān)系。l掌握過氧化物幅體的形態(tài)和幅類特點。l了解過氧化物幅體的功能和發(fā)生。二、各節(jié)重點和難點重點1、質(zhì)網(wǎng)的功能；2、高爾基體的功能；3、溶幅體的結(jié)構(gòu)和功能難點1、蛋白質(zhì)的膜泡運輸2、蛋白質(zhì)的跨膜運輸?shù)谝还?jié)：質(zhì)網(wǎng)一、教學大綱(目的)要求l掌握有關(guān)概念概念，2熟悉質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、類型，熟悉質(zhì)網(wǎng)的化學組成及標志前。3掌握質(zhì)網(wǎng)在合成蛋白質(zhì)和脂類中的重要作用，4熟悉信號假說，質(zhì)網(wǎng)的其它功能二、基本概念1、專業(yè)詞］匚endomembranesystem、endoplasmicreticulum,ER、roughendoplasmicreticulum,rER、smootheudoplasmicreticulum、sERsignalpeptide、ribosome、polyribosomeretentionprotein2、基本名詞膜系統(tǒng)，信號肽，信號密碼，信號識別顆粒，駐留蛋白、膜流l膜系統(tǒng)(endomembranesystem)是指位于細胞質(zhì),在結(jié)構(gòu)、功能以及發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱。膜系統(tǒng)是真核細胞所特有的結(jié)構(gòu),主要包括質(zhì)網(wǎng)、高爾基復合體、溶的體、過氧化物幅體以及核膜等。2信號肽(signalpeptide)由信號密碼所編碼，信號密碼子位于成熟mRNA5端起始密碼之后。因此信號肽是蛋白質(zhì)合成中最先被翻譯的氨基酸序列，由8-30個疏水氨基酸組成。信號肽可被細胞質(zhì)溶膠中存在的信號所識別。3信號識另U顆粒(signalrecognitionparticle,SRP是由6個多肽亞單位和一分子的7SrRNA組成的lis核糖體蛋，它既能特異識別伸出核糖體的信號肽，又能與核糖體的A位點結(jié)合。SRP與核糖體的親和力很低，但當信號肽被翻譯時,便增加了與核糖的親和力。并與核糖體的A位點結(jié)合形成SR限糖體復合體。由于奪占了由tlCNA占據(jù)的核糖體的A位點，阻止了攜帶氨基酸的tRNA核糖體,核糖體的蛋白質(zhì)合成便暫停，直到SR強糖體復合體與質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體結(jié)合為止。4信號肽學說：指與合成蛋白質(zhì)的mRNAt的一段特殊的信號密碼，翻譯出的肽鏈叫做信號肽，合成后能被細胞質(zhì)中存在的信號識別顆粒識別，結(jié)合形成 SRP-核糖體復合體，并導致多肽鏈合成暫時停止。在SRP的攜帶下，將核糖體引導到質(zhì)網(wǎng)膜上，與膜上的SRP受體結(jié)合，將合成的信號肽插入質(zhì)網(wǎng)腔， SR咽去，使多肽鏈合成又重新啟動。如果合成的是一些分泌蛋白，進入質(zhì)網(wǎng)腔的信號肽將被信號肽前切掉，蛋白質(zhì)被釋放到質(zhì)網(wǎng)腔。合成終止后，核糖體脫離質(zhì)網(wǎng)膜，大、小亞基解離，重新加入"核糖體循環(huán)"。5核糖體(rebosone)由大小兩個亞單位構(gòu)成，主要成份為rRNA和蛋白質(zhì)，是細胞蛋白質(zhì)合成的場所。6多聚核糖體(polyribosome)核糖體在執(zhí)行功能時由多個甚至幾十個核糖體串聯(lián)在一條mRN份子上高效地合成肽鏈，這種由mRNAI多個核糖體串聯(lián)起來形成的功能團稱為多聚核糖體。7附著核糖體附著于質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，主要合成輸送到細胞外的分泌性蛋白質(zhì)等。8游離核糖體：分散在細胞質(zhì)中，主要合成組成細胞本身所需的結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)。三、重點和難點：電鏡下質(zhì)網(wǎng)是由單位膜圍繞形成的泡狀、管狀和扁囊狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，它們相互連通，形成了膜的封閉管道系統(tǒng)。膜厚約5?6nm質(zhì)網(wǎng)膜與核膜外膜相連續(xù)，質(zhì)網(wǎng)腔與核膜腔相通。根據(jù)質(zhì)網(wǎng)膜外表面是否有核糖體附著可將質(zhì)網(wǎng)分為兩種基本類型：即粗面質(zhì)網(wǎng)和滑面質(zhì)網(wǎng)。l粗面質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)電鏡下多為扁囊狀結(jié)構(gòu)，囊池寬約40-70nm,排列較為整齊呈同心板層樣排列，膜表面附著有大量的顆粒狀的核糖體。2粗面質(zhì)網(wǎng)的功能1、蛋白質(zhì)合成粗面質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)主要是分子量較大的分泌蛋白(或稱外輸?shù)鞍?包括幅類、肽類激素和抗體等，止匕外，也合成一些膜嵌入糖蛋白、質(zhì)網(wǎng)腔可溶性駐留蛋白(retentionprotein)和溶幅體蛋白等。一些蛋白質(zhì)合成后， 需在質(zhì)網(wǎng)腔進行糖基化，形成糖蛋白，然后轉(zhuǎn)運致相應的部位。2、蛋白質(zhì)的糖基化作用是指單糖或寡糖與蛋白質(zhì)共價結(jié)合形成糖蛋白的過程。粗面質(zhì)網(wǎng)膜上的附著核糖體所合成的蛋白質(zhì)進入質(zhì)網(wǎng)腔后，大部分都要進行糖基化，而在游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)在基質(zhì)中都不進行糖基化。糖蛋白中，糖與蛋白質(zhì)的連接有兩種方式，一種是N-連接的寡糖蛋白，這種糖基化發(fā)生在粗面質(zhì)網(wǎng)腔。另一種是O連接的寡糖蛋白，其糖基化發(fā)生在高爾基復合體。粗面質(zhì)網(wǎng)腔中進行的糖基化，是由N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖組成的寡糖與蛋白質(zhì)的天冬酰胺（Asn）殘基側(cè)鏈上的氨基基團連接。這種N-連接的寡糖與蛋白質(zhì)連接之前，先要與粗面質(zhì)網(wǎng)膜上的多菇醇分子連接而被活化。（二）滑面質(zhì)網(wǎng)常由分支的管道形成較為復雜的立體結(jié)構(gòu)，膜表面沒有核糖體附著，表面光滑而得名。多為分支的小管,很少擴大形成小泡或扁囊。小管直徑約為50-100nm,膜較薄約4?5nm,它們連接成網(wǎng)，在一定部位可與粗面質(zhì)網(wǎng)相連。滑面質(zhì)網(wǎng)在絕大部分細胞中的形態(tài)類似，但其化學組成、幅的種類及數(shù)量等均有差異，故功能不同。1、脂類的合成由于質(zhì)網(wǎng)膜中含有與膽固醇合成、激素轉(zhuǎn)化及其他膜脂合成的前系，是細胞脂類合成的主要場所。脂類分子在胞漿側(cè)生成，翻轉(zhuǎn)前介與翻轉(zhuǎn)至腔面?zhèn)?，新合成的脂類物質(zhì)有些構(gòu)成膜脂雙層，并逐漸轉(zhuǎn)移到細胞的各部分膜結(jié)構(gòu)中；另一些非膜脂成份，如激素，則以形成脂蛋白等形式輸送到其他細胞器進行加工和分泌?，F(xiàn)已證明，滑面質(zhì)網(wǎng)能合成幾乎所有生物膜需要的脂類，即磷脂、膽固醇和糖脂。2、解毒作用機體中的外源性和源性毒物以及藥物，均是通過肝解毒，肝的解毒作用主要是由肝細胞的光面質(zhì)網(wǎng)來完成的。研究表明，光面質(zhì)網(wǎng)含有與解毒有關(guān)的幅系，包括氧化幅系和轉(zhuǎn)移幅系。其中氧化的系（如細胞色素P>450NADPH--細胞色素P450還原醇、細胞色素b5,NADHffl胞色素L5還原幅、NADPH-細胞色素c還原能等）形成光面質(zhì)網(wǎng)的電子傳遞體系，在電子傳遞、氧化還原過程中，能催化多種化合物氧。3、滑面質(zhì)網(wǎng)的其它功能滑光面質(zhì)網(wǎng)中的6■磷酸葡萄糖參與了糖原的分解?；尜|(zhì)網(wǎng)上還集中了多種重要的氧化幅系，如細胞色素P45QNADPHffl胞色素C還原能等，細胞可通過它們的氧化和羥化作用消除一些藥物作用和毒性?；尜|(zhì)網(wǎng)是細胞中Ca2+l勺儲存池。由于滑面、粗面質(zhì)網(wǎng)都具有物質(zhì)運輸功能。質(zhì)網(wǎng)合成的各類物質(zhì)是包上膜以出芽的方式形成膜性轉(zhuǎn)運小泡，以囊泡的形式進行定向運輸。附：核糖體的基本結(jié)構(gòu)與功能l核糖體（ribosome）是細胞一種核糖核蛋白顆粒，期其唯一的功能就是按照mRNA勺指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽，是細胞蛋白質(zhì)合成的分子裝配機。2核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學組成糖核體是由大小兩個不同的亞基成，在不進行蛋白質(zhì)合成時，它們是分開的，游離存在于細胞質(zhì)中。只是在進行蛋白質(zhì)合成時才結(jié)合在一起。其主要化學成分是rRN府口蛋白質(zhì)。真核細胞糖核體的沉降系數(shù)為803大亞基為60S,小亞基為40S。小亞基含有由一種18S的rRNA和33種蛋白質(zhì)；大亞基含有5S、5.8S及28S三種rRNA和約49種蛋白質(zhì)。3核糖體的類型和功能：糖核體的功能是進行的蛋白質(zhì)，。在核糖體上合成的是蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，即多肽鏈。核糖體從其空間位置上可以分為兩類：一類是附著于質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，稱為附著核糖體，主要合成輸送到細胞外的分泌性蛋白、膜嵌入糖蛋白、可溶性駐留蛋白和溶前體蛋白等。另一類游離在細胞質(zhì)中的稱為游離核糖體，主要合成組成細胞本身所需的結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)。第二節(jié)：高爾基復合體(Golgicomplex)一、教學大綱(目的)要求l掌握高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化特征及其在糖蛋白的合成、加工、溶幅體形成中的作用2熟悉高爾基體結(jié)構(gòu)的區(qū)室化與它的功能關(guān)系；熟悉高爾基體與膜轉(zhuǎn)變的關(guān)系。二、基本概念1、本專業(yè)詞7匚Golgibody、mannose-6phosphat