細(xì)胞生物學(xué)全套演示

（優(yōu)選）細(xì)胞生物學(xué)全套ppt講解當(dāng)前第1頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第一章緒論細(xì)胞生物學(xué)概念:細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對象,從顯微水平、亞顯微水平、分子水平等三個(gè)層次，以動態(tài)的觀點(diǎn),研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的起源與進(jìn)化和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞學(xué)說的建立和內(nèi)容:一切生物體都是由細(xì)胞組成的；細(xì)胞是生命的基本組成單位；一切細(xì)胞只能來自原來的細(xì)胞(的分裂)第一個(gè)利用顯微鏡觀察細(xì)胞的人：英國人胡克/Robert

Hooke第一個(gè)利用顯微鏡觀察到活細(xì)胞的人：荷蘭學(xué)者列文虎克/Leeuwenhoek提出者：德國的植物學(xué)家施萊登/Schleiden、動物學(xué)家施旺/Schwann

病理學(xué)家魏爾肖/RudolfVirchow進(jìn)行補(bǔ)充。當(dāng)前第2頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞是生命活動的基本單位：一切有機(jī)體都是由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是生命體的基本構(gòu)成單位；細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞是代謝與功能的基本單位；細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)；細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性；沒有細(xì)胞就沒有完整的生命。當(dāng)前第3頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)支原體是最小最簡單的細(xì)胞，只有唯一的細(xì)胞器核糖體，直徑只有μm。自然界中最小最簡單的生命體是病毒。藍(lán)細(xì)菌是已知的世界上最古老的生命體根據(jù)核酸類型不同，病毒可以分為兩大類：DNA病毒、RNA病毒根據(jù)宿主范圍可分為:動物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒（噬菌體）等。一個(gè)細(xì)胞生存和增殖必須具備的結(jié)構(gòu)裝置與機(jī)能是：1).生物膜系統(tǒng)；2).遺傳信息表達(dá)結(jié)構(gòu)體系；3).細(xì)胞骨架系統(tǒng)。細(xì)胞體積大小上限一般為數(shù)百微米，下限為100nm，其決定因素有：1.核質(zhì)比；2.物質(zhì)交流和運(yùn)輸?shù)男剩?.體積表面積比。當(dāng)前第4頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞支原體細(xì)菌古細(xì)菌核膜無有核仁無有線粒體無有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無有高爾基復(fù)合體無有溶酶體無有細(xì)胞骨架無有相關(guān)蛋白有核糖體有,

70S有,

80SDNA量小大DNA分子結(jié)構(gòu)環(huán)狀線狀染色質(zhì)或染色體一條DNA，裸露，無蛋白結(jié)合有類似核小體結(jié)構(gòu)兩條以上，具有核小體及高級結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無內(nèi)含子，無大量的DNA重復(fù)序列有內(nèi)含子內(nèi)含子和大量的DNA重復(fù)序列轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)在胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，胞質(zhì)內(nèi)翻譯翻譯后大分子的加工與修飾無有細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂、無絲分裂當(dāng)前第5頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第二章細(xì)胞生物學(xué)研究方法當(dāng)前第6頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)普通光學(xué)顯微鏡以可見光為光源，熒光顯微鏡的光源是以紫外線為光源，而電子顯微鏡是以電子束為光源。電子顯微鏡按工作原理和用途的不同可分為透射電鏡和掃描電鏡。掃描電鏡：觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)特征；透射電鏡：觀察樣品的內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)。一、顯微成像技術(shù)：當(dāng)前第7頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)R=0.61λ/nSinα=0.61λ/NA分辨率:

指能分辨出的相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間最小距離的能力，這種距離稱為分辨距離，它受到光衍射性質(zhì)的限制。分辨率由光源的波長、物鏡的鏡口角、介質(zhì)折射率三種因素決定。λ=照明光源的波長。n=聚光鏡和物鏡之間介質(zhì)的折射率。

α=樣品對物鏡角孔徑的半角。數(shù)值孔徑(又叫鏡口率)是物鏡和聚光鏡聚光能力的主要技術(shù)參數(shù)，是判斷兩者(尤其對物鏡而言)性能高低的重要標(biāo)志。數(shù)值孔徑越大，進(jìn)入物鏡的光越多；介質(zhì)的折射率越大，則數(shù)值孔徑越大，這些都可以使分辨率提高。放大率：最終成像的大小與原物體大小的比值。對顯微鏡來說，最重要的性能參數(shù)是分辨率，而不是放大倍數(shù)。當(dāng)前第8頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)顯微鏡類型分辨本領(lǐng)光源透鏡成像原理光學(xué)顯微鏡200nm

可見光玻璃透鏡利用樣本對光的吸收形成明暗反差和顏色變化電子顯微鏡0.2nm

電子束電磁透鏡利用樣品對電子的散射和投射形成明暗反差熒光顯微鏡技術(shù)：

（包括激光掃描共聚焦顯微鏡、超高分辨率顯微鏡）熒光顯微鏡技術(shù)包括免疫熒光技術(shù)和熒光素直接標(biāo)記技術(shù)。當(dāng)前第9頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)熒光共振能量轉(zhuǎn)移：熒光共振能量轉(zhuǎn)移是指兩個(gè)熒光發(fā)色基團(tuán)在足夠靠近時(shí)，當(dāng)供體分子吸收一定頻率的光子后被激發(fā)到更高的電子能態(tài)，在該電子回到基態(tài)前，通過偶極子相互作用，實(shí)現(xiàn)了能量向鄰近的受體分子轉(zhuǎn)移（即發(fā)生能量共振轉(zhuǎn)移）?？捎糜谘芯炕罴?xì)胞生理?xiàng)l件下研究蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)間相互作用及其發(fā)生的時(shí)空性。如果兩個(gè)蛋白質(zhì)分子的距離在10nm之內(nèi)，一般認(rèn)為這兩個(gè)蛋白質(zhì)分子存在直接相互作用。熒光漂白恢復(fù)技術(shù)：以高能量激光束的照射使細(xì)胞特定區(qū)域的熒光發(fā)生不可逆的淬滅（漂白），隨后其它區(qū)域的熒光標(biāo)記分子會運(yùn)動到漂白區(qū)（恢復(fù)），可以用來檢測活細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)部分子的運(yùn)動以及在各種結(jié)構(gòu)上分子動態(tài)變化率。當(dāng)前第10頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)主要電鏡制樣技術(shù)：超薄切片技術(shù)(ultrathinsection)

分辨率5nm負(fù)染技術(shù)(negativestaining)

分辨率1.5nm冰凍蝕刻技術(shù)(freezeetching)快速冷凍深度蝕刻技術(shù)(quickfreezedeepetching)低溫電鏡技術(shù)(cryoelectronmicroscopy)

當(dāng)前第11頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)超薄切片：電子束穿透力很弱，須將標(biāo)本制成40-50nm（小于100nm）的超薄切片。方法：透射電鏡觀察的組織細(xì)胞樣本在超薄切片之前常用戊二醛和四氧化鋨雙重固定；丙酮逐漸脫水；環(huán)氧樹脂包埋；切片；采用檸檬酸鉛和醋酸雙氧鈾等進(jìn)行染色。透射電鏡的樣品制備包括固定、脫水、包埋、切片、染色五個(gè)步驟。當(dāng)前第12頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)冰凍蝕刻技術(shù)/Freezeetching：首先用快速低溫冷凍法將樣品迅速冷凍，然后在低溫下使相對脆弱部位斷裂，用鉑、金等金屬進(jìn)行傾斜噴鍍，再垂直于斷面進(jìn)行碳真空噴鍍，形成一層連續(xù)的碳膜，最后將樣品本身消化，在電鏡下觀察碳膜和金屬“鑄型”。冰凍蝕刻技術(shù)主要用于觀察膜斷裂面的蛋白質(zhì)顆粒和膜面結(jié)構(gòu)。深度蝕刻主要用于觀察胞質(zhì)中的細(xì)胞骨架纖維及其結(jié)合蛋白。負(fù)染技術(shù)/negativestaining：用重金屬鹽對鋪展在載網(wǎng)上的樣品染色，吸取多余染料，干燥后，使樣品凹陷處鋪上一層重金屬鹽，從而出現(xiàn)負(fù)染效果，分辨率可達(dá)1.5nm左右。植物葉綠體內(nèi)膜表面結(jié)構(gòu)微絲負(fù)染當(dāng)前第13頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二、細(xì)胞組分的分析方法：一）離心分離方法：利用超速離心機(jī)對細(xì)胞組分進(jìn)行分級分離的常用方法有：差速離心法、密度梯度離心法。當(dāng)前第14頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)1000g,10min20000g,20min80000g,1h150000g,3h差速離心：利用不同離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，將亞細(xì)胞組分和各種顆粒進(jìn)行分開的方法。密度梯度離心：利用各組分在介質(zhì)中的沉降系數(shù)不同，使各組分形成區(qū)帶。介質(zhì)溶液是具有密度梯度、高溶解性和化學(xué)惰性的溶液。分為速度沉降和等密度沉降兩種，前者主要用于分離密度相近而大小不一的組分，后者用于分離不同密度的細(xì)胞成分。當(dāng)前第15頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)速度沉降或平衡沉降.介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部，通過離心力場的作用使細(xì)胞分層、分離。常用介質(zhì)：氯化銫、蔗糖、多聚蔗糖。速度沉降：分離密度相近而大小不等的細(xì)胞或細(xì)胞器。平衡沉降：分離密度不等的顆粒。當(dāng)前第16頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二）細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)顯示方法：原理：利用一些顯色劑與所檢測的物質(zhì)中一些特殊基團(tuán)特異性結(jié)合或反應(yīng)的特征，通過顯色劑在細(xì)胞內(nèi)的定位和顏色深淺來判斷某種物質(zhì)在細(xì)胞中分布和含量。當(dāng)前第17頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)三）細(xì)胞內(nèi)特異核苷酸序列的定位與定性：原位雜交技術(shù)（定義或原理）：用帶有標(biāo)記的特定核酸分子作探針，通過分子雜交（堿基互補(bǔ)配對原理）確定特殊核苷酸序列在染色體上或在細(xì)胞中的位置的方法，稱為原位雜交。在光鏡水平，探針可用放射性核素或熒光標(biāo)記；在電鏡水平，與免疫膠體金技術(shù)結(jié)合，探針可用生物小分子標(biāo)記。當(dāng)前第18頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)四）特異性蛋白或抗原的定位與定性：蛋白質(zhì)分子定位最常用的研究技術(shù)：免疫熒光與免疫電鏡技術(shù)。免疫熒光技術(shù)：將免疫學(xué)方法(抗原抗體特異結(jié)合)與熒光標(biāo)記技術(shù)結(jié)合起來研究特異蛋白抗原在細(xì)胞內(nèi)分布的方法。先將已知的抗原或抗體標(biāo)記上熒光素制成熒光標(biāo)記物，再用這種熒光抗體（或抗原）作為分子探針檢查細(xì)胞或組織內(nèi)的相應(yīng)抗原（或抗體）。在細(xì)胞或組織中形成的抗原抗體復(fù)合物上含有熒光素。由于熒光素所發(fā)的熒光可在熒光顯微鏡下檢出，從而可對抗原進(jìn)行細(xì)胞定位。免疫電鏡技術(shù)：免疫電鏡技術(shù)是免疫化學(xué)技術(shù)與電鏡技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是在超微結(jié)構(gòu)水平研究和觀察抗原、抗體結(jié)合定位的一種方法學(xué)。它是將抗體進(jìn)行特殊標(biāo)記后用電子顯微鏡觀察免疫反應(yīng)的結(jié)果。根據(jù)標(biāo)記方法的不同，分為免疫鐵蛋白技術(shù)、免疫酶標(biāo)技術(shù)和免疫膠體金技術(shù)。當(dāng)前第19頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)五）放射自顯影技術(shù)/autoradiography：概念：利用核素的電離輻射使含AgBr或AgCl的乳膠感光的作用，對細(xì)胞內(nèi)生物大分子進(jìn)行定性、定位與半定量研究，對細(xì)胞內(nèi)生物大分子進(jìn)行動態(tài)和追蹤研究，主要包含前體物摻入和放射顯影兩個(gè)步驟。研究DNA、RNA、蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的代謝，常用的同位素標(biāo)記物有：DNA:3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷RNA：3H標(biāo)記的尿嘧啶核苷Protein:35S標(biāo)記的甲硫氨酸和半胱氨酸，3H或14C標(biāo)記的甲硫氨酸或亮氨酸當(dāng)前第20頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)三、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞工程與顯微操作技術(shù)：原代培養(yǎng)(primaryculturecell):從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞。一般傳代不超過10代。傳代培養(yǎng)(subculturecell)：適應(yīng)在體外培養(yǎng)條件下持續(xù)培養(yǎng)的細(xì)胞。細(xì)胞株（CellStrain）:通過選擇法或克隆形成法從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得具有特殊性質(zhì)或標(biāo)志物的培養(yǎng)物，亦即由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群，稱為細(xì)胞株。是具有相同的遺傳性狀的細(xì)胞群體。細(xì)胞系（cellline）：經(jīng)第一代傳代成功后，可順利地傳40-50代，且保持原來的染色體的二倍體數(shù)量和接觸抑制行為的傳代細(xì)胞。當(dāng)前第21頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞工程：應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，依照人們的需要和設(shè)計(jì)來改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。細(xì)胞融合/cellfusion：在自然條件下或通過人工誘導(dǎo)的方法使兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)雙核或多核細(xì)胞的現(xiàn)象。人工誘導(dǎo)細(xì)胞融合方法：化學(xué)誘導(dǎo)：PEG;病毒誘導(dǎo)：仙臺病毒

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電融合技術(shù)細(xì)胞拆合：就是把細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)分離開來，然后把不同來源的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核相互結(jié)合，形成核質(zhì)雜交細(xì)胞的過程。當(dāng)前第22頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)單克隆抗體技術(shù)：將一種來自于脾臟且產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合雜交，獲得既能產(chǎn)生抗體，又能無限增殖的雜種細(xì)胞，經(jīng)選擇性培養(yǎng)后可制備大量單克隆抗體的技術(shù)。當(dāng)前第23頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)基因打靶：又稱為基因敲除,是指從分子水平上將一個(gè)基因去除或替代,然后從整體觀察實(shí)驗(yàn)動物,推測相應(yīng)基因功能的實(shí)驗(yàn)方法。轉(zhuǎn)基因動物：指以人工方法導(dǎo)入外源基因，在染色體內(nèi)穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類動物。轉(zhuǎn)基因動物是在胚胎和重組DNA技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。能在生物體中接近真實(shí)地再現(xiàn)某一特定基因的表達(dá)和所導(dǎo)致的后果，把復(fù)雜系統(tǒng)簡化進(jìn)行研究，是目前層次最高的實(shí)驗(yàn)體系。當(dāng)前第24頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)模式生物：由于基因在進(jìn)化上的保守性和遺傳密碼的通用性，從某一種生物得到的有關(guān)基因性質(zhì)或功能方面的信息往往也適用于其他生物。因此，可利用一些個(gè)體較小、容易培養(yǎng)、操作簡單、生長繁殖快的生物來研究某一生物學(xué)問題，這類生物稱為模式生物。在進(jìn)化上最接近于人的模式生物是小鼠。在顯微鏡下通體透明的是線蟲。作為單細(xì)胞真核生物的代表，用于生物學(xué)研究的酵母主要有兩種：芽殖酵母和裂殖酵母。當(dāng)前第25頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第三章細(xì)胞質(zhì)膜一、細(xì)胞質(zhì)膜的概念與功能：細(xì)胞膜(cellmembrane)

定義：又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)，是指圍繞在細(xì)胞最外層，由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等組成的膜結(jié)構(gòu)體系。

功能：細(xì)胞膜不僅是細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的邊界，使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換及信息傳遞過程中也起著決定性的作用。真核細(xì)胞內(nèi)部存在著由膜圍繞構(gòu)建的各種細(xì)胞器。細(xì)胞內(nèi)的膜系統(tǒng)與細(xì)胞膜統(tǒng)稱為生物膜(biomembrane)，它們具有共同的結(jié)構(gòu)特征。當(dāng)前第26頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能

1、為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。

2、選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸，包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出，其中伴隨著能量的傳遞。

3、提供細(xì)胞識別位點(diǎn)，并完成細(xì)胞內(nèi)外信號跨膜傳遞。

4、為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn)，使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行。

5、介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接；

6、參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)（膜骨架、鞭毛和纖毛、微絨毛及細(xì)胞的變形足等）。

7、膜蛋白的異常與某些疾病相關(guān)，很多膜蛋白可作為疾病治療的藥物靶標(biāo)。當(dāng)前第27頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二、細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型：單位膜：流動鑲嵌模型（內(nèi)容）：●膜蛋白以不連續(xù)的顆粒形式嵌入膜層中?！窦?xì)胞膜是一個(gè)動態(tài)結(jié)構(gòu)，其組分可以運(yùn)動，還能聚集以便參與各種瞬時(shí)的或非永久性的相互作用?！裰饕獜?qiáng)調(diào)膜的流動性和膜蛋白的不對稱性。脂筏模型（內(nèi)容）：脂筏是指膜脂雙層內(nèi)，含有特殊脂質(zhì)的微區(qū)，以鞘脂和膽固醇為主，載體特殊的蛋白質(zhì)，微區(qū)內(nèi)陷可形成囊泡，部分脂筏與細(xì)胞骨架蛋白交聯(lián)。這一模型可解釋生物膜的某些性質(zhì)與功能。當(dāng)前第28頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)目前對生物膜的認(rèn)識：磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分。它以疏水性尾部相對，親水性頭部朝向水相，在水相中自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)；蛋白分子以不同方式不對稱地鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面，膜蛋白決定生物膜功能；生物膜是磷脂雙分子層嵌有蛋白質(zhì)的二維流體。當(dāng)前第29頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)三、細(xì)胞質(zhì)膜的組成成分及特點(diǎn)：主要由脂質(zhì)（主要是磷脂和膽固醇）、蛋白質(zhì)（包括酶）和多糖類組成，水和金屬離子等。1.膜脂

Therearethreemaintypesofmembranelipids:●Phospholipid/磷脂:Phosphoglyceride/磷酸甘油酯(甘油磷脂)磷脂酰膽堿/卵磷脂（Phosphatidylcholines,PC）磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserines,PS)磷脂酰乙醇胺/腦磷脂(Phosphatidyl

ethanolamines,PE)磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositols,PI)

…………

Sphingolipids

/

鞘磷脂

●Cholesterol/膽固醇●Glycolipid/糖脂當(dāng)前第30頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)31Cholesterol/膽固醇調(diào)節(jié)膜的流動性增加膜的穩(wěn)定性降低水溶性物質(zhì)的通透性脂筏的基本結(jié)構(gòu)成分當(dāng)前第31頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)蛋白質(zhì)◆生物膜的特定功能主要是由蛋白質(zhì)完成的；◆膜蛋白約占膜的40%～50%；在不同細(xì)胞中膜蛋白的種類及含量有很大差異?！粢话銇碚f,功能越復(fù)雜的膜，其上的蛋白質(zhì)含量越多，種類越多。

整合膜蛋白:部分或全部鑲嵌在細(xì)胞膜中或內(nèi)外兩側(cè)的蛋白質(zhì)；外周膜蛋白:水溶性蛋白，占膜蛋白總量的20%～30%；

脂錨定蛋白：以共價(jià)方式與膜脂結(jié)合的蛋白。當(dāng)前第32頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)33◆用去垢劑分離小的跨膜蛋白，是膜蛋白研究的重要手段.■去垢劑(detergent)是一種一端親水一端疏水的兩性小的脂分子?！霎?dāng)它們與膜蛋白作用時(shí),其疏水端與膜蛋白的疏水區(qū)域相結(jié)合,極性端指向水中,形成溶于水的去垢劑-膜蛋白復(fù)合物,從而使膜蛋白在水中溶解、變性、沉淀?！霎?dāng)去除去垢劑并加入磷脂后,可使膜蛋白復(fù)性并恢復(fù)功能。膜蛋白的研究方法1、離子型去垢劑:可使細(xì)胞膜崩解，并與膜蛋白疏水部分結(jié)合使其分離，作用較為劇烈，引起蛋白質(zhì)變性。十二烷基磺酸鈉(SDS)2、非離子型去垢劑：TritonX-100、Tween-20、NP-40當(dāng)前第33頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)膜糖的存在方式：●N-連接：即糖鏈與肽鏈中天冬酰胺殘基相連，發(fā)生起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)；

●O-連接：糖鏈與肽鏈中的絲氨酸或蘇氨酸殘基相連，發(fā)生在高爾基體內(nèi)；■O-連接糖鏈較短，約含4個(gè)糖基，而N-連接糖鏈一般有10個(gè)以上的糖基。3.膜糖：細(xì)胞質(zhì)膜上的膜糖都位于細(xì)胞質(zhì)膜的外表面，內(nèi)膜系統(tǒng)中的膜糖則面向膜的腔面（非胞質(zhì)面）。當(dāng)前第34頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)四、生物膜基本特征：一）膜的流動性

1.膜脂的流動性：

1）運(yùn)動方式：◆側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(lateraldiffusion):基本運(yùn)動方式.◆旋轉(zhuǎn)運(yùn)動

(rotation)◆擺動

(flexion):◆翻轉(zhuǎn)運(yùn)動

(flip-flop):2）影響其流動性的因素：●膜脂肪酸鏈對流動性的影響主要是不飽和程度和鏈的長短；●脂肪酸越短，不飽和程度越高，膜脂的流動性越大?！衽c卵磷脂/鞘磷脂的比值呈正比；●膽固醇的特殊作用。

當(dāng)前第35頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)隨機(jī)運(yùn)動;

B.固定的;

C.定向運(yùn)動D.運(yùn)動受到周圍相互作用蛋白的限制E.運(yùn)動受到膜骨架的限制F.運(yùn)動受到胞外物質(zhì)的制約

2.膜蛋白的流動性：當(dāng)前第36頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)3.流動性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：1)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：小鼠細(xì)胞綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白細(xì)胞融合40min37℃

雜交細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白人細(xì)胞2)淋巴細(xì)胞的成帽效應(yīng)3)熒光漂白恢復(fù)實(shí)驗(yàn)當(dāng)前第37頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二）膜的不對稱性細(xì)胞質(zhì)膜各部分的名稱：

細(xì)胞外表面(ES)，原生質(zhì)表面(PS)

細(xì)胞外小頁斷裂片(EF)，

原生質(zhì)小頁斷裂面(PF)2.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。

磷脂酰膽堿和

鞘磷脂多分布在細(xì)胞膜的外層（非胞質(zhì)面）磷脂酰乙醇胺和磷脂酰絲氨酸多分布在細(xì)胞膜內(nèi)層（胞質(zhì)面）3.膜蛋白的不對稱性●在膜兩側(cè)分布不對稱?！窀鞣N生物膜的特征及其生物學(xué)功能主要是由膜蛋白決定的;膜蛋白的不對稱性是生物膜執(zhí)行復(fù)雜的、在時(shí)間上和空間上有序的各種生理功能的保證。當(dāng)前第38頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)五、膜骨架一）膜骨架概念：膜骨架是指細(xì)胞質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，它參與維持細(xì)胞膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。光鏡下人們曾發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜下存在約0.2μm厚的溶膠層，電鏡出現(xiàn)以后，人們才逐漸認(rèn)識到膜下溶膠層的實(shí)質(zhì)，其中含有豐富的細(xì)胞骨架纖維(如微絲、微管等)，這些骨架纖維通過膜骨架與質(zhì)膜相連。迄今為止，對膜骨架研究最多的還是哺乳動物的紅細(xì)胞。當(dāng)前第39頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二）紅細(xì)胞的生物學(xué)特征：成熟的紅細(xì)胞沒有核和內(nèi)膜系統(tǒng)，是研究膜骨架的理想材料?！鬜edBloodCells是結(jié)構(gòu)最簡單的細(xì)胞:

■成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞器；

■質(zhì)膜是紅細(xì)胞惟一的膜結(jié)構(gòu)；血影：紅細(xì)胞經(jīng)低滲處理，細(xì)胞破裂釋放出內(nèi)容物，留下一個(gè)保持原形的空殼，稱為血影。當(dāng)前第40頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)

類型樣品速度原因疏水分子O2,CO2,N2,苯快脂溶性小的不帶電荷的極性分子H2O，尿素中等小、不帶電甘油慢大大的不帶電荷的極性分子葡萄糖蔗糖氨基酸核苷酸幾乎沒有更大帶電的離子H+,K+,Na+,HCO3-Ca2+,Cl-,Mg2+通過不了荷電生物膜不僅是半透膜，還是選擇性通透屏障.不同分子通過脂雙層的擴(kuò)散速率不同，主要取決于分子的大小和它在脂質(zhì)中的相對溶解度，一般來說，分子量越小，脂溶性越強(qiáng)，速率越快。第四章膜泡運(yùn)輸當(dāng)前第41頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)定義：指物質(zhì)沿著濃度梯度從半透性膜濃度高的一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程，通常把這種過程稱為簡單擴(kuò)散。特點(diǎn)：從高濃度到低濃度；不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助；不消耗能量。如：水、氧氣、二氧化碳等。自由擴(kuò)散/簡單擴(kuò)散影響非電解質(zhì)跨膜運(yùn)輸速度的因素:

分子的大小:分子越小穿膜越快。溶質(zhì)的極性:脂溶性越強(qiáng)穿膜越快。當(dāng)前第42頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)定義：各種極性分子和無機(jī)離子，如糖、氨基酸、核苷酸以及細(xì)胞代謝物等在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助下順著濃度梯度或電化學(xué)梯度減小的方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn)：從高濃度到低濃度；需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助；不需要能量。如：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞等協(xié)助擴(kuò)散/易化擴(kuò)散當(dāng)前第43頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)44膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白/膜運(yùn)輸?shù)鞍?載體蛋白和通道蛋白的差異：通道蛋白主要是根據(jù)溶質(zhì)大小和電荷進(jìn)行辨別。載體蛋白只允許與自己結(jié)合部位相適應(yīng)的溶質(zhì)分子通過,而且其自身構(gòu)象在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中須發(fā)生變化。當(dāng)前第44頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)載體蛋白的特性：對轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)不作共價(jià)修飾；對運(yùn)輸物質(zhì)具有高度選擇性，有特異性結(jié)合位點(diǎn)；具有類似于酶和底物作用的飽和動力學(xué)；即可被底物類似物競爭性抑制，也可被某些抑制劑非競爭性抑制;對pH有依賴性.通道蛋白主要特征：通道蛋白所介導(dǎo)的被動運(yùn)輸不需要與溶質(zhì)分子結(jié)合，它橫跨膜形成親水通道，允許適宜大小的分子和帶電荷的離子通過；轉(zhuǎn)運(yùn)效率高；沒有飽和值；并非連續(xù)性開放而是門控的。當(dāng)前第45頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)/cotransport：它是一類由Na+,K+泵或H+泵與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP所完成的主動運(yùn)輸方式。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹苯觿恿κ莵碜阅蓚?cè)離子的電化學(xué)梯度，而維持這種電化學(xué)梯度則是通過鈉鉀泵或質(zhì)子泵消耗ATP所實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前第46頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)通道蛋白分類：1）電壓門控通道：通過膜電位的變化使其構(gòu)型發(fā)生改變,從而將“門”打開。2）配體-門控通道：細(xì)胞內(nèi)或外的特定配體（ligand）與膜受體結(jié)合時(shí)發(fā)生反應(yīng),引起門通道蛋白的一種成分發(fā)生構(gòu)型變化,結(jié)果使“門”打開。3）應(yīng)力激活通道：通道的打開受一種力的作用。溶質(zhì)均順著濃度梯度自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜。當(dāng)前第47頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)定義：由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度的由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，是一種耗能的運(yùn)輸方式。特點(diǎn)：從低濃度到高濃度；需要載體蛋白的協(xié)助；直接或間接需要能量(ATP)。如：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細(xì)胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞。

主動運(yùn)輸（activetransport）K+：細(xì)胞內(nèi)100mM，細(xì)胞外5mM；Na+：細(xì)胞內(nèi)10-20mM，細(xì)胞外150mM；Ca2+：胞外高出胞內(nèi)1000倍以上。當(dāng)前第48頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)主動運(yùn)輸?shù)念愋停篈TP直接提供能量的主動運(yùn)輸，由ATP驅(qū)動泵(如鈉鉀泵、鈣泵、質(zhì)子泵)完成；ATP間接提供能量的協(xié)同運(yùn)輸，由耦聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白完成；同向轉(zhuǎn)運(yùn)，反向轉(zhuǎn)運(yùn)。3.光能驅(qū)動的主動運(yùn)輸，由光驅(qū)動泵完成。

細(xì)菌視紫紅質(zhì)當(dāng)前第49頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)ATP驅(qū)動泵的分類：當(dāng)前第50頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)TheNa+-K+-ATPaserequiresK+outside,Na+andATPinside,andisinhibitedbyouabain/烏本苷.TheratioofNa+:K+pumpedis3:2foreachATPhydrolyzed.TheNa+-K+-ATPaseisaP-typepump.ThisATPasesequentiallyphosphorylatesanddephosphorylatesitselfduringthepumpingcycle.TheNa+-K+-ATPaseisfoundonlyinanimals.當(dāng)前第51頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸三種方式的比較自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸運(yùn)輸方向載體能量舉例不需要需要需要不消耗不消耗消耗

順濃度梯度高濃度低濃度

順濃度梯度高濃度低濃度

逆濃度梯度低濃度高濃度O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞Na+、K+、Ca2+等離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸。當(dāng)前第52頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)內(nèi)吞作用/endocytosis：它是細(xì)胞通過質(zhì)膜的內(nèi)陷和包裹形成囊泡，將外界物質(zhì)內(nèi)化而轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞內(nèi)的過程。胞吐作用/exocytosis：將細(xì)胞內(nèi)的分泌泡或其他膜泡中的物質(zhì)通過質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞的過程。組成型胞吐途徑調(diào)節(jié)型胞吐途徑當(dāng)前第53頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用：細(xì)胞通過受體的介導(dǎo)攝取細(xì)胞外專一蛋白質(zhì)或其他化合物的過程

。細(xì)胞外溶質(zhì)或配體同有被小窩的受體結(jié)合形成配體-受體復(fù)合物，網(wǎng)格蛋白聚集在有被小窩的胞質(zhì)側(cè)，有被小窩形成后進(jìn)一步內(nèi)陷，與質(zhì)膜斷離后形成有被小泡進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)前第54頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)當(dāng)前第55頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散物質(zhì)的運(yùn)輸方式主動運(yùn)輸(逆濃度梯度)小分子物質(zhì)(跨膜運(yùn)輸)

大分子物質(zhì)

(膜泡運(yùn)輸)

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運(yùn)輸載體蛋白當(dāng)前第56頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第五章線粒體一、線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)：線粒體是雙層單位膜套疊而成的封閉性膜囊結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第57頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)主要成份標(biāo)志性酶主要功能外膜蛋白質(zhì)、脂類（1:1）孔蛋白酶單胺氧化酶磷脂合成脂肪酸鏈去飽和脂肪酸鏈延長內(nèi)膜蛋白質(zhì)、脂類（3:1）心磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酶細(xì)胞色素氧化酶電子傳遞氧化磷酸化代謝物質(zhì)運(yùn)輸膜間隙可溶性的酶、底物、輔助因子腺苷酸激酶核苷磷酸化基質(zhì)酶、DNA、RNA核糖體、多種可溶性蛋白等等蘋果酸脫氫酶三羧酸循環(huán)脂肪酸氧化丙酮酸氧化蛋白質(zhì)合成DNA復(fù)制RNA合成當(dāng)前第58頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)基質(zhì)/matrix：含大量可溶性蛋白（脂肪酸氧化、氨基酸降解、三羧酸循環(huán)、氨基酸分解等有關(guān)酶類）含線粒體獨(dú)特的雙鏈環(huán)狀DNA，核糖體，構(gòu)成線粒體相對獨(dú)立的遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)。線粒體是人體細(xì)胞除細(xì)胞核以外唯一含有DNA的細(xì)胞器。當(dāng)前第59頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)內(nèi)膜/innermembrane：內(nèi)膜高度不透性，幾乎所有的離子和分子進(jìn)出基質(zhì)都必須通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。線粒體內(nèi)膜通常要向基質(zhì)折褶形成嵴，其上有ATP合酶，又叫F0F1ATP酶復(fù)合體，是一個(gè)多組分的復(fù)合物，能催化ADP磷酸化生成ATP。蛋白質(zhì)和脂類的比例高于3:1。蛋白的種類很多，主要是:(1)電子傳遞鏈;(2)ATP合成酶;(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白.

轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)：為內(nèi)膜與外膜相互接觸的地方，是蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)出線粒體的通道。內(nèi)膜是線粒體進(jìn)行電子傳遞和氧化磷酸化的主要部位。當(dāng)前第60頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)管狀嵴層狀嵴當(dāng)前第61頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)真核細(xì)胞內(nèi)碳水化合物代謝途徑發(fā)酵當(dāng)前第62頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二、線粒體功能：1.電子傳遞鏈：在線粒體內(nèi)膜上存在傳遞電子的一組酶的復(fù)合物，由一系列能可逆地接受和釋放電子或H+的化學(xué)物質(zhì)所組成，它們在內(nèi)膜上相互關(guān)聯(lián)地有序排列成傳遞鏈，稱為電子傳遞鏈（electrontransportchain）或呼吸鏈（respiratorychain）。利用電子傳遞所釋放的自由能將線粒體基質(zhì)中的H+轉(zhuǎn)移到膜間隙。電子傳遞鏈的物質(zhì)基礎(chǔ)：電子載體在電子傳遞過程中，與釋放的電子結(jié)合并將電子傳遞下去的化合物稱為電子載體。當(dāng)前第63頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)當(dāng)前第64頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)◆主呼吸鏈∶

復(fù)合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ構(gòu)成主呼吸鏈，從NADH來的電子依次經(jīng)過這三個(gè)復(fù)合物,進(jìn)行傳遞?！舸魏粑湣脧?fù)合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ構(gòu)成次呼吸鏈，來自FADH2的電子不經(jīng)過Ⅰ。當(dāng)前第65頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)2.氧化磷酸化：定義：當(dāng)電子從NADH或FADH2經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧形成水時(shí)，同時(shí)伴有ADP磷酸化形成ATP，這一酶促過程叫氧化磷酸化。膜電位：由于質(zhì)子跨線粒體內(nèi)膜的轉(zhuǎn)移而形成了膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度差，即pH梯度及電位差，即膜電位。磷氧比（P/O）：是指底物氧化時(shí)，每消耗1個(gè)氧原子所消耗的用于ADP磷酸化的無機(jī)磷的原子數(shù)。ATP酶作用機(jī)制——結(jié)合變構(gòu)機(jī)制：當(dāng)前第66頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)※線粒體內(nèi)膜上的呼吸鏈同時(shí)起質(zhì)子泵的作用，可以在傳遞電子的同時(shí)將質(zhì)子從線粒體基質(zhì)腔轉(zhuǎn)移到膜間腔；※當(dāng)膜間腔存在大量質(zhì)子使線粒體內(nèi)膜內(nèi)外存在足夠的電化學(xué)H+梯度時(shí)，質(zhì)子則從膜間腔通過線粒體內(nèi)膜上的ATP合成酶復(fù)合物上的質(zhì)子通道進(jìn)入基質(zhì)，同時(shí)驅(qū)動ATP合成酶合成ATP；※線粒體內(nèi)膜本身具有離子不透過性，能隔絕包括H+、OH-在內(nèi)的各種正負(fù)離子。化學(xué)滲透假說內(nèi)容：當(dāng)前第67頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)頭部(耦聯(lián)因子F1)：圓球形，突入內(nèi)腔，具有酶活性，催化ADP→ATP；

柄部：連接頭部和基部，調(diào)控質(zhì)子通道；基部(F0耦聯(lián)因子)：嵌于內(nèi)膜中，有物種差異，連接F1和內(nèi)膜，質(zhì)子流向F1的穿膜通道。α和β亞基均具有核苷酸結(jié)合位點(diǎn)，其中β亞基具有催化ATP合成或水解的活性。生物體能量轉(zhuǎn)換的核心酶，在線粒體內(nèi)膜、葉綠體的類囊體膜和好氧菌的質(zhì)膜上。當(dāng)前第68頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)線粒體中由自身合成的蛋白質(zhì)僅占10%,其余均為細(xì)胞核基因組編碼。因此，線粒體有自己的DNA和蛋白質(zhì)合成體系，即獨(dú)立的遺傳系統(tǒng)，但又受核基因組遺傳系統(tǒng)的控制，其生長和增殖受核基因組和自身基因組兩套遺傳系統(tǒng)的控制，故為半自主性細(xì)胞器。三、線粒體的半自主性：ATPasesubunit8編碼細(xì)胞色素b、細(xì)胞色素氧化酶的3個(gè)亞基、ATP酶的2個(gè)亞基以及NADH脫氫酶的7個(gè)亞基。另外還有16SrRNA和12SrRNA以及22個(gè)tRNA的DNA序列.當(dāng)前第69頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)線粒體內(nèi)蛋白來源：1）胞質(zhì)內(nèi)游離核糖體合成2）線粒體自身合成線粒體蛋白質(zhì)合成:1）有自己的蛋白質(zhì)翻譯系統(tǒng)；

2）所編碼的蛋白質(zhì)是在線粒體內(nèi)的核糖體上進(jìn)行的；

3）所編碼的RNA和蛋白質(zhì)并不運(yùn)出線粒體外；

4）用于蛋白質(zhì)合成的所有tRNA都是由mtDNA編碼的；編碼細(xì)胞色素b、細(xì)胞色素氧化酶的3個(gè)亞基、ATP酶的2個(gè)亞基以及NADH脫氫酶的7個(gè)亞基.當(dāng)前第70頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)運(yùn)至基質(zhì)的蛋白：含有一個(gè)定位信號肽當(dāng)前第71頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)運(yùn)至內(nèi)膜或膜間隙的蛋白：含兩個(gè)信號肽當(dāng)前第72頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第六章葉綠體一、葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)：背陽處：同一植物向陽處：葉綠體小，數(shù)目多.葉綠體大，數(shù)目少。當(dāng)前第73頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)葉綠體外被內(nèi)膜外膜基質(zhì)類囊體(基質(zhì)片層)基質(zhì)類囊體腔基粒類囊體膜間隙葉綠體超微結(jié)構(gòu)的模式圖解基粒類囊體當(dāng)前第74頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)葉綠體膜：◆外膜/outermembrane:通透性大，含有孔蛋白，允許分子量小于10000的分子通過。如，如核苷、無機(jī)磷(Pi)、蔗糖等均可自由通過?！魞?nèi)膜/innermembrane：通透性差，選擇性強(qiáng)，僅有O2、H2O和CO2可以自由通過。含很多轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（靠濃度梯度驅(qū)使，非主動運(yùn)輸）。

※磷酸交換載體/phosphateexchangecarrier：

將胞質(zhì)中的無機(jī)磷轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體基質(zhì)，同時(shí)將葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的磷酸甘油醛釋放到細(xì)胞質(zhì)。

※二羧酸交換載體/dicarboxylateexchangecarrier：

交換含有2個(gè)羧基的酸：蘋果酸、延胡索酸等。※葡萄糖載體當(dāng)前第75頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)膜間隙/intermembranespace：內(nèi)、外兩層膜之間厚約10~20nm的空隙?；|(zhì)/stroma:被葉綠體內(nèi)膜所包圍了除了類囊體以外的區(qū)域；光合作用固定CO2的場所。可溶性蛋白質(zhì)、酶類和其它代謝產(chǎn)物；Rubisco/RuBPcase顆粒70S核糖體環(huán)狀DNARNA當(dāng)前第76頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)類囊體/thylakoid：葉綠體內(nèi)部由內(nèi)膜發(fā)展而來的封閉的扁平膜囊?！艋ｎ惸殷w/granumthylakoid基粒/grana垛疊是動態(tài)的；大大增加了膜片層的總面積。一個(gè)葉綠體含有40-60個(gè)甚至更多的基粒，一個(gè)基粒由5-30個(gè)基粒類囊體組成，最多可達(dá)上百個(gè)?！艋|(zhì)類囊體/stromathylakoid/基質(zhì)片層/stromalamella網(wǎng)管狀或扁平狀?！纛惸殷w腔/thylakoidlumen

類囊體是一個(gè)完整連續(xù)的封閉膜囊。當(dāng)前第77頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)二、葉綠體的化學(xué)組成：外膜：孔蛋白內(nèi)膜：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類囊體：◆蛋白約占60%、脂類約占40%。◆脂中以含半乳糖的糖脂為主，磷脂極少，且脂中的脂肪酸含較多雙鍵，如不飽和的亞麻酸，約占總脂肪酸的87%，使得脂雙分子層具有很大的流動性。。當(dāng)前第78頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)高等植物光合作用涉及兩個(gè)反應(yīng)過程：光反應(yīng)/lightreaction：依賴光的反應(yīng)，只在光照條件下才發(fā)生。在類囊體膜上通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能，并將光能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能，形成ATP和NADPH，同時(shí)也產(chǎn)生氧氣。它包括原初反應(yīng)、電子傳遞和光合磷酸化.碳同化反應(yīng)/固碳反應(yīng)/暗反應(yīng)：在光反應(yīng)產(chǎn)物的驅(qū)動下進(jìn)行。在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的酶促化學(xué)反應(yīng)，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將二氧化碳還原為糖，即將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能，最終儲存于有機(jī)物中。三、葉綠體的功能：當(dāng)前第79頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)光合作用全過程各個(gè)階段示意圖光合作用的光反應(yīng)在類囊體中進(jìn)行；暗反應(yīng)（碳固定反應(yīng)）在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。（基質(zhì)中）當(dāng)前第80頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)C3途徑：

CO2還原生成糖的途徑稱為還原戊糖磷酸（reductivepentosephosphate,RPP）循環(huán)，或C3途徑。在C3途徑中，由于反應(yīng)的最初產(chǎn)物3-磷酸甘油酸是三碳化合物，因此又稱三碳循環(huán)或卡爾文循環(huán)(Calvincycle)。它含可分為三個(gè)階段:

RuBP的羧化(CO2固定)、PGA(3-磷酸甘油酸)的還原、RuBP的再生。C4途徑：C4植物的葉中有兩種類型的細(xì)胞：葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞，CO2的固定發(fā)生在葉肉細(xì)胞中，而卡爾文循環(huán)系統(tǒng)位于維管束鞘細(xì)胞。當(dāng)前第81頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)三碳循環(huán)是靠光反應(yīng)形成的ATP和NADPH作為能源，推動CO2的固定、還原，每循環(huán)一次只能固定一個(gè)CO2，循環(huán)6次，才能把6個(gè)CO2分子同化成一個(gè)己糖。實(shí)際上，通過卡爾文循環(huán)將6分子CO2轉(zhuǎn)變成葡萄糖通常需要消耗18分子的ATP和12分子的NADPH。六碳糖(蔗糖)的合成發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，而淀粉的合成發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。6CO2+18ATP+12NADPHC6H12O6+12NADP++18ADP+18Pi卡爾文循環(huán)凈反應(yīng)：通過卡爾文循環(huán)將6分子CO2轉(zhuǎn)變成葡萄糖通常需要消耗18分子的ATP和12分子的NADPH。當(dāng)前第82頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)幾個(gè)概念：原初反應(yīng)：光反應(yīng)的最初始的反應(yīng)，指葉綠體分子從被光激發(fā)至引起第一個(gè)光化學(xué)反應(yīng)為止的過程，包括光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換。

光合作用單位：葉綠體中不是所有的葉綠素分子都直接參與光化學(xué)反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。大約300個(gè)葉綠素分子組成一個(gè)功能單位才能進(jìn)行光子的吸收，該功能單位成為光合單位/photosyntheticunit，它是進(jìn)行光合作用的最小結(jié)構(gòu)單位。由反應(yīng)中心色素和捕光色素組成。反應(yīng)中心色素：由一種葉綠素a分子組成，能夠接受捕光色素傳遞來的共振能，激發(fā)出電子并且傳遞給原初電子受體，同時(shí)接受原初電子供體傳來的電子，將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。捕光色素：又稱吸光色素或天線色素，它位于類囊體膜上，只具有吸收、聚集光能和傳遞共振能給反應(yīng)中心色素分子的作用，無光化學(xué)活性。包括全部的葉綠素b、大部分葉綠素a，以及胡蘿卜素和葉黃素等。當(dāng)前第83頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)當(dāng)前第84頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞色素b6/f復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能把電子從PSⅡ傳遞給PSⅠH+移動的方向是從基質(zhì)到類囊體腔，每傳遞一對電子轉(zhuǎn)移4個(gè)H+，在內(nèi)囊膜兩側(cè)產(chǎn)生質(zhì)子梯度。當(dāng)前第85頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)

概念：在葉綠體進(jìn)行的光合作用過程中，會產(chǎn)生H+電化學(xué)梯度，因而能夠驅(qū)動ADP磷酸化合成ATP，這一總過程由于是光驅(qū)動的，故叫光合磷酸化。光合磷酸化同線粒體的氧化磷酸化的主要差別是∶氧化磷酸化是由高能分子(NADH,FADH2)氧化驅(qū)動的，而光合磷酸化是由光子驅(qū)動的。光合磷酸化：當(dāng)前第86頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)noncyclicphotophosphorylation/非循環(huán)式光合磷酸化：電子從水經(jīng)過PSII、載體中間鏈、PSI，最終抵達(dá)NADP＋。其電子的傳遞經(jīng)過PSⅡ和PSⅠ兩個(gè)光系統(tǒng)！并在傳遞過程中產(chǎn)生H+梯度并同磷酸化相偶聯(lián)，產(chǎn)生ATP。電子的傳遞是一個(gè)開放的通道。產(chǎn)物：ATP+NADPH+分子氧。當(dāng)前第87頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)

Cyclicphotophosphorylation:循環(huán)式光合磷酸化：PSI吸收光能發(fā)出激發(fā)電子，傳至鐵硫蛋白和細(xì)胞色素b6f和質(zhì)體醌，返回P700＋。其電子的傳遞只經(jīng)過pSⅠ一個(gè)光系統(tǒng)！用來調(diào)控ATP和NADPH的比值。產(chǎn)物：ATP。當(dāng)前第88頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)半自主性細(xì)胞器四、葉綠體的半自主性：一、由ctDNA編碼,在葉綠體核糖體上合成；二、由核DNA編碼,在葉綠體核糖體上合成；三、由核DNA編碼,在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成。葉綠體蛋白的來源當(dāng)前第89頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)定位于類囊體膜或腔的蛋白運(yùn)輸葉綠體基質(zhì)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)葉綠體基質(zhì)導(dǎo)向序列類囊體導(dǎo)向序列當(dāng)前第90頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)Origin:Theendosymbionttheory/內(nèi)共生理論

ComparetheribosomalRNAwiththebasesequenceofvariousbacterialrRNAs:Purplebactria/紫細(xì)菌-Mitochondria/線粒體Cyanobacteria/藍(lán)細(xì)菌-Chloroplasts/葉綠體內(nèi)共生內(nèi)共生藍(lán)細(xì)菌紫細(xì)菌原始真核生物原始細(xì)菌真細(xì)菌原真核細(xì)胞當(dāng)前第91頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第七章真核細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)概念：在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，稱為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。它是一種高度有序且又不斷變化的結(jié)構(gòu)體系。在確保與協(xié)調(diào)各種代謝反應(yīng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞等方面起重要作用。主要特點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的體系；通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)前第92頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的、由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和分泌泡等。內(nèi)膜系統(tǒng)的特征：◆具有質(zhì)膜的共性◆獨(dú)立性●相對封閉的區(qū)室●執(zhí)行獨(dú)立的功能◆協(xié)作性:動態(tài)性質(zhì)當(dāng)前第93頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：細(xì)胞質(zhì)中由膜圍成的管狀或扁平囊狀的結(jié)構(gòu)，互相連通成網(wǎng)，構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)中的扁平囊狀系統(tǒng)。（微粒體——破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成完整的封閉體系，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的物質(zhì)分隔開來，更有利于物質(zhì)的加工和運(yùn)輸。肌質(zhì)網(wǎng):肌細(xì)胞中含有發(fā)達(dá)的特化的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。當(dāng)前第94頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)多呈大的扁平膜囊狀。它是核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)共同構(gòu)成的復(fù)合機(jī)能結(jié)構(gòu),普遍存在于分泌蛋白質(zhì)的細(xì)胞中,越是分泌旺盛的細(xì)胞(如漿細(xì)胞)越多。其主要功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)、多種膜蛋白和酶蛋白。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞核的外層膜相連通。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：當(dāng)前第95頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)●無核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),通常為小的膜管和小的膜囊狀。●光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂類合成的重要場所?！窆饷鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)所占的區(qū)域通常較小，它合成的磷脂主要由兩種方式由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向其它膜轉(zhuǎn)運(yùn)：

1.它往往作為出芽的位點(diǎn),

將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂類轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體、溶酶體和細(xì)胞質(zhì)膜上；

2.憑借一種水溶性的載體蛋白，稱為磷脂轉(zhuǎn)換蛋白/PEP在膜之間轉(zhuǎn)移磷脂。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：當(dāng)前第96頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)葡萄糖-6-磷酸酶，普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，被認(rèn)為是標(biāo)志酶。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能：1.蛋白質(zhì)的合成；2.脂類的合成；3.蛋白質(zhì)修飾和加工：糖基化、?；?、二硫鍵形成等；4.新生多肽的折疊和組裝；糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：

O-連接的糖基化（O-linkedglycosylation）：與Ser、Thr和Hyp/羥脯氨酸的OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進(jìn)行O-連接的糖基化。N-連接的糖基化（N-linkedglycosylation）：與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。當(dāng)前第97頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)葡萄糖苷酶鈣連蛋白，分子伴侶質(zhì)量控制：確保錯(cuò)誤折疊的蛋白不離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。錯(cuò)誤折疊的蛋白由葡糖糖苷酶識別，在寡糖鏈末端添加一個(gè)葡萄糖。寡糖含有單個(gè)葡萄糖的糖蛋白被分子伴侶Calnexin識別，獲得一次重新正確折疊的機(jī)會。如果多次重復(fù)仍未正確折疊，蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中并被降解。葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶當(dāng)前第98頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)分子伴侶：細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運(yùn)、折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，因此稱為分子“伴侶”。泛素蛋白酶體降解途徑：泛素蛋白酶體途徑介導(dǎo)的蛋白降解是機(jī)體調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白水平與功能的一個(gè)重要機(jī)制。負(fù)責(zé)執(zhí)行這個(gè)調(diào)控過程的組成成分包括泛素及其啟動酶系統(tǒng)和26S蛋白酶體系統(tǒng)。泛素啟動酶系統(tǒng)（泛素活化酶E1，泛素結(jié)合酶E2，泛素連接酶E3）負(fù)責(zé)活化泛素，并將其結(jié)合到待降解的蛋白上，形成靶蛋白多聚泛素鏈，即泛素化。蛋白酶體系統(tǒng)可以識別已泛素化的蛋白并將其降解。當(dāng)前第99頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)高爾基體是一個(gè)復(fù)雜的由許多功能不同的間隔所組成的連續(xù)的完整體系或結(jié)構(gòu)。由一些（常常4-8個(gè)）排列較為整齊的扁平膜囊（saccules）堆疊在一起，構(gòu)成高爾基體的主體結(jié)構(gòu)，膜囊多呈弓形，也有呈半球形或球形。膜囊在不同細(xì)胞中數(shù)目差異較大，少至1-2個(gè)，多至10幾個(gè)。高爾基復(fù)合體的標(biāo)志酶是糖基轉(zhuǎn)移酶。當(dāng)前第100頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)一般情況下，高爾基體靠近細(xì)胞核的一面，膜囊彎曲成凸面，又稱形成面(formingface)或順面(cisface)，面向細(xì)胞質(zhì)膜的一面常呈凹面(concave)，又稱成熟面(matureface)或反面(transface)。高爾基體是一種極性細(xì)胞器。當(dāng)前第101頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)順面膜囊：中間多孔而呈連續(xù)分支狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體中間膜囊，小部分蛋白質(zhì)與脂類再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。中間膜囊：由扁平膜囊與管道組成，形成不同間隔，但功能上是連續(xù)的、完整的膜囊體系。多數(shù)糖基修飾、糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的多糖的合成都發(fā)生在中間膜囊中。反面膜囊：管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；pH較其它地方低；參與蛋白質(zhì)的分類和包裝，最后從高爾基體中輸出。當(dāng)前第102頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)蛋白質(zhì)運(yùn)輸◆ER到高爾基體內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸◆ER蛋白的逆向運(yùn)輸◆高爾基體內(nèi)側(cè)到高爾基體外側(cè)運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的修飾：糖基化等蛋白質(zhì)的分選蛋白質(zhì)的水解：將蛋白質(zhì)N端或C端切除，成為有活性的物質(zhì)（胰島素C端）或?qū)⒑卸鄠€(gè)相同氨基序列的前體水解為有活性的多肽，如神經(jīng)肽。高爾基體功能：當(dāng)前第103頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)溶酶體：※溶酶體幾乎存在于所有的動物細(xì)胞中一種異質(zhì)性細(xì)胞器?！苊阁w是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器?！渲饕δ苁沁M(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。標(biāo)志酶：酸性水解酶根據(jù)溶酶體的不同生理階段，可分為初級溶酶體（primarylysosome）、次級溶酶體（secondarylysosome）和殘余小體（residualbody）。當(dāng)前第104頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)溶酶體膜在成分上也與其它生物膜不同，富含：◆H+-pumps／質(zhì)子泵:internalprotonconcentrationiskepthighbyH+-ATPase（保持溶酶體基質(zhì)內(nèi)的酸性環(huán)境）。

◆Glycosylatedproteins／糖蛋白:mayprotectthelysosomefromself-digestion（防止自身被水解消化。）.◆Transportproteins／轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白:transportingdigestedmaterials（可運(yùn)輸溶酶體消化水解的產(chǎn)物。）.當(dāng)前第105頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)

1.清除無用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞

2.防御功能:入侵病毒或細(xì)菌等。3.其它重要的生理功能如：精子的頂體（acrosome）相當(dāng)于特化的溶酶體，在受精過程中的能溶解卵細(xì)胞膜。

溶酶體的功能：溶酶體與疾病溶酶體膜失常與疾病:

矽肺、痛風(fēng)。先天性溶酶體?。禾窃A積病、脂質(zhì)沉積病、粘多糖沉積病。

………….當(dāng)前第106頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（rER）高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體trans-膜囊和TGN膜（M6P受體）溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識別信號：信號斑溶酶體的發(fā)生途徑

當(dāng)前第107頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)過氧化物酶體（peroxisome）又稱微體（microbody），是由單層膜圍繞的、內(nèi)含一種或幾種氧化酶類、高電子密度、圓形或卵圓形的細(xì)胞器。過氧化物酶體的特征：⑴和溶酶體形態(tài)大小類似；⑵含有氧化酶類，將底物氧化形成H2O2；⑶內(nèi)環(huán)境pH值為7左右；⑷酶在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，經(jīng)分選與裝配形成；⑸識別的標(biāo)志酶為過氧化氫酶。當(dāng)前第108頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)過氧化酶體的功能2H2O2過氧化氫酶2H2O+O2防止H2O2在細(xì)胞內(nèi)堆積，起保護(hù)細(xì)胞的作用。降解生物大分子,最終產(chǎn)生H2O2當(dāng)前第109頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)蛋白質(zhì)的分選（proteinsorting）：又稱蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)運(yùn)（proteintargeting）:

指絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中游離的或粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體開始合成，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的特定部位，裝配成具有特定結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體，才能參與細(xì)胞的各種生命活動過程。Proteinsareimportedintoorganellesbythreemechanisms:GatedTransport:TransportthroughnuclearporesTransmembranetransport:ER,Mit,Chl,PerVesiculartransport:ERtoGolgi,PM,Lysosome,Endosome.當(dāng)前第110頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)SignalHypothesis/信號假說------

AmodelfortheSignalMechanismofcotranslationalImport/共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)●蛋白質(zhì)共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)(co-translationaltranslocation)指核糖體上合成的蛋白質(zhì)通過定位信號，一邊翻譯一邊進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由于這種轉(zhuǎn)運(yùn)定位是在蛋白質(zhì)翻譯的同時(shí)進(jìn)行的，故稱為共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)。●由于多肽鏈一端輸入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)時(shí)，其余部分正在合成，蛋白質(zhì)不可能釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也不會折疊，因此不需要伴侶蛋白的幫助，也不需要ATP水解提供能量，可利用蛋白質(zhì)合成的能量使多肽鏈穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)?！袼羞@些蛋白質(zhì)，不管以后命運(yùn)如何，都以同樣的分選信號和類似的機(jī)制穿入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。當(dāng)前第111頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)①信號肽(signalpeptide)②信號識別顆粒(signalrecognitionparticle,SRP)③停泊蛋白(dockingprotein)/SRP受體④轉(zhuǎn)位復(fù)合物/易位子(translocon)⑤停止轉(zhuǎn)運(yùn)序列(stoptransfersequence)⑥信號肽酶(signalpeptidase)蛋白質(zhì)共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)涉及的成分當(dāng)前第112頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)信號肽：引導(dǎo)新合成的肽鏈轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的信號序列，一般位于蛋白質(zhì)的N端，一般有16-26個(gè)氨基酸殘基，其中包括疏水核心區(qū)、信號肽的Ｎ端、信號肽的Ｃ端三個(gè)部分，又稱開始轉(zhuǎn)移序列。SRP/信號識別顆粒：由6條多肽鏈和一個(gè)7SRNA組成，此復(fù)合體能識別核糖體上新生肽末端的信號肽，與之結(jié)合使肽鏈合成暫時(shí)停止，繼而和ER膜上的停泊蛋白識別和結(jié)合，從而將mRNA上的核糖體，帶到膜上。信號斑：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，是由幾段信號肽形成的一個(gè)三維結(jié)構(gòu)，該三維結(jié)構(gòu)成為蛋白質(zhì)分選的信號，被特異的蛋白質(zhì)進(jìn)一步識別從而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移與定位。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐守信號(ERretentionsignal):

Lys-Asp-Glu-Leu-COO-，即KDEL信號序列，能夠和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的相應(yīng)受體結(jié)合而駐留于網(wǎng)腔不被轉(zhuǎn)運(yùn)。當(dāng)前第113頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上完成多肽鏈的合成，然后轉(zhuǎn)運(yùn)至膜周圍的細(xì)胞器，如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體及細(xì)胞核，或者成為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的可溶性駐留蛋白和支架蛋白。導(dǎo)肽/leaderpeptide或轉(zhuǎn)運(yùn)肽/transitpeptide：線粒體、葉綠體中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)以及過氧化物酶體中的蛋白質(zhì)是在某種信號序列的指導(dǎo)下進(jìn)入這些細(xì)胞器中，這些信號序列稱為導(dǎo)肽。當(dāng)前第114頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)膜泡運(yùn)輸：蛋白質(zhì)通過不同類型的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡從糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體，進(jìn)而分選運(yùn)到細(xì)胞的不同部位。當(dāng)前第115頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)Clathrin-CoatedVesiclesFormation囊泡來源:由細(xì)胞膜內(nèi)陷或高爾基復(fù)合體反面膜外凸芽生(budding)而成,介導(dǎo)高爾基體到內(nèi)體、溶酶體、植物液泡的運(yùn)輸，以及質(zhì)膜到內(nèi)膜區(qū)隔的膜泡運(yùn)輸。當(dāng)前第116頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)網(wǎng)格蛋白亞基裝配單個(gè)的三枝型復(fù)合物又是由3條重鏈和3條輕鏈組成，具有三重軸對稱的特征，在組裝之前以可溶的形式存在于胞質(zhì)中。當(dāng)clathrin包被的小泡組裝，這些三枝型復(fù)合物多聚為六邊形或五邊形的網(wǎng)格，其比例并不一定，所以包被小泡可以有多種尺寸。當(dāng)前第117頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)當(dāng)衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白dynamin/發(fā)動蛋白聚集成一圈圍繞在芽的柄部，使柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），導(dǎo)致膜融合，pinchoff衣被小泡。當(dāng)前第118頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)衣被小泡的類型與功能衣被類型GTP酶組成與銜接蛋白運(yùn)輸方向clathrinArfClathrin重鏈與輕鏈，AP2質(zhì)膜→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP1高爾基體→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP3高爾基體→溶酶體高爾基體→植物液泡COPIArfαββ’γδεζ高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COPIISar1Sec23/Sec24復(fù)合體，Sec13/31復(fù)合體，Sec16，Sec12內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體當(dāng)前第119頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)SNARE假說：膜泡運(yùn)輸和細(xì)胞融合過程需要一種NSF和幾種可溶性NSF結(jié)合蛋白SNAP的參與和幫助；膜融合特異性由SNAP受體（SNARE）介導(dǎo)，，它可以作為膜融合時(shí)SNAP的附著點(diǎn)。每一種運(yùn)輸小泡都有一個(gè)特殊的v-SNARE標(biāo)志，能夠同適當(dāng)?shù)陌心ど系膖-SNARE標(biāo)志相互作用。當(dāng)前第120頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第八章信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞通訊(cellcommunication)是指在多細(xì)胞生物中,細(xì)胞間或細(xì)胞內(nèi)通過高度精確和高效地發(fā)送與接收信息的通訊機(jī)制,一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)(又稱配體)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用,然后通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)出細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞間實(shí)現(xiàn)通訊的關(guān)鍵過程,它對于多細(xì)胞生物細(xì)胞間功能的協(xié)調(diào)、控制細(xì)胞的生長和分裂、組織發(fā)生與形態(tài)建成是必須的。當(dāng)前第121頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)信號分子與細(xì)胞通訊旁分泌內(nèi)分泌突觸傳遞接觸依賴性細(xì)胞間通訊局部化學(xué)介質(zhì)局部擴(kuò)散細(xì)胞分泌化學(xué)信號可長距離或短距離發(fā)揮作用。當(dāng)前第122頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)自分泌/autocrine：細(xì)胞對自身分泌的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。自分泌信號常存在于病理?xiàng)l件下，如腫瘤細(xì)胞合成并釋放生長因子刺激自身，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的持續(xù)增值。當(dāng)前第123頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一般步驟特定的細(xì)胞釋放信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞靶細(xì)胞表面或內(nèi)部的受體特異性結(jié)合靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)信號的解除與細(xì)胞反應(yīng)的終止當(dāng)前第124頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)信號分子/SignalMolecules：細(xì)胞的信息載體，種類繁多，包括化學(xué)信號和物理信號等。化學(xué)信號諸如各類激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)等，物理信號諸如聲、光、電和溫度變化等。受體/Receptors:是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體（信號分子）的大分子，絕大多數(shù)為糖蛋白，少數(shù)是糖脂。兩個(gè)功能域：結(jié)合配體的功能域：結(jié)合特異性產(chǎn)生效應(yīng)的功能域：效應(yīng)特異性；胞內(nèi)受體：位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和核基質(zhì)中，主要識別和結(jié)合小的脂溶性信號分子，如甾類激素、甲狀腺素、維生素D、視黃酸；細(xì)胞表面受體：識別和結(jié)合親水性信號分子，包括分泌型信號分子（如神經(jīng)遞質(zhì)、多肽類激素、生長因子等）和膜結(jié)合型信號分子（細(xì)胞表面抗原、細(xì)胞表面黏著分子等）。當(dāng)前第125頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞表面受體離子通道藕聯(lián)受體G蛋白藕聯(lián)受體酶連受體當(dāng)前第126頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)當(dāng)前第127頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第二信使（secondarymessenger）：通常將Ca2+、DAG、IP3、cAMP、cGMP等在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子化合物稱為第二信使，其作用是對胞外信號起轉(zhuǎn)換和放大的作用。第二信使學(xué)說/secondarymessengertheory:細(xì)胞表面受體接受胞外信號（第一信使）后，經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換激活質(zhì)膜上的效應(yīng)器，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)的信息物質(zhì)（第二信使），進(jìn)一步將信息傳遞到細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)，第二信使的降解使其信號作用終止。當(dāng)前第128頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)第二信使種類環(huán)核苷酸：環(huán)腺苷酸（cAMP）環(huán)鳥苷酸（cGMP）脂類分子：二酯酰甘油（DAG）肌醇三磷酸（IP3）鈣離子、等第二信使在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中主要變化是濃度變化，其變化非常迅速，因此確保信號傳遞的精確性、時(shí)效性。第二信使的生成與水解是由特定的酶催化的，這些酶也是信號傳導(dǎo)過程中重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。當(dāng)前第129頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性：特異性放大作用信號終止或下調(diào)特征信號整合作用細(xì)胞必須整合不同的信息，對細(xì)胞外信號分子的特異性組合作出程序性反應(yīng)，才能維持生命活動的有序性。當(dāng)前第130頁\共有276頁\編于星期四\21點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號