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文檔簡介

目錄索引

第一章細(xì)胞生物學(xué)概述

第二章細(xì)胞概述

第三章細(xì)胞的分子基礎(chǔ)

第四章細(xì)胞膜

第五章細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)

第六章內(nèi)膜系統(tǒng)

第七章線粒體

第八章核糖體

第九章細(xì)胞骨架

第十章細(xì)胞核

第十一章細(xì)胞的分裂

第十二章細(xì)胞周期

第十三章細(xì)胞分化

第十四章細(xì)胞的衰老和死亡

第十五章個體發(fā)育中的細(xì)胞

附錄名詞解釋

第一章細(xì)胞生物學(xué)概述

一、現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)研究的三個層次

顯微水平、亞顯微水平、分子水平

二、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

胡克最早發(fā)現(xiàn)細(xì)胞并對其進行命名

三、細(xì)胞學(xué)說

創(chuàng)始人:施萊登施旺

內(nèi)容:①細(xì)胞是有機體,一切動植物都是由單細(xì)胞發(fā)育而來,即生物是由細(xì)胞和細(xì)胞的

產(chǎn)物所組成;

②所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似;

③新細(xì)胞是由已存在的細(xì)胞分裂而來;

④生物的疾病是因為其細(xì)胞機能失常。

⑤.細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

⑥.生物體是通過細(xì)胞的活動來反映其功能的。

四、分子生物學(xué)的出現(xiàn)

20世紀(jì)50年代開始,人們逐步開展分子水平探討細(xì)胞的各種生命活動的研究。隨著分子水

平對細(xì)胞生命活動機制的探討愈受重視,并積累一定實驗成果,“分子生物學(xué)”應(yīng)運而生。

分子生物學(xué)是研究生物大分子,特別是核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)科。20世紀(jì)60年代形

成從分子水平、亞顯微水平和細(xì)胞整體水平探討細(xì)胞生命活動的學(xué)科,即細(xì)胞生物學(xué)。也有

人將細(xì)胞生物學(xué)稱為細(xì)胞分子生物學(xué)或分子細(xì)胞生物學(xué)。

第二章細(xì)胞概述

第一節(jié)細(xì)胞的基本知識

一、細(xì)胞的基本共性

?所有細(xì)胞表面都有脂質(zhì)雙分子層與鑲嵌蛋白構(gòu)成的生物膜。

?所有細(xì)胞都具有DNA和RNA兩種核酸,作為遺傳信息儲存、復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體。

?所有細(xì)胞都有核糖體。

?所有細(xì)胞都是以一分為二的方式進行分裂增殖的。

二、細(xì)胞的大小、形態(tài)和數(shù)目(自學(xué))

四、細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)

?亞微結(jié)構(gòu)(電鏡):膜相結(jié)構(gòu)

非膜相結(jié)構(gòu)

?膜相結(jié)構(gòu):由單位膜參加形成的所有結(jié)構(gòu)。包括:一網(wǎng)兩膜四體

?意義:區(qū)域化作用

?非膜相結(jié)構(gòu)

?單位膜:電鏡下觀察,膜相結(jié)構(gòu)的膜由兩側(cè)致密深色帶(各2nm)和中間一層疏松淺色帶

⑶5nm)構(gòu)成,把這三層結(jié)構(gòu)形式作為一個單位,稱為單位膜。

第二節(jié)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較

特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞

細(xì)胞大小較小,1Um?10nm較大,10HH1?100Hm

細(xì)胞核(根本區(qū)

無核膜、核仁(擬核)有核膜、核仁(真核)

別)

DNA環(huán)狀雙鏈,不與組蛋白結(jié)合線狀雙鏈,與組蛋白結(jié)合成染色質(zhì)

細(xì)胞壁不含纖維素、主要由肽聚糖組成不含肽聚糖,主要由纖維素組成

細(xì)胞器無(除核糖體外)有

核糖體70S80S

內(nèi)膜系統(tǒng)無復(fù)雜

細(xì)胞骨架無有

轉(zhuǎn)錄與翻譯轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行轉(zhuǎn)錄在核內(nèi),翻譯在胞質(zhì)中進行

細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂,減數(shù)分裂

第三章細(xì)胞的分子基礎(chǔ)

概述1.原生質(zhì):細(xì)胞中的生命物質(zhì),由細(xì)胞質(zhì)(包括質(zhì)膜)和細(xì)胞核組成。

2.元素組成

?主要元素:C.H.0.N4種

?少量元素:S.P.Na.K.Ca.CI.Mg.Fe8種

?微量元素:Cu.Zn.Mn.Co.I.Br.F.Si.Sr.Ba10種

3.分子組成

?無機化合物:水、無機鹽

?有機化合物:糖、脂、維生素、蛋白質(zhì)(酶)、核酸。

細(xì)胞的小分子物質(zhì)

一、水

?水是細(xì)胞內(nèi)最重要的無機小分子,占細(xì)胞總重量的70%。

?大多數(shù)代謝過程都需要水參與。

二、無機鹽

?占細(xì)胞總重量的19%左右,以離子形式存在。

?維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡。

?作為酶的輔助因子。

三、有機小分子

?是細(xì)胞代謝過程中的中間產(chǎn)物,也是構(gòu)成生物大分子的基本單位。

?主要包括:單糖、脂肪酸、氨基酸、核昔酸。

?單糖

?脂肪酸功能:1、構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分。2、能量

?氨基酸功能:組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。

?核昔酸

細(xì)胞的大分子物質(zhì)

一、蛋白質(zhì)

?構(gòu)成細(xì)胞的主要成分,是各種生命物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

?基本結(jié)構(gòu)單位:氨基酸

?基本化學(xué)鍵:肽鍵

?氨基酸:

?組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,主要以側(cè)鏈(R)區(qū)別一一蛋白質(zhì)特異性和多樣性。

?氨基酸通過肽鍵相連形成多肽鏈。

(-)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)

?組成蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序。

,是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)。

?主鍵:肽鍵,少量二硫鍵

2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)

?在一級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,肽鏈上相鄰近氨基酸殘基間主要靠氫鍵維系的有規(guī)律、

重復(fù)有序的空間結(jié)構(gòu)。

?有三種類型:。螺旋(右手螺旋),。折疊,三股螺旋。

(1)a螺旋肽鏈以右手螺旋盤繞而成的空心筒狀構(gòu)象

(2)£折疊一條肽鏈自身回折而成的平行排列構(gòu)象

(3)三股螺旋是膠原蛋白特有的結(jié)構(gòu),是動物重要的纖維蛋白

3.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)

4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(血紅蛋白四級結(jié)構(gòu))

注意:

?并非所有蛋白質(zhì)都有四級結(jié)構(gòu);

?蛋白質(zhì)必須在三級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上才能表現(xiàn)出生物活性。

(-)蛋白質(zhì)的功能

二、核酸

?細(xì)胞內(nèi)貯存和傳遞遺傳信息的生物大分子物質(zhì)。

?基本結(jié)構(gòu)單位:核昔酸

?基本化學(xué)鍵:3',5'——磷酸二酯鍵

1.脫氧核糖核酸(DNA)

2.核糖核酸(RNA):信使RNA(mRNA)

轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

核糖體RNA(rRNA)

(―)DNA

1.DNA的結(jié)構(gòu):1953年Watson和Crick提出B-DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

2.DNA的功能

?攜帶和傳遞遺傳信息。

?核酶(ribozyme)

?具有酶活性的RNA分子。

?功能:核酶的底物是RNA分子,它們通過與序列特異性的靶RNA分子配對而發(fā)揮作

用。

DNA和RNA的比較

DNARNA

戊糖脫氧核糖核糖

堿基A、G、C、TA、G、C、U

磷酸相同

結(jié)構(gòu)雙螺旋單鏈或假雙鏈

分布細(xì)胞核為主細(xì)胞質(zhì)為主

功能儲存遺傳信息傳遞和調(diào)控遺傳信息

第四章細(xì)胞膜

幾個重要的概念:

?單位膜(unitmembrane)

?細(xì)胞膜:構(gòu)成細(xì)胞外層界膜的單位膜,又稱質(zhì)膜。

?細(xì)胞內(nèi)膜:核膜和構(gòu)成各種細(xì)胞器的膜。

?生物膜:細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)膜統(tǒng)稱為生物膜。

第一節(jié)膜的化學(xué)組成

概述:

?主要由蛋白質(zhì)、脂類和糖類組成,此外還有水、無機鹽和金屬離子等。

?功能越復(fù)雜的膜其蛋白質(zhì)所占的比例越大,反之則小。

一、膜脂(MembraneLipids)

?細(xì)胞膜上的脂類,是細(xì)胞的基本組成成分,形成膜的基本骨架。

?TherearethreemajorclassesofIipids:

?磷脂、膽固醇和糖脂

?磷脂為主

(一)磷脂(phosphoIipid)

?包括:

磷酸甘油酯——最簡單的磷酸甘油脂是磷脂酸、鞘磷脂

磷脂酸:磷酸+甘油+脂肪酸

鞘磷脂:脂肪酸+鞘氨醇+膽堿

(二)膽固醇(cholesterol)

?CholesterolisonIyfoundinanimals.

?極性羥基一固醇環(huán)一非極性脂肪酸鏈

?膽固醇與磷脂的碳?xì)滏溝嗷プ饔茫勺柚沽字删w結(jié)構(gòu),對膜脂的物理狀態(tài)

具有調(diào)節(jié)作用。

(三)糖脂(Glycolipids)

?為含一個或幾個糖基的脂類。

?大約占外層脂類分子的5%左右。

?脂的特點:(頭部一一親水尾部——疏水)

均含有極性基團和非極性基團,形成親水頭部和疏水尾部,稱為雙親媒性分子或兼性分子。

?脂在水環(huán)境中存在的三種形式:單分子團、雙分子層、脂質(zhì)體

二、膜蛋白(Membraneproteins)

?細(xì)胞膜最重要組成。

?功能越復(fù)雜的膜蛋白質(zhì)所占的比例越大,反之則小。

,分類:

?膜內(nèi)在蛋白質(zhì):又稱鑲嵌蛋白,具有受體、載體、酶的作用;

?膜周邊蛋白質(zhì):又稱周圍蛋白,具有支架、收縮、調(diào)節(jié)作用。

?膜內(nèi)在蛋白和膜周邊蛋白比較

名稱含量分布解離方法功能

膜內(nèi)在蛋白70%~80%鑲嵌于膜脂雙分子層中去垢劑受體、載體、酶等作用

改變?nèi)芤旱碾x子強

起細(xì)胞支架、收縮、調(diào)

膜周邊蛋白20%~30%主要分布于膜內(nèi)側(cè)度或PH值及加入金

節(jié)等作用

屬螯合劑等

三、膜糖類

,糖蛋白(glycoprotein)?糖脂(glycolipid)?構(gòu)成細(xì)胞外被。

,細(xì)胞外被(celIcoat)

?細(xì)胞外被又稱糖萼,伸展于質(zhì)膜的外表面,是質(zhì)膜中糖蛋白和糖脂向外表面延伸出的

寡糖鏈部分。

?作用:保護;細(xì)胞物質(zhì)運輸;決定細(xì)胞識別、形態(tài)形成和分化時選擇性。

?細(xì)胞表面(celIsurface)

?包圍在細(xì)胞質(zhì)外層的一個復(fù)合結(jié)構(gòu)體系和多功能體系,是細(xì)胞與外環(huán)境物質(zhì)相互作用,

并產(chǎn)生各種復(fù)雜功能的部位。包括細(xì)胞膜、細(xì)胞外被和胞質(zhì)溶膠。

,胞質(zhì)溶膠(cytosol)

?質(zhì)膜下方的一層厚0.01~0.02um的較黏滯無結(jié)構(gòu)的液體物質(zhì)。

?維持細(xì)胞的極性和形態(tài),調(diào)節(jié)膜蛋白的分布和運動。

?細(xì)胞膜的基本骨架:

?膜脂生物膜基本骨架

磷脂

膽固醇

糖脂

?膜蛋白多種方式與脂雙層結(jié)合

膜內(nèi)在蛋白(鑲嵌蛋白)

膜外在蛋白(周邊蛋白)

?膜糖質(zhì)膜外表面

與脂類結(jié)合-糖脂

與蛋白結(jié)合-糖蛋白

第二節(jié)膜的分子結(jié)構(gòu)

液態(tài)鑲嵌模型:(S.J.SingerandG.NicoIson(1972))

脂雙層構(gòu)成膜的連貫主體,它具有晶體分子排列的有序性,又具有液體的流動性。膜中蛋白

質(zhì)分子以不同形式與脂雙分子層結(jié)合。強調(diào)了膜的流動性和膜蛋白的不對稱性。

?該模型優(yōu)點:強調(diào)了膜的流動性以及球形蛋白質(zhì)與脂雙分子層的鑲嵌關(guān)系,可以解釋

許多膜中所發(fā)生的現(xiàn)象。

?該模型缺點:沒有說明具有流動性的細(xì)胞膜在變化過程中怎樣保持膜的相對完整性和

穩(wěn)定性。

?“晶格鑲嵌模型”和“板塊鑲嵌模型”對其補充。

第三節(jié)膜的特性

一、膜的不對稱性(asymmetry)

?膜蛋白分布的不對稱性

?膜脂分布的不對稱性

二、膜的流動性(fluidity)

(一)膜脂的流動性(Fluidityofmembranelipid)

1、膜脂雙分子層是二維流體

?生理條件下,膜脂既有固體分子排列的有序性,又具有液體的流動性,是居于晶

態(tài)和液態(tài)之間的液晶態(tài)。

?溫度的改變可以在液晶態(tài)和晶態(tài)之間轉(zhuǎn)換,這種膜脂狀態(tài)的改變稱為相變。發(fā)生

相變的臨界溫度稱為膜的相變溫度。

2、膜脂分子的運動

(二)膜蛋白的運動性(motiIityofmembraneprotein)

(1)側(cè)向擴散:膜蛋白在膜脂中可以自由漂浮和在膜表面擴散

(2)旋轉(zhuǎn)運動:膜蛋白能圍繞與膜平面相垂直的軸進行旋轉(zhuǎn)運動

(三)影響膜流動性的因素(effectfactorsofmembranefluidity)

?脂雙層中的不飽和脂肪酸越多,膜脂流動性越大。

?脂肪酸鏈越短,膜脂流動性越大。

?膽固醇與磷脂比值:

相變溫度以上,膽固醇含量增加,增加膜脂的有序性;

相變溫度以下,膽固醇含量增加,防止脂肪酸鏈相互凝聚,干擾晶態(tài)的形成。

?卵磷脂/鞘磷脂:比值越大,膜脂流動性越大

?脂雙層中嵌入的蛋白質(zhì)越多,膜脂流動性越小

?膜脂中的極性基團、環(huán)境溫度、PH值、離子強度及金屬離子等均對膜脂的流動性產(chǎn)生

一定的影響。

小結(jié):

?細(xì)胞膜的化學(xué)組成

?細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型

?細(xì)胞膜的特性(不對稱性和流動性)

第三節(jié)細(xì)胞膜與物質(zhì)轉(zhuǎn)運

概述:

?與細(xì)胞膜有關(guān)的物質(zhì)運輸活動包括兩類:

?穿膜運輸:小分子和離子

?膜泡運輸:大分子和顆粒物質(zhì)

?穿膜運輸

?穿膜運輸是小分子物質(zhì)和離子穿過細(xì)胞膜的運輸方式。

?膜的選擇性通透

?易于通過膜的物質(zhì):脂溶性物質(zhì)、不帶電荷小分子物質(zhì)

?不易通過膜的物質(zhì):帶電荷物質(zhì)、大分子物質(zhì)

?根據(jù)是否消耗細(xì)胞代謝能,穿膜運輸可分為:

,被動運輸

?主動運輸

一、被動運輸

?指物質(zhì)從濃度高的一側(cè),穿過膜運輸?shù)綕舛鹊偷囊粋?cè),即順濃度梯度穿膜擴散,不消

耗細(xì)胞代謝能的運輸方式。

?依據(jù)是否需要膜運輸?shù)鞍椎膮f(xié)助,可分為:

?簡單擴散

?離子通道擴散

?易化擴散

(-)簡單擴散

?指不需要消耗細(xì)胞代謝能,不依靠膜運輸?shù)鞍?,順濃度梯度運輸小分子物質(zhì)的運輸方式。

?特點:?順濃度梯度運輸

?不消耗細(xì)胞的代謝能

?不依靠膜運輸?shù)鞍?直接穿過膜的脂雙層)

?條件:?溶質(zhì)在膜兩側(cè)保持一定的濃度差

?溶質(zhì)能透過膜(脂溶性小分子)

?決定擴散速度的因素:?濃度梯度;

?通過物質(zhì)的分子大小;

?通過物質(zhì)在脂質(zhì)中的相對溶解度。

?以簡單擴散的方式通過的物質(zhì)包括:

(P一些脂溶性物質(zhì),如:苯、乙醛、氯仿、笛類激素等。

K不帶電荷的極性小分子物質(zhì),如:H20、C02、N2、尿素等。

(-)離子通道擴散

?Na+、K+、Ca2+等極性很強的水化離子,借助膜上的離子通道由高濃度一側(cè)向低濃

度一側(cè)擴散。

?離子通道為膜上的跨膜蛋白。包括三類:

?電壓閘門通道

?配體閘門通道

?機械閘門通道

1.電壓閘門通道

?這類通道依據(jù)細(xì)胞內(nèi)外帶電離子的狀態(tài),主要是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.配體門通道

?這類通道在細(xì)胞內(nèi)外的特定配體與其表面受體結(jié)合時,引起門通道蛋白發(fā)生構(gòu)象變

化,結(jié)果使“門”打開。

3.機械閘門通道

?這類通道在細(xì)胞內(nèi)外的機械壓力發(fā)生改變時,引起門通道蛋白發(fā)生構(gòu)象變化,結(jié)果

使“門”打開。

?離子通道蛋白介導(dǎo)的離子轉(zhuǎn)運的主要特征:

?轉(zhuǎn)運速度很快;

?高度的選擇性;

?都是被動運輸。

(三)易化擴散

?一些非脂溶性的物質(zhì),需要借助細(xì)胞膜上的載體蛋白順濃度梯度的物質(zhì)運輸方式。

?特點:?順濃度梯度運輸

?不消耗細(xì)胞的代謝能

?依靠膜載體蛋白協(xié)助

?通過物質(zhì):非脂溶性物質(zhì)或親水性物質(zhì):葡萄糖、氨基酸、核昔酸、金屬離子以及細(xì)

胞代謝物等。

?過程:例:葡萄糖載體蛋白介導(dǎo)紅細(xì)膜上葡萄糖的被動轉(zhuǎn)運。

?載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴散具有以下主要特征:

?高度特異性?飽和現(xiàn)象?可抑制性

?決定因素:載體蛋白的飽和狀態(tài)。

二、主動運輸

?通過消耗細(xì)胞代謝能,將物質(zhì)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運輸,即逆濃度梯度運輸?shù)?/p>

過程叫主動運輸。

?特點:逆濃度梯度或電化學(xué)梯度運輸、要消耗細(xì)胞的代謝能、需運輸?shù)鞍椎膸椭?/p>

?影響因素:細(xì)胞代謝狀態(tài)。

?分類:

?離子泵——由ATP直接提供能量;

?伴隨運輸——由ATP間接提供能量。

(-)離子泵

?離子泵:是膜上的一種能將離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運的載體蛋白,實質(zhì)是一種ATP酶。

?離子泵具有載體和酶的兩重作用。

?種類:?鈉鉀泵?鈣泵(Ca2+-ATP酶)?質(zhì)子泵:H+-ATP酶

?以Na+—K+泵(NaH—K+pump)為例說明離子泵的作用機制。

①組成:大亞基:跨膜蛋白,具有ATP酶活性,是催化亞單位。在細(xì)胞質(zhì)側(cè)有Na+

和ATP結(jié)合的部位,外側(cè)有K+和烏本昔結(jié)合的部位。

小亞基:具有組織特異性的糖蛋白,功能不詳。

②作用過程:

是通過ATP水解供能驅(qū)動泵構(gòu)型改變來完成的。每水解一分子ATP所釋放的能

量可泵出3個Na+,泵入2個K+o應(yīng)用烏本昔能抑制Nan—K+泵。

?Na+-K+泵的作用:①維持細(xì)胞的滲透壓,保持細(xì)胞的體積;

②維持低Na+高K+的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境;

③維持細(xì)胞的膜電位;

④驅(qū)動糖與氨基酸等的主動運輸。

(-)伴隨運輸

?是一類靠細(xì)胞代謝能間接提供能量完成的主動運輸方式。

?物質(zhì)跨膜運輸所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度,而維持這種電化學(xué)勢

的是鈉鉀泵或質(zhì)子泵。

?物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運輸需同時伴有離子的順濃度梯度運輸,故名伴隨運輸。

?分類:?共運輸(同向協(xié)同運輸)

?對向運輸(反向協(xié)同運輸)

?膜泡運輸

概述

?通過膜包裹被轉(zhuǎn)運物形成膜囊泡進行物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式,稱為膜泡運輸。

?是大分子和顆粒物質(zhì)的運輸方式。

?分類:?胞吞作用

?胞吐作用

?均需消耗代謝能。

一、胞吞作用

?是指細(xì)胞膜局部發(fā)生內(nèi)陷,將外來的大分子或顆粒物質(zhì)包裹成小囊泡,最終脫離細(xì)胞

膜進入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運過程。

?類型:?吞噬作用;

?胞飲作用;

?受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。

(-)吞噬作用

?是指細(xì)胞內(nèi)吞較大的顆粒物質(zhì)或大分子復(fù)合物的過程。

?吞噬作用形成的囊泡較大,稱為吞噬體。

?作用過程:以細(xì)菌的吞噬為例說明。

?吞噬作用是原生動物獲取營養(yǎng)物質(zhì)的重要方式。

?哺乳動物的大多數(shù)細(xì)胞沒有吞噬作用,只有少數(shù)特化細(xì)胞具有這一功能,如巨噬細(xì)胞

等,它們廣泛分布在組織和血液中,共同防御微生物的侵入,清除衰老死亡的細(xì)胞等。

(-)胞飲作用

?是指細(xì)胞內(nèi)吞液體和溶質(zhì)或極微小顆粒物質(zhì)的過程。

?胞飲作用形成的囊泡較小,稱為胞飲小體或胞飲小泡。

?作用過程:

(三)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用

?通過特異性受體一配體結(jié)合而引發(fā)的吞飲作用,稱為受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。

?是一種特異、高效地攝取細(xì)胞外大分子的方式。

?作用過程:-有被小窩:?舉例:細(xì)胞對膽固醇的攝取

?LDL(低密度脂蛋白):

LDL顆粒的分子結(jié)構(gòu)為中心含有大約1500個酯化的膽固醇分子,起外包圍著800個

磷脂分子和500個游離的膽固醇分子,載脂蛋白ApoB100將酯化膽固醇、磷脂、游離

膽固醇組裝形成球形顆粒。

?LDL受體:由839個氨基酸殘基形成的單次跨膜糖蛋白。

?特點:吸收速度快,具有選擇性濃縮作用。

?運輸物質(zhì):已發(fā)現(xiàn)25種受體參與不同大分子的胞吞作用,如胰島素、某些病毒、

低密度脂蛋白(LDL)和轉(zhuǎn)鐵蛋白等。

二、胞吐作用

?是細(xì)胞以小泡方式向外界環(huán)境排除物質(zhì)的過程。

?這是一種與胞吞作用方向相反的外排過程。

?運輸物質(zhì):

?細(xì)胞分泌產(chǎn)生的激素、酶類及未消化的殘渣等。

?作用過程:

小結(jié):

穿膜運輸:被動運輸:簡單擴散

離子通道:電位門通道

配體門通道

機械門通道

易化擴散

主動運輸:離子泵

伴隨運輸:同向運輸

對向運輸

膜泡運輸:胞吞作用:吞噬作用

胞飲作用

受體介導(dǎo)的胞吞作用

胞吐作用

第五章細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)

第一節(jié)細(xì)胞連接

連接方式分類:緊密連接、橋粒、中間連接、間隙連接、

執(zhí)行功能分類:封閉連接、福定連接、通信連接

一、封閉連接

以緊密連接為代表,細(xì)胞膜通過密封線(焊接線)沒有縫隙。

特點:封閉細(xì)胞間隙,限制物質(zhì)流動,見于皮膚、上皮細(xì)胞等組織

二、鋪定連接:上皮,子宮頸

(-)橋粒和半橋粒

1.橋粒:細(xì)胞連接的部位是扣狀結(jié)構(gòu)。由跨膜連接蛋白通過相鄰兩細(xì)胞內(nèi)的中等纖維連接

成牢固,有序的結(jié)構(gòu)。

2.半橋粒:細(xì)胞與基底膜之間的連接

特點:中間纖維終止于致密斑

(二)中間連接

粘合帶,位于上皮細(xì)胞,緊密連接的下方,細(xì)胞間隙介于緊密連接與橋粒之間(15-20nm

)與中間連接相連的是肌動蛋白纖維。粘合帶與基底連接-粘合斑

(三)通訊連接

最常見的為間隙連接。間隙連接為哺乳類最普遍的連接方式。

1.分類

間隙連接:最為常見,是哺乳動物細(xì)胞最普遍的連接方式.

神經(jīng)觸突:神經(jīng)軸突與肌細(xì)胞之間的連接

2.基本單位:連接子,6個跨膜蛋白亞單位,橫徑7.8nm

3.功能:

(1)代謝《化學(xué))偶聯(lián):允許小分子物質(zhì)交流

(2)電偶聯(lián):電信號的傳輸,存在于節(jié)律性舒縮組織

(3)影響胚胎早期發(fā)苜及細(xì)胞分化。

影響胚胎早期發(fā)育及細(xì)胞分化。間隙連接主要存在于胚胎發(fā)育早期。

第二節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)

成分:膠原蛋白、蛋白多糖、氨基果糖、糖蛋白

糠蛋白:纖粘連蛋白、層粘連蛋白、彈性蛋白、粘連分子

一、膠原:共12種,占蛋白總里的30%

(-)分類

I型:肌腱、皮膚、韌帶、骨骼

n型:軟骨

in型:血管蟹、器官間質(zhì)、原纖維網(wǎng)

iv型:基膜,呈網(wǎng)狀

v型:細(xì)胞外周質(zhì),無定形

(")結(jié)構(gòu)

存在形式:膠原纖維

組成單位:膠原原蛋白分子,長280nm,直徑1.5nm

結(jié)構(gòu)特點:四分之一規(guī)則錯位,首尾相接

分子結(jié)構(gòu):Gly—X—Y(甘一脯一羥脯)

(H)功能

1.組織支持物,彈性、韌性

2.粘附、運動

3.細(xì)胞識別、細(xì)胞間相互作用

二、氨基聚糠和蛋白聚糖

(-)氨基聚糖:二糖構(gòu)成的多聚物

氨基聚糖:氨基葡糖、半乳糠、二糖、糖醛酸

自然存在形式:透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素

(Z)蛋白果糖:核心蛋白一絲氨酸一氨基果糖

三、層粘連蛋白和纖粘連蛋白

1.層粘連蛋白(laminim):組織基膜成分

1)結(jié)構(gòu):糖蛋白:重鏈(A鏈)和輕鏈鏈)

2)功能:細(xì)胞與基膜連接的橋梁

基膜一層粘連蛋白一整合素(integrin)一細(xì)胞

2.纖粘連蛋白(fibronectin,F(xiàn)N):血漿FN、細(xì)胞FN

1)結(jié)構(gòu):

高分子糠蛋白,由多個亞單位組成,亞單位C-端通過二硫鍵相連

2)功能:介導(dǎo)細(xì)胞粘附

四'彈性蛋白:

高度疏水、非糖基化蛋白,有交好的彈性合抗張性

主要存在于脈管壁、肺泡、皮膚、肌腱等組織

五、細(xì)胞粘附分子

1.依賴于Ca2+的粘連分子+

鈣粘合素(cadherin)

2.不依賴于Ca2+的粘連分子

神經(jīng)細(xì)胞粘連分子

小結(jié):

1.細(xì)胞連接的方式和分類,重點是各種連接的特點和作用;

2.細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分和作用。

第六章內(nèi)膜系統(tǒng)

概述

?內(nèi)膜系統(tǒng)(EndomembraneSystem)是指位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能以及發(fā)生上有一定

聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱。

?內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu),包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化氫體、

核膜以及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的膜性轉(zhuǎn)運小泡。

?這些膜是相互流動的,處于動態(tài)平衡,功能上相互協(xié)調(diào)。

第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類型(thestructureandtypeofER)

?ER由封閉的膜系統(tǒng)及其形成的腔構(gòu)成的相互溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它從核膜延伸至細(xì)胞質(zhì)

中,靠近細(xì)胞質(zhì)內(nèi)側(cè)。

?一層單位膜包繞;管狀、泡狀和囊狀組成的膜性管道系統(tǒng)。

?ER是真核細(xì)胞中最大的細(xì)胞器。

ER的膜占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半。所包圍的體積占細(xì)胞總體積的10%。

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分布及數(shù)量多少與細(xì)胞類型、生理狀態(tài)及分化程度有關(guān)。

一般情況下,已分化細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較發(fā)達,而增殖能力旺盛的未分化細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不發(fā)

達。因此,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達與否可作為判斷細(xì)胞分化程度和功能狀態(tài)的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。

?分類:(1)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(2)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

二'內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成和酶類(thechemicaIcompositionandenzymeofER)

?主要為蛋白質(zhì)、脂類。?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標(biāo)志酶是葡萄糖-6-磷酸酶。

?細(xì)胞色素P450在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中最為豐富。

三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能(thefuntionsofER)

(-)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能

1.蛋白質(zhì)的合成

?糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)的類型:分泌蛋白,膜蛋白,細(xì)胞器駐留蛋白

?蛋白質(zhì)的合成及轉(zhuǎn)移

2.蛋白質(zhì)的折疊

3.蛋白質(zhì)的糖基化修飾:(1)N-連接的寡糖蛋白(2)0-連接的寡糖蛋白

4.蛋白質(zhì)的運輸

5.糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與膜脂的合成

(-)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能(記標(biāo)題)

1.脂類的合成和轉(zhuǎn)運2.解毒作用

3.糖原的代謝(使葡糖6-磷酸水解,釋放糖至血液中。)4.儲存和調(diào)節(jié)鈣離子濃度

四、微粒體(microsome)

?用蔗糖密度梯度離心法可將SER和RER分離,離心后ER斷裂成許多小泡,稱微粒體。

?是研究ER化學(xué)組成和功能的極好的材料。

?rER和sER的區(qū)別

類別rERsER

結(jié)構(gòu)扁囊狀,排列整齊分支管網(wǎng)狀

核糖體附著附有核糖體無核糖體附著

功能合成、修飾、折疊、轉(zhuǎn)移外輸性不同種類的細(xì)胞實施不同的功能

蛋白,另外還可合成脂類。(脂類合成、解毒、糖原代謝、鈣

庫等)。

第二節(jié)高爾基復(fù)合體

一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)和功能上表現(xiàn)出明顯的極性)

?由一層單位膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、主要由相互聯(lián)系的三個部分組成:

順面圖爾基網(wǎng)(CGN)、中間圖爾基網(wǎng)(MGN)、反面導(dǎo)?爾基網(wǎng)(TGN)

?順面高爾基網(wǎng)(形成面、未成熟面、凸面):一般認(rèn)為是RER芽生而來。也稱轉(zhuǎn)移小泡。

?中間高爾基網(wǎng):GC主體部分及最富特征性的結(jié)構(gòu),由3-8層弓形扁平囊膜平行排列而

成。

?反面高爾基網(wǎng)(成熟面、分泌面、凹面):由扁平囊末端或成熟面末端膨大脫落而成。

又稱濃縮泡或分泌泡。

?構(gòu)成高爾基復(fù)合體主體的膜(扁平)囊,從形成面到成熟面可呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)形態(tài),各

膜囊所執(zhí)行的功能也不盡相同,因此,高爾基復(fù)合體被稱為極性細(xì)胞器。

二、高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成

?主要是由蛋白質(zhì)和脂類組成

?含有多種酶,如催化糖蛋白合成的糖基轉(zhuǎn)移酶,催化糖脂合成的磺基糖基轉(zhuǎn)移酶,以及

磷脂酶、糖昔酶等

?標(biāo)志酶:糖基轉(zhuǎn)移酶

三、高爾基復(fù)合體的功能

?高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的加工

?蛋白質(zhì)的糖基化

?溶酶體酶的磷酸化

?分泌性蛋白質(zhì)部分肽鏈的水解

?高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的分選

四、高爾基體與細(xì)胞內(nèi)的膜泡運輸

高爾基體在細(xì)胞內(nèi)膜泡蛋白運輸中起重要的樞紐作用

膜泡運輸?shù)闹饕緩?其中多數(shù)與高爾基體直接相關(guān)

?通過加工修飾,不同的蛋白質(zhì)帶上可被反面高爾基網(wǎng)專一受體識別的分選信號,進而按照

下列可能途徑被分類輸出:

①溶酶體酶經(jīng)高爾基復(fù)合體分選和包裝,以有被小泡的形式被轉(zhuǎn)運到溶酶體。

②分泌蛋白以有被小泡的形式直接運向細(xì)胞膜或分泌釋放到細(xì)胞夕I----結(jié)構(gòu)性分泌。

③分泌蛋白以分泌小泡的形式暫時性儲存于細(xì)胞質(zhì)中,在有需要的情況下,被分泌釋放到

細(xì)胞外——調(diào)節(jié)性分泌。

第三節(jié)溶酶體

概述

?溶酶體幾乎存在于所有的動物細(xì)胞中。

?溶酶體(lysosome)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。

?主要功能是進行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。

一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與酶

?形態(tài)結(jié)構(gòu):溶酶體是由一層單位膜構(gòu)成的含有多種酸性水解酶的囊泡狀細(xì)胞器。

?最適pH=5?特征酶:酸性磷酸酶

二、溶酶體膜的特性(溶酶體內(nèi)的pH為5.0)

①溶酶體膜上具有H+泵及CI-通道,能將細(xì)胞質(zhì)中的H+及CI-運輸?shù)饺苊阁w中維持其酸

性環(huán)境。

②溶酶體膜的蛋白質(zhì)表現(xiàn)為高度糖基化,可防止溶酶體膜被自身的酸性水解酶消化。

③溶酶體上存在特殊的膜轉(zhuǎn)運蛋白,能將溶酶體消化水解的產(chǎn)物運出溶酶體,供細(xì)胞加

工重新利用或運出細(xì)胞外。

三、溶酶體的形成

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成溶酶體蛋白-?進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進行N-連接的糖基化修飾T進入高爾基體

順面膜囊T磷酸轉(zhuǎn)移酶和N-乙酰葡萄糖胺磷酸糖昔酶作用下形成M-6-P(甘露糖-6-磷酸)

T與反面膜囊上的受體結(jié)合T運輸小泡形成并脫離反面高爾基網(wǎng)T運輸小泡與內(nèi)體結(jié)合

T溶酶體酶前體與M-6-P受體分離T

T溶酶體酶通過去磷酸化成熟(初級溶酶體)T次級溶酶體

T卸載的M-6-P受體通過溶酶體膜出芽、包裹、脫落,以運輸小泡的形式回到反面高

爾基網(wǎng)再循環(huán)。

四、溶酶體的類型

?根據(jù)功能狀態(tài)分類:初級溶酶體、次級溶酶體、終末溶酶體

?根據(jù)溶酶體的形成過程和執(zhí)行功能:內(nèi)體性溶酶體、吞噬性溶酶體

(~)初級溶酶體

直徑約0.2~0.5um,有多種酸性水解酶,但沒有作用底物,包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、

磷酸酶等60余種,反應(yīng)的最適PH值為5左右。

(二)次級溶酶體

是初級溶酶體與作用底物結(jié)合后形成的溶酶體。

分類:

A.自噬性溶酶體:其內(nèi)的底物是細(xì)胞內(nèi)衰老、破損的細(xì)胞器以及細(xì)胞的內(nèi)含物。

B,異噬性溶酶體:是由初級溶酶體與吞噬體或胞飲體融合后形成的溶酶體。其內(nèi)的底

物是來自細(xì)胞外的細(xì)菌、異物及壞死組織碎片等。

(三)終末溶酶體

自噬性溶酶體和異噬性溶酶體到達末期階段,因酸性水解酶的活力下降,致使一些底物不能

被徹底消化分解而殘留在溶酶體內(nèi),這種含有殘余底物的溶酶體叫終末溶酶體或殘余小體。

五、溶酶體的功能

?消化、營養(yǎng)保護作用

?對細(xì)胞內(nèi)吞物質(zhì)的消化——異噬作用

?對細(xì)胞自身物質(zhì)的消化——①自噬作用;②分泌吞噬

?參與機體組織器官的變態(tài)和退化——自溶作用

?參與受精過程

?參與激素的合成和濃度調(diào)節(jié)

六、?溶酶體與醫(yī)學(xué)

(-)溶酶體與矽肺

(-)先天性溶酶體病

?糖原累積?。喝狈-葡萄糖昔酶;

(三)溶酶體與腫瘤

?某些致癌物引起溶酶體膜穩(wěn)定性降低,溶酶體酶致DNA損傷。

第四節(jié)過氧化物酶體

?過氧化物酶體,也稱為過氧化氫體、過氧小體或微體。

?過氧化物酶體存在于所有真核細(xì)胞中。

一、過氧化物酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)

?電鏡結(jié)構(gòu):由一層單位膜包裹的膜相細(xì)胞器,多呈圓形或卵圓形。

?其中含有極細(xì)的顆粒狀物質(zhì),中央常含有電子密度很高的結(jié)晶狀核心,稱為類核體或

類晶體,為尿酸氧化酶的結(jié)晶。

?人和鳥類細(xì)胞的過氧化物酶體中不含尿酸氧化酶,因而沒有類核體。

二、過氧化物酶體的酶

1、氧化酶類

約占過氧化物酶體酶總量的50%,基本特征是對作用底物的氧化過程中,能把氧還原成

過氧化氫。

2、過氧化氫酶類

約占過氧化物酶體酶總量的40%,其作用是將過氧化氫水解成水和氧氣。過氧化氫酶是

過氧化物酶體的標(biāo)志酶。

3、過氧化物酶類

僅存在于如血細(xì)胞等少數(shù)幾種細(xì)胞類型的過氧化物酶體中,其作用與過氧化氫酶相同。

三、過氧化物酶體的功能

1、調(diào)節(jié)細(xì)胞的氧張力

細(xì)胞出現(xiàn)高濃度氧狀態(tài)時,過氧化物酶體通過強氧化作用進行有效調(diào)節(jié),以避免細(xì)胞遭

受高濃度氧的損害。

2、解毒作用

氧化酶/氧化氫酶

?消除細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫以及其他有害物質(zhì),防止細(xì)胞中毒。這種類型的氧

化反應(yīng)在肝、腎細(xì)胞中特別重要。

3、其它作用

①對脂肪進行B氧化,將脂肪酸分解為2c分子,2c分子再被轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A,或用

于構(gòu)建細(xì)胞的其他結(jié)構(gòu)。

②具有再生氧化型輔酶I(NAD+)以及參與核酸和糖代謝的作用。

第七章線粒體

掌握:

線粒體的電鏡結(jié)構(gòu)(包括ATP合成酶即基本微粒的形態(tài)結(jié)構(gòu));

理解其半自主性。

熟悉:

線粒體酶的定位分布(主要是標(biāo)志酶);

蛋白質(zhì)被運送到線粒體的特點。

第一節(jié)線粒體的結(jié)構(gòu)

一、線粒體的形態(tài)、大小、數(shù)量及分布

?光鏡結(jié)構(gòu):短線狀、粒狀或桿狀。

?大?。弘S細(xì)胞不同差異較大。

?數(shù)量:因細(xì)胞種類不同而異。

?分布:在細(xì)胞內(nèi)分布不均,一般聚集在細(xì)胞功能旺盛,需要能量供應(yīng)的區(qū)域。

二、線粒體的亞微結(jié)構(gòu)

?電鏡結(jié)構(gòu):線粒體是由兩層單位膜圍成的封閉膜性結(jié)構(gòu),其內(nèi)膜和外膜套疊構(gòu)成囊

中囊,內(nèi)囊與外囊不相通。

1、外膜(outermembrane)

?包圍整個線粒體外面的一層單位膜,厚度約5—7nm,平整、光滑。膜上含有孔蛋白,

其中央有小孔,可通過分子量100000a以下的分子,是線粒體外膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運的通道,

因此,外膜通透性較高。

內(nèi)膜(innermembrane)

?位于外膜內(nèi)側(cè),由一層平均厚度為4.5nm的單位膜組成,通透性較外膜小,僅允許

小的不帶電荷的分子進入,大分子、離子則需特殊的轉(zhuǎn)運蛋白幫助才能進行跨膜運輸。

?內(nèi)膜向內(nèi)褶疊形成峭(cristae)

?內(nèi)膜和崎上有許多基本微粒(基粒)

3、外室(outerchamber)

?又稱為膜間腔或外腔。是線粒體內(nèi)、外膜之間的腔隙,與靖內(nèi)腔相通。

4、內(nèi)室(innerchamber)

?是線粒體內(nèi)膜封閉形成的,峭和崎之間的腔隙,也叫靖間腔或內(nèi)腔。其內(nèi)充滿了液

態(tài)的無定形膠質(zhì)溶液,內(nèi)含蛋白質(zhì)、脂類、DNA、RNA、核糖體、多種酶、基質(zhì)顆粒等,

稱為基質(zhì)。由于內(nèi)膜的選擇性通透作用,使細(xì)胞質(zhì)與基質(zhì)之間的物質(zhì)交換受到控制。

第二節(jié)線粒體的化學(xué)組成及酶定位

一、線粒體的化學(xué)組成

?主要成分是蛋白質(zhì)和脂類,尤以蛋白質(zhì)為多。

1、蛋白質(zhì)

?分為可溶性蛋白和不溶性蛋白兩大類。

2、脂質(zhì)

?不同來源線粒體的脂質(zhì)組成成分有差異,但均以磷脂為主。

?線粒體脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的比例在外膜為1:1,而在內(nèi)膜為1:4,此外,線粒體內(nèi)外膜

所含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的種類也有差異。

3、水、無機鹽離子及其他

二、線粒體中酶的定位分布

?線粒體是細(xì)胞質(zhì)中含酶最多的細(xì)胞器之一。不同的酶定位分布于線粒體的不同結(jié)構(gòu)區(qū)域。

?(P三峻酸循環(huán)酶類:線粒體基質(zhì)中。

?K呼吸鏈酶類:線粒體內(nèi)膜上。

?%ATP酶復(fù)合體(基粒):線粒體內(nèi)膜上。

?功能:將呼吸鏈電子傳遞過程中氧化產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換給ATP貯存。所以,ATP酶復(fù)合

體是偶聯(lián)磷酸化的關(guān)鍵裝置。

?線粒體功能部位的標(biāo)志酶

?外膜——單胺氧化酶

?內(nèi)膜一一細(xì)胞色素氧化酶

?膜間腔——腺甘酸激酶

?基質(zhì)——三陵酸循環(huán)酶系

第三節(jié)線粒體的功能

?線粒體是細(xì)胞氧化的中心和動力站。其主要功能是氧化磷酸化,合成ATP。

?通過對三大營養(yǎng)物質(zhì)(糖、脂肪、氨基酸)有氧氧化釋放能量,并將能量通過ADP磷

酸化,儲存于ATP中,以ATP形式提供細(xì)胞生命活動所需能量的95%以上。

一、細(xì)胞氧化及其基本過程

?細(xì)胞氧化:生物體從外界吸收02,將細(xì)胞內(nèi)各種能源物質(zhì)氧化分解,放出C02和H20,

釋放能量,供生命活動的需要,又稱細(xì)胞呼吸。

第四節(jié)線粒體的半自主性

?線粒體不完全受核控制,具有自身的遺傳體系(mtDNA,三種RNA,核糖體,氨基酸活

化酶等),能自主復(fù)制和再生。但由于其遺傳信息量小,大部分功能蛋白質(zhì)分子需依賴

于核基因編碼,由兩套遺傳系統(tǒng)共同控制,因而線粒體是一個半自主性的細(xì)胞器

(semiautonomousorganeIle)<>

一、mtDNA

?mtDNA被稱為是真核細(xì)胞的第二遺傳系統(tǒng)。存在于線粒體基質(zhì)中,多為裸露的閉合雙

鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu),所含堿基對少,可自我復(fù)制。其含量僅為全細(xì)胞DNA含量的1%。

?人mtDNA的結(jié)構(gòu):

?由兩條鏈組成的閉合環(huán)狀分子,外環(huán)為重鏈(H鏈),內(nèi)環(huán)為輕鏈(L鏈)。

?mtDNA易于發(fā)生突變。

三、線粒體蛋白質(zhì)的運送

?線粒體蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運的特點:

1、線粒體蛋白質(zhì)前體由細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的游離核糖體合成后,再轉(zhuǎn)運至線粒體內(nèi),即屬于后

轉(zhuǎn)移形式單向跨膜運輸。

2、線粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運需要特定的蛋白質(zhì)分選信號(導(dǎo)肽)引導(dǎo)。

3、線粒體蛋白質(zhì)前體在跨膜運送前后,需經(jīng)歷一個解折疊與重折疊的成熟過程。該過

程中,需分子伴侶的幫助。

復(fù)習(xí)思考題

?線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能是什么?為什么說線粒體具有半自主性?

第八章核糖體

掌握:

核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、存在形式。

核糖體功能位點。

熟悉:

核糖體的基本類型、化學(xué)組成;

?核糖體(ribosome)又稱為核蛋白體或核糖核酸蛋白體,是一種非膜性顆粒狀的細(xì)胞

器,由rRNA和蛋白質(zhì)組成。

?是蛋白質(zhì)合成的中心場所,存在于幾乎所有類型的活細(xì)胞中,是細(xì)胞最基本的不可缺

少的重要結(jié)構(gòu),被稱為生命活動的基本粒子。

第一節(jié)核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與存在形式

一、形態(tài)結(jié)構(gòu)

?電鏡結(jié)構(gòu):核糖體由大、小兩個亞基組成。

?大亞基:略呈圓錐形;中央部位有一條管道(中央管道),是新合成的多肽鏈釋放的

通道。

?小亞基:長條狀,呈略微彎曲的葫蘆形。

?大小亞基結(jié)合時在其結(jié)合面上形成一條隧道,這是mRNA穿過的通道。

二、存在形式

不合成蛋白質(zhì)時合成蛋白質(zhì)時完成合成任務(wù)

III

游離大、小亞基—核糖體單體一解聚、脫離

i

多聚核糖體

附著核糖體游離核糖體

第二節(jié)核糖體的基本類型與化學(xué)成分

一、核糖體的基本類型

?根據(jù)核糖體來源的生物類群的不同分類:

原核生物核糖體

真核生物核糖體:細(xì)胞質(zhì)核糖體

細(xì)胞器核糖體:線粒體核糖體(動物)

葉綠體核糖體(植物)

二、核糖體的化學(xué)成分

,核糖體的化學(xué)成分是:rRNA和核糖體蛋白質(zhì)(ribosomeprotein,rP)?

?rRNA位于核糖體內(nèi)部,而蛋白質(zhì)則主要分布在核糖體表面,二者靠非共價鍵結(jié)合。

?不同類型的核糖體在大小及化學(xué)成分上有差異。

兩種基本類型:

?一種是70s的核糖體(50S+30S),主要存在于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中的葉綠體。

大亞基(50S):23S、5SrRNA+31種蛋白質(zhì)

小亞基(30S):16SrRNA+21種蛋白質(zhì)

?一種是80s的核糖體(60S+40S),存在于所有真核細(xì)胞(線粒體和葉綠體除外

大亞基(60S):5S、5.8S、28SrRNA+49種蛋白質(zhì)

小亞基(40S):18srRNA+33種蛋白質(zhì)

第三節(jié)核糖體的生物發(fā)生和自組裝

第四節(jié)核糖體的功能

一、核糖體的功能位點

?核糖體的功能是進行蛋白質(zhì)的生物合成。

?核糖體上存在多個與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的活性部位,主要包括:

1、mRNA結(jié)合部位:位于小亞基上。

2、氨?;Y(jié)合位點,又稱A位(Asite)或受位(entrysite):主要位于大亞基上,是

與新?lián)饺氲陌滨?tRNA相結(jié)合的部位。

3、肽?;Y(jié)合位點,又稱P位(Psite)或供位(donorsite):主要位于大亞基上,是

與延伸中的肽?;?tRNA結(jié)合的部位。

4、tRNA結(jié)合位點,又稱E位(exitsite):位于大亞基上,是肽酰-tRNA移交肽鏈后

tRNA的暫時停靠點。

5、肽?;D(zhuǎn)移酶位:位于大亞基上,是與肽酰-tRNA從A位點轉(zhuǎn)移到P位點有關(guān)的轉(zhuǎn)

移酶的結(jié)合位點。同時,此位點還可能與催化氨基酸之間形成肽鍵和水解GTP為肽

酰-tRNA的轉(zhuǎn)移提供能量有關(guān)。

二、蛋白質(zhì)合成的基本過程

(-)多聚核糖體

?由mRNA分子和多個核糖體形成的聚合體,是蛋白質(zhì)合成的功能集團。

?多聚核糖體所含核糖體的數(shù)量是由mRNA分子的長度決定的。一般情況下,mRNA分

子越長,核糖體的個數(shù)就越多。

(三)合成蛋白質(zhì)的類型:

1、結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)(內(nèi)源性蛋白質(zhì)):主要由游離于細(xì)胞質(zhì)中的游離核糖體負(fù)責(zé)合成。

2、輸出性蛋白質(zhì)(分泌蛋白質(zhì)):主要由附著于RER和核膜的附著核糖體負(fù)責(zé)合成。

?這種附著是臨時性功能性附著。

?也有實驗證明:①附著核糖體也能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì),游離核糖體也可產(chǎn)生輸出蛋白質(zhì);

②游離核糖體和附著核糖體可共同合成同一類蛋白質(zhì)。

復(fù)習(xí)思考題

1.核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)如何?有哪些功能位點?

2.真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)核糖體的化學(xué)組成如何?有哪些存在形式

第九章細(xì)胞骨架

?是廣泛存在于真核細(xì)胞中由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

?功能:保持細(xì)胞形態(tài)、參與細(xì)胞運動、細(xì)胞分裂、細(xì)胞內(nèi)運輸以及信息傳遞等。

?廣義:包括細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架、細(xì)胞膜骨架、細(xì)胞外基質(zhì)等纖維體系。

?狹義:指由微管、微絲、中間纖維組成的細(xì)胞質(zhì)骨架。

第一節(jié)微管

掌握:

1、細(xì)胞質(zhì)骨架的概念;

2、微管的化學(xué)組成、存在形式;

3、微管的主要功能。

熟悉:

1、微管的形態(tài)結(jié)構(gòu);

2、微管的組裝(條件和影響因素、過程、微管組織中心)

一、微管的組成及一般形態(tài)結(jié)構(gòu)

?微管(microtubule,MT)是一種具有極性、直而中空的圓筒狀結(jié)構(gòu),直徑24-26nm,

長短不一。

?主要成分:微管蛋白

微管相關(guān)蛋白

1、微管蛋白

?是構(gòu)成微管的主要蛋白。是一種酸性蛋白質(zhì),由a和B兩種單體構(gòu)成。a-

微管蛋白和6-微管蛋白的理化性質(zhì)相似,分子大小相近。

?通常a和0-微管蛋白各一個分子連在一起構(gòu)成較穩(wěn)定的異二聚體

(heterodimer)。異二聚體是微管裝配的基本結(jié)構(gòu)單位。

?Y-微管蛋白是近年來發(fā)現(xiàn)的第三種微管組成成分。含量低(不到1%),但是

作用同樣重要。

?Y-微管蛋白通常以Y-微管蛋白環(huán)狀復(fù)合物(Y-TuRC)的形式存在于微

管組織中心,對微管的正常組裝有調(diào)節(jié)作用。

2、微管相關(guān)蛋白(MAP)(了解)(P210)

?是微管結(jié)構(gòu)和功能的必需成分。決定不同微管間的差異,種類較多。

?主要有MAP-1、MAP-2、MAP-4和Tau蛋白等幾種,分為I型MAP和II型MAP。

二、微管的組裝

?微管是一種具有極性、動態(tài)的、不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),可依細(xì)胞活動不斷組裝和去組裝

(微管-T微管蛋白)。

(-)微管組裝的條件和影響因素

1、微管蛋白濃度

?關(guān)鍵因素之一。微管的組裝需要一定的微管蛋白濃度。把微管蛋白聚合與微管組

裝時必需的最低微管蛋白濃度,稱為臨界濃度。

?其值大約為1mg/ml,但會受到其他因素的影響。

2、組裝其他條件

?高Mg2+濃度、適當(dāng)PH(約6.9)、合適的溫度(>20℃)、GTP(關(guān)鍵因素之二)、

氧化氣(D20)的供應(yīng)、紫杉醇能促進微管的組裝。

?反之,小于4℃的溫度、高Ca2+濃度、秋水仙堿、長春花堿等,可抑制微管的

聚合組裝,甚至使其解體。

“踏車”模型

1v成核期(nucleationphase)

aB異二聚體T寡聚體核心T片狀結(jié)構(gòu)T13根原纖維T一段微管

?由于該期異二聚體的聚合速度緩慢,是微管聚合限速階段,故也稱為延遲期。

2、聚合期(polymerizationphase)

?也稱延長期(elongationphase),細(xì)胞內(nèi)高濃度的游離微管蛋白,使微管蛋白二

聚體在微管正端聚合、組裝的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于負(fù)端的解離速度,微管因此得不斷地延

長。

3、穩(wěn)定期(steadystatephase)

?隨著細(xì)胞質(zhì)中游離微管蛋白濃度的下降,微管在正、負(fù)兩端的聚合與解聚速度達到

平衡,使微管長度趨于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

GTP帽TGDP帽表現(xiàn)出動力學(xué)不穩(wěn)定性。

?微管組織中心(microtubuleorganizingcenter,MT0C):是微管形成的核心位點,微管

的組裝由此開始

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