版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
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
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年度商業(yè)地產(chǎn)項目地下車位使用權(quán)轉(zhuǎn)讓合同4篇
- 2025產(chǎn)業(yè)園項目幕墻二次深化設(shè)計、監(jiān)理及驗收服務(wù)合同2篇
- 2024年縫紉設(shè)備及相關(guān)技術(shù)咨詢合同
- 2025年度新能源汽車買賣及售后服務(wù)合同4篇
- 2025年度智能車庫門購銷安裝一體化服務(wù)合同4篇
- 2025年度智能安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實施合同4篇
- 2024鐵路信號設(shè)備更新改造工程合同文本3篇
- 中國醫(yī)用呼吸機行業(yè)市場調(diào)查研究及投資戰(zhàn)略咨詢報告
- 中國家居百貨行業(yè)市場調(diào)查研究及投資前景預(yù)測報告
- 2025年度個人房屋抵押貸款合同終止協(xié)議4篇
- C及C++程序設(shè)計課件
- 帶狀皰疹護理查房
- 公路路基路面現(xiàn)場測試隨機選點記錄
- 平衡計分卡-化戰(zhàn)略為行動
- 國家自然科學(xué)基金(NSFC)申請書樣本
- 幼兒教師干預(yù)幼兒同伴沖突的行為研究 論文
- 湖南省省級溫室氣體排放清單土地利用變化和林業(yè)部分
- 材料設(shè)備驗收管理流程圖
- 培訓(xùn)機構(gòu)消防安全承諾書范文(通用5篇)
- (完整版)建筑業(yè)10項新技術(shù)(2017年最新版)
- 第8期監(jiān)理月報(江蘇版)
評論
0/150
提交評論