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1、第二講第二講 、 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能 一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位 二、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較 真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系 真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比原核細(xì)胞復(fù)雜,在同一個(gè)多細(xì)胞真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比原核細(xì)胞復(fù)雜,在同一個(gè)多細(xì)胞體內(nèi),功能不同的細(xì)胞,其形態(tài)結(jié)構(gòu)也有不同。真核體內(nèi),功能不同的細(xì)胞,其形態(tài)結(jié)構(gòu)也有不同。真核細(xì)胞內(nèi)由膜間隔形成了許多功能區(qū)。最明顯的是細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)由膜間隔形成了許多功能區(qū)。最明顯的是細(xì)胞含有由膜圍成的含有由膜圍成的細(xì)胞核細(xì)胞核,另外還有由膜圍成的細(xì)胞器,另外還有由膜圍成的細(xì)胞器,如線粒體、葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等。如線粒體、葉綠
2、體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等。其中核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等在結(jié)構(gòu)上形其中核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體等在結(jié)構(gòu)上形成了一個(gè)連續(xù)的體系,稱為成了一個(gè)連續(xù)的體系,稱為內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)。 內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞質(zhì)分隔成了一些區(qū)間,即所謂的內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞質(zhì)分隔成了一些區(qū)間,即所謂的分區(qū)化。分區(qū)化。分區(qū)化是細(xì)胞進(jìn)化高等的特征,它使細(xì)胞的代謝活分區(qū)化是細(xì)胞進(jìn)化高等的特征,它使細(xì)胞的代謝活動(dòng)比原核細(xì)胞大為提高,如:線粒體則承擔(dān)了氧化磷酸化作用,動(dòng)比原核細(xì)胞大為提高,如:線粒體則承擔(dān)了氧化磷酸化作用,葉綠體則承擔(dān)了光合作用的特殊功能。葉綠體則承擔(dān)了光合作用的特殊功能。 三、三、 細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)細(xì)
3、胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu) 細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜(plasma membrane),(plasma membrane),包在細(xì)胞外面,所以又稱細(xì)胞膜(包在細(xì)胞外面,所以又稱細(xì)胞膜(cell membrane)、質(zhì)膜。它不僅是區(qū)分細(xì)胞內(nèi)部與周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)屏障,更是)、質(zhì)膜。它不僅是區(qū)分細(xì)胞內(nèi)部與周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)屏障,更是細(xì)胞物質(zhì)、能量交換和信息傳遞中起決定性作用。質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)膜在起源、細(xì)胞物質(zhì)、能量交換和信息傳遞中起決定性作用。質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)膜在起源、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的等方面具有相似性,故總稱為結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的等方面具有相似性,故總稱為生物膜生物膜(biomembrane)。)。生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的重
4、要物質(zhì)基礎(chǔ),細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)合成、生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)合成、物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等活動(dòng)都與膜的作用有密切的關(guān)系。物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等活動(dòng)都與膜的作用有密切的關(guān)系。質(zhì)膜是質(zhì)膜是細(xì)胞通向外界的門戶。細(xì)胞通向外界的門戶。 (一)細(xì)(一)細(xì)胞質(zhì)膜的胞質(zhì)膜的化學(xué)組成化學(xué)組成 蛋白質(zhì):20-70% 脂 類:30-70% 糖 類:10%7.5nm的膜結(jié)構(gòu)(二)結(jié)構(gòu)模型(二)結(jié)構(gòu)模型(1)脂雙分子層是細(xì)胞膜的主要結(jié)構(gòu)支架,具有極性頭部和非極)脂雙分子層是細(xì)胞膜的主要結(jié)構(gòu)支架,具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子以疏水性尾部相對(duì),極性頭部朝向水相;
5、(性尾部的磷脂分子以疏水性尾部相對(duì),極性頭部朝向水相;(2)膜蛋白為球蛋白,分布于脂雙層表面或鑲嵌脂分子中,有的甚至橫膜蛋白為球蛋白,分布于脂雙層表面或鑲嵌脂分子中,有的甚至橫跨整個(gè)脂雙層;(跨整個(gè)脂雙層;(3)在膜的兩側(cè)脂分子的分布,蛋白質(zhì)分子的分)在膜的兩側(cè)脂分子的分布,蛋白質(zhì)分子的分布與性質(zhì)是不相同的,即具有不對(duì)稱性;(布與性質(zhì)是不相同的,即具有不對(duì)稱性;(4)膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)分)膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)分子和脂類分子都能運(yùn)動(dòng),具有流動(dòng)性。子和脂類分子都能運(yùn)動(dòng),具有流動(dòng)性。 細(xì)胞細(xì)胞膜的膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型磷脂:膜脂的基本成分(磷脂:膜脂的基本成分(5050以上、脂雙層的主要脂質(zhì))以上、脂雙
6、層的主要脂質(zhì)) 主要特征:主要特征: 具有一個(gè)極性頭和兩個(gè)非極性的尾具有一個(gè)極性頭和兩個(gè)非極性的尾( (脂肪酸鏈脂肪酸鏈) ); 脂肪酸碳鏈碳原子為偶數(shù)脂肪酸碳鏈碳原子為偶數(shù), ,多數(shù)碳鏈由多數(shù)碳鏈由 16,18 16,18或或2020個(gè)組成;個(gè)組成; 飽和脂肪酸飽和脂肪酸( (如軟脂酸如軟脂酸) )及不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸( (如油酸如油酸) ); (三)(三)膜脂膜脂生物膜的基本組成成分生物膜的基本組成成分糖脂:糖脂普遍存在于原核和真核細(xì)胞的質(zhì)膜上(糖脂:糖脂普遍存在于原核和真核細(xì)胞的質(zhì)膜上(5 5以下)以下), ,神經(jīng)細(xì)胞糖脂神經(jīng)細(xì)胞糖脂含量較高;含量較高;膽固醇:膽固醇分子也是極性
7、分子(膽固醇:膽固醇分子也是極性分子(30%以下),以下), 只存在于動(dòng)物細(xì)胞、酵母只存在于動(dòng)物細(xì)胞、酵母菌、支原體;細(xì)菌、藍(lán)藻等原核細(xì)胞和植物細(xì)胞膜中一般沒有膽固醇菌、支原體;細(xì)菌、藍(lán)藻等原核細(xì)胞和植物細(xì)胞膜中一般沒有膽固醇;助于;助于增加膜的穩(wěn)定性,可調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性,使膜的流動(dòng)性不至于在溫度降低時(shí)而增加膜的穩(wěn)定性,可調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性,使膜的流動(dòng)性不至于在溫度降低時(shí)而下降。下降。外在外在( (外周外周) )膜蛋白膜蛋白水溶性蛋白水溶性蛋白, ,靠離子鍵或其它弱鍵與靠離子鍵或其它弱鍵與膜內(nèi)表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子極性頭膜內(nèi)表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子極性頭部非共價(jià)結(jié)合,易分離部非共價(jià)結(jié)合,易分離,
8、,主要處于水的主要處于水的介質(zhì)中,組成這類蛋白質(zhì)的氨基酸中,介質(zhì)中,組成這類蛋白質(zhì)的氨基酸中,疏水性氨基酸含量與親水性氨基酸含量疏水性氨基酸含量與親水性氨基酸含量大體相當(dāng)。大體相當(dāng)。 內(nèi)在(整合)膜蛋白內(nèi)在(整合)膜蛋白 水不溶性蛋白,嵌入脂雙層中的蛋白水不溶性蛋白,嵌入脂雙層中的蛋白質(zhì)或橫跨脂雙層的蛋白質(zhì)叫內(nèi)在性蛋白,質(zhì)或橫跨脂雙層的蛋白質(zhì)叫內(nèi)在性蛋白,大多是兩端都帶有極性的,因而形成跨膜大多是兩端都帶有極性的,因而形成跨膜螺旋,與膜結(jié)合緊密,有些內(nèi)在性蛋白螺旋,與膜結(jié)合緊密,有些內(nèi)在性蛋白疏疏水性氨基酸含量顯著多于親水性氨基酸。水性氨基酸含量顯著多于親水性氨基酸。( (需用去垢劑分離需用去
9、垢劑分離) ) 脂質(zhì)錨定蛋白脂質(zhì)錨定蛋白 通過磷脂或脂肪酸錨定,共價(jià)結(jié)合。通過磷脂或脂肪酸錨定,共價(jià)結(jié)合。(四)(四)膜蛋白膜蛋白基本類型基本類型膜內(nèi)在蛋白膜內(nèi)在蛋白膜周邊蛋白膜周邊蛋白脂分子或糖脂脂分子或糖脂連接的膜蛋白連接的膜蛋白膜的膜的流動(dòng)性流動(dòng)性:生物膜的基本特征之一:生物膜的基本特征之一, 膜脂的運(yùn)動(dòng)方式主要有膜脂的運(yùn)動(dòng)方式主要有側(cè)向擴(kuò)散側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右運(yùn)動(dòng)、左右擺動(dòng)擺動(dòng)以及以及翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)等 ;不飽和脂肪酸越多,脂肪酸鏈越短,膜脂流動(dòng)性越大不飽和脂肪酸越多,脂肪酸鏈越短,膜脂流動(dòng)性越大 ;溫度下降,膜脂的流動(dòng);溫度下降,膜脂的流動(dòng)性減弱;膽固醇含量的增加,可增加膜
10、脂的有序性,降低膜脂的流動(dòng)性。卵磷性減弱;膽固醇含量的增加,可增加膜脂的有序性,降低膜脂的流動(dòng)性。卵磷脂與鞘磷脂的比值越高,膜脂的流動(dòng)性越大脂與鞘磷脂的比值越高,膜脂的流動(dòng)性越大 . 膜蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)分為側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)膜蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)分為側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng). 細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的必要條件。細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的必要條件。膜的膜的不對(duì)稱性不對(duì)稱性: 膜脂與糖脂膜脂與糖脂的不對(duì)稱性的不對(duì)稱性: 膜脂中的不飽和脂肪酸和固醇在膜的外側(cè)較多膜脂中的不飽和脂肪酸和固醇在膜的外側(cè)較多 糖脂僅存在于質(zhì)膜的糖脂僅存在于質(zhì)膜的ES(細(xì)胞外表面)面,是完成其生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(細(xì)胞外表面)面,是完成其生理功能的結(jié)
11、構(gòu)基礎(chǔ) 膜蛋白與糖蛋白膜蛋白與糖蛋白的不對(duì)稱性的不對(duì)稱性 : 膜蛋白的不對(duì)稱性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性;膜蛋白的不對(duì)稱性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性; 糖蛋白糖殘基均分布在質(zhì)膜的糖蛋白糖殘基均分布在質(zhì)膜的ES面;面; (五)生物膜結(jié)構(gòu)的特征生物膜結(jié)構(gòu)的特征膜脂的運(yùn)動(dòng)方式膜脂的運(yùn)動(dòng)方式沿膜平面的沿膜平面的側(cè)向運(yùn)動(dòng)側(cè)向運(yùn)動(dòng)(基本運(yùn)動(dòng)方式)(基本運(yùn)動(dòng)方式)脂分子圍繞軸心的脂分子圍繞軸心的自旋自旋運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng);脂分子尾部的脂分子尾部的擺動(dòng)擺動(dòng); 雙層脂分子之間的雙層脂分子之間的翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),發(fā)生頻率還不運(yùn)動(dòng),發(fā)生頻率還不到脂分子側(cè)向交換頻到脂分子側(cè)向交換頻率的率的
12、10101010。但在內(nèi)質(zhì)但在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上網(wǎng)膜上,新合成的磷脂新合成的磷脂分子翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生頻分子翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生頻率很高。率很高。各種成分的生理功能各種成分的生理功能脂質(zhì):決定了膜的穩(wěn)定性和流動(dòng)性脂質(zhì):決定了膜的穩(wěn)定性和流動(dòng)性蛋白質(zhì):物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、傳遞信息、催化作用、標(biāo)志作用蛋白質(zhì):物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、傳遞信息、催化作用、標(biāo)志作用糖類:細(xì)胞和蛋白質(zhì)的糖類:細(xì)胞和蛋白質(zhì)的“標(biāo)記標(biāo)記”抗原性抗原性 受體的可識(shí)別部分受體的可識(shí)別部分 功能功能 質(zhì)膜與物質(zhì)運(yùn)輸質(zhì)膜與物質(zhì)運(yùn)輸 活細(xì)胞是一個(gè)開放性的結(jié)構(gòu)體系,它要進(jìn)行各種生命活活細(xì)胞是一個(gè)開放性的結(jié)構(gòu)體系,它要進(jìn)行各種生命活動(dòng),就必然要同環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系。質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境
13、動(dòng),就必然要同環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系。質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境相互作用的前沿結(jié)構(gòu),質(zhì)膜不僅是細(xì)胞的一面相互作用的前沿結(jié)構(gòu),質(zhì)膜不僅是細(xì)胞的一面“墻墻”,而更,而更重要的是細(xì)胞的重要的是細(xì)胞的“大門大門”,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都要通過這重大門。,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都要通過這重大門。物質(zhì)經(jīng)過質(zhì)膜進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸活動(dòng)有兩種方式,一種是大分物質(zhì)經(jīng)過質(zhì)膜進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸活動(dòng)有兩種方式,一種是大分子和顆粒物質(zhì)的子和顆粒物質(zhì)的膜泡運(yùn)輸膜泡運(yùn)輸;另一種是離子和小分子的;另一種是離子和小分子的穿膜運(yùn)穿膜運(yùn)輸輸。 I. 膜泡膜泡 運(yùn)輸:運(yùn)輸:內(nèi)吞作用內(nèi)吞作用外排作用外排作用吞噬作用:固體顆粒吞噬作用:固體顆粒 (原生動(dòng)物、白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)
14、(原生動(dòng)物、白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)胞飲作用:液體胞飲作用:液體(白細(xì)胞、腎細(xì)胞、植物細(xì)胞)(白細(xì)胞、腎細(xì)胞、植物細(xì)胞)與內(nèi)吞作用相反,有些物質(zhì)通過形成小泡從細(xì)胞內(nèi)部逐步移到細(xì)胞表面,與質(zhì)與內(nèi)吞作用相反,有些物質(zhì)通過形成小泡從細(xì)胞內(nèi)部逐步移到細(xì)胞表面,與質(zhì)膜融合而把物質(zhì)向外排出。這種運(yùn)送方式稱為膜融合而把物質(zhì)向外排出。這種運(yùn)送方式稱為外排作用外排作用。分泌蛋白顆粒就是通。分泌蛋白顆粒就是通過這種方式排出體外的。內(nèi)吞作用和外排作用與其他主動(dòng)運(yùn)輸一樣也需要能量過這種方式排出體外的。內(nèi)吞作用和外排作用與其他主動(dòng)運(yùn)輸一樣也需要能量供應(yīng)。如果氧化酸化作用被抑制,那么吞噬作用應(yīng)就會(huì)被阻止;如果分泌細(xì)胞供應(yīng)。如果
15、氧化酸化作用被抑制,那么吞噬作用應(yīng)就會(huì)被阻止;如果分泌細(xì)胞中的中的ATP合成受阻,則外排作用也不能繼續(xù)進(jìn)行。合成受阻,則外排作用也不能繼續(xù)進(jìn)行。出胞(胞吐)和入胞(胞吞)出胞(胞吐)和入胞(胞吞) 胞胞 吐吐 胞胞 吞吞II. 離子、小分子的穿膜運(yùn)輸離子、小分子的穿膜運(yùn)輸(被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸)1、被動(dòng)運(yùn)輸:是指物質(zhì)順濃度梯度的穿膜運(yùn)輸。不消耗細(xì)被動(dòng)運(yùn)輸:是指物質(zhì)順濃度梯度的穿膜運(yùn)輸。不消耗細(xì)胞本身的代謝能,又可因是否有運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助,而分為胞本身的代謝能,又可因是否有運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助,而分為自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散 和和協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散(1)自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散指物質(zhì)指物質(zhì)順濃度梯度順濃度
16、梯度直接穿過脂雙層進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆绞?。也直接穿過脂雙層進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆绞健R步泻?jiǎn)單擴(kuò)散、單純擴(kuò)散。既不需要細(xì)胞提供能量也不需要膜蛋白協(xié)叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散、單純擴(kuò)散。既不需要細(xì)胞提供能量也不需要膜蛋白協(xié)助。一般來說,影響物質(zhì)進(jìn)行自由擴(kuò)散速度的因素主要是物質(zhì)本身助。一般來說,影響物質(zhì)進(jìn)行自由擴(kuò)散速度的因素主要是物質(zhì)本身分子大小分子大小(小于小于1.0nm)、物質(zhì)、物質(zhì)極性大小極性大小、膜兩側(cè)物質(zhì)的、膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差濃度差及環(huán)及環(huán)境境溫度溫度等。等。 由于膜主要由類脂和蛋白質(zhì)組成,雙層類脂分子構(gòu)成由于膜主要由類脂和蛋白質(zhì)組成,雙層類脂分子構(gòu)成質(zhì)膜的基本骨架,所以物質(zhì)通過膜的擴(kuò)散和它的質(zhì)膜的基本骨架,所以物質(zhì)通過膜
17、的擴(kuò)散和它的脂溶性脂溶性程度有直接程度有直接關(guān)系。大量實(shí)驗(yàn)證明,許多物質(zhì)通過膜的擴(kuò)散都和它們?cè)谥局械年P(guān)系。大量實(shí)驗(yàn)證明,許多物質(zhì)通過膜的擴(kuò)散都和它們?cè)谥局械娜芙舛瘸烧取H芙舛瘸烧取?水幾乎是不溶于脂的,但它經(jīng)常能夠迅速通過細(xì)胞膜。有人推水幾乎是不溶于脂的,但它經(jīng)常能夠迅速通過細(xì)胞膜。有人推測(cè)膜上有許多小孔(或膜脂運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的間隙),膜蛋白的親水基團(tuán)測(cè)膜上有許多小孔(或膜脂運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的間隙),膜蛋白的親水基團(tuán)嵌在小孔表面,因此水可通過質(zhì)膜自由進(jìn)出細(xì)胞。嵌在小孔表面,因此水可通過質(zhì)膜自由進(jìn)出細(xì)胞。 定義定義 在生物體系中,脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度區(qū)一側(cè)向膜的低濃度區(qū)一側(cè)在生物體系中,脂溶性物質(zhì)由
18、膜的高濃度區(qū)一側(cè)向膜的低濃度區(qū)一側(cè)順濃度差的跨細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)稱為順濃度差的跨細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)稱為單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散(Simple Diffusion)。 O O2 2、COCO2 2、 N N2 2、乙醇、乙醇、 促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散 :也叫易化擴(kuò)散,也是一種也叫易化擴(kuò)散,也是一種順濃度梯度順濃度梯度的運(yùn)動(dòng),但擴(kuò)散是的運(yùn)動(dòng),但擴(kuò)散是通過鑲嵌在質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)的協(xié)助來進(jìn)行的。有實(shí)驗(yàn)說明,通過鑲嵌在質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)的協(xié)助來進(jìn)行的。有實(shí)驗(yàn)說明,K不能不能通過磷脂雙分子層的人工膜,但如在人工膜中加入少量纈氨霉素時(shí),通過磷脂雙分子層的人工膜,但如在人工膜中加入少量纈氨霉素時(shí),K便可通過。便可通過。纈氨霉素是一種多肽,是
19、含有十二個(gè)氨基酸的脂溶性纈氨霉素是一種多肽,是含有十二個(gè)氨基酸的脂溶性抗生素。纈氨霉素和抗生素。纈氨霉素和K有特異的親和力,在它的幫助下有特異的親和力,在它的幫助下K可以透過可以透過膜由高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。膜由高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。纈氨霉素就相當(dāng)于質(zhì)膜中起載體作用纈氨霉素就相當(dāng)于質(zhì)膜中起載體作用的蛋白質(zhì)。葡萄糖過紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程也是以這種促進(jìn)擴(kuò)散的的蛋白質(zhì)。葡萄糖過紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程也是以這種促進(jìn)擴(kuò)散的方式進(jìn)行的。但葡萄糖通過膜進(jìn)入細(xì)胞的過程,特別是在小腸上皮細(xì)方式進(jìn)行的。但葡萄糖通過膜進(jìn)入細(xì)胞的過程,特別是在小腸上皮細(xì)胞,往往是以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)行的。胞,往往是以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)
20、行的。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白: 1.載體蛋白載體蛋白通透酶性質(zhì);介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸通透酶性質(zhì);介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸. 2.通道蛋白通道蛋白不需與溶質(zhì)分子結(jié)合,形成親水通道不需與溶質(zhì)分子結(jié)合,形成親水通道 允許水及一定大小的帶電荷離子通過。允許水及一定大小的帶電荷離子通過。 (水通道、離子通道)(水通道、離子通道) 特征特征:1).離子通道具有離子選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速率高;離子通道具有離子選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速率高; 2).離子通道是門控的;離子通道是門控的; 3).只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸. 類型:類型: 電壓門通道電壓門通道 配體門通道配體門通道 壓力激活通道壓力激活通道 協(xié)助擴(kuò)散特征:協(xié)助擴(kuò)散特
21、征:轉(zhuǎn)運(yùn)速率高轉(zhuǎn)運(yùn)速率高存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率( (二二) )易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散(二)(二)易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散 某些非脂溶性或脂溶性較小的物質(zhì),在特殊蛋白某些非脂溶性或脂溶性較小的物質(zhì),在特殊蛋白的的“協(xié)助協(xié)助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散的下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散的過程,稱為過程,稱為易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散(Facilitated Diffusion)。 類型類型 載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(葡萄糖、氨基酸)載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(葡萄糖、氨基酸) 通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(K K、NaNa、CaCa2+2+、ClCl- -)載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散 X物質(zhì)
22、的擴(kuò)散通量物質(zhì)的擴(kuò)散通量 膜兩側(cè)膜兩側(cè)X物質(zhì)的濃度差物質(zhì)的濃度差 特點(diǎn)特點(diǎn) (1)(1)結(jié)構(gòu)特異性結(jié)構(gòu)特異性 (2)(2)飽和現(xiàn)象飽和現(xiàn)象(3)(3)競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散離子通道和細(xì)胞膜的通透性離子通道和細(xì)胞膜的通透性 某種離子的某種離子的通透性加大通透性加大,實(shí)際就是膜中與該離子有關(guān)的,實(shí)際就是膜中與該離子有關(guān)的通道開通道開放數(shù)目增多放數(shù)目增多的結(jié)果。的結(jié)果。通道蛋白的閘門控制模式圖通道蛋白的閘門控制模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞膜外表面外表面 通道蛋白通道蛋白內(nèi)表面內(nèi)表面閘門分子閘門分子通道蛋白質(zhì)通道蛋白質(zhì)的三種狀態(tài):的三種狀態(tài): 關(guān)閉關(guān)閉(備用備用) 開放開放(激活
23、激活) 失活失活電壓門控通道:電壓門控通道: NaNa+ +通道通道化學(xué)門控通道:化學(xué)門控通道:N2-Ach受體受體機(jī)械門控通道:機(jī)械門控通道:內(nèi)耳毛細(xì)胞內(nèi)耳毛細(xì)胞 河豚毒素河豚毒素 NaNa+ +通道通道 四乙銨四乙銨 K K+ +通道通道 維拉帕米維拉帕米 CaCa2+2+通道通道阻斷阻斷阻斷阻斷阻斷阻斷 ( (自由自由) )單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 (協(xié)助)易化擴(kuò)散(協(xié)助)易化擴(kuò)散被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 細(xì)胞通過本身的耗能過程,在細(xì)胞膜上特細(xì)胞通過本身的耗能過程,在細(xì)胞膜上特殊蛋白質(zhì)(泵)的協(xié)助下,將某些物質(zhì)分子或殊蛋白質(zhì)(泵)的協(xié)助下,將某些物質(zhì)分子或離子經(jīng)細(xì)胞膜逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)的過離子經(jīng)細(xì)
24、胞膜逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)的過程,稱為程,稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(Active Transport)。( (三三) )主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)概念概念: : 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的類型主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的類型 1、 原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(Primary Active Transport) 是指直接利用是指直接利用ATP的能量逆濃度差和電位差對(duì)離子的能量逆濃度差和電位差對(duì)離子進(jìn)行的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。進(jìn)行的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。 原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是人體最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式,除原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是人體最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式,除鈉泵外,還有鈉泵外,還有CaCa2+2+ 泵(或稱泵(或稱CaCa2+2+-Mg-Mg2+2+依賴式依賴式ATPA
25、TP酶)、酶)、H H+ +泵(質(zhì)子泵)和碘泵等。泵(質(zhì)子泵)和碘泵等。Na+泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)膜內(nèi)膜內(nèi)膜外膜外K+ Na+ 鈉泵特點(diǎn):鈉泵特點(diǎn):1.胞內(nèi)胞內(nèi)Na+ 胞外胞外K+2. Na+泵出和泵出和K+ 泵入耦聯(lián)泵入耦聯(lián)3.3.生電性泵生電性泵鈉泵活動(dòng)鈉泵活動(dòng)鈉泵鈉泵(Na+-K+-ATP酶酶)23Cell membraneInside cellOutside cell鈉泵活動(dòng)的生理意義:鈉泵活動(dòng)的生理意義:由鈉泵形成的細(xì)胞內(nèi)高由鈉泵形成的細(xì)胞內(nèi)高K K+ +,是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必需條件。,是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必需條件。維持細(xì)胞正常的滲透壓與形態(tài)。維持細(xì)胞正常的滲透壓與形態(tài)。它能夠
26、建立起一種勢(shì)能貯備。這種勢(shì)能貯備是可興奮組織具有興奮它能夠建立起一種勢(shì)能貯備。這種勢(shì)能貯備是可興奮組織具有興奮性的基礎(chǔ),這也是一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如葡萄糖、氨基酸)逆濃度差性的基礎(chǔ),這也是一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如葡萄糖、氨基酸)逆濃度差跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的能量來源??缒まD(zhuǎn)運(yùn)的能量來源。2、(協(xié)同)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、(協(xié)同)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(Secondary Active Transport) 物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量不是直接來自物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量不是直接來自ATPATP或其他供或其他供能物質(zhì)分解,而是來自膜外能物質(zhì)分解,而是來自膜外NaNa+ +的高勢(shì)能。的高勢(shì)能。 ABCD葡萄糖的繼發(fā)性葡萄糖的繼發(fā)性主
27、動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)特點(diǎn):逆梯度(濃度、電化學(xué))、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運(yùn)逆梯度(濃度、電化學(xué))、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白蛋白類型類型: ATP直接供能直接供能間接供能間接供能光能驅(qū)動(dòng)光能驅(qū)動(dòng) 自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸濃濃度度高高低低高高低低低低高高載載體體不需要不需要需要載體協(xié)助需要載體協(xié)助需要載體協(xié)助需要載體協(xié)助能能量量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗類類例例水、脂溶性水、脂溶性物質(zhì)物質(zhì)葡萄糖進(jìn)入紅葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞細(xì)胞無機(jī)離子、氨基酸進(jìn)無機(jī)離子、氨基酸進(jìn)入細(xì)胞入細(xì)胞此外,一些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊,還可以通過內(nèi)吞和外此外,一些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊,還可以通過內(nèi)吞和外排的方式進(jìn)出細(xì)胞
28、。排的方式進(jìn)出細(xì)胞。 小結(jié)小結(jié) 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(2008年)年)62以下對(duì)生物膜以下對(duì)生物膜“流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型”描述正確的是描述正確的是( ) A脂膜由脂雙層構(gòu)成,內(nèi)外表面各有一層球狀蛋白質(zhì)分子脂膜由脂雙層構(gòu)成,內(nèi)外表面各有一層球狀蛋白質(zhì)分子 B脂膜由脂雙層構(gòu)成,中間有一層蛋白質(zhì)分子脂膜由脂雙層構(gòu)成,中間有一層蛋白質(zhì)分子 C脂膜由脂雙層構(gòu)成,蛋白質(zhì)以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層,脂膜由脂雙層構(gòu)成,蛋白質(zhì)以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層,脂分子可以移動(dòng),蛋白質(zhì)不能移動(dòng)脂分子可以移動(dòng),蛋白質(zhì)不能移動(dòng) D脂膜由脂雙層構(gòu)成,蛋白質(zhì)以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層,脂膜由脂雙層構(gòu)成,蛋白質(zhì)
29、以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層,脂分子和蛋白質(zhì)均呈流動(dòng)狀態(tài)脂分子和蛋白質(zhì)均呈流動(dòng)狀態(tài)(2009年)年)69.下列有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的說法,哪項(xiàng)是不正確的下列有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的說法,哪項(xiàng)是不正確的? ANa可通過主動(dòng)運(yùn)輸跨膜可通過主動(dòng)運(yùn)輸跨膜 B骨骼肌舒張時(shí),胞質(zhì)內(nèi)骨骼肌舒張時(shí),胞質(zhì)內(nèi)Ca2通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肌質(zhì)網(wǎng)通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肌質(zhì)網(wǎng) C腎小管上皮細(xì)胞通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收葡萄糖腎小管上皮細(xì)胞通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收葡萄糖 D葡萄糖通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入紅細(xì)胞葡萄糖通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成:結(jié)構(gòu)組成: 指分布于細(xì)胞外空間指分布于細(xì)胞外空間, 由細(xì)胞由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要功
30、能:主要功能: 構(gòu)成支持細(xì)胞的框架,負(fù)責(zé)組構(gòu)成支持細(xì)胞的框架,負(fù)責(zé)組 織的構(gòu)建;織的構(gòu)建; 胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變 化化,改變細(xì)胞微環(huán)境從而對(duì)細(xì)胞改變細(xì)胞微環(huán)境從而對(duì)細(xì)胞 形態(tài)、生長(zhǎng)、分裂、分化和凋形態(tài)、生長(zhǎng)、分裂、分化和凋 亡亡 起重要的起重要的調(diào)控調(diào)控作用。作用。 胞外基質(zhì)的信號(hào)功能胞外基質(zhì)的信號(hào)功能 細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖蛋白聚糖膠原膠原生物種類 細(xì)胞外 結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)纖維 及基質(zhì) 組分 粘連分子 動(dòng)物 細(xì) 胞植 物細(xì) 胞細(xì)胞外 基質(zhì)細(xì)胞壁 膠原彈性蛋白 纖維素 蛋白聚糖 糖胺聚糖半纖維素伸展蛋白 纖粘連蛋白層粘連蛋白 果膠質(zhì) 真核細(xì)胞的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞
31、的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)膠原是胞外基質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)成份之一,動(dòng)物體內(nèi)含量最豐膠原是胞外基質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)成份之一,動(dòng)物體內(nèi)含量最豐 富的蛋白(總量的富的蛋白(總量的30以上)。以上)。(2)細(xì)胞膜與細(xì)胞連接:細(xì)胞膜與細(xì)胞連接: 封閉連接、錨定連接、通訊連接(包括間隙連接、神經(jīng)細(xì)胞封閉連接、錨定連接、通訊連接(包括間隙連接、神經(jīng)細(xì)胞間的化學(xué)突觸、植物細(xì)胞中的胞間連絲)間的化學(xué)突觸、植物細(xì)胞中的胞間連絲) 封閉連接(緊密連接是典型封閉連接(緊密連接是典型的代表)的代表)(2008年)年)64小腸上皮細(xì)小腸上皮細(xì)胞間的哪種結(jié)構(gòu)能夠防止?fàn)I養(yǎng)胞間的哪種結(jié)構(gòu)能夠防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)從細(xì)胞間隙進(jìn)入血液(物質(zhì)從細(xì)胞間隙進(jìn)入血液( )
32、A橋粒橋粒 B緊密連接緊密連接 C間隙連接間隙連接 D胞間連絲胞間連絲粘著帶和粘著斑(肌動(dòng)蛋白纖維) 細(xì)胞聯(lián)結(jié)細(xì)胞聯(lián)結(jié) 植物細(xì)胞壁的植物細(xì)胞壁的組成組成纖維素分子纖維素分子纖維素微原纖維(纖維素微原纖維(microfibril),為細(xì)胞壁提供了抗張強(qiáng)度為細(xì)胞壁提供了抗張強(qiáng)度半纖維素半纖維素(hemicellulose): 木糖、半乳糖和葡萄糖木糖、半乳糖和葡萄糖 等組成的高度分支的多糖等組成的高度分支的多糖 介導(dǎo)微原纖維彼此連接或介導(dǎo)微原纖維與其介導(dǎo)微原纖維彼此連接或介導(dǎo)微原纖維與其 它基質(zhì)成分(果膠質(zhì))連接它基質(zhì)成分(果膠質(zhì))連接果膠質(zhì)果膠質(zhì)(pectin):含有大量攜帶負(fù)電荷的糖,結(jié)合):
33、含有大量攜帶負(fù)電荷的糖,結(jié)合 Ca2+等陽(yáng)離子等陽(yáng)離子,被高度水化形成凝膠被高度水化形成凝膠,,參與中膠層形成,參與中膠層形成 果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接,參與細(xì)胞壁復(fù)雜網(wǎng)架的形成。參與細(xì)胞壁復(fù)雜網(wǎng)架的形成。 伸展蛋白伸展蛋白(extensin):糖蛋白:糖蛋白,在在初生壁初生壁中含量可多達(dá)中含量可多達(dá)15, 糖的總量約占糖的總量約占65。木質(zhì)素木質(zhì)素(lignin):由酚殘基形成的水不溶性多聚體。:由酚殘基形成的水不溶性多聚體。參與次生壁形成參與次生壁形成,并以共價(jià)鍵與細(xì)胞壁多糖交聯(lián)并以共價(jià)鍵與細(xì)胞壁多糖交聯(lián),大大增大大增 加了細(xì)胞壁的強(qiáng)度與抗降解加了細(xì)胞壁的強(qiáng)度與抗降
34、解 四、植物細(xì)胞壁四、植物細(xì)胞壁植物細(xì)胞壁的功能:植物細(xì)胞壁的功能: 增加細(xì)胞強(qiáng)度,提供支持、保護(hù)功能。增加細(xì)胞強(qiáng)度,提供支持、保護(hù)功能。 信息儲(chǔ)存庫(kù)的功能:信息儲(chǔ)存庫(kù)的功能: 產(chǎn)生多種寡糖作為信號(hào)物質(zhì),當(dāng)病原體入侵時(shí)誘導(dǎo)植產(chǎn)生多種寡糖作為信號(hào)物質(zhì),當(dāng)病原體入侵時(shí)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗毒素殺死病原體物產(chǎn)生抗毒素殺死病原體 ;或作為細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育的信號(hào);或作為細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育的信號(hào)物質(zhì)。物質(zhì)。 細(xì)胞外被(糖被)和細(xì)胞壁細(xì)胞外被(糖被)和細(xì)胞壁 動(dòng)物細(xì)胞有動(dòng)物細(xì)胞有細(xì)胞外被(糖萼、細(xì)胞外被(糖萼、糖被)糖被),是細(xì)胞膜外表面的,是細(xì)胞膜外表面的糖類物質(zhì)的總稱糖類物質(zhì)的總稱, ,在細(xì)胞識(shí)別等方面起重要作用。在
35、細(xì)胞識(shí)別等方面起重要作用。(20092009年)年)42.青霉素對(duì)人體無毒性是因?yàn)椋呵嗝顾貙?duì)人體無毒性是因?yàn)椋?A細(xì)胞膜表面無青霉素受體細(xì)胞膜表面無青霉素受體 B細(xì)胞能產(chǎn)生分解青霉素的酶細(xì)胞能產(chǎn)生分解青霉素的酶 C青霉素不能通過細(xì)胞膜青霉素不能通過細(xì)胞膜 D細(xì)胞無細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)細(xì)胞無細(xì)胞壁結(jié)構(gòu) 植物細(xì)胞有細(xì)胞壁:植物細(xì)胞有細(xì)胞壁:胞間層、初生壁、次生壁胞間層、初生壁、次生壁 ;保護(hù)保護(hù)并支持細(xì)胞及整個(gè)植物體并支持細(xì)胞及整個(gè)植物體 五五 、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)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)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)
36、胞結(jié)構(gòu)。主要包括胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。主要包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體三大部分。三大部分。溶溶酶體和分泌泡均可看作是它的衍生物酶體和分泌泡均可看作是它的衍生物。而線粒體和葉綠體雖然也是由膜。而線粒體和葉綠體雖然也是由膜構(gòu)成的細(xì)胞器,但它們含有自身的構(gòu)成的細(xì)胞器,但它們含有自身的DNA,其功能活動(dòng)和裝配要受到核,其功能活動(dòng)和裝配要受到核DNA和其自身和其自身DNA的共同調(diào)控,是一類半自主性的細(xì)胞器;而內(nèi)膜系統(tǒng)的共同調(diào)控,是一類半自主性的細(xì)胞器;而內(nèi)膜系統(tǒng)則不含有則不含有DNA,其功能活動(dòng)和裝配完全要受到核,其功能活動(dòng)和裝配完全要受到核DNA控制。此外,各種控制。此外,各種內(nèi)
37、膜之間可通過出芽和融合的方式進(jìn)行交流,而線粒體和葉綠體不參加內(nèi)膜之間可通過出芽和融合的方式進(jìn)行交流,而線粒體和葉綠體不參加這種方式的交流。因此,這種方式的交流。因此,線粒體和葉綠體不屬于內(nèi)膜系統(tǒng)。線粒體和葉綠體不屬于內(nèi)膜系統(tǒng)。 內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞完成各種復(fù)雜生命活動(dòng)所必須的基本結(jié)構(gòu)。也內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞完成各種復(fù)雜生命活動(dòng)所必須的基本結(jié)構(gòu)。也是不同于原核細(xì)胞的重要特征。真核細(xì)胞中,內(nèi)膜系統(tǒng)大體上可把細(xì)胞是不同于原核細(xì)胞的重要特征。真核細(xì)胞中,內(nèi)膜系統(tǒng)大體上可把細(xì)胞質(zhì)分隔為兩大區(qū)域,即為內(nèi)膜系統(tǒng)所包圍的腔區(qū)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū),因而質(zhì)分隔為兩大區(qū)域,即為內(nèi)膜系統(tǒng)所包圍的腔區(qū)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū),因而也使每一
38、層膜的兩個(gè)面又有腔面和胞質(zhì)面之分。內(nèi)膜系統(tǒng)中的各種成分也使每一層膜的兩個(gè)面又有腔面和胞質(zhì)面之分。內(nèi)膜系統(tǒng)中的各種成分又分為更加精細(xì)的區(qū)域,從而使細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)了高度又分為更加精細(xì)的區(qū)域,從而使細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)了高度分區(qū)化分區(qū)化。真核細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)的區(qū)域化(真核細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)的區(qū)域化(compartmentalization):):微體微體溶酶體溶酶體早期早期內(nèi)體內(nèi)體分泌小泡分泌小泡運(yùn)輸運(yùn)輸小泡小泡晚期晚期內(nèi)體內(nèi)體內(nèi)吞體內(nèi)吞體過氧化過氧化物酶體物酶體游離多游離多核糖體核糖體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)溶酶體溶酶體高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體線粒體線粒體糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核細(xì)胞核質(zhì)膜質(zhì)膜細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)的膜相結(jié)構(gòu)膜相結(jié)構(gòu)-
39、細(xì)胞器(細(xì)胞器(organelles)。)。一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞模式圖一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞模式圖(二二) 、 在內(nèi)膜系統(tǒng)中,無論是在結(jié)構(gòu)是還是在功能上,在內(nèi)膜系統(tǒng)中,無論是在結(jié)構(gòu)是還是在功能上,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都占據(jù)了中心地位。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由單層單位膜圍成的管狀成扁平都占據(jù)了中心地位。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由單層單位膜圍成的管狀成扁平囊狀的封閉管道系統(tǒng),膜厚約囊狀的封閉管道系統(tǒng),膜厚約5-6nm,按其胞質(zhì)面是否結(jié)合有,按其胞質(zhì)面是否結(jié)合有核糖體又分為核糖體又分為粗面粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在蛋白質(zhì)的合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在蛋白質(zhì)的合成與修飾、膜的形成等方面具有重要功能。包圍核的膜是由內(nèi)成與修飾、膜的形成等方面具有重要功
40、能。包圍核的膜是由內(nèi)外兩層單位膜構(gòu)成的膜系統(tǒng),稱為外兩層單位膜構(gòu)成的膜系統(tǒng),稱為核膜核膜,每層膜厚約,每層膜厚約7-8nm。外層核膜的胞質(zhì)面上也附著有核糖體,且與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連接。外層核膜的胞質(zhì)面上也附著有核糖體,且與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連接。核膜上有核孔。核膜上有核孔。高爾基體高爾基體是由單層滑面膜圍成的扁平囊狀和泡是由單層滑面膜圍成的扁平囊狀和泡狀結(jié)構(gòu)組成的封閉管道系統(tǒng),膜上無核糖體,因此,不能合成狀結(jié)構(gòu)組成的封閉管道系統(tǒng),膜上無核糖體,因此,不能合成蛋白質(zhì)。高爾基體表現(xiàn)為一定的極性,形狀猶如一個(gè)圓盤,盤蛋白質(zhì)。高爾基體表現(xiàn)為一定的極性,形狀猶如一個(gè)圓盤,盤底底向著核或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一側(cè)凸出,而盤向著核或
41、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一側(cè)凸出,而盤面面凹向著細(xì)胞膜一側(cè)。凸面凹向著細(xì)胞膜一側(cè)。凸面稱形成面,凹面稱成熟面。形成面的膜較薄,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似稱形成面,凹面稱成熟面。形成面的膜較薄,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似( 6nm ),成熟面的膜較厚,與質(zhì)膜相似(),成熟面的膜較厚,與質(zhì)膜相似( 10nm )。此外,)。此外,在膜的化學(xué)組成上亦介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間。在膜的化學(xué)組成上亦介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間。 作為內(nèi)膜系統(tǒng)的產(chǎn)物,作為內(nèi)膜系統(tǒng)的產(chǎn)物,溶酶體溶酶體和和微體微體也是由單層單位膜圍也是由單層單位膜圍成的封閉的泡狀結(jié)構(gòu)。成的封閉的泡狀結(jié)構(gòu)。1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)的形態(tài)、結(jié)構(gòu) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞質(zhì)中由膜圍成的管狀或扁平囊狀的
42、結(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(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)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)與核膜的外膜相通,構(gòu),互相連通成網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)與核膜的外膜相通,核周腔實(shí)際就是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的一部分,向外連質(zhì)膜(細(xì)核周腔實(shí)際就是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的一部分,向外連質(zhì)膜(細(xì)胞膜),這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸提供了通胞膜),這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸提供了通道。道。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)根據(jù)不同的形態(tài)結(jié)構(gòu),可分為兩種類型:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)根據(jù)不同的形態(tài)結(jié)構(gòu),可分為兩種類型: 一種是一種是粗面粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER),其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由扁平囊,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由扁平囊狀結(jié)構(gòu)組成,膜的外側(cè)有核糖體附著?,F(xiàn)在有大量實(shí)狀結(jié)構(gòu)組成,膜的外側(cè)有核糖體附著。現(xiàn)在有大量實(shí)驗(yàn)證明
43、,各種分泌蛋白質(zhì)(如血漿蛋白、血漿清蛋白、驗(yàn)證明,各種分泌蛋白質(zhì)(如血漿蛋白、血漿清蛋白、免疫球蛋白、胰島素等)都主要是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)免疫球蛋白、胰島素等)都主要是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合核糖體上合成的。合核糖體上合成的。 還有種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是還有種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是滑面滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER),多由小管與小,多由小管與小囊構(gòu)成不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),膜表面光滑,無核糖體顆囊構(gòu)成不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),膜表面光滑,無核糖體顆粒附著。主要存在于類固醇合成旺盛的細(xì)胞中。粒附著。主要存在于類固醇合成旺盛的細(xì)胞中。2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能:、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能:蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)(粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng));蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)(粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng));蛋白質(zhì)的修飾加工
44、(如糖基化);蛋白質(zhì)的修飾加工(如糖基化);脂質(zhì)的合成(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng));脂質(zhì)的合成(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)); 解毒作用(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有分解毒物的酶)。解毒作用(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有分解毒物的酶)。 分泌蛋白;整合膜蛋白;內(nèi)膜系分泌蛋白;整合膜蛋白;內(nèi)膜系統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性蛋白(需要統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性蛋白(需要隔離或修飾隔離或修飾)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成。上核糖體合成。 其它的多肽是在其它的多肽是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中中“游游離離”核糖體上合成的:核糖體上合成的: 包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白、質(zhì)包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白、質(zhì)膜外周蛋白、核輸入膜外周蛋白、核輸入 蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)到線蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、粒體、
45、葉綠體和過氧化物酶體的蛋白葉綠體和過氧化物酶體的蛋白 注意:細(xì)胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上注意:細(xì)胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的,并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的,并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離游離”核糖體。核糖體。信號(hào)假說內(nèi)容信號(hào)假說內(nèi)容 指導(dǎo)因子:指導(dǎo)因子: 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)N-端的信號(hào)肽(端的信號(hào)肽(16-26個(gè)氨基酸殘基序列)個(gè)氨基酸殘基序列) 信號(hào)識(shí)別顆粒(信號(hào)識(shí)別顆粒(signal recognition particle,SRP)信號(hào)識(shí)別顆粒的受體(又稱停泊蛋白信號(hào)識(shí)別顆粒的受體(又稱停泊蛋白docking protein,DP)等)等 類固醇激素的合成(生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞和腎上腺皮質(zhì))類固
46、醇激素的合成(生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞和腎上腺皮質(zhì)) 肝的解毒作用肝的解毒作用 肝細(xì)胞葡萄糖的釋放肝細(xì)胞葡萄糖的釋放 含有葡萄糖含有葡萄糖6磷酸酶,可使葡萄糖磷酸酶,可使葡萄糖6磷酸脫去磷酸,磷酸脫去磷酸,變成葡萄糖?;鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)胞質(zhì)面上附著許多糖原小顆粒,需變成葡萄糖?;鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)胞質(zhì)面上附著許多糖原小顆粒,需能時(shí),糖原在激素的調(diào)節(jié)下降解為葡萄糖能時(shí),糖原在激素的調(diào)節(jié)下降解為葡萄糖1磷酸,再轉(zhuǎn)化磷酸,再轉(zhuǎn)化為葡萄糖為葡萄糖6磷酸磷酸 。 儲(chǔ)存鈣離子:肌質(zhì)網(wǎng)膜上儲(chǔ)存鈣離子:肌質(zhì)網(wǎng)膜上(肌肌細(xì)胞內(nèi)的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞內(nèi)的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))的的Ca2+-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酶將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+ 泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中泵入
47、肌質(zhì)網(wǎng)腔中sER的功能的功能 ER合成細(xì)胞所需絕大多數(shù)膜脂(包括磷脂和膽固醇)。合成細(xì)胞所需絕大多數(shù)膜脂(包括磷脂和膽固醇)。有許多脂類合成有關(guān)的酶有許多脂類合成有關(guān)的酶(三)(三)核糖體核糖體(ribosome) 核糖體的類型與結(jié)構(gòu)核糖體的類型與結(jié)構(gòu) 多聚核糖體與蛋白質(zhì)的合成多聚核糖體與蛋白質(zhì)的合成 蛋白質(zhì)的修飾與加工蛋白質(zhì)的修飾與加工修飾加工:糖基化、羥基化、?;?、二硫鍵形成等修飾加工:糖基化、羥基化、?;⒍蜴I形成等 糖基化發(fā)生在糖基化發(fā)生在ER腔面腔面 ?;l(fā)生在?;l(fā)生在ER的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè) 新生肽的折疊組裝:非還原性的內(nèi)腔,易于二硫鍵形成;新生肽的折疊組裝:非
48、還原性的內(nèi)腔,易于二硫鍵形成; 正確折疊涉及駐留蛋白正確折疊涉及駐留蛋白:蛋白二硫鍵異構(gòu)酶可以切斷二蛋白二硫鍵異構(gòu)酶可以切斷二 硫鍵硫鍵,幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確折幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確折 疊的狀態(tài)。疊的狀態(tài)。 結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白 :識(shí)別錯(cuò)誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單識(shí)別錯(cuò)誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單 位,并促進(jìn)重新折疊與裝配。位,并促進(jìn)重新折疊與裝配。 1、 核糖體的類型與結(jié)構(gòu)核糖體的類型與結(jié)構(gòu) 核糖體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器,其唯一的功能是按照核糖體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器,其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。的指令由氨基酸高效且
49、精確地合成多肽鏈。分布分布:原核細(xì)胞、原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、線粒體、葉綠體內(nèi)真核細(xì)胞、線粒體、葉綠體內(nèi)的顆粒狀結(jié)構(gòu),是無膜的細(xì)胞器。的顆粒狀結(jié)構(gòu),是無膜的細(xì)胞器。 核糖體的基本類型與成分核糖體的基本類型與成分核糖核蛋白體核糖核蛋白體,簡(jiǎn)稱核糖體簡(jiǎn)稱核糖體(ribosome) 基本類型基本類型 附著核糖體附著核糖體 游離核糖體游離核糖體 70S的核糖體的核糖體 (原核細(xì)胞及葉綠(原核細(xì)胞及葉綠 體和線粒體)體和線粒體) 80S的核糖體的核糖體 (真核細(xì)胞真核細(xì)胞)小亞單位:小亞單位:30S大亞單位:大亞單位:50S小亞單位:小亞單位:40S大亞單位:大亞單位:60S二者靠非共二者靠非共價(jià)鍵結(jié)合價(jià)鍵
50、結(jié)合主要成分主要成分 r蛋白質(zhì):蛋白質(zhì):40%,核糖體表面,核糖體表面 rRNA: 60%,,核糖體內(nèi)部,核糖體內(nèi)部(16SRNA+21種蛋白質(zhì))種蛋白質(zhì))(23SRNA+5SRNA+31種蛋白質(zhì))種蛋白質(zhì))(18SRNA+33種蛋白質(zhì))種蛋白質(zhì))(28S、5.8S和和5S RNA+49種蛋白質(zhì))種蛋白質(zhì))2、核糖體的結(jié)構(gòu)、核糖體的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)90側(cè)面觀側(cè)面觀3、多聚核糖體、多聚核糖體 概念:核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能,而是由多個(gè)甚至概念:核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能,而是由多個(gè)甚至 幾十個(gè)核糖體串連在一條幾十個(gè)核糖體串連在一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成,分子上高
51、效地進(jìn)行肽鏈的合成, 這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與核糖體與mRNA的聚合體稱為的聚合體稱為 多聚核糖體。多聚核糖體。 多聚核糖體的生物學(xué)意義多聚核糖體的生物學(xué)意義細(xì)胞內(nèi)各種多肽的合成,不論其分子量的大小或是細(xì)胞內(nèi)各種多肽的合成,不論其分子量的大小或是mRNA的的 長(zhǎng)短如何,單位時(shí)間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等。長(zhǎng)短如何,單位時(shí)間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等。以多聚核糖體的形式進(jìn)行多肽合成,對(duì)以多聚核糖體的形式進(jìn)行多肽合成,對(duì)mRNA的利用及對(duì)其濃的利用及對(duì)其濃 度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。 (四)(四) 高爾基體高爾基體 高爾基體
52、的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 高爾基體的功能高爾基體的功能 1、高爾基體高爾基體復(fù)合體復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 18981898年最初在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)這種細(xì)胞器,以發(fā)明者的名字命名,年最初在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)這種細(xì)胞器,以發(fā)明者的名字命名,稱稱高爾基體或高爾基器高爾基體或高爾基器。其主要成分是脂類、蛋白質(zhì)及多糖物。其主要成分是脂類、蛋白質(zhì)及多糖物質(zhì)組成。其標(biāo)志酶為質(zhì)組成。其標(biāo)志酶為糖基轉(zhuǎn)移酶糖基轉(zhuǎn)移酶。 在電鏡下可見高爾基體是一摞封閉的緊密疊置在一起的由滑面在電鏡下可見高爾基體是一摞封閉的緊密疊置在一起的由滑面膜圍成的扁囊狀和泡狀結(jié)構(gòu)組成的。膜上無核糖體,因此它不膜圍成的扁囊
53、狀和泡狀結(jié)構(gòu)組成的。膜上無核糖體,因此它不能合成蛋白質(zhì)。能合成蛋白質(zhì)。反面順面高爾基體時(shí)有極性的細(xì)胞器高爾基體時(shí)有極性的細(xì)胞器它的形狀猶如一個(gè)圓盤,盤底向著它的形狀猶如一個(gè)圓盤,盤底向著核膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一側(cè)凸出。核膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一側(cè)凸出。扁囊彎曲成凸面扁囊彎曲成凸面 又稱又稱形成面形成面(forming face)或順面)或順面(cis face) 面向質(zhì)膜的凹面面向質(zhì)膜的凹面 又稱又稱成熟面成熟面(mature face)或反面)或反面(trans face) 形成面的膜較薄,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜似,形成面的膜較薄,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜似,成熟面的膜較厚,與質(zhì)膜相似。成熟面的膜較厚,與質(zhì)膜相似。有的細(xì)胞中只有一個(gè)高爾基
54、體有的細(xì)胞中只有一個(gè)高爾基體,在原生生在原生生物、無脊椎動(dòng)物、高等植物的細(xì)胞中往物、無脊椎動(dòng)物、高等植物的細(xì)胞中往往有多個(gè)分散的高爾基體,相互連接成往有多個(gè)分散的高爾基體,相互連接成網(wǎng)狀,便是高爾基復(fù)合體。網(wǎng)狀,便是高爾基復(fù)合體。單個(gè)高爾基囊泡的電鏡照片單個(gè)高爾基囊泡的電鏡照片 高爾基器的第一個(gè)主要功能是為細(xì)胞提供一個(gè)內(nèi)部的運(yùn)高爾基器的第一個(gè)主要功能是為細(xì)胞提供一個(gè)內(nèi)部的運(yùn)輸系統(tǒng),它把來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并轉(zhuǎn)運(yùn)來的多種蛋白質(zhì)加工、輸系統(tǒng),它把來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并轉(zhuǎn)運(yùn)來的多種蛋白質(zhì)加工、分類、濃縮包裝,通過高爾基小泡運(yùn)到細(xì)胞特定部位或分泌分類、濃縮包裝,通過高爾基小泡運(yùn)到細(xì)胞特定部位或分泌到細(xì)胞外。高爾基
55、體對(duì)蛋白質(zhì)的分類,依據(jù)的是蛋白質(zhì)上的到細(xì)胞外。高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)的分類,依據(jù)的是蛋白質(zhì)上的信號(hào)肽或信號(hào)斑。信號(hào)肽或信號(hào)斑。與分泌物形成有關(guān)。與分泌物形成有關(guān)。 高爾基體的第二個(gè)重要功能是能合成和分泌多種多糖,如植物高爾基體的第二個(gè)重要功能是能合成和分泌多種多糖,如植物細(xì)胞含有的半纖維素、果膠質(zhì)等的細(xì)胞壁物質(zhì)是在高爾基體上進(jìn)行細(xì)胞含有的半纖維素、果膠質(zhì)等的細(xì)胞壁物質(zhì)是在高爾基體上進(jìn)行加工和包裝,這可能與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。加工和包裝,這可能與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。 高爾基體對(duì)脂質(zhì)的運(yùn)輸也起一定的作用。高爾基體對(duì)脂質(zhì)的運(yùn)輸也起一定的作用。 第三個(gè)方面就是糖基化作用(最主要的是第三個(gè)方面就是糖基化作
56、用(最主要的是O-連接糖基化連接糖基化 ),), 即即高爾基體中含有多種糖基轉(zhuǎn)移酶,能進(jìn)一步加工、修飾蛋白質(zhì)和脂高爾基體中含有多種糖基轉(zhuǎn)移酶,能進(jìn)一步加工、修飾蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)。類物質(zhì)。 第四將蛋白水解為活性物質(zhì),如將蛋白質(zhì)第四將蛋白水解為活性物質(zhì),如將蛋白質(zhì)N端或端或C端切除,成為端切除,成為有活性的物質(zhì)(胰島素、胰高血糖素、血清蛋白)有活性的物質(zhì)(胰島素、胰高血糖素、血清蛋白) 關(guān)于高爾基體的發(fā)生,傾向于認(rèn)為它是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)變來的。關(guān)于高爾基體的發(fā)生,傾向于認(rèn)為它是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)變來的。 (五)(五) 溶酶體溶酶體 溶酶體幾乎存在于所有的動(dòng)物細(xì)胞中。溶酶體是單層膜圍繞、溶酶體幾乎存在于所有的動(dòng)物
57、細(xì)胞中。溶酶體是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器,直接由,直接由其主其主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。 溶酶體溶酶體的結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)類型 溶酶體溶酶體的功能的功能 1 1、溶酶體的特征:溶酶體的特征: 富含水解酶(富含水解酶(6060多種),包括蛋白酶、核酸酶、酯酶、磷酯酶、糖苷酶、多種),包括蛋白酶、核酸酶、酯酶、磷酯酶、糖苷酶、磷酸酶等,可將蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂類等大分子水解成為性別所能磷酸酶等,可將蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂類等大分子水解成為性別所能利用的小分子。這些酶的最適利用的小分子。這些酶的最適PHPH為為
58、3.5-5.53.5-5.5,因而稱為酸性水解酶。因而稱為酸性水解酶。 溶酶體的溶酶體的標(biāo)志酶標(biāo)志酶:酸性磷酸酶酸性磷酸酶(acid phosphataseacid phosphatase) 膜膜嵌有質(zhì)子泵,形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境嵌有質(zhì)子泵,形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境 膜膜具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn);具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn); 膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解。膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解。 溶酶體溶酶體內(nèi)含有不同的酶組合。內(nèi)含有不同的酶組合。2、 大小與形態(tài):大小與形態(tài):球形、卵圓形,球形、卵圓形,0.2-0.80.2
59、-0.8m,平均大小在平均大小在0.5 0.5 m左左右。右。 4 4、類型類型(生理狀態(tài)不同劃分(生理狀態(tài)不同劃分) 初級(jí)初級(jí)溶酶體溶酶體,它是由高爾基囊的邊緣膨大而出來的泡狀結(jié)構(gòu),因此它本質(zhì)上,它是由高爾基囊的邊緣膨大而出來的泡狀結(jié)構(gòu),因此它本質(zhì)上 是分泌泡的一種,所含的酶由核糖體合是分泌泡的一種,所含的酶由核糖體合 成轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體的,其中的水解酶沒有活性,處于潛伏狀態(tài)。成轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體的,其中的水解酶沒有活性,處于潛伏狀態(tài)。 次級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體,是吞噬泡和初級(jí)溶酶體融合的產(chǎn)物,是正在進(jìn)行消化的溶酶體。,是吞噬泡和初級(jí)溶酶體融合的產(chǎn)物,是正在進(jìn)行消化的溶酶體。 自噬溶酶體自噬溶酶體 異
60、噬溶酶體異噬溶酶體 殘余小體殘余小體,又稱后溶酶體。次級(jí)溶酶,又稱后溶酶體。次級(jí)溶酶 體在消化不掉的物質(zhì)殘留在溶酶體內(nèi),就形體在消化不掉的物質(zhì)殘留在溶酶體內(nèi),就形 成殘余小體。成殘余小體。 溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不同形態(tài)大小,執(zhí)行不同生溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不同形態(tài)大小,執(zhí)行不同生 理功能的一類異質(zhì)性的細(xì)胞器理功能的一類異質(zhì)性的細(xì)胞器 。3、分布:、分布:普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞中。植物中沒有單獨(dú)存普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞中。植物中沒有單獨(dú)存 在的溶酶體,植物和真在的溶酶體,植物和真 菌細(xì)胞中的液泡起著溶酶體的作用。細(xì)菌細(xì)胞中也沒有溶酶體,但菌細(xì)胞中的液泡起著溶酶體的作
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