醫(yī)學細胞生物學重點整理

1、醫(yī)學細胞生物學資料整理第3章 細胞的分子根底 為掌握內(nèi)容生物小分子：1、無機化合物：水游離水、結合水 無機鹽：離子狀態(tài)2、有機化合物：單糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸細胞大分子：細胞的蛋白質、核酸、多糖由小分子亞基裝配而成蛋白質一級結構：多肽鏈仲氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序形成的線性結構，化學鍵主要是肽鍵蛋白質功能：細胞的結構成分。運輸和傳導。收縮運動。免疫保護。催化作用酶核酸:DNA:雙螺旋結構RNA：信使RNA(Mrna)、轉運RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)功能：1、攜帶和傳遞遺傳信息。2、復制。3、轉錄。第四章 細胞生物學的研究技術第一節(jié) 細胞形態(tài)結構的觀察光學顯微鏡技術-顯微

2、結構的觀察一、普通光學顯微鏡-染色標本二、 熒光顯微鏡-紫外線細胞結構觀察、細胞化學成分研究、DNARNA含量變化三、相差顯微鏡-光的衍射和干預效應活細胞結構、活動觀察四、微分干預差顯微鏡 -平面偏振光的干預活細胞結構觀察、細胞工程顯微操作三維立體投影五、暗視野顯微鏡-特殊的聚光器觀察活細胞外形六、激光共聚焦掃描顯微境 -激光作光源立體圖像，組織光學切片 ；三維圖像重建 電子顯微鏡技術-亞微結構的觀察分：透射、掃描、高壓透射電子顯微鏡：電子束穿透樣品而成像，觀察細胞超顯微結構，熒光屏上成像亞微結構觀察-電子顯微鏡技術、掃描隧道顯微鏡光鏡與電鏡的區(qū)別第二節(jié)細胞的別離與培養(yǎng)一、細胞培養(yǎng)是指在體外適

3、宜條件下使細胞繼續(xù)生長、增殖的過程。優(yōu)點：1、容易在較短的時間內(nèi)獲得大量的細胞2、有利于研究單一類型的細胞3、通過人為控制培養(yǎng)條件，可以減少一些未知的因素影響細胞培養(yǎng)的條件培養(yǎng)基: 氨基酸 糖 維生素血清支持物環(huán)境: 無菌環(huán)境、適宜溫度，pH值特性:貼壁生長接觸抑制 (腫瘤細胞沒有)分類：原代培養(yǎng) :直接來自于有機體的細胞培養(yǎng)稱原代培養(yǎng)。但常常也將第1代與傳10代以內(nèi)的細胞培養(yǎng)統(tǒng)稱原代細胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng) :將適應了體外條件的原代培養(yǎng)細胞進行傳代和擴大培養(yǎng)。 細胞系：有限:指能順利傳4050代，仍保持正常細胞特點的傳代細胞永生:50代后，具有了癌細胞的特點細胞株從某一細胞系中，用單細胞克隆培養(yǎng)而

4、形成的，具有根本相同的遺傳性狀的細胞群體二、細胞融合指自發(fā)或人工誘導下，兩個或兩個以上的細胞融合形成一個細胞的過程方法：自然方法人工誘導：滅活的病毒或化學物質介導、電融合技術第五章 細胞膜及其外表第一節(jié) 細胞膜的分子結構和特性細胞是除病毒(virus)以外一切生物體形態(tài)結構和功能的根本單位細胞膜 cell membrane ,又稱質膜 plasma membrane，是包圍在細胞外外表的一層界膜，使得細胞質與外界環(huán)境相隔開細胞內(nèi)膜endo-membrane 是在真核細胞內(nèi)除了質膜以外的膜結構生物膜biomembrane：細胞質膜和細胞內(nèi)膜在起源、結構和化學組成的等方面具有相似性，故總稱為生物膜

5、單位膜(unit membrane):生物膜在透射電鏡下有共同的形態(tài)結構特征，均為“兩暗夾一明的三層結構，這三層結構又稱為單位膜第一局部 細胞膜的化學組成l Membrane lipids 膜脂：根本成分phospholipids 磷脂：形成脂雙層,構成細胞膜的根本成分cholesterols 膽固醇：具備調節(jié)膜流動性和穩(wěn)定膜的作用glycolipids 糖脂：作為受體參與細胞識別及信號轉導的過程特性：1.雙親性分子2.構成生物膜的根本結構，各有其作用l Membrane proteins 膜蛋白：功能表達intrinsic protein 內(nèi)在蛋白：整合蛋白，以不同程度嵌入脂雙層的內(nèi)部。與膜

6、結合非常緊密，只有用去垢劑才能從膜上洗脫extrinsic protein 外在蛋白：周邊蛋白，水溶性，分布在細胞膜的外表，比擬容易洗脫特點：1、是膜功能的主要表達者。2、具有雙親性l Membrane carbohydrates 膜糖類: 保護細胞外表, 細胞識別和黏著、信息傳遞glycolipids 糖脂：以寡糖或多糖鏈共價結合于膜脂分子上glycoproteins 糖蛋白:以寡糖或多糖鏈共價結合于膜蛋白分子上第二局部 細胞膜的分子結構模型流動鑲嵌模型1.由流動的脂質雙分子層構成膜的連續(xù)主體2.球形的膜蛋白以各種形式鑲嵌或附在脂質雙分子層中3.糖分子分布于膜外外表強調了膜的動態(tài)性和球形蛋白

7、質與脂雙層的鑲嵌關系第三局部 膜的理化特征u 不對稱性：膜蛋白分布的不對稱、膜脂的不對稱u 流動性:膜脂的流動性：1、側向擴散運動：同一平面上相鄰的脂分子交換位置2、翻轉運動：膜脂分子從脂雙層的一層翻轉到另一層3、旋轉運動：圍繞與膜平面垂直的軸進行快速旋轉4、彎曲運動5、伸縮震蕩運動膜蛋白的運動性：1、側向擴散：膜蛋白在膜脂中自由漂浮和在膜外表擴散。2、旋轉擴散：膜蛋白圍繞與膜平面垂直的軸進行旋轉運動質膜的流動性：是保證其正常功能的必要條件物質運輸、信息傳遞、細胞識別、細胞免疫、細胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動性密切相關細胞膜的功能物質運輸、信息傳遞、免疫相關第三節(jié)、細胞膜的物質運輸形式

8、l 小分子和離子物質穿膜運輸l 大分子和顆粒物質膜泡運輸一、穿膜運輸u 細胞膜是選擇性半透膜u 細胞膜上存在膜轉運蛋白(membrane transport protein)膜轉運蛋白1、載體蛋白Carrier Protein：細胞膜上的一類跨膜蛋白,與轉運的物質特異性結合而改變自身的構象，使物質跨越細胞膜2、通道蛋白Channel Protein ：一類能形成孔道供某些離子或分子進出細胞的跨膜蛋白分類：u 被動轉運-物質由高濃度向低濃度方向的跨膜轉運。轉運的動力來自物質的濃度梯度，不需要細胞提供代謝能量。1、簡單擴散-物質順濃度梯度自由穿越脂雙層的運輸方式 適合簡單擴散的物質: 脂溶性(疏水

9、)小分子: 苯、氧氣、氮氣 不帶電極性小分子: 水.尿素.二氧化碳 不適合簡單擴散的物質: 帶電荷的、水溶性的分子，分子量大2、離子通道擴散-依靠通道蛋白, 離子等物質順濃度梯度的跨膜運輸?shù)姆绞酵ǖ赖鞍?跨膜蛋白)：水通道(持續(xù)開放) 閘門通道：配體閘門通道 、電壓閘門通道 特點：1、速度快，109個離子/秒 2、高度選擇性 3、開放的間斷性3、易化擴散-依靠載體蛋白, 一些非脂溶性物質等物質順濃度梯度的跨膜運輸?shù)姆绞脚袛嚓P鍵：運輸方向、跨膜動力、能量消耗、轉運蛋白u 主動轉運l 高度專一性的載體蛋白介導l 消耗代謝能量l 物質從低濃度處向高濃度鈉鉀泵Na+-K+ ATP酶

10、：實質:泵為Na-K-ATP酶,具有載體和酶的雙重作用 大亞基:為跨膜蛋白,是該酶的催化部位 小亞基:為膜外側半嵌合糖蛋白伴隨運輸-離子梯度驅動的主動運輸或間接的主動運輸 一種物質的主動運輸依賴于另一種離子的被動運輸 能量來源：存在膜上的離子濃度梯度載體蛋白介導的物質運輸單運輸：運輸一種物質協(xié)同運輸：運輸兩種物質-同向運輸、對向運輸二、膜泡運輸批量運輸 -大分子或顆粒物質進出細胞通過一系列膜泡的形成和融合來完成轉運的過程l Endocytosis(胞吞作用) and exocytosis(胞吐作用)l 發(fā)生膜的融合和斷裂l 消耗代謝能，屬主動運輸Endocytosis(胞吞作用):-胞外的大分

11、子或顆粒物質靠近并結合于細胞外表后，膜逐漸內(nèi)陷將其包圍，形成吞噬飲小泡進入細胞的過程。u 吞噬作用 (cellular eating)大顆粒：細菌、細胞碎片-(形成吞噬體)(巨噬細胞)、(中性粒細胞)- 偶爾發(fā)生u 胞飲作用 (cellular drinking)溶液-形成吞飲小泡 ，發(fā)生在大多數(shù)真核細胞-連續(xù)發(fā)生的過程受體介導的胞吞作用 -細胞特異地攝取細胞外蛋白或其它化合物的胞吞方式 -形成有被小泡具高度的特異性和高效性 Exocytosis(胞吐作用):-胞內(nèi)的大分子或顆粒物質由膜包被形成小泡，小泡再移至質膜并與細胞膜融合將內(nèi)容物排出胞外的過程第四節(jié)、細胞膜與細胞識別一、受體、配體的概念

12、、類型受體(receptor)是一類存在于細胞膜或細胞內(nèi)的特殊蛋白質，能特異性識別并結合胞外信號分子，進而激活胞內(nèi)一系列生化反響，使細胞對外界刺激產(chǎn)生相應的效應。 多為糖蛋白，至少包括兩個功能區(qū)域：配體結合區(qū)域和產(chǎn)生效應的區(qū)域類型-根據(jù)存在位置，受體可分為 膜受體(membrane receptor)-膜外表受體，位于細胞質膜上的受體 胞內(nèi)受體intracellular receptor-位于胞質、核基質中的受體 配體ligand細胞外信號分子：由細胞分泌的調節(jié)靶細胞生命活動的化學物質，又稱為配體、第一信使(first messenger)。根據(jù)配體的溶解性，可分為： 水溶性配體：在細胞膜上和

13、膜受體結合，進行信號的轉換。 脂溶性配體：穿過細胞膜和核膜，和胞內(nèi)受體結合，直接調節(jié)基因轉錄活性。二、細胞膜受體的類型和特點膜外表受體主要有三類：關鍵詞：概念、作用機理離子通道型受體受體酪氨酸激酶G蛋白耦聯(lián)型受體一離子通道型受體v 概念：既為受體，又為離子通道，其跨膜信號轉導無需中間步驟。v 作用機理：受體和配體結合后，通道蛋白改變構象，導致通道開放或關閉，直接引起細胞反響。如配體閘門通道。二受體酪氨酸激酶(receptor trk)v 概念：這類受體由一條多肽鏈構成的跨膜的糖蛋白組成，N端位于質膜外，是配體結合的部位。C端位于胞質內(nèi)，是具有酪氨酸激酶功能區(qū).v 作用機理：受體和配體結合后，導

14、致受體二聚化，二聚體內(nèi)發(fā)生自磷酸化從而激活受體的激酶活性，引發(fā)生物學效應。三G蛋白耦聯(lián)型受體v 概念：七次跨膜蛋白，胞外結構域：識別信號分子配體 胞內(nèi)結構域：與G蛋白耦聯(lián)。v 機理：當此受體和配體結合后，激活偶聯(lián)的G蛋白，調節(jié)相關酶活性，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使。膜受體的特點 1、特異性及非決定性：立體構象互補，分子的立體特異性 2、可飽和性：有限的結合能力，受體數(shù)目和濃度恒定 3、高親和度：結合能力強 4、可逆性：非共價結合 5、特定的組織定位三、細胞識別的概念和現(xiàn)象u 細胞識別(cell recognition)-指細胞能認識同種、異種細胞，自己、異己物質的一種現(xiàn)象四 細胞膜信息傳遞的概念、過

15、程和構成細胞膜信息傳遞細胞外表受體介導的信號轉導-指細胞外信號分子與細胞外表受體結合，使細胞產(chǎn)生胞內(nèi)信號分子，進而引起細胞發(fā)生一系列反響的過程。細胞膜信息傳遞過程 胞內(nèi)第二信使引發(fā)細胞的一系列生物學反響受體和配體的結合使細胞外信號轉化為胞內(nèi)第二信使受體和配體相互識別結合信息轉導的根底 細胞內(nèi)信號分子 -胞內(nèi)信號：由第一信使經(jīng)轉導刺激在細胞內(nèi)產(chǎn)生，在細胞內(nèi)傳遞細胞調控信號的化學物質。例如第二信使受體和配體結合后，由效應酶催化產(chǎn)生的最早的胞內(nèi)信號分子v 第二信使的類型： cAMP、cGMP、二酯酰甘油(DG)、三磷酸肌醇(IP3)。G蛋白(鳥苷酸結合蛋白 G protein) -屬于膜蛋白，位于質

16、膜的胞質面的外周蛋白，由、三個不同亞基組成，具有結合GDP和GTP的能力,并具有GTP酶活性1、兩種構象：非活化型三個亞基結合，且亞基與GDP結合，此時為非活化狀態(tài)活化型與亞基別離，且與GTP結合，此時為活化狀態(tài)2、細胞存在不同類型的G蛋白，不同G蛋白對應不同的效應酶 。G蛋白的作用機理構象變化，即從非活化型變?yōu)榛罨?，調節(jié)對應的效應酶的活性。G蛋白耦聯(lián)型受體的信息傳遞途徑：配體 受體 蛋白 效應酶 第二信使 蛋白激酶 酶或其他功能蛋白 生物學效應-最為重要的信息傳遞途徑cAMP(環(huán)化腺苷酸)信號體系概念：以cAMP為第二信使的G蛋白耦聯(lián)型受體介導信號傳遞途徑路線一：激活型配體 激活型受體Rs

17、 G蛋白活化型調節(jié)蛋白Gs + 腺苷酸環(huán)化酶 cAMP路線二：抑制型配體 抑制型受體Ri G蛋白抑制型調節(jié)蛋白Gi -五、膜抗原的概念和類型細胞外表抗原(Cell Surface Antigen)-高等動物細胞外表的各種各樣表示其屬性的標志 l 抗原(antigen)：能在機體內(nèi)引起免疫反響的異物分子l 膜抗原Membrane Antigen：細胞外表具有抗原性質的大分子,多為鑲嵌在細胞膜上的糖蛋白和糖脂第六章 細胞質和細胞器第一節(jié) 細胞質基質細胞質基質(cytoplasmic matrix or cytomatrix)-真核細胞質中除可分辨有形結構外的無定形膠狀物質體系化學組成Ø

18、無機小分子：水和各種離子Ø 中分子類：脂類、糖類、氨基酸、核苷酸Ø 大分子類：蛋白質、脂蛋白、RNA、多糖等功能Ø 提供離子環(huán)境、提供底物，多種代謝過程的場所糖酵解、糖原代謝等Ø 物質運輸通路Ø 細胞增殖、分化中起重要作用細胞器(organelle)-在細胞質基質中，具有一定化學組成和形態(tài)結構，執(zhí)行特定生理功能，并為細胞所固有的有形結構小體膜性結構：內(nèi)質網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體、線粒體、過氧化物酶體等非膜性結構：核糖體、中心體、微管、微絲等第二節(jié) 核 糖 體ribosome,簡稱RI核糖體的形態(tài)結構l 大、小亞基結合部之 間形成特殊的間隙結構m

19、RNA結合、穿越的部位l 大亞基中央有一管狀結構中央管新生多肽鏈穿過釋放的部位u 幾個功能活性部位了解1.氨?；稽c(aminoacyl site ,A位,受位):與氨酰-tRNA的結合位點2.肽酰基位點(peptigyl site ,P位,給位)：與肽酰-tRNA的結合位點3.肽酰基轉移酶位點：催化氨基酸之間形成肽鍵 4.GTP酶位點：水解GTP，為肽酰tRNA從A位轉移到P位供能5.E位點(exit site)：原核細胞肽酰轉移后，與即將釋放的tRNA的結合位點6.與其他起始因子、延伸因子和終止因子的結合位點核糖體的理化特性化學組成 r蛋白質：約占40%，分布于外表 rRNA：約占60%，

20、分布于內(nèi)部u 核糖體的形成與裝配自組裝1、染色體的核仁組織者區(qū)是rRNA基因rDNA所在部位(5SrRNA基因除外)2、r蛋白質在細胞質中合成3、核仁是合成rRNA和組裝核糖體亞基的場所-核糖體是一種動態(tài)結構，大小亞基常游離存在于細胞基質中，進行蛋白質合成時，當小亞基結合mRNA后，大亞基才與其結合，形成完整的核糖體。u 核糖體與蛋白質合成參與的成分Ø 核糖體合成蛋白質的場所Ø mRNA合成蛋白質的模板密碼子Ø tRNA轉運特定的氨基酸Ø 許多與蛋白質合成有關的因子蛋白質合成過程的三個階段Ø 多肽鏈合成的起始-始動因子Ø 多肽鏈合成的

21、延伸-延長因子Ø 多肽鏈合成終止-釋放因子核糖體的存在形式游離核糖體：游離于細胞質中，合成細胞所需要的結構蛋白附著核糖體：附著于內(nèi)質網(wǎng)膜外表，合成跨膜蛋白、駐留蛋白、溶酶體酶蛋白、分泌蛋白多聚核糖體polyribosome)核糖體常幾個或幾十個串聯(lián)在一條mRNA分子上高效地進行肽鏈合成，形成多聚核糖體第三節(jié) 內(nèi)膜系統(tǒng)(Endomembrane System)-真核細胞內(nèi)在結構、功能乃至發(fā)生上有一定聯(lián)系的膜性結構的總稱。 l Endoplasmic reticulum 內(nèi)質網(wǎng) l Golgi complex 高爾基復合體l lysosome 溶酶體l peroxisome 過氧化物酶體

22、線粒體不屬于內(nèi)膜系統(tǒng)一 內(nèi) 質 網(wǎng)Endoplasmic Reticulum(ER)一ER的形態(tài)結構特點及化學組成u 遍布胞質的連續(xù)網(wǎng)狀膜系統(tǒng)(占細胞總膜的一半u 由扁囊、小管、小泡組成，根本結構包括ER膜和ER腔u 標志酶：葡萄糖-磷酸酶，分布在腔面，參與糖代謝。細胞色素P450，分布于胞質面和腔面，參與電子傳遞二ER的類型滑面內(nèi)質網(wǎng)(SER)特點: 膜外表無核糖體形態(tài): 多為分支小管或小泡分布: 肌細胞、合成類固醇激素的細胞中較豐富粗面內(nèi)質網(wǎng)(RER)特點: 膜外表附著核糖體形態(tài): 多為板層狀排列的扁囊分布: 多在分泌活動旺盛的細胞內(nèi)三內(nèi)質網(wǎng)的功能：1、RER：與蛋白質的合成、加工、運輸有

23、關蛋白質合成：u 合成蛋白質的種類Ø 膜整合蛋白跨膜蛋白：膜抗原、膜受體、通道蛋白等 Ø 分泌蛋白外輸性蛋白：抗體、肽類激素、消化酶、細胞因子等Ø 溶酶體酶蛋白Ø 駐留蛋白 ：定位于ER、Gi等細胞器內(nèi)的可溶性蛋白 信號肽假說：l 信號肽引導的蛋白質合成過程1、信號肽-SRP-核糖體復合物形成2、信號肽-SRP-核糖體-SRP受體復合物形成3、核糖體錨著到RER上4、新合成的多肽鏈進入內(nèi)質網(wǎng)腔5、肽鏈合成完成，Ri大、小亞基解離，移位子通道關閉細胞質基質中由6個多肽亞基和1個RNA分子組成的核糖核蛋白，其上有信號肽、Ri及RER上SPR受體的結合位點。l

24、 指導因子Ø 多肽鏈N端的信號肽Ø 信號識別顆粒signal recognition particle，SRPØ 信號識別顆粒受體SRP-receptorØ 通道蛋白移位子新生多肽鏈的折疊和裝配 蛋白二硫鍵異構酶二硫鍵形成 結合蛋白Binding protein，Bip促進肽鏈折疊蛋白質的加工修飾 蛋白質的糖基化：u N-連接的糖基化(始于ER腔,完成于GC)：寡糖連接到肽鏈的天冬酰胺殘基側鏈的氨基(NH2)上u O-連接的糖基化(全部或主要于GC完成)：寡糖連接到蛋白質多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基側鏈 的羥基(OH)上蛋白質的運輸：RER 出芽

25、運輸小泡 靶細胞器或高爾基體2、SER：多功能的細胞器脂質的合成 類固醇激素的合成參與糖原分解代謝肝細胞具有解毒作用肝細胞參與骨骼肌的收縮胃酸、膽汁的合成與分泌內(nèi)質網(wǎng)的病理性改變ER是一個敏感的細胞器。形態(tài)結構改變： 腫脹水樣變性 肥大藥物中毒、病毒感染等 囊池塌陷膜損傷致合成障礙癌細胞： 低分化ER少 高分化ER多 低侵襲力ER少 高侵襲力ER多二 高爾基復合體(Golgi complex, GC)一.形態(tài)結構- 一層單位膜圍成的有極性的細胞器n 光鏡下一般為不規(guī)那么網(wǎng)狀、顆粒狀或線狀n 電鏡下由扁平囊和大小不等的囊泡組成n 常分布于內(nèi)質網(wǎng)和細胞膜之間，有極性；扁平囊是最具特征的主體局部，凸

26、面稱順面或形成面，朝向ER(或細胞核)；凹面稱反面或成熟面 ，朝向細胞膜扁平膜囊功能區(qū)隔1、順面高爾基網(wǎng)cis Golgi network，CGN：是高爾基體的入口區(qū)域。接受ER合成的物質并分選2. 膜囊(包括順面、中間和反面)：蛋白質的加工和修飾，糖脂的形成3. 反面高爾基網(wǎng)trans Golgi network，TGN：是高爾基體的出口區(qū)域，參與蛋白質的分選與包裝，最后輸出。 二、高爾基復合體的化學組成n 蛋白質和脂類介于細胞膜和ER間n 標志酶：糖基轉移酶三.高爾基復合體的功能-蛋白質的分類加工、運輸，膜的轉變等一加工和修飾作用1. 蛋白質糖基化同RER2. 蛋白質的水解加工二對蛋白質進

27、行分選運輸l 蛋白質分選：新合成的蛋白質被特異地分送到需要它的靶部位l GC是胞內(nèi)膜泡運輸?shù)闹行模篍ndocytosis 胞吞作用ER 運輸小泡 GC 分泌泡 細胞膜Cell membraneExocytosis 胞吐作用膜流：細胞的各種膜性結構之間相互聯(lián)系和轉移的現(xiàn)象三參與細胞的分泌活動四、高爾基復合體與疾病1.癌細胞中的高爾基復合體結構(不興旺)2.中毒細胞中的高爾基復合體的變化(形態(tài)萎縮、結構破壞、甚至消失) 3.功能亢進時的高爾基復合體結構(肥大)三 溶酶體Lysosome(Ly)-細胞內(nèi)的消化器一、結構特征1、具有多型性和異質性，即形態(tài)及內(nèi)含的水解酶種類不完全相同2、內(nèi)含60多種酸性

28、水解酶，標志酶是酸性磷酸酶3、膜有質子泵(H+)維持內(nèi)環(huán)境酸性(pH=5) 4、膜蛋白高度糖基化，防止溶酶體膜被降解5、膜上有多種載體蛋白，可將消化產(chǎn)物運出二.Ly的分類(根據(jù)形成過程和功能狀態(tài))類 型成 分內(nèi)體性溶酶體初級GC的運輸小泡+內(nèi)吞體(內(nèi)體)吞噬性溶酶體次級自噬性溶酶體內(nèi)體性溶酶體+內(nèi)源性物質異噬性溶酶體內(nèi)體性溶酶體+外源性物質剩余體三級殘留物三、溶酶體的形成內(nèi)體性Ly出芽形成特異性運輸小泡+內(nèi)吞體與反面膜囊上的M6P受體結合寡糖鏈上甘露糖殘基磷酸化，形成-磷酸-甘露糖(M6P)進入GC順面膜囊ER上核糖體合成溶酶體酶蛋白進入ER腔進行N-連接糖基化融合四、溶酶體的功能一對細胞內(nèi)吞

29、物質的消化-溶酶體對外源性物質的消化過程胞吞作用二對自身物質的分解衰老細胞器、分泌顆粒三細胞營養(yǎng)作用四防御保護功能五參與激素的形成六在個體發(fā)生發(fā)育過程中的作用 -溶酶體膜破裂，酶釋放入胞質中引起細胞本身被消化(自溶)五、溶酶體與疾病一先天性溶酶體病缺乏某種水解酶二溶酶體膜的穩(wěn)定性失常所致疾病三溶酶體與休克四 過氧化物酶體(peroxisome, Ps)溶酶體Ly過氧化物酶體Ps形態(tài)特征多型、異質性異質性，中央常有類核體酶酸性水解酶氧化酶和過氧化物酶、H2O2酶標志酶酸性磷酸酶H2O2酶功能細胞消化氧化脂肪酸、解毒形成ERGCRER/自體分裂內(nèi)膜系統(tǒng)的總括l 內(nèi)膜系統(tǒng)結構上的統(tǒng)一性l 內(nèi)膜系統(tǒng)功

30、能上的統(tǒng)一性是細胞內(nèi)蛋白質的加工、分選和運輸系統(tǒng)細胞外表 ER GC Ly 通過小泡運輸 分泌小泡核糖體線粒體 細胞質基質細胞核 直接穿膜運輸Ps第四節(jié) 線粒體mitochondrion,復數(shù)-riaØ 線粒體的形態(tài)特征 形狀類似細菌，分布于能量需求多的細胞，線粒體數(shù)量也多超微結構外膜：脂類與蛋白質比例：1:1，富含轉運蛋白孔蛋白, porin，允許分子量在10000以下的物質自由通過，包括小的蛋白質內(nèi)膜和內(nèi)部空間：內(nèi)膜：. 不含膽固醇，富含心磷脂 . 蛋白約占80,脂質約占20% . 高度特化，通透性小,分子量大于150的物質不能自由通過 . 折疊成嵴(cristae),提高ATP

31、生產(chǎn)能力嵴板層狀多、管狀基粒ATP合酶復合體，附在嵴上，是將呼吸鏈電子傳遞過程中釋放的能量用于使ADP磷酸化生成ATP的關鍵裝置。 頭部：偶聯(lián)因子F1 書P147解釋 柄部：OSCP，能與寡酶素特異結合，解偶聯(lián)作用，抑制ATP合成 基片：偶聯(lián)因子F0 膜間腔：內(nèi)外膜之間空間 基質腔：內(nèi)膜直接包圍的空間 基質：可溶性蛋白質、脂肪、雙鏈環(huán)狀DNA、核糖體Ø 線粒體的化學組成 蛋白質酶：干重的70左右 脂類：干重 30左右 水、DNA,RNA、三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物、輔酶Ø 線粒體的功能 . 是細胞有氧呼吸的基地和供能的場所 -供給細胞生命活動95%的能量 .主要功能：細胞氧化/細

32、胞呼吸 -把氧化各種底物產(chǎn)生的自由能轉化為可被細胞直接利用的形式ATP 無氧酵解：1分子葡萄糖2ATP 有氧呼吸：1分子葡萄糖3638ATP一糖酵解細胞質-2ATP二乙酰CoA產(chǎn)生線粒體基質-代謝樞紐三三羧酸循環(huán)線粒體基質-2ATP 四氧化磷酸化內(nèi)膜：-34ATP 電子傳遞鏈/呼吸鏈: 電子在線粒體內(nèi)膜上的 酶體系上逐級傳遞，最后給O，同時伴隨質子泵出內(nèi)膜。 ATP的形成: H質子電化學梯度驅使ATP合酶形成ATP電化學梯度: 內(nèi)膜兩側H濃度差，膜電位差-推動ATPase合成ATP化學滲透假說：質子電化學梯度推動ATPase合成ATPØ 線粒體的基因組線粒體基因組組成與原核DNA類似

33、. 缺乏組蛋白，突變率較高. 基因37個，與原核基因結構性質一樣： 2種rRNA；22種tRNA；13種蛋白質。. 局部密碼子不同于核基因組密碼子線粒體DNA的復制轉錄 . 不依賴核染色體而將復制后的DNA分配到子線粒體中去這個過程稱為復制別離 . 半保存復制方式線粒體蛋白質的合成與原核生物類似 . 自身合成的蛋白13個都是細胞呼吸中的關鍵酶 . 有自身專用tRNA,mRNA,核糖體 . 線粒體自身蛋白合成與轉錄同時進行，與細菌類似線粒體半自主性 . 兩套遺傳體系所控制：mtDNA和核DNA； . 多數(shù)蛋白來自核DNA，少數(shù)來自mtDNA ； . 線粒體的形成，生長，增值都需要核DNA參與；

34、. mtDNA復制表達也必須依賴核DNA提供的酶蛋白Ø 線粒體蛋白的轉運導肽(leader squence)：定位線粒體的核編碼蛋白的N端具有的一段氨基酸序列，20-80個氨基酸殘基，富含帶正電的堿性氨基酸Arg，具有識別、牽引和定位線粒體的信號作用。分子伴侶(molecular chaperone)：一類在序列上沒有相關性但有共同功能的蛋白質，它與酶的作用方式類似，通過非特異性結合，催化介導蛋白質特定構象的形成，參與體內(nèi)蛋白質的折疊、裝配和轉運，但又不構成其結構的一局部。 迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)分子伴侶屬于熱休克蛋白(HSP) 解折疊 重折疊前體蛋白 導肽引導穿膜 導肽水解 成熟蛋白

35、分子伴娘 mt分子伴娘第五節(jié) 細胞骨架cytoskeleton真核細胞質中特有的蛋白質纖維網(wǎng)絡骨架體系，由微絲、微管、中間纖維三類骨架成分組成,對細胞形態(tài)，運動，胞內(nèi)物質運輸，細胞增值，信號轉導等等起重要作用。具有彌散性、整體性和變動性。廣義上的細胞骨架還包括:核骨架、核纖層、細胞外基質一、微 管microtubulesØ 細胞骨架成分之一，由微管蛋白和微管結合蛋白組成的管狀纖維結構。Ø 具有極性。Ø 靠近核向四周呈放射狀排布。.微管的結構組成微管蛋白(二聚體)tubulin：占微管總蛋白的80%，酸性蛋白。兩個亞單位:-微管蛋白和-微管蛋白。微管結合蛋白MAP：

36、微管相關蛋白(MAP1 MAP2 MAP4 )、微管聚合蛋白tau MAP的主要功能是：促進微管聚集成束；增加微管穩(wěn)定性或強度；促進微管組裝; 連接其他蛋白纖維.微管存在形式：單管13條原纖維、二聯(lián)管1310- 纖毛和鞭毛的桿狀、三聯(lián)管131010- 中心粒和纖毛、鞭毛的基體.微管的動態(tài)平衡： 動態(tài)微管：存在時間很短，發(fā)生快速組裝和去組裝，如紡錘體。 穩(wěn)定微管：存在時間較長，如纖毛。 微管的組裝與去組裝 - 踏車現(xiàn)象 Ø 微管體外組裝：條件-微管蛋白和GTP,Mg2，無Ca2+,Ph,溫度等 以“首尾相接-的方式形成原纖維，因而具有極性 成核期：微管蛋白二聚體 原纖維 13根原纖維合

37、攏成管 延伸期：微管蛋白二聚體加在兩端Ø 微管體內(nèi)組裝： 微管組織中心microtubule organizing center MTOC-是微管進行組裝的區(qū)域包括：中心體、基體、著絲粒、成膜體，都具有微管蛋白 成核期：環(huán)狀的球蛋白復合體為模板成核先組裝出短的微管 延伸期：二聚體參加末端 穩(wěn)定期Ø 影響微管體組裝與組裝的因素1、微管蛋白濃度2、微管正端微管蛋白結合GTP或GDP3、pH, 溫度, 壓力, 鈣、鎂離子濃度4、藥物: 紫杉醇, 秋水仙素和長春花堿.微管的功能Ø 支架維持形態(tài)Ø 形成紡錘體參與染色體移動Ø 細胞內(nèi)運輸：分子馬達：動力蛋

38、白，向“運輸。驅動蛋白，向“+運輸。Ø 中心粒、鞭毛、纖毛Ø 細胞器的定位和分布Ø 參與胞內(nèi)信號傳導二、微 絲microfilament，MF - 又稱肌動蛋白絲actin filament-由肌動蛋白(actin)組成的直徑約7nm的骨架纖維。Ø 兩條肌動蛋白絲以螺旋的形式組成的纖維，有極性。 Ø 不穩(wěn)定，能形成穩(wěn)定的結構，常成束。Ø 分布：靠近細胞膜內(nèi)側.微絲的結構 -結構單位: 肌動蛋白 球形單體的肌動蛋白又稱球狀肌動蛋白G肌動蛋白 纖維狀多聚體形成肌動蛋白絲, 稱為纖維狀肌動蛋白F肌動蛋白.微絲的結合蛋白 結合蛋白的種類：原肌

39、球蛋白肌球蛋白(myosin)肌動蛋白纖維的分子發(fā)動機，是一種特殊的ATP酶。肌鈣蛋白等 結合蛋白的功能 ：封端、交聯(lián)、膜結合.微絲的組裝 G-肌動蛋白能夠聚合成F-肌動蛋白F-肌動蛋白也可以解聚成G-肌動蛋白 成核需要一種蛋白復合體ARP2/3催化.微絲的動態(tài)性質 極性 踏車現(xiàn)象(treadmilling) 微絲的動態(tài)平衡 .微絲的功能1.細胞支架，維持形態(tài)：應力纖維微絲+肌球蛋白II2.細胞運動3.參與細胞分裂：收縮環(huán)：類似肌肉樣的結構微絲+肌球蛋白II4.胞內(nèi)物質運輸5.肌肉收縮6.信號傳導 7.肌動蛋白的新功能 三、中間絲纖維intermediate filament,IF -平均直徑

40、介于微管和微絲之間, 故稱為中間纖維。由于其直徑約為10nm, 故又稱10nm 纖維。 .中間纖維結構：由長的、桿狀的蛋白裝配而成。 .中間纖維裝配：單體2-二聚體2 -四聚體2-原纖維2-亞絲4-10nm中間纖維IF裝配與MF,MT裝配相比，有以下幾個特點： 1、IF裝配的單體是纖維狀蛋白(MF,MT的單體呈球形)；2、反向平行的四聚體導致IF不具有極性；3、IF在體外裝配時不需要核苷酸或結合蛋白的輔助，在體內(nèi)裝配后，細胞中幾乎不存在IF單體。.中間纖維的成分與分布IF成分比MF,MT復雜，較穩(wěn)定，具有組織特異性。IF在形態(tài)上相似，而化學組成有明顯的差異。 中間纖維的6種類型，不同種細胞不相

41、同，同一種細胞也會出現(xiàn)不同，分布整個細胞。.中間纖維功能1、增強細胞抗機械壓力能力2、完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)3、神經(jīng)元纖維在神經(jīng)細胞軸突運輸中起作用 4、中間纖維與mRNA的運輸有關 5、參與傳遞細胞內(nèi)機械的或分子的信息 微管、微絲、中間絲的比擬微管微絲中間絲形狀中空的管狀纖維，最粗外徑24nm實心絲狀纖維，最細直徑7nm實心線狀，粗細居中直徑10nm組成蛋白微管蛋白(tubulin)肌動蛋白(actin)角蛋白等多種蛋白極性正極、負極正極、負極無第七章 細胞核Nucleus真核細胞eukaryotic cell細胞核是細胞中由雙層單位膜組成的最大、最重要的細胞器，是細胞遺傳物質貯存、復制和轉錄的

42、場所,也是細胞代謝、生長、分化及繁殖的控制中心，對細胞生命活動有重要的調控作用。細胞核的形態(tài)、大小、位置和數(shù)目因細胞類型不同而異細胞核的結構核膜，染色質，核仁，核基質第一節(jié)、核膜nuclear membrane一、核膜的化學組成：蛋白質和脂質，其中蛋白質占65%-75%二、核膜的亞微結構：一核膜的兩層膜結構：外核膜：與粗面內(nèi)質網(wǎng)相連續(xù)，附有核糖體。內(nèi)核膜：外表光滑，無核糖體附著，含有核纖層蛋白B受體，內(nèi)側有一層致密纖維蛋白網(wǎng)絡-核纖層二核周間隙perinuclear space：內(nèi)外核膜之間的間隙。 與RER腔相通，是細胞質與細胞核之間物質交流的重要通道之一。三核孔Nuclear Pore ：

43、核孔復合體Nuclear Pore Complex，NPC：內(nèi)、外核膜融合處,其數(shù)目與細胞的類型和生理狀態(tài)有關，由多個蛋白質顆粒以特定方式排列形成的蛋白質分子復合物 捕魚籠式模型：1.胞質環(huán)2.核質環(huán)3.中央栓4.輪輻三、核膜的功能u 區(qū)域化作用：使基因轉錄和蛋白質合成在時間和空間上分開u 合成生物大分子：外核膜上附著核糖體,可合成蛋白質u 在細胞分裂中參與染色體的定位與別離u 控制細胞核與細胞質的物質交換 被動運輸:某些小分子物質和無機離子可自由通 過核膜或核孔復合體。 主動運輸：大分子物質和顆粒物質通過核孔復合體介導。 被轉運的核蛋白上一般要有供核孔復合體上的核轉運受體識別的核定位信號。第

44、二節(jié) 核纖層和核骨架一、核纖層nuclear lamina-緊貼內(nèi)核膜的一層高電子密度纖維蛋白網(wǎng),在細胞核內(nèi)與核骨架相連,在細胞核外與中間纖維相連,形成貫穿于細胞核與細胞質之間的網(wǎng)架結構體系成分: Lamin A、Lamin B1、 Lamin B2、 Lamin C 功能：1支持核膜，維持核孔的位置和核膜的形態(tài) 2核膜重建及染色體凝集相關； 二、核骨架nuclear scaffold，又稱核基質nuclear matrix。-在真核細胞間期核內(nèi)，除去染色質、核膜與核仁以外的由非組蛋白組成的纖維網(wǎng)架結構。構成: 主要由纖維蛋白構成。 核基質蛋白； 核基質結合蛋白。功能：1與DNA的復制密切相關

45、 2基因轉錄、RNA加工及其定向運輸； 3與細胞分裂、分化有關；第三節(jié) 染色質和染色體u 同一物質的兩種形態(tài)染色質：間期細胞核中呈伸展、細網(wǎng)狀的DNA蛋白質復合物。染色體：細胞分裂期核中呈高度濃縮、折疊、盤曲成條狀或棒狀的DNA蛋白質復合物一、化學組成：由DNA、組蛋白和非組蛋白及少量RNA組成 真核細胞染色體的DNA序列1、單一序列：單一拷貝序列，絕大局部結構基因屬于此類。2、中度重復序列：重復拷貝數(shù)在104105，組蛋白基因、rRNA基因和tRNA基因屬于此類3、高度重復序列：重復拷貝數(shù)在105以上，分布于著絲粒區(qū)和端粒區(qū)，大多組成異染色質 組蛋白histoneü 富含精氨酸和賴

46、氨酸、帶正電荷，為堿性蛋白。ü H2A、H2B、H3、H4形成核小體八聚體核心ü H1在形成核小體中起連接作用 非組蛋白：維持染色體結構、調控基因表達 RNA：含量少，多為新合成的RNA前體二、染色質的種類1、常染色質 -間期細胞核中結構松散、螺旋化程度較低、堿性染料著色較淺的染色質。 轉錄功能活潑的染色質，分布于細胞中央或核仁中2、異染色質 -間期細胞核中結構緊密、螺旋化程度較高、堿性染料著色較深的染色質 喪失轉錄活性或轉錄不活潑的染色質，分布于細胞核周圍或形成核仁的相隨染色質 1結構異染色質-整個細胞周期中處于凝集狀態(tài)的染色質,多處于著絲粒、端?；蛉旧w凹陷部位 2兼性

47、異染色質-在某些細胞類型中，可以向常染色質轉變，恢復轉錄活性的染色質三、染色質的結構與裝配 1、染色質的一級結構11nm染色質纖維DNA被壓縮7倍 核小體(nucleosome)-由約200dp長度的DNA區(qū)域和一個組蛋白組成的八聚體，呈圓盤型顆粒狀 核心部：組蛋白-2H2A、H2B、H3、H4 DNA分子-146bp、1.75圈 連接部：組蛋白H1 DNA-60bp 2、染色質的二級結構30nm染色質纖維，6個核小體纏繞一圈形成的中空性管，組蛋白H1位于螺旋管內(nèi)側。DNA又被壓縮6倍3、三級結構超螺線管-由螺線管進一步盤曲而形成，進一步將螺線管長度壓縮。DNA又被壓縮40倍 4、四級結構-染

48、色單體-超螺線管進一步折疊又被壓縮成為四級結構染色單體。DNA又被壓縮5倍人的一個細胞DNA由DNA到染色體其長度被壓縮約800010000倍染色體支架-放射環(huán)模型- 一條染色單體約有106個微帶四、中期染色體1.染色單體：每一中期染色體都有兩條，由細胞分裂間期時組成染色體的DNA與組蛋白復制后組裝形成，彼此以著絲粒相連，又稱姐妹染色單體。2.著絲粒與著絲點動粒：是兩個不同的概念，前者指中期染色單體相互聯(lián)系在一起的特殊部位，后者指主縊痕兩側的一個附加的圓盤狀結構 著絲粒- 位于兩條染色單體相連處，染色體上凹陷的、淺染的縊痕，即主縊痕的中心部位。 著絲點動粒-位于染色體主縊痕兩側、一個附加的特化圓盤狀結構，由蛋白質組成，可與紡錘絲微管接觸，是微管蛋白聚合的中心之一。著絲粒-動粒復合體- 是一種高度有序的、在結構和組成