細胞生物學翟中和第四版教案3

1、文檔編碼 : CC7K4Q7C4I6 HG8X7W3M5O5 ZD1B5U6N4T8第一章 緒論一細胞生物學爭論的內容和現(xiàn)狀 1 細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的重要基礎學科 細胞生物學是爭論細胞基本生命活動規(guī)律的科學,它是在不同層次 （顯微、 亞顯微與分 子水平）上以爭論細胞結構與功能、細胞增殖、分化、衰老與凋亡、細胞信號傳遞、真核細 胞基因表達與調控、細胞起源與進化等為主要內容；核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結合起來；細胞生物學的主要爭論內容 一般可分為細胞結構功能與細胞重要生命活動兩大基本部分：大致歸納為下面幾個領域：1）細胞核、 染色體以及基因表達的爭論2）生物膜與細胞器的爭論3）細胞骨

2、架體系的爭論8）4）細胞增殖及其調控5）細胞分化及其調控6）細胞的衰老與凋亡7）細胞的起源與進化細胞工程當前細胞生物學爭論的總趨勢與重點領域1）細胞生物學與分子生物學 包括分子遺傳學與生物化學 相互滲透與交融是總的進展趨勢 2）當前爭論的重點領域：I ：染色體 DNA與蛋白質相互作用關系主要是非組蛋白對基因組的作用 II ：細胞增殖、分化、凋亡的相互關系及其調控 III：細胞信號轉導的爭論 IV：細胞結構體系的組裝 二細胞學與細胞生物學進展簡史 1細胞的發(fā)覺 2細胞學說的建立其意義 18381839 年,德國植物學家施萊登和動物學家施旺提出了“ 細胞學說” ；3細胞學的經典時期 4 試驗細胞學

3、時期 5 細胞生物學學科的形成與進展其次章細胞基本學問概要細胞的基本概念1細胞是生命活動的基本單位；單位1）一切有機體都由細胞構成,細胞是構成有機體的基本2）細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系,細胞是代謝與功能的基本單位 3）細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎4）細胞是遺傳的基本單位,細胞具有遺傳的全能性5）沒有細胞就沒有完整的生命2細胞概念的一些新摸索 細胞是多層次非線性的復雜結構體系：細胞具有高度復雜性和組織性1 第 1 頁,共 62 頁2） 細胞是物質（結構） 、能量與信息過程精致結合的綜合體細胞是高度有序的,具有自組裝才能與自組織體系；3細胞的基本共性1）全部的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲

4、嵌蛋白質構成的生物膜,即細胞膜；2）全部的細胞都含有兩種核酸：即DNA與 RNA作為遺傳信息復制與轉錄的載體；3 作為蛋白質合成的機器核糖體,毫無例外地存在于一切細胞內；4）全部細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂；二 非細胞形狀的生命體病毒及其與細胞的關系1病毒的基本學問1）病毒（ virus ）核酸分子（DNA或 RNA）與蛋白質構成的核酸- 蛋白質復合體；（1）依據病毒的核酸類型可以將其分為兩大類：DNA病毒與 RNA病毒（ 2）依據病毒的宿主范疇,可以分為：動物病毒、植物病毒與細菌病毒（噬菌體）等；2） 類病毒（ viroid）僅由感染性的RNA構成；3）朊病毒（ prion ） 僅由

5、感染性的蛋白質亞基構成；病毒的增殖（復制）必需在細胞內進行；病毒侵入細胞,病毒核酸的侵染病毒核酸的復制、轉錄與蛋白質的合成 病毒的裝配、成熟與釋放2病毒在細胞內增殖（復制）3病毒與細胞在起源與進化中的關系 病毒是非細胞形狀的生命體,它的主要生命活動必需 要在細胞內實現(xiàn)；病毒與細胞在起源上的關系,目前存在 3 種主要觀點：1生物大分子病毒細胞 病毒 2生物大分子 細胞 3生物大分子細胞病毒第三 種觀點主要依 據（1）病毒的完全寄生性（2）有些病毒（如腺病毒）的核酸與哺乳動物細胞DNA某些片段的堿基序列特殊相像（3）病毒可以看做DNA與蛋白質或RNA與蛋白質的復合大分子,與細胞內核蛋白分子有相似之

6、處2 第 2 頁,共 62 頁第三 種觀點主要論 點 l 由此推論： 病毒可能是細胞在特定條件下“ 扔出” 的一個基因組,或者是具有復制與轉錄才能的 mRNA；這些游離的基因組,只有回到它們原先的細胞內環(huán)境中才能進行復制與轉錄；三原核細胞與真核細胞原核細胞（Prokaryotic cell）1）基本特點：遺傳的信息量小, 遺傳信息載體僅由一個環(huán)狀 有特地結構與功能的細胞器和細胞核膜；2）主要代表：DNA構成；細胞內沒有分化為以膜為基礎的具支原體（ mycoplast ）目前發(fā)覺的最小最簡潔的細胞；細菌藍藻又稱藍細菌（Cyanobacteria）最小最簡潔的細胞支原體（mycoplast ,近年

7、又譯為霉形體）是目前發(fā)覺的最小最簡潔的細胞2真核細胞（ Eukaryotic cell）1）真核細胞的基本結構體系I ：以脂質及蛋白質成分為基礎的生物膜結構系統(tǒng)；II ：以核酸（ DNA或 RNA）與蛋白質為主要成分的遺傳信息表達系統(tǒng)由特異蛋白分子裝配構成的細胞骨架系統(tǒng)； 2 ）細胞的大小及其分析 3）原核細胞與真核細胞的比較（1）原核細胞與真核細胞基本特征的比較（ 2）原核細胞與真核細胞的遺傳結構裝置和基因表達的比較（3）植物細胞與動物細胞的比較細胞壁、液泡、葉綠體 3古細菌（Archaebacteria）古細菌（ archaebacteria）與真核細胞曾在進化上有過共同歷程1）主要證據（

8、 1）細胞壁的成分與真核細胞一樣,而非由含壁酸的肽聚糖構成,因此抑制壁酸合成的鏈霉素, 抑制肽聚糖前體合成的環(huán)絲氨酸,抑制肽聚糖合成的青霉素與萬古霉素等對真細菌類有強的抑制生長作用,而對古細菌與真核細胞卻無作用；（2）DNA與基因結構：古細菌 存在內含子；DNA中有重復序列的存在；此外,多數(shù)古核細胞的基因組中（3）有類核小體結構：古細菌具有組蛋白,而且能與 DNA構建成類似核小體結構；（4）有類似真核細胞的核糖體：多數(shù)古細菌類的核糖體較真細菌有增大趨勢,含有 60 種以上蛋白,介于真核細胞（7084）與真細菌（ 55）之間；抗生素同樣不能抑制古核細胞類的核糖體的蛋白質合成；（5）5S rRNA

9、：依據對 5S rRNA的分子進化分析,認為古細菌與真核生物同屬一類,而真細3 第 3 頁,共 62 頁菌卻與之差距甚遠；5S rRNA二級結構的爭論也說明許多古細菌與真核生物相像；除上述各點外,依據 DNA聚合酶分析,氨基酰 tRNA 合成酶的作用,起始氨基酰 tRNA 與 說明古細菌與真核生物在進化上的關系較真 肽鏈延長因子等分析,也供應了以上類似依據,細菌類更為親熱；因此近年來,真核細胞起源于古細菌的觀點得到了加強；第三章（略）第一節(jié)第四章細胞膜與細胞表面細胞膜與細胞表面特化結構細胞膜（ cell membrane ）又稱質膜（ plasma membrane ）,是指圍繞在細胞最外層,

10、由脂質 和蛋白質組成的生物膜；細胞膜：在內環(huán)境穩(wěn)固；物質、能量交換；信息傳遞中起著很重要的作用；（）細胞膜結構模型的熟識過程 晶格鑲嵌模型脂質雙分子層三明治模型單位膜模型流淌鑲嵌模型板塊鑲嵌模型脂筏模型（二）生物膜的特點 1 有磷脂雙分子層；磷脂雙分子層是生物膜的基本構型；2 不對稱性,膜蛋白不對稱性的鑲嵌或結合于表面；3 流淌性,膜蛋白和膜脂都具有確定的流淌性 4 是不斷更新代謝的動態(tài)活性結構；二膜脂 3 種類型；膜脂主要包括 磷脂、糖脂和膽固醇（一）成分 1磷脂 磷脂 占整個膜脂的 50以上；又分為：甘油磷脂和鞘磷脂；分子特點：磷脂分子有一個極性的頭部（膽堿、磷脂、甘油）和兩個非極性的尾部

11、（脂肪酸 鏈）；脂肪酸鏈的彎曲與不飽和脂肪酸有關,由于不飽和脂肪酸的雙鍵在烴鏈中簡潔產生彎 曲；2糖脂 由寡糖鏈和脂質分子組成；4 第 4 頁,共 62 頁3膽固醇存在于真核細胞膜上,含量不超過膜脂的1/3 ；膽固醇在調劑膜的流淌性、增加膜的穩(wěn)固性、降低水溶性物質的通透性等起著重要的作用；細菌質膜和植物的質膜不含膽固醇；（二）膜脂的運動方式沿膜平面的側向運動、脂分子圍繞軸心的自旋運動、脂分子尾部的搖擺、雙層脂分子之間的翻轉運動；（三）脂質體脂質體（ Liposome ）是依據磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)固的脂雙層膜的趨勢制備的 人工膜 ；脂質體中裹入不同的藥物或酶等具有特殊功能的大分子,可治療多種

12、疾??；三膜蛋白1類型依據膜蛋白與脂分子的結合方式,可將膜蛋白分為：膜周邊蛋白（ peripheral proteins）或稱外在膜蛋白（extrinsic proteins）膜內在蛋白（ integral proteins）或稱整合膜蛋白；2膜內在蛋白與膜脂結合的方式：（1） 螺旋Arg+等與磷脂分子帶負電的極性頭形（2） 折疊：形成跨膜通道,與跨膜運輸有關；（3）跨膜結構域兩端攜帶帶正電荷的氨基酸殘基,成離子鍵, Cys+共價結合脂質分子；3去垢劑去垢劑是分別與爭論膜蛋白的常用試劑；X100）；離子型 : SDS 非離子型： Triton X100 分子 四膜的流淌性可分為離子去垢劑 （SD

13、S）和非離子去垢劑 （Triton 膜脂的流淌性取決于脂分子本身的性質；脂肪酸鏈越短（尾部越短）,不飽和程度越高,膜 脂的流淌性越大；流淌越快,對細胞的生理功能調劑有關；細胞生理功能有利；膽固醇對膜的流淌性也起著重要的調劑作用；膜蛋白流淌性的證明試驗：1 熒光抗體免疫標記法5 第 5 頁,共 62 頁用仙臺病毒 Sendai virus可誘導兩種細胞融合成異核細胞；證明白膜具有流淌性；用結合有綠色熒光染料的專一抗體標記在小鼠培養(yǎng)細胞的表面上,用結合有紅色熒光染料的專 一抗體標記在培養(yǎng)的人體細胞表面上,然后將兩種細胞經滅活的仙臺病毒誘導融合；最初一 40 分鐘 半顯紅色,另一半顯綠色；在 37

14、oC下培養(yǎng), 10 分鐘后,熒光在融合表面開頭擴散,后,就兩種染色標記物完全混勻；2 光脫色復原技術 用熒光素標記膜蛋白或膜脂,然后用激光束照射細胞表面某一區(qū)域,使被照射區(qū)的熒光猝滅 變暗；由于膜的流淌性, 猝滅區(qū)域的亮度逐步增強,最終復原到與四周的熒光猝滅強度相等；依據熒光復原的速度可推算膜蛋白或膜脂的擴散速率；五膜的不對稱性 生物膜經冷凍蝕刻顯示的 4 個面；ES：與細胞外環(huán)境接觸的膜面 PS：與細胞質基質接觸的膜面 EF：冷凍蝕刻技術處理后的細胞外小頁斷裂面 PF：冷凍蝕刻技術處理后的原生質小頁斷裂面 寡糖確定是朝向細胞膜外；膜脂的不對稱性：指同一種膜脂分子在膜的脂雙層中不均勻分布,糖側

15、鏈都在質膜的 ES面 上；磷脂分子的不對稱分布可能與膜蛋白的不對稱分布有關；膜蛋白的不對稱性：不論膜周邊蛋白仍是膜內在蛋白在質膜上都呈不對稱分布,具有確定的方向性；如：細胞表面的受體、膜上載體蛋白、質膜上的糖蛋白；按確定的方向傳遞信號和 轉運物質；六細胞膜的功能：1 穩(wěn)固內涵 2 物質選擇運輸 3能量傳遞 4信號傳導 5細胞連接及特化 七骨架與細胞表面的特化結構（一）紅細胞質膜蛋白及膜骨架紅細胞膜蛋白主要包括：血影蛋白（Spectrin ）、錨蛋白、帶4.1 蛋白、肌動蛋白、帶3 蛋6 第 6 頁,共 62 頁白和血型糖蛋白； 前 4 種蛋白為骨架成分,后兩種是膜整合蛋白,在保護膜的形狀及固定

16、其他膜蛋白的位置方面起重要作用；帶3 蛋白是紅細胞膜上的載體蛋白；膜骨架網絡與細胞膜之間的連接主要通過錨蛋白；（二）細胞表面特化結構：鞭毛、纖毛、微絨毛、變形足、膜骨架等,是質膜與細胞骨架纖維構成的復合結構,對保護 細胞形狀、運動及與外界物質交換功能有關；其次節(jié) 細胞連接 按功能分：封閉連接、錨定連接、通訊連接 一封閉連接 指相鄰細胞的質膜緊密的連在一起,阻擋溶液中的分子沿細胞間隙滲入體內；其典型形式是上皮細胞之間的緊密連接；無間隙并有嵴線連接為網絡,阻擋水分子和其它可溶性物質滲透；二錨定連接 通過錨定連接將相鄰細胞的骨架系統(tǒng)或將細胞與基質相連形成一個細胞群體；1 與中間纖維相連的錨定連接：橋

17、粒和半橋粒 2 與肌動纖維相連的錨定連接：粘著帶、粘著斑 1橋粒：兩個細胞之間形成鈕扣式的結構,即細胞間鈕扣式的連接；中間纖維象訂鈕扣的 線；2半橋粒： 另一邊不是固定在細胞上,而是固定在基底膜上；即通過細胞膜上的膜蛋白整聯(lián)蛋白將上皮細胞固著在基底膜上；3粘著帶：相鄰上皮細胞間的鈣粘素粘著形成的帶狀結構,與其胞內相連的是肌動蛋白纖 維；在相連細胞之間形成連續(xù)底帶狀結構；粘著帶處的相鄰細胞膜的相互作用依靠域 粘素家族；Ca 2+,因此粘著帶中的跨膜連接糖蛋白被認為是鈣小腸上皮細胞微絨毛中的肌動蛋白纖維束就結合在與鈣粘著帶相連的纖維網絡上；4粘著斑：與胞外基質之間形成的斑點狀連接結構（肌動蛋白纖維

18、整聯(lián)蛋白纖連 蛋白）；是細胞與基底膜的連接,是肌動蛋白纖維與細胞外基質之間的連接方式；三通訊連接 間隙連接7 第 7 頁,共 62 頁神經細胞間的化學突觸 植物細胞間的胞間連絲（一）間隙連接 廣泛分布在動物各組織細胞之間,相鄰細胞膜上兩個連接子對接,隧道相通, 離子鍵中 因此可在細胞間物質運輸和直接通訊,對調控細胞生長、發(fā)育、分化起 小分子物質可通過,重大作用；1結構成分間隙連接處相鄰的細胞膜間間隙為2 3nm,構成間隙連接的基本單位稱為連接子（connexon ）；每個連接子由6 個相同或相像的跨膜蛋白亞單位connexin 圍繞,中心形成一個直徑約 1.5nm 的孔道；相鄰細胞膜上的倆個連

19、接子對接形成一個間隙連接單位；2功能及其調劑機制間隙連接 間隙連接中斷例子 1：早期胚胎發(fā)育傳遞分化信號分化細胞“ 位置信息”間隙連接例 2：分泌細胞之間溝通cAMP、 Ca 2+等信號分子代謝偶聯(lián)例（ 1）：促胰腺素胰腺腺泡細胞胰蛋白酶（2）：胰高血糖素肝細胞分解糖原例 3：突觸：胚胎細胞間隙連接+傳遞電興奮信號電突觸信號傳導心肌細胞K電耦聯(lián)嚴格網格同步化反應（如心臟的正常跳動）例：腫瘤細胞之間間隙連接明顯削減或消逝,有人認為間隙連接起類似“ 腫瘤抑制因子” 的作用；間隙連接中斷癌細胞細胞通訊障礙惡性腫瘤（二）胞間連絲相鄰植物細胞之間由胞間連絲穿越細胞壁相通,形成管狀孔道,直徑為 2040n

20、m；管狀,完成細胞間的通訊聯(lián)絡；有內質網分支連通,在細胞分裂時形成細胞壁上密度可達15 個/ m 2, 可傳遞電刺激,分泌調控因子（生長素、興奮素）化學信號等、代謝產物、養(yǎng)分物質的重要渠道；許多植物病毒編碼一種特殊的運動蛋白（movement proteins）,可以使胞間連絲的通透性增8 第 8 頁,共 62 頁大而使病毒蛋白和核酸通過胞間連絲感染相鄰的細胞；通常無病毒；由此可實現(xiàn)馬鈴薯的無毒培養(yǎng)脫毒；（三）化學突觸因而帶病毒植株的頂端分生組織細胞化學突觸是存在于可興奮細胞之間的細胞連接方式,它通過釋放神經遞質（乙酰膽堿、 琥珀酸膽堿）來傳導神經沖動；在信息傳遞中,有一個將電信號轉化為化學信

21、號,再將化學信號轉化為電信號的過程；四細胞表面的粘著因子1鈣粘素（ cadherins ）是一種細胞粘連糖蛋白,對胚胎發(fā)育中的細胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官構成具有主要作用；2選擇素（ selectin）主要參與白細胞對脈管內皮細胞的識別和粘著；3免疫球蛋白超家族的CAM（Ig superfamily）它在神經組織細胞間的粘著中起主要作用；4整聯(lián)蛋白（整合素）可與不同的配體結合,從而介導細胞與基質、細胞與細胞之間的粘著；整聯(lián)蛋白識別的主要部位是配體上的 RGD三肽結構；此外,整聯(lián)蛋白在細胞內外信號轉導中起著特殊重要的作用；第三節(jié) 細胞外被與細胞外基質細胞外被（ cell coat ）

22、, 又稱糖萼,是由質膜外糖蛋白和糖脂構成起愛惜作用和識別作用的掩蓋層；細胞外基質（ extracellular matrix 所構成的網絡結構；一膠原）, 是指分布于細胞外空間,由細胞分泌的蛋白和多糖膠原是細胞外基質中最主要的水不溶性纖維蛋白；膠原分布較廣, 主要分布于基膜及間隙組織中,構成胞外基質中具剛性和抗張力的主要骨架結構；二糖胺聚糖和蛋白聚糖是粘多糖和糖蛋白組成的水合膠體,是在結締組織及胞外基質中的主要粘性物質,具抗壓和潤滑作用,使細胞易于運動遷移和增殖；三層粘連蛋白和纖連蛋白9 第 9 頁,共 62 頁層粘連蛋白和纖連蛋白都是高分子蛋白,前者分子呈不對稱十字形,后者呈 V 形；層粘連

23、蛋白是各種動物胚胎及成體組織的基膜的主要結構組分之一,能將細胞固定在基膜上,它在早期胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用,也與腫瘤細胞的轉移有關；纖連蛋白是高分子量糖蛋白,介導細胞間粘連及細胞與基質粘連的胞外基質,其上的RGD三肽序列是與跨膜蛋白整聯(lián)蛋白結合部位,用；對早期胚胎中的細胞遷移和分化是必需的；起介導細胞粘連及細胞信號轉導途徑作純化的纖連蛋白可增強細胞間粘連及細胞與基質的粘連；通過粘連, 纖連蛋白可以通過細胞信號轉導途徑調劑細胞的形狀和細胞骨架的組織,型細胞的遷移和分化是必需的；四彈性蛋白促進細胞鋪展； 纖連蛋白對于許多類彈性蛋白（ elastin）是彈性纖維的主要成分；彈性蛋白是高度疏

24、水的非糖基化蛋白；主要存在于脈管壁及肺,彈性蛋白是構成脈管壁及肺泡的彈性纖維；彈性纖維與膠原纖維共同維持組織的彈性及抗張性；五植物細胞壁植物細胞壁由纖維素、半纖維素、 果膠質、 木質素和伸展蛋白構成的植物細胞的外框架結構,保護其抗張壓和支持愛惜的作用；初生細胞壁上答應水和分子物質自由擴散；第五章 物質的跨膜運輸與信號傳遞第一節(jié) 物質的跨膜運輸細胞膜是選擇性透性膜,能調劑物質進出的精密裝置；物質通過細胞膜的轉運主要有三種途徑：被動運輸、主動運輸和胞吞與胞吐作用；一被動運輸被動運輸（ passive transport）是指通過簡潔擴散或幫忙擴散實現(xiàn)物質由高難度向低濃度方向的跨膜轉運；不消耗細胞能

25、量,運輸方向是順濃度梯度或順電化學梯度；（一）簡潔擴散也叫自由擴散, 不需要膜蛋白幫忙；疏水的小分子或小的不帶電荷的極性分子以簡潔擴散的方式跨膜轉運,如：O2、 N2、水分子和尿素等；帶電荷的離子不能簡潔擴散；細胞膜的通透性主要取決于分子大小和分子的極性；小分子比大分子簡潔穿膜,非極性分子比極性分子容易穿膜,而帶電荷的離子跨膜運動就需更高的自有能； 二 幫忙擴散幫忙擴散（ facilitated diffusion）是各種極性分子和無機離子,如：糖、氨基酸、核苷 10 第 10 頁,共 62 頁酸以及細胞代謝物等順其濃度梯度或電化學梯度削減方向的跨膜轉運,該過程不需要細胞提供能量,這與簡潔擴散

26、相同,因此兩者都稱為被動運輸；膜轉運蛋白可分為兩類：一類稱 載體蛋白 （carrier proteins）,它既可介導被動運輸,又可介導逆濃度梯度或電化學梯度的主動運輸,如：氨基酸、 核糖等通過載體蛋白選擇結合跨膜轉運；另一類稱為 通道蛋白 （channel proteins）,只能介導順濃度梯度或電化學梯度的被動運輸；1載體蛋白每種載體蛋白只能與特定的溶質分子結合；2通道蛋白選擇性開啟離子通道；通過蛋白所介導的被動運輸不需要與溶質分子結合,橫跨形成親水通道,答應適宜大小的分子和帶電荷的離子通過；離子通道的兩個特點：1）離子選擇性2）離子通道是門控的三種類型的門控離子通道示意圖：電壓門控形、配

27、體門控形（胞外配體、胞內配體）、壓力激活性二主動運輸主動運輸是逆濃度梯度或逆電化學梯度運輸；是由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度或電化學梯度由濃度低一側向高難度的一側進行跨膜轉運的方式；消耗細胞能量；1 離子泵、質子泵、直接消耗 ATP運輸2 協(xié)同運輸依據主動運輸過程所需能量來源的不同可歸納為：1） 由 ATP直接供應能量的主動運輸鈉鉀泵2） 由 ATP直接供應能量的主動運輸鈣泵和質子泵3） 協(xié)同運輸（間接消耗細胞內 ATP）1）鈉鉀泵：（NaK泵）在細胞內側 a 亞基與 Na 結合促進 ATP水解, a 亞基上的一個天門冬氨基酸殘基磷酸化引起 a 亞基構象發(fā)生變化,將 Na泵出細胞；同時細胞外

28、的 K 與 a 亞基的另一個位點結合,使其去磷酸化,a 亞基構象再度發(fā)生變化將K泵進細胞,完成整個循環(huán)；每消耗一個ATP分子,泵出3 個 Na和泵進 1 個 K 2）鈣泵、質子泵：11 第 11 頁,共 62 頁鈣泵,又稱Ca 2 ATP酶,每一泵單位中約10 個跨膜 螺旋；細胞內鈣調蛋白與之結合以2 Ca調劑 Ca 2泵的活性； Ca 2泵工作與 ATP的水解相偶聯(lián),每消耗一個ATP分子轉運出兩個；鈣泵主要存在于細胞膜和內質網膜上,它將Ca 2輸出細胞或泵入內質網腔中儲存起來,以保護細胞內低濃度的游離Ca 2；鈣泵在肌質網內儲存Ca 2,對調劑肌細胞的收縮與舒張是至關重要的；3）質子泵：H泵

29、： H-ATP 酶,植物細胞、真菌、細菌的質膜皆無鈉鉀泵,而以 H泵輸出 H,建立跨膜的 H電化學梯度；可分為三種：（1）P 型質子泵：在轉運過程中涉及磷酸化和去磷酸化；存在于真核細胞的細胞膜上；（2）V 型質子泵：在轉運 H過程中不形成磷酸化的中間體,存在于動物細胞溶酶體膜和植物細胞液泡膜上；從細胞基質中泵出 H進入細胞器,有助于保持細胞質中性 pH 和細胞器內的酸性 pH；（3）第三種存在于線粒體內膜、植物內囊體膜和多數(shù)細菌質膜上；順 H +濃度梯度,與 ATP偶聯(lián),如氧化磷酸化和光合磷酸化；4）協(xié)同運輸：待運物質在載體蛋白上與某種離子相伴跨膜轉運,是由 NaK泵（或 H泵）所保護的離子濃

30、度梯度驅動,間接消耗細胞內的 ATP；動物細胞的協(xié)同運輸是利用膜兩側的 Na電化學梯度來驅動的,而植物細胞和細菌常利用 H電化學梯度來驅動；共運輸：物質運輸方向與離子轉移方向相同；對向運輸：物質跨膜轉運的方向與離子轉移的方向相反； 四 膜電位質膜上對帶電荷物質的跨膜運輸引起膜內外的電位差,稱為膜電位； 當細胞處于靜息狀態(tài)時,膜電位是外正內負,這是靜息電位, 被稱為“ 極化”現(xiàn)象；動物細胞的靜息電位是在-20mV-200 mV 之間；靜息電位的產生：質膜上 NaK泵工作造成 K濃度內高外低,Na濃度外高內低,胞內高濃度 K是與胞內有機分子所帶負電荷保持平穩(wěn)的主要成分,然而質膜上仍有 K通道和 N

31、a通道,靜息時 K通道處于開啟狀態(tài),而 Na通道多數(shù)關閉,于是有一些 K順濃度梯度由內流向胞外, 所以隨著正電荷轉移到胞外而留下胞內非平穩(wěn)負電荷；結果是膜外正離子過量和膜內負離子過量,從而產生膜內外的電位差（靜息電位）,當電位差達到確定值時,便阻礙K進一步向外擴散； 當質膜受到電刺激或化學刺激時,膜上通道蛋白的構象會顯現(xiàn)瞬時變化,12 第 12 頁,共 62 頁引起大量 Na流入胞內,（致使靜息電位減小乃至消逝）,造成去極化,進而顯現(xiàn)內正外負的膜電位,此時變?yōu)閯幼麟娢唬捶礃O化）,這個由去極化到反極化阿過程特殊短暫,有的僅1 毫秒；隨后蛋白的構象快速仍原,膜電位又變成靜息電位（即復極化）；四胞

32、吞作用和胞吐作用1穿胞吞排的跨細胞運輸顯現(xiàn)在某些組織、 器官分界面的細胞中；其細胞的分布呈極性,在一極的質膜內形成微胞飲小泡, 小泡穿越細胞質區(qū)域,在另一極的質膜上又將吞飲物質釋放交給另一種細胞；轉運的主要是蛋白質；在轉運的過程中,不與溶酶體發(fā)生聯(lián)系；2受體介導的胞吞作用微胞飲小泡： 1）衣被小泡2）無被小泡前者以網格蛋白作為胞外衣被（以受體介導對特定大分子的選擇性攝取濃縮）；后者是非特異性的胞飲形式；衣被小泡的形成過程：特定大分子物質在質膜外表被受體結合,然后該處質膜部位在網格蛋白參與下凹陷形成衣被小窩,隨后進一步內陷脫離質膜,形成衣被小泡進入細胞質；其衣被的結構單位是網格蛋白三聚體,有三條

33、重鏈和三條輕鏈組成的三叉網車型結構,如干個網格蛋白結合在一起形成六邊形的網格特點；衣被內由接合素蛋白分別連接網格蛋白和受體,在內陷的衣被小窩的頸部仍有一種 GTP結合蛋白呈環(huán)狀,其水解 GTP引起頸部縊縮；衣被的主要作用：1）在衣被小窩形成階段,使膜上受體集中,有利于選擇富集內吞特定大分子； 2）為衣被小泡的形成供應泡外結構骨架；所以,一旦衣被進入細胞后,衣被作用即已完成,就自行解聚成網格蛋白脫離小泡返回質膜,重新參與其它衣被小泡的形成；Eg: 低密脂蛋白（ LDL）的選擇性胞吞就是典型例子；三胞吐作用：是將細胞內的分泌泡或其它膜泡中的物質運出質膜外的途徑；1 組成型的胞吐途徑：2 調劑型的胞

34、吐途徑： （特化的分泌細胞） 胞外信號刺激1 組成型的胞吐途徑13 第 13 頁,共 62 頁主要是由高爾基體成熟面的網狀區(qū)（TGN）分泌的囊泡移動到質膜與之融合,以囊泡形式外排；為質膜更新供應新合成的膜蛋白和膜脂；并分泌外排新合成的可溶性蛋白,在胞形狀成質膜外周蛋白、胞內基質、胞外養(yǎng)分成分和信息分子；2 調劑型的胞吐途徑存在于某些特化的分泌細胞,這些分泌細胞產生的分泌物（eg 激素、粘液或消化酶）儲存在分泌泡內,當細胞受到胞外信號分子（激素、神經遞質）刺激后,分泌泡與質膜融合并將內含物釋放出去；其次節(jié) 細胞通訊與信號傳遞一細胞通訊與細胞識別（一）細胞通訊間隙連接不接觸 內分泌分泌化學信號 旁

35、分泌接觸：接觸抑制 自分泌化學突觸傳遞信號1細胞識別細胞識別（ cell recognition）：細胞通過其表面的受體接受胞外信號分子（配體）,通過信號通路,將胞外信號轉導為胞內信號,最終調劑特定基因的表達,引起細胞應答反應,這稱為細胞識別；2信號分子與受體親脂性的信號分子、親水性的信號分子、氣體性信號分子受體與信號（配體）的關系具多樣性；3其次信使與分子開關其次信使學說（ 1991 年諾貝爾獎）：第一信使（胞外化合物）細胞表面受體其次信使（胞內信號分子）細胞應答生理反應其次信使： cAMP、 cGMP、三磷酸肌醇（IP 3）、二酰基甘油（DG）2+第三信使： Ca分子開關（ molecul

36、ar switches） 1 ）由蛋白激酶使其磷酸化而開啟,由蛋白磷酸脂酶使其去磷酸化而關閉；14 第 14 頁,共 62 頁 2 ）GTP結合蛋白,結合GTP時活化開啟,而結合GDP就失活而關閉；二通過細胞內受體介導的信號傳遞胞內受體是一類超家族,本質是能被親脂性激素激活的基因調控蛋白；這類受體一般有三個結構域：位于 C端的激素結合位點；位于中部富含 Cys、具鋅指結構的 DNA或 Hsp90 結合位點；以及位于 N端的轉錄激活結構域；當抑制性蛋白（例如：Asp90）與受體結合后,使其處于非活化狀態(tài),而當配體（Eg 甾體、激素） 與受體結合時,導致抑制性蛋白脫離,暴露出受體上 DNA結合位點

37、而被激活；受體結合的 DNA序列是轉錄增強子,可增加某些相鄰基因的轉錄水平；甾類激素誘導的基因活化分兩個階段 : 1）初級反應階段：直接活化少數(shù)特殊基因,發(fā)生快速2）推遲的次級反應：由初級反應的基因產物,再活化其他基因,對初級反應起放大作用；NO 是自由基性質的氣體,具脂溶性,可快速擴散透過細胞膜,對鄰近靶細胞起作用；血管內皮細胞和神經細胞中有一氧化氮合酶（NOS）,能催化合成NO,當血管神經末釋放乙酰膽堿作用于血管內皮,使其合成釋放NO,所以才快速緩解心絞痛；三通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞 細胞表面受體分為三類：1）離子通道偶聯(lián)的受體：主要存在于神經、肌肉等可興奮細胞間的突觸信號傳遞；

38、2）G蛋白偶聯(lián)的受體 存在于幾乎全部類型的細胞；3）酶偶聯(lián)的受體（一）離子通道偶聯(lián)的受體 又是離子通道, 其跨膜信號轉導無需中間步驟；神經遞質（胞外化學信 本身具信號結合點,號）與受體結合而引起通道蛋白變構,導致離子通道開啟,使突觸后細胞膜顯現(xiàn)過膜離子流（如 Na和 Ca 2）,從而將胞外化學信號轉換成胞內電信號,導致突觸出后細胞的興奮；當 膽堿脂酶將神經遞質水解后,離子通道關閉,信號傳遞中斷；（二） G蛋白偶聯(lián)受體1是指胞外信號跨膜傳遞過程：配體受體靶蛋白（酶或離子通道）細胞應答G 蛋白（分子開關）其次信使G蛋白由 、 、 三亞基組成, 、 二聚體錨定于質膜內側,穩(wěn)固 亞基, 亞基具 GTP

39、15 第 15 頁,共 62 頁酶活性；當它與GDP結合時,處于失活狀態(tài),而當它與GTP結合后,處于開啟態(tài),從而傳遞信號；2其信號通路有兩類：1） cAMP信號通路 2） 磷脂酰肌醇信號通路 1）cAMP信號通路 是真核細胞應答激素反應的主要機制之一,其信號通路的效應酶是腺苷酸環(huán)化酶,起調劑細胞內其次信使 cAMP水平； cAMP信號通路上包括激活和抑制腺苷酸環(huán)化酶兩種方式,前者有 激活型激素受體（Rs）和激活型 G蛋白復合物（ Gs）,后者有抑制型激素受體（Ri ）和抑制 eg 腎上腺 型 G蛋白復合物（ Gi ）；所以激活型的激素（eg 腎上腺素 型）和抑制型的激素（素 型）可同時和諧作用

40、于腺苷酸環(huán)化酶,來調劑 cAMP水平；此信號通路有三個特點：Gs 蛋白結合GTP后,由其 亞基結合腺苷酸環(huán)化酶,產生cAMP,但其活化的 、 亞基也能開啟質膜上K +通道的信號傳遞作用；也可由活化的Gi 與 GsGi 可由活化的Gi 亞基直接結合來抑制腺苷酸環(huán)化酶, 結合,阻斷其激活效應；CAMP在細胞內的濃度快速調劑準備了細胞快速應答胞外信號,即信號放大和信號終止快速轉變,終止是由環(huán)腺苷酸磷酸二脂酶來降解cAMP；cAMP信號通路的主要效應是通過蛋白激酶A（PKA）來激活下游靶酶和開啟基因表達；前者是快速反應 （幾秒至幾分鐘） ,后者是慢速反應 （幾分鐘到幾小時） ；前者是活化的 PKA導致

41、下游靶酶蛋白磷酸化,從而快速影響細胞代謝和細胞行為（如：由腎上腺素刺激,骨骼肌細胞導致糖原分解,脂肪細胞導致甘油三脂分解）；而后者是：激素G蛋白偶聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP cAMP依靠的蛋白激酶 A（PKA）基因調控蛋白基因轉錄；2）磷脂酰肌醇信號通路胞外信號 G蛋白偶聯(lián)受體 G蛋白磷脂酶 C（ PLC）磷脂酰肌醇（PIP2） 三磷酸肌醇開啟 Ca 2通道鈣調蛋白結合細胞反應（兩種其次信使）二?；视偷鞍准っ?C（PKC）系列磷酸化級聯(lián)反應16 第 16 頁,共 62 頁 激活 使得抑制蛋白的磷酸化 調劑基因轉錄 脫離 基因調控蛋白 活化 基因轉錄PIP2普遍存在于真核細胞的質膜中,由

42、此產生IP3Ca 2+和 DGPKC雙信使； IP 3作為胞內配體打開內質網膜的Ca 2通道,使細胞質中游離Ca 2上升,引起PKC轉位到質膜內表面,被DG 活化,進而使各種底物蛋白的絲氨酸和蘇氨酸基磷酸化,從而導致了細胞分泌、收縮等短期生理效應, 也導致了細胞增殖、分化等長期生理效應；IP 3和 DG的信號終止是分別由去磷酸化和磷酸化（或水解）進入 PIP2 循環(huán)； Ca 2的信號終止是由質膜 Ca 2泵（或 NaCa 2交換器）及內質網膜 Ca 2泵來降低細胞質中 Ca 2+濃度,以免細胞中毒；（三）酶聯(lián)受體1酪氨酸激酶受體 RIK 及 RTK Ras 信號通路是細胞表面一大類重要受體,是

43、一次跨膜蛋白,其胞外配體是胰島素和多種生長因子,配體結合導致受體的二聚化構象變化和自磷酸化,而磷酸化的酪氨酸殘基可被含 SH2 結構域的胞內信號蛋白所識別結合,由此啟動胞內信號轉導；配體 RTK adaptor GRF Ras Raf（MAPKKK） MAPKK MAPK進入細胞核內磷酸化基因調控蛋白細胞效應RTK介導的信號通路是具有調劑細胞增殖分化、存活、凋亡等多向性效應,不需 G蛋白參與,而由 Ras 蛋白起分子開關作用,RTKRas 信號通路向下游傳導是扳動絲氨酸 / 蘇氨酸蛋白激酶的磷酸化級聯(lián)反應,起增強、放大和延長效應；Ras 結合 GTP時為活化態(tài),結合 GDP時為失活態(tài)；2其它酶

44、聯(lián)受體1） 絲氨酸 / 蘇氨酸激酶受體：其配體是轉化生長因子 2） 酪氨酸磷酸脂酶受體：作用與 RTK相反；s,是調劑細胞增殖等功能；3） 鳥苷酸環(huán)化酶受體：以 cGMP作為其次信使的通路,能使血管平滑肌放松,血壓下降；4） 酪氨酸蛋白激酶關聯(lián)受體：通過非受體性的酪氨酸激酶來傳遞信號的；致癌基因 Src 家族和 Janus 家族表達產物都是此類；四由細胞表面整聯(lián)蛋白介導的信號傳遞17 第 17 頁,共 62 頁質膜上的整聯(lián)蛋白外聯(lián)纖連蛋白等胞外配體,內聯(lián)肌動蛋白纖維,介導了兩條信號通路：一是到細胞核的信號通路,即通過酪氨酸激酶 Src 和粘著斑激酶 FAK的活化, 以 Ras 蛋白為分子開關,

45、沿 MAPK級聯(lián)反應途徑傳遞生長促進信號進入細胞核,激活有關生長增殖的基因轉錄；二是到核糖體的信號通路,導致翻譯特定 五細胞信號傳遞的基本特點：1 多途徑、多層次 2 信號收斂、發(fā)散和交談 3 專一性、相像性 4 信號放大與信號終止并存 5 對細胞刺激的適應 6 蛋白激酶的網絡整合信息第六章 細胞質基質與細胞內膜系統(tǒng)第一節(jié) 細胞質基質和內膜系統(tǒng) 一細胞質基質的涵義mRNA,指導合成細胞周期所需特定蛋白質；經典細胞學：光鏡下,除去可見的細胞器及內含顆粒的透亮質部分,稱為細胞液；細胞生物學：電鏡下,除去可見的細胞器及亞微結構以外的細胞質部分,稱為細胞質基質；分級離心后,除去全部細胞和顆粒剩下的清液

46、部分,稱為胞質溶膠；二細胞質基質的化學組分成分復雜, 不易分析； 所以反映了大部分細胞的生化成分,和產物的運輸通道,本身又涉及了幾種細胞代謝途徑；即是許多細胞器生化反應的底物離心分別中, 易發(fā)生混雜與丟失；破裂細胞器及液泡內含物可能混入可溶相,在另一些本屬基質的物質,如可溶性酶又可能附在細胞器上被分別；三細胞質基質的功能1 是進行某些生化活動的場所；2 為保護細胞器穩(wěn)固,供應適宜的離子環(huán)境 3供應細胞器內發(fā)生反應的底物 4對蛋白質的修飾、蛋白質選擇性的降解和構象修正 1） 磷酸化與去磷酸化、糖基化、甲基化、?；?8 第 18 頁,共 62 頁2） 依靠泛素標記到蛋白質酶體中的蛋白質降解途徑

47、3） 熱休克蛋白 Hsp 幫忙變性或畸形蛋白質重新折疊 5物質貯存和運輸；五內膜和內膜系統(tǒng) 1 內膜：電鏡下可見的在細胞質內的膜相結構；內膜系統(tǒng)： 由內膜圍成泡狀、扁囊狀的亞微結構和細胞器,構成復雜且精密的胞內系統(tǒng)；主 要包括內質網、高爾基體、溶酶體、胞內體、過氧化物酶體以及衍生的小泡和液泡；2 內膜的共同特點：1） 都是單位膜結構 2） 僅存在于真核細胞中 3） 處于動態(tài)平穩(wěn)中,膜之間有轉化現(xiàn)象 3 內膜與質膜的結構差別 1） 單位膜的層次結構差別不如質膜明顯 2） 內膜厚度稍薄,6-7nm 3） 膜上的抗原不同其次節(jié) 內質網（ ER）一內質網的結構和分布 由單層內膜圍成的管狀、扁囊狀結構,

48、連通成網,周邊區(qū)域常見由其出芽分別形成的小泡,按形狀差別可分為兩類：膜外表附有核糖體的稱粗面內質網（rough ER ）, 而膜表面無核糖體的稱為光面內質網（smooth ER）；rER 一般呈平行囊狀分布,多數(shù)是圍繞在細胞核鄰近,其腔體與雙層核膜之間的腔（核周池）相通；而 sER 呈分枝的管狀網絡,往往分布在 rER的外側,這兩種 ER是連通的,仍可與質膜相連；在不同類型細胞中,其數(shù)量和類型有不同；二 ER的化學組成依據對微粒體（microsome ）組分分析,微粒體是經分級離心得到的內質網碎片形成的泡狀人工產物, 以蔗糖密度剃度離心,可將 糖體分別出來；三內質網的功能 1） 蛋白質的合成r

49、ER 和 sER分別開,再以脫氧膽脂酸鹽處理,可將核附在 rER 膜外表的核糖體合成多肽鏈；從“ 易位子” 孔道進入 ER腔內； RER合成的蛋白包19 第 19 頁,共 62 頁括：分泌蛋白（外分泌的酶、抗體、多肽類激素、胞外基質等）、膜蛋白（將轉運到質膜和其它內膜） 和細胞器中可溶性駐留蛋白（轉運到高爾基體、溶酶體、胞內體和植物液泡等細胞器）；2） 蛋白質折疊裝配和修飾加工新合成的多肽由結合蛋白 Bip 和蛋白二硫鍵異構酶幫忙折疊、裝配；前者起識別作用,后者起切斷和重結二硫鍵作用；凡錯誤折疊裝配的肽鏈皆由易位子返回細胞質基質,由依靠于泛素的蛋白酶體降解；內質網中合成蛋白質的糖基化是最常見的

50、修飾加工,分為 N連接糖基化和 O連接糖基化兩種方式； 前者是在膜上的糖基轉移酶作用下,將膜內側的磷酸多萜醇上的寡糖鏈轉移到多肽鍵的天冬酰胺殘基上；而后者就是轉移到絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸或羥脯氨酸上；3） 脂質的合成磷脂膽固醇和甾類激素都在內質網中合成；合成磷脂所需的三種酶（?；D移酶、磷脂酶、膽堿磷酸轉移酶）都位于膜上,其活性部位朝向膜外；合成磷脂的底物來自細胞質基質,合成后在磷脂轉位因子幫忙下翻轉（轉位）,快速進入 ER腔內； 其合成的脂類除部分用于自身的膜裝配,其余轉運到別的細胞器；轉運方式： 類似于膜蛋白的膜流淌和膜泡出芽轉移,仍可以磷脂轉換蛋白PEP載體運輸?shù)骄€粒體或過氧化物酶體等

51、缺磷脂的細胞膜上；4） 內膜的生成與分化rER 膜可不斷自身裝配生成,再通過一系列化學結構上的膜改造eg ：核糖體脫落、添加或削減膜上的酶、脂類及糖基化 ,實現(xiàn)各類型內膜的轉化；轉運方式：連通的膜由膜流淌性轉運；不連通的就由小泡輸送；5） 解毒作用sER中有些酶（ eg：細胞色素 6） 糖原分解P450 酶系）能催化脂溶性藥物（如苯巴比妥）氧化失效；動物的糖原顆粒（肝糖原、肌糖原）貯存在細胞質基質中,當生理活動需要消耗能量時,在激素把握下由 cAMP 介導,糖原被 葡聚糖磷酸化酶降解成葡萄糖6磷酸,再由 sER膜上的磷酸脂酶催化去掉磷酸根,葡萄糖穿過膜進入 sER腔,運出細胞進入血液供生理需要

52、；7） Ca 2 的貯存內質網膜上的 Ca 2泵將細胞基質中的 Ca 2大量泵入腔中貯存,一旦受胞外信號刺激時,內質網膜的 Ca 2通道打開, Ca 2快速涌出作為胞內信號傳遞；肌質網是肌細胞中特化的 sER,20 第 20 頁,共 62 頁平常其內貯存的Ca 2濃度比肌質中高數(shù)千倍,當興奮沖動刺激時,肌質網大量釋放Ca 2,激活 ATP酶,促使肌肉收縮；8） 合成物質的運輸和交換是胞內物質合成運輸?shù)耐ǖ?；rER 合成的分泌性多肽,經sER腔轉運到高爾基體,包裝成分泌顆粒, 再輸出胞外或其它細胞器；換；四高爾基復合體（一）形狀結構及分布此外, 內質網膜與細胞質基質之間形成了巨大的物質交由一層膜

53、包圍組成的囊狀、管狀和泡狀復合結構的堆疊；1CGN：Golgi 體在位置朝向和物質運輸上都表現(xiàn)有極性,一般彎曲成弓形,其凸面稱形成面（或順 面）,朝向細胞核,其凹面朝向質膜,稱為成熟面（或反面）；2. 中間膜囊：是進行糖基化修飾、糖脂形成和多糖合成的主要區(qū)域；3TGN：是蛋白質分類、包裝和轉運的區(qū)域,形成,負責物質運輸；（二）高爾基體的功能：1 細胞內大分子運輸樞紐Golgi 四周的囊泡是由膜囊邊緣膨大部分出芽ER 合成的蛋白質和脂質在此加工、分類和包裝后,分別運輸?shù)郊毎囟ú课换蚍置诘郊毎?外；2 蛋白質糖基化修飾：質膜上許多膜蛋白和分泌蛋白,以及溶酶體的水解酶類都是糖蛋白,仍有胞外基質中的

54、蛋白 N連接 聚糖等,皆是在 Golgi 完成糖基化修飾、加工、包裝和分選的；糖基化有兩類：即和 O連接； N連接糖基化始于rER,直至 TGN,要經過 9 個步驟, 11 種以上酶的催化、部分切除和添加等加工修飾,才能最終形成成熟的糖蛋白；那些參與加工的酶都是固定整合在ER和 Golgi 腔內側,組成修飾加工流水線；蛋白質糖基化的功能有：1）作為分選的標志,例如：在 CGN區(qū)域開頭裝配的溶酶體酶都具有 6- 磷酸甘露糖（ M6P）共同標志,所以到 TGN區(qū)域由 M6P受體分選轉運到溶酶體；2）保證多肽的正確折疊；3）增加構象穩(wěn)固性；4）影響蛋白質水溶性及電荷；糖脂的加工途徑方式與糖蛋白類似,

55、再由 Golgi 體轉運到溶酶體膜或質膜上；21 第 21 頁,共 62 頁3 蛋白質酶解加工 1）無生物活性的蛋白原切除 N 端或兩端序列切除形成成熟的多肽 2）前體水解切割成多段 同種有活性的多肽 3）對含不同信號序列的蛋白質前體以不同方式加工成不同產物；4 在細胞分泌中起主要作用 例如： 消化道分泌物、呼吸道分泌物,都是高濃度的糖蛋白或糖胺聚糖或蛋白聚糖；再例如 皮脂腺、汗腺中分泌的糖脂類；5 是酶源粒和初級溶酶體的發(fā)源地酶原是無活性的的蛋白酶前體,eg: 胃蛋白酶原、胰蛋白酶原等；6 在植物細胞分裂末期參與細胞多糖合成 7 是細胞內的膜泡進行“ 膜流” 的調控樞紐細胞內的膜泡除轉運內含

56、物質外,仍轉運了膜物質；故稱為膜流（membrane flow ）,其方向有：外內；內內和內外,這是保護質膜和內膜系統(tǒng)動態(tài)平穩(wěn)的物質循環(huán)途徑；五溶酶體和過氧化物酶體溶酶體內含有多種水解酶,能降解、 消化各種大分子物質,是廣泛存在動物細胞中的重要細胞器；植物細胞中有與其功能類似的圓球體、中心液泡；（一）溶酶體的結構由單層膜包圍形成的泡狀細胞器,膜厚度 為 0.2 0.5nm 不等；所含的水解酶有7.5nm,其內部無結構,但大小相差極大,其直徑 60 余種,（包括蛋白酶、核酸酶、糖苷酶、酯酶、磷脂酶等）,都是酸性水解酶,最適 pH 5.0 左右；其中酸性磷酸酶是溶酶體的標志酶；溶酶體膜的特點：1

57、嵌有質子泵,能保護泡中酸性內環(huán)境 2 具有多種載體蛋白,能將水解產物向外轉運3 膜蛋白高度糖基化,可能對防止自身膜物質降解有利；（二）溶酶體的功能：1 細胞內消化：降解胞吞進入的大分子異物,為細胞代謝供應養(yǎng)分,饑餓時,溶酶體也分 解細胞內的生物大分子以保證機體所需能量；2 防范功能：顆粒白細胞和巨噬細胞可吞噬細菌、病毒,在溶酶體中將其殺死,消化降解 后的產物供細胞養(yǎng)分；3 自噬排除細胞內衰老損耗的生物大分子和細胞器,有用物質被轉化更新；22 第 22 頁,共 62 頁4 對機體中衰老病變的細胞的清除：主要由巨嗜細胞吞噬到溶酶體中降解；5 對發(fā)育過程中凋亡細胞的清除：蝌蚪尾巴的退化；6 受精時精

58、子頂體效應,細胞毒（三）；溶酶體的發(fā)生T細胞釋放分泌溶酶體酶,穿孔素和粒酶；合成過程中的溶酶體在 Golgi 的 CGN區(qū)域發(fā)生磷酸化,形成 M6P標志,到 TGN區(qū)域由 M6P受體分選富積,再出芽以網格小泡運往前溶酶體中,由于前溶酶體膜上有 H泵,泡內偏酸（pH 6 左右）；引起 M6P去磷酸化,與受體分別,M6P受體穿梭于 Golgi 和前溶酶體之間,反復使用； 此外, 仍有部分含 M6P的溶酶體酶先分泌在胞外,再由質膜上的 M6P受體介導的有被小泡運輸?shù)角叭苊阁w,其M6P受體在質膜與前溶酶體之間來回；（四）過氧化物酶體的特點、功能及發(fā)生：微體（ microbody ）也是單層膜圍繞而成的

59、泡狀細胞器,其主要特點是：內含氧化酶類,pH7左右,常見晶體結構,其識別的標志酶是過氧化氫酶；過氧化物酶體中常含 2 種酶：依靠黃素的氧化酶和過氧化氫酶,前者能將底物氧化成 H2O2；后者能將 H2O2 分解成水和 O2,所以這兩種酶催化的反應,相互偶聯(lián),能愛惜細胞免受 H2O2的毒害；植物葉肉細胞中過氧化物酶體,是植物光呼吸反應中的乙醇酸代謝場所；乙醇酸氧化的結果是耗氧并釋放CO2,是在光照下與葉綠體及線粒體聯(lián)合完成的；植物種子萌發(fā)時,其過氧化物酶體催化乙醇酸循環(huán),最終轉化成葡萄糖；過氧化物酶體能分解,但子代的過氧化物酶體的成熟就需添外源物來裝配,其蛋白質是由細胞基質中合成轉運而來,其膜脂是

60、在ER合成后由磷脂轉換蛋白或膜泡轉運的；六細胞內蛋白質的定向轉運（分選）（一）信號假說與蛋白質分選信號信號肽是位于新合成的蛋白質N端,由 1626 個氨基酸,是先在細胞質基質的核糖體上起始結合一小段,隨后結合上SRP,使肽鍵合成暫停；然后SRP與內質網膜上的DP結合,使得核糖體?？吭趦荣|網膜的易位子上（Translocon ）結合, SRP就脫離返回細胞質基質去重復使用；信號肽由易位子孔道過膜引導肽鏈袢環(huán)進入內質網腔,當腔面酶切除信號肽后,其后多肽鏈的合成延長連續(xù)直至合成完畢；上述過程是需 GTP的耗能過程； 關于這樣的肽鏈邊合成邊轉移至 ER腔中的方式稱為共轉移；然而,那些無信號肽的多肽鏈合