细胞生物学第5-8章主要内容

《细胞生物学》第5-8章主要内容

第五章 细胞的内膜系统

内膜系统（endomembrane system）：

是位于细胞质内，在结构、功能以及发生上具有一定联系的膜性结构的总称。包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体以及核膜等。

第一节 内质网

1 内质网的化学组成

标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶

微粒体(microsome)：内质网经离心分离后破碎形成的小泡。 2 内质网的形态结构

由膜构成的小管(ER tubule)、小泡(ER vesicle)或扁囊(ER lamina)连接成的三维网状膜系统

3 内质网的基本类型

粗面内质网(rough endoplasmic reticulum， rER) ：表面分布大量的核糖体，呈扁平囊状

滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum，sER) ：表面没有核糖体的结合，呈分支管状，是粗面内质网的延伸部分

核糖体

成分：蛋白质与 rRNA

功能：按照mRNA 指令合成多肽链。

4 内质网的功能

rER ：（1）分泌性蛋白质的合成；

（2）蛋白质的修饰（糖基化）；

（3）蛋白质的分选与转运；

（4）膜脂的合成。

sER ：（1）固醇激素和脂类的合成

（2）糖原的合成与分解

（3）解毒作用（肝细胞）

（4）肌质网贮存Ca2+

信号密码：位于成熟mRNA5’端起始密码AUG 后，能编码信号肽的特殊密码子。

信号肽：信号密码最先翻译出一段由18-30个疏水氨基酸组成的肽链。

第二节 高尔基复合体

1 高尔基复合体的形态结构

高尔基体的结构

电镜下由扁平囊泡(cisterna)、小泡(vesicles)和大泡(vacuoles)组成，也称高尔基复合体。

扁平囊泡——主体，一般由4～6个扁平囊泡平行排列成高尔基堆(Golgi stack) 。

扁平囊的凸面靠近细胞核或内质网，称生成面(forming face) 或未成熟面(immature face) ；凹面朝向细胞膜，称分泌面(secreting face) 或成熟面(mature face)。

小泡又称运输小泡，大泡又称分泌泡。

2 高尔基体的化学组成

糖基转移酶是特征酶

3 高尔基体的主要功能

3.1 参与细胞的分泌活动

3.2 加工修饰蛋白质、糖脂等

3.3 对蛋白质进行分选

3.4 水解和加工蛋白质

3.5 参与膜的转化活动

第三节 溶酶体(lysosome)

标志酶：酸性磷酸酶

2 溶酶体的类型

初级溶酶体(primary lysosome)：只含酶无底物

次级溶酶体(secondary lysosome)：酶+底物

自噬性溶酶体（初级溶酶体＋自噬体）：对内消化

异噬性溶酶体（初级溶酶体＋吞噬体）：对外消化

残余小体（residual body）：残质体 ( 终末溶酶体 )

4 溶酶体的主要功能

细胞内消化作用

参与受精过程（细胞外消化）

参与器官发育（自溶作用）

参与激素分泌调节

溶酶体与某些人类疾病：由矽尘引起的溶酶体破裂导致的矽肺

第四节 过氧化物酶体

过氧化氢酶（标志酶）

功能：解毒作用

第五节 囊泡与囊泡转运

囊泡转运(vesicular transport): 囊泡以出芽方式从一种内膜细胞器脱离后与另一内膜细胞器融合。

第六章 线粒体

第一节 线粒体的基本特征

1.1 外膜

光滑平整，外膜上有多种转运蛋白——孔蛋白

1.2 内膜

向内腔折叠形成线粒体嵴；通透性较小；内表面含电子传递链

基粒

是位于内膜内表面排列规则的球形小体，化学本质是ATP 合酶复合体。包括头部、柄部、基部三个部分。功能是合成ATP 。

1.3 外腔

是线粒体内外膜之间的间隙，也称膜间腔。

1.4 内腔

线粒体内膜直接包围的腔隙，又称基质腔。

2 线粒体的化学组成

酶蛋白种类繁多，有120多种。线粒体是细胞中含酶最多的细胞器。 3 线粒体的遗传体系

有独立的遗传系统：环状DNA(mtDNA)、RNA ；

有蛋白质的合成系统：70S 核糖体、酶系；

依赖于细胞核遗传系统。

人mtDNA 呈裸露闭环双链状。

第二节 细胞呼吸与能量转换

● 在细胞内特定的细胞器内，在O2的参与下，分解各种大分子物质，产生CO2，同时分解代谢所释放出的能量储存于ATP 中，这一过程称细胞呼吸(cellular respiration), 也称生物氧化(biological oxidation) 或细胞氧化(cellular oxidation)。

● 细胞氧化分三个阶段：糖酵解；三羧酸循环；氧化磷酸化。

反应部位

糖酵解：胞质

TAC ：线粒体基质

氧化磷酸化：线粒体内膜、基质

电子传递呼吸链：线粒体内膜

电子传递链：按一定顺序组成排列在线粒体内膜上的递H 和递电子酶体系，又称呼吸链。

第七章 细胞骨架

第一节 微管

1 微管的结构

• 中空小管

• 以微管蛋白α、β异源二聚体为基本构件

• 具有极性

• 三种存在形式：单管（胞质）、二联管（纤毛、鞭毛）、 三联管（中心粒、基体）

3 微管的装配

秋水仙素、秋水仙胺：结合和稳定游离的微管蛋白，引起微管解聚。

4 微管的主要功能

• 构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态

• 参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成

• 参与细胞内物质运输

• 维持细胞内细胞器的定位和分布

• 参与染色体的运动，调节细胞分裂

• 参与细胞内信号传导

第二节 微丝

1 微丝的结构

• 细丝状结构

• 主要成分：肌动蛋白

• 具有极性

3 微丝的装配

细胞松弛素B ：可以引起微丝解聚。

4 微丝的功能

构成细胞的支架，维持细胞的形态

参与细胞运动

参与细胞分裂

参与肌肉收缩

参与细胞内物质运输

参与细胞内信号传递

第三节 中间纤维

没有极性

3 中间纤维的功能

在细胞内形成一个完整的网状骨架系统

为细胞提供机械强度支持

参与细胞连接

参与细胞内信息传递及物质运输

维持细胞核膜稳定

参与细胞分化

第八章 细胞核（nucleus ）

第一节 核膜

2 核膜的结构

2.1 外核膜

与粗面内质网相连，其外表面常附着核糖体颗粒。

2.2 内核膜

无核糖体附着，内表面附着核纤层。

2.3核周间隙

外核膜与内核膜之间的间隙，与内质网腔相通。

2.4 核孔复合体

捕鱼笼式结构

4种结构组分：胞质环、核质环、辐、中央栓。

功能：细胞核与细胞质之间的双向物质运输。

4 核纤层的结构与功能

核纤层（nuclear lamina）：高等真核细胞中紧贴核膜内层的，由纤维蛋白组成的纤维状网架结构。

第二节 染色质和染色体

1. 染色质和染色体的主要化学组成

DNA 、组蛋白、非组蛋白及少量RNA

1.1 DNA

基因组（genome ）:细胞或生物体单倍染色体组中所含的全部遗传信息。 人的基因组含有约3×109bp ，由24种不同的DNA 分子组成24条染色体，即22条常染色体和2条性染色体。

结构基因一般为单一顺序。

组蛋白：是染色体的主要结构成分，为碱性蛋白，可分为H1、H2A 、H2B 、H3、H45种组分。其中H2A 、H2B 、H3、H4为核小体蛋白，帮助DNA 卷曲形成核小体的稳定结构。H1组蛋白在构成核小体时起连接作用。

非组蛋白：是维持染色体结构和催化酶促反应的蛋白质，为酸性蛋白。

2 常染色质与异染色质

常染色质

指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低（纤维直径10nm ）, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。

转录活性高

异染色质

● 指间期核内染色质纤维折叠压缩程度高（纤维直径20～30nm ）, 用碱性染料染色时着色深的那些染色质。

● 转录活性低

3 染色体的构建

一级结构—核小体

二级结构—螺线管

三级结构—超螺线管

四级结构—染色单体

染色体的分类

中央着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体

5.1核型（karyotype ）

核型是指一个体细胞中的全套染色体按照形态特征进行分组排列所形成的图像。

正常男性为46，XY ；正常女性为46，XX 。

标明一条特定的带：染色体号、臂的符号、区号、带号。如14q32——14号染色体，长臂，3区，2带。

第三节 核仁

1 核仁的亚微结构

纤维中心、致密纤维组分、颗粒成分、核仁相随染色质

2 核仁的功能

ｒＲＮＡ的合成与加工、核糖体大小亚基的装配。

第四节 核骨架

核骨架：又称核基质，是真核细胞中普遍存在的一种以非组蛋白为主的纤维网架结构，是真核细胞内除去染色质、核膜与核仁以外的部分。