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1、 醫(yī)學(xué)(yxu)細(xì)胞生物學(xué)筆記 姓名:1、細(xì)胞(xbo)生物學(xué)經(jīng)歷了四個(gè)主要發(fā)展階段: 1)1665-1830s,細(xì)胞發(fā)現(xiàn)(fxin),顯微生物學(xué)。 2)1830s-1930s,細(xì)胞學(xué)說(shuō),Cytology誕生。 3)1930s-1970s,電鏡技術(shù)應(yīng)用, Cytology發(fā)展為細(xì)胞生物學(xué)。 4)1970s以來(lái),分子細(xì)胞生物學(xué)時(shí)代。Schwann于1839年發(fā)表了“關(guān)于動(dòng)植物結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)一致性的顯微研究”。提出了“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”;有機(jī)體是由細(xì)胞構(gòu)成的,細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位;細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的的單位,既有自己的生命,又對(duì)于其他共同組成的整體的生命起作用;新細(xì)胞來(lái)源于已存在的細(xì)胞。指出
2、有機(jī)體是由細(xì)胞構(gòu)成的;細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位。1958 年Crick 提出分子遺傳的“中心法則”。 1961-1964年Nirenberg 等破譯遺傳密碼。 1972年DA. Jackson,RH. Symons和P. Berg創(chuàng)建了DNA體外重組技術(shù)。 1973年SN. Cohen和HW. Boyer將外源基因拼接在質(zhì)粒中,并在大腸桿菌中表達(dá)。 一系列技術(shù)和理論的提出,使細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合越來(lái)越緊密。細(xì)胞生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容:1、細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究;2、生物膜與細(xì)胞器的研究;3、細(xì)胞骨架體系的研究(細(xì)胞質(zhì)骨架,核骨架);4、細(xì)胞增殖及其調(diào)控;5、細(xì)胞分化及其調(diào)控;
3、6、細(xì)胞的衰老和凋亡;7、細(xì)胞起源與進(jìn)化;8、細(xì)胞工程。當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究中的3大基本問(wèn)題: 1、細(xì)胞內(nèi)的基因組是如何在時(shí)間與空間上有序表達(dá)的? 2、基因表達(dá)的產(chǎn)物是如何裝配成能行使生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)體系及各種細(xì)胞器 3、基因表達(dá)的產(chǎn)物是如何調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程的? 主要是指大量活性因子與信號(hào)分子調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化、衰老與凋亡等。對(duì)未來(lái)的展望: 一、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命,創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)生長(zhǎng)點(diǎn) 生物產(chǎn)業(yè)的比重將逐步提高。 目前藥品中有15%基于生物技術(shù),這一數(shù)字據(jù)估計(jì)到2010年會(huì)增加到40 %。 生物芯片已廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食 品、環(huán)境保護(hù)、司法鑒定等領(lǐng)域。 轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物的市場(chǎng)前景廣闊,20
4、04 年全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積已經(jīng)達(dá)到8100萬(wàn)公頃。 二、推動(dòng)醫(yī)學(xué)革命,延長(zhǎng)人類(lèi)壽命 20世紀(jì)抗生素和疫苗的應(yīng)用、醫(yī)療技術(shù)的提高使人類(lèi)平均壽命從20世紀(jì)初的40幾歲在世紀(jì)末達(dá)到70多歲。但是心血管病、癌癥和各類(lèi)遺傳病或遺傳相關(guān)的疾病仍然是威脅人類(lèi)健康的主兇。 21世紀(jì)生物技術(shù)將推動(dòng)新一輪醫(yī)學(xué)革命,從疾病預(yù)防、疾病診斷、藥物研制、基因治療、組織工程、器官移植、抗衰老等方面,延長(zhǎng)人類(lèi)壽命。 三、推動(dòng)綠色革命,解決(jiju)食品危機(jī)。 20世紀(jì)60年代以來(lái),雜交高產(chǎn)(o chn)作物的廣泛應(yīng)用,引起第一次綠色革命。 二十一世紀(jì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、組織培養(yǎng)、胚胎移 植、動(dòng)物克隆等一系列新技術(shù)將再一次改
5、變農(nóng)業(yè) 的面貌,創(chuàng)造新品種、生產(chǎn)(shngchn)人類(lèi)所急需的糧食、 藥物和工業(yè)用品,推動(dòng)第二次綠色革命。 四、創(chuàng)造新品種,改善生態(tài)環(huán)境 植物抗旱、抗寒、抗鹽基因的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,將有 可能徹底改變10億畝干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,使5 億畝不毛之地、鹽堿地變?yōu)榱继铩?用于廢氣、廢水、廢渣處理的基因工程極端微生 物的應(yīng)用,可降解生物塑料產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化推廣, 將會(huì)解決工業(yè)排放、白色垃圾等環(huán)保難題,有效改善生態(tài)環(huán)境。 五、發(fā)展綠色能源,解決能源危機(jī) 煤、石油等化石能源的枯竭指日可待,替代能源的開(kāi)發(fā)涉及國(guó)家安全。 全球生物質(zhì)能的儲(chǔ)量為18000億噸,相當(dāng)于640億噸石油。開(kāi)發(fā)生物乙醇、生物柴油、生物發(fā)電、生物氫
6、等,已經(jīng)成為許多國(guó)家的能源戰(zhàn)略。 植物光合作用機(jī)理研究取得重大突破,人工光解水產(chǎn)生的氫氣將成為繼化石燃料之后主要的能源。 六、生物安全關(guān)系到國(guó)家安全 生物技術(shù)是一柄雙刃劍。 轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物可能對(duì)野生資源造成破壞。 生物工程武器將改變戰(zhàn)爭(zhēng)的方式與后果。 生物恐怖的防范必須重視。 外來(lái)入侵物種的危害日趨嚴(yán)重。 七、沖擊傳統(tǒng)倫理觀念 安樂(lè)死 器官移植 人工授精 腦死亡采用呼吸器和人工喂飼 轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物 動(dòng)物克隆 胚胎干細(xì)胞、組織工程7、原代培養(yǎng):取自體內(nèi)新鮮組織并置于體外條件下生長(zhǎng)的細(xì)胞在傳代之前稱為原代培養(yǎng)。8、傳代培養(yǎng):細(xì)胞在培養(yǎng)器皿中生長(zhǎng)一定時(shí)間后,被分開(kāi)接種到新的培養(yǎng)器皿中。9、細(xì)胞融合:通過(guò)
7、培養(yǎng)和介導(dǎo),兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞合并成一個(gè)雙核或多核細(xì)胞的過(guò)程稱為細(xì)胞融合(cell fusion)或細(xì)胞雜交。 同核體:相同基因型的細(xì)胞融合而成。 異核體:不同基因型的細(xì)胞融合而成。 自發(fā)融合:同種細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中自發(fā)合并的現(xiàn)象。 誘發(fā)融合:異種間的細(xì)胞必須經(jīng)誘導(dǎo)劑處理才能融合。 誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法:生物方法(仙臺(tái)病毒、副流感病毒和新城雞瘟病毒 )、化學(xué)方法(聚乙二醇PEG)、物理(wl)方法(電擊和激光)。單克隆抗體(kngt)技術(shù) :正常淋巴細(xì)胞(如小鼠脾細(xì)胞)具有分泌抗體的能力,但不能長(zhǎng) 期培養(yǎng),瘤細(xì)胞(如骨髓瘤)可以在體外長(zhǎng)期(chngq)培養(yǎng),但不分泌抗 體。于是英國(guó)人Kohler和Mi
8、lstein 1975將兩種細(xì)胞雜交而創(chuàng)立了 單克隆抗體技術(shù),獲1984年諾貝爾。細(xì)胞膜(plasma membrane )包在細(xì)胞質(zhì)表面的一層膜。圍繞各種細(xì)胞器的膜,稱為細(xì)胞內(nèi)膜 。 細(xì)胞膜和內(nèi)膜在起源、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等方面具有相似性,故總稱為生物膜(biomembrane)。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)胞膜表面的寡糖鏈形成細(xì)胞外被( cell coat )或糖萼(glycocalyx)。 細(xì)胞膜下的表層溶膠中具有細(xì)胞骨架成分組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),除對(duì)細(xì)胞膜有支持作用外,還與維持細(xì)胞膜的功能有關(guān),所以 這部分細(xì)胞骨架又稱為膜骨架。 細(xì)胞膜、 細(xì)胞外被和表層胞質(zhì)溶膠構(gòu)成細(xì)胞表面。細(xì)胞
9、膜的化學(xué)組成 :細(xì)胞膜主要由膜脂和膜蛋白組成,另外還有少量糖,主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要體現(xiàn)者。動(dòng)物細(xì)胞膜通常含有等量的脂類(lèi)和蛋白質(zhì)。(膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類(lèi)型。膜蛋白是膜功能的主要體現(xiàn)者,分為:整合蛋白、外周蛋白、脂錨定蛋白。)膜蛋白的功能:膜的特性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 :包括膜脂的流動(dòng)性和膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性。 1、膜脂分子的運(yùn)動(dòng):側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng):同一平面上相鄰的脂分子交換位置。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng):圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng):圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)行左右擺動(dòng)。伸縮震蕩運(yùn)動(dòng):脂肪酸鏈沿著與膜平面垂直的軸進(jìn)行伸縮震蕩。翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng):膜脂分子從脂雙層的
10、一層翻轉(zhuǎn)到另一層。旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng):脂肪酸鏈圍繞C-C鍵旋轉(zhuǎn)引起的異構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 2、影響膜脂流動(dòng)性的因素 :膽固醇:膽固醇的含量增加會(huì)降低膜的流動(dòng)性。 脂肪酸鏈的飽和度:脂肪酸鏈所含雙鍵越多越不飽和,使膜流動(dòng)性增加。 脂肪酸鏈的鏈長(zhǎng):長(zhǎng)鏈脂肪酸相變溫度高,膜流動(dòng)性降低。 卵磷脂/鞘磷脂:該比例高則膜流動(dòng)性增加,是因?yàn)榍柿字扯雀哂诼蚜字?。其他因素:溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等。 3、膜蛋白的分子運(yùn)動(dòng):主要有側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散兩種運(yùn)動(dòng)??捎霉饷撋謴?fù)技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)檢測(cè)側(cè)向擴(kuò)散。膜蛋白的側(cè)向運(yùn)動(dòng)受細(xì)胞骨架的限制,破壞微絲的藥物如細(xì)胞松弛(sn ch)素B能促進(jìn)膜蛋白的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。 4、膜流動(dòng)性的生理(s
11、hngl)意義 :細(xì)胞細(xì)胞膜適宜的流動(dòng)性是生物膜正常功能(gngnng)的必要條件。 酶活性與流動(dòng)性有極大的關(guān)系,流動(dòng)性大活性高。 如果沒(méi)有膜的流動(dòng)性,細(xì)胞外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)法進(jìn)入,細(xì)胞內(nèi)合成的胞外物質(zhì)及細(xì)胞廢物也不能運(yùn)到細(xì)胞外,這樣細(xì)胞就要停止新陳代謝而死亡。 膜流動(dòng)性與信息傳遞有著極大的關(guān)系 如果沒(méi)有流動(dòng)性,能量轉(zhuǎn)換是不可能的。 膜的流動(dòng)性與發(fā)育和衰老過(guò)程都有相當(dāng)大的關(guān)系。、膜的不對(duì)稱性 :細(xì)胞膜內(nèi)外兩層的組分和功能的差異,稱為膜的不對(duì)稱性。 膜的主要成分是蛋白、脂和糖,膜的不對(duì)稱性主要是指這些成分分布不對(duì)稱以及這些分子在方向上的不對(duì)稱 (1、膜脂的不對(duì)稱性:同一種脂分子在脂雙層中呈不均勻分布
12、,如:磷脂酰膽堿和 鞘磷脂主要分布在外小葉,磷脂酰乙醇胺和磷脂酰絲氨酸分布在內(nèi)小葉。膜脂的不對(duì)稱性還表現(xiàn)在膜表面具有膽固醇和鞘磷脂等形成的微結(jié)構(gòu)域脂筏。2復(fù)合糖的不對(duì)稱性 :膜糖以糖蛋白或糖脂的形式存在,無(wú)論是糖蛋白還是糖脂的糖基都是位于膜的外表面。膜蛋白的不對(duì)稱性:每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有特定的方向性和分布的區(qū)域性。膜蛋白的不對(duì)稱性包括外周蛋白分布的不對(duì)稱以及整合蛋白內(nèi)外兩側(cè)氨基酸殘基數(shù)目的不對(duì)稱。如各種激素的受體具有極性,細(xì)胞色素C位于線粒體內(nèi)膜M側(cè))、三、細(xì)胞膜的功能 :1. 為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境; 2. 選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸,包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出; 3.
13、 提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn),并完成細(xì)胞內(nèi)外信息的跨膜傳遞; 4. 為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn),使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行; 5. 介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接; 6. 參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。細(xì)胞表面的特化(一)、細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)如:膜骨架、鞭毛和纖毛、微絨毛及細(xì)胞的變形足等等,分別與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的物質(zhì)交換等功能有關(guān)。 1、細(xì)胞外被 :細(xì) 胞 表 面 的 一 層 富 含 糖 類(lèi) 物 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) , 稱 為 細(xì) 胞 外 被 或 糖 萼(glycoalyx)。用重金屬染料,如釕紅染色后,在電鏡下可顯示厚約1020nm的結(jié)構(gòu),邊界不甚明確。 作用: 保護(hù)作用: 如消
14、化道、呼吸道、生殖腺等上皮細(xì)胞的外被有助于潤(rùn)滑、防止機(jī)械損傷,同時(shí)又可保護(hù)上皮組織不受消化酶的作用和細(xì)菌的侵襲。 參與細(xì)胞與環(huán)境的相互作用,參與細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換, 細(xì)胞增殖的接觸抑制、細(xì)胞識(shí)別等。 2、膜骨架 :膜骨架是細(xì)胞膜下纖維蛋白(xin wi dn bi)組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu);位于細(xì)胞細(xì)胞膜下約0.2m厚的溶膠(rngjio)層。 作用(zuyng):維持細(xì)胞膜的形狀并協(xié)助細(xì)胞膜完成多種生理功能。、細(xì)胞膜的特化結(jié)構(gòu) :細(xì)胞膜常帶有許多特化的附屬結(jié)構(gòu)。如:微絨毛、褶皺、纖毛、鞭毛等等,這些特化結(jié)構(gòu)在細(xì)胞執(zhí)行特定功能方面具有重要作用 。由于其結(jié)構(gòu)細(xì)微,多數(shù)只能在電鏡下觀察到。 1、微絨毛mi
15、crovilli :是細(xì)胞表面伸出的細(xì)長(zhǎng)突起,廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞表面。 作用:擴(kuò)大了細(xì)胞的表面積,有利于細(xì)胞同外環(huán)境的物質(zhì)交換。如小腸上皮微絨毛,使細(xì)胞表面積擴(kuò)大了30倍。 2、皺褶(ruffle):細(xì)胞表面的扁形突起,也稱 為片足(amellipodia )。 在巨噬細(xì)胞的表面上,普遍 存在著皺褶結(jié)構(gòu),與吞噬顆 粒物質(zhì)有關(guān)。 3、內(nèi)褶 :內(nèi)褶(infolding)是細(xì)胞膜由細(xì)胞表面內(nèi)陷形成的結(jié)構(gòu),以相反的方 式擴(kuò)大了細(xì)胞的表面積。這種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于液體和離子交換活動(dòng)比較旺盛的細(xì)胞。如腎小管上皮細(xì)胞 。 4、纖毛和鞭毛:纖毛(cilia)和鞭毛(flagella)是細(xì)胞表面伸出的條狀運(yùn)動(dòng)裝置。二者
16、在發(fā)生和結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有什么差別。如輸卵管上皮細(xì)胞。 纖毛和鞭毛都來(lái)源于中心粒。細(xì)胞連接:是細(xì)胞與細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。分為三大類(lèi),即:封閉連接(occluding junction)、錨定連接(anchoring junction)和通訊連接communicating junction)。 (一)、封閉連接:1、緊密連接:存在于脊椎動(dòng)物的上皮細(xì)胞間。連接區(qū)域CAM構(gòu)成焊接線,也稱嵴線。相鄰質(zhì)膜緊密結(jié)合,沒(méi)有縫隙。 主要作用:封閉相鄰細(xì)胞間的接縫,防止溶液滲入,構(gòu)成腦血屏障和睪血屏障。 2、間壁連接:存在于無(wú)脊椎動(dòng)物上皮細(xì)胞間。連接蛋白呈梯子狀排列。在果蠅中一種叫做discs-la
17、rge的蛋白參與形成間壁連接,突變品種不僅不能形成間壁連接,還產(chǎn)生瘤突。 (二)、錨定連接:1、粘著帶與粘著斑。粘著帶(adhesion belt) :呈帶狀環(huán)繞細(xì)胞,位于緊密連接下方。相鄰細(xì)胞間的粘合分子為E-鈣粘素。連接的細(xì)胞骨架成分為actin。 2、橋粒與半橋粒:橋粒(desmosome)是相鄰細(xì)胞間形成的紐扣狀結(jié)構(gòu)。CAM為鈣粘素。連接中間纖維。分布:承受強(qiáng)拉力的組織中,如皮膚、口腔、食管、心肌中。 (三)、通訊連接:1、間隙連接 gap junction:連接處有24nm的縫隙?;締挝环Q連接子,由6個(gè)相同或相似的跨膜蛋白亞單位(connexin)環(huán)繞而成。允許小于1.5kD的分子
18、通過(guò),通透性可調(diào)。 功能:1.影響細(xì)胞分化。2.協(xié)調(diào)細(xì)胞代謝。3.電興奮(xngfn)傳導(dǎo):神經(jīng)末梢間的間隙連接稱為電緊張突觸。 2、胞間連絲 :由穿過(guò)細(xì)胞壁的原生質(zhì)構(gòu)成(guchng),直徑約2040nm。中央有SER形成的連絲小管。 功能:與動(dòng)物細(xì)胞間的間隙連接類(lèi)似。通透性可調(diào)節(jié)。某些(mu xi)植物病毒能制造特殊的蛋白質(zhì),使胞間連絲的有效孔徑擴(kuò)大?;瘜W(xué)突觸:存在于可興奮細(xì)胞間,通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì)傳導(dǎo)興奮。由突觸前膜、突觸后膜、突觸間隙組成。突觸前神經(jīng)元突起末梢膨大,稱突觸小體。突觸小體內(nèi)有突觸小泡,內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì)。各類(lèi)連接的比較:封閉連接緊密連接上皮組織間壁連接只存在于無(wú)脊椎動(dòng)物中錨定連接
19、連接肌動(dòng)蛋白粘著帶上皮組織粘著斑上皮細(xì)胞基部連接中間纖維橋粒心肌、表皮半橋粒上皮細(xì)胞基部通訊連接間隙連接大多數(shù)動(dòng)物組織中化學(xué)突觸神經(jīng)細(xì)胞間和神經(jīng)肌肉間胞間連絲植物細(xì)胞間細(xì)胞粘附分子:CAM介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、ECM間的連接。糖蛋白、分五類(lèi),結(jié)構(gòu)由三部分組成:胞外區(qū),N端部分,負(fù)責(zé)與配體識(shí)別;跨膜區(qū),多為單次跨膜;胞質(zhì)區(qū),C端部分,與質(zhì)膜下的骨架成分相連,或與胞內(nèi)的信號(hào)分子相連。多數(shù)CAM依賴二價(jià)陽(yáng)離子,如Ca2,Mg2。作用機(jī)制有三種模式:親同性粘附;親異性粘附;通過(guò)胞外連接分子相互識(shí)別與結(jié)合。 (一)、鈣粘素:親同性CAM,依賴Ca2。胞外部分形成5個(gè)結(jié)構(gòu)域,均含Ca2結(jié)合部位。 作用:介導(dǎo)細(xì)胞
20、連接:如E-鈣粘素。參與細(xì)胞分化:決定胚胎細(xì)胞間的粘附,影響細(xì)胞分化。抑制細(xì)胞遷移。 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表面的主要鈣粘素分子:名稱主要分布組織E-cadherin著床前的胚胎、上皮細(xì)胞(粘著帶處)P-cadherin胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞、心、肺、小腸N-cadherin胚胎中胚層、神經(jīng)外胚層、神經(jīng)系統(tǒng)(腦、神經(jīng)節(jié))、心、肺M-cadherin成肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞R- cadherin視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞Ksp-cadherin腎OB-cadherin成骨細(xì)胞VB-cadherin脈管內(nèi)皮細(xì)胞desmoglein橋粒desmocollin橋粒(二)、選擇素:親異性CAM;依賴Ca2;參與白細(xì)胞與脈管
21、內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別(shbi)與粘合:P選擇素貯存于血小板及內(nèi)皮細(xì)胞;E選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表面;L選擇素廣泛存在于各種白細(xì)胞的表面,參與炎癥(ynzhng)部位白細(xì)胞的出脈管過(guò)程。 (三)、免疫球蛋白超家族:含免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)域,即二硫鍵維系(wix)的兩組反向平行的折疊。一般不依賴Ca2,親同性或親異性CAM。N-CAM存在于神經(jīng)細(xì)胞。Pe-CAM存在于血小板及大多數(shù)免疫細(xì)胞。I-CAM及V-CAM在活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。 (四)、整合素:多為親異性CAM,依賴Ca2。是 亞單位形成異二聚體。含1的整合素介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的粘附。含2的整合素介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用。含3的整
22、合素介導(dǎo)血小板聚集,參與血栓形成。64整合素以層粘連蛋白為配體,參與形成半橋粒。 (五)、透明質(zhì)酸粘素:可結(jié)合HA的一類(lèi)分子,如:CD44族。 CD44的功能包括: 介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的粘附;參與細(xì)胞對(duì)HA的攝取及降解;參與淋巴細(xì)胞歸巢;參與T細(xì)胞活化;促進(jìn)細(xì)胞遷移。CD44往往在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),與成瘤性、侵襲性及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移性有關(guān)。內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上相關(guān)的內(nèi)膜形成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)。包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體和過(guò)氧化物酶體及一些膜性轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。系統(tǒng)發(fā)生上內(nèi)膜起源于質(zhì)膜的內(nèi)陷和內(nèi)共生。個(gè)體發(fā)生上新細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)來(lái)源于原有內(nèi)膜系統(tǒng)的分裂,具有外成性的特性。功能:區(qū)隔化;增加內(nèi)
23、表面積,提高代謝和調(diào)節(jié)能力。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)是由一層單位膜圍成的形狀大小不同的小管,小泡,扁囊狀結(jié)構(gòu),相互連接形成一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)狀膜系統(tǒng)。 形態(tài):1、扁平囊排列;2.小泡狀排列;3.小管狀排列。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)實(shí)際上還有很多過(guò)渡類(lèi)型。各種形態(tài)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)變異很大,其形態(tài)、數(shù)量和分布在不同細(xì)胞中不同,常與細(xì)胞的類(lèi)型、生理功能狀態(tài)、分化程度以及環(huán)境條件有關(guān)。同一細(xì)胞不同區(qū)域的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)其形態(tài)也會(huì)隨發(fā)育時(shí)期、生理狀態(tài)不同而不同。 結(jié)構(gòu):1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是交織分布在細(xì)胞質(zhì)中高度分化、十分復(fù)雜的內(nèi)膜管道系統(tǒng)。管道膜結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似,由單位膜組成,比細(xì)胞
24、膜稍薄,厚約5-6nm 。能與核膜外層、其他細(xì)胞器相連,少數(shù)可與細(xì)胞膜相連。2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔:由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜圍成的空腔。充滿著同質(zhì)的、均勻一致的、極其細(xì)微的顆粒(kl),其化學(xué)成分主要為多肽、蛋白質(zhì)和糖。其大小隨細(xì)胞種類(lèi)和生理狀態(tài)而不同。3、核糖體。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的種類(lèi)(zhngli):粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),又稱為顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng);滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),又稱為無(wú)顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特點(diǎn)(tdin):RER是一種有動(dòng)態(tài)變化的細(xì)胞器,其形態(tài)和數(shù)量在各種細(xì)胞中有很大差異,主要與細(xì)胞的功能狀態(tài)有關(guān)。在分泌活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中,RER特別豐富,如胰腺細(xì)胞和漿細(xì)胞等;在分化較完善的細(xì)胞中,RER發(fā)達(dá),而未成熟或未分化好的細(xì)胞,RER則不發(fā)達(dá);因
25、此RER的發(fā)達(dá)程度,可作為判斷細(xì)胞分化和功能狀態(tài)的形態(tài)指標(biāo)之一。核糖體以單個(gè)和多聚體的形式附著在ER膜上,結(jié)構(gòu)臨時(shí)性,數(shù)量不固定,嗜堿性(被堿性染料著色)。形態(tài):多為板層狀排列互通的扁平囊以及少數(shù)小的游離的囊泡。如胰島外分泌細(xì)胞和漿細(xì)胞。RER的腔常與核周腔相連,核外膜通常也附著有核糖體。 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特點(diǎn):在形態(tài)上多為分枝的小管或小泡的細(xì)網(wǎng),很少擴(kuò)大形成扁平囊,膜較RER薄,多數(shù)細(xì)胞中,SER較少; 膜表面無(wú)核糖體附著,嗜酸性(伊紅,紅色);在一些細(xì)胞中SER豐富并具有特異的功能, 如分泌甾類(lèi)激素的細(xì)胞、汗腺細(xì)胞、胃壁細(xì)胞中的SER豐富;在肌細(xì)胞中SER以肌質(zhì)網(wǎng)的形式存在。有機(jī)體死后,SER
26、容易自溶。戊二醛固定 小管形態(tài)很好,呈網(wǎng)狀,接近細(xì)胞生活狀態(tài)。四氧化鋨固定 小管破碎成小泡。SER與RER、核膜以及高爾基復(fù)合體相連,偶爾與細(xì)胞膜也相連。一般細(xì)胞內(nèi)SER與RER為此多彼少的狀態(tài),但肝細(xì)胞例外,皆豐富,可互轉(zhuǎn)化。微粒體:細(xì)胞勻漿離心后,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷裂形成的封閉囊泡稱為微粒體;在體外實(shí)驗(yàn)中,具有蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)糖基化和脂類(lèi)合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。分兩類(lèi):粗面微粒體(來(lái)自RER);滑面微粒體(多來(lái)自SER,部分來(lái)自細(xì)胞膜和高爾基體或其他膜性碎片糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)特點(diǎn)膜表面附著核糖體膜表面無(wú)核糖體形態(tài)多為板層狀排列的扁囊多為分支小管或小泡分布:多在分泌活動(dòng)旺盛的細(xì)
27、胞內(nèi)肌細(xì)胞、合成類(lèi)固醇激素的細(xì)胞中較豐富ER中的葡萄糖-6-磷酸酶被認(rèn)為是標(biāo)志酶ER的功能:一、RER的功能:進(jìn)行蛋白質(zhì)合成,蛋白質(zhì)合成兩個(gè)特定區(qū)域1、游離核糖體(合成結(jié)構(gòu)蛋白)2、RER表面的核糖體(非膜蛋白、鑲嵌蛋白)3、蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的,且都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體,但是有些蛋白質(zhì)在合成開(kāi)始不久后便轉(zhuǎn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成,這些蛋白質(zhì)主要有:向細(xì)胞外分泌的蛋白如抗體;膜蛋白,并且決定膜蛋白在膜中的排列方式;需要與其它細(xì)胞組分嚴(yán)格分開(kāi)的酶,如溶酶體的各種水解酶;需要進(jìn)行修飾的蛋白,如糖蛋白;合成蛋白的修飾與加工;膜的生成;物質(zhì)運(yùn)輸。 單次跨膜蛋白(dnbi)的形成與定向:1、若
28、新生肽鏈有一個(gè)N端信號(hào)序列和一個(gè)終止轉(zhuǎn)移信號(hào),則形成單次跨膜蛋白(若只有N端信號(hào)序列,則形成分泌蛋白);若肽鏈只有一個(gè)內(nèi)部信號(hào)序列,而不具有終止轉(zhuǎn)移信號(hào),那么形成單次跨膜蛋白??傊盘?hào)序列中含正電荷多的一端總是朝向胞質(zhì)面。 多次跨膜蛋白的形成與定向:膜蛋白的跨膜次數(shù)(csh)決定于起始轉(zhuǎn)移序列與終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目:1、含有一個(gè)內(nèi)部信號(hào)序列和一個(gè)停止轉(zhuǎn)移序列,則形成二次跨膜蛋白;含有多個(gè)內(nèi)部信號(hào)序列和多個(gè)停止轉(zhuǎn)移序列,則形成多次跨膜蛋白。方向遵循:信號(hào)序列中含正電荷多的一端總是朝向胞質(zhì)面。 二、RER的功能:合成蛋白的修飾(xish)與加工(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白大都要進(jìn)行修飾加工才能成熟,包括糖
29、基化、羥基化、?;?、二硫鍵形成等,其中最主要的是糖基化,幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。糖基化的作用是: 使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用;賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能;某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。);參與膜脂的合成(構(gòu)成細(xì)胞膜和內(nèi)膜系統(tǒng)的膜脂,包括磷脂和膽固醇等,大部分在RER合成。在RER合成的主要磷脂是磷脂酰膽堿(PC),以PC為例說(shuō)明磷脂的合成過(guò)程:合成原料:2脂酰CoA + 1 -磷酸甘油 + 1 CDP-膽堿;催化反應(yīng)的酶:?;D(zhuǎn)移酶、磷酸酶、膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶;反應(yīng)步驟:分三步反應(yīng)) 三、SER的功能:脂蛋白合成;機(jī)械支持作用;與糖原的代謝關(guān)系;參與橫紋肌的收縮;滲透膜
30、的性質(zhì);參與解毒作用(肝細(xì)胞);與水和電解質(zhì)代謝關(guān)系;與膽汁生成關(guān)系;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞分化。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與疾?。耗[脹、肥大(本質(zhì):是由于水分和Na+的流入,使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)變成囊泡,囊泡融合擴(kuò)張成大囊泡。如低氧、輻射和阻塞所造成的壓力均可能引起ER的腫脹和擴(kuò)張。)RER解聚和脫粒;某些物質(zhì)的積累(某些情況下,RER自身也能濃縮一部分蛋白質(zhì)物質(zhì),成為電子致密度較強(qiáng)的顆粒和結(jié)晶,積存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,有的可以是糖蛋白或者蛋白多糖,故稱蛋白質(zhì)樣顆粒。正常時(shí)胰腺細(xì)胞RER中可見(jiàn),可能是酶原顆粒的前體;病理狀態(tài)下出現(xiàn),有人認(rèn)為是RER轉(zhuǎn)運(yùn)受阻,分泌物在其中濃縮所致。)RER腔內(nèi)還可見(jiàn)脂類(lèi)和病毒等物質(zhì);數(shù)量改變;P-450缺陷
31、。高爾基復(fù)合體:形態(tài)與組成:由扁平囊泡堆積而成,有極性。通常48個(gè)(某些藻類(lèi)較多)扁平囊在一起,構(gòu)成高爾基體的主體(Golgi stack)。凸出的一面對(duì)著ER稱為順面(cis face),凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為反面(trans face)。分布于ER與細(xì)胞膜間,呈弓形或半球形。所含標(biāo)志酶為:標(biāo)志酶為糖基轉(zhuǎn)移酶。 功能區(qū)隔:順面高爾基網(wǎng),cis Golgi network,CGN是入口區(qū)域。中間高爾基網(wǎng),medial Golgi,多數(shù)糖基修飾,糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。反面高爾基網(wǎng),trans Golgi network,TGN是出口區(qū)域,參與蛋白質(zhì)的分類(lèi)(fn li)與
32、包裝,最后輸出。 主要功能:參與蛋白分泌(fnm)活動(dòng)(RER上合成(hchng)蛋白質(zhì)進(jìn)入ER腔COPII運(yùn)輸泡進(jìn)入順面高爾基網(wǎng)在中間高爾基網(wǎng)中加工在反面高爾基網(wǎng)形成運(yùn)輸泡與質(zhì)膜融合、排出。高爾基體依據(jù)信號(hào)序列或信號(hào)斑對(duì)蛋白質(zhì)分類(lèi)。)蛋白質(zhì)的糖基化(O-連接的糖基化,糖的供體為核苷糖。N-連接的糖基化:開(kāi)始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,完成于高爾基體。)進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的新膜脂轉(zhuǎn)移至高爾基體后,經(jīng)過(guò)修飾和加工,形成運(yùn)輸泡與質(zhì)膜融合。)4、將蛋白水解為活性物質(zhì)(如將胰島素C端切除;或?qū)⑸窠?jīng)肽前體降解為活性片段。)參與溶酶體酶的磷酸化。植物細(xì)胞壁的形成,合成纖維素和果膠質(zhì)。25、溶酶體:溶酶體的結(jié)構(gòu)
33、:含酸性水解酶(最適pH=5),執(zhí)行細(xì)胞內(nèi)消化。具有異質(zhì)性,酸性磷酸酶是標(biāo)志酶。膜有質(zhì)子泵,溶酶體內(nèi)pH值低。膜蛋白高度糖基化。 分類(lèi):溶酶體分為:1、初級(jí)溶酶體(primary lysosome)(由高爾基體分泌形成的特異囊泡,含多種酸性水解酶。尚未進(jìn)行消化作用。)2、次級(jí)溶酶體(secondary lysosome)(是正在進(jìn)行或?qū)⒁M(jìn)行消化作用的溶酶體,分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。)殘?bào)w(residual body)(又稱后溶酶體(post-lysosome),已失去酶活性,僅留未消化的殘?jiān)?,故名??赏ㄟ^(guò)外排作用排出細(xì)胞,也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多,如表皮細(xì)胞的老年斑,肝細(xì)胞的脂褐質(zhì)。)
34、功能:細(xì)胞內(nèi)消化(如從LDL釋放膽固醇,單細(xì)胞真核生物利用溶酶體的消化食物。自體吞噬:清除無(wú)用的生物大分子,衰老細(xì)胞、細(xì)胞器、個(gè)體發(fā)育中多余的細(xì)胞。防御作用:如巨噬細(xì)胞。)參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)(如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素。)形成精子的頂體。 發(fā)生:在高爾基體的trans面以出芽的方式形成:前溶酶體蛋白N-連接的糖基化進(jìn)入高爾基體磷酸轉(zhuǎn)移酶識(shí)別信號(hào)斑將N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移在12個(gè)甘露糖殘基上在中間膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配體與trans膜囊上M6P受體結(jié)合通過(guò)clathrin衣被包裝成運(yùn)輸小泡與晚期的內(nèi)體融合,受體解離切除甘露糖殘基上的磷酸 。 溶酶體與疾?。何?;肺結(jié)核;
35、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎:過(guò)氧化物酶體:具有異質(zhì)性,由單層膜圍繞而成。特點(diǎn):含過(guò)氧化氫酶(標(biāo)志酶)和一至多種依賴黃素(flavin)的氧化酶,已發(fā)現(xiàn)40多種氧化酶。酶特點(diǎn)是將底物氧化后生成過(guò)氧化氫,而過(guò)氧化氫酶又利用H2O2去氧化其它底物。(RH2+O2R+H2O2) 作用:在動(dòng)物中: 參與脂肪酸的-氧化; 具有解毒作用,過(guò)氧化氫酶氧化有害物質(zhì),飲入的酒精1/4是在微體中氧化為乙醛。在植物中:參與光呼吸,將光合作用的副產(chǎn)物乙醇酸氧化為乙醛酸和過(guò)氧化氫,在萌發(fā)的種子中,進(jìn)行脂肪的-氧化。 致?。哼^(guò)氧化物酶體病(也叫腦肝腎綜合征 (Zellweger綜合征):遺傳病,患者細(xì)胞的過(guò)氧化物酶體中,酶蛋白輸入有關(guān)
36、(yugun)的蛋白質(zhì)變異,過(guò)氧化物酶體是“空的”;腦、肝、腎異常,嬰兒期或幼時(shí)(yu sh)就死亡。)蛋白質(zhì)分選:機(jī)制(jzh):細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等物質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器取決于兩個(gè)方面:其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的信號(hào)序列(signal sequence)(分選信號(hào):信號(hào)序列(signal sequence):引導(dǎo)蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)移的線性序列,通常15-60個(gè)氨基酸殘基,對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)沒(méi)有特異性要求。信號(hào)斑(signal patch):存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中,構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰,折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào))。其二是細(xì)胞器上具特定的信號(hào)識(shí)別裝置。蛋白質(zhì)分
37、選運(yùn)輸機(jī)制:門(mén)控運(yùn)輸(gated transport)(通過(guò)核孔復(fù)合體的運(yùn)輸)。跨膜運(yùn)輸(transmembrane transport)(蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道進(jìn)入目的細(xì)胞器)。膜泡運(yùn)輸(vesicular transport)(蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中被包裝成衣被小泡,選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器)。胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸:細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常常通過(guò)膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生。其表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被(coat)。這種衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。 衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管運(yùn)輸。與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3類(lèi),在這些馬達(dá)蛋白的牽引下,可
38、將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。動(dòng)力蛋白(dynein),趨向微管負(fù)端;驅(qū)動(dòng)蛋白(kinesin),趨向微管正端;肌球蛋白(myosin),趨向微絲的正極。30、衣被類(lèi)型:籠形蛋白(clathrin);COPI;COPII形態(tài):粒狀或桿狀;直徑0.51,長(zhǎng)1.53.0m;胰外分泌細(xì)胞中可達(dá)1020m,稱巨線粒體。肝細(xì)胞約1300個(gè)線粒體,占細(xì)胞體積的20%,人類(lèi)紅細(xì)胞無(wú)線粒體。分布:多分布在細(xì)胞功能旺盛的區(qū)域,可向這些區(qū)域遷移,微管是其導(dǎo)軌、馬達(dá)蛋白提供動(dòng)力。功能區(qū)隔:分為外膜、內(nèi)膜、膜間隙和基質(zhì)四部分。1、外膜 (out membrane):具有porin構(gòu)成的親水通道,允許小分子物質(zhì)通過(guò),標(biāo)志酶為單
39、胺氧化酶。2、內(nèi)膜 (inner membrane)類(lèi)似細(xì)菌質(zhì)膜;心磷脂含量高(達(dá)20%)、缺乏膽固醇,通透性很低。內(nèi)膜的標(biāo)志酶為細(xì)胞色素C氧化酶。內(nèi)膜具有嵴,能擴(kuò)大表面積(510倍),分兩種:板層狀、管狀;嵴上有基粒。3、膜間隙 :是內(nèi)外膜之間的腔隙,寬約6-8nm。標(biāo)志酶為腺苷酸激酶。4、基質(zhì)(matrix)含三羧酸循環(huán)、脂肪酸、丙酮酸和氨基酸氧化的酶類(lèi);mtDNA及核酸、蛋白合成體系;纖維絲和致密顆粒狀物質(zhì),內(nèi)含Ca2+、Mg2+、Zn2+等離子。標(biāo)志酶為蘋(píng)果酸脫氫酶。兩條主要(zhyo)的呼吸鏈:復(fù)合物I-III-IV組成,催化(cu hu)NADH的脫氫氧化。 復(fù)合物II-III-I
40、V組成,催化琥珀酸的脫氫(tu qn)氧化。對(duì)應(yīng)于每個(gè)復(fù)合物,約需3個(gè)復(fù)合物,7個(gè)復(fù)合物,兩個(gè)復(fù)合物之間由輔酶Q或細(xì)胞色素c這樣的可擴(kuò)散性分子連接。33、傳遞鏈結(jié)構(gòu)與作用: 1、復(fù)合物I:NADH脫氫酶。組成:42條肽鏈,呈L型,含一個(gè)FMN和至少6個(gè)鐵硫蛋白,以二聚體形式存在。作用:催化NADH的2個(gè)電子至輔酶Q,同時(shí)由M側(cè)轉(zhuǎn)移4個(gè)質(zhì)子至C側(cè)。2、復(fù)合物II:琥珀酸脫氫酶組成:至少4條肽鏈,含1個(gè)FAD,2個(gè)鐵硫蛋白。作用:催化琥珀酸的低能 電子至輔酶Q,不轉(zhuǎn)移質(zhì)子。3、復(fù)合物III:細(xì)胞色素c還原酶。組成:至少11條肽鏈,二聚體,含細(xì)胞色素b566 、 b562、1個(gè)鐵硫蛋白和1個(gè)細(xì)胞色素
41、c1 。作用:催化電子從輔酶Q傳給細(xì)胞色素c,每轉(zhuǎn)移1對(duì)電子轉(zhuǎn)移4個(gè)H至C側(cè)。4、復(fù)合物IV:細(xì)胞色素c氧化酶組成:二聚體,每個(gè)單體至少13條肽鏈。 作用:將從細(xì)胞色素c接受的電子傳給氧,每轉(zhuǎn)移一對(duì)電子,在M側(cè)消耗2個(gè)質(zhì)子,同時(shí)轉(zhuǎn)移2個(gè)質(zhì)子至C側(cè)。34、Boyer提出ATP合酶構(gòu)象耦聯(lián)假說(shuō)。其要點(diǎn)如下:1ATP酶利用質(zhì)子動(dòng)力勢(shì),催化ATP合成。2F1有3個(gè)催化位點(diǎn),催化位點(diǎn)有3種構(gòu)象。3質(zhì)子通過(guò)F0時(shí),引起c亞基構(gòu)成的環(huán)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)亞基旋轉(zhuǎn),亞基端部高度不對(duì)稱,引起亞基3個(gè)催化位點(diǎn)構(gòu)象的周期性變化(L、T、O),不斷將ADP和Pi加合在一起,形成ATP。35、P/O值:指每消耗一個(gè)氧原子所產(chǎn)生的
42、ATP分子數(shù),它表示氧化磷酸化的效率。通常認(rèn)為NADH3,F(xiàn)ADH22;也有人認(rèn)為前者為2.5,后者為1.5。36、氧化磷酸化抑制劑:電子傳遞抑制劑(抑制復(fù)合物I,如阿米妥、魚(yú)藤酮;抑制復(fù)合物II,如:2-噻吩甲酰三氟丙酮和萎銹靈;抑制復(fù)合物III,如抗霉素A ;抑制復(fù)合物IV,如CO、CN、NaN3、H2S)。37、磷酸化抑制劑:與F0結(jié)合,阻斷H+通道。如寡霉素。38、解偶聯(lián)劑(uncoupler):解偶聯(lián)蛋白(UCPs):位于動(dòng)物棕色脂肪組織和肌肉線粒體,與維持體溫有關(guān)。質(zhì)子載體: DNP、FCCP。質(zhì)子通道:增溫素。39、線粒體的半自主性:環(huán)形DNA; 70S核糖體,對(duì)氯霉素敏感,對(duì)放
43、線菌酮不敏感;RNA聚合酶可被利福平、鏈霉素等抑制 ;tRNA和氨酰基-tRNA合成酶不同于細(xì)胞質(zhì)中的;蛋白質(zhì)合成的起始氨基酸為N-甲酰甲硫氨酸。40、線粒體的增殖:新線粒體來(lái)源于線粒體的分裂。41、細(xì)胞骨架:成分:微絲(微絲確定細(xì)胞表面特征,使細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和收縮)、微管(微管確定細(xì)胞器位置和作為膜泡運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)軌)、中間纖維(中間纖維使細(xì)胞具有張力和抗剪切力)。單體蛋白以非共價(jià)鍵結(jié)合,構(gòu)成纖維型多聚體。其它骨架成分:核骨架、核纖層、膜骨架、細(xì)胞外基質(zhì)。 (一)、微絲:又稱actin filament,是兩條肌動(dòng)蛋白鏈形成(xngchng)的螺旋,直徑7nm 。結(jié)構(gòu):按等電點(diǎn)分3類(lèi):-actin分布(
44、fnb)于肌細(xì)胞;和分布(fnb)于各類(lèi)細(xì)胞。單體呈啞鈴形,稱G-actin;多聚體稱F-actin。結(jié)構(gòu)保守,酵母和兔actin有88%的同源性。 微絲結(jié)合蛋白:已知100多種。功能:促進(jìn)組裝、去組裝、使纖維交聯(lián)、形成蛋白庫(kù)等。類(lèi)別:核化蛋白、單體隱蔽蛋白、封端蛋白、單體聚合蛋白、微絲解聚蛋白 、交聯(lián)蛋白、纖維切斷蛋白、膜結(jié)合蛋白。 肌肉的組成:肌小節(jié)是肌肉收縮的基本單位。指相鄰兩Z線間的單位。 主要結(jié)構(gòu)有:A帶(暗帶):粗肌絲所在。H區(qū):A帶中央色淺部份,此處只有粗肌絲。I帶(明帶):只含細(xì)肌絲部分。Z線:細(xì)肌絲一端游離,一端附于Z線 。 肌肉的收縮 :Myosin結(jié)合ATP,頭部與act
45、in分離;ATP水解,頭部與actin弱結(jié)合; Pi釋放,頭部與actin強(qiáng)結(jié)合,彎曲,使actin向M線移動(dòng);釋放ADP,結(jié)合ATP,頭部與actin分離。如此循環(huán) 微絲的其它功能:形成應(yīng)力纖維:使細(xì)胞具有抗剪切力。形成微絨毛。形成細(xì)胞變形運(yùn)動(dòng)。參與胞質(zhì)分裂。頂體反應(yīng)(海膽 )。 形成胞質(zhì)環(huán)流。 (二)、微管:由微管蛋白組成的管狀結(jié)構(gòu),對(duì)低溫、高壓和秋水仙素敏感。是胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)穆奋壊⑵鹬巫饔谩?結(jié)構(gòu):13條原纖維構(gòu)成,直徑2225nm。原纖維由微管蛋白二聚體線性排列而成。二聚體由結(jié)構(gòu)相似的和球蛋白構(gòu)成,均可結(jié)合GTP。球蛋白結(jié)合的GTP從不發(fā)生水解或交換。而球蛋白也屬于G蛋白。 特性:有極性
46、, -極在中心粒,+極指向質(zhì)膜;+極的最外端是,-極最外端是球蛋白;具有踏車(chē)行為;多數(shù)微管通過(guò)動(dòng)態(tài)組裝/去組裝實(shí)現(xiàn)功能;秋水仙素、長(zhǎng)春花堿、紫杉酚可破壞微管功能。 功能:1、支架作用;2、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸;3、構(gòu)成紡錘體 ;4、形成纖毛與鞭毛。 (三)、中間纖維(IF):直徑10nm左右,介于微絲和微管之間,故名。IF是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分,主要起支撐作用。IF在細(xì)胞中圍繞著細(xì)胞核分布,成束成網(wǎng),并擴(kuò)展到細(xì)胞質(zhì)膜,與質(zhì)膜相連結(jié)。 類(lèi)型:分5類(lèi):角蛋白、結(jié)蛋白、膠質(zhì)原纖維酸性蛋白、波形纖維蛋白、神經(jīng)纖絲蛋白。具有組織特異性,通常一種細(xì)胞含有一種IF,少數(shù)含2種以上。腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移后仍保留源細(xì)胞的IF。
47、結(jié)構(gòu):由螺旋化桿狀區(qū),以及兩端非螺旋化的球形頭(N端)尾(C端)部構(gòu)成(guchng)。具有兩個(gè)螺旋區(qū),每個(gè)分為A、B兩個(gè)亞區(qū)。42、胞質(zhì)骨架三種組分(zfn)的比較:微絲微管中間纖維單體球蛋白球蛋白桿狀蛋白結(jié)合核苷酸ATP-G-actin2GTP/二聚體無(wú)纖維直徑7nm22nm10nm結(jié)構(gòu)雙鏈螺旋13根源纖絲組成空心管狀纖維8個(gè)4聚體或4個(gè)8聚體組成的空心管狀纖維極性有有無(wú)組織特異性無(wú)無(wú)有蛋白庫(kù)有有無(wú)踏車(chē)行為有有無(wú)動(dòng)力結(jié)合蛋白肌球蛋白動(dòng)力蛋白,驅(qū)動(dòng)蛋白無(wú)特異性藥物細(xì)胞松馳素鬼筆環(huán)肽秋水仙素,長(zhǎng)春花堿,紫杉酚細(xì)胞核:形狀:圓形,胚乳 (網(wǎng)狀)、蝶類(lèi)絲腺 (分支狀)。位置:細(xì)胞中央 ,成熟(ch
48、ngsh)植物細(xì)胞的邊緣。數(shù)目:通常一個(gè),成熟的篩管和哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞(0)、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞(1-2)、破骨細(xì)胞(650)、骨骼肌細(xì)胞(數(shù)百)、植物氈絨層細(xì)胞(24)。 結(jié)構(gòu):核被膜、核仁、核基質(zhì)、染色質(zhì)、核纖層。 功能:遺傳、發(fā)育。 、核被膜:核被膜是雙層膜結(jié)構(gòu);外核膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)構(gòu)成,附有核糖體。核周隙:寬2040nm,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通。核纖層:內(nèi)核膜內(nèi)表面的纖維網(wǎng)絡(luò),支持核膜,并與染色質(zhì)、核骨架相連。 核纖層由核纖肽構(gòu)成,屬于IF,分為A、B兩型。作用:1保持核的形態(tài):2參與染色質(zhì)和核的組裝:M期核纖層被磷酸化,核膜解體。B型核纖肽與核膜殘余小泡結(jié)合,A型溶于胞質(zhì)。分裂末期,核纖肽去磷酸化重新組裝,介導(dǎo)核膜重建。 核孔是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?,由至?0種不同的構(gòu)成,稱為核孔復(fù)合體(nuclear pore complex,NPC)。一般哺乳動(dòng)物細(xì)胞約3000
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