植物细胞命名细胞
观察到活的动物细胞
施莱登
施旺
魏尔肖
一切生物都是由细胞构成的,细胞是组成生物体的基本结构单位:细胞通过细胞分裂繁殖后代
VonMohl
R.Remak
W.Flemming
E.strabutger
K.Schnerder
中心体
线粒体
高尔基复合体
Boveri和W.Suttan
W.Cannon
Morgan
组织培养技术
高速离心提取各种细胞器
染色法测定DNA
沃森克里克
克里克
细胞分子生物学是主流
古细菌多生活在极端环境中
细菌是原核细胞的典型代表
支原体是最小最简单的细胞
真核细胞
细胞膜向内凹陷,有利于形成分工区域
有微管蛋白,但没有成纤维
细胞器只有核糖体
没有细胞核,只有含有环状DNA分子的拟核
游离于液体的细胞呈球形
组织中的细胞一般呈椭圆形,立方形,扁平形,梭形和多角形
大小用微米和纳米表示
最大的细胞是卵细胞
定义:以生物膜为基础而形成的一系列膜性结构
以脂质及蛋白质成分为基础
磷脂双分子层
一网
细胞膜
核膜
线粒体
溶酶体
高尔基复合体
过氧化物酶体
两膜
四体
以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系
DNA-mRNA-蛋白质
由特异蛋白质分子构成
微丝 微管 中间纤维
核纤层蛋白 核骨架
主要成分蛋白质,占细胞质总量的20%
流动性比水差
细胞结构:真核细胞有核膜,核仁,线粒体,内质网,高尔基复合体,溶酶体,细胞骨架,80S的核糖体,而原核细胞只有细胞骨架相关蛋白,和70S核糖体;
基因组结构:真核细胞DNA量多,且结构为线状,有两条以上DNA分子,且DNA与组蛋白和部分酸性蛋白结合,以核小体及各级高级结构构成染色质与染色体,有内含子和DNA重复序列;原核细胞DNA量少,为环状结构,仅有一条裸露的DNA,只能与少量类蛋白结合,无内含子和DNA重复序列
转录和翻译:真核细胞在细胞核内转录,在细胞质翻译;原核细胞在细胞质内同时进行转录和翻译
加工与修饰:真核细胞有大分子的加工和修饰,原核细胞没有
细胞分裂:真核细胞能进行有丝分裂,无丝分裂,减数分裂;原核细胞只能进行无丝分裂
仅由RNA组成
仅有蛋白质组成
甘油磷脂
鞘磷脂
连接头尾的基团不同
约占50%
一个亲水头,两个疏水尾
稳定细胞膜的流动和调节膜的流动性
两亲性分子
两亲性分子
主要位于质膜的非胞质面
跨膜
共价键
离子键
共价键与脂肪酸结合
连接最紧密
附着在膜表面
离子键与静电引力
连接最为疏松
一般在膜外
共价键与脂肪酸结合
连接较为紧密
信号识别
分离膜蛋白
两亲性分子
结合能力比磷脂分子更强
糖脂
糖蛋白
低聚糖,2-14个糖基
保护
识别
信号传递
内外相对的脂质不同
膜蛋白在质膜中的位置不同
子主题1
保证了膜功能的方向性,如物质运输,信号转导,细胞间的识别,运动等生命活动都具有方向性
侧向扩散
翻转运动
旋转运动
弯曲运动
不饱和脂肪酸越多,膜的相对温度越低,流动性越大
脂肪酸链越短,流动性越大
高于相变温度使其流动性降低
低于相变温度使其流动性升高
卵磷脂含量越多,流动性越大
嵌入蛋白越少,流动性越大
极性基团
环境温度越高,流动性越大
PH
离子强度
脂质双分子层构成生物膜的基本骨架
蛋白质以不同的方式镶嵌或附着于脂双层上
膜的两层结构是不对称的
膜脂和膜蛋白具有一定的流动性
微区中富含胆固醇和鞘磷脂,其中聚集一些特定种类的膜蛋白
由于鞘脂的脂肪酸尾比较长,因此这一区域比膜的其他部分厚,更有秩序且较少流动
溶质在膜两侧存在浓度差
溶质必须能透过膜
沿浓度梯度扩散
不需要细胞提供能量
不需要膜蛋白的协助
浓度差的大小
分子大小
它在脂质中的相对溶解度,越大越快
载体蛋白
不消耗细胞的代谢能量
顺浓度梯度或电化学梯度
高度特异性
饱和性
易化扩散
细胞膜上的通道蛋白
选择性通透性
电压门控通道
配体门控通道
应力激活通道
通道蛋白介导的是被动运输,通道是双向的
离子通道对被转运离子的大小和电荷都有高度的选择性
转运速率高
离子通道开发受闸门控制
维持膜电位
神经信号传导
肌肉收缩调节
由四个对称排列的圆筒状亚基包绕而成的四聚体,每个亚基的中心存在一个只允许水分子通过的中央孔
在膜的胞质侧有与ATP结合的位点,能水解ATP使自身磷酸化,利用释放的能量将粒子从低浓度向高浓度运输
水解一分子ATP,泵出3个钠离子,泵入2个钾离子
细胞内低钠高钾
细胞胞质中的钙离子浓度低
在内质网和线粒体附近钙离子浓度高
由Na+—K+泵或(H+泵)与载体蛋白协同作用,间接消耗ATP所完成的主动运输方式
载体蛋白介导的两种溶质分子相同方向的联合转运
同一转运体将两种不同的离子或分子分别向膜的相反方向的运输过程
大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜,都是由膜包围形成囊泡,通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运
吞噬固体颗粒
吞入液体和可溶性物质
提高特定物质的效率
运输胆固醇
不受调节持续不断的细胞分泌
细胞外信号调控的选择性分泌
肾小管膜载体蛋白对胱氨酸的吸收减少,尿中过多的胱氨酸形成结石,遗传性疾病
肾小管上皮细胞葡萄糖载体蛋白异常,使其吸收葡萄糖存在障碍,使血糖正常的人尿中出现葡萄糖
是由CFTR基因突变引起相关蛋白质折叠异常,导致向外转运的Cl减少,向内吸收的Na增多,造成水的过度吸收,导致呼吸道表面黏液水化不足的常染色体隐性遗传病
是编码LDL受体的基因突变,LDL受体无法摄取LDL颗粒,导致血液中胆固醇浓度升高的常染色体显性遗传病
在真核细胞细胞质中那些结构,功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器之总称。
主要包括:内质网,高尔基复合体,溶酶体,过氧化物酶体,各种转运小泡以及核膜等功能结构
注意没有线粒体
形成房室性区域化效应
占细胞内膜系统膜面积的三分之一
有核糖体附着
主要和外输性蛋白及多种膜蛋白的合成加工及转运有关
多呈扁平囊状
主要合成脂类
应用超速分离法,从细胞匀浆中分离出直径在100nm左右的球状囊泡封闭小泡
包含内质网和核糖体两种基本组分,且可执行内质网的某些功能
悬浮在高浓度蔗糖梯度的微粒体是颗粒型(粗面)微粒体
悬浮在低浓度蔗糖梯度的微粒体是光滑型微粒体
含量30%~40%
60%~70%
内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶体系
水解后出葡萄糖
网质蛋白 C端有4个特定的氨基酸残基
功能多
核糖体附着的支架
进行蛋白质的合成,加工修饰,分选及转运
肽类激素
细胞因子
抗体
消化酶
细胞外基质蛋白
膜抗原
膜受体
构成细胞器中的驻留蛋白
细胞质
细胞核
线粒体
叶绿体
过氧化物酶体
5-30个氨基酸
被合成肽链N-端的一段特殊序列
是指导蛋白质多肽链在粗面内质网上合成与穿膜的决定性因素
核糖体与内质网的结合以及肽链穿越内质网的转移还依赖于
信号识别颗粒
信号识别颗粒受体
转运体
一次性给完糖
在内置网中进行了一部分,需在高尔基体中进行扫尾工作
使蛋白质抵抗消化酶的作用
赋予蛋白质传导信号的功能
某些蛋白质只能在糖基化后才能正确折叠
光面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器
光面内质网参与脂质的合成和转运(肝细胞)
光面内质网参与糖原的代谢(肝细胞)
光面内质网是细胞解毒的主要场所(肝细胞)
光面内质网参与合成固醇类激素(睾丸间质细胞)
光面内质网是肌细胞钙离子的储存场所(肌细胞)
光面内质网与胃酸 胆汁的合成与分泌密切相关
大囊泡(分泌泡)
扁平囊泡
小囊泡(转运小泡)
形态不对称
分选来自内质网的蛋白质和脂类
进行O-连接糖基化
脂类是高尔基复合体膜的基本成分
高尔基复合体含有以糖基转移酶为标志的多种酶蛋白体系
高尔基复合体是细胞内蛋白质运输分泌的中转站
N-连接糖蛋白
主要
蛋白质的水解加工
高尔基复合体是细胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽
球形
单层膜
在形态大小,数量分布,生理生化等各方面都表现出高度的异质性
不同细胞不同,同一细胞也可能不同
标志酶:酸性磷酸酶
具有高度同源性
酶蛋白的N-糖基化与内质网转运
酶蛋白在高尔基复合体内的加工和转移
酶蛋白的分选和转运
内体性溶酶体的形成和成熟
未与底物结合
不叫内溶酶体
与底物结合后
自噬溶酶体
异噬溶酶体
吞噬溶酶体
未能消化的部分
分解细胞内的外来物质及清除衰老残损的细胞器
具有物质消化与细胞营养功能
机体防御保护功能的组成部分
参与某些腺体组织分泌过程的调节
在生物个体发生与发育过程中起重要作用
缺乏α-葡萄糖苷酶
缺乏α-氨基己糖,阻断神经节苷脂GM2代谢
溶酶体与矽肺
肺结核
溶酶体与肿瘤
通风
肝细胞和肌细胞有多个细胞核
细胞核的大小为细胞总体积的10%
细胞核是遗传信息储存,复制和转录的场所,遗传信息指导细胞内蛋白质的合成,从而调控细胞增殖,生长,分化,衰老和死亡,所以细胞核是细胞生命活动的指挥控制中心。
65%—75%
脂类
少量核酸
外核膜外表面有核糖体附着,可进行蛋白质的合成
外核膜与细胞质相邻的表面可见中间纤维、微管形成的细胞骨架网络,起到固定细胞核并维持细胞核形态的作用
内表面附着一层结构致密的纤维蛋白网络,称为核纤层,对核膜起支持作用
核周隙与粗面内质网腔相通,内涵多种蛋白质和酶类
不是简单的孔道
胞质环
核质环
辐
中央栓
核膜的支持者
间期核染色质定位的地方
细胞核分裂后核膜重建的主要引导因素
隔离了转录和翻译
外核膜参与蛋白质的合成
核输入受体α
核输入受体β
Ran
核糖体的大小亚基
mRNA
tRNA
间期细胞核中由DNA和组蛋白构成的能被碱性染料着色的物质
结构松散,有利于转录
DNA
高度保守
未与DNA直接相连
H2A
H2B
H3
H4
在进化上高度保守
500多种
启动和推进DNA分子的复制
解除组蛋白对DNA的抑制作用
与组蛋白相反
少量RNA
80%
10%
8%
动态结构
rRNA基因、rRNA的存在部位(核仁组织区)
高电子密度区,含有处于不同转录阶段的rRNA分子
为电子密度较大的颗粒,主要是核糖体亚基的前体物质,多位于纤维结构的周围,与纤维区无严格界限
rRNA基因转录和加工的场所
核糖体亚基装配的场所