跨考专业课-2010年考研北京大学824细胞生物学讲义-第6章

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第六章细胞质基质与细胞内膜系统

第一节 细胞质基质

概念

经典细胞学：

光镜下，细胞除去可见的细胞器和内含颗粒的透明部分——细胞液

细胞生物学：

1、电镜下，除去可见的细胞器及亚微结构以外的细胞质部分——细胞质基质；（观察角度）

2、分级离心后，除去所有的细胞器和颗粒剩下的清液部分——胞质溶胶（生化角度） 这个概念是存在以下争议：

有人认为细胞骨架不属于细胞质基质，是细胞器；

有人认为细胞骨架是细胞质基质的主要结构体系，是其他成分锚定的骨架，经常处于装配和解聚的动态平衡中，解聚的亚单位仍保持在液相中。（观点占多数）

细胞质基质是高度有序的体系(p160)

细胞质骨架纤维贯穿于蛋白质胶体中；

蛋白质与骨架直（间）接结合，或与生物膜结合，完成特定的生物学功能；

功能相关的酶通过弱键结合在一起形成多酶复合物，定位在特定部位，催化一系列反应； 大分子之间通过弱键相互作用，并处于动态平衡之中。

细胞内膜系统

内膜：电镜下可见的细胞质内的膜相结构，区分于质膜（细胞质膜）。内膜系统（endomembrane system）是指内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡（含内体和分泌泡）5类细胞器，它们的膜是相互流动的，处于动态平衡之中，功能上也相互协同。

内膜系统的共同结构特点：

都是单位膜结构；仅存在于真核细胞中；处于动态平衡中，膜之间有转化现象。

内膜系统和质膜的结构区别：

单位膜的层次不如质膜明显；厚度稍薄，6~7nm；膜上的抗原不同。

第二节 内质网endoplasmic reticulum，ER

概述(P164)

K. R. Porter(1945)发现于培养的小鼠成纤维细胞，是位于细胞质内部的网状结构，故名内质网。 ER是由封闭的膜系统及其围成的腔形成的互相沟通的网状结构。存在于真核细胞中，占细胞膜系统总面积的一半左右。

一、内质网的两种基本类型

糙面内质网（rough endoplasmic reticulum，rER）和光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER）

1、糙面内质网（rER）(P165)

排列整齐的扁平囊状结构，表面分布大量的核糖体。rER可视为内质网和核糖体的复合体。 rER的主要功能(P165)

合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白、酶蛋白。因此rER在分泌细胞和浆细胞中非常发达。

易位子结构（translocon）——位于rER膜上的蛋白复合物，是新合成的多肽进入内质网的通道。

2、光面内质网（sER）(P165) 表面无核糖体，常为泡状、分支管状，形成复杂的立体结构； sER的主要功能：

①脂类合成的主要场所；

②往往作为出芽的位点，将内质网合成的蛋白质和脂类转移到高尔基体中。

3、rER和sER的结构关系(P165下)

rER包含多种与sER不同的蛋白；两者都是内质网的不同区域，并不混合；rER与线粒体关系紧密，而sER同高尔基体在结构、功能和发生上联系紧密。

4、ER与质膜、核膜的联系

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有时质膜向内折叠并与ER相连接，二者相通——ER从质膜起源；

rER常与外层核膜相连，ER腔和核周隙沟通，外核膜上也常附有核糖体颗粒——ER膜与核膜的同源性。

5、两个概念：

微粒体（microsome）：（P165中）实验过程中破碎的ER自我融合形成的近似球形的膜泡结构，包含内质网膜和核糖体组分。具有ER的某些基本功能。

肌质网（sarcoplasmic reticulum） （P171中）心肌骨骼肌细胞中特殊的ER，内贮存高浓度的Ca2+，受到神经冲动刺激后释放Ca2+，参与肌肉收缩功能。

二、ER的功能——合成蛋白质和脂质的基地

1、蛋白质的合成（P167）

蛋白质的合成起始于细胞质基质中的核糖体；

如下这些蛋白质在合成开始不久后便转到ER上继续合成：

① 向细胞外分泌的蛋白，如抗体、激素、细胞外基质成分等；

② 膜整合蛋白，运到质膜或者其他内膜系统；

③ 需要与其它细胞组分严格分开的酶，如溶酶体中的水解酶；

④ 需要进行修饰的蛋白，如糖蛋白。

2、脂质的合成（P168）

合成几乎全部的膜脂（磷脂、胆固醇）；

合成磷脂的部位在ER膜的细胞质基质一侧，一旦合成，很快在转位酶的作用下转向ER腔面； 合成的磷脂向其他膜转运的方式：

①出芽→高尔基体、溶酶体、细胞膜上

②借助PEP → 线粒体、过氧化物酶体上

3、蛋白质的修饰与加工（P169）

修饰和加工包括：“三化”、二硫键的形成；

其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终都被糖基化。

N—连接的糖基化

4、新生肽的折叠与装配（P169下）

蛋白二硫键异构酶

结合蛋白（binding protein，Bip）

5、ER的其他功能（P171中）

肝细胞中光面内质网的解毒功能；

肌细胞中特化的光面内质网——肌质网；

参与胆固醇和固醇类激素的合成；

储存Ca2+，作为细胞内信号物质；

提供酶附着的位点和机械支撑作用。

内质网-细胞核信号转导途径。

第三节 高尔基复合体

Golgi complex

概 述

Camillo Golgi（意大利，1898 ）在猫头鹰的神经细胞中发现一种网状结构，20世纪50年代以后才确认其存在和结构，并命名为高尔基体。

高尔基体（Golgi body）、高尔基器（ Golgi apparatus），高尔基复合体（ Golgi complex）。 存在于真核细胞中。

一、高尔基体的形态结构（P172）

1、形态结构、数量

由一些排列较为整齐的、堆叠的扁平膜囊和周围大小囊泡组成。

具有极性，具有恒定的位置和方向，物质运输也具有方向性；

分泌旺盛的细胞中含量高。（P173）

靠近细胞核的膜囊凸面，称形成面（forming face）或顺面（cis face）；

面朝细胞膜的凹面，称成熟面（mature face）或反面（trans face）。

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2、高尔基体内的功能区隔（P173）

①顺面膜囊（cis Golgi②中间膜囊（medial Golgi）③反面膜囊（trans Golgi）④周围囊泡 ①顺面膜囊（cis Golgi）

分布：是高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊，又称顺面网状结构（cis Golgi net－work，CGN）。 功能：接受来自内质网新合成的物质，分类后大部分转入高尔基体的中间膜囊，少部分蛋白质（具有KDEL序列）返回并驻留于ER。

②中间膜囊（medial Golgi）

分布：高尔基体中部由扁平膜囊和管道组成的功能连续完整的膜囊系统；

功能：表面积大，进行糖基化修饰、糖脂的形成、有关多糖的合成。

③反面膜囊（trans Golgi）

分布：位于反面的最外层，外侧伸入细胞质中，并有囊泡与之相连；又称反面高尔基体网状结构（trans Golgi network，TGN）；

功能：参与蛋白质的分类、包装和转运，最后从高尔基体输出，形态不断变化。

④高尔基体周围的囊泡：

顺面一侧的为ER和高尔基体之间的物质运输小泡，称为ERGIC或VTCs；

反面一侧的为分泌泡和分泌颗粒，将分类和包装的物质 …… 此处隐藏：2589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……