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细胞生物学笔记
细胞生物学笔记
第一章
真核细胞的核酸遗传物质有膜包裹,这是与原核细胞的差别。
电子显微镜利用短波长电子束可以观察到比可见光小十万分倍的物质。
第二章
人体必需元素:
碳氢氧氮磷钾硫钙镁。
人体90%是水,老人75%。
分为结合水、自由水。
心脏含水率79%。
糖类分为单糖、寡糖、多糖。
糖还有润滑保护作用。
脂类不溶于水,溶于脂溶性溶剂,包括脂肪和类脂。
脂肪一个分子甘油和三个脂肪酸组成中性脂。
人体和动物碳原子数为4-24个,都为偶数。
类脂是脂肪衍生物,包括磷脂、糖脂、类固醇。
类固醇有胆固醇和胆汁酸等。
胆固醇是最重要的类固醇,是所有激素、酮类的原料,其中维生素D就是以胆固醇为原料合成的。
蛋白质占细胞干重50%,蛋白质含有磷和硫,还有一些金属元素。
其中N氮的含量较为恒定,一般是16%。
组成蛋白质的氨基酸有20多种,这二十多种又称基本氨基酸。
一般在α碳原子上有一个氨基NH2和一个羧基COOH组成。
蛋白质分为一级结构,二级结构,三级结构,等等。
一级结构有一个肽键和一个二硫键组成。
二级结构是在一级结构的基础上螺旋或折叠形成的。
蛋白质受物理或化学因素的影响,会遭到破坏,成为蛋白质变性,本质是破坏非共价键和二硫键。
如果变性条件不剧烈,变性是可逆的(复性),如果剧烈持久,变性则是不可逆的。
酶是具有高效催化作用的大分子物质。
传统意义上的酶是蛋白质,但现代研究发现,RNA和肽类抗生素等竟然也具有催化作用。
与无机催化剂相比,酶的催化效率高,专一性强。
反应条件温和,但稳定性差,外界的强烈干扰可使酶失去活性。
酶的缺乏可能引起疾病,如急性胰腺炎。
酶对诊断疾病也有作用,如急性胰腺炎、肝炎、心肌炎。
核酸是遗传变异生长发育的重要物质。
包括脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA两大类。
核酸是有多个核苷酸头尾相连组成的链状化合物。
人类的DNA大约有3*10^9个核苷酸。
RNA平均长度为2000个核苷酸(比DNA小很多)。
核酸经水解,得到核苷酸。
核苷酸被水解产生核酸和磷酸。
如果进一步水解,产生核糖与脱氧核糖还有含氮碱。
碱基是含氮的杂环化合物。
属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。
核苷是有核糖或脱氧核糖与碱基缩合而成。
核苷和磷酸再结合就形成了核苷酸。
核苷酸的功能:
作为核酸的分子成分,为反应提供能量。
用于细胞信息传递,参与构成辅酶,参与代谢调控。
核酸的种类:
DNA和RNA。
DNA是个长链。
一级结构脱氧核糖核酸的组成及排列顺序。
也称碱基序列。
二级结构是双螺旋机构。
它是20世纪最伟大的发现之一。
三级结构是双螺旋的进一步扭曲,是螺旋的螺旋。
RNA是单链结构,可以回折,与自身碱基互相配对,形成发夹结构。
RNA是DNA部分序列的转录产物,有些病毒也含有RNA复制酶,可以催化RNA的合成。
RNA的作用:
转录DNA的遗传信息,运输活化的氨基酸到核糖体特定位置,为核糖体组成部分。
其他的单核苷酸具有一些特定作用,如传递细胞信息,仅次于激素的第二信使。
第三章
细胞按形状分类可分为游离细胞、固定组织细胞和体外培养细胞。
游离细胞近于球形,或圆盘形。
有些也不规则。
血细胞、白细胞、巨噬细胞、还有精子,都属于游离细胞。
固定组织细胞为菱形或柱形。
如上皮细胞、神经细胞等。
体外培养细胞:
如扁平细胞离体培养后呈多边形或球形。
细胞的大小大多集中在直径10-20um之间。
最大的细胞是鸵鸟的罗细胞,直径5CM,肉眼可见。
最小的细胞是支原体,也称支原菌,只有0.1um,需要电子显微镜才能看到。
人体的细胞大多都是10-20um,最大的卵细胞100um,最小的血小板2um。
细胞的大小由其功能决定,也会随生理发生变化。
细胞内的物质,用沉降系数来表示大小。
如真核细胞核糖体为80S,原核细胞则为70S。
细胞的大小与细胞数目呈正比,这个叫细胞体积守恒定律。
细胞的寿命有不同周期。
血液中白细胞只能活几个小时,红细胞活120天左右。
肠粘膜细胞活3天。
肝细胞寿命500天。
脑髓神经细胞寿命几十年,同人体寿命。
人体细胞相当于2.4年更新一代。
弗列克系数(培养50代2.4年)——人的平均寿命应该有120年。
功能形态相似的细胞联系成一个紧密集体,成为“组织”,每种组织完成一定机能。
人体组织大致分为:
上皮组织、结缔组织、肌组织和神经组织。
上皮组织的主要成分是上皮细胞。
它由游离面和基底面组成,有保护、吸收、分泌、排泄和感觉等作用。
分布体表的上皮细胞具有保护作用。
分布于消化管腔内的有分泌功能等。
被覆(体表、体腔)上皮细胞包括:
单层扁平上皮细胞(心血管、淋巴管)、单层立方上皮细胞(肾小管)、单层柱状上皮细胞(子宫、输卵管)
腺细胞:
专门执行分泌功能的细胞称为腺细胞或腺上皮。
腺细胞构成腺,腺由上皮细胞下陷到深层结缔组织中分化而成。
主要分泌液体、酶、糖蛋白和激素。
包括外分泌和内分泌两类。
结缔组织细胞:
由细胞和大量细胞间质构成。
细胞散居细胞间质内,分布无极性。
广义的结缔组织包括松软的固有结缔组织和较坚固的软骨与骨,还有液状的血液、淋巴。
结缔组织细胞主要有支持、连接、填充、营养、保护、修复、防御等作用。
其中,纤维细胞分为成纤维细胞和纤维细胞,是疏松结缔组织的主要成分。
能快速修复伤口。
其中,巨噬细胞也存在于疏松结缔组织中,用来吞噬异物、传递抗原性物质,参与人体免疫反应。
其中,浆细胞分布于消化管和呼吸道粘膜,在病原微生物和异体物质侵入是参与免疫反应。
其中,肥大细胞分布于皮下、肠系膜、消化道和呼吸道粘膜小血管周围,它是多能造血干细胞的后代。
其中,脂肪细胞多沿小血管分布,聚集时形成脂肪组织。
它的体积大,参与脂肪代谢(合成、储存),可产生大量能量。
其中,网状细胞存在于网状组织,它是构成淋巴组织、淋巴器官和造血器官的基本组成成分。
其中,软骨细胞存在于软骨表面,它能合成和分泌软骨黏蛋白及胶原蛋白等。
其中,骨组织细胞包括“骨原细胞、成骨细胞、骨细胞、破骨细胞”,只有骨细胞存在于骨组织之中。
其他三种位于骨组织边缘。
骨原细胞分裂增殖为成骨细胞。
骨细胞寿命较短,在骨质中会逐渐退化死亡,骨细胞有溶骨和成骨作用,并参与钙磷的调节。
破骨细胞是一种多核巨细胞,有溶解和吸收骨质的作用,并能调节血钙的平衡。
其中,血细胞占血液容积的45%,血液成了血细胞意外,剩余的都是血浆。
血细胞又分为红细胞、白细胞和血小板。
红细胞占绝大多数。
成熟的红细胞无细胞核,也无细胞器,胞质内充满了大量血红蛋白。
正常成人每升血液中的血红蛋白含量,男性为120-150g/L,女性110-14-g/L。
血红蛋白是含铁的蛋白质,约占红细胞重量的33%。
血红蛋白还具有结合氧气和二氧化碳的功能。
根据气体的分压高低决定血红蛋白的结合或释放。
因此,红细胞数目及血红蛋白的含量可因生理或病理而发生变化,如婴儿高于常人,高原地区高于平原地区。
红细胞具有弹性和可塑性,可通过毛细血管,,它的细胞膜特别具有一种ABO血型抗原。
刚从骨髓进入血液的新生红细胞含少量残留核糖体,有蓝色小网,叫网织红细胞,新生儿体内较多,具有合成血红蛋白的能力。
一般三天后核糖体消失,变成成熟的红细胞。
红细胞寿命一般为120天。
衰老的红细胞躲在脾、骨髓和肝等处被巨噬细胞分解。
血红蛋白中的铁可以重新被利用来造血。
白细胞为无色有核球形细胞,体积比红细胞大,能穿过毛细血管,发挥防御和免疫作用。
成人白细胞正常值为4-10*10^9个/L,男女无差别,婴幼儿略高。
疏松结缔组织中有许多白细胞,都是从毛细血管中游走出去的。
白细胞数值可受各种生理影响,如劳动、饮食、经期等,均略增多。
病理状态总数和比例发生变化。
白细胞中有一些有特殊颗粒,这些有颗粒的白细胞简称粒细胞,无粒白细胞有单核细胞和淋巴细胞两种。
其中,中性粒细胞占白细胞总数的50-70%,是数量最多的一种,它的杆状核可分叶,分叶越多越衰老。
中性粒细胞主要对细菌产物和受感染组织释放某些化学物质,变形运动穿出毛细血管周围吞噬和消化细菌,清除坏死组织碎片。
它还能释放一些杀菌物质,在细胞外杀死细菌。
但同时自身也常常坏死,成为脓细胞。
中性粒细胞在血液中停留6-7小时,在组织中存活1-3天。
其中又分为嗜酸粒细胞、嗜碱粒细胞、单核细胞(最大的白细胞,可进入结缔组织分化为巨噬细胞、进入神经组织变成小胶质等)、淋巴细胞(占白细胞总数五分之一左右,是体内重要的免疫细胞,细分为四大类,略)
血小板又称血栓细胞,正常数值为100-300*10^9个/L。
它是骨髓内巨核细胞胞质脱落而成,是无核细胞,有完整细胞膜。
它的体积很小,基本呈双凸缘盘状,也可因刺激变成不规则形。
血小板表面有糖衣,可吸附血浆蛋白和凝血因子,它有褶皱可增大表面积。
血小板在止血和凝血过程中起重要作用。
当血管破裂时,血小板很快发生变形,黏度增大,凝聚成团,堵住裂口。
血小板颗粒物质的释放,进一步促进止血凝血。
血小板还有保护血管内皮、参与皮内修复、防止动脉粥样硬化的作用。
它的寿命一般为一周到两周。
血液中低于50个10的9次方个血小板就会出现危险。
肌组织分布于骨骼、内脏、心血管处,由收缩性蛋白质和肌细胞组成。
他们之间也有少量的结缔组织、血管和淋巴及神经。
人体运动、呼吸、排泄和循环活动都依靠肌肉收缩来实现。
肌肉组织分为三类:
骨骼肌、心肌和平滑肌。
骨骼肌和心肌上都有明暗相间的横纹,所以又称横纹肌。
平滑肌无横纹。
骨骼肌受神经支配,属于随意肌。
心机和平滑肌受植物神经支配,为不随意肌。
肌细胞细而长,所以又称肌纤维。
肌细胞的细胞质内有大量肌丝,有收缩和舒张的功能,已完成各种运动。
其中,骨骼肌细胞一般为多核细胞,长短各异,它的肌质丰富,细胞质内有大量肌纤维。
其中,心肌细胞呈矮柱状,大多有分支,互相连接成网。
相邻细胞连接处为闰盘,是心肌的特殊结构。
有的细胞有两个核,核周围有脂褐素,随年龄而增多。
心肌细胞和骨骼肌相同也有粗细两种肌丝,并构成肌结。
其中,平滑肌纤维又称内脏肌,表面不平整,呈梭形。
不同器官的平滑肌纤维长短粗细不一。
有1-2个核仁。
肌质丰富,嗜酸性,在核两端。
含有大量线粒体和高尔基复合体。
神经组织细胞,包括神经细胞和神经胶质细胞。
两者均有凸起细胞。
神经细胞又称神经元,是神经结构的基本单位。
神经细胞数量庞大,高度分化,形态各异,结构复杂,具有感受刺激和传导冲动的功能。
成熟的神经元不能再分裂。
神经胶质细胞简称神经胶质,数量比神经细胞还多几十倍,分布在神经元之间,没有传到冲动的功能,对神经元起保护、营养、绝缘等作用。
神经元分为细胞体和突起两部分。
细胞体位于大脑和小脑皮质、脑干、脊髓会质及神经结内。
是神经元代谢和营养的中心。
胞体形状各异,体积不一。
突起是元胞体的延伸部分,分为树突和轴突两种。
树突可有1个或多个,呈树枝状,树突膜上有较多受体,可以感受信号。
轴突由一根胞体发出,长短各异,相别较大。
神经胶质细胞也有突起,多不规则。
胶体的大小比神经细胞要小,数量却多出10倍,广泛分布于中枢和周围神经系统。
中枢神经系统的神经胶质又分为星形胶质(营养、绝缘、修复)、少突胶质(营养、保护)、小胶质(最小的神经胶质)和室管膜细胞(覆盖脑室和脊髓中间,摆动有助于脑髓液流动,具有保护和支持作用)。
突触:
神经元之间,神经元和非神经细胞之间的一种特化的细胞连接,叫做突触。
具有冲动定向传到作用,突触间互相连接,或和细胞体连接,构成轴、树突触,轴、棘突触等。
突触传到神经冲动的方式分为两类,一种是化学性突触,一种是电突触。
突触的存在才能使冲动型号定向传导,引起神经兴奋或抑制,使人体感受刺激。
第4章细胞膜和细胞表面
生物膜:
细胞内外具有生物活性的膜结构
细胞膜:
包围在细胞外周的一层薄膜。
又称质膜。
细胞膜由一层单膜组成。
细胞膜的化学组成:
类脂、蛋白质、糖类、水、金属离子。
细胞膜类脂主要有磷脂、糖脂、胆固醇。
一端亲水,一端疏水。
磷脂是细胞膜的主要成分,含量最丰富。
化学结构分为甘油磷脂和神经鞘磷脂。
磷脂的化学结构使它在水溶液中有自相融合成封闭性腔室。
搅动后形成磷脂分子团或脂质体。
脂质体可以作为药物载体用于疾病治疗(脂质体中间为药物结晶)。
脂质体也可裹入DNA用于基因转移。
还有待进一步研究。
胆固醇仅存在真核细胞膜上,含量不超过膜脂的三分之一。
为膜内中性脂质,散布在磷脂分子之间。
胆固醇的极性羟基靠近磷脂的极性集团,固定在磷脂分子头部的碳氢链上。
非极性尾部以游离状态插在磷脂分子中间。
这种方式可降低水溶性物质的通透性,防止膜流动性忽然降低,从而调节膜的稳定性和流动性。
如果没有胆固醇,细胞膜将无法固定和生存。
糖脂:
大约占膜外层分子的5%。
结构与鞘磷脂相似。
最简单的糖脂头部只含一个糖基,是神经髓鞘的重要组分。
人类红细胞表面的糖脂链末端的糖基不同,决定了人类的20多种血型。
细胞膜蛋白:
它的含量与磷脂的比例为1:
1。
膜蛋白是膜功能的主要体现者。
膜蛋白与脂分子的结合方式,可分为镶嵌和周围蛋白两类。
镶嵌蛋白:
含量80%左右,多为球形蛋白,是双性分子,不易于水分离。
周边蛋白:
20%左右,多附在膜的内外表面,为水溶性。
膜蛋白的功能:
作为催化作用的酶,运输物质进出的载体,细胞的连接结构,接收信号的受体。
糖类和细胞被:
糖类:
2-10%,以糖蛋白和糖脂形式存在于细胞膜外表面。
细胞被:
是细胞外表糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等黏附在一起形成一层外被,具有保护、识别、通信的作用。
细胞膜的分子结构模型及特性
1、三夹板模型。
2、单位膜模型。
所有的生物膜厚度基本一致,约7.5mm,内外是致密暗带,中间夹有厚3.5mm的明带。
明带是连续的磷酸双分子层,其中极性头部面向膜内外两侧,非极性尾部面向内侧。
所以细胞膜具有亲水性。
3、流动镶嵌模型。
构成膜的连续主体的脂双分子层具有液晶态特特点,既有有序性又有流动性,球形膜蛋白可以镶嵌在其中。
糖类物质附着于外表面。
这个学说突触了膜的流动性和不对称性。
4、脂筏模型。
认为细胞膜上存在一些主要有胆固醇、磷脂构成的脂筏,负责膜蛋白的运载。
参与细胞的传递信号。
脂筏可能在高尔基复合体上产生最后转移到细胞膜上。
细胞膜的特性:
膜脂的不对称性。
包括膜脂分子的分布、种类、数量不对称。
糖脂的不对称性:
全分布在外侧的单层脂质分子中。
膜蛋白分布的不对称性。
细胞膜分子的流动性:
当膜的流动性低于一定阈值时,许多酶的活动和跨膜运输会停止。
反之则膜会溶解。
细胞表面及功能
研究发现细胞膜的许多功能并不发生在膜上,而发生在膜附近或附着于膜的一些结构上。
因此将细胞外表起共同作用的构造称为细胞表面。
包括:
细胞被,细胞膜,细胞膜下富含细胞骨架蛋白的胞质溶胶。
还有一些连接子、桥粒等特化结构形成的微绒毛、纤毛、内褶等。
细胞表面的物质运输功能
脂溶性大、相对分子质量小,不带电荷的物质,容易通过细胞膜。
而带电荷的分子或离子、分子量大的物质如葡萄糖等几乎不能自由通过膜,需要依赖细胞膜上运输蛋白协助通过。
跨膜运输:
又称穿膜运输。
直接通过。
包括不消耗代谢能的被动运输和消耗代谢能的主动运输。
被动运输:
将物质从浓度高的一侧转运至浓度低的一侧。
包括简单扩散、易化扩散、通道扩散。
简单扩散:
二氧化碳、氧气在肺泡内交换。
还有水、尿素等。
易化扩散:
一些亲水性物质或金属离子,在载体蛋白的协助下,顺浓度差跨膜运输。
如葡萄糖、氨基酸、核苷酸和金属离子。
典型的红细胞膜上的葡萄糖分子运转。
通道扩散:
适当大小的离子在通道蛋白的协助下顺浓度差运输难。
没有饱和现象。
速度快。
水通道:
持续开放,使水和一些大小是以分子和带电荷的溶质顺浓度差通过。
离子通道:
平时处于关闭状态,在特定刺激时开放。
主动运输:
借助镶嵌在细胞膜上专一性很强的载体蛋白,通过消耗代谢能量,将物质逆浓度差跨膜运输。
如NA+—K+泵,能催化ATP水解,并释放能量,具有载体和酶的双重作用。
膜泡运输:
大分子和颗粒物质依靠一些列膜泡融合来完成跨膜运动。
包括入胞作用(内吞)和出胞作用(外吐)。
入胞:
胞饮作用、吞噬作用(微生物、细胞碎片、衰老死亡的细胞)、受体介导(与受体结合形成吞噬,速率快,如胆固醇与低密度脂蛋白受体)
出胞:
向细胞外分泌大分子,如细胞内合成的激素、腺细胞的分泌物或细胞内消化后的残质体。
细胞表面受体与信息跨膜传递
表面受体又称膜受体。
在细胞表面,能识别相应配体并与之结合,产生生物效应的膜蛋白分子。
一般也为糖蛋白,也有脂蛋白和糖脂。
能与细胞表面受体结合的化学信号统称配体。
细胞识别是对同种和异种细胞的认识和鉴别,对各种化学信号分子的认识和鉴别。
如中性粒细胞、巨噬细胞对异物的吞噬均需要首先进行细胞识别。
受精过程具有特异性,同种类的精卵可以结合,异种类的不能结合(人和动物)。
细胞通信是受体对配体识别的一种同新形势。
跨膜信息传递机制:
环腺苷酸(cAMP)信号通路:
细胞膜上的腺苷酸环化酶分解ATP,在细胞内产生一种对热不稳定的介质。
当配体与受体结合后,首次诱发受体分子结构改变,继而又几种成分相互协作进行信号转导,发生促进或抑制作用。
如胰高血糖素作为配体首先和肾上腺素受体结合,释放信号传递至G蛋白,GTP激活G蛋白,被激活的G蛋白与腺苷酸环化酶AC作用后使ATP转为cAMP,cAMP作为第二信使在细胞内激活蛋白酶A,变为有活性的蛋白激酶。
然后它使无活性的糖原磷酸化酶转变为有活性的酶,有活性的糖原磷酸化酶使糖原分解为葡萄糖释放至血液,增加血糖浓度。
只有肝糖原才能分解为葡萄糖,肌糖原则不能。
磷脂酰肌醇信号通路:
可出发细胞对神经介质、激素及生长因子等第一信使发生效应。
细胞表面抗原作用
有一种作为细胞自身标识的类蛋白分子,可以刺激机体免疫细胞产生相应抗体,即免疫球蛋白,故称为细胞表面抗原或膜抗原。
除同卵双胞胎以为,不存在两个人膜抗原完全相同的情况。
如ABO抗原为红细胞膜上的糖蛋白分子,决定因素为糖蛋白的糖基,根据糖基差异分为A抗,B抗,H抗(O型血)。
在人类白细胞和其他细胞表面,有一种组织相容性抗原,称为人类白细胞抗原HLA。
这是一种跨膜糖蛋白,具有很强的细胞差异性。
已发现HLA种类多达150多种。
它也是人的个体标志。
HLA也可引发免疫反应,如移植器官排斥反应。
需要进行组织配型,选择HLA抗原相对合适的器官源。
细胞表面的特化结构
包括微绒毛、内褶、伪足、纤毛、鞭毛等。
微绒毛:
也称刷状缘。
小肠上皮细胞管腔及肾近曲小管上皮细胞中较为丰富。
微绒毛增加了细胞的表面积,使其对营养物质的吸收率增加20倍。
它的伸缩与摆动可对被吸收物搅动以利于吸收。
内褶:
存在于肾小管上皮细胞基部、唾液腺导管末端登出,同样是扩大表面积方便物质交换。
伪足:
细胞表面的扁形突起,是游走性细胞如白细胞、巨噬细胞等进行变形运动时的临时性结构,使其从血液或组织中透过细胞间隙“走”到另一部位,此称为“细胞迁移”,目的是为了更好发挥他们在机体中捕获异物,如细菌、病毒等,从而起防御作用。
纤毛和鞭毛:
纤毛:
多见于呼吸道上皮细胞、输精管粘膜上皮细胞,脑室管膜细胞及嗅细胞表面。
呼吸上皮细胞是为了排除异物及分泌物有关。
鞭毛:
少儿长,仅见于精子,是精子的运动器官。
匀速波动。
第5章核糖体与蛋白质的生物合成
核糖体是核糖核蛋白的简称,是细胞内非膜性的细胞器。
普遍存在于原核细胞与真核细胞中。
游离于细胞质基质或附着在粗面内质网膜和核膜上。
作用:
与蛋白质的合成有关。
在营养丰富、分裂旺盛的环境下数目增多。
核糖体由rRNA和蛋白质组成,基本各占一半。
结构:
通常为球形或椭圆形致密小颗粒。
每个核糖体均由大小两个亚基组成,均在细胞核仁中形成。
两个亚基之间有一条隧道,进行蛋白质合成时,携带遗传信息的mRNA就在这个隧道中通过。
核糖体上还存在着多个与蛋白质合成相关的结合位点和酶催化位点。
核糖体又分游离核糖体和附着核糖体。
在细菌细胞中,核糖体均为游离。
在高等生物细胞中才存在附着核糖体。
不同的细胞种类两者的比例也不同。
细胞发生癌变时,游离核糖体增多。
蛋白质的生物合成
细胞内蛋白质的合成实在核糖体上进行的。
需要mRNA作为合成模板,合成原料是氨基酸一级催化合成反应的各种酶。
这是一个复杂的过程,由携带遗传信息的模板DNA在RNA聚合酶的作用下形成mRNA,该过程叫逆转录。
在各种辅助因子的参与下,将活化氨基酸装配成多肽链,该过程称为转译或翻译。
此过程发生在核糖体上。
遗传密码和密码子
决定蛋白质合成的遗传信息储存于DNA分子四中碱基的排列顺序上。
通过转录顺序到mRNA分子中。
所谓的遗传密码是指mRNA的核苷酸顺序与蛋白质中氨基酸排列顺序之间形成的生命信息代码。
密码子就是一个信息单位代码,有mRNA上三个连续核苷酸组成。
这三个连续核苷酸决定了一个特定的氨基酸,又称三联体密码。
mRNA中的核苷酸有四种,4中核苷酸可以组成4^3=64种密码子。
在1996年已全部破译。
由几个密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并。
编码同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子。
不为氨基酸编码的密码子称为无义密码子。
UAA\UAG\UGA3个密码子是终止密码子,不编码氨基酸。
哺乳动物的AUG既是起始密码子,又是编码蛋氨酸。
原核生物则有两个起始。
从遗传密码来看,除精氨酸和丝氨酸外,同一氨基酸的不同密码子大多在第三个碱基上有区别。
mRNA具有一定方向性。
遗传密码具有不重叠、无间隔的特点。
病毒、原核生物以及真核生物的遗传密码都可以通用,但线粒体的遗传密码与上述通用密码不同。
tRNA和反密码子
tRNA相对较小,呈三叶草型,有一个反密码环,能识别mRNA上相应密码子,故称反密码子。
通过反密码子,识别核糖体上mRNA的密码,使相应氨基酸对号入座,便于特定肽链的形成。
蛋白质生物合成的基本过程
过程相当复杂而连续,需要mRNA、rRNA和20多种氨基酸及供能物质、无机离子、调节蛋白因子、氨基酸活化酶等200多种成分参加。
具体过程:
氨基酸的活化与转运→肽链合成的起始→肽链的延伸→肽链合成的终止与释放
蛋白质合成后的加工修饰:
由几条多肽链构成的蛋白质,在多肽链合成之后需要进行亚单位聚合。
合成加工后的蛋白质分为两大类:
结构蛋白质(内源性蛋白)和输出蛋白质(分泌蛋白质)。
结构蛋白质在游离核糖体中形成,分布于细胞质基质中或供细胞本身新陈代谢之用。
输出代办在附着核糖体中形成,输送到细胞外发挥作用,如某些酶、抗体、和蛋白类激素。
蛋白质合成的影响因素
首先是遗传因素。
其次是抗生素、细菌毒素等因素,抑制人体细胞的蛋白质合成。
第6章细胞内膜系统的结构与功能
细胞内膜系统包括:
内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体以及膜性小泡。
细胞核和线粒体虽然也是膜性细胞器,但由于结构和功能的独立性,因此不包括在内膜系统中。
内膜系统的出现,使细胞结构复杂化,功能区域化,同时扩大了细胞内模表面积,大大提高
第1节内质网
内质网:
多集中在细胞核附近的内质区域,还常常扩展到质膜附近的外质区,并且存在着滑面和粗面两种类型。
内质网的化学组成:
类脂和蛋白质,比例1:
2.内质网膜中的酶蛋白有30种以上,参与蛋白质的加工转运、脂类物质的代谢。
内质网由一层单位膜围成管状、扁囊状、小泡状结构。
这些结构互相联结成一个连续的网状膜性系统,其内腔互相连通。
。
内质网可向内延伸与核膜外层连接。
在细胞膜附近的内质网也可以和细胞内褶相连接。
内质网的外表面叫胞质溶胶面,内表面叫腔面。
内质网膜围城的腔称为内质网腔或池。
内质网在细胞质中一般呈连续的网状,不同的细胞中形态差异大。
内质网的类型:
粗面内质网、滑面内质网。
粗面内质网的胞质溶胶面有核糖体附着;滑面没有。
有的细胞中只有粗面内质网,有的只有滑面。
粗面内质网:
多成扁平囊状,排列整齐。
在粗面内质网的网池中有一些中低电子密度的物质,是核糖体合成的蛋白质。
合成分泌性蛋白质旺盛的细胞,如浆细胞,胰腺细胞中,粗面内质网特别发达。
约占细胞总体积的75%。
未成熟未分化的干细胞、胚胎细胞等,内质网不发达。
肿瘤细胞中,粗面内质网的量与肿瘤细