细胞生物学复习总结.docx
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细胞生物学复习总结
细胞生物学:
是研究细胞基本生命活动规律的科学,它从不同层次(显微、亚显微与分子水平)上主要研究细胞结构与功能,细胞增殖分化、衰老与凋亡,细胞信号转导,细胞基因表达与调控,细胞的起源与进化等。
细胞生物学是应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法,以细胞作为生命活动的基本单位的思维为出发点,探索生命活动规律的学科,其核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
细胞生物学研究的主要内容是:
细胞核、染色体以及基因表达的研究;生物膜与细胞器的研究;细胞骨架体系的研究;细胞增殖及其调控;细胞分化及其调控;细胞的衰老与死亡;细胞的起源与进化;细胞工程。
细胞的发现:
英国学者胡克于1665年制造了第一台有科研价值的显微镜,第一次描述了植物细胞的构造。
胡克有关细胞的首次描述,出现在他1665年发表的著作《显微图谱》一书中。
此后不久,荷兰人列文胡克用自己设计好的显微镜观察了许多动植物的活细胞与原生动物,并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构。
细胞学说的建立及其意义
建立:
1838—1839年德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出:
一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位,这就是著名的“细胞学说”。
意义:
细胞学说对细胞及其功能有了一个较为明确的定义,细胞学说的建立对现代生物学的发展具有重要的意义。
恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文的进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。
进化论解释了生物多样性,而细胞学说提出了生物同一性的细胞学基础,因而大大推进了人类对整个自然界的认识,有力地促进了自然科学和哲学的进步。
当时细胞学说的基本内容:
①细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。
②每一个细胞作为一个相对独立的单位,既有它自己的生命,有对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
细胞的基本共性:
①所有的细胞都有相似的化学组成:
元素,生物小分子,大分子生物化学的统一性;②脂-蛋白体系的生物膜;③DNA-RNA的遗传装置;④蛋白质合成机器—核糖体;⑤一分为二的分裂方式。
原核细胞最基本的特点:
①遗传信息量小,主要的遗传信息载体仅有一个环状DNA构成;
②细胞内没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核。
真核细胞的基本结构体系:
①以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系;②以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系;③由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系。
原代细胞:
指从机体取出后立即培养的细胞,也有人把培养的第2代至传10代以内的细胞统称为原代细胞或继代细胞培养。
传代细胞:
原代培养的细胞生长到10代后,仍然存活下来的,保持原来染色体的二倍体数量及接触抑制的行为,适应在体外培养条件下持续传代培养的细胞。
细胞系(cellline):
从原代细胞或细胞株中获得的具有增殖能力、特性专一、类型均匀且可无限传代的细胞叫细胞系。
细胞株(cellstrain):
通过纯系化或选择法从原代培养细胞中分离出来的细胞群体叫细胞株。
克隆(clone):
亦称无性系。
指由同一个祖先细胞通过有丝分裂产生的遗传性状一致的细胞群。
细胞拆合:
靶细胞质和细胞核分离开来,然后把不同来源的细胞质和细胞核相互结合,形成核质杂交细胞。
(物理法和化学法)
物理法就是用机械方法或短波光把细胞核去掉或使之失活,然后用微吸管吸取其他细胞的核,注入去核的细胞质中,组成新的杂交细胞。
化学法就是用松胞素B处理细胞,细胞出现排核现象,再结合离心技术,将细胞拆分为核体和胞质体两部分。
由于核体外包有一层细胞质膜和少量胞浆,因而在PEG或仙台病毒的介导下,核体可与另一胞质体融合,形成重组细胞。
显微操作技术:
即在显微镜下用显微操作装置对细胞进行解剖和微量注射的技术。
生物膜的结构模型
①膜的基本结构由脂双分子层镶嵌蛋白质构成,双层脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相。
②蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面,其分布的不对称性和与脂分子的协同作用使生物膜具有各自的特性与功能。
③生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。
膜脂:
(一)成分:
生物膜的基本组成成分,主要包括磷脂、糖脂、胆固醇三种类型。
①磷脂:
磷脂构成了膜脂的基本成分,分为甘油磷脂和鞘磷脂(以鞘胺醇为骨架,脑和神经细胞膜中特别丰富,原核和植物细胞膜中不含)。
由极性头部和两条疏水尾部组成,为双极性分子。
②糖脂:
两性分子,含糖而不含磷酸,由一个或多个糖残基与鞘氨醇的羟基结合。
③胆固醇和中性脂质:
存在真核细胞膜上,含量约膜脂的1/3,植物细胞膜中含量较少。
能提高膜的稳定性,调节流动性,降低水溶性物质的通透性。
某些细菌含有中性脂类。
(二)脂质体:
是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。
膜蛋白:
根据膜蛋白的难易程度及其与脂分子的结合方式可分为三类:
外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定蛋白。
①外在膜蛋白为水溶性蛋白,靠离子键或其他较弱的键与膜表面的膜蛋白分子或膜脂分子结合,分布在膜表面,与膜结合较疏松,用温和的方法就可从膜上分离下来,膜结构并不被破坏。
②内在蛋白多为跨膜蛋白,也有些插入脂双层中,与脂双层分子结合紧密,只有用去垢剂(分离与研究膜蛋白的常用试剂,可使细胞膜分解)使膜崩解后才可分离出。
③脂锚定蛋白是通过与之共价相连的脂分子(脂肪酸或糖脂)插入膜的脂双分子中。
生物膜基本特征与功能
(一)膜的流动性:
膜脂的流动(脂分子的侧向运动)和膜蛋白的流动
(二)膜的不对称性:
①细胞膜各部分的名称:
质膜的细胞外表面(ES);质膜的原生质表面(PS)
②膜脂的不对称性:
是指膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。
糖脂的分布表现出完全不对称性。
③膜蛋白的不对称性:
膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。
各种生物膜的特征及其生物学功能主要由膜蛋白来决定的。
(三)基本功能:
①为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;②选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排出,并伴随着能量的传递;③提供细胞识别位点,并完成细胞内外信号跨膜转导;④为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序的进行;⑤介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接;⑥参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
⑦膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤,甚至神经退行性疾病相关,很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。
膜转运蛋白及其特征
载体蛋白,又称通透酶(permease):
只容许与载体蛋白上结合部位相适合的溶质分子通过,而且载体蛋白每次转运都发生自身构象的改变。
①有特异的结合位点,可同特异性底物(溶质)结合,具有高度选择性;②转运过程有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征;③即可被底物类似物竞争性抑制,又可被某种抑制剂非竞争性抑制;④对PH有依赖性等。
通道蛋白:
通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合,横跨膜形成亲水通道,允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过,绝大多数通道蛋白是跨膜的离子通道。
①具有离子选择性,而且转动速率高,净驱动力是溶质跨膜的电化学梯度;②离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过通道开关应答于适当的信号。
③离子通道没有饱和值
被动运输(passivetransport):
通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向跨膜转运。
①简单扩散:
小分子或离子的热运动从浓度高的一侧通过质膜向浓度低的一侧自行扩散。
在这种跨膜运动中,不需要细胞能量,也没有膜蛋白的协助。
其通透性主要决定于分子大水和分子极性。
②水孔蛋白:
形成对水分子高度特异的亲水通道,只容许水而不容许离子或其他小分子溶质通过。
③协助扩散,也称促进扩散(facilitateddiffusion):
是各种极性分子和无机离子如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢等顺其浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运,该过程不需要细胞提供能量。
具有转运速率高;运输速率同物质浓度成非线性关系;特异性(由载体蛋白或通道蛋白协助);饱和性等特点。
主动运输(activetransport):
是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度运输的跨膜运动方式,此过程需要能量供应。
能量来源:
①协同运输中的离子梯度动力间接提供能量(耦联转运蛋白);②ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量;③细菌中光驱动泵利用光能运输物质
协同运输(cotransport)是一类由Na+—K+泵或(H+泵)与载体蛋白协同作用,靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。
物质转运所需的直接能量来自膜两侧离子浓度梯度。
动物细胞常利用膜两侧Na+的浓度来驱动。
植物细胞和细菌常利用H+浓度来驱动。
根据物质运输方向与离子沿浓度梯度转运方向,协同运输又可分为两种,①同向转运:
是物质运输方向与离子转运方向相同。
完成同向协同转运的载体蛋白有两个结合位点,必须同时与Na+和特异的氨基酸或葡萄糖分子结合才能进行同向转运。
②反向运输:
是指物质运动方向与离子转移方向相反。
胞吞作用:
是通过细胞质膜内陷形成囊泡将外界物质裹进并输入细胞的过程,属主动运输。
根据胞吞物质的大水,胞吞作用又可分为胞饮作用(胞吞物为液体,形成较小的胞饮泡)吞噬作用(胞吞物为颗粒型物质,形成较大的吞噬泡)。
两者的区别有三点:
①内吞泡的大水不同:
胞饮泡的直径为150nm,吞噬泡的直径常大于250nm;②胞饮作用是一个连续发生的过程,所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液和分子;而大的颗粒性物质则通过特殊的吞噬细胞摄入,吞噬作用首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体,因此是一个信号触发过程。
③胞吞泡形成机制不同:
胞饮泡的形成需有网格蛋白、接合素蛋白和结合蛋白等的参与。
吞噬泡的形成需要微丝及其结合蛋白参与,在多细胞动物体内,只有某些特化细胞才有吞噬功能。
胞吐作用:
是将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。
线粒体:
由内外两层彼此平行的单位膜套叠而成的封闭囊状结构。
一般呈粒状或杆状,但因生物种类和生理状态而异,可呈环形,哑铃形、线状、分杈状或其它形状。
数目一般数百到数千个,线粒体通常分布在细胞功能旺盛的区域,可向这些区域迁移,微管是其导轨、马达蛋白提供动力。
线粒体超微结构:
分为外膜、内膜、膜间隙和基质四部分。
外膜(outermembrane):
具有亲水通道孔蛋白,允许小分子物质通过,通透性较高,标志酶为单胺氧化酶。
内膜(innermembrane):
类似细菌质膜;心磷脂含量高(达20%)、缺乏胆固醇,高度不通透性,向内折叠形成嵴(cristae),嵴能显著扩大内膜表面积(达5-10倍)。
含有与能量转换相关的蛋白(执行氧化反应的电子传递链酶系、ATP合成酶、线粒体内膜转运蛋白),标志酶为细胞色素C氧化酶。
膜间隙(intermembranespace,C侧):
含许多可溶性酶、底物及辅助因子,标志酶为腺苷酸激酶。
基质(matrix,M侧):
含三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化等酶系、线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA,RNA,核糖体;纤维丝和致密颗粒状物质,内含Ca2+、Mg2+、Zn2+等离子。
标志酶为苹果酸脱氢酶。
线粒体功能(表6-1):
线粒体是物质最终彻底氧化分解的场所,其主要功能是进行三羧酸循环及氧化磷酸化合成ATP,为细胞生命活动提供直接能量。
线粒体是糖、脂肪、和氨基酸最终释能的场所。
此外,线粒体还与细胞中氧自由基的生成,调节细胞氧化还原电位和信号转导,调控细胞凋亡、基因表达、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡,包括线粒体对细胞中Ca2+的稳态调节等有关。
糖和脂肪等营养物质在细胞质中经过酵解作用产生丙酮酸和脂肪酸。
这些物质选择性地从细胞质进入线粒体基质中,经过一系列分解代谢形成乙酰CoA,即可进入三羧酸循环。
三羧酸循环脱下来的氢经线粒体内膜上的电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,生成水。
在此过程中能量水平较高的电子,经过电子传递降到较低水平,所释放的能量通过ADP的磷酸化,生成高能磷酸键ATP,从能量转换的角度,线粒体内膜起着主要作用(图6-2)。
氧化磷酸化的分子结构基础(图6-3)
氧化磷酸化:
当电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化形成ATP,这一过程称为氧化磷酸化。
P/O值指每消耗一个氧原子所产生的ATP分子数,它表示氧化磷酸化的效率。
氧化磷酸化作用与电子传递的偶联:
氧化磷酸化是由氧呼吸中同电子传递相耦联的ATP合成。
氧化(放能)和磷酸化(贮能)是同时进行并密切耦联在一起的,但却是两个不同的结构系统。
电子传递链的各种组分均存在于线粒体内膜中,而基粒则是ATP合成的关键结构。
氧化磷酸化的偶联机制:
化学偶联假说、构象偶联假说、化学渗透假说等。
化学偶联假说为氧化磷酸化机制中最为流行的一种假说。
电子传递链(呼吸链):
由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的脂蛋白复合物所组成,它们是传递电子的酶体系,在内膜上相互关联地有序排列,称为电子传递链。
电子通过呼吸链的流动,称电子传递。
细胞内有两条典型的呼吸链,即NADH呼吸链和FADH2呼吸链。
呼吸链的复合物(图6-6):
从线粒体内膜可分离出4种脂蛋白复合物。
①复合物Ⅰ是NADH-CoQ还原酶,又称NADH脱氢酶,催化NADH的2个电子至辅酶Q,同时由M侧转移4个质子至C侧。
②复合物Ⅱ是琥珀酸-CoQ还原酶,催化琥珀酸的低能电子至辅酶Q,不转移质子。
③复合物Ⅲ是CoQ-细胞色素c还原酶,催化电子从辅酶Q传给细胞色素c,每转移1对电子转移4个H+至C侧。
④复合物Ⅳ是细胞色素氧化酶,将从细胞色素c接受的电子传给氧,每转移一对电子,在M侧消耗2个质子,同时转移2个质子至C侧。
电子载体:
①NAD:
连接Kreb循环和呼吸链,将氢交给黄素蛋白。
②黄素蛋白:
含FMN或FAD,可接受2个电子2个质子。
相关脱氢酶:
①NADH脱氢酶(FMN);②琥珀酸脱氢酶(FAD)。
③细胞色素:
含血红素铁,通过Fe3+/Fe2+变化传递电子,包括细胞色素a、a3、b、c、c1,其中a、a3含有铜原子。
④铁硫蛋白:
分子结构中每个铁原子和4个硫原子结合,通过Fe3+/Fe2+互变进行电子传递,有2Fe-2S和4Fe-4S两种类型。
⑤辅酶Q:
脂溶性小分子醌类化合物,有3种形式,即:
氧化型醌Q,还原型氢醌QH2和自由基半醌QH。
电子流的路径:
NADH FMN CoQ b c1 c aa3 O2
ATP合成酶的分子结构与组成
ATP合成酶或F1F0-ATP酶,是从线粒体上分离出的第五种复合物,能利用电子传递过程中释放的能量合成ATP。
它由头部(F1因子,为水溶性球蛋白)和基部(F2因子,嵌合在内膜上的疏水蛋白复合体)组成。
NADH呼吸链生成ATP的3个部位是:
①NADH至辅酶Q;②细胞色素b至细胞色素c;③细胞色素aa3至氧之间。
但FADH2呼吸链只生成2个ATP分子。
叶绿体:
高等植物的叶绿体大多数呈香蕉形。
一般直径为3-6µm,厚2-3µm。
由叶绿体膜(被膜)、类囊体和基质3部分构成。
主要成分是蛋白质和脂类。
①叶绿体膜:
是双层单位膜即内膜和外膜组成,内外两层膜之间为膜间隙,外膜通透性大,细胞质中的大多数营养分子可以自由进入膜间隙。
内膜对物质透过的选择性较强,是细胞质和叶绿体的功能屏障。
ADP、ATP、NADP+、葡萄糖和焦磷酸等需要特殊的转运体才能通过内膜,
②类囊体:
叶绿体基质中的许多由单位膜封闭形成扁平小囊。
主要成分是蛋白质和脂质,还有色素(叶绿素、类胡萝卜素)、醌化合物等。
类囊体沿叶绿体长轴平行排列,在某些部位,许多圆盘状类囊体叠置成垛,称为基粒。
组成基粒的类囊体称为基粒类囊体。
基粒之间的没有发生叠垛的类囊体叫基质类囊体。
类囊体膜结构的形成,大大增加了膜片层的总面积,更有效地收集光能,加速光反应。
在类囊体膜中镶嵌有大量和光合作用有关的叶绿素-蛋白质复合物颗粒。
集中了光合作用能量转换功能的全部组分。
色素蛋白复合物在类囊体中呈不对称分布。
③基质:
叶绿体膜与类囊体之间充满无定型的物质称为基质。
基质中含有核糖体、环状DNA、RNA、脂滴或称嗜锇滴、淀粉粒、植物铁蛋白以及大量的RUBP羧化酶等。
RUBP羧化酶全酶由8个大亚基和8个小亚基组成,大亚基是叶绿体基因编码,而小亚基是由核基因组编码。
线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装(P159)(图6-20和图6-21):
由核基因编码,在细胞质核糖体上合成的线粒体和叶绿体蛋白质,需运送至线粒体和叶绿体各自的功能部位进行更新或组装。
在细胞质中合成的线粒体和叶绿体中的前体蛋白由成熟形式的蛋白质和N端的前导肽共同组成。
导肽的结构特征:
①含有丰富的带正电荷的碱性氨基酸,特别是精氨酸,带正电荷的氨基酸残基有助于前导肽进入带负电荷的线粒体和叶绿体的基质中。
②羟基氨基酸如丝氨酸含量也较高③几乎不含带负电荷的酸性氨基酸④可形成既具亲水性又具疏水性的α螺旋结构,有利于穿越线粒体的双层膜。
细胞质基质的涵义:
细胞质基质指细胞质中除去细胞器和内膜系统留下的无一定形态结构的胶状物质,有的学者称为胞质溶胶。
主要含有与中间代谢有关的数千种酶类以及与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构。
①细胞与环境,细胞质与细胞核,以细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都要通过细胞质基质来完成,很多重要的中间代谢反应也发生在细胞质基质中,是蛋白质和脂肪的重要合成场所。
②在细胞质基质中,蛋白质与蛋白质之间,蛋白质与其他大分子之间都是通过弱键而相互作用的,并且常常处于动态平衡之中,这种结构体系的维持只能在高浓度的蛋白质及其特定的离子环境的条件之下实现。
③细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分,不仅与维持细胞的形态、运动、胞内物质运输及能量传递有关,而且也是细胞质基质结构体系的组织者,为胞质中的其他成分和细胞器提供锚定位点。
④细胞质基质在蛋白质的修饰、蛋白质的选择性降解等方面起着重要作用。
细胞内膜系统:
指在结构、功能或发生上相关的膜围绕的细胞器或细胞结构,主要指内质网、高尔基体、溶酶体和分泌泡等。
内质网(endoplasmicER):
内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及围成的腔形成的互相沟通的三维网络结构。
在不同类型细胞中或同一细胞不同生理状态下,内质网的数量、类型与形态差异很大。
1、粗面内质网(rER):
多呈扁囊状,表面附有核糖体。
其主要功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白。
2、光面内质网(sER):
光面内质网常由分支的管道形成复杂的网状,膜上无核糖体附着,是合成脂类的重要场所,往往作为出芽位点。
内质网的功能:
内质网是细胞蛋白质与脂质合成的基地,几乎全部的脂质和多种重要的蛋白质都是在内质网上合成的,包括蛋白质的修饰与加工。
1、蛋白质的合成:
所有蛋白质的合成都起始于细胞质基质中的核糖体上。
有些蛋白质合成开始不久即转至内质网上,这些蛋白包括:
①分泌蛋白;②膜蛋白;③需要与其它细胞组分严格隔离的蛋白(如内质网、高尔基体和溶酶体中的蛋白质);④需要进行复杂修饰的蛋白。
2、脂类的合成:
sER合成了几乎全部的膜脂。
膜脂在光面内质网的细胞质基质膜面上合成,随后部分膜脂转移到内质网腔面膜上,进而通过出芽的方式或磷脂转换蛋白的协助,运送到其他部位。
3、蛋白质的修饰与加工
蛋白质在内质网中的化学修饰主要有:
糖基化、羟基化、酰基化与二硫键的形成等。
糖基化伴随着多肽合成同时进行,是内质网中最常见的蛋白质修饰。
糖基化分:
N—连接糖基化(主要发生在内质网中)、O—连接糖基化(主要发生在高尔基体中)。
N-连接与O-连接的寡糖比较[P188]
4、新生的多肽折叠与装配
高尔基体(Golgibody):
由一些(常常4-8个)排列较为整齐的扁平的膜囊堆叠在一起,这些扁囊均由光滑的膜围成,构成高尔基体的主体结构。
高尔基体是一种有极性的细胞器,表现在它在细胞中有恒定的位置,物质从高尔基体的一侧进入,从另一侧输出;扁囊堆常明显地具一凸面和一凹面。
凸面(形成面、顺面)靠近细胞核,凹面(成熟面、反面)面向细胞质膜。
①高尔基体的顺面网状结构(CGN)与膜囊:
位于高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊,呈连续分支状的管网结构,接受来自内质网新合成的物质,并将其分类后转入高尔基体中间膜囊,小部分蛋白质与脂类再返回内质网。
②高尔基体中间膜囊:
由扁平膜囊与管道组成,多数糖基的修饰、糖脂的形成以及与高尔基体有关的多糖的合成都发生在这里。
③高尔基体的反面网状结构(TGN)与膜囊:
TGN与反面的扁平囊相连,形态呈管网状,并有囊泡与之相连。
TGN的主要功能是参与蛋白质的分类与包装,最后从高尔基体中输出。
高尔基体的功能:
高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装、然后分门别类地运送到细胞特定的部位或细胞外。
在蛋白质的加工、分选、包装与运输以及在细胞“膜流”中起重要作用。
①高尔基体与细胞分泌活动
②蛋白质的糖基化及修饰
在粗面内质网上合成的糖蛋白在内质网和高尔基体中发生了糖基化。
真核细胞中寡糖链一般结合在肽链的4种氨基酸残基上,由此可分为两大类不同的糖基化修饰,即N-连接(连接到天冬酰胺的N原子上)和O-连接(连接到丝氨酸、苏氨酸或在羟赖氨酸或羟脯氨酸的羟基上)糖基化。
(表7-2)
高尔基体中含有糖基转移酶,其主要作用是对糖基的寡糖链进行修饰。
③蛋白酶的水解和其他加工过程:
很多蛋白质经与高尔基体结合的蛋白水解酶的作用,经特异地水解才成为有生物活性的多肽。
如胰岛素。
溶酶体(lysosome):
是外包单层膜、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。
其主要功能是进行细胞消化,几乎存在于所有的动物细胞中,植物细胞类似的有圆球体、糊粉粒及中央液泡。
酸性磷脂酶为溶酶体的主要标志酶,溶酶体是一种多样性和异质性的细胞器。
根据溶酶体处于生理功能的不同阶段,可分为①初级溶酶体(含有多种酸性水解酶,最适PH为5左右);②次级溶酶体(分别称为自噬溶酶体和异噬溶酶体);③残余体即后溶酶体(己失掉了酶,仅余留未消化的残渣在内,可通过类似胞吐的方式将内容物排出细胞)。
溶酶体的功能:
①为细胞提供营养,消化无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞。
自噬现象是真核细胞中细胞成分的更新和转化的基本特征。
②防御功能是某些细胞特有的功能,它可以识别并吞噬入侵的病毒或细菌,形成异噬溶酶体。
在溶酶体的作用理将其杀死并降解。
③在分泌细胞中,溶酶体常常摄入分泌颗粒,可能参与分泌过程的调节。
④细胞的自溶作用,清除动物发育过程中的某些细胞。
⑤在受精中的作用。
过氧化物酶体(peroxisome):
又称微体,是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的细胞器。
(表7-3)
过氧化物酶体的功能:
常含有两种酶,一是依赖于黄素(FAD)的氧化酶,其作用是将底物氧化形成H2O2;二是过氧化氢酶,它将H2O2分解。
在动物中①参与脂肪酸的β-氧化;②具有解毒作用,过氧化氢酶氧化有害物质,饮入的酒精1/4是在微体中氧化为乙醛。
在植物中①参与光呼吸,将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和H2O2,②在萌发的种子中,进行脂肪的β-氧化。
蛋白质的分选或定向运转:
绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中开始合成,随后在细胞质基质或在糙面内质网上继续合成,然后通过不同的途径转动到细胞的特定部位。
信号识别颗粒(signalrecognitionparticleSRP):
是一种核糖核蛋白复合体,一般存在于细胞质中,当新合成多肽的信号肽从多聚核糖体上延伸暴露出来,它既可与新生肽信号序列和核糖体结合又可与内质网停泊蛋白受体SRP结合。
信号序列:
蛋白质N端的信号肽,引导分泌蛋白多肽链穿过内质网膜进入内质网腔的线性序列,对所引导的蛋白质没有特异性要求。
肽链上的信号序列决定了多肽在细胞质中的合成部位,并最终决定成