范文一:细胞的内膜系统
第七章 细胞的内膜系统
选择题:
1.与细胞粗面内质网直接接触的是
A.60S的大亚单位 B.40S的小亚单位 C.80S的核糖体颗粒 D.50S的大亚单位 E.30S 的小亚单位
2.下述哪种蛋白质的合成与粗面内质网无关
A.消化酶 B.肽类激素 C.抗体蛋白 D.溶酶体蛋白 E.大多数可溶性蛋白
3.粗面内质网不具备的功能
A.核蛋白体附着的支架 B.参与蛋白质的合成 C.解毒作用 D.物质运输的管道 E.区域化作用
4.高尔基复合体的小囊泡主要来自
A.溶酶体 B.粗面内质网 C.微粒体 D.滑面内质网 E.以上都不是
5.高尔基复合体的主要生物学功能是
A.合成蛋白质 B.合成脂类 C.对蛋白质进行加工和转运 D.参与细胞氧化过程 E.消化异物
6.高尔基复合体最重要的部分是
A.扁平囊 B.大囊泡 C.小囊泡 D.液泡 E.微泡 7.与内质网形态功能改变无关的是
A.肿胀 B.扩张 C.脱颗粒 D.增生 E.位置变化 8.滑面内质网不具备的功能是
A.脂质和胆固醇类的合成 B.蛋白质及脂类的运输 C.糖原代谢
D.肌肉的收缩 E.肽类激素的活化
9.所含内质网RER的细胞是
A.平滑肌细胞 B.癌细胞 C.胚胎细胞 D.培养细胞 E.胰腺外分泌细胞
10.全为SER的细胞是
A.肝细胞 B.肾上腺皮质细胞 C.杯状细胞 D.横纹肌细胞 E.浆细胞
11.滑面内质网的标志酶是
A.胰酶 B.糖基转移酶 C.RNA聚合酶 D.葡萄糖-6-磷酸酶 E.以上都不是
12.高尔基复合体的特征性酶是
A.磺基-糖基转移酶 B.磷酸脂酶 C.酪蛋白磷酸激酶 D.糖基转移酶 E.甘露糖苷酶
13.小肠上皮细胞的杯状细胞核顶部有丰富的 A.高尔基复合体 B.粗面内质网 C.滑面内质网 D.溶酶体 E.线粒体
14.蛋白质涉及N-连接寡糖的糖基化作用发生在 A.滑面内质网腔内 B.粗面内质网腔内 C.滑面内质网膜上 D.粗面内质网膜上 E.高尔基复合体
15.自噬作用是指溶酶体消化水解
A.吞饮体 B.吞噬体 C.多囊体 D.残质体 E.自噬体 16.细胞消除衰老破损的细胞器的作用是
A.溶酶体的自噬作用 B.溶酶体的异噬作用 C.胞内消化作用
1
D.残质体出胞作用 E.溶酶体粒溶作用
17.溶酶体所含的酶是
A.氧化酶 B.ATP合成酶 C.糖酵解酶 D.脱氢酶 E.酸性水解酶
18.溶酶体酶进行水解作用最适PH值是
A.3,4 B.5 C.7 D.8 E8,9
19.过氧化物酶体的主要功能是
A.合成ATP B.胞内消化作用 C.参与过氧化物的形成与分解 D.合成外输性蛋白质 E.合成内源性蛋白质
20.内质网不仅是蛋白质合成的重要细胞器,而且也是脂类组装的重要场所,在内质网合成的主要磷脂是
A.卵磷脂 B.鞘磷脂 C.磷脂酰乙醇胺 D.磷脂酰丝氨酸 E.胆固醇
对应题
A.合成蛋白质 B.合成脂质 C.合成多糖 D.合成DNA E.合成RNA
21.滑面内质网的功能是 22.粗面内质网的功能是 23.高尔基复合体的功能是
A.磷酸转移酶 B.N-乙酰葡萄糖胺转移酶 C.半乳糖转移酶和唾液酸转移酶
D.尿苷二磷酸葡萄糖-糖原转移酶 E.以上都不是 24.高尔基复合体形成面的扁平囊含有 25.高尔基复合体成熟面的扁平囊含有
26.高尔基复合体中间的扁平囊含有
A.无活性酸性水解酶 B.有活性酸性水解酶 C.过氧化氢酶 D.尿酸氧化酶 E.ATP合成酶
27.过氧化物酶体的标志酶 28.初级溶酶体所含的水解酶
29.次级溶酶体所含的水解酶 30.类核体所含的酶 A.自噬体在胞内由溶酶体降解 B.吞噬体及吞饮体在胞内由溶酶体所降解
C.胞内消化及防御作用 D.HO的分解 E.吞噬体 22
31.自噬作用即 32.膜受体介导的入胞作用可以形成 33.异噬作用即 34.溶酶体的作用是 35.过氧化物酶体的作用是
对应题
A.粗面内质网 B.滑面内质网 C.两者都是 D.两者都不是 36.参与肌肉收缩的是 37.参与蛋白质合成的是 38.参与蛋白质加工与分配的是 39.与核膜形成有关的是 40.向外可与细胞膜相连接的是
A.高尔基复合体 B.粗面内质网 C.两者都是 D.两者都不是 41.蛋白质涉及O-连接寡糖的糖基化作用主要发生在 42.蛋白质涉及N-连接寡糖的糖基化作用主要发生在 43.与蛋白质运输有关的是 44.参与血小板形成的是 45.参与肌肉收缩的是
A.嗜酸性 B.嗜碱性 C.两者都是 D.两者都不是 46.富含滑面内质网的细胞质 47.富含粗面内质网的细胞质 A.溶酶体的某种水解酶缺少,相应的物质在细胞内积累 B.溶酶体膜的不稳定
C.两者均有 D.两者均无
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48.先天性溶酶体病 49.矽肺 50.细胞组织的自溶 对应题
51.具有生理极性的细胞中高尔基复合体的分布具有明显的极性,如
A.胰腺细胞 B.精细胞 C.输卵管内臂细胞
D.神经细胞 E.小肠绒毛上皮细胞
52.溶酶体的特点
A.标志酶是酸性磷酸酶 B.由单层膜包围 C.其内容物电子密度高 D.具有异质性 E.是细胞内的消化器
53.内膜系统包括的细胞器为
A.内质网 B.高尔基复合体 C.溶酶体 D.线粒体 E.细胞膜 54有核糖体附着的细胞器为
A.溶酶体 B.核膜 C.滑面内质网 D.粗面内质网 E.高尔基复合体
55.内质网的病理改变表现为
A.解聚 B.脱粒 C.肿胀 D.所含内容物质和量的改变 E.萎缩
56.信号肽假说的特点
A.核糖体与RER结合属于功能性结合
B.是特异性的 C.是暂时性的 D.受时间的限制 E.受空间的限制
57.常见的残余小体,长期留在细胞内而不被排除的为 A.脂褐质 B.含铁小体 C.多泡体 D.髓样结构 E.吞噬小体 58.在哺乳动物中只有在什么细胞中可观察到典型的过氧化物酶体 A.肝细胞 B.肾细胞 C.脾细胞 D.肌细胞 E.卵细胞 59.过氧化物酶体的标志酶
A.酸性磷酸水解酶 B.氧化酶 C.过氧化氢酶 D.糖基转移酶 E.核酸酶
60.过氧化物酶体的来源
A.滑面内质网出芽形成 B.溶酶体 C.高尔基复合体 D.细胞膜内险形成 E.细胞内破损的细胞器
名词解释:
1.内膜系统 2.多聚核糖体 3.解聚 4.脱粒 5.蛋白质分选信号
6.信号肽 7.自噬作用 8.异噬作用 9.自溶作用 10.粒溶作用 11.膜流
填空题:
1.内膜系统分布于细胞 之中。
2. 在细胞的内膜系统中占有中心地位,因为其不仅在蛋白质和脂类合成上起重要作用而且也是细胞的许多其他内膜结构的来源。
3.内质网根据其膜表面是否有核糖体的附着分为 和 。 4.附着核糖体主要合成的蛋白质为 、 、 、 。 5.内质网膜和所有的生物膜系统一样也由 和 组成,但含有的 比细胞膜的多。
6.信号肽的作用是它经由SRP的携带将 引导到内质网膜,并进行 的合成。
7.糖蛋白由蛋白质和寡聚糖共价连接,其连接方式为:一种为 ,另一种为 。
8.内质网蛋白的分选信号为 信号。
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9.溶酶体蛋白的分选信号为 信号。
10.溶酶体的标志酶为 ,最适宜反应的PH值为 。溶酶体的膜比质膜 ,脂质双层中以 居多,能有效地保护细胞自身结构免受溶酶体酶的消化。
简答题:
1.细胞质基质的主要功能。
2.核糖体循环。
3.分泌蛋白的排出途径。
4.高尔基复合体的功能。
5.高尔基复合体的超微结构有何特点。
6.溶酶体分为几类、各有何特点。
7.溶酶体的功能。
过氧化物酶体有何功能。 8.
9.滑面内质网的功能。
10.分泌蛋白的运输模型
论述题:
1.论述蛋白质合成的信号肽假说。
2.内膜系统中膜相互转换的关系
3.矽肺是怎样产生的。
答案:
A型题:
1.A 2.E 3.C 4.B 5.C 6.A 7.E 8.E 9.E 10.C 11.D
12.D 13.A 14.B 15.E 16.A 17.E 18.B 19.C 20.A 21.B
22.A 23.C 24.A 25.C 26.B 27.C 28.A 29.B 30.D 31.A
32.E 33.B 34.C 35.D 36.B 37.A 38.D 39.C 40.C 41.A
42.B 43.C 44.D 45.D 46.A 47.B 48.A 49.C 50.B
51.A C E 52.A B C D E 53.A B C D 54.B D 55.A B C D E 56.A B C D E
57.A 58.A B 59.C 60.A
名词解释:
内膜系统;是指细胞质内在形态结构、功能和发生上具有相互联系的膜相结构的总称。包1.
括核膜、内质网高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、线粒体以及各种小泡等。
2.多聚核糖体:附着或游离的核糖体通常由rnRNA串连在一起进行蛋白质的合成,被串连的核糖体少则只有几个,多的可达四五十个或更多,排列成环状或玫瑰花状,称作多聚核糖体。
3.解聚:当用四氯化碳引起大鼠肝细胞中毒时,粗面内质网上的多聚核糖体解聚为单个核糖体,并失去正常而有规律的排列,该现象称为多聚核糖体解聚。 5.脱粒:解聚之后的核糖体进一步脱离内质网,称为脱粒。 6.蛋白质分选信号:蛋白质能准确无误的地被运输到相应的膜结构和细胞器,是由于蛋白质上存在着分选信号。有些分选信号是肽链某一段连续的氨基酸序列,也有些是氨基酸侧链上的特殊基因,甚至氨基酸侧链上的极性电荷、蛋白质某种空间构象都可作为蛋白质的分选信号。
7.信号肽:核糖体在蛋白质合成启动后,rnRNA上特定的信号顺序编码首先合成一段短肽-
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信号肽。含15,30个氨基酸残基,中间部分有6,12个氨基酸是疏水的,它作为与RER膜结合的“引导者”指引核糖体与RER膜结合,并决定新生肽链插入膜内进入内腔,起协同翻译转运的作用。
自噬作用:溶酶体对细胞自身结构组分的消化分解为自噬作用。 8.
9.异噬作用:溶酶体对外源性异物的消化分解过程称为异噬作用。 10.自溶作用:在一定条件下,溶酶体膜破裂,水解酶溢出致使细胞本身被消化分解,这一
过程称为细胞的自溶作用。
11.粒溶作用:溶酶体分解胞内剩余颗粒的作用称为粒溶作用。 12.膜流:把膜相结构之间膜相互转换和移位的现象称为膜流。 填空题:
1.基质 2.内质网 3.粗面内质网 滑面内质网 4.分泌蛋白 膜蛋白 驻留蛋白 溶酶体蛋白 5.脂类 蛋白质 蛋白质 6.核糖体 蛋白质 7.N-连接寡聚糖蛋白
O-连接寡聚糖蛋白 8.KDEL 9.甘露糖-6-磷酸 10.酸性磷酸酶 5 薄 鞘磷脂
简答题:
1.细胞质基质的主要功能。
答:(1)为各种细胞器维持其正常结构提供所需的离子环境(2)为各类细胞器完成其功能活动提供所需的一切底物(3)同时也是进行某些生化活动的场所。 2.核糖体循环。
答:在蛋白质的合成过程中,游离细胞质的核糖体大小亚基在起始因子作用下分别与rnRNA结合,并启动蛋白质合成,核糖体与RER膜的结合决定于rnRNA中特定的密码顺序,也就是核糖体与RER结合属于功能性结合,是特异性的,暂时性的,当核糖体合成蛋白质结束时新生肽链完全转入RER腔,此时,核糖体的大小亚基分离,大亚基从RER膜上脱落,游离在细胞质中以供循环再用,膜上蛋白质转位装置也散开,通道消失,待下一次核糖体附着时,再重新聚集。
3.分泌蛋白的排出途径。
答:由核糖体合成的分泌蛋白进入内质网腔后,经过糖基化的作用,又被包裹于内质网分离下来的小泡内再经高尔基复合体,变为浓缩泡,之后再由浓缩泡浓缩成分泌颗粒而排出细胞之外,这是分泌蛋白质的常见途径。另一种途径是含有分泌蛋白质的小泡由内质网脱离后直接形成浓缩泡,再由浓缩泡变为分泌颗粒而被排出。 4.高尔基复合体的功能。
答:(1)参与糖蛋白的生物合成、加工和修饰(2)参与细胞的分泌活动(3)参与蛋白质的分选运输(4)对蛋白质进行水解、加工(5)参与膜的转化 5.高尔基复合体的超微结构有何特点。
答:是由一层单位膜包裹构成的,膜表面光滑没有核糖体附着,形态上可分为扁平囊、小囊泡、大囊泡。(1)扁平囊:其顺面,靠近细胞中心面向细胞核,或称形成面。其反面,远离细胞中心而靠近细胞膜为反面,或称成熟面。形成面较薄约6nm,与内质网相似。成熟面的膜较厚约8 nm,与质膜相似。(2)小囊泡:又称运输小泡,顺面的小囊泡由内质网出芽而来。功能:转运粗面内质网合成的蛋白质到扁平囊。(3)大囊泡:又称分泌泡。由扁平囊的反面的局部或边缘膨出脱落而来,大囊泡也可发育成溶酶体和贮藏泡,大囊泡的形成不仅带走了扁平囊内加工、修饰的各种大分子物质,且使扁平囊膜不断消耗而更新。
6.溶酶体分为几类、各有何特点。
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答:(1)初级溶酶体:又叫内体性溶酶体,仅含水解酶,不含作用底物及消化产物的溶酶体,由高尔基复合体反面扁平囊出芽而来的新生溶酶体。(2)次级溶酶体:又叫吞噬溶酶体,含有作用底物及消化产物是一种正在进行或已经进行消化作用的溶酶体,据消化底物来源不同
异生性溶酶体,作用底物是外源的。分为以下几种:a.自生性溶酶体,作用底物是内源的。b.
c.混生性溶酶体,作用底物既有内源的又有外源的。终末溶酶体:不能消化的物质残留在细胞内,,所以又称残余小体。
7.溶酶体的功能。
答:(1)消化功能(2)自溶作用(3)参与受精作用(4)参与激素的生成(5)参与骨质更新。
8.过氧化物酶体有何功能。
答:过氧化物酶体中的各种氧化酶能氧化多种底物(RH)。在氧化过程中,氧化酶能使氧2
还原为过氧化氢,而过氧化氢酶能把能把过氧化氢还原成水,这样就免除了HO对细胞的22危害。
9.滑面内质网的功能。
答:参与脂质和胆固醇的合成与运输;参与糖原的合成和分解;参与解毒作用;参与肌肉收缩;参与血小板的形成。
10.分泌蛋白的运输模型
答:细胞分泌过程可概括为六个阶段:(1)核糖体阶段(2)内质网运输阶段(3)细胞质基质运输阶段(4)高尔基复合体加工修饰阶段(5)细胞内贮存阶段(6)胞吐阶段
论述题:
1.论述蛋白质合成的信号肽假说。
答:该假说认为,核糖体在蛋白质合成启动后,由rnRNA在特定的顺序编码首先合成一段短肽-信号肽,它作为RER膜结合的“引导者”指引核糖体与 RER膜结合,并决定新生肽链插入膜内进入内腔,起协同翻译的转运作用。信号识别颗粒(SRP)是一种核糖体蛋白质复合体,存在于细胞质中。当信号肽露出核糖体,SRP的疏水部分与信号肽疏水部分结合,另一部分与核糖体结合,肽链合成暂时终止,这种结合的SRP-信号肽-核糖体复合物由SRP介导RER膜上受体,并与之结合,当核糖体RER膜面时,大亚基即附着在膜上蛋白质转为装置上,可能由于蛋白质转位装置各成分的聚集。形成膜通道使新生肽链RER腔。结合后暂时终止的肽链合成又恢复,新生肽链尾随信号肽继续延伸。
当信号肽的作用完成后,即被内质网上的信号肽酶切除,肽链继续合成延伸当遇到终止密码时,合成终止,新生肽链完全转入RER腔。与此同时,核糖体的大小亚基分离,大亚基从RER膜上脱落,游离在细胞质中以供循环再使用。 2.内膜系统中膜相互转的关系
答:(一)从结构上看都具有相似性
从分子结构上看,都由生物膜所形成且这些膜都以蛋白质和脂类分子为主要的成分,并以脂类双层为基本骨架。;只不过膜的厚度略有差异,脂类双分子层上相嵌的蛋白质种类和数量不同。
(二)它们在行使各自功能时相互转化,形成膜流。 细胞在吞噬外来异物时,经入胞作用形成吞噬(饮)体,初级溶酶体与吞噬(饮)体结合形成次级溶酶体,经消化后将残渣通过出胞作用排出细胞外。这样溶酶体的膜,就加入到细胞质膜中去,在粗面内质网上合成的蛋白质进入内质网的腔道,以“出芽”方式形成转运小泡,
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移近高尔基复合体并汇集成小囊泡,并在高尔基复合体的形成面与扁平囊融合。高尔基复合体分泌颗粒的形成并移近细胞膜与之融合,将分泌物质排出细胞外,同时其膜加入到细胞质膜中去。如果从高尔基复合体脱落下来的大囊泡含有水解酶,则这种大囊泡就形成初级溶酶体。这样内质网的膜经高尔基复合体转化成细胞膜的一部分或溶酶体的膜。另外衰老破损的内质网、线粒体等细胞器经自噬作用形成自噬体,被溶酶体经自溶作用消化后,也经出胞作用将残渣排出胞外,这些细胞器的膜也成为细胞膜中的一部分。所以随着细胞代谢活动和生理功能的不断进行,各膜相结构之间不断地处于相互转换的动态平衡中。
3.矽肺是怎样产生的。
答:矽肺是一种职业病,其病因与溶酶体有关。当工人在劳动中肺部吸入矽尘颗粒后,矽尘末即被肺部的巨噬细胞吞噬。但巨噬细胞内的溶酶体不能消化分解该颗粒而使之蓄积在细胞内。由于胞内矽尘颗粒表面形成矽酸,破坏了溶酶体膜的稳定性,水解酶释放出来便使巨噬细胞自溶,矽尘颗粒从死亡细胞中释放出来后又重新被另外的巨噬细胞吞噬,如此反复,巨噬细胞相继死亡,刺激成纤维细胞分泌大量的胶原,形成胶原纤维结节,结果是肺组织弹性降低,肺功能受损。
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范文二:细胞的内膜系统
细胞的内膜系统
指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构,主要包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体,植物中的液泡和绿色部分的细胞中含有的叶绿体以及蛋白酶体等。从内向外核膜连接着内质网,内质网连接着高尔基体,高尔基体通过分泌一些小泡与细胞膜相连。细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一。细胞内被膜区分为3类结构:细胞质基质、细胞内膜系统和其他由膜包被的各种细胞器(如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体和细胞核)。
其中内质网包括光面内质网和粗面内质网。光面内质网也叫滑面内质网,是真核细胞细胞质内广泛分布的由膜构成的扁囊、小管或小泡连接形成的连续的三维网状膜系统。因为没有依附核糖体,在电镜下表现光滑故称滑面内质网。滑面内质网多是管泡状,仅在某些组胞中很丰富,并因含有不同的酸类而功能各异。 脂类固醇激素的合成,在分泌类固醇激素的细胞中;滑面内质网膜上有合成胆固醇所需的酶系,在此合成的胆固醇再转变为类固醇激素; ?脂类代谢,小肠吸收细胞摄入脂肪酸、甘油及甘油一酯,在滑面内质网上酯化为甘油三酯,肝细胞摄取的脂肪酸也是在滑面内质网上被氧化还原酶分解,或者再度酯化; ?解毒作用,肝细胞的滑面内质网含有参与解毒作用的各种酶系,某些外来药物、有毒代谢产物及激素等在此经过氧化、还原,水解或结合等处理,成为无毒物质排出体外;?利于贮存与调节,横纹肌细胞中的滑面内质网又称肌浆网,其膜上有钙泵,可将细胞质基质中的Ca2+泵入、贮存起来,导致肌细胞松弛,在特定因素作用下,贮存的Ca2+释出,引起肌细胞收缩。胃底腺壁细胞的滑面内质网有氯泵,当分泌盐酸时将CIˉ释放,参与盐酸的形成。粗面内质网多呈大的扁平膜囊状, 在电镜下观察排列极为整齐。它是核糖体和内质网共同构成的复合机能结构, 正是因为表面附着了核糖体,才使内质网表面变得粗糙。普遍存在于分泌蛋白质的细胞中, 越是分泌旺盛的细胞(如浆细胞)越多, 未分化和肿瘤细胞中较少。其主要功能是合成分泌性的蛋白质、多种膜蛋白和酶蛋白,并对这些蛋白质进行粗加工。粗面内质网与细胞核的外层膜相连通。
高尔基体,也叫高尔基复合体、高尔基器。是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成的囊泡系统,它由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成。一般认为高尔基体是由光面内质网演变而来的,是一种有高度极性的细胞器,位于内质网和细胞膜之间。来自内质网的小泡到达高尔基体后与高尔基体融合,经过最后的加工修饰和包装,再由高尔基体分泌,起到一定的转运作用,但是高尔基体最大的作用在于对蛋白质的深加工(加工、分类、包装、分门别类的运到细胞的不同位置或运到胞外),以及合成一些糖类和脂质等化合物。具体为 蛋白质糖基化N-连接的糖链合成起始于内质网,完成于高尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的糖链,由Cis面进入高尔基体后,在各膜囊之间的转运过程中,发生了一系列有序的加工和修饰,原来糖链中的大部分甘露糖被切除,但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型的糖分子,形成了结构各异的寡糖链。糖蛋白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转移酶结合,发生特定的糖基化修饰。许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和O-连接的糖链。O-连接的糖基化在高尔基体中进行,通常的一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖,连接的部位为Ser、Thr和Hyp的OH基团,然后逐次将糖基转移到上去形成寡糖链,糖的供体同样为核苷糖,如UDP-半乳糖。糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记,改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上,形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层,有些锚定在膜上。
细胞分泌活动负责对细胞合成的蛋白质进行加工,分类,并运出,其过程是RER上合成蛋白质?进入ER腔?以出芽形成囊泡?进入CGN?在medial Gdgi中加工?在TGN形成囊
泡?囊泡与质膜融合、排出。高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。早期根据光镜的观察,已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。近年来,运用电镜、细胞化学及放射自显影技术更进一步证实和发展了这个观点。高尔基体在分泌活动中所起的作用,主要是将粗面型内质网运来的蛋白质类的物质,起着加工(如浓缩或离析)、储存和运输的作用,最后形成分泌泡。当形成的分泌泡自高尔基囊泡上断离时,分泌泡膜上带有高尔基囊膜所含有的酶,还能不断起作用,促使分泌颗粒不断浓缩、成熟,最后排出细胞外。最典型的,如胰外分泌细胞中所形成的酶原颗粒。放射自显影技术证明,高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类。它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞(如肝细胞),高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌有关。
膜的转化功能 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间,因此高尔基体在进行着膜转化的功能,在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡与质膜融合,使新形成的膜整合到质膜上。
水解蛋白为活性物质 如将蛋白质N端或C端切除,成为有活性的物质(胰岛素C端)或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽,如神经肽。
参与形成溶酶体 现在一般都认为初级溶酶体的形成过程与分泌颗粒的形成类似,也起自高尔基体囊泡。初级溶酶体与分泌颗粒(主要指一些酶原颗粒),从本质上看具有同一性,因为溶酶体含多种酶(主要是各种水解酶),是蛋白质与酶原颗粒一样,也参与分解代谢物的作用。不同处在于:酶原颗粒是排出细胞外发挥作用,而溶酶体内的酶类主要在细胞内起作用。 植物细胞壁形成 在高等植物细胞有丝分裂后期,形成细胞壁时,高尔基体数量增加,合成纤维和果胶质。高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中,动物细胞中的高尔基体与细胞分泌物形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运,因此有人把它比喻成蛋白质的“加工厂”。植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。 高尔基体还有其他功能,如在某些原生动物中,高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
溶酶体(lysosomes)真核细胞中的一种细胞器;为单层膜包被的囊状结构,直径约0.025,0.8微米;内含多种水解酶,专司分解各种外源和内源的大分子物质。1955年由比利时学者C(R(de迪夫等人在鼠肝细胞中发现。溶酶体内部PH环境为4~5,酸性是比较强的,因此,溶酶体在细胞内部必须是一个相对封闭的环境,否则一旦溶酶体内部的液体和美释放出来,会导致细胞的死亡。溶酶体中的酶是酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、组织蛋白酶、芳基硫酸醋酶、B-葡糖苷酸酶、乙酰基转移酶等,是在酸性区域具有最适pH的水解酶组。溶酶体的酶有3个特点:(1)溶酶体膜蛋白多为糖蛋白,溶酶体膜内表面带负电荷。所以有助于溶酶体中的酶保持游离状态。这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义;(2)所有水解酶在pH值,5时左右活性最佳,但其周围胞质中pH值为7.2。溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白,可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+(氢离子)泵入溶酶体,以维持其pH5;(3)只有当被水解的物质进入溶酶体内时,溶酶体内的酶类才行使其分解作用。一旦溶酶体膜被损,水解酶逸出,导致细胞自溶。
溶酶体的功能有二:一是与食物泡融合,将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子,残渣通过外排作用排出细胞;二是在细胞分化过程中,某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉,这是机体自身重新组织的需要。 溶酶体的主要作用是消化作用,是细胞内的消化器官,细胞自溶,防御以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关。
细胞内消化:对高等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的水分子物质,而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞,如内吞低密脂蛋白获得胆固醇,对一些单细胞真核生物,溶酶体的消化作用就更为重要了。
细胞凋亡:个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建,如昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的,称为程序性细胞死亡,注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体,被巨噬细胞吞噬并消化。
自体吞噬:清除细胞中无用的生物大分子,衰老的细胞器等,如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天,肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。 防御作用:如巨噬细胞可吞入病原体,在溶酶体中将病原体杀死和降解。 参与分泌过程的调节,如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。 形成精子的顶体:顶体相当于一个化学钻,可溶穿卵子的皮层,使精子进入卵子。
范文三:细胞的内膜系统
细胞的内膜系统
◆ 内膜系统是指细胞质内结构、功能、发生上相关的膜性细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、各种有膜的转运小泡及核膜等。内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室,执行专一功能,使各细胞器之间既相互依存,又高度协调,大大提高了细胞的代谢效率。内膜系统中内质网和高尔基体参与蛋白质脂质的合成,加工分选和运输,一方面用于装配细胞自身结构,一方面分泌活性物质到细胞外完成功能活动。溶酶体主要负责细胞内外物质消化。
◆ 内质网 内质网是由封闭的膜系统围成的腔相互沟通形成的网状结构。内质网膜与核膜外层相连,与向内折叠的细胞质膜相连,在细胞内形成一个相互沟通的片层网状结构,将细胞基质分隔成许多区域,使不同的代谢反应在特定环境中进行。内质网不仅在蛋白质和脂质合成上起重要作用,也是其他膜性细胞器如高尔基复合体和溶酶体的来源。
高尔基体 高尔基体在哺乳动物细胞核附近,紧靠中心粒。高尔基复合体是蛋白质修饰、分选和水解、加工场所,又是分泌物质的转运站,同时还参与膜的转化过程
溶酶体 溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器主要功能是进行细胞内的消化作用。溶酶体的异噬作用参与机体营养、防御等功能活动,自噬作用是细胞代谢的重要方式。初级溶酶体是在高尔基体的反侧以出牙的形式出现,组成溶酶体的各类水解酶都是先由粗面内质网附着核糖体合成,并在内质网腔中经过N-连接糖基化修饰,然后转到高尔基复合体等的一系列过程中形成的。
过氧化物酶体 过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的含有多种氧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶,一般认为其主要功能是氧化和解毒作用。过氧化物酶体来自粗面内质网、原有过氧化物酶体或游离核糖体。
◆ 内膜系统各系胞器之间不是相互孤立的,而是结构、功能、发生上紧密相关,表现出整体性和相关性。
在化学组成上,内质网膜、高尔基体膜、细胞质膜逐渐加厚。三者包含一些共同蛋白质,但内质网含的蛋白质种类多而复杂,细胞膜蛋白种类最少,高尔基复合体的蛋白质种类介于前两者之间。同样,对于膜脂类也存在这样的过渡关系。
在结构发生上,它们紧密相关,内质网处于核心地位,是内膜系统发生的主要场所。内质网形成许多小泡后融合、局部膨大逐渐演变为高尔基体液泡。溶酶体膜蛋白及所含酶均来自内质网,再经高尔基体出牙形成的运输小泡和内体合并而成。粗面内质网与核膜相连,内质网的腔与内外核膜间的核间隙相通。外核膜附大量核糖体且与内质网膜厚度一致,被认为是内质网的一部分,也具备合成蛋白质的能力。过氧化物酶体的蛋白质可能是由粗面内质网
上核糖体合成的。膜流过程中,细胞各膜性结构相互联系、转移,调节和维持各个膜性细胞器成分的内平衡。
在功能协调上,细胞以囊泡运输的方式来完成细胞内外的物质交换。一方面,粗面内质网上合成分泌性蛋白或膜嵌入蛋白,经高尔基体的加工与分装,通过膜泡运输的方式输送到细胞表面排出细胞外,或者转移并合并于内质网膜中,进一步成为高尔基体膜、溶酶体膜及其他细胞器的膜蛋白。另一方面,细胞外的物质,如液体和小分子或一些大颗粒物质,如微生物或细胞碎片,首先由细胞质膜的部分包裹起来,然后向内凹陷形成胞吞小泡,转运到内体,再传递给溶酶体被消化降解。膜流不但保证物质的定向运输,还使各种细胞器的膜成分不断得到补充与更新。
◆ 内膜系统以膜泡运输的方式来完成细胞对外物质交换与定向运输,大大提高了机体对外界环境的适应性,体现了细胞结构与功能的高度统一性与细胞生命活动的完整性。
范文四:细胞内膜系统
第六章 细胞内膜系统
教学目的:掌握内质网、高尔基体、溶酶体、微体及液泡的结构和功能
教学重点:内质网、高尔基体、溶酶体的结构与功能~胞内蛋白质分选
教学难点:蛋白质的分选途径
教学方式:幻灯、讲叙、多媒体课件
教学过程:
细胞内膜系统是真核细胞所特有的,是细胞完成各种复杂生命过程必需的结构。真核细胞质膜以内,核膜以外的部分称为细胞质,细胞质占细胞物质的大部分,包括细胞基质(细胞液、胞质溶胶)细胞器和内含物。内含物是细胞代谢产物或储藏物如糖原、淀粉、色素等等;细胞器包括没有界膜的细胞器,如核糖体、中心粒微管、微丝以及中间纤维等,有界膜的细胞器包括内质网、高尔基体、胞内体、溶液体、线粒体、叶绿体、微体等与细胞核膜一起,统称为细胞内膜系统。
?6(1 内 质 网
内质网(ER)是由膜形成的一些小管、小囊或扁囊构成的管道系统,在细胞质中,这些管、囊、扁囊构成一个连续的网状膜系统,贯通于整个细胞。向内它与核膜外膜相连,向外与胞质内膜相连。
一、内质网的基本结构
内质网的基本结构是以脂类双分子层为基础。根据内质网膜上是否有核糖体可分为:
糙面内质网(rER) 表面分布大量核糖体,主要功能是含成必分泌性蛋白和多种膜蛋白
光面内质网(sER) 表面设有核糖体,主要功能是合成脂质
内质网膜上有一种蛋白复合体――易位子,易位子结构中心有一个直径2nm的通道,通过这个通道可以使新含成的多肽进入内质网腔中。
二、内质网的功能
1(蛋白质的合成 合成的蛋白质类型主要包括分泌蛋白、整合蛋白、驻留蛋白
2(脂质的合成 合成细胞所需的几乎全部脂类(磷脂、胆固醇)。合成磷脂的3种酶均定准位在膜上。
3(蛋白质的修饰与加工 使合成的蛋白质发生糖基化(N,连接)、羟基化、酰基化、形成二硫键。
4(新生多肽的折叠与装配
新合成的多肽必须正确折叠,才有功能,否则会在胞质降解。帮助多肽进行正确折叠的
是内质网中的驻留蛋白。其中蛋白二硫键异构酶,可帮助形成正确的二硫键;还有一类小分子多肽,称为分子伴侣(伴侣蛋白)它们可以帮助内质网新合成的多肽进行正确的折叠与装配。细胞中蛋白质合成一般起始于细胞基质中,但有些蛋白开始合成不久便转移到了内层网膜上。
三、信号假说
1(信号肽
信号肽――分泌蛋白N段的一段特定的氨基酸序列,它可指导分泌性蛋白到内质网膜上合成,在蛋白合成结束前被切除。参与信号肽指导的蛋白质转移和定位的因子有:信号肽、信号识别颗粒(SRP)、信号识别颗粒受体(SRP受体)及异位子。
2(导肽
导肽――合成蛋白N段的一段特定的氨基酸序列,它指导指导蛋白去向,执行功能后
切除。
四、蛋白质分选的基本途径与类型
(一)蛋白质分选的途径
1(在细胞基质合成后,转运至线粒体、叶绿体、过氧化酶体及细胞基质的特定部位;
2(蛋白质在细胞基质起始合成后,转入内质网继续合成,经高尔基体运至溶酶体、细
胞膜。
(二)蛋白质分选的类型或机制
1(蛋白质的跨膜转运
2(膜泡运输
3(选择性的门控转运
4(细胞基质中的蛋白质的转运
?6(2 高尔基体
高尔基体(G),又称高尔基器,高尔基复合体,内网器。
一、高尔基体的形态结构
电子显微镜下看到的高尔基器由光滑膜组成,其显著特征是:由扁囊堆叠而成,一般由3—8个扁囊构成,每个扁囊有一底部,边缘垅起象一摞碟子。扁囊内充满无定形或颗粒状内含物。在腺体细肌中,高尔基体有明显的极性,靠近细胞核的一面为顺面扁囊群,代号CGN,它的扁囊弯曲凸起,又称凸面或形成面;面向细胞膜的一面,为反面扁囊群,代号TGN,它的扁囊凹陷,又称凹面或成熟面;顺反面中间为中间扁囊群,代号MGN。
顺面扁囊(CGN)可接受来自内质网新合成的物质,并将其分类后大部分转入高尔基体的中间扁囊,小部分蛋白与脂类再返回内质网,返回内质网的蛋白质具有特定的信号序列,—KDEL(赖一天冬一谷一亮),它是留驻在内网质内蛋白的特有序列。中间扁囊(MGN)
主要是进行糖的合成与修饰,大多数糖基化修饰,糖脂形成及多糖合成都在中间扁囊完成。反面扁囊(TGN)的主要功能是参与蛋白质分类与包装,最后再将蛋白质从高尔基体中运出。从CGN?MGN?TGN是一条高度有序的流水作业线,CGN接受分选半成品,再转给MGN加工修饰,然后将产品转给TGN,最后由TGN分类包装后运出。因此由顺面?反面,逐一推进,渐次发展,每一特征性扁囊都有不同的酶系统,催化不同的酶促反应,完成不同的功能。
在高尔基体周缘还有一些大小不等的囊泡。现已确定,小囊泡来源于内质网,由糙面或连续的光面内质网出芽形成的,小囊泡运动到CGN经识别与高尔基体CGN融合;反面一侧的大囊泡是经高尔基体扁囊群加工修饰再通过TGN出芽被包装形成的,小囊泡膜厚6.0-6.5nm与内质网膜相近,大囊泡膜厚7.5-8.5nm与质膜相近。因此,从内质网?高尔基体?质膜的过程中,囊膜在逐渐地加厚,囊中成分也在逐渐的更新。
二、高尔基体的功能
高尔基体是细胞内大分子运输的一个重要交通枢纽。它的主要功能是将内质网含成的各种蛋白进行加工、分类、包装,然后把它们运到胞外或细胞的特定部位。
1(分泌作用
细胞中具有分泌作用的细胞器较多,起主导作用的是高尔基体。20世纪70年代卡罗
3(Caro)以豚鼠的胰脏腺泡细胞为材料,用H-亮氨酸进行脉冲标记,发现标记3min后放射自显影的银粒在内质网中,20min后银粒主要出现在高尔基体中,120min后位于分泌囊泡并开始从腺泡细胞顶端释放。该实验说明分泌蛋白从内质网到高尔基体的合成与转运途径。其分泌过程为:
ER?出芽?小囊泡?运动?CGN?鉴别?分选?MGN?修饰加工?浓缩?包装?TGN?出芽?大囊泡?运动?质膜?外排
2(对分泌部的修饰加工
1)(切割
某些蛋白前体物质需经过切割才能变成成熟分子。例如胰岛素在糙面内质网含成后,有A—B—C三个片段,进入高尔基体后期,C段切掉,再由囊泡运出细胞。胰高血糖素、血清蛋白也需要切除一段序列后才有活性。
2)(羟基化
羟基化发生在内质网或高尔基体上,通常苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、脯氨酸很容易发生羟基化,羟化的氨基酸残基有助于链间氢键的形成,稳定蛋白质结构。
3)(甲基化
氨基酸加上甲基具有稳定蛋白质结构的作用。
4)(酰基化
5)(糖基化
糖基化是高尔基体进行的一种最重要的修饰加工方式。经高尔基体分泌产生的蛋白(水解酶、膜蛋白、分泌蛋白)绝大多数是糖蛋白,这些蛋白通常是在内质网合成蛋白后,又在内质网或高尔基体中发生的糖基化。蛋白质糖基化的意义:?使蛋白质折叠成正确构象,用抗生素阻断蛋白质糖基化,可使内质网合成的IgG抗体,由于缺少糖基侧链不能正确折叠而被滞留在内质网中;?增加蛋白的稳定性;?为蛋白质作标记。
在内质网和高尔基体中,蛋白质连接寡糖链的方式有二种:
? N-连接
由糖基转移酶将多萜醇的寡糖链转移到蛋白质上形成蛋白质??寡糖链,寡糖链连接连在蛋白质Asn(天门冬酰胺)侧链的氨基因N原子上。研究表明新形成的糖蛋白具有相同的糖链,它是一个由14个残糖基形成的寡糖链,其中有2个N-乙酰葡萄糖胺,9个甘露糖及3个葡萄糖,在内质网腔中这3个葡糖会很快被除去,剩下2个乙酰葡萄糖胺和9个甘露糖。如果糖蛋白去溶酶体就全切去大多数甘露糖,再加上N-乙酰半乳糖;如果糖蛋白分泌到质膜出胞,则保留大多数甘露糖,切掉少部分甘露糖,再加上半乳糖及唾液酸。通常修饰到最后剩下2个乙酰葡萄糖胺和3个甘露糖。
?(O-连接
O-连接是在羟基化的基础上,由糖基转移酶催化,使蛋白质上酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸侧链的羟基与寡糖共价结合形成O-连接的寡糖糖蛋白。
6)(磷酸化
溶酶体中有几十种酸性水解酶,这些酶需要进行磷酸化,带上磷酸基,蛋白质和酶的磷酸化与去磷酸化是一个重要的生化过程,它是一种分子开关,控制着某些主要酶的活化与钝化。
7)(硫酸化
硫酸化的蛋白质主要是蛋白聚糖,在高尔基体中,许多蛋白聚糖、氨基聚糖要发生硫酸化作用,在酶的催化下,将3-磷酸酰苷-5-磷酸硫酸的硫酸根转移到肽链的酪氨酸的羟基上。通过二硫键可以稳定蛋白的结构。
3(合成多糖及糖蛋白
示踪试验证明,高尔基体是多糖和糖蛋白的合成场所及分泌场所,例如动物上皮细胞、软骨细胞分泌的糖被、粘多糖来自高尔基体,植物细胞分泌的纤维素、果胶质也是在高尔基体中合成的。
4(对细胞壁形成与加厚的作用
植物细胞壁形成时由高尔基体、内质网小泡将果胶质、糖蛋白运至细胞中央,排列在赤道板上构成成膜体,再形成细胞板。细胞壁加厚时,高尔基体小泡将内含物排放在细胞质膜外,积累在质膜与细胞壁之间,并产生一种酶使细胞壁、内含物溶解,细胞壁由此加厚。
三、胞内膜泡运输
胞内膜泡运输需要10种以上的运输小泡,目前对三种有被运输研究的较多。
1(网格蛋白有被小泡
介导?由高尔基体?细胞质膜、溶酶体、胞内体、液泡方向的运输;?由细胞质膜?胞内体、溶酶体方向的运输。
2(COP?有被小泡
介导由内质网?高尔基体的运输。COP?小泡包被有5种蛋白亚基组成,其中Sar蛋白为GTP结合调节蛋白,它的活化依赖于GDP?GTP的转换。
3(COPI有被小泡
介导有高尔基体?内质网的运输。目的是回收内质网的驻留蛋白,驻留蛋白C端有一段回收序列,如KDEL、KKXX,它可以被驻留蛋白受体识别并结合。
?6.3 溶 酶 体
溶酶体(Ly),—是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化。
溶酶体发现较晚,1949年de Duve在研究大鼠肝组织有关糖代谢酶的分布时,证明了溶酶体的存在,1955年de Duve又与Novikoff合作首次用电子显微镜观察到了溶酶体的存在。此后,人们又在所有原生动物和多细胞动物及真菌和一些植物细胞中发现了溶酶体,但在哺乳动物红细胞中和细菌中没发现溶酶体。
一、溶酶体的结构类型
根据生理功能不同将溶酶体分成三种:?初级溶酶体(一级溶酶体)球形较小,直径0.2~0.5μm,不含明显的颗粒 ?次级溶酶体(二级溶酶体)形状不规则较大,达几个μm,含有正在消化的颗粒或碎片膜、细胞器。根据其吞入物性质可分为:异噬溶酶体和自噬溶酶体 ?残余小体(后溶酶体)它是未消化的物质残留在溶酶体中形成的小体,该溶酶体可将内容物通过胞吐方式排出细胞。溶酶体内含有60多种水解酶,一般为酸性水解酶,最适pH 5.0,它们可催化蛋白质、多糖、脂类以及DNA和RNA等大分子的降解。
二、溶酶体的功能
1(正常的消化作用
机体内很多细胞都具有吞噬消化作用,比如巨噬细胞、嗜中性粒细胞能识别入侵机体的病毒和细菌。当病菌侵入机体后,各种吞噬细胞就会迅速聚集到感染部位,一般最先到达的是嗜中性粒细胞,它存在于血液中,个体较小,能以40μm/min的速度移动,在传染的急性期内大量出现,几个小时后,巨噬细胞也赶到了,巨噬细胞个体较大,速度慢些,但却是吞噬主力,这样在巨噬细胞,单核细胞和嗜中性粒细胞的共同围歼下,病原菌就会被限制在一定范围内被吞噬,吞噬中有伤亡,死亡的细胞,又会被后来的吞噬细胞吞噬掉,由于机体强大的后盾作用,往往是病原菌被最后消灭掉。这种作用,称为异体吞噬,参与该过程的是
异噬溶酶体。
消化过程:变形虫可以吞入食物颗粒(如衣藻),这些颗粒首先由细胞膜包围,落入细胞中而形成食物泡,食物泡渐移入细胞中央,和高尔基体产生的初级溶酶体相溶合,而成为次级溶酶体,在次级溶酶体中,各种水解酶将颗粒降解消化成小分子物质,小分子物质穿过溶酶体膜而进入细胞质中,一些未被消化的物质,残存在溶酶体中形成后溶酶体,后溶酶体逐渐移向细胞表面移动,与质膜融合将不能被利用的残余物质排到胞外。溶酶体不但能消化从外界摄入的食物,还能分解细胞中受到损伤或失去功能的细胞结构碎片,这种功能,称为自体吞噬片作用,该溶酶体称为自噬溶酶体。
2(自吞作用(自体吞噬)
自体吞噬可以使胞内一些结构如酶、代谢产物或衰老的细胞器、死亡的细胞再次更新,被细胞利用。人们发现细胞中的生物大分子和细胞器都是有一定寿命的,如肝细胞中线粒体的平均寿命为10天,人体血细胞为120天,这样每天需要消除的红细胞达100亿个,而许多生物大分子的半衰期甚至只有几个小时或几天,这些无用的大分子,衰老的细胞器和细胞等废弃物都需要溶酶体和蛋白酶来消除,因此溶酶体是细胞的“清道夫”。
具有自吞作用的溶酶体,还可作为胞内的消化“器官”为细胞提供营养。例如,当动物细胞饥饿时,经常会出现自体吞噬泡,很显然它们是将自身细胞的物质作为营养来更新必要的成分,以避免自身永久性的伤亡。
3(细胞自溶作用
这种作用是溶酶体膜在细胞内破裂,整个细胞被释放的酶所消化。此时溶酶体就真正成了“自杀性囊”。但在某些情况下,这并非坏事。例如,动物消化道粘膜细胞死亡后,胞内的溶酶体迅速破裂,使细胞分解腐败,这种迅速的自动消除“尸体“的行动,对机体是有益的。再如,昆虫幼虫变态时,幼虫组织的逐渐消解;蝌蚪变成蛙时,尾巴的不断消失也与溶酶体的自溶作用有关。
精子头部戴有精冠——项体,它来自精母细胞内的高尔基体,含有多种水解酶,如透明质酸酶、酸性磷酸酶等,故此顶体被认为是动物精子中的一个巨大的特异性的溶酶体。当精子与卵子放射冠的滤泡接触时,顶体膜与精子的质膜就会融合在一起,并产生一个穿孔,通过这个孔把顶体内含有的水解酶扩散到周围的介质中,滤泡很快被消化掉,使精子很快地与卵子的质膜融合在一起,精子核就会进入卵子被包围在细胞质中。当精子穿入卵子的瞬间,可被破坏卵外层的皮质颗粒的酶,于是就形成了新的膜(受精膜),它可抵抗酶的分解。
++分析发现溶酶体是酸性的,可通过膜上的H泵使H从细胞溶质进入溶酶体内,保持PH4.8或更低的水平。这样溶酶体的各种酶只有在酸性环境中才有活性。如果它们漏出溶酶体而进入中性的细胞溶质中(PH7.0-7.3),就会失去活性。
三、溶酶体的发生
-溶酶体内有多种水解酶,这些酶是在糙面内质网上合成的,并在内质网上经过N,连
接修饰,加上了带甘露糖残基的寡糖链,然后转运到高尔基体,在高尔基体的CGN中溶酶体酶寡糖链上的甘露糖残基发生磷化作用,形成6,磷酸甘露糖(M6P),带有M6P标记的溶酶体酶经CGN?MGN?TGN,在TGN上存在有M6P受体,该受体可识别M6P并与M6P蛋白酶结合,由此将溶酶体的酶与其它蛋白区分开了,随后结合有M6P蛋白酶的受体集中在TGN的一定部位上出芽,形成运输囊泡运到前溶酶体(PH6.0),再形成溶酶体(PH5.0)。
四、溶酶体与细胞病理学
1(先天性溶酶体病
先天性溶酶体病是遗传病。
1)Hurler糖原储积症??由于染色体基因突变,缺少了a,糖苷酶。
2)Tay-Sacks脂肪储积症??缺少了氨基己糖酶。
2(后天性溶酶体病
1)矽肺(肺沉病)
2)自身免疫病
?6(4 微 体
微体(Mb),—是由单层膜围绕的,内含一种或几种氧化酶类的细胞器。微体与溶酶体比较接近,二者的共性是:?单层膜包围,?有水解酶类。一般认为微体包括两种类型,一种是过氧化物酶体,一种是乙醛酸循环体。
一、过氧化物酶体
(一)过氧化物酶体的结构
过氧化物酶体普遍存在于动物植物细胞中,电镜下可以看到过氧化物酶体由单层膜包裹的球形小体,直径0.15,0.25um。其中含有极细的颗粒状物质,中央常含有一高密度的核心,此核心是尿酸氧化酶有规则的结晶。人类、鸟类及四膜虫等的过氧化物酶体不含尿酸氧化酶,它们的过氧化物酶体设有核心。
过氧化物酶体中经常含有两种酶: 1)氧化酶 脂肪酸 ?HO 22
2)HO酶 HO?HO,O222222
(二)过氧化物酶体的作用
1、在动物细胞具有重要的解毒作用
2、在植物叶中可催化CO固定的复产物氧化。 2
二、乙醛酸的循环体
乙醛酸循环存在于植物体中,故此乙醛酸循环体只存在于植物细胞。在油料作物种子萌发成幼苗的细胞中,乙醛酸循环体非常丰富。摄入过多的糖机体会发胖,因为由糖?脂防;同样机体中也会由脂肪?糖,这种由脂肪?糖类的转变过程,存在于乙醛酸循环体中。所以,
乙醛酸循环体的作用之一是由脂肪转变成糖类,为种子萌发促供能量。
参与糖异生过程的细胞器有:圆球体、乙醛酸循环体和线粒体。
?6(5 液 泡
液泡(V)――是细胞质中由单层膜包围的,充满水液的泡状细胞器,植物细胞普遍的存在着液泡。
一、液泡的发生与形成
液泡起源于内质网,植物茎尖、根尖是液泡发生和形成的场所。在植物细胞内,液泡的大小、形状、数目差异很大,一般幼龄细胞,只有分散的小液泡,而在成长的细胞中,小液泡就会逐渐合并在一起而发展成为一个中央大液泡,占据细胞中央的很大部分,可达90%,同时将细胞质和细胞核挤到细胞的周缘。
二、液泡的生理功能
1(贮藏库
液泡是细胞内多种物质的贮藏库。
1)储存大量的无机离子和中间代谢产物
2)贮藏蛋白质、脂防和糖类物质
3)贮藏多种次生代谢产物,包括生物碱、萜烯类、酚类、及花青素
2(具有膨压
膨压――植物细胞吸水膨胀时,液泡及原生质体产生的对细胞壁的压力。
膨压的作用:?保持植物体挺立状态,液泡失水,植物体就会萎蔫;
?有利细胞延伸生长,如棉花纤维细胞的迅速生长;
?调节气孔的开放。
3(收集和隔离毒物
液泡可以吸收细胞质中的一些毒物,并将它们贮存隔离起来,以避免细胞中毒。
4(消化防御作用
液泡具有溶酶体的作用,因为它含有多种酸性水解酶,如酸性磷酸酶、蛋白酶、核酸酶、酯酶及糖苷酶等。可以吞噬消化细胞中被损害和衰老的成分――自体吞噬;还可吞噬入侵的病原体把它们消化或包围在液泡内,使其不能增值蔓延――,异体吞噬。
5(调节温度、湿度
液泡对外界环境温度、湿度的刺激有很强的缓冲作用。
范文五:细胞内膜系统
内质网膜厚56nm由一层单位膜围成的管状、泡状、扁囊状连接成网状内质网形态结构、分布状态、数量与细胞类型、生理状态及分化程度极为相关内质网小管小泡扁囊状细胞膜核膜一粗面内质网RER:膜表面附着核糖体形态多为板层状排列的扁囊网腔内含低电子或中等电子密度的物质多分布在分泌活动旺盛或分化较完善的细胞内。二滑面内质网SER:膜表面无核糖体附着形态多为分枝小管或小泡多分布在一些特化的细胞中。核糖体粗面内质网滑面内质网内质网膜含有的蛋白质比细胞膜的多种类达30多种如粗面内质网膜上有SRP信号识别颗粒受体蛋白脂类较细胞膜的少鞘磷脂少卵磷脂多。葡萄糖-6-磷酸酶G-6-P酶被视为内质网膜的标志酶微粒体细胞匀浆和超速离心特别是密度梯度离心过程中由破碎的内质网等形成的近似球形的封闭小泡结构它包括内质网膜与核糖体两种基本成分。很好的研究材料微粒体仍具有内质网的基本特征粗面微粒体仍保留RER所具备的功能φ100nm一粗面内质网RER的功能:二滑面内质网SER的功能:??信号密码位于起始密码AUG之后有一组编码特殊氨基酸序列的密码子。信号肽蛋白质合成时首先在游离核糖体上由信号密码翻译出一段肽链这一小段额外的肽链为疏水的氨基酸序列约有1530个氨基酸组成。信号肽是个信号是附着核糖体的标记。信号识别颗粒signal recognition particleSRP它是由6条不同的肽链结合在1分子的7SrRNA上组成的llS核糖体蛋白它能特异识别结合信号肽。SRP占据了核糖体的A位阻挡了携带氨基酸的tRNA进入核糖体使蛋白质的合成暂时中止。SRP受体SRP receptor它是结合在内质网膜上的镶嵌蛋白分子量约72000它可以识别结合SRP。信号肽酶水解信号肽的酶。内质网腔细胞质SRP受体信号识别颗粒SRP核糖体结合蛋白tRNAAP核糖体mRNA信号肽A膜结合核糖体的蛋白质合成与转运附着核糖体与蛋白质的合成过程1.游离核糖体上信号肽合成2.胞质中SRP识别信号肽形成SRP-核糖体复合体从而使多肽链合成暂停。3.核糖体与粗面内质网结合形成SRP-SRP受体-核糖体复合体4. SRP脱离并参加再循环核糖体上的多肽链合成继续进行。5.信号肽被ER膜上的信号肽酶切掉合成后的多肽链落入内质网腔中6.附着核糖体脱离内质网膜大小亚基分开回到胞质基质中参加再循环内质网膜上的受体小管消失。?附着核糖体主要合成分泌性蛋白质?游离核糖体主要合成结构性蛋白质?功能状态都为多聚核糖体非功能状态为大、小亚基分开核糖体的存在形式小亚基mRNA穿通隧道大亚基中央通道正在合成的多肽链3’5’核糖体是合成蛋白质的细胞器主要成分——蛋白质和RNA 功能按照mRNA 的指令合成多肽链mRNA核糖体A部位氨基酸部位或受位接受氨酰基tRNAP部位肽基部位或放位肽基tRNA移交肽链后tRNA被释放的部位T因子肽基转移酶催化P位上的氨酰基结合到A位的氨酰tRNA上G因子GTP酶催化tRNA从A位?P位核糖体是蛋白质合成的场所5’tRNA循环3’mRNA附着的多聚核糖体主要合成分泌性Protein游离的多聚核糖体主要合成结构性ProteinRERmRNA分子伴侣蛋白质折叠需要内质网腔内的某些可溶性驻留蛋白参与这类蛋白能特异性地识别新生肽链或部分折叠的多肽并与之结合帮助这些多肽进行折叠、装配和转运而其本身并不参与最终产物的形成。包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等。蛋白质糖基化的概念、作用、方式。使蛋白质能够抵抗消化酶的作用赋予蛋白质传导信号的功能某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠在细胞表面形成糖萼在粗面内质网中糖链被连接在多肽链中天冬酰胺残基Asn的氨基基团上故称之为N-连接糖基化。在内质网腔中N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖的多个分子按顺序先后被连接到内质网膜中叫多帖醇的脂质分子上成为寡
聚糖并使寡聚糖活化。已活化的寡聚糖即由糖基转移酶催化O-连接的寡糖是指与蛋白质的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基侧链上的羟基基团连接的寡糖。O-连接的寡糖的糖链中又增加了半乳糖、岩藻糖和唾液酸等糖残基。向细胞外分泌的蛋白质RER合成?糖基化作用?小泡含分泌蛋白?经GC? 浓缩泡?分泌颗粒? 排出膜嵌入蛋白质即膜蛋白需要与其他细胞组分严格隔离的蛋白质需要进行复杂修饰的蛋白质合成大部分细胞膜和细胞内膜系统的膜脂合成脂类的酶都位于内质网脂质双层活性部位朝向胞质面翻转酶磷脂酰胆碱的生物合成过程酰基转移酶、磷脂酸酶、胆碱磷酸转移酶1.脂类的合成2.糖原的分解3.解毒作用4. 肌肉收缩肌质网5.盐酸的分泌、渗透压调节肾上腺皮质细胞、睾丸间质细胞、卵巢共黄体细胞等类固醇激素细胞SER含有合成胆固醇全套酶系和使胆固醇转化为类固醇激素肾上腺激素、性激素的酶类及与脂类合成有关的酶类光面内质网在糖原分解中的作用SER肝细胞的解毒作用------SER通过氧化、甲基化、结合等方式降低或排除毒性物质药物、毒物—?SER膜上的氧化酶系?解毒或转化如氨基酸代谢?氨?尿素无毒苯巴比妥类药物葡萄糖醛酸?水溶性物质哺乳动物胃底臂细胞的胞质中SER能将血浆中的CI-传递到细胞内分泌小管的膜上CI-可与胞质中由碳酸解离的H在膜上结合产生HCI排出细胞外。病理条件下内质网肿胀低氧、病毒性肝炎肥大B淋巴细胞、巨噬细胞物质累积a1-抗胰蛋白酶缺乏病人的血清中缺乏a1-抗胰蛋白酶而在肝细胞的粗面内质网和滑面内质网中却储存着a1-抗胰蛋白酶癌变细胞中的内质网变化肝细胞粗面内质网扩张在病理状态下粗面内质网RER可发生量和形态的改变。在蛋白质合成及分泌活性高的细胞如浆细胞、胰腺腺泡细胞、肝细胞等以及细胞再生和病毒感染时粗面内质网增多。肝细胞光面内质网增生伴轻度扩大许多成瘾药物和嗜好品如巴比妥类、吸毒、嗜酒等可导致肝细胞光面内质网的增生长期服用口服避孕药、安眠药、抗糖尿病药等也能导致同样后果光镜网状结构电镜扁平囊成熟面反面小囊泡大囊泡液泡形成面顺面高尔基复合体的化学组成介于细胞膜与内质网之间如蛋白质、磷脂酰胆碱。高尔基复合体是一种过渡性的细胞器。高尔基复合体含有多种酶有糖基转移酶、甘露糖苷酶、磷脂酶其中糖基转移酶则为高尔基体的标志酶。13H标记亮氨酸3分钟20分钟90分钟高尔基复合体在细胞分泌活动中起着重要的运输作用在分泌颗粒的形成过程中起着浓缩、修饰、加工等作用。胰腺分为外分泌腺和内分泌腺两部分。外分泌腺由腺泡和腺管组成腺泡分泌胰液腺管是胰液排出的通道。胰液中含有胰蛋白酶原、糜蛋白酶原、碳酸氢钠、脂肪酶、淀粉酶等。胰液通过胰腺管排入十二指肠有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。内分泌腺由大小不同的细胞团——胰岛所组成分泌胰岛素调节糖代谢胰岛素分泌不足可引起糖尿病。