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3细胞结构与细胞通讯讲解
细胞核---“中心调度室”,细胞生命活动的“控制中心” 核糖体---蛋白质生产的“机器” 内质网---合成蛋白质、脂类和糖类的“生产车间” 高尔基体---生物大分子加工、包装的“加工车间” 线粒体和叶绿体---产能的“动力车间” 溶酶体--- “回收车间”和“保卫处” 细胞骨架系统(MF,MT,IF)--- “支架、运输、运动系统” 生物膜系统---膜流,生产“流水线”和“传送带”。 细胞膜的结构 细胞的外围包有一层由脂双层分子和蛋白质构成的膜称为质膜 质膜结构的研究简史 三明治结构模型 (J.FDanielli,H.Davson, 1935) 单位膜模型 (J.D.Robertson, 1959) 流动镶嵌模型 (S.J. Singer, G.L. Nicolson, 1972) 三、生物膜—流动镶嵌模型 基本支架:磷脂双分子层主要化学成分:蛋白质、脂类(磷脂)、糖类 脂双层: 磷脂具有一个极性的头两个非极性的尾巴。 脂质体的类型 (a)水溶液中的磷脂分子团; (b)球形脂质体; (c)平面脂质体膜; (d)用于疾病治疗的脂质体的示意图 膜蛋白: 根据膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合方式,膜蛋白可分为两大类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白。 (1) 外在膜蛋白为水溶性蛋白,靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合。 (2) 内在膜蛋白(整合蛋白)与膜结合非常紧密,只有用去垢剂(detergent)使膜解后才可分离出来。 ? 内在膜蛋白 脂分子或糖脂 连接的外在膜蛋白 外在膜蛋白 生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点: 细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。 磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成生物膜骨架; 蛋白质或嵌在脂双层表面,或嵌在其内部,或横跨整个脂双层。 生物膜的结构是与其功能相一致的。 有序性 流动性 不对称性 40分钟 细胞膜具有一定的流动性 1.膜是流动的 (用不同颜色的荧光标记不同细胞膜上的蛋白质) 膜流动性的生理意义: 质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。 当膜的流动性低于一定的阈值时,许多酶的活动和跨膜运输将停止,反之如果流动性过高,又会造成膜的溶解。 ?2. 膜是镶嵌的 膜脂与糖脂、膜蛋白的不对称 鞘磷脂 卵磷脂 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰肌醇 胆固醇 3.膜上的糖类为细胞间识别所必需细胞外被 ?植物细胞质膜外存在细胞壁 ?动物细胞表面存在一层富含糖类物质的结构称为细胞外被或糖萼。它由构成脂膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成。 功能: 保护膜蛋白 细胞识别(例如HLA) 血型抗原 酶 细胞膜作用 (1)它们是把细胞分割成一个个“小室” (compartment) 的物理屏障。通过控制“小室”内的成份和特定的物理化学性质,为生物分子间的反应提供最佳的微环境。 (2)它们允许某些分子从一个“小室”运输到另一个“小室”,即它们具有选择通透性。 (3)它们是“小室”间传递化学信息和能量的介面 (4)它们为蛋白质的合成、加工与修饰、分选与定位,提供了工作平台和输运载体。 四、细胞通讯 1.信号接受 2.信号转导途径 3.细胞对信号的响应 核糖体 细胞质中无膜包被的颗粒状结构 ? RNA 和蛋白质组成的复合物 ? 合成蛋白质的机器(细胞质和细胞核内蛋白) 3.高尔基体合成、分拣并将产物运出细胞 ? 高尔基体的形态结构 由扁平囊和大小不等囊泡组成 具有极性的细胞器:形成面或顺面、成熟面或反面 ? 功能:蛋白质修饰与加工、蛋白质分类、包装、运输,多糖合成。 4. 溶酶体起消化作用 溶酶体是由单层膜包围的含有多种酸性水解酶的囊泡状细胞器,膜内pH=5. 可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子,消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。 ? 溶酶体与疾病 先天性贮积病:缺乏某些溶酶体酶,导致某些物质在组织中大量积累 Pompe’s病 糖原积累,损害肝和肌肉,2岁死亡 Tay-sachs病 脂质积累,损害脑,呆滞,2-6岁死亡 肺结核 矽肺 类风湿关节炎 5. 液泡有多种功能 ? 细胞生长发育过程中来自内质网的小结合成中央液泡 ? 功能: ? 有机物、无机离子贮藏库 ? 植物的溶酶体,含水解酶 ? 代谢副产品丢弃场 ? 色素 ? 增加细胞体积与表面积,有利于物质吸收 6. 线粒体和质体等进行能量转换
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