第3章生命结构基础 第二部分(普生2012年第4次课)幻灯格式(4)

第三章生命的结构基础Ⅱ二.细胞的亚显维结构及其功能 (三)内膜系统单层膜一个腔细胞器

(四)细胞骨架细胞质骨架

(五)细胞核分裂间期细胞核

形态结构特征

(六)细胞膜膜的化学组成和特点膜的结构模型膜的结构特点物质的跨膜运输

(三)内膜系统(endomembrane system)1、概述： 1)内膜系统：指质膜以外胞内具有生物膜的结构！ 2)包括： (叶绿体和线粒体)、内质网、高尔基体及其形成的溶酶体、液泡及胞内体等。

2、内质网(endoplasmic reticulum,ER)细胞质中单层膜一个腔构成的管道系统，一种重要的细胞器。 1)分布和功能①分布广：绝大多数动植物细胞、原生动物及真菌细胞中，均能见结构复杂或简单的内质网；②功能：合成基地！合成蛋白质、脂类、糖类一系列重要生物大分子，合成蛋白质的种类与细胞基质中游离核糖体所合成的有明显不同。

核酸也在此合成吗？

形态结构？

2)内质网的形态结构和数量①形态结构主要有(三种结构)囊状：有很大内质网腔管状：复杂分支管道状小泡状：小球状②数量和形态变化： A)细胞种类和功能状态不同而异；白cell中数量少，多小泡和小管状；肝细胞中内质网较发达，囊状。 B)细胞发育过程中，内质网数由少→多，结构由简→复杂(由小囊管→复管囊状→网状)。

电镜下的内质网

内质网模示图

类型——

3)内质网的基本类型及功能：光面和粗面内质网①光面内质网(smooth ER,sER) A)主要特征及存在部位：由小管和小囊连接成网；表面无核糖体颗粒；广泛存在合成脂类的细胞中(精巢、卵巢间质细胞，肾上腺等分泌激素细胞)。

B)功能：3个 a)合成与转运脂类和固醇类激素；(最重要的功能！)(合成后以出芽方式运→高尔基体→溶酶体或质膜上；或借助水溶性载体蛋白在膜之间转移磷脂)

b)解毒作用：含丰富的氧化酶系统，能将有害的物质氧化羟化后消除毒性、增加极性→易于排出(药、毒、类固醇); c)参与胞质中[Ca2+]调节——细胞内储存Ca2+细胞器！Ca2+泵和腔内 Ca2+结合蛋白( 30个 Ca2+/protein )至腔内外[Ca2+]103→10-7mol/L;肌细胞富含的肌质网——特化SR内质网。

②粗面内质网( rough ER,rER) A)主要特征及分布：扁囊状结构(核糖体颗粒附着内质网表面);rER与细胞核的外层膜相通；广泛存在分泌蛋白质的细胞中，分泌旺盛的细胞rER多(如浆细胞)。

B) rER功能： a)参与蛋白质的合成、转运与修饰； b)合成4类蛋白：外泌蛋白(酶、抗体、激素)、膜蛋白(小泡转运，保证构象)、需与其它细胞组分严格分开的蛋白(溶酶体中酶);需复杂修饰的蛋白(糖基化蛋白，从rER开始→高尔基体最后完成)。

③糖原合成与分解与粗面、光面内质网关系密切：研究发现，在新

生动物肝细胞分化时，与糖原代谢有关的葡萄糖-6磷酸酶先后出现在粗面和光面内质网上。

(葡萄糖-6磷酸→葡萄糖+磷酸→经ER腔→最后进入血液中)

3、高尔基体(Golgi body)或高尔基器或高尔基复合体：1898年意大利医生Golgi,首先在神经细胞中发现

1)高尔基体分布和形态组成特征：①几乎存在所有动(胞核的一侧)、植物细胞(分散)中，多呈弓形、也有半球形或球形(排列整齐光滑的单层膜扁平囊堆叠形成立体结构);②组成：由扁平囊泡，大囊泡(分泌泡)和小囊泡(运输泡)构成；③构成特点——一种极性细胞器* *有顺反面(凸凹面)或形成面和成熟面 (较恒定的位置和方向使物质一侧进、另侧出)。

功能

2)高尔基体的功能：(细胞产物的“加工”、包装和运输)①细胞分泌物最后加工和包装场所(rER断下的分泌小泡，移高尔基体与之融合，加工后，再由分泌泡外运);②植物细胞外多糖也在高尔基体分泌产生。 4、溶酶体(lysosome)单层膜一个腔 1)形态结构、分布与类型：①单层膜包裹多种酸性水解酶囊泡状结构；②动物细胞中，具有多样性和异质性的细胞器；③三种类型：无底物的初级溶酶体(高尔基扁囊端膨大脱离下来)有底物的次级溶酶体含未消化的物质次级溶酶体残余小体溶酶体结构与功能适应？高尔基体

2)溶酶体结构及稳定基础：①一层单位膜包裹多种酸性水解酶；②膜上质子泵(H+—ATPase),保证腔内酸性水解酶低pH环境 (H+浓度比胞质高百倍以上);③膜上多种载体蛋白利于水解产物外运；④膜蛋白糖基化程度高，防止膜蛋白自身降解；⑤活细胞中稳定；病理情况下，对小分子透性增大。(结果？) 3)溶酶体的功能：复杂而精细的细胞内“消化系统”!?①消化作用：保护和防御、变废为“宝” A)消化分解→异噬或自噬各种生物大分子、细菌、病毒、毒物及细胞内部损伤或衰亡产生的碎片；蛋白质→氨基酸或二肽、多糖→单糖或寡糖等； B)未被消化的残留物在其中形成残余小体→排出胞外。细胞生理性自溶？

②细胞生理性自溶： A)溶酶体膜破裂→自杀囊(消化整个细胞), B)动物变态、受精卵形成… 5、液泡(vacuole)单层膜一个腔 1)未成熟植物细胞较多，成熟植物细胞一般只有一个中央大液泡； 2)液泡腔内含高渗细胞液(主要成分水、盐、糖类和蛋白质；有时含花青素等，还有高浓度物质的结晶); 3)液泡功能，渗透调节、储库，大分子降解(物质再循环)等。

内膜结构还有

6、胞内体(endosome):单层膜一个腔 1)动物细胞中，一种形态不规则的小囊泡结构；

2)功能：分拣和运输无用或有毒的内吞物→溶酶体。 7、微体(microbody):单层膜一个腔 1)普遍存在于动植物细胞中； 2)类型：(依所含酶不同，分为两种类型)①过氧化物酶体 A)含氧化酶系统：过氧化物和过氧化氢酶； B)功能胞内有毒物质降解，产生O2和H2O(解毒)对细胞氧张力的调节(降低高氧毒害细胞)②乙醛酸循环体： A)仅出现在植物细胞中； B)主要功能：通过乙醛酸循环，将脂肪合成糖或其它成分。无膜的结构？

(四)细胞骨架(Cytoskeleton)1、概述： 1)定义：细胞内外以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，称细胞骨架。①狭义：指细胞质骨架，包括：微管、微丝和中间纤维；②广义：指细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架及细胞外基质骨架。核纤层与核基质

细胞质骨架三种纤维结构细胞骨架功能——

2)细胞骨架主要功能：维持细胞形态结构及内部结构有序性；利于细胞运动，物质运输，能量转换，信息传递及细胞分裂、分化等。 3)细胞骨架形态结构上特点：具弥散性、整体性和变动性。 4)细胞骨架概念的认识： 1928年，提出原始概念； 1963年，在腔肠动物水螅细胞中首先发现微管后，才逐渐认识到细胞骨架的客观存在。

?微管

2、微管(microtubule,MT)细胞质骨架系统中的主要成分，在维持细胞形态、细胞运动、物质运输及有丝分裂等方面起重要作用。 1)微管分布、形态结构和存在形式①主要分布在核周围，放射状向胞质四周扩散；②形态结构： A)直径24~26nm,内径15nm中空园柱体； B)微管装配基本单位——微管蛋白(MW:50kD异二聚体)螺旋盘绕形成管壁；每个异二聚体头尾相接成细长原丝； C)13条原丝纵向排列组成微管壁。③微管的存在形式：(单管、二联和三联管三种)

A)单管(siglet):大部分细胞质微管 a)13条原丝组成； b)不稳定微管，在低温、Ca2+和秋水仙素作用下解聚； B)二联管(doublet) a)运动型微管，鞭毛和纤毛的基本结构； b)对低温、Ca2+和秋水仙素较稳定； C)三联管(triplet)组成中心粒，埋在中心体(一团特殊细胞质)之中的中心粒属三联微管； ( *中心体亦称微管组织中心，许多微管从这里放射状伸向细胞质)。

微管的组装和极性——

2)微管组装和极性：①组装：A)微管在适当的条件下能自行装配；可由二聚体多聚体 B)聚合和解聚，在胞质中呈动态平衡；聚合解聚

多聚体二聚体；

C)组装过程：α/β成 8 nm长αβ二聚体(为环状核心)侧向扩展 13条螺旋带合拢成环延长新α/β由端点(正极)加上； D)微管体外装配：一定浓度微管蛋白、Mg2+、37℃

,无Ca2+;②微管的极性：∵微管蛋白结构都有确定的极性，即正极(+)和负极(-);规定装配快的一端为正(+)极，另一端为负(-)极；

∴细胞内所有由微管构成的亚细胞结构也有极性。

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