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1、细胞的基本结构细胞的基本结构 (1)n光镜下真核细胞可分为细胞光镜下真核细胞可分为细胞膜膜（Cell Membrane ）、细、细胞质胞质（cytoplasm）、细胞核、细胞核（nucleus）n膜性结构膜性结构 membranous structure区域化区域化compartmentalization 细胞膜细胞膜 Cell Membrane 膜性结构膜性结构 membranous structuren不同的生物膜功能不同，但化学组成、分子不同的生物膜功能不同，但化学组成、分子结构类似。结构类似。生物膜生物膜biological membrane单位膜单位膜 unit membrane细胞
2、膜细胞膜Cell Membrane 化学成分化学成分n脂类脂类/蛋白质蛋白质/糖类糖类n和膜的结构与功能相对应，膜的化学成和膜的结构与功能相对应，膜的化学成分的比例可出现较大差异分的比例可出现较大差异脂质脂质n磷脂磷脂Phospholipid PC, PE, PS, PI, SMn胆固醇胆固醇Cholesteroln糖脂糖脂Glycolipidn双亲媒性分子双亲媒性分子amphipathic molecules卵磷脂卵磷脂PCunsaturated fatty acidsC=CHHCH2CH2胆固醇胆固醇Cholesterol糖脂糖脂膜脂分子的排列膜脂分子的排列n在液相中自发的排列：相互聚拢，
3、暴露亲在液相中自发的排列：相互聚拢，暴露亲水头部，隐藏疏水尾部。水头部，隐藏疏水尾部。n形成特殊结构形成特殊结构 分子团分子团 micelle 双分子层双分子层bilayer 脂质体脂质体 liposome蛋白质蛋白质n整合蛋白整合蛋白 (Integral proteins)： penetrate or are embedded in the phospholipid bilayer. some membrane proteins have one or more alpha-helical regions that can span the bilayer multiple times.n边
4、周蛋白边周蛋白 (Peripheral proteins)： linked only at the cytoplasmic surface by attachment to a fatty acid chain, or at the external cell surface by bound to other membrane proteins. 糖类糖类n大部分膜糖类都结合于大部分膜糖类都结合于蛋白质形成糖蛋白。蛋白质形成糖蛋白。n细胞膜上所有的膜糖均细胞膜上所有的膜糖均位于外表面。位于外表面。n动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，称为细胞外
5、被（称为细胞外被（cell coat）。）。n实际是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链实际是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的，实质上是质膜结构的一部分组成的，实质上是质膜结构的一部分 。 保护作用保护作用 抗原决定抗原决定 细胞识别、应答、信号传递细胞识别、应答、信号传递细胞膜的分子结构细胞膜的分子结构n细胞膜细胞膜的主体的主体是是脂类双分子层脂类双分子层结构结构流动镶嵌模型流动镶嵌模型 fluid mosaic modeln磷脂分子以脂双分子层组成膜的主体；蛋白质或磷脂分子以脂双分子层组成膜的主体；蛋白质或嵌在脂双层表面，或嵌在其内部，或横跨整个脂嵌在脂双层表面，或嵌在其内部，或
6、横跨整个脂双层；糖类附在膜外表面。细胞膜具有液晶态特双层；糖类附在膜外表面。细胞膜具有液晶态特性。性。n强调了膜的流动性和不对称性强调了膜的流动性和不对称性流动镶嵌模型流动镶嵌模型 fluid mosaic model脂筏（脂筏（lipid raft）nLipid rafts are defined as plasmamembrane microdomains enriched with glycosphingolipids and cholesterol which render them insoluble in non-ionic detergents. n该区域比其他部分厚，更有秩序，
7、流动性较差。该区域比其他部分厚，更有秩序，流动性较差。n含特殊脂质和蛋白质，周围则富含不饱和磷脂。含特殊脂质和蛋白质，周围则富含不饱和磷脂。n蛋白质聚集，便于相互作用。蛋白质聚集，便于相互作用。n与膜的信号转导、蛋白质转运均有密切的关系。与膜的信号转导、蛋白质转运均有密切的关系。细胞膜的特性细胞膜的特性不对称性不对称性n质膜的内外两层的组分和质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为功能有明显的差异，称为膜的不对称性。膜的不对称性。n膜脂、膜蛋白和糖在膜上膜脂、膜蛋白和糖在膜上均呈不对称分布，导致膜均呈不对称分布，导致膜功能的不对称性和方向性，功能的不对称性和方向性，即膜内外两层的流动性不即
8、膜内外两层的流动性不同，使物质传递有一定方同，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也向，信号的接受和传递也有一定方向有一定方向 lipid raft膜不对称性的生理意义膜不对称性的生理意义n保证了生命活动有序进行保证了生命活动有序进行n保证了膜功能的方向性保证了膜功能的方向性细胞膜的特性细胞膜的特性流动性流动性n质膜的流动性由膜脂和蛋白质的分子运动质膜的流动性由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成。两个方面组成。膜脂分子的运动膜脂分子的运动n侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置n旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面
9、垂直的轴进行快速旋转。快速旋转。n摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。左右摆动。n翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。层。膜蛋白分子的运动膜蛋白分子的运动n主要有侧向扩散和旋转运动主要有侧向扩散和旋转运动影响膜流动性的因素影响膜流动性的因素n胆固醇：相变温度以上，会降低膜的流动性；相胆固醇：相变温度以上，会降低膜的流动性；相变温度以下，则阻碍晶态形成。变温度以下，则阻碍晶态形成。n脂肪酸链的饱和度：不饱和脂肪酸链越多，膜流脂肪酸链的饱和度：不饱和脂肪酸链越多，膜流动性越强。动性越强。n
10、脂肪酸链的长度：长链脂肪酸使膜流动性降低。脂肪酸链的长度：长链脂肪酸使膜流动性降低。n卵磷脂卵磷脂/鞘磷脂：比例越高则膜流动性越增加（鞘鞘磷脂：比例越高则膜流动性越增加（鞘磷脂粘度高于卵磷脂）。磷脂粘度高于卵磷脂）。n膜蛋白膜蛋白n其他因素：温度、酸碱度、离子强度等。其他因素：温度、酸碱度、离子强度等。膜流动性的生理意义膜流动性的生理意义n质膜的流动性是保证其正常功能的必要条质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。如物质跨膜运输、细胞信息传递、细件。如物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。作用等等都
11、与膜的流动性密切相关。n当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶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。的活动和跨膜运输将停止。内膜系统内膜系统endomembrane system nThe endomembrane system is the system of internal membranes within eukaryotic cells that divide the cell into functional and structural compartments, or organelles. endoplasmic reticulum, Golgi compl
12、ex, lysosome, peroxisome内质网内质网endoplasmic reticulum, ER nan organelle found in all eukaryotic cells. na network of tubules and vesicles that are interconnected and often extends throughout most of the cell. n内质网网膜约占细胞总膜面积的一半，它内质网网膜约占细胞总膜面积的一半，它不仅仅建立了大量的膜表面，对细胞内空不仅仅建立了大量的膜表面，对细胞内空间进行了区域化分割，通常还跟核膜或质间进
13、行了区域化分割，通常还跟核膜或质膜相连，并且与高尔基体关系密切。膜相连，并且与高尔基体关系密切。 n根据表面核糖体附着情况，内质网可分为根据表面核糖体附着情况，内质网可分为粗面型内质网（粗面型内质网（rough endoplasmic reticulum，RER）和滑面型内质网）和滑面型内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）两类。）两类。nRER呈扁平囊状，排列整齐，膜围成的空呈扁平囊状，排列整齐，膜围成的空间称为间称为ER腔，依靠核糖体连接蛋白与核糖腔，依靠核糖体连接蛋白与核糖体的大亚基相连。体的大亚基相连。n蛋白质合成修饰加工与转运。蛋白质合成修饰加工与
14、转运。nSER呈分呈分支管状或支管状或小泡状，小泡状，无核糖体无核糖体附着。附着。n脂质、甾体激素合成；解毒、分解糖原脂质、甾体激素合成；解毒、分解糖原（肝脏）；（肝脏）；Ca2贮存（肌肉）；胃酸、胆贮存（肌肉）；胃酸、胆汁形成。汁形成。n微粒体（微粒体（microsome）：密度梯度离心后）：密度梯度离心后内质网断裂而形成。仍保留内质网的基本内质网断裂而形成。仍保留内质网的基本特性，是研究内质网极好的材料。特性，是研究内质网极好的材料。高尔基体高尔基体 Golgi complex, GCnidentified in 1898nan organelle found in most eukary
15、otic cells, including those of plants and animals.GC的结构的结构nConstituted of a series of flattened membrane vesicles or sacs, surrounded by a number of spherical membrane vesicles.n三种基本结构：小泡三种基本结构：小泡（vesicles）、扁平囊）、扁平囊（saccule） 、大泡、大泡（vacuoles）。）。n小囊泡：直径小囊泡：直径40-80nm，厚，厚6nm，聚集在，聚集在GC的顺面一侧，由的顺面一侧，由RER出芽
16、生成（光滑型，有出芽生成（光滑型，有被型）被型）n大囊泡：直径大囊泡：直径100-500nm，厚，厚8nm，聚，聚集在集在GC的反面一侧，的反面一侧，由扁平囊出芽生成由扁平囊出芽生成n扁平囊：由单层膜构成，扁平囊：由单层膜构成，中间形成囊腔，周缘多中间形成囊腔，周缘多呈泡状，是高尔基体中呈泡状，是高尔基体中最富特征性的结构，最富特征性的结构， 48个扁平囊在一起，个扁平囊在一起，构成高尔基体的主体部构成高尔基体的主体部分，称为高尔基堆分，称为高尔基堆（Golgi stack） 。GC是具有明显极性的膜结构复合体是具有明显极性的膜结构复合体n通常整个扁平囊较通常整个扁平囊较弯曲，凸出的一面弯曲，
17、凸出的一面对着内质网，称为对着内质网，称为顺面（顺面（cis face）或）或形成面（形成面（forming face）。凹进的一）。凹进的一面朝向细胞膜，称面朝向细胞膜，称为反面（为反面（trans face）或成熟面）或成熟面（mature face）。）。GC是具有明显极性的膜结构复合体是具有明显极性的膜结构复合体ncis Golgi network, cis cisternae, medial cisternae, trans cisternae, trans Golgi networkGC的功能的功能nreceives proteins or lipids from ER, modi
18、fies them, and dispatches them to other destinations in the cell within vesicles.溶酶体溶酶体 lysosomen一层单位膜构成，囊泡状，内含多种酸性一层单位膜构成，囊泡状，内含多种酸性水解酶类。水解酶类。n反应的最适反应的最适PH值为值为5左右。左右。 n膜有质子泵，将膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其泵入溶酶体，使其PH值值降低。降低。n膜上含多种载体蛋白。膜上含多种载体蛋白。n膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解。膜蛋白降解。 n初级溶酶体初级溶酶体 primar
19、y lysosomen次级溶酶体次级溶酶体 secondary lysosomen残质体残质体 residue body（脂褐质、（脂褐质、含铁小体、髓样含铁小体、髓样小体）小体）n分解外来异物和老损细胞器分解外来异物和老损细胞器n细胞营养细胞营养n免疫防御免疫防御n腺体分泌腺体分泌n个体发生、发育个体发生、发育溶酶体相关疾病溶酶体相关疾病n矽肺矽肺n肺结核肺结核n类风湿关节炎类风湿关节炎过氧化物酶体过氧化物酶体 Peroxisome (微体微体microbody)n一层单位膜构成的囊泡状球体。一层单位膜构成的囊泡状球体。n含多种氧化酶。含多种氧化酶。n类核体类核体尿酸氧化尿酸氧化酶酶n氧化还原反应：底物氧化还原反应：底物 O2 代谢产物代谢产物过氧化氢过氧化氢 水水n代谢糖、脂、氮代谢糖、脂、氮n肝肾解毒肝肾解毒The end
