第八章 第一节细胞

另一类脂锚定蛋白与插入质膜内小叶的长碳氢链结合。
①,② integral protein； ③,④ peripheral protein； ⑤,⑥ lipid-anchored protein
（二）质膜的结构
1. 质膜的结构
J. D. Robertson 1959 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示

通常结合在微管上，分布在细胞功能旺盛 的区域。
线粒体 （mitochondria）
管状嵴线粒体
ATP 合酶
线粒体基质：为内膜和嵴包围的空间。 除糖酵解在细胞质中进行外，其他的生物 氧化过程都在线粒体中进行。催化三羧酸 循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类均位于 基质中。 基质中还含有纤维丝和电子密度很大的致 密颗粒状物质，内含Ca2+、Mg2+、Zn2+ 等离子。
名称
人 卵
口腔上 肝细胞 红细胞 变形虫 海胆卵 伤寒菌 皮细胞
肺炎球 菌
μm
120
75
20
7
100
70
2.4x0.5
0.2x0.1

细胞的特性：
1.
细胞是由膜包围的原生质团，通过质膜与周围环境进
行物质和信息交流；
2.
是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是
有机体生长发育的基础；
3.
是代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体 系，不同的细胞执行不同的功能；
暗-明-暗三层结构，它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约 2nm的蛋白质构成，总厚约7.5nm。称单位膜。

S. J. Singer & G. Nicolson 1972 根据免疫荧光技术、 冰冻蚀刻技术的研究结果，提出了“流动镶嵌模 型” （Fluid-mosaic model）。
2、质膜的流动镶嵌模型（Fluid-mosaic model）
第八章 细胞学
第一节 细胞与细胞间质

细胞的概念：
细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。

细胞的类型
1. 真核细胞 2. 原核细胞：细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、 蓝藻 3. 古核细胞：古细菌

细胞的形态
动物细胞形态
原核细胞
肉毒梭菌
大肠杆菌
弧形霍乱菌 淋病球菌

细胞的大小
大多数动植物细胞直径在 20~30μm 间。一般真核细胞的 体积大于原核细胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄直 径可达5cm；支原体只有0.1μm；人的坐骨神经细胞可长 达1m。
顺面膜囊；中间膜囊；反面膜囊；泡囊
高尔基复合体
5. 高尔基体的功能
高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装， 然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
1）、蛋白质的糖基化及其修饰 2）参与细胞分泌活动 3）进行膜的转化功能 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。 4）参与形成溶酶体。
（二） 内质网
（占细胞膜系统的一半，细胞体积的10％）
1. 内质网的类型
1）、粗面内质网（rER）
多扁平囊状，膜表面有大量核糖体附着 易位子：直径8.5nm, 通道2nm，内质网膜上的蛋白 复合体通道，与新合成的多肽进入内质网有关
2）、光滑内质网（sER）
常为分支管状，形成较为复杂的立体结构，表面没有核糖体附着
过氧化物酶体的功能
各类氧化酶的共性是将底物氧化后，生成过氧化氢。
RH2+O2→R+H2O2 过氧化氢酶又可以利用过氧化氢，将其它底物（如醛 、醇、酚）氧化。 R′H2+H2O2→R′+2H2O 此外，当细胞中的H2O2过剩时，过氧化氢酶亦可催化 以下反应： 2H2O2 → 2H2O + O2
在动物中过氧化物酶体参与脂肪酸的β氧化（另一细胞器是线粒体），大鼠 肝细胞过氧化物酶体在服用降脂灵后，酶浓度升高10倍。此外，过氧化物酶 体还具有解毒作用，因为过氧化氢酶能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等 有害物质氧化，饮入的酒精1/4是在过氧化物酶体中氧化为乙醛。
reticulum、Golgi body、lysosome、mitochondrion、
chloroplast、cytoskeleton、centriole、microbody。
（一）、线粒体 1. 形态与分布 线粒体一般呈粒状或杆状，环形，哑铃 形、线状、分杈状或其它形状，一般直径 0.5~1μm，长1.5~3.0μm 。蛋白质占线粒体 干重的65-70%，脂类占25-30%。

Glycolipids
3）胆固醇

胆固醇（cholesterol），别名胆甾醇是一种类固 醇及甾醇，化学式为C27H46O。固态之下是一 种无色的结晶。胆固醇广泛存在于动物体的细 胞膜中，含量一般不超过膜脂的1/3，其功能 是提高双脂层的力学稳定性，调节双脂层流动 性，降低水溶性物质的通透性。 胆固醇同时也是合成几种重要荷尔蒙及胆酸的 材料。胆固醇可以分成两种，低密度脂蛋白胆 固醇（LDL-C）及高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）。

2、膜蛋白

是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码的蛋白质中 30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋白与脂分子的结合方式，
可分为：

整合蛋白（integral protein）

外周蛋白（peripheral protein）
脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）


整合蛋白
为跨膜蛋白（tansmembrane proteins），是两性分子。与膜 的结合非常紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来，如 离子型去垢剂SDS，非离子型去垢剂Triton-X100。
（四）溶酶体
1、溶酶体的结构
单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是 进行细胞内消化。 具有异质性，形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同 ，标志酶为酸性磷酸酶。根据完成其生理功能的不同阶段可分为初级 溶酶体（primary lysosome），次级溶酶体（secondary lysosome）和残体（residual body）。

脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）
可以分为两类：

糖磷脂酰肌醇(glycophosphatidylinositol，GPI)连接的蛋白， GPI位于细胞膜的外小叶，用磷脂酶C（能识别含肌醇的 磷脂）处理细胞，能释放出结合的蛋白。许多细胞表面的
受体、酶、细胞粘附分中的蛋白质组成。
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；

蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个 双脂层，表现出分布的不对称性。
1）质膜的流动性 由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成。 （1）膜脂分子的运动

侧向扩散运动：同一平面上相邻的脂分子交换位置。
1）磷脂

是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。 磷脂分子的主要特征是：具有一个极性头和两个非极性的 尾（脂肪酸链）。 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳原子组成。 常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。

Phospholipids
脂肪酰基链
磷酸胆碱
胆碱
2）糖脂

是含糖而不含磷酸的脂类，含量约占脂总量的5％以下，
胆固醇在细胞膜中的作用？
膜蛋白的类型？ 何谓单位膜？


简述质膜流动镶嵌模型。
简述质膜分子运动的方式。
二、细胞质
细胞质基质（cytoplasmic matrix）：细胞质中除细
胞期以外的部分。又称为或胞质溶胶（cytosol），
其体积约占细胞质的一半。
细胞器(organelle)：具有特定形态和功能的显微或 亚显微结构称为细胞器，如：endoplasmic
在神经细胞膜上糖脂含量较高，约占5-10％。

糖脂也是两性分子，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂 酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合。 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂，在髓鞘的多层膜中含量丰 富；变化最多、最复杂的糖脂是神经节苷脂，其头部包含 一个或几个唾液酸和糖的残基。神经节苷脂是神经元质膜 中具有特征性的成分。
内质网 （ endoplasimic reticulum）
rough endoplasimic reticulum, RER
RER
Smooth endoplasimic reticulum, SER
2. 内质网的功能
① 蛋白质合成 蛋白质合成始于细胞质基质，但部分很快转至内质网膜上。 在内质网上合成的蛋白质包括： 1、向细胞外分泌的蛋白质 2、膜整合蛋白 3、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白 4、需要进行修饰的蛋白质 ② 脂质合成 内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的 全部膜脂 （磷脂和胆固醇）：a, 通过出芽方式转运到高尔基体， 溶酶体和细胞膜上; b, 磷脂转运蛋白
（六）核糖体
核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome) 基本类型 附着核糖体 游离核糖体 70S的核糖体 80S的核糖体 主要成分 r蛋白质：40%，核糖体表面 rRNA:60%,，核糖体内部


旋转运动：围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。
摆动运动：围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。
伸缩震荡运动：脂肪酸链进行伸缩震荡运动。
翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。 旋转异构化运动：脂肪酸链围绕C-C键旋转。
膜脂分子的运动
习题

膜质的成分有几种？ 磷脂分子的基本结构？ 糖脂分子的基本结构？