氨基聚糖与蛋白聚糖
医学细胞生物学解答题重点
1 细胞膜主要由哪些物质构成？它们在膜结构中各起什么作用？答：细胞膜的化学组成：脂类（磷脂、胆固醇、糖脂）、蛋白质、糖类磷脂--细胞膜的基本成分。
胆固醇的功能：调节细胞膜的流动性、稳固性。
糖脂的作用：位于质膜的非胞质面作为某些分子的受体，与细胞识别、信号传导有关。
膜蛋白功能：①转运分子进出细胞②接受周围环境中激素或其他化学物质信号，递到细胞内③支撑连接细胞骨架成分与细胞间质成分④与细胞分化和细胞间连接有关⑤结合于膜上的各种酶能催化细胞各种化学反应。
2 细胞膜中摸蛋白有何重要功能？膜蛋白以什么方式与脂双层结合？膜蛋白功能：①转运分子进出细胞②接受周围环境中激素或其他化学物质信号，递到细胞内③支撑连接细胞骨架成分与细胞间质成分④与细胞分化和细胞间连接有关⑤结合于膜上的各种酶能催化细胞各种化学反应。
膜蛋白分成三类：膜内在蛋白、膜外在蛋白、脂锚定蛋白结合方式：膜内在蛋白全部或部分插入细胞膜内，直接与脂双分子层的疏水区域相互作用。
膜外在蛋白：不直接与脂双层疏水部分相互连接，一般以非共价键附着在脂类分子头部极性区或跨膜蛋白亲水区的一侧，间接与膜结合。
脂锚定蛋白：一般通过共价键与脂双层内的脂类分子结合。
3、细胞膜有何特性？该特性对膜的功能有何作用？细胞膜的特性：不对称性（膜脂的不对称性、膜蛋白的不对称性、膜糖的不对称性）、流动性细胞膜的不对称性保证了膜功能的方向性和生命活动的高度有序性。
细胞膜的流动性是功能活动的保证。
4、举例说明细胞膜的不对称性与其功能（吸收、信号传导）得方向性相适应。
5、哪些因素影响膜的流动性?①脂肪酸链的饱和程度②脂肪酸链的长短③胆固醇的双重调节作用，当温度在相变温度以上时，限定膜的流动性，当温度在相变温度以下时，防止脂肪酸链相互凝集④卵磷脂与鞘磷脂的比值，比值越大，流动性越大⑤膜蛋白的影响，嵌入得蛋白越多，膜流动性越小⑥膜脂的极性基团、环境温度、PH、离子强度及金属离子等6 、以Na+-K+泵为例，说明细胞的主动运输。
蛋白聚糖
一类特殊的糖蛋白
01 介绍
03 连接区 05 聚集体
目录
02 核心蛋白 04 种类 06 生物合成
目录
07 降解
09 与疾病关系
08 生物学作用
基本信息
蛋白聚糖（proteoglycan，PG）是一类特殊的糖蛋白，由一除含糖胺聚糖链外，尚有一些N—或（和）O—链接的寡糖链。蛋白聚糖不仅分布于细胞外基质，也存在 于细胞表面以及细胞内的分泌颗粒中。
降解
降解
可在一系列细胞外酶或溶酶体中的细胞内酶的催化下进行。水解糖链的酶包括内切糖苷酶及外切糖苷酶，分 别催化水解糖链中的及糖链非还原末端的糖苷链。透明质酸酶是了解最多的内切糖苷酶。精细胞产生的透明质酸 酶对其穿过卵膜实现受精是必要的。细菌分泌的透明质酸酶对其侵犯宿主组织有重要作用。氨基聚糖中的硫酸基 由硫酸酯酶催化水解脱硫酸。脱硫酸常为氨基聚糖糖链降解的限速步骤。未经脱硫酸则糖苷酶无法发挥作用。至 于核心蛋白质及连接蛋白质的降解过程与一般蛋白质相同。
生物学作用
生物学作用
氨基聚糖及蛋白聚糖是细胞外基质的重要成分之一。可与细胞外基质中的胶原、纤粘连蛋白、层粘连蛋白及 弹性蛋白结合，构成具有组织特性的细胞外基质。像胶原一样，不同组织的细胞外基质中含有不同类型、不同含 量的氨基聚糖及蛋白聚糖，并与其功能相适应。例如，软骨及长骨的骨骺含较多硫酸软骨素蛋白聚糖。硫酸软骨 素的保水性（由糖基的多羟基及多阴离子决定）使其占据一定的空间,具有一定的容量,这对于骨骺的生长板尤其 重要。硫酸软骨素蛋白聚糖的缺乏或硫酸软骨素的硫酸化不足均可缩减骺板的体积，从而导致肢体发育短小和畸 形。氨基聚糖的多阴离子可结合二价阳离子（如Ca2+）,这对组织的钙化，尤其是骨盐的沉积有重要作用。角膜 中的蛋白聚糖主要含硫酸角质素及硫酸皮肤素，且蛋白质的含量较高,在角膜基质的构建及维持上有重要作用,从 而使角膜基质具有光透明性。细胞外基质中的各种成分（包括氨基聚糖及蛋白聚糖）彼此交联，形成孔径不同或 电荷密度不同的凝胶，不但使细胞外基质连成一体，而且可以作为控制分子及细胞通过的筛。这在肾小球及脉管 基膜尤其重要。
《细胞生物学》复习题(全)解析
第一章绪论1.第一个在显微镜下观察到细胞的人是？Robert Hook（英数理家）.2.第一个在显微镜下观察到活细胞的人是？Leeuwenhook.3.细胞学说是谁建立的？M.J.Schleiden and T.Schwann4.谁提出了染色体遗传理论？T.Boveri and W.Suttan.5.谁创立了基因学说？T.Morgan.6.谁最早证实了DNA为遗传物质？O.Avery7.谁提出了操纵子学说？ F.Crick.8.克隆羊多莉是哪年由谁创造出的？1997年 I.Wilmut9.人类基因组计划何时启动，何时成功？1990年；2000年10.什么是细胞分化？个体发育中，受精卵来源细胞产生形态结构、化学组成和功能等方面稳定性差异的过程。
11.细胞生物学研究与医学有哪些联系？（1）人类生命来自受精卵，以细胞为基础，细胞正常结构损伤与功能紊乱，导致疾病；（2）细胞生物学的深入研究，能更深入阐明各种疾病的机制，以及找到有效治疗手段；（3）细胞生物学是临床医学的基础，为学习其他医学课程打下基础，培养科研思维。
第二章细胞的概念与分子基础1.体积最小的完整生命是什么？支原体2.原核生物与真核生物最主要的区别是什么？共有哪些区别？3.生命的主要四种元素是什么？C、H、O、N4.有机小分子主要有哪几种？单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸5.单糖聚合成多糖，通过什么键？糖苷键6.碱基与核糖形成核苷时，通过什么键？糖苷键（核糖1C位）7.核苷酸聚合成核酸时，通过什么键？磷酸二酯键（核糖3C位和5C位）8.B-DNA的双螺旋结构是怎样的？DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成，两条链围绕着同一个中心轴以右手方向盘绕成双螺旋结构。
9.什么是碱基互补配对原则？A=T G≡C10.RNA与DNA的相同与不同处有哪些？相同处：3',5'-磷酸二酯键连接而成；不同处：U替代T；戊糖的核糖2C不脱氧。
细胞生物学课后练习题及答案chapter14
第十四章细胞与环境互作一、名词解释：1. 桥粒与半桥粒2. 黏着带与黏着斑3. 紧密连接4. 间隙连接5. 连接子6. 蛋白聚糖7. 糖胺聚糖8. 封闭连接9. 选择素10. 整联蛋白11. 纤粘连蛋白12. 层粘连蛋白13. 弹性蛋白14. 胞间连丝二、选择题：请在以下每题中选出正确答案，每题正确答案为1-6个，多选和少选均不得分1. 细胞外基质的功能包括A.影响细胞存活、生长与死亡B.决定细胞形状C.控制细胞分化D.参与细胞迁移2. 细胞的定着依赖性（anchorage dependence）指A.细胞必须和特定的细胞外基质结合B.细胞必须和特定的细胞结合C.以上两者均需要3. 蛋白聚糖是氨基聚糖GAG与核心蛋白质（core protein）的共价结合物,其糖链是在细胞的什么部位安装上去的？A.细胞质B.内质网C.高尔基体4. 基膜是由细胞外基质特化而成的结构，其成分除entactin/nodigen、perlecan、decorin外，A.层粘连蛋白B.Ⅳ型胶原C.弹性蛋白D.纤粘连蛋白5. 以下关于氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG）的描述哪条不正确？A.GAG是由重复二糖单位构成的无分枝多糖B.GAG包括：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素等。
C.透明质酸是唯一不发生硫酸化的氨基聚糖D.各类GAG均可以与蛋白质共价结合，形成蛋白聚糖6. 以下哪一类细胞外基质含糖量最高？A.胶原B.纤粘连蛋白C.层粘连蛋白D.弹性蛋白7. 纤粘连蛋白V字形二聚体在C端以哪一种化学键相连？A.离子键B.氢键C.二硫键8. 纤粘连蛋白上与细胞表面整合素（integrin）识别的部位包含A.RGD（Arg-Gly-Asp）三肽序列B.KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu）四肽序列C.KKXX （Lys-Lys-X-X）四肽序列9. 维生素C缺乏导致坏血症是因为A.维生素C具有抗氧化作用B.维生素C是胶原蛋白羟基化修饰的辅酶C.维生素C是胶原蛋白合成的辅酶10. 原胶原纤维是由几条肽链构成的右手螺旋？A.1B.2C.3D.411. 胶原蛋白由重复的Gly-X-Y序列构成。
氨基聚糖和蛋白聚糖的作用和最新研究进展
氨基聚糖和肾脏疾病
氨基聚糖是蛋白聚糖中富含阴离子的侧链，是 肾小球基底膜的主要组成成分，基底膜内富含多聚 阴离子的HSPG与肾小球毛细血管内皮细胞、上皮细 胞和足突表面的多聚阴离子共同构成肾小球的机械 屏障和电荷选择性屏蔽对防止机体内蛋白质的泄露 有重要作用，GAS有助于维持肾脏内环境稳定。
蛋白聚糖和脂调节
乙酰肝素蛋白聚糖可跨越细胞膜，细胞外区肽链能结 合细胞外基质中各种信号分子，细胞质区的肽链与细胞 骨架相互作用，使细胞内外信息相通。
角膜中的蛋白聚糖具有透光性
角膜中主要含硫酸软骨素和硫酸角质素，由于高度硫 酸化，使基质脱水变得致密，阻止血管形成，使角膜柔 软具有透光性，同时角质化具有保护作用。
氨基聚糖的抗凝血功能
物理特性
氨基聚糖及蛋白聚糖具有独特的物理性质，例如高度亲
水性、酸性、抗压性、粘弹性及润滑性等，并在体内占 据相对巨大的体积，形成高度水化的多孔凝胶样基质， 允许细胞在其间迁移及营养物、代谢物、激素和细胞因 子等在血液和组织细胞之间迅速扩散(孔径的大小和电荷 密度可调节细胞外基质对分子及细胞的通透性)，而且赋 予组织以抗压性。细胞外基质的其他成分包埋于氨基聚 糖及蛋白聚糖之中。
小分子富含亮氨酸胞外基质蛋白聚糖
其包括饰胶蛋白聚糖、双糖链蛋白聚糖，纤绸蛋白聚糖
和光蛋白聚糖的等。它们存在于细胞外基质中，相对分 子质量较小。共同特征是核心蛋白的摩尔质量约为4万。 这类蛋白聚糖只含一条或几条糖胺聚糖链，位于核心蛋 白N端附近。
跨膜胞内蛋白聚糖
跨膜胞内蛋白聚糖，例如串珠蛋白聚糖，它是构成基底
动脉蛋白聚糖 角膜蛋白
聚糖 。
根据核心蛋白氨基酸序列同源性等综合性来分类：大分
子聚集型胞外基质蛋白聚糖、小分子富含亮氨酸胞外基 质蛋白聚糖、跨膜胞内蛋白聚糖。
氨基聚糖和蛋白聚糖的作用和最新研究进展
氨基聚糖和蛋白聚糖的作用和最新研究进展一、氨基聚糖和蛋白聚糖的基本概念。
（1）、氨基聚糖（GAG）的定义。
GAG是由重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。
其二糖单位通常是由氨基己糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖）和糖醛酸组成。
但硫酸角质素中糖醛酸由半乳糖代替。
过去称为酸性粘多糖。
氨基聚糖依组成糖基、连接方式、硫酸化程度及位置的不同可分为六种，即：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。
（2）、蛋白聚糖（PG）的定义。
PG是一类特殊的糖蛋白，由一条或多条糖胺聚糖和一个核心蛋白共价链接而成。
蛋白聚糖除含糖胺聚糖链外，尚有一些N—或（和）O—链接的寡糖链。
其是存在于细胞外基质和细胞表面的一种含有不同基团的生物大分子结构成分。
是由多种糖胺聚糖分别和蛋白质通过共价键结合形成的复合物。
在蛋白聚糖分子中，与糖胺聚糖结合的蛋白质，称为核心蛋白。
而糖胺聚糖是由氨基己糖和糖醛酸的二糖单位重复链接而成的多聚阴离子高分子聚糖。
根据其二糖单位的组成，糖苷键的位置和及含有的乙酸基和硫酸基的位置和数目的不同，可将糖胺聚糖分为四大类：即透明质酸、硫酸软骨素等。
不同的糖胺聚糖分别与蛋白质结合形成相应的蛋白聚糖。
二、氨基聚糖和蛋白聚糖的分子组成与各自特性。
（1）、氨基聚糖的种类及特性。
①、结构特点：其呈强负电性。
因为其糖残基上带有羧基。
②、种类：透明质酸（hyaluronic acid,HA）是唯一不发生硫酸化的氨基聚糖，其糖链特别长。
氨基聚糖一般由不到300个单糖基组成，而HA可含10万个糖基。
在溶液中HA分子呈无规则卷曲状态。
如果强行伸长，其分子长度可达20μm。
HA整个分子全部由葡萄糖醛酸及乙酰氨基葡萄糖二糖单位重复排列构成。
由于HA分子表面有大量带负电荷的亲水性基团，可结合大量水分子，因而即使浓度很低也能形成粘稠的胶体，占据很大的空间，产生膨压。
细胞表面的HA受体为CD44及其同源分子，属于hyaladherin族。
细胞生物学名词解释
细胞生物学名词解释一．绪论细胞生物学是从细胞的整体水平，亚显微水平，分子水平3 个层次，以整体与动态的观点研究细胞的结构，功能，以及各种生命活动本质和基本活动的科学。
二．细胞生物学的研究方法1.细胞培养（cell culture）：从活体中取出的细胞或其他建系细胞，在体外无菌条件下，给予一定的条件进行培养，使其能继续生存、生长和繁殖的一种方法。
2.原代培养（primary culture）：直接取材于有机体组织的细胞培养。
3.传代培养（secondary culture）：将原代培养的细胞取出，以1:2以上的比例转移到另一盛有新鲜培养液的器皿中进行培养的过程称传代培养。
用这种方法可重复传代。
4.接触抑制：一般分散的细胞悬液在培养瓶中很快就贴壁铺展并进行分裂繁殖，形成紧密的单层细胞，当这些细胞表面互相接触时，就停止分裂增殖，不再进入S期，这种现象称细胞的接触抑制。
5.细胞系（cell line）：原代培养细胞成功传代即为细胞系。
有限细胞系（50代以内）6.细胞融合：是指用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。
7.Southern杂交：是体外分析特异DNA序列的方法，操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段，经凝胶电泳分离后，转移到醋酸纤维薄膜上，再用探针杂交，通过放射自显影，即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。
8.Northern杂交9.PCR技术：是在体外快速扩增特异性DNA片段的技术，它利用DNA半保留复制原理，通过控制温度，使DNA 处于“变性—复性—合成”反复循环中。
每一个循环的产物又作为下一个循环的模板，每循环一次，DNA分子就按2n指数倍增，结果可获得数百万个拷贝的目的DNA片段。
三．细胞概述细胞是一切有机体的基本结构和功能单位，各种生命活动都是以细胞为单位进行的，细胞的形态结构和功能特异，但其化学组成基本相似。
1.生物大分子：细胞内由小分子物质聚合而成的结构复杂，具独特特性，负责装配细胞组成，催化细胞内化学变化，产生运动，反应以及遗传变异的生命活动的物质。
氨基聚糖与蛋白聚糖
作用功能
1.使组织具有弹性和抗压性 氨基聚糖和蛋白聚糖构成细胞外高度水合的凝胶状 基质，使组织具有渗透压和膨压，有抗张、反弹、抗 机械压力的缓冲作用，维持组织的形态，防止机械损 伤。在软骨中许多蛋白聚糖结合到一个透明质酸分子 上，形成巨大复合体，使软骨具有良好弹性和抗压性。 2.对物质转运有选择渗透性 由于糖基高度亲水性且带负电荷，使糖链挺直交错， 构成大小不等和电荷密度不同的网子L，吸引阳离子， 有分子筛的作用。水、离子和各种营养性小分子、代 谢物、激素、维生素和细胞因子可进行选择性渗透。 肾小球基膜的蛋白聚糖成为血浆和尿液的过滤器。
谢谢观赏
生物工程 马锐 201207708
3.角膜中的蛋白聚糖具有透光性 角膜中主要含硫酸软骨素和硫酸角质素，由于高度硫酸化， 使基质脱水变得致密，阻止血管形成，使角膜柔软具有透 光性，同时角质化具有保护作用。 4.氨基聚糖的抗凝血功能 肝素蛋白聚糖常以单体形式存在，由靠近血管的肥大细胞 分泌产生。受刺激时肝素释放入血液中，与抗凝血酶相结 合，抑制凝血因子的作用，具抗凝血功能. 5.细胞表面的蛋白聚糖具有信息传递的作用 乙酰肝素蛋白聚糖可跨越细胞膜，细胞外区肽链能结合细 胞外基质中各种信号分子，细胞质区的肽链与细胞骨架相 互作用，使细胞内外信息相通。 6.蛋白聚糖和氨基聚糖与组织老化
细胞生物学期末复习论述题及答案
细胞生物学期末复习论述题及答案六、论述题1、什么叫细胞生物学？试论述细胞生物学研究的主要内容。
答:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在三个水平(显微、亚显微与分子水平)上，以研究细胞的结构与功能、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老开发商地亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容的一门科学。
细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。
涵盖九个方面的内容：⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究；⑵生物膜与细胞器的研究；⑶细胞骨架体系的研究；⑷细胞增殖及其调控；⑸细胞分化及其调控；⑹细胞的衰老与凋亡；⑺细胞的起源与进化；⑻细胞工程；⑼细胞信号转导。
2、试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。
答：当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域：⑴细胞信号转导；⑵细胞增殖调控；⑶细胞衰老、凋亡及其调控；⑷基因组与后基因组学研究。
人类亟待通过以上四个方面的研究，阐明当今主要威胁人类的四大疾病：癌症、心血管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制，并采取有效措施达到治疗的目的。
1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”。
答：①细胞是构成有机体的基本单位。
一切有机体均由细胞构成，只有病毒是非细胞形态的生命体。
②细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位③细胞是有机体生长与发育的基础④细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性⑤细胞是生命起源和进化的基本单位。
⑥没有细胞就没有完整的生命2、试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。
答：原核细胞与真核细胞最根本的区别在于：①生物膜系统的分化与演变：真核细胞以生物膜分化为基础，分化为结构更精细、功能更专一的基本单位——细胞器，使细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志；②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应扩增，即编码结构蛋白与功能蛋白的基因数首先大大增多；遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现是真核细胞区别于原核细胞的一个重大标志。
蛋白聚糖——精选推荐
蛋⽩聚糖⼀類普遍存在於各種動物組織中的由聚糖及蛋⽩質構成的共價結合物。
⼜稱蛋⽩多糖。
是構成細胞外基質的重要成分﹐與動脈粥樣硬化的成因及腫瘤的發⽣及轉移密切相關。
基質中也含少量糖蛋⽩。
蛋⽩聚糖和糖蛋⽩均屬糖複合物﹐但糖含量﹑組成及組織化學染⾊均不相同。
蛋⽩聚糖含糖量達98％以上﹐故化學性質更象糖。
其聚糖主要由⼆糖單位重複排列構成。
其⼆糖單位⼀般由氨基⼰糖(亦稱⼰糖胺)和糖醛酸組成。
由於此類聚糖含⼤量氨基糖﹐故名氨基聚糖或糖胺聚糖(GAG)﹐⼜稱黏多糖﹑酸性黏多糖﹐其糖鏈為無分⽀的多糖直鏈﹐與糖蛋⽩的分⽀寡糖鏈不同。
蛋⽩聚糖的蛋⽩質部分為單鏈多﹐稱為核⼼蛋⽩質。
⼀個核⼼蛋⽩質分⼦可共價結合多⾄數百條的氨基聚糖。
不同的蛋⽩聚糖具有不同的核⼼蛋⽩質及不同種類和數量的氨基聚糖。
⼀種蛋⽩聚糖常含有數種不同的氨基聚糖。
聚糖鏈與鏈以糖鏈相連﹐成為蛋⽩聚糖單體。
若⼲蛋⽩聚糖單體⼜藉⾮共價鍵與透明質酸結合﹐形成分⼦量巨⼤的多聚體。
蛋⽩聚糖單體及聚合體的模式結構⾒圖。
蛋⽩聚糖單體及聚合體模式圖動物的各種組織中都有蛋⽩聚糖存在﹐⽽以結締組織中居多。
蛋⽩聚糖作為細胞外基質的成分早已為⼈們所熟悉﹔某些蛋⽩聚糖﹐如硫酸⼄醯肝素蛋⽩聚糖﹐存在於幾乎所有動物細胞的質膜中﹔有的蛋⽩聚糖還存在於細胞核中﹐可能與染⾊質結構有關。
除透明質酸外﹐各種氨基聚糖的單糖基常發⽣不同程度的硫酸化。
這些硫酸基及糖醛酸的羧基在⽣理性pH條件下解離﹐使氨基聚糖成為多陰離⼦。
其溶液具有酸性﹑⾼度親⽔性以及黏彈性(因多陰離⼦的靜電排斥作⽤使其分⼦結構呈⾼度伸展狀)﹐所以關節腔內以及腔道器官黏膜表⾯的蛋⽩聚糖﹐有潤滑及保護作⽤。
氨基聚糖有親⽔性﹐故使其分⼦周圍結合⼤量⽔分⼦﹐這種⾼度親⽔的伸展的⼤分⼦所包含的溶劑量可達其本⾝乾重的50倍或更多﹐不但佔據很⼤的體積﹐⽽且可以緩衝機械⼒﹐減輕衝撞造成的損傷﹐並使組織具有抗壓性。
在外界壓⼒的作⽤下﹐氨基聚糖分⼦體積縮⼩﹐其中的多陰離⼦相互靠近﹐同種電荷間的排斥⼒產⽣膨脹壓﹐以抗壓縮﹔壓⼒去除後⼜反彈回覆原有的體積。
007-胞外基质(细胞-2012五)
四. 非胶原糖蛋白：
非胶原糖蛋白即粘着糖蛋白，介导细胞和细胞、细 胞和细胞外基质互相粘着，介导细胞运动、迁移、促进 细胞分化和创伤修复。 1.纤连蛋白(fibronectin, FN): 广泛分布于动物体.
⑴.类型： ①可溶形式的FN :即血浆纤连蛋白,源于肝实质细胞、血 管内皮细胞,存在于血浆、体液。 ②不溶形式的FN :源于间质细胞——成纤维细胞、内皮细 胞、软骨细胞及巨噬细胞等,存在于细胞外基质和细胞 表面。
(2).结构： 由各含约2500AA的两 条肽链的C端以二硫键交 联形成V字型二聚体。
2. 层粘连蛋白(laminin, LN): 三条肽链以二硫键相连，形成不对称十字形分子。
五. ECM的功能: 1. 影响细胞的存活与死亡; 2. 决定细胞的形状; 3. 调节细胞的增殖; 4. 控制细胞分化; 5. 参与细胞的迁移。
2.基底膜的结构： 细胞膜外厚约40-120nm的柔软而坚韧的网状结构。 3.基底膜的功能： ①支撑上皮细胞； ②连接上皮组织和结缔组织； ③参与细胞运动； ④参与组织间物质交换； ⑤分子滤筛(肾小球中原尿的分子过滤；
上皮组织中的基膜允许淋巴细胞、巨噬细胞 和神经元突触穿越通过，阻止结缔组织中的
成纤维细胞与上皮细胞接触)
⑥参与组织再生。
二.整联蛋白(integrin)
1.整联蛋白的组成和结构:
由α和β两个亚基形成的异二聚体跨膜糖 蛋白。人体细胞中已知的α亚单位有16种， β亚单位有9种，可组合成20多种异二聚体。 α亚单位为二硫键相连的二肽，其中短 肽的C端插入胞内，N端伸出胞外与长肽的 C端以二硫键相连。β亚单位为一次跨膜的 肽链，与α亚单位同向，以非共价键与α亚 单位相连，形成异二聚体。
细胞基本结构
• 成纤维细胞/成骨细胞 合成后经过胞吐作用释 放。
细胞基本结构
第1页
• 氨基聚糖glycosaminoglycan、 蛋白聚糖
细胞基本结构
第27页
胶原结构
• 胶原蛋白在内质网和高尔基体中进行了羟基化和 糖基化修饰，到细胞外在酶作用下端肽区侧向相 邻赖氨酸或羟赖氨酸残基交联形成链间氢键，有 利于三股超螺旋结构稳固。
细胞基本结构
第28页
胶原结构
• 胶原原纤维集合成束，形成胶原纤维。
细胞基本结构
第29页
胶原结构
• 胶原变性后不能自然复性重新形成三股螺旋结构， 原因就在于成熟胶原分子肽链不含前肽，故而不 能再进行“对齐”排列。
细胞基本结构
第12页
蛋白聚糖装配
• 一条关键蛋白可结合上百条相同或不一样氨基聚 糖，形成蛋白聚糖单体。
细胞基本结构
第13页
蛋白聚糖装配
• 蛋白聚糖单体结合连接 蛋白，经过非共价键结 合透明质酸，形成多聚 体。
细胞基本结构
第14页
The GAGs extend perpendicularly from the core in a brush-like structure.
with interrupted triplehelices） --如Ⅸ、Ⅻ、ⅩⅣ、 ⅩⅥ及ⅩⅨ 微丝状胶原（microfilament forming collagen）--如Ⅵ 跨膜性胶原（transmembrane collagen） --如ⅩⅦ 还未分类胶原--如ⅩⅢ，ⅩⅤ和ⅩⅧ
翟中和细胞生物学笔记(全)
细胞的基本共性所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。
作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。
所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
细胞连接的功能分类封闭连接◆紧密连接 通讯连接◆间隙连接◆神经细胞间的化学突触◆植物细胞中的胞间连丝 锚定连接◆与中间丝相关的锚定连接：✧桥粒✧半桥粒◆与肌动蛋白丝相关的锚定连接：✧粘合带✧粘合斑紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间◆形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；◆隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；◆支持功能锚定连接连接名称跨膜粘连蛋白胞外配体结合细胞骨架类型胞内錨蛋白桥粒钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白中间丝桥粒斑珠蛋白、桥粒斑蛋白半桥粒整连蛋白基膜的层粘连蛋白中间丝桥粒斑样蛋白黏合带钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白微丝连环蛋白、纽蛋白、α—辅肌动蛋白黏合斑整连蛋白基膜的纤粘连蛋白微丝踝蛋白、纽蛋白、filamin和α—辅肌动蛋白通讯连接间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。
神经细胞间的化学突触◆存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式它通过释放神经递质来传导神经冲动。
胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞间的通讯联络。
间隙连接✧连接子是间隙连接的基本单位。
每个连接子由6个跨膜连接蛋白呈环状排列，连接子中心形成一个直径约1.5nm 的孔道。
✧连接单位由两个连接子对接构成。
细胞表面的黏着分子 钙粘蛋白 选择素 免疫球蛋白超家族（IgSF） 整联蛋白家族。
钙粘蛋白：属同亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着糖蛋白，介导依赖Ca2+的细胞粘着和从ECM到细胞质传递信号。
对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。
（30多个成员的糖蛋白家族）选择素: 属异亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着分子，能与特异糖基识别并结合。
细胞生物学复习名词解释
红色部分为09级八年制名词解释和问答题第一章绪论名词解释1、细胞生物学—从细胞整体水平、亚细胞水平和分子水平三个层次研究细胞的结构、功能及生命活动本质与规律的科学。
第二章细胞基本知识概要1、单位膜（unit membrane）----透射电镜下生物膜呈现“两暗夹一明”的三层结构，厚约8nm1、原核细胞的结构特点----①结构简单，体积小。
无细胞骨架，含70s核糖体，无膜性细胞器，具有拟核②有细胞壁③DNA环形，一条，含量小，不与组蛋白结合，基因组中无重复序列，基因内部无内含子，转录和翻译同时进行2、真核细胞的结构特点----①有细胞核、及其中的核仁②80s核糖体和各种膜性细胞器：线粒体、叶绿体、溶酶体、过氧化物酶体、内质网、高尔基体③有细胞骨架④DNA线状，多条，与组蛋白等结合成染色质，基因组有大量重复序列，基因内部有非编码序列的内含子，转录和翻译分别在细胞核和胞质中进行。
第四章细胞膜与细胞表面1、膜周边蛋白和膜内在蛋白----①也称外周蛋白，分布于膜的内外表面，以非共价键和离子键与内在蛋白相联系或直接与脂类分子极性头部结合，故与膜的结合力较弱。
②又称跨膜蛋白，分布于磷脂双分子层之间，以疏水氨基酸与磷脂分子的疏水尾部结合，结合力较强，只有用去垢剂处理，使膜蹦解后，才能将它们分离出来。
2、胶原纤维---是细胞外基质中含量最丰富的纤维蛋白家族。
由3条多肽链（α链）构成3股右手超螺旋结构（原胶原分子），不同原胶原分子相互间呈阶梯式有序排列，并通过侧向的共价结合，聚合成胶原原纤维，进一步聚合成束，形成胶原纤维。
3、氨基聚糖和蛋白聚糖----①氨基聚糖GAG是有氨基己糖和糖醛酸二糖结构单位重复排列聚合形成的不分支链状多糖。
组成一般不超过300个单糖基，最大相对分子量在50000以下，具有强烈的亲水性。
②蛋白聚糖PG是由核心蛋白质的丝氨酸残基与氨基聚糖共价结合的产物。
4、弹性蛋白----是构成细胞外基质中弹性网络结构的主要组成成分，其肽链由750~830个氨基酸残基组成，肽链中富含甘氨酸和脯氨酸，不发生糖基化修饰，具有高度的疏水性。
生化复习题（1）
生化复习题（1）生化习题考试时间：6月11日（周三）晚上18：30-20：30 地点：禧强楼-203 题型：名词解释10个，共20分。
简答题6个，共30分。
论述题5个，共50分。
一、糖蛋白和蛋白聚糖1、糖链的一、二、三、四级结构的概念（1）一级结构：单糖残基的组成、排列顺序、相邻单糖残基的连接方式、异头物的构型及糖链有无分支、分支的位置和长短等。
（2）二级结构：多糖骨架链间以氢键结合所形成的各种聚合体,关系到多糖分子中主链的构象,不涉及侧链的空间排布;（3）三级结构：多糖链一级结构的重复顺序,由于糖残基中的羟基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价相互作用,导致有序的二级结构空间形成有规则而粗大的构象; （4）四级结构：多糖链间非共价键结合形成的聚集体。
2、糖蛋白、蛋白聚糖、O-连糖蛋白、N-连糖蛋白、糖组学等概念（1）糖蛋白Glycoproteins: 由寡糖链和多肽或蛋白质以共价键连接而成的结合蛋白。
糖含量1%—80%。
寡糖链不多于15个单糖残基。
（2）蛋白聚糖proteoglycan : 含大量糖胺聚糖并与多肽骨架连接的高分子物质。
糖含量＞95%（3）连接糖蛋白：糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相连，称为O-连接糖蛋白。
（4）N-连接糖蛋白：糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。
（N-连接糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr）（5）糖组学(糖蛋白) Glycomics ：涉及单个个体的全部糖蛋白结构分析，确定编码糖蛋白的基因和蛋白质糖基化的机制。
3、糖蛋白中糖链的生物学功能分子间：细胞-细胞间识别、粘附和结合病原体, 趋靶于组织。
分子内：蛋白质的正确折叠、细胞内定位、生物活性、溶解度、抗原性、生物半寿期、蛋白酶敏感性等；介导专一的“识别”和“调控”生物过程。
⑴糖链在糖蛋白新生肽链折叠和缔合中的作用：1)去糖基化的蛋白不能正确折叠→维持亚基正常构象；①α1-抗胰蛋白酶(不能折叠)②疱疹口炎病毒（VSV）的G蛋白(不能形成正确二硫键)③流感病毒红细胞凝集素（HA,一种糖蛋白）用糖链合成抑制剂衣霉素后，肽链部分正常合成，糖链部分不能合成，糖蛋白不能正常折叠，不能形成三聚体，不能被分泌到胞外。
医学细胞生物学之细胞外基质及其与细胞的相互作用
一．细胞外基质的定义细胞外基质是指分布于细胞外空间的蛋白质和多糖纤维等交错形成的网络胶状结构体系，或简言之为细胞成分之外的组织成分的总称。
二．细胞外基质的生物学作用细胞外基质不仅将细胞整合在一起并决定其物理性质，而且对细胞的存活、形态、功能、增殖、分化、迁移及死亡等各种生物学行为加以调节。
细胞与细胞外基质是相辅相成、互相联系的。
一方面，细胞外基质的结构和功能的异常可作为细胞组织病理改变的重要生理指标；另一方面，结构和功能异常的细胞外基质也会作用于周围的细胞及组织器官，进而促使和导致相关病理改变的发生。
三．细胞外基质的主要组分可分为三类：①氨基聚糖与蛋白聚糖--凝胶样基质；②胶原和弹性蛋白等--纤维网架, 结构蛋白；③非胶原性黏合蛋白，包括纤连蛋白和层粘连蛋白--粘附成分1.氨基聚糖和蛋白聚糖1）氨基聚糖(1)结构：重复的二糖单位聚合而成的无分支直链多糖(2)分类：(3)重要特征：1.与蛋白质链不同，该碳水化合物链不会折叠成致密结构，因此氨基聚糖在基质中占据很大的空间2.氨基聚糖带负电荷，具有强烈的亲水性和吸附阳离子能力。
氨基聚糖可与水分子结合形成凝胶，结果产生膨胀压可抵抗外界压力。
透明质酸：结构：最简单，无硫酸基团，含有大量亲水性的负电荷基团COO-，全部是由单纯的葡萄糖醛基和乙酰氨基葡萄糖二糖结构单位重复排列聚合而成。
形态：呈无规则卷曲状功能：赋予组织弹性、抗压性，并具有润滑剂的作用，促进细胞迁移、增殖降解：透明质酸酶2）蛋白聚糖结构：是由一条称之为核心蛋白质的多肽链与硫酸氨基聚糖共价结合的高分子量复合物，是一种含糖量极高的糖蛋白。
核心蛋白为单链多肽，在同一个核心蛋白上可同时结合一个到上百个同一种类或不同种类的氨基聚糖链，形成大小不等的蛋白聚糖单体，若干个蛋白聚糖单体又能通过连接蛋白与透明质酸以非共价键结合形成蛋白聚糖多聚体。
2.胶原和弹性蛋白1）胶原胶原是细胞外基质中的一个纤维蛋白家族，是动物体内含量最多的蛋白质。
细胞外基质及其与细胞的相互作用
细胞外基质及其与细胞的相互作用一、概述细胞外基质指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构，构成支持细胞的框架，负责组织的构建；对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。
是由一些不溶性大分子构成的、结构精细而错综复杂的网络结构；为细胞的生存及活动提供适宜的场所，并通过信号转导系统影响细胞的形状、代谢、功能、迁移、增殖和分化。
二、细胞外基质的主要组成成分（一）氨基聚糖和蛋白聚糖是一些高分子的含糖化合物。
构成细胞外高度亲水的凝胶，赋予组织良好的弹性和抗压性。
1. 氨基聚糖（GAG ）是由重复的二糖单位构成的直链多糖。
又称粘多糖。
二糖单位之一是氨基己糖（N -乙酰氨基葡萄糖或N -乙酰氨基半乳糖）。
二糖单位另一个糖残基多为糖醛酸（葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸），糖残基带有羧基，呈强负电性。
据糖残基的性质、连接方式、硫酸化数量和存在的部位，可分为六种：（1）透明质酸（HA ）存在于结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体。
5000-10000个二糖重复单位排列构成。
二糖为N -乙酰氨基葡萄糖-葡萄糖醛酸，是唯一不含硫酰酸基团的氨基聚糖其糖醛酸的羧基带有大量负电荷，其相斥作用使整个分子伸展膨胀，占据很大的空间；在有限的空间可产生膨压，赋予组织良好的弹性和抗压性。
其表面有大量亲水基团，可结合大量水分子，形成凝胶。
在组织创伤、早期胚胎中尤为丰富，促进细胞迁移和增殖。
胚胎发育早期的空间填充物，用于定形，如心脏形成。
作为关节液的重要成分，有润滑作用。
（2）硫酸软骨素（CS ）存在于软骨、角膜、骨、皮肤、动脉。
（3）硫酸皮肤素（DS ）存在于皮肤、血管、心、心瓣膜。
（4）硫酸乙酰肝素（HS ）存在于肺、动脉、细胞表面。
（5）肝素存在于肺、肝、皮肤、肥大细胞。
（6）硫酸角质素（KS ）存在于软骨、角膜、椎间盘。
多糖 纤维蛋白结合作用：胶原和弹性蛋白黏合作用：纤黏连蛋白和层黏连蛋白（非胶原性黏合蛋白） 纤维网架 氨基聚糖和蛋白聚糖凝胶样基质2. 蛋白聚糖（PG）是由氨基聚糖（除透明质酸外）与核心蛋白共价形成的高分子复合物，不同于一般糖蛋白。
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5.氨基聚糖与肾脏疾病
氨基聚糖是蛋白聚糖中富含阴离子的侧链，是肾小球 基底膜的主要组成成分，基底膜内富含多聚阴离子的 HSPG与肾小球毛细血管内皮细胞、上皮细胞和足突 表面的多聚阴离子共同构成肾小球的机械屏障和电荷 选择性屏蔽对防止机体内蛋白质的泄露有重要作用， GAS有助于维持肾脏内环境稳定。
物理特性
氨基聚糖及蛋白聚糖具有独特的物理性质，例如高度 亲水性、酸性、抗压性、粘弹性及润滑性等，并在体 内占据相对巨大的体积，形成高度水化的多孔凝胶样 基质，允许细胞在其间迁移及营养物、代谢物、激素 和细胞因子等在血液和组织细胞之间迅速扩散(孔径 的大小和电荷密度可调节细胞外基质对分子及细胞的 通透性)，而且赋予组织以抗压性。细胞外基质的其 他成分包埋于氨基聚糖及蛋白聚糖之中。
研究进展
1.蛋白聚糖与肿瘤（DCN） DCN的抗肿瘤作用和抗纤维化作用DCN是一种肿瘤细胞细胞生长 的负性调节因子，实验表明，DCN可抑制肿瘤细胞的增殖表达， 抑制肿瘤细胞的转移以及肿瘤血管的形成。研究发现，DCN的表 达与与肿瘤的恶性程度相关，DCN的表达越低肿瘤的恶性程度越 高。DCN富集于肿瘤细胞侵袭的微环境中，是宿主天然抗肿瘤免 疫功能的体现。 2.蛋白聚糖与神经组织 硫酸软骨素蛋白聚糖GSPG 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖HSPG 研究发现，神经蛋白聚糖 mRNA 广泛分布于神经元,而磷酸蛋白聚 糖 mRNA 只分布于神经胶质细胞。说明神经元还可合成神经蛋白 聚糖, 而磷酸蛋白聚糖由神经胶质细胞合成。这些蛋白聚糖仅存在 于神经组织, 并且主要在胚胎期合成。神经蛋白聚糖的作用是抑制 神经突的长出, 磷酸蛋白聚糖的作用是促进神经突的长出。HSPG 还可介导信息传递过程, 激活某些蛋白质, 从而刺激神经突的生长。 CSPG对于中枢神经损伤后神经轴突的再生同样具有抑制作用,但 在高浓度细胞粘附分子环境中,CSPG具有维持边界的作用, 而有利 于轴突的选择性延伸。 研究表明, 中枢神经系统损伤时,CSPG合成 增加。
蛋白聚糖的结构由于核心蛋白质的不同以及氨基聚糖 糖链在种类、数量及组合方式上的不同而千变万化。 一条核心蛋白质多肽链可以共价结合一至数百条氨基 聚糖糖链。与一个核心蛋白质分子相连的GAG链可 以是相同或不同的。不同的蛋白聚糖具有不同的核心 蛋白质和不同种类、数量的氨基聚糖。 单体=核心蛋白+氨基聚糖 蛋白聚糖根据组织来源：软骨蛋白聚糖 动脉蛋白聚 糖 角膜蛋白聚糖 根据含的氨基聚糖的种类：硫酸软骨素蛋白聚糖 硫 酸皮肤素蛋白聚糖 硫酸角质素蛋白聚糖 硫酸乙酰肝 素蛋白聚糖 肝素蛋白聚糖
3.角膜中的蛋白聚糖具有透光性 角膜中主要含硫酸软骨素和硫酸角质素，由于高度硫酸化， 使基质脱水变得致密，阻止血管形成，使角膜柔软具有透 光性，同时角质化具有保护作用。 4.氨基聚糖的抗凝血功能 肝素蛋白聚糖常以单体形式存在，由靠近血管的肥大细胞 分泌产生。受刺激时肝素释放入血液中，与抗凝血酶相结 合，抑制凝血因子的作用，具抗凝血功能. 5.细胞表面的蛋白聚糖具有信息传递的作用 乙酰肝素蛋白聚糖可跨越细胞膜，细胞外区肽链能结合细 胞外基质中各种信号分子，细胞质区的肽链与细胞骨架相 互作用，使细胞内外信息相通。 6.蛋白聚糖和氨基聚糖与组织老化
谢谢观赏
生物工程 马锐 201207708
作用功能
1.使组织具有弹性和抗压性 氨基聚糖和蛋白聚糖构成细胞外高度水合的凝胶状 基质，使组织具有渗透压和膨压，有抗张、反弹、抗 机械压力的缓冲作用，维持组织的形态，防止机械损 伤。在软骨中许多蛋白聚糖结合到一个透明质酸分子 上，形成巨大复合体，使软骨具有良好弹性和抗压性。 2.对物质转运有选择渗透性 由于糖基高度亲水性且带负电荷，使糖链挺直交错， 构成大小不等和电荷密度不同的网子L，吸引阳离子， 有分子筛的作用。水、离子和各种营养性小分子、代 谢物、激素、维生素和细胞因子可进行选择性渗透。 肾小球基膜的蛋白聚糖成为血浆和尿液的过滤器。
3.蛋白聚糖与脂代谢 4.蛋白聚糖与凝血的调节
蛋白聚糖可以与大多数载脂蛋白和脂蛋白代谢酶结合 而影响脂蛋白的代谢。HSPG可间接调节低密度脂蛋 白的活性。PG通过改变酶的存在状态和功能来影响 脂蛋白代谢，PG通过与胶原和纤维黏连蛋白等相互 交联。构成致密的二维网状结构，抵御有害物质入侵。 脂蛋白代谢异常是心血管疾病的重要危险因素。 蛋白聚糖的侧链——糖胺聚糖通过促进丝氨酸蛋白酶 抑制剂对丝氨酸的抑制或直接作用于参与凝血的蛋白 酶参与凝血的调节.
分类及结构
氨基聚糖二糖单位的组成之一是氨基己糖(N一乙酰 氨基葡萄糖或N一乙酰氨基半乳糖)，故得名氨基聚 糖或糖胺聚糖。氨基聚糖二糖单位的另一个糖基多为 糖醛酸(葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸)。只有硫酸角质素 例外，以半乳糖代替糖醛酸。 根据二糖单位的组成、结构、糖一肽连接方式及硫酸 化的数量和位置的不同，氨基聚糖可分为透明质酸、 硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素及硫 酸角质素六大类。
应用
在微胶囊中的应用 蛋白聚糖的界面性质是其工业应用的 主要性质之一，主要用于微胶囊的制备。微胶囊的目的是 保护敏感物质.如易挥发物质、酶、药品等免受酶水解， ph变化及其他物质的影响，也可控制其释放。 蛋白聚糖用作食品材料 蛋白聚糖在食品中的应用在最近 几年内有较大的发展，例如低脂食物的开发，肉类替代物 的研究等均是建立在复合物的应用基础之上，这是与它们 的营养和功能特性分不开的。 蛋白聚糖用作生物材料 蛋白聚糖用作生物材料可分为两 大类：在食品工业中用于食品包装及可食用薄膜；在医药 领域用作移植和生物合成等。由于蛋白聚糖具有生物可降 解性和安全性，可作为食品包装材料和可食用薄膜。蛋白 聚糖的医药方面的应用研究迅猛发展，蛋白聚糖是可以直 接与生理器官相接触的物质，用于临时性的伤口修复、缝 合或用作血浆替代物以及关节合成、人工移植器官等。
的作用及其研究进展
马锐
常见的蛋白聚糖物质
结缔组织中含量较高：软骨角膜基质、关节滑液、蹄 筋、粘液、眼玻璃体等 银耳、燕窝、海参等保健品 葡萄糖胺硫酸软骨素、透明质酸等成分的保健品和药 物
概念 分类及结构 物理特性 作用功能 应用 研究进展
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概念
氨基聚糖(glycosaminoglycan，GAG)是由重复的二 糖单位构成的无分支直链多糖，过去称为酸性粘多糖 (acid mucopolysaccharide)。 蛋白聚糖(proteoglycan，PG)是由氨基聚糖与蛋白 质构成的共价结合物。构成蛋白聚糖单体的蛋白质称 为核心蛋白质(core protein)，为单链多肽。