1. 叶绿体(chloroplast)
是植物细胞所特有的能量转换细胞器, 其功
1. 线粒体(mitochondrion)
线粒体是1850年发现的,1898年命名。线粒体由两层膜包被,外膜平滑,内膜向内折叠形成嵴,两层膜之间有腔,线粒体中央是基质。基质内含有与三羧酸循环所需的全部酶类,内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所,有细胞'动力工厂'(power
plant)之称。另外,线粒体有自身的DNA和遗传体系,
但线粒体基因组的基因数量有限,因此,线粒体只是一种半自主性的细胞器。
线粒体的形状多种多样, 一般呈线状,也有粒状或短线状。线粒体的直径一般在0.5~1.0 μm, 在长度上变化很大,
一般为1.5~3μm, 长的可达10μm
,人的成纤维细胞的线粒体则更长,可达40μm。不同组织在不同条件下有时会出现体积异常膨大的线粒体,
称为巨型线粒体(megamitochondria)
在多数细胞中,线粒体均匀分布在整个细胞质中,但在某些些细胞中,线粒体的分布是不均一的,有时线粒体聚集在细胞质的边缘。在细胞质中,线粒体常常集中在代谢活跃的区域,因为这些区域需要较多的ATP,如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。另外,
在精细胞、鞭毛、纤毛和肾小管细胞的基部都是线粒体分布较多的地方。线粒体除了较多分布在需要ATP的区域外,也较为集中的分布在
1. 核糖体(ribosome)
核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle),
其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链,所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。
按核糖体存在的部位可分为三种类型:细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。按存在的生物类型可分为两种类型:真核生物核糖体和原核生物核糖体。原核细胞的核糖体较小,
沉降系数为70S,相对分子质量为2.5x103 kDa,由50S和30S两个亚基组成; 而真核细胞的核糖体体积较大,
沉降系数是80S,相对分子质量为3.9~4.5x103 kDa, 由60S和40S两个亚基组成。
在真核细胞中, 核糖体进行蛋白质合成时,既可以游离在细胞质中, 称为游离核糖体, 也可以附着在内质网的表面,
称为膜旁核糖体或附着核糖体。真核细胞含有较多的核糖体, 每个细胞平均有106 ~107 个,
而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102 ~18×103 个。
典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30 |
20. 信号级联放大(signaling
cascade)
从细胞表面受体接收外部信号到最后作出综合性应答是一个将信号逐步放大的过程,称为信号的级联放大反应。
组成级联反应的各个成员称为一个级联(cascade),主要是由磷酸化和去磷酸化的酶组成。信号的级联放大作用对细胞来说至少有两个优越性:第一,同一级联中所有具有催化活性的酶受同一分子调控,如糖原分解级联中有三种酶:依赖于cAMP的蛋白激酶、糖原磷酸化酶激酶和糖原磷酸化酶都是直接或间接受cAMP调控的。第二:通过级联放大作用,使引起同一级联反应的信号得到最大限度的放大。如10-10M的肾上腺素能够通过对糖原分解的刺激将血液中的葡萄糖水平提高50%。在肾上腺素的刺激下,细胞内产生10-6M的cAMP(图5M-1)。
图M5-1 肾上腺素在细胞内的级联放大作用
级联反应除了具有将信号放大,使原始信号变得更强、更具激发作用,引起细胞的强烈反应外,级联反应还有其他一些作用:
①信号转移,即将原始信号转移到细胞的 |
1. 细胞通讯(cell communication)
细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制,
并通过放大引起快速的细胞生理反应,或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动,
使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出综合反应。
多细胞生物是由不同类型的细胞组成的社会,
而且是一个开放的社会,这个社会中的单个细胞间必须协调它们的行为,为此,细胞建立通讯联络是必需的。如生物体的生长发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及它们各种生理活动的协调,
都需要有高度精确和高效的细胞间和细胞内的通讯机制。
2. 信号传导(cell signalling)
是细胞通讯的基本概念, 强调信号的产生、分泌与传送,即信号分子从合成的细胞中释放出来,然后进行传递。
3. 信号转导(signal transduction)
是细胞通讯的基本概念, 强调信号的接收与接收后信号转换的方式(途径)和结果, 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的级联反应等,
即信号的识别、转移与转换。
4. 信号分子(signaling molecules)
信号分子是指生物体内的某些化学分子, 既非营养物, 又非能源物
29. 桥粒(desmosomes)
在斑块连接中,如果细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上,这种粘着连接方式就称为桥粒。桥粒连接也分为两种情况:如果涉及的是相邻两细胞间的连接,则称为桥粒
(实际上是完全桥粒);如果是细胞同细胞外基质相连,则称为半桥粒(hemidesmosomes)。
30. 完全桥粒(desmosome)
又称为斑点粘着(maculae
adherens),是最常见的连接方式,主要存在于上皮组织,如皮肤和肠组织。桥粒连接的形态象圆盘,直径大约为1μm,桥粒连接能赋予组织机械强度。从形态上看,通过桥粒连接,两细胞间形成钮扣式的结构。桥粒连接处相邻细胞质膜间的间隙约30nm,
细胞质斑的厚度为15~20nm。
从结构上看,桥粒连接也是通过钙粘着蛋白将两个相邻细胞结合起来。参与桥粒连接的钙粘着蛋白与粘着连接中的钙粘着蛋白在结构上有所不同,有两种类型的钙粘着蛋白,分别称为桥粒芯蛋白(desmoglein)和桥粒芯胶粘蛋白(desmocollin)。桥粒连接的细胞质膜的内表面有一致密的细胞质斑,作 |
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1. 细胞表面(cell surface)
细胞表面是一个具有复杂结构的多功能体系。在结构上包括细胞被(cell
coat)和细胞质膜。动、植物细胞间的连接结构、细菌与植物细胞的细胞壁以及表面的特化的结构,
如鞭毛等都可看成是表面结构的组成部分。
在功能上,细胞表面是细胞质膜功能的扩展,它保护细胞,使细胞有一个相对稳定的内环境;负责细胞内外的物质交换和能量交换,并通过表面结构进行细胞识别、信息的接收和传递、进行细胞运动,
以及维护细胞的各种形态,并且与免疫、癌变都有十分密切的关系。
2. 细胞被(cell coat)
由碳水化合物形成的覆盖在细胞质膜表面的保护层,称为细胞被,
由于这层结构的主要成份是糖,所以又称为糖萼(glycocalyx),或多糖包被。糖被通常含有由细胞分泌出来的细胞外基质,厚约5nm,其中的糖类是与质膜的蛋白质分子、脂类分子共价结合形成糖蛋白和糖脂分子。
糖被通常含有两种主要的成份: 糖蛋白和蛋白聚糖。它们都是在细胞内合成,最后分
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30. 光脱色荧光恢复技术(fluorescence recovery after
photobleaching FRAP)
研究膜流动性的一种方法。首先用荧光物质标记膜蛋白或膜脂, 然后用激光束照射细胞表面某一区域,
使被照射区域的荧光淬灭变暗形成一个漂白斑。由于膜的流动性,漂白斑周围的荧光物质随着膜蛋白或膜脂的流动逐渐将漂白斑覆盖,使淬灭区域的亮度逐渐增加,
最后恢复到与周围的荧光光强度相等。
细胞膜蛋白的标记方法有很多种。可以用非特异性的染料,如异硫氰酸荧光素(fluorescein
isothiocyanate,FITC)将细胞膜蛋白全部进行标记。也可用特异性的探针,如荧光抗体,标记特异的膜蛋白。膜蛋白一旦被标记就可用激光束进行局部照射处理,使荧光脱色,形成直径约为1μm的白斑。若是可移动的膜蛋白,则会因蛋白的移动,使白斑消失,若是不能移动的蛋白.则白斑不会消失。
根据荧光恢复的速度, 可推算膜脂的扩散速度为每秒钟为几个微米,而膜蛋白的扩散速度变化幅度较大,少数膜蛋白的扩
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1. 膜(membrane)
通常是指分割两个隔间的一层薄薄的结构,可以是自然形成的或是人造的,有时很柔软。存在于细胞结构中的膜不仅薄,而且具有半透性(semipermeable
membrane),允许一些不带电的小分子自由通过。
2. 细胞膜(cell membrane)
细胞膜是细胞膜结构的总称,它包括细胞外层的膜和存在于细胞质中的膜,有时也特指细胞质膜。
3. 胞质膜(cytoplasmic membrane)
存在于细胞质中各膜结合细胞器中的膜,包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等。
4. 细胞质膜(plasma membrane)
是指包围在细胞表面的一层极薄的膜,主要由膜脂和膜蛋白所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定,并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外,
在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。
真核生物除了具有细胞表面膜外,细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器,这些 |