医学细胞质全解.pdf

Golgi apparNgLysosomeSmooth Endoplasmic ReticulumMitochondriaPeroxisomeLysosomeRoughReticulumMicrotubulesNucleusCentriolesMicrofilaments-Plasma MembraneChromatinRough Endoplasmic ReticulumNucleolusNuclear EnvelopeNuclear PoresSmooth Endoplasmic ReticulumRibosomesGolgi Apparatus细胞质概述细胞质(cytoplasm)是细胞膜内、细胞核之 外的区域，主要由各种 细胞器、细胞基质和细,构成。细胞质基质：又称透明质或细胞液，是 指细胞质中除细胞器和内奈物以外的呈 均质半透明的凌志胶体状物质，简称基 质。内含物：是细胞生命活动中的代谢产物 或营养物。细胞器：是细胞质中具有一定形态、结 构特征，并执行一定功能的小器官。分 为膜性细胞器和非膜性细胞器。主要内密3泳窿体线拉体过氧化氮体、内质网(endoplasmic reticulum,ER)内质网是由一层单 位膜构成的相互连 通的网状系统。分类：粗面内质网(rER)滑面内质网(sER)1、rER的结构和功能Copyright C The McGraw-Hill Companies,Inc.PermlBsion required tor reproduction or display.结构：多呈扁囊状，排 列整齐，表面附有核糖 体。A功能：1J作为核糖体附着的支架;2）合成外输性蛋白质，并 作为蛋白质的初加工场 所和蛋白质运输的通道。Rough Endoplasmic Reticulum2、sER的结构和功能A结构：多呈分支管网状,表面光滑，无核糖体附 著。主要功能：1）肝细胞：参与脂类的合 成与运输；与糖原的合 成和分解有关；解毒作 用。2）肌细胞：肌质网3）睾丸间质细胞：参与合 成固醇类激素。Copyright 0 The McGraw-Hill Companies,Inc.Permltsion required tor reproductionSmooth Endoplasmic ReticulumMembranesrERsERrER和的区别类别RERSER结构扁囊状，排列整齐分支管网状是否核糖体附 着附有核糖体无核糖体附着功能合成外输性蛋白不同种类的细胞 实施不同的功能二、高尔基复合体（Golgi complex,GO1、形态结构1由一层单位膜构成 的结构较为复杂、的细胞器，主要 由相互联系的三个部 分组成，即小囊泡、扁平囊泡、大囊泡。分泌泡分泌泡扁平囊泡0小囊泡形成面图2-14高尔基复合体立体结构模式图L分泌面B 一大囊泡扁平囊泡：GC的主体部分，一般由38层弓形的扁平囊膜平 行排列而成，凸出的一面向着内 质网或核一侧称形成面或顺面，.凹面向着细胞膜一侧称成熟面或 反面。小囊泡：常散布于扁平囊形成面,Secretory vesicles leaving the trans region般认为是RER芽生而来。运送RER上合成的蛋白质到GC的扁平囊，也称转移小泡。大囊泡：由扁平囊末端或成熟面末端膨大脱落而成。内含经 扁平囊加工的浓缩、分泌产物，又称浓缩泡或分泌泡。高尔基体结构示意图和电镜下的亚显微结构2、数量和分布(1)分泌功能旺盛的细胞(如唾液腺细胞、小肠上皮细胞)中GC发达;(2)细胞的分化程度越高GC越发达(例外：成 熟红细胞和粒细胞中GC基本消失)；(3)GC在细胞中位置基本固定，但有的细胞在 生理活动变化时位置会移动。3、功能高尔基复合体在细胞的分泌活动中起重要作用:转移小泡的运输。分泌物的加工、浓缩、包装。分泌物的排出。高尔基复合体参与糖蛋 标志酶糖基转移酶参与溶酶体的形成：三、溶酶体(lysosome)1、形态结构溶酶体是由一层单位膜包围而成的含有多种酸性水解酶的圆形或卵同形的囊泡状细胞器。标志酶：酸性磷酸酶最适PH=52、溶酶体膜具有别于其他膜的特性A嵌有质子泵，可借助水解ATP释放的能 量将H+泵入溶酶体以维持内部酸性环 境。A膜蛋白高度糖基化，糖链伸向膜内侧可 保护自身膜结构免受内部水解酶消化。膜上多种载体蛋白用于水解产物向外转 运。3、溶酶体的分类根据溶酶体形成过程和功能状态分为:只含有酸性水解酶而无消化底物“初级溶酶体:/自噬性溶酶体：初级溶酶体+内源性消化底物 f异噬性溶酶体：初级溶酶体+外源性消化底物残余小体:脂褐素3、溶酶体的分类根据溶酶体形成过程和功能状态分为:；，初级溶酶体:I a-次级溶酶体:.二残余小体:只含有酸性水解酶而无消化底物一自噬性溶酶体：初级溶酶体+内源性消化底物j 异噬性溶酶体：初级溶酶体+外源性消化底物脂褐素4、溶酶体的功能溶酶体具有营养、防御、保护作用自溶作用：蝌蚪尾巴细胞外消化作用：顶体酶 四、过氧化氢体(peroxisome)1、形态结构又叫微体，是由一层单位膜构 成的含多种酶类的囊泡状细胞器。过氧化氢酶为其特征性酶。类核体：尿酸氧化酶2、功能解毒功能4Az粗面内质网丁护-线粒体不-过履化物前体 心专过新化物酶体内 的类核体多聚核糖体干4核糖体图7-13哺乳类动物肝细胞的过辄化物能体五、线粒体(mitochondrion)1、形态结构光植下：线拉体呈线 状、粒状、杆状。i 桎妁0.5LOum,长 为0.43.0um。线粒体图1-2-31 光镜下线粒体的各种形态(自Gersson，1948)电镜下：线粒体是由双层单位膜围成的封闭膜性结构，其内膜和外膜套叠构成囊中囊，内囊与外 囊不相通。外联线拉体最外层的界膜，由一层 厚度约5-7nm的单住膜构成，膜 上含有利蛋白。(2)内膜由一层厚度约为6nm的单枚联 组成，通透性内联向内褶叠形 成塔,蜂的形成增大了线拉体的内 膜面积。内膜和卷上有许多基本微 拉(基拉)O内、外膜之间的空隙 Mitochondria Inner Structure叫膜间腔，也叫外腔；叫和茶之间 的腔叫叫间腔，也叫内腔。(3)基质线拉体噂间腔内呈液态的无定 形物质，内含蛋白质、脂类、DNA、图2-16线粒体立体结构模式图RNA、核糖体、金属禽子，基质颗拴等。2、化学组成及酶类主要成分是蛋6质和脂类，尤以蛋6质为多。是细胞内含酶豪多的细胞器，达120多种。内膜：呼吸链氧化反应的晦余和ATP合成降余；基质：参与三败收循环反应、丙酮馥与脂肪酸氧 化的酶条和蛋白质和核酸合成酶余等。4、线粒体的半自主性线拄体不龛全免核控制,具有自身的遗传体余Mitochondrial(mtDNAJ,能力主复Cristae mitochondriales制和再生。但由于其遗传信息量小，大部分功 能蛋白质分子依赖于核基因编码，由两套遗传系统共同控制,J而战ribosomes DNAOuter membr aneCompartmentsmatrixInner membrane拉体是一个半4主性的细胞器。内膜系统(endomembrane system)细胞质中在结构、功能及 发生上具有一定联系的膜性结 构的总称，是真核细胞特有的 结构包括核膜、内质网、高 尔基复合体、溶酶体、微体以 及小泡和液泡等（不含线粒 体）。膜流：细胞内膜性结构相互移 行的现象。六、核糖体(ribosome)又称为椽蛋白体或核糖椽蛋 白体，是一种非膜性细胞器。核糖体是由rRNA和蛋6质 组成的超分子集合体，外呢 是无板膜包裹的颗拄状结构。是蛋。质合成的中心场所O广泛存在于除嘀乳动物成熟的红细胞等极个别高度分 化的细胞外的所有细胞内，是细胞景基床的不可缺少的 重要结构。被称为生命活动的基本拉子。图8-3 不同侧面观的核糖 体立体结构模式图（引自 H.kodish 等）nh2图2-18核糖体的形态2、化学组成主要成分：蛋白质和rRNA。两种基本类型：1)70S(50+30)：主要存在于原核细胞和真核细胞中的线粒体 和叶绿体；2)80S(60+40)：存在于所有真核细胞(线粒体和叶绿体除 外)。S：指Sverdberg沉降系数单位。3、功能及分类功能：接mRNA的旨令由氨基酸高效精确地合 成多肽钱,是细胞合成蛋质的场所。根据核糖体存在部位的差异，将其分类:附着核糖体：附着于RER和核膜的核糖体；负责合成 外输性分泌蛋白质。这种附着是临时性功能性附着。游离核糖体：游离于细胞质中的核糖体；负责合成细 胞自身结构所需的蛋白质。生长旺盛的细胞游离核糖体数目多，可据此作为判 断恶性肿瘤细胞的标准之一。4、多聚核糖体定义：由mRNA分子和多个核糖体形成的聚合体,是蛋白质合成的功能集团。Large subunitRibosomeSmall subunitmRNA/Polypeptide chain5、大、小亚基的聚合与解离大、小亚基季游寓于 胞质中，各进行蛋白质 合成时，小亚基与 mRNA结合后大亚基才 与小亚基结合形成完整 的椽糖体；质健合成终 止后，大小亚基督毒。m2图2-18核糖体的形态七、细胞骨架(cytoskeleton)是普遍存在于真核细胞中由 蛋白质纤维组成的网状结构。功能：保持细胞形态、参与 细胞运动、细胞分裂、细胞内 运输以及信息传递等。.组成：微管、微丝、中间纤维0分类：细胞质骨架、细胞核骨架。1 微管(microtububle)(1)形态结构：微管是一种 直而中空的圆筒状结构,是细胞骨架中最粗的一 种。主要成分：微管蛋白微管蛋。是一种液性蛋。质,由a和 B两种单体构成。a和S各一个分子 连在一意构成异二聚体。由若干二聚 体挑列成纤维状结构，叫原纤维，再 由13根原纤维固成微管的管壁。图2-20微管结构模式图A.侧面Q和3亚单位构成的异二聚体和原纤维：B.横切面示13条原纤维(2)微管的类型由13根原纤维包圈而成。,常以分散或成 苧号 求分布在细胞质中，不稳定。细胞中大索分微管都是单管。由A、B两极微管组成，其中A管与B管构 二昌号造相同，并有3根原记维与B管共有，主 要是构成鞭毛和纤毛的杆状部分。由A、B、C三根微管组成，其中A与B、B 又薛与C各有三根原纤维共有。中心拉和纤毛 的基体是三联管。83（3）微管的装配微管是一种动态、不稳定的结构，可依 细胞活动不断组装和 去组装（微管一一微 管蛋白）。理化因素 对此有影响（如秋水 仙素）。(4)微管的功能细胞的网状支架，维持细胞形忠；构成纤毛、中心体等细胞器的基本结构成分；维持细胞器住置、移动；参与大分子物质运输；参与染色体运动，调节细胞分裂；参与细胞内信号布导。2、微丝(microfilament)图9-3微丝模式图 微丝中的肌动蛋白分子呈螺旋排列(1)形态和化学组成：微丝是一种实心的纤维 状结构。主要成分是肌动 蛋，可分为a、0、丫三 种。关由动单体头底 相接形成的有极性的螺旋 纤维状结构。(2)微丝的装配微丝和微管一样，也有如医，也可组装和去组装。细胞松弛素B能解聚微丝而使其功能丧失。ooo o o(3)功能细胞支架，维持细胞形态；参与肌肉收缩；参与细胞分裂缢缩环形成；细胞运动：变形、吞噬、胞质环流;参与物质运输；细胞信号转导。3.中间纤维(intermediate filament,IF)中间纤维又称中等纤维，化学成分、种类 复杂，结构独特，对解聚微管（秋水仙素）和抑制微丝（细胞松弛素B）的药物均不 敏感，是广泛存在于真核细胞中的第三种 骨架成分。形态：中空管状纤维，长而不分支，直径 约为10nm,介于微管和微丝之间。类型：构成中间纤维的成分复杂，可分为 1、口、m、IV、V型5种不同蛋白成分 的中间纤维，每种纤维的分布具有严格的 组织特异性。但不同的纤维基本结构皆相 似。（2）结构中间纤维的共同结构为：a螺旋杆状中心区+两端非螺旋的头部区（氨基端）和尾部区（竣基端）a螺旋区约含310个氨基酸残基,其长度和氨基酸顺序高度保守。而头尾区是高度可变的,具有不同的氨基酸组成和化 学性质。（3）功能各种细胞内的中间纤维，由于各4的免疫学特性、化学性质不同,I而功能各异o在细胞内形成一个完整的网状骨架系 统；为细胞提供机械强度支持；参与细胞连接；参与细胞内信息传递及物质运输；维持细胞核膜稳定；参与细胞分化。异联耀高尔基体吞噬泡自洛中,的溶睥 体破裂吞噬作用残体作用胞吐作用中碌）“初级洛酹体、含有线粒体的自噬泡(SJ围绕线粒体形成自理泡次级港期体步自噬溶酣体图9-44 初级和次级溶酶体的形成以及它们在细胞的消化过程中的作用（引自 Becker 1996）r；象本微粒士 JH+h+h+ATP synthase又称基粒，是崎膜上与其 垂直的有柄小体，由头、柄、基片三部分组成。功能：是线粒体的关键结 构。是将ADP磷酸化形成ATP从而储能的关键装置。