细胞生物学:第5章 细胞质基质与内膜系统
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细胞生物学复习重点内容第五章细胞的内膜系统与囊泡运转掌握内容:1、细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能。
2、粗面内质网和光面内质网的形态结构及功能。
3、高尔基体的结构特征及其主要功能。
4、溶酶体的生理功能。
5、过氧化物酶体的组分和功能了解高尔基体的标志反应。
6、网格蛋白有被小泡的结构和功能熟悉内容:1、细胞质基质的组成、特点与主要功能2、分泌蛋白合成的模型:信号假说。
3、溶酶体的组成成分、膜结构特征及发生过程。
4、膜结构特征及发生过程。
5、COPⅡ有被小泡和COPⅠ有被小泡的结构和功能;了解内容:1、过氧化物酶体与疾病发生的关系。
2、比较溶酶体与过氧化物酶体的异同。
3、组成成分膜结构特征生理功能发生过程4、运输小泡靶向靶膜的步骤复习题1、比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能。
2、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何?3、粗面内质网上合成哪几类蛋白质?它们在内质网上合成的生物学意义是什么?4、指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成需要哪些主要结构或因子?它们如何协同作用完成肽链在内质网上的合成。
5、何谓蛋白质分选?6、蛋白质糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么?7、结合高尔基体的结构特征,谈谈它是怎样行使其生理功能的。
8、溶酶体是怎样发生的?9、描述溶酶体的三种不同的作用。
10、描述在线粒体自我吞噬降解过程中所发生的事件。
11、过氧化物酶体有哪些主要活性?其中H2O2酶的作用是什么?12、过氧化物酶体在哪些方面与线粒体相似?哪些方面是独特的?13、是什么决定运输小泡和它将要融合的膜组分之间相互作用的特异性?14、描述网格蛋白的分子结构及其与功能之间的关系。
15、对比COPⅠ包被小泡和COPⅡ包被小泡在蛋白质运输中的作用。
16、图解说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。
重点名词:1、内膜系统(endomembrane system)2、囊泡运输(vesicle transport)3、粗面内质网(rough endoplasmic reticulum RER)4、光面内质网(smooth endoplasmic reticulum SER)5、高尔基复合体(Golgi complex)6、分子伴侣(molecular chaperone)7、信号肽(signal peptide)8、初级溶酶体(primary lysosome)9、次级溶酶体(secondary lysosome)10、自噬性溶酶体(auto lysosome)11、异噬性溶酶体(hetero lysosome)12、自溶作用(autolysis)13、结构性分泌途径(constitutive secretory pathway)14、调节性分泌途径(regulated secretory pathway)15、膜流第六章线粒体与细胞的能量转换掌握内容:1、线粒体的超微结构、化学组成、标志酶。
第五章细胞的内膜系统与囊泡转运内膜系统:是细胞质中那些在结构、功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器之总称。
主要包括:内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、各种转运小泡以及核膜等功能结构。
肌质网:心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其功能是参与肌肉收缩活动。
肌质网膜上的Ca2+-ATP泵将细胞基质中的钙泵入肌质网中储存起来,使肌质网钙离子的浓度比胞质溶胶高出几千倍。
受到神经冲动刺激或细胞外信号物质作用后,可引起钙离子向细胞质基质释放,参与肌肉收缩的调节。
粗面内质网RER:又称颗粒内质网GER,多呈排列较为整齐的扁平囊状,以其网膜胞质面有核糖体颗粒的附着为主要形态特征,功能主要和外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成,加工和转运有关。
滑/光面内质网SER:又称无颗粒内质网AER,呈表面光滑的管、泡样网状形态结构,常可见与RER相通,是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器。
髓样体:由内质网局部分化、衍生而来的异型结构,见于视网膜色素上皮细胞中。
孔环状片层体:由内质网局部分化、衍生而来的异型结构,出现于生殖细胞、快速增殖细胞、某些哺乳类动物的神经元和松果体细胞以及一些癌细胞中。
微粒体:是细胞匀浆过程中,由破损的内质网碎片所形成的小型密闭囊泡,而非细胞内的固有功能结构组分,包括颗粒型和光滑型两种类型。
网质蛋白:普遍地存在于内质网网腔中的一类蛋白质,它们的共同特点是在其多肽链的羧基端均含有一个被简称为KDEL(Lys-Asp-Glu-Leu)或HDEL (His-Asp-Glu-Leu)的4氨基酸序列驻留信号,可以通过驻留信号与内质网膜上相应受体的识别结合而驻留于内质网腔不被转运。
如钙连蛋白、内质蛋白等。
信号肽:合成肽链N-端的一段特殊氨基酸序列,即指导蛋白多肽链在糙面内质网上进行合成的决定因素。
内信号肽:指位于多肽链中间的信号肽序列,介导的内开始转移肽插入转移机制。
分子伴侣或伴侣蛋白:细胞质中一类能够识别并结合到不完整折叠或装配的蛋白。
《细胞生物学》第5-8章主要内容第五章细胞的内膜系统内膜系统(endomembrane system):是位于细胞质内,在结构、功能以及发生上具有一定联系的膜性结构的总称。
包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体以及核膜等。
第一节内质网1 内质网的化学组成标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶微粒体(microsome):内质网经离心分离后破碎形成的小泡。
2 内质网的形态结构由膜构成的小管(ER tubule)、小泡(ER vesicle)或扁囊(ER lamina)连接成的三维网状膜系统3 内质网的基本类型粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,rER):表面分布大量的核糖体,呈扁平囊状滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum,sER):表面没有核糖体的结合,呈分支管状,是粗面内质网的延伸部分核糖体成分:蛋白质与rRNA功能:按照mRNA指令合成多肽链。
4 内质网的功能rER:(1)分泌性蛋白质的合成;(2)蛋白质的修饰(糖基化);(3)蛋白质的分选与转运;(4)膜脂的合成。
sER:(1)固醇激素和脂类的合成(2)糖原的合成与分解(3)解毒作用(肝细胞)(4)肌质网贮存Ca2+信号密码:位于成熟mRNA5’端起始密码AUG后,能编码信号肽的特殊密码子。
信号肽:信号密码最先翻译出一段由18-30个疏水氨基酸组成的肽链。
第二节高尔基复合体1 高尔基复合体的形态结构高尔基体的结构电镜下由扁平囊泡(cisterna)、小泡(vesicles)和大泡(vacuoles)组成,也称高尔基复合体。
扁平囊泡——主体,一般由4~6个扁平囊泡平行排列成高尔基堆(Golgi stack)。
扁平囊的凸面靠近细胞核或内质网,称生成面(forming face)或未成熟面(immature face);凹面朝向细胞膜,称分泌面(secreting face)或成熟面(mature face)。
§5.1细胞质基质与细胞内膜系统概述一、细胞质基质的概念细胞质基质是指细胞质中除去膜性细胞器之后,剩下的无定形胶状物质,占据细胞体积一半以上,内含大量水、生物大分子以及多种代谢中间产物。
二、细胞质基质的结构细胞质基质通过细胞质骨架形成在结构上相互联系的空间网状结构,蛋白质与其他生物大分子以凝聚态与之结合或分布其中,与周围溶液中的分子处于动态平衡状态;多数水分子以结合水形式与蛋白质等生物大分子结合,少数水分子以游离水形式存在作为溶剂。
三、细胞质基质的功能1.细胞质基质是多个代谢途径发生的场所。
eg:糖酵解途径、磷酸戊糖途径、糖异生途径、糖原的合成与分解等2.细胞质基质是多种生物分子合成的场所。
eg:蛋白质的生物合成、脂肪酸的生物合成等3.细胞质基质中含有细胞质骨架构成的空间网状结构,与生物大分子、细胞器等物质的分布与定位相关,对维持细胞形态,介导细胞运动,介导细胞内物质运输等有重要作用。
4.细胞质基质对蛋白质的修饰、加工与降解有重要作用。
(1)细胞质基质中可对蛋白质进行各种修饰。
eg:酶蛋白与辅因子的结合、蛋白质的磷酸化与去磷酸化、糖基化、甲基化等(2)细胞质基质对蛋白质的寿命起到调控作用,真核细胞中存在泛素化降解途径。
泛素是指真核细胞中高度保守的一类小分子蛋白质,能够通过与靶蛋白N端的Lys残基共价结合,指导其进入蛋白酶体中降解。
泛素降解途径的组成:E1(泛素激活酶)、E2(泛素结合酶)、E3(泛素连接酶)蛋白酶体泛素降解途径的过程:①在E3的催化下,泛素与E1的某些Lys残基共价结合,消耗ATP,形成E1-泛素复合物。
②在E3的催化下,E1-泛素复合物将泛素转移,与E2结合,E2进一步将之转移给靶蛋白N端的Lys残基。
③第一个泛素与靶蛋白结合后,在E3的催化下,游离的泛素分子与前一个泛素分子的Lys残基结合,形成多聚泛素链。
之后介导靶蛋白进入一个巨大的蛋白酶体降解,多聚泛素链解聚行程单体,可重复利用。
丁明孝《细胞生物学》第5版教材题库详解丁明孝《细胞生物学》(第5版)配套题库【考研真题精选+章节题库】目录第一部分考研真题精选一、选择题二、填空题三、名词解释四、简答题五、论述题第二部分章节题库第1章绪论第2章细胞生物学研究方法第3章细胞质膜第4章物质的跨膜运输第5章细胞质基质与内膜系统第6章蛋白质分选与膜泡运输第7章线粒体和叶绿体第8章细胞骨架第9章细胞核与染色质第10章核糖体第11章细胞信号转导第12章细胞周期与细胞分裂第13章细胞增殖调控与癌细胞第14章细胞分化与干细胞第15章细胞衰老与细胞程序性死亡第16章细胞的社会联系•试看部分内容考研真题精选一、选择题1在英国引起疯牛病的病原体是()。
[中山大学2019研] A.阮病毒B.RNA病毒C.立克次体D.支原体【答案】A查看答案【解析】疯牛病,又称为牛海绵状脑病,是动物传染性海绵样脑病中的一种。
疯牛病为朊病毒引起的一种亚急性进行性神经系统疾病,通常脑细胞组织出现空泡,星形胶质细胞增生,脑内解剖发现淀粉样蛋白质纤维,并伴随全身症状,以潜伏期长、死亡率高、传染性强为特征。
2SARS病毒是()。
[武汉科技大学2019研]A.DNA病毒B.RNA病毒C.类病毒D.朊病毒【答案】B查看答案【解析】A项,常见的DNA病毒有痘病毒科的天花病毒。
B 项,S ARS属正链RNA病毒,流感病毒属负链RNA病毒,HIV 属RNA病毒中的反转录病毒。
C项,常见的类病毒有马铃薯纺锤块茎病类病毒。
D项,引起疯牛病、羊瘙痒病、人克雅氏症的病毒为朊病毒。
3体外培养的成纤维细胞通过()附着在培养基上。
[中山大学2019研]A.黏合斑B.黏合带C.桥粒D.半桥粒【答案】A查看答案【解析】体外培养的成纤维细胞通过黏着斑贴附在培养皿基质上,微丝终止于黏着斑处,这种结构有助于维持细胞在运动过程中的张力以及影响细胞生长的信号传递。
4动物细胞中cAM P的主要生物学功能是活化()。
[中山大学2019研]A.蛋白激酶CB.蛋白激酶AC.蛋白激酶KD.C a2+激酶【答案】B查看答案【解析】一般认为,真核细胞内几乎所有的cAMP的作用都是通过活化蛋白激酶A,从而使其底物蛋白发生磷酸化而实现的。
细胞生物学课件第五章细胞质基质与细胞内膜系统(word)第五章细胞质基质与细胞内膜系统细胞质基质、内质网、高尔基体、溶酶体与过氧化物酶体、细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装第一节细胞质基质一、细胞质基质(cytoplasmic matrix or cytomatrix)基质:离心法分离得到匀浆状物质,先后去除细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和质膜等细胞结构所遗留的上清夜部分,也称细胞溶胶。
特点:通过弱键相互作用动态平衡结构细胞质基质是细胞的重要的结构成分,其体积约占细胞质的一半,主要成分是数千种酶类与骨架结构细胞之内各种成分的比较(肝细胞)组成数目体积比细胞质基质 1 54核 1 6ER 1 12Golgi 1 3Lysosome 300 1Endosome 200 1Peroxy 400 1Mitoch 1700 4.2二、细胞质基质的功能1、完成各种中间代谢过程如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等2、与细胞质骨架相关的功能维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等3、蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解(1)蛋白质的修饰:酶与辅酶、辅基结合,磷酸化与磷酸化,糖基化,甲基化,酰基化等(2)控制蛋白质的寿命:第一个氨基酸如果是Met,Ser,Thr,Ala,Val,Gly,Pro,Cys,此蛋白稳定,其余不稳定。
(3)降解变性和错误折叠的蛋白质(4)帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠,形成正确的分子构象以上功能与一种依赖泛素分子的降解途径有关。
泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白,在蛋白降解过程中,多个泛素分子共价结合到含有不稳定氨基酸残基蛋白质的N端,然后由一种26S蛋白酶复合体(有筒状催化核心)将蛋白质水解。
(书p163 图6-2)第二节内质网(endoplasmicreticulum,ER)的形态结构一、类型1、粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,rER)(书p167 图6-5)2、光面内质网(smooth endoplasmic reticulum,sER)3、微粒体(microsome)二、ER的功能ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地,几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。