(整理)第七章细胞生物学

细胞质基质与细胞内膜系统第一节、细胞质基质一、细胞质基质 (cytoplasmic matrix )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。

细胞质基质的涵义基本概念：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。

生物化学家多称之为胞质溶胶。

主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。

主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键的相互作用处于动态平衡的结构体系。

细胞质基质的功能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蛋白质的修饰和蛋白质选择性降解蛋白质的修饰控制蛋白质的寿命（泛素依赖的降解途径）降解变性和错误折叠的蛋白质（泛素依赖的降解途径）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（分子伴侣）辅酶或辅基与酶的共价修饰磷酸化与去磷酸化——调节蛋白质的生物学活性。

糖基化对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰——不易被细胞内的蛋白水解酶水解，使蛋白质在细胞中维持较长的寿命。

酰基化：一类是内质网上合成的跨膜蛋白在通过内质网和高尔基体的转运过程中发生的；一类是在诸如src基因和ras基因这类细胞癌基因的产物上。

二、细胞内膜系统(endomembrane system)细胞内膜系统概述细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的、由膜围绕细胞器或细胞结构，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。

从系统发生来看内膜系统起源于质膜的内陷和内共生。

从个体发生来看新细胞的内膜系统来源于原有内膜系统的分裂，具有核外遗传的特性。

真核细胞细胞内的区域化：✧增加细胞的内表面积，提高了代谢和调节能力；✧细胞内的膜相结构----细胞器。

内膜系统的动态性质内膜系统将细胞中的生化合成、分泌和内吞作用连接形成动态的、相互作用的网络。

Cell biology细胞生物学第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器第一节细胞质基质的含义和功能一、细胞质基质的含义（1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质主要含有：（1）与代谢有关的许多酶（2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。

细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。

差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。

胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。

二、细胞质基质的功能（1）蛋白质分选和转运N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。

其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

（2）锚定细胞质骨架（3）蛋白的修饰、选择性降解1 蛋白质的修饰辅基、辅酶与蛋白的结合磷酸化和去磷酸化糖基化N端甲基化（防止水解）酰基化2 控制蛋白质寿命N端第一个氨基酸残基决定寿命细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径3 降解变性和错误折叠的蛋白质4 修复变性和错误折叠的蛋白热休克蛋白的作用第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。

研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析一、内质网的形态结构和功能内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。

（一）内质网的两种基本类型糙面内质网和光面内质网。

糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小功能：脂质合成，出芽位点部分细胞合成固醇类激素糙面内质网有20多种和光面内质网不同的蛋白，说明有特殊装置隔开两种内质网的组分。

《细胞生物学》题库第七章细胞器一、单选题1、下列哪个细胞器不属于内膜系统：（）A. 高尔基复合体B. 过氧化物酶体C. 线粒体D. 溶酶体E. 内质网2、对细胞质基质描述错误的是下面哪一项：（）A. 为细胞器正常结构的维持提供所需要的离子环境B. 为细胞器完成其功能活动供给所必需的一切底物C. 是进行某些生化反应的场所D. 是细胞所需能量合成的场所3、不属于滑面内质网结构特征的是：（）A. 扁囊B. 小管C. 小泡D. 管网E.与粗面内质网相连4、不属于高尔基复合体结构的是：（）A. 顺面高尔基体网状结构B. 反面高尔基体网状结构C. 高尔基体中间膜囊D. 分泌泡E. 都不是5、高尔基体中间膜囊的标志酶是：（）A. NADP酶B. 葡萄糖-6-磷酸酶C. 酯酶D. 磷酸酶E. 羟化酶6、下列不属于高尔基复合体功能的是：（）A. 浓缩溶酶体的酶，帮助初级溶酶体的形成B. 运送膜定位蛋白至细胞膜上C. 将内质网上所需的蛋白质运回D. 分泌糖蛋白E. 帮助线粒体内外膜上的蛋白运输7、属于高尔基体中间膜囊功能的是：（）A. 接受来自于内质网的运输小泡B. 将含有内质网蛋白驻留信号的蛋白再使其返还至内质网C. 对糖蛋白进行O-连接方式的糖基化修饰D. 分选来自内质多新合成的蛋白质和脂质E. 分泌磷酸酶8、执行功能作用的溶酶体的是：（）A. 初级溶酶体B. 大泡性溶酶体C. 残余小体D. 内体性溶酶体E. 吞噬性溶酶体9、溶酶体内的水解酶与其他糖蛋白的主要区别是：（）A. 溶酶体内的水解酶是酸性水解酶B. 溶酶体内的水解酶的糖链上含有6-磷酸甘露糖C. 糖类部分是通过多萜醇加到蛋白上的D. 溶酶体内的水解酶是由粗面内质网合成的E. 溶酶体的水解酶没有活性10、不能与内体性溶酶体结合形成吞噬性溶酶体的是：（）A. 胞饮小体B. 吞噬小体C. 自噬小体D. 残余小体E. 都可以11、不属于细胞内溶酶体功能的是：（）A. 在骨质更新中起重要作用B. 协助助精子与卵细胞受精C. 参与甲状腺素的生成D. 对细胞内物质的消化E. 大分子降解12、以下不属于过氧化物酶体功能的是：（）A. 把血液中的乙醇氧化成乙醛，起到解毒作用B. 先将底物氧化成过氧化氢，再把过氧化氢氧化成水和氧气C. 将脂肪中的脂肪酸转化成糖D. 分解脂肪酸等高分子直接向细胞提供热量E. 都不是13、有关线粒体说法不正确的是：（）A. 嵴通常常垂直纵轴B. 内、外膜组成线粒体的支架C. 所有线粒体均含有DNAD. 内室与外室不相通E. 内、外囊相通14、有关线粒体内膜说法错误的是：（）A. 膜厚度约6~7nmB. 嵴内的空隙称为嵴内腔C. 哺乳动物细胞线粒体的嵴大多呈板层状D. 需要能量多的细胞，不仅线粒体数目多，线粒体的嵴也较多E. 产生向内的板状突起E. 都不是15、叶绿体基质中的主要化学组分是：（）A. 核酸和无机盐B. RNA和酶C. DNA和蛋白质D. 酶和其他可溶性蛋白16、内质网与下列那些功能无关（）A.蛋白质的合成B.脂质的合成C.Ｏ－连接的蛋白糖基化D.Ｎ－连接的蛋白糖基化E.新生的多肽的折叠与装配17、下列选项属于粗面内质网功能的是（）A.脂蛋白的合成B.分泌蛋白和膜蛋白的合成C.糖原的合成与分解D.骨骼肌的收缩18、下列关于内质网在细胞中分布的说法不正确的是（）A.细胞质膜有时与内质网相连接B.内质网膜常与外核连接C.粗面内质网常在高尔基体的反面D.光面内质网在细胞中所占区域通常很小19、下列搭配正确的是（）A.顺面——运输小泡——凹形B.反面——运输小泡——凹形C.顺面——分泌小泡——凸形D.反面——分泌小泡——凹形20、有关溶酶体说法不正确的是（）A.是细胞内的消化器官B.所有动物细胞（除成熟的红细胞）均具有溶酶体C.含60多种水解酶，最适合PH=6.0D.被称为异型细胞器21、下列有关核糖体的论述正确的是（）A.核糖体是合成蛋白质的细胞器B.核糖体常分为附着核糖体和游离核糖体C.核糖体属于细胞内膜系统，为颗粒状的结构，没有被膜包围D.核糖体存在于一切细胞内二、多选题1、下列不是粗面内质网功能的是：A. 分泌蛋白的合成B. 膜脂的合成C. 糖原的合成与分解D. 脂蛋白的合成E. 骨骼肌收缩2、滑面内质网的功能有：A. 脂类的合成B. 膜脂的合成C. 糖原的合成与分解D. 解毒作用E. 胆汁的形成3、可用于电镜观察高尔基体的染色方法有：A. 硝酸银B. 锇酸C. HE染色D. 苏木精E. 洋红4、溶酶体的主要生理功能有：A. 对细胞内物质的消化B. 参与甲状腺素的形成C. 参与肌体的器官组织变态和退化D. 协助精子与卵细胞受精E. 在骨质更新过程中起作用5、与溶酶体相关的疾病有：A. 矽肺B. 先天性溶酶体病C. 类风湿性关节炎D. 恶性肿瘤E. 心肌炎三、填空题1、内质网是与的合成基地。

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器。

它们在细胞代谢和能量转换中发挥着重要的作用。

以下是关于线粒体和叶绿体的一些重要知识点：线粒体：1.结构：线粒体是一个由两层膜包围的细胞器。

它包含一个外膜和一个内膜，内膜形成了许多内突起，称为线粒体内膜嵴。

2.能量转换：线粒体是细胞中的能量生产中心。

它通过细胞呼吸过程中的氧化磷酸化来产生能量，将食物分子中的化学能转化为细胞可以使用的三磷酸腺苷（ATP）。

3. 基因组：线粒体具有自己的基因组，称为线粒体DNA（mtDNA）。

它主要编码细胞呼吸过程中所需的蛋白质。

mtDNA由母亲遗传给子代，因此线粒体DNA有助于研究人类的遗传和进化。

4.线粒体疾病：线粒体功能障碍可以导致许多疾病，如线粒体脑肌病、线粒体糖尿病和阿尔茨海默病。

这些疾病通常会影响能量的产生和细胞的正常功能。

叶绿体：1.结构：叶绿体是植物和一些原生生物中的细胞器。

它也是由两层膜包围，并且内膜形成了一系列叫做叶绿体嵴的结构。

2.光合作用：叶绿体是光合作用的主要场所，其中光能转化为化学能以供细胞使用。

叶绿体中的叶绿素能够吸收太阳能，并将其转化为光合作用的产物，如葡萄糖。

3. 基因组：叶绿体也具有自己的基因组，称为叶绿体DNA（cpDNA）。

它主要编码参与光合作用和叶绿体功能的蛋白质。

4.叶绿体疾病：类似于线粒体疾病，叶绿体功能障碍也会导致一系列疾病，在植物中称为叶绿体遗传病。

这些疾病通常会导致叶绿体的正常结构和功能受损。

1.起源：线粒体起源于古代原核生物，而叶绿体起源于古代蓝藻细菌。

这些细菌进化成为现代细胞中的线粒体和叶绿体。

2.功能：线粒体主要参与能量转换，而叶绿体主要参与光合作用。

它们在细胞代谢中的角色不同，但都与能量生产和细胞功能密切相关。

3.基因组：线粒体和叶绿体都有自己的基因组，具有其中一种程度的自主复制和表达能力。

不过，线粒体基因组比较小，叶绿体基因组比较大。

《细胞生物学》复习题第七章第七章细胞骨架与细胞的运动1.名词解释：细胞骨架、微管组织中心(MTOC)、γ-微管蛋白环形复合体(γ-TuRC)、中心体、踏车运动、驱动蛋白、动力蛋白。

※细胞骨架：真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系，由3种不同的蛋白纤维结构组成——微管、微丝、中间丝。

※微管组织中心：微管的聚合从特异性核心形成位点开始，主要是中心体、纤毛的基体。

帮助微管装配的成核。

※γ-微管蛋白环形复合体：可形成10～13个γ-微管蛋白分子的环形结构（螺旋花排列），组成一个开放的环状模板，与围观具有相同直径。

可刺激微管核心形成，包裹微管负端，阻止微管蛋白渗入。

还能影响微管从中心粒上释放。

※中心体：是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器，包括中心粒和中心粒旁物质。

两个桶状、垂直排列的中心粒，包埋在中心粒旁物质中。

在细胞间期，中心体位于细胞核附近，在有丝分裂期，位于纺锤体的两极。

※踏车运动：微管的聚合与解聚持续进行，经常是一端聚合，为正端；另一端解聚，是负端，这种微管装配方式，称“踏车运动”。

※细胞内各细胞器和所有的物质转运都与微管密切相关；微管的物质运输由微管动力蛋白（或马达蛋白）完成，共有几十种，可分为三大家族：驱动蛋白kinesin，动力蛋白dynein和肌球蛋白myosin家族（肌球蛋白以肌动蛋白纤维为运行轨道）驱动蛋白与动力蛋白的两个球状头部是与微管专一结合，具有ATP酶活性，水解ATP供能完成与微管结合、解离、再结合的动作。

驱动蛋白：由两条重链和两条轻链组成。

一对与微管结合的球状头部——ATP水解酶，水解ATP产生能量进行运动；将货物由负端运输向正端。

动力蛋白：目前已知的最大的、最快的分子运输蛋白。

由两条重链和几种中等链、轻链组成，头部具有ATP水解酶活性。

沿着微管的正端向负端移动。

为物质运输，也为纤毛运动提供动力。

在分裂间期，参与细胞器的定位和转运。

2.三种骨架蛋白的分布如何？微丝：主要分布在细胞质膜的内侧。

《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理一、线粒体与氧化磷酸化 1． 形态结构 外膜：标志酶：单胺氧化酶 是线粒体最外面一层平滑的单位膜结构; 通透性高；50％蛋白，50％脂类； 内膜：标志酶:细胞色素氧化酶 是位于外膜内侧的一层单位膜结构；缺乏胆固醇，富含心磷脂-—决定了内膜的不透性（限制所有分子和离子的自由通过)；蛋白质/ 脂类:3:1； 氧化磷酸化的关键场所 膜间隙:标志酶:腺苷酸激酶 其功能是催化ATP 大分子末端磷酸基团转移到AMP ，生成ADP 嵴：内膜内折形成,增加面积；需能大的细胞线粒体嵴数多 片状(板状）:高等动物细胞中，垂直于线粒体长轴 管状：原生动物和植物中 基粒（ATP 合成酶)：位于线粒体内膜的嵴上的规则排列的颗粒 基质：标志酶：苹果酸脱氢酶 为内膜和嵴包围的空间,富含可溶性蛋白质的胶状物质，具有特定的pH 和渗透压； 三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化进行场所 含有大量蛋白质和酶，DNA,RNA ，核糖体，Ca2+ 2． 功能 (1) 通过基质中的三羧酸循环，进行糖类、脂肪和氨基酸的最终氧化 (2) 通过内膜上的电子传递链，形成跨内膜的质子梯度 (3) 通过内膜上的ATP 合成酶，合成ATP ATP 合成酶的结合变化和旋转催化机制（书P90）头部F 1(α3β3γδε) 亲水性 α、β亚基具有ATP 结合位点，β亚基具有催化ATP 合成的活性 γε结合为转子,旋转以调节β亚基的3种构象状态δ与a 、b 亚基结合为定子基部F 0(a 1b 2c 10-12） 疏水性 C 亚基12 聚体形成一个环状结构定子在一侧将α3β3与F 0连接起来>〉氧化磷酸化的具体过程① 细胞内的储能大分子糖类、脂肪经酵解或分解形成丙酮酸和脂肪酸,氨基 酸可被分解为丙酮酸,脂肪酸或氨基酸进入线粒体后进一步分解为乙酰CoA;② 乙酰CoA 通过基质中的TCA 循环,产生含有高能电子的NADH 和FADH2； ③ 这两种分子中的高能电子通过电子传递链，在过程中形成跨内膜的质子梯度； 氧化磷酸化*Delta *epsilon《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理④ 质子梯度驱动ATP 合成酶将ADP 磷酸化成ATP,势能转变为化学能。

第一章细胞质膜1、被动运输是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。

转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。

2、主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。

转运的溶质分子其自由能变化为正值，因此需要与某种释放能量的过程相耦连。

主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。

3、紧密连接是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间。

紧密连接有两个主要功能：一是紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要封闭作用，二是形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。

4、通讯连接一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。

介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括间隙连接、神经元间的化学突触和植物细胞间的胞间连丝。

动物与植物的通讯连接方式是不同的，动物细胞的通讯连接为间隙连接,而植物细胞的通讯连接则是胞间连丝5、桥粒是一种常见的细胞连接结构，位于中间连接的深部。

一个细胞质内的中间丝和另一个细胞内的中间丝通过桥粒相互作用，从而将相邻细胞形成一个整体，在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝，这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。

物质跨膜运输的方式和特点Ⅰ、被动运输是指物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。

转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。

主要分为两种类型：（1）简单扩散②不需要提供能量；③没有（2）协助扩散②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。

如超过一定限度，浓度不再增加，④不需要提供能量。

属于这种运输方式的物质有某些离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质Ⅱ、主动运输物质从浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧方向跨膜运输的过程。

此过程中需要消耗细胞生产的能量，也需要膜上载体协助。

属于这种运输方式的物质有离子和一些较大的分子如葡萄糖、氨基酸等物质。