细胞生物学 章节提要 第七章 线粒体和过氧化物酶体

第七章线粒体与过氧化物酶体姓名：李淼学号：09352044 班级：生科一班日期：11.20线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的组要场所。

线粒体由内、外两层彼此平行和高度特化的膜包围而成，内外膜都是典型的单位膜。

线粒体外膜起界膜作用，线粒体内膜向内皱褶成嵴，嵴上有颗粒朝向线粒体基质，成为F1颗粒。

线粒体的外膜和内膜将线粒体分成两个不同的区室：一个是膜间间隙；另一个是线粒体基质，是由内膜包裹的空间。

蛋白质占线粒体干重的65%-70%，脂类占干重的20%-30%。

含丰富的心磷脂和较少的胆固醇是线粒体在组成上与细胞其他膜结构的明显差别。

线粒体内蛋白和酶的分布有明显的差异性。

外膜构成中的脂类与蛋白的含量几乎相等。

外膜含有孔蛋白，通透性比较高。

外膜上含有单胺氧化酶，这是外膜的标志酶，这种酶能够终止胺神经递质的作用。

由于内膜要建立氢离子梯度，驱动A TP的合成，所以内膜的通透性较低，一般不允许离子和大多数带电的小分子通过。

内膜的蛋白含量比脂类多，并且含有大量的心磷脂。

内膜的酶类比较复杂，可以分为3类：运输酶类、合成酶类、电子传递和ATP合成酶类。

内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。

内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。

膜间间隙化学成分很多，几乎接近胞质溶胶，腺苷酸激酶是膜间间隙的标志酶，它的功能是催化ATP分子的末端磷酸基团转移到AMP，生成两分子ADP。

线粒体基质中的酶最多，标志酶是苹果酸脱氢酶。

翻译后转运是指在游离核糖体上合成的蛋白质等到完全合成以后释放到胞质溶胶中才被转运。

这也称为蛋白质寻靶。

共翻译转运是指膜结合核糖体合成的蛋白质，在进行翻译的同时就开始转运，通过定位信号，一边翻译一边进入内质网，然后进行进一步加工和转移。

在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。

在游离核糖体上合成的蛋白质N端的信号统称为导向信号或导向序列。

由于这一段序列是氨基酸组成的肽，所以由称为转运肽或者前导肽。

《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。

细胞生物学各章重点
第一章：细胞生物学的定义及发展趋势
第二章：原核细胞与真核细胞的基本结构及差异
第三章：各种方法的基本原理
第四章：膜骨架的基本结构与功能
第五章：胞吞和胞吐
第六章：线粒体和叶绿体是半自主性的细胞器
第七章：细胞质基质的定义与功能、内质网的两种基本类型、高尔基体的形态与功能、溶酶体与过氧化物酶体的发生、分泌性蛋白质在内质网上合成过程的信号肽假说、膜泡运输的类型
第八章：细胞信号转导途径
第九章：细胞骨架的结构与功能
第十章：核孔复合体、巨大染色体、核基质
第十一章：多聚核糖体
第十二章：细胞周期的调控
第十三章：程序性细胞死亡的定义、特征、分子机制
第十四章：细胞分化的概念、癌基因与抑癌基因
第十五章：细胞连接的类型及功能。

第七章线粒体与过氧化物酶体细胞的生存需要两个基本的要素：构成细胞结构的化学元件和能量。

生物从食物中获取能量，根据对氧的需要情况分为两种类型：厌氧、好氧。

在真核生物中，需氧的能量转化过程与线粒体有关，并且伴随一系列的化学反应，而在原核生物中，能量转化与细胞质膜相关。

线粒体外膜是线粒体最外的一层全封闭的单位膜结构，是线粒体的界膜，厚6～7nm, 平整光滑。

外膜含有孔蛋白, 所以外膜的通透性非常高,使得膜间隙中的环境几乎与胞质溶胶相似。

外膜含有一些特殊的酶类，外膜上含有单胺氧化酶,该酶是外膜的标志酶,这种酶能够终止胺神经递质,如降肾上腺素和多巴胺的作用。

外膜的主要作用是形成膜间隙，帮助建立电化学梯度，同时能进行一些生化反应，协助线粒体内膜和基质完成能量转换功能。

内膜是位于外膜的内侧包裹线粒体基质的一层单位膜结构，厚5～6nm。

内膜的通透性较低，一般不允许离子和大多数带电的小分子通过。

内膜的蛋白与脂的比例相当高，并且含有大量的心磷脂，约占磷脂含量的20%，心磷脂与离子的不可渗透性有关。

线粒体内膜通常要向基质折褶形成嵴，嵴的形成使内膜的表面积大大增加。

线粒体内膜的嵴上有许多排列规则的颗粒称为线粒体基粒，即ATP 合酶，又叫F0 F1 ATP酶复合体，是一个多组分的复合物。

内膜的酶类可以粗略地分为三个大类∶运输酶类∶内膜上有许多运输酶类进行各种代谢产物和中间产物的运输；合成酶类∶内膜是线粒体DNA、RNA和蛋白质合成的场所；电子传递和ATP合成的酶类∶这是线粒体内膜的主要成分，参与电子传递和ATP的合成。

内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。

内膜是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的主要部位，含有电子传递链中进行氧化反应的蛋白和酶。

在电子传递和氧化磷酸化过程中，线粒体将氧化过程中释放出来的能量转变成ATP。

膜间隙是线粒体内膜和外膜之间的间隙，宽6～8 nm，其中充满无定形的液体，含有可溶性的酶、底物和辅助因子。

膜间隙中的化学成分很多，几乎接近胞质溶胶。

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。

细胞生物学目录第一章绪论第二章细胞生物的研究方法和技术第三章质膜的跨膜运输第四章细胞与环境的相互作用第五章细胞通讯第六章核糖体和核酶第七章线粒体和过氧化物酶体第八章叶绿体和光合作用第九章内质网，蛋白质分选，膜运输第十章细胞骨架，细胞运动第十一章细胞核和染色体第十二章细胞周期和细胞分裂第十三章胚胎发育和细胞分化第十四章细胞衰老和死亡第一章绪论1.原生质体：被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质细胞质：细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分原生质体：除去细胞壁的细胞2.结构域：生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域3.装配模型：模板组装，酶效应组装，自组装4.五级装配：第一级,小分子有机物的形成第二级，小分子有机物组装成生物大分子第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器第五级，由各种细胞器组装成完整细胞6.支原体：目前已知的最小的细胞第二章细胞生物的研究方法和技术1.显微镜技术：光镜标本制备技术、2.光镜标本制备技术步骤：样品固定、包埋与切片、染色3.电子显微镜种类：透射电子显微镜，扫描电镜，金属投影，冷冻断裂和冷冻石刻电镜，复染技术，扫描隧道显微镜4.细胞化学技术：酶细胞化学技术，免疫细胞化学技术，放射自显影5.细胞分选技术：流式细胞术6.分离技术：离心技术，层析技术，电泳技术第三章质膜的跨膜运输1.细胞功能：外界与通透性障碍，组织和功能定位，运输作用，细胞间通讯，信号检测2.膜化学组成：膜脂，膜糖，膜蛋白3.膜脂的三个种类：磷脂，糖脂，胆固醇4.脂质体用途：用作生物膜的研究模型，作为生物大分子与药物的运载体5.膜糖功能：细胞与环境的相互作用，接触抑制，信号转导，蛋白质分选，保护作用。

6.膜蛋白类型：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白7.膜蛋白功能：运输蛋白，酶，连接蛋白，受体（信号接受和传递）8.不对称性的研究方法：冰冻断裂复型，冰冻蚀刻9.膜流动性研究方法：质膜融合，淋巴细胞的成斑成帽效应，荧光漂白恢复技术10.膜流动性的重要性：酶活性，信号转导，物质运输，能量转换，细胞周期11.影响膜脂流动性的因素：脂肪酸链，胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值12.影响膜蛋白流动的因素：整合蛋白，膜骨架，细胞外基因，相邻细胞，细胞外配体、抗体、药物大分子13.膜骨架的主要蛋白：血影蛋白，肌动蛋白和原肌球蛋白，带4.1蛋白，锚定蛋白14.转运蛋白质包括：载体蛋白，通道蛋白15.协同运输的方向：同向协同，反向协同第四章细胞与环境的相互作用1.细胞表面结构：细胞外被、膜骨架、胞质溶胶2.细胞外被功能：连接，细胞保护，屏障3.糖萼：由细胞表面的碳水化合物形成的质膜保护层，又称为多糖包被。

1.思考题第一章细胞概述1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?答：胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀，并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。

列文虎克是为了保证售出的布匹质量，用显微镜检查布匹是否发霉。

正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心，以及对事业的责任感才导致细胞的发现。

2. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?答：核酶的发现。

所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。

3. 举例说明细胞的形态与功能相适应。

答：细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。

如红细胞呈扁圆形的结构，有利于O2和CO2的交换; 高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的，这种不同与它们各自的功能相适应。

卵细胞之所以既大又圆，是因为卵细胞受精之后，要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质，这样，卵细胞除了带有一套完整的基因组外，还有很多预先合成的mRNA和蛋白质，所以体积就大; 而圆形的表面是便于与精细胞结合。

精细胞的形态是既细又长，这也是与它的功能相适应的。

精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组，所以它显得很轻装; 至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶，尖尖的头部，是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞。

4. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?答：出现了特化的内膜系统，这样，体积增大了，表面积也大大增加，并使细胞内部结构区室化，一些重要分子的浓度并没有被稀释。

5. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的，这种氢键赋予水分子哪些独特的性质，对于生活细胞有什么重要性?答：首先，氢键能够吸收较多的热能，将氢键打断需要较高的温度，所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。

第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性，这样使水具有较高的表面密度。

第三，水分子间的氢键可以提高水的沸点，这样使它不易从细胞中挥发掉。