[细胞生物学]溶酶体过氧化物酶体详解

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。

第五节溶酶体与过氧化物酶体一、溶酶体的结构* 1955年de Duve与Novikoff，首次发现溶酶体（lysosome）* 它是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡其主要功能是进行细胞内消化* 具有异质性，形态、大小及其内含的水解酶种类都可能有很大的不同，标志酶为酸性磷酸酶。

* 根据完成其生理功能的不同阶段，可分为：初级溶酶体（primary lysosome）次级溶酶体（secondary lysosome）残体（residual body）。

1、初级溶酶体* 直径约0.2~0.5um膜厚7.5nm内含物均一，无明显颗粒是高尔基体分泌形成的（图6-27）* 含有多种水解酶，但没有活性只有当溶酶体破裂or 其它物质进入，才有酶活性* 其水解酶包括：蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，已知60余种，均属于酸性水解酶，反应的最适pH值为5左右* 溶酶体膜与质膜厚度相近，但成分不同主要区别是：①膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其pH值降低②膜蛋白高度糖基化，可能利于防止自身膜蛋白降解图6-27 初级溶酶体引自http://www.uni-mainz.de/2、次级溶酶体* 都是消化泡（图6-28）正在进行or 完成消化作用的溶酶体内含水解酶和相应的底物* 分为异噬溶酶体，消化的物质来自外源自噬溶酶体消化的物质，是细胞本身的各种组分图6-28 次级溶酶体引自http://www.uni-mainz.de/3、残体* 又称后溶酶体已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名* 残体可通过外排作用，排出细胞也可能留在细胞内，逐年增多如，肝细胞中的脂褐质（图6-29）图6-29 肝细胞中的脂褐质引自《细胞生物学超微结构图谱》1989二、溶酶体的功能溶酶体的主要作用：* 消化作用，是细胞内的消化器官* 细胞自溶、防御＆对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关1、细胞内消化对高等动物而言细胞的营养物质，主要来源于血液中的小分子物质而一些大分子物质，通过内吞作用进入细胞如，内吞低密度脂蛋白，获得胆固醇（溶酶体中）对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用更为重要2、细胞凋亡个体发生过程中往往涉及组织or 器官的改造or 重建如，昆虫、蛙类的变态发育等等此过程是在基因控制下实现的，称为程序性细胞死亡注定要消除的细胞以出芽的形式，形成凋亡小体被巨噬细胞吞噬并消化3、自体吞噬清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等如，许多生物大分子的半衰期，只有几小时至几天肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。

名词解释题细胞：是生命体活动的基本单位。

原位杂交：确定特殊的核苷酸序列在上染色体或细胞中的位置的方法称为原位杂交脂质体：根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层的趋势而制备的人工膜。

单层脂分子铺展在水面上时，其极性端插入水相而非极性尾部面向空气界面，搅动后形成乳浊液，即形成极性端向外而非极性尾部在内部的脂分子团或形成双层脂分子的球形脂质体。

主动运输：有载体介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式。

此种转运的方式需要消耗能量。

转移序列：存在与新生肽连中使肽连终止转移的一段信号序列，可导致蛋白质锚定在膜的脂双层中。

因终止转移信号作用而形成单次跨膜的蛋白质，那么该蛋白质在结构上只有一个终止转移信号序列，没有内部转移信号，但在N端有一个信号序列作为起始转移信号。

P34cdc2/cdc28：是有芽殖或裂殖酵母cdc2/cdc28基因表达一种分子量为34X103细胞周期依赖的蛋白激酶。

细胞全能性：细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性内膜系统（endomembrane system）:指在结构、功能及发生上密切相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜、胞内体和分泌泡等。

Caspase家族： Caspase活性位点是半胱氨酸(Cysteine)，裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，因此称为Cysteine aspartic acic specific protease，即Caspase细胞分化：在个体发育中，有一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构、和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称细胞分化。

或：由于基因选择性的表达各自特有的专一蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异。

分泌型胞吐途径：真核细胞都从高尔基体反面管网区分泌的囊泡向质膜流动并与之融合的稳定过程。

细胞骨架：是由蛋白纤维交织而成的立体网架结构，它充满整个细胞质的空间，与外侧的细胞膜和内侧的核膜存在一定的结构联系，以保持细胞特有的形状，并与细胞运动有关。

细胞生物名词解释细胞生物名词解释A癌基因：是控制细胞生长增殖分化并具有诱导细胞恶性转化潜能的一类基因氨酰-tRNA:B被动运输：指不需要消耗细胞代谢的能量，将物质从浓度高的一侧经细胞膜转运至浓度低的一侧运输方式。

简单扩散，易化扩散，通道扩散半保留复制：在DNA复制时，两条链分开，然后按照碱基配对的方式合成新的子链，每个子链分子的双链DNA中一条链来自亲代DNA，另一条链是新和成的，这样组成新的DNA分子，这种复制方式称为半保留复制初级溶酶体：指高尔基复合体以出芽方式形成的小体，球形，内不含作用底物，但含多种水解酶，但酶无活性。

次级溶酶体：初级溶酶体与含底物的小泡融合而成的溶酶体，含水解酶和消化物，水解酶有活性。

分为自噬性和异噬性两种超微结构：在电镜下观察到直径小于0.2微米的细微结DNA的包装和构建、DNA复制、基因表达以及核内的一系列生物活动。

在细胞核内，纤维性蛋白组成的骨架结构核型：一个体细胞中全部的染色体，包括染色体数目大小形态特征核小体：染色体的基本结构单位，是由组蛋白和200个碱基对的DNA双螺旋组成的球形小体，其核心由四种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）各两分子共8分子组成的八聚体，核心的外面缠绕了1.75圈的DNA双螺旋，其进出端结合有H1组蛋白分子。

核仁组织区：由于核仁内染色质这一部分的常染色质含有合成rRNA的基因(Rdna)，是形成核仁的关键部位，所以又称核仁组织中心或核仁组织区核纤层：是位于内层核膜靠核质一侧的一层由纤维蛋白组成的纤维状网络结构。

它普遍存在于高等真核细胞间期细胞核中。

呼吸链（respiratory chain）是一组酶复合体，由许多递氢体和传电子体按照一定排列顺序组成的传递体系，分布并嵌在线粒体内膜上。

细胞生命活动作用重要的有机化合物。

包括蛋白质、核酸和酶等。

随体：指位于染色体末端的球形染色体节段，通过副缢痕区与染色体主体部分相连。

它是识别染色体的重要形态特征之一，带有随体的染色体称为sat-染色体四分体：同源染色体联会的结果是形成二价体，每个二价体都由两条同源染色体组成，这样一个二价体有4条染色单体，称为四分体。

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1.细胞质基质：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，也称胞质溶胶，内含水、无机离子、酶以及可溶性大分子和代谢产物。

21、许多中间代谢过程在细胞质基质中进行。

包括糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原合成与分解以及蛋白质与脂肪酸的合成等。

2、细胞质骨架是细胞质基质的主要结构成分，与维持细胞形态、细胞运动、物质运输及能量传递有关，而且也是细胞质基质结构体系的组织者，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供锚定位点。

3、与蛋白质的修饰及选择性降解有关。

①蛋白质的修饰，在细胞质中发生的蛋白质修饰的类型主要有：辅酶或辅基与酶的共价结合；磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性；糖基化作用；对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰；酰基化。

②控制蛋白质的寿命。

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。

这一功能主要靠热休克蛋白来完成。

3①辅酶或辅基与酶的共价结合。

②磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性。

③糖基化作用：糖基化主要发生在内质网和高尔基体中，在细胞质基质中发现的糖基化是指在哺乳动物的细胞中把N-乙酰葡糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基的羟基上。

④对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰：这种修饰的蛋白质，如很多细胞支架蛋白和组蛋白等，不易被细胞内的蛋白质水解酶水解，从而使蛋白质在细胞中维持较长的寿命。

⑤酰基化：最常见的一类酰基化修饰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，它由不同的酶来催化，把软脂酸链共价地连接在某些跨膜蛋白的暴露在细胞质基质中的结构域；另一类酰基化修饰发生在诸如src基因和ras基因这类癌基因的产物上，催化这一反应的酶可识别蛋白中的信号序列，将脂肪酸链共价地结合到蛋白质特定的位点上。

如src基因编码的酪氨酸蛋白激酶与豆蔻酸的共价结合。

酰基化与否并不影响酪氨酸蛋白激酶的活性，但只有酰基化的激酶才能转移并靠豆蔻酸链结合到细胞质膜上。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（35分，每题5分）1. 蛋白糖基化时由糖基转移酶将糖基直接转移到肽链上。

（）答案：错误解析：蛋白质糖基化是一个复杂演化过程的过程，在糖基化过氧化物的过程中先形成寡糖链的前体，再经间隔转移的过程形成的糖蛋白。

2. 核孔复合物中的环孔颗粒是由8对组蛋白质组成。

（）答案：错误解析：酪氨酸是组装染色体的蛋白质，不会存在于核孔。

3. 基因组越大，个体细胞数量越多，物种在进化上的复杂程度越高。

（）答案：错误解析：物种在进化上的复杂程度与基因组的大小成正相关，与细胞数量无特定关系。

4. 电子传递链复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、复合物Ⅲ、复合物Ⅳ均具有电子传递体和质子移位体的作用。

（）答案：错误解析：复合物Ⅱ是电子移位体而非质子电子系统移位体。

复合物Ⅱ催化从琥珀酸来得一对低能电子经FAD和FeS传给泛醌，电子在传递过程中所无力释放的自由能不足以合成ATP，因此，这一步反应没有ATP的形成，电子传递也不伴随质子的跨膜转移。

5. 癌细胞生长旺盛，因而糙面内质网特别发达。

（）答案：错误解析：糙面内质网的主要功能是合成膜蛋白性的蛋白质和多种粘液，在分泌细胞和分泌抗体的浆细胞中，糙面内质网非常更发达，而在一些未分化的细胞与肿瘤细胞中则较为稀少。

6. 纤毛的运动是微管收缩的结果。

（）答案：错误解析：纤毛的运动是肌动蛋白运动的结果。

7. 高尔基网膜的形成面与成熟面的形态结构不一样，形成面较厚，而成熟面较薄。

（）答案：错误解析：高尔基体的形成面较薄，成熟面较厚。

2、名词解释（40分，每题5分）1. 胞质分裂答案：胞质分崩离析是指在细胞分裂细胞分裂末期时，通常于核分裂之后接着发生的核反应胞质体的分裂。