医学专题—(细胞质)全解课件

1、医学医学(yxu)(yxu)生物学教研室生物学教研室细 胞 质第一页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室细胞质概述细胞质概述(i sh)(i sh) 细胞质cytoplasm是细胞膜内、细胞核之外的区域(qy) ,主要由各种细胞器、细胞基质和细胞骨架构成。 第二页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室u细胞质基质(j zh)：又称透明质或细胞液，是指细胞质中除细胞器和内容物以外的呈均质半透明的液态胶体状物质，简称基质(j zh)。u内含物：是细胞生命活动中的代谢产物或营养物。u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

2、为膜性细胞器和非膜性细胞器。第三页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室细胞质细胞质细胞骨架细胞骨架内质网内质网线粒体线粒体过氧化氢过氧化氢(u yn hu qn)体体高尔基复合体高尔基复合体溶酶体溶酶体核糖体核糖体第四页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室内质网是由一层单位内质网是由一层单位膜构成的相互膜构成的相互(xingh)连通的网状连通的网状系统。系统。分类：分类： 粗面内质网粗面内质网rER 滑面内质网滑面内质网sER 一、内质网一、内质网endoplasmic reticulum，ER 第五页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医

3、学生物学与遗传学教研室 结构：多呈扁囊状，排列整齐，外表附有核糖体。 功能： 1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(chn su)和蛋白质运输的通道。1 1、rERrER的的结构结构(jigu)(jigu)和功能和功能 第六页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室2 2、sERsER的的结构结构(jigu)(jigu)和功能和功能 结构：多呈分支管网状，结构：多呈分支管网状，外表光滑，无核糖体附着。外表光滑，无核糖体附着。 主要功能：主要功能： 1肝细胞：参与肝细胞：参与(cny)脂类的合成与运输；与糖脂类的合成与运输；与糖原的合成和分

4、解有关；解原的合成和分解有关；解毒作用。毒作用。 2肌细胞：肌质网肌细胞：肌质网 3睾丸间质细胞：参与睾丸间质细胞：参与合成固醇类激素。合成固醇类激素。第七页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室rERrERsERsER第八页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室类别类别RERSER结构结构扁囊状状，排列整齐齐 分支管网状网状 是否核糖体附着附有核糖体 无核糖体附着 功能合成外输输性蛋白 不同种类种类的细细胞实实施不同的功能 第九页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1 1、形态、形态(xngti)(xngti)结构结构

5、 由一层单位膜构成的由一层单位膜构成的结构较为结构较为(jio wi)复杂、复杂、有极性的细胞器，主要有极性的细胞器，主要由相互联系的三个局部由相互联系的三个局部组成，即小囊泡、扁平组成，即小囊泡、扁平囊泡、大囊泡。囊泡、大囊泡。二、高尔基复合体二、高尔基复合体Golgi complex，GC 第十页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室扁平囊泡：扁平囊泡：GC的主体局部，一般由的主体局部，一般由38层弓形的扁平囊膜平行排列层弓形的扁平囊膜平行排列(pili)而成，凸出的一面向着内质网或核一侧而成，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形成面或

6、顺面，凹面向着细胞膜一侧称成熟面或反面。称成熟面或反面。小囊泡：小囊泡：常散布于扁平囊形成面，一般认为是常散布于扁平囊形成面，一般认为是RER芽生而来。运送芽生而来。运送RER上合成的蛋白质到上合成的蛋白质到GC的扁平囊，也称转移小泡。的扁平囊，也称转移小泡。大囊泡：大囊泡：由扁平囊末端或成熟由扁平囊末端或成熟(chngsh)面末端膨大脱落而成。面末端膨大脱落而成。 内含内含经扁平囊加工的浓缩、分泌产物，又称浓缩泡或分泌泡。经扁平囊加工的浓缩、分泌产物，又称浓缩泡或分泌泡。第十一页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室第十二页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生

7、物学与遗传学教研室2 2、数数量量(shling)(shling)和分布和分布 1 1分泌功能旺盛的细胞如唾液腺细胞、小肠分泌功能旺盛的细胞如唾液腺细胞、小肠(xiochng)(xiochng)上皮细胞中上皮细胞中GCGC兴旺；兴旺；2 2细胞的分化程度越高细胞的分化程度越高GCGC越兴旺例外：成熟红细越兴旺例外：成熟红细胞和粒细胞中胞和粒细胞中GCGC根本消失；根本消失；3 3GCGC在细胞中位置根本固定，但有的细胞在生理活在细胞中位置根本固定，但有的细胞在生理活动变化时位置会移动。动变化时位置会移动。第十三页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室 高尔基复合体在细胞

8、的分泌活动中起重要作用：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。转移小泡的运输。 分泌物的加工、浓缩、包装。分泌物的加工、浓缩、包装。 分泌物的排出。分泌物的排出。 高尔基复合体参与糖蛋白及多糖的加工、合成：高尔基复合体参与糖蛋白及多糖的加工、合成： 标志标志(biozh)酶酶糖基转移酶糖基转移酶 参与溶酶体的形成：参与溶酶体的形成： 3 3、功、功 能能 第十四页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室三、溶酶体三、溶酶体lysosomelysosome 1、形态、形态(xngti)结构结构 溶酶体是由一层单位膜溶酶体是由一层单位膜包围而成的含有包围

9、而成的含有(hn yu)多多种酸性水解酶的圆形或卵圆种酸性水解酶的圆形或卵圆形的囊泡状细胞器。形的囊泡状细胞器。标志酶：标志酶：酸性磷酸酶酸性磷酸酶最适最适PH=5 第十五页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室嵌有质子泵，可借助水解嵌有质子泵，可借助水解ATPATP释放的能量释放的能量(nngling)(nngling)将将H H 泵入溶酶体以维持内部酸性环境。泵入溶酶体以维持内部酸性环境。膜蛋白高度糖基化，糖链伸向膜内侧可保护膜蛋白高度糖基化，糖链伸向膜内侧可保护自身膜结构免受内部水解酶消化。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。膜上多

10、种载体蛋白用于水解产物向外转运。 2 2、溶酶体膜具有别于其他、溶酶体膜具有别于其他(qt)(qt)膜的特性膜的特性第十六页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3 3、溶酶体的分类、溶酶体的分类(fn (fn li)li)根据根据(gnj)(gnj)溶酶体溶酶体形成过程形成过程和功能状态分为：和功能状态分为： 初级初级(chj)(chj)溶溶酶体酶体: : 只含有酸性水解酶而无消化底物只含有酸性水解酶而无消化底物 次级溶酶体次级溶酶体: : 剩余小体剩余小体: : 初级溶酶体内源性消化底物初级溶酶体内源性消化底物脂褐素脂褐素自噬性溶酶体：自噬性溶酶体： 异噬性溶酶体：

11、异噬性溶酶体： 初级溶酶体外源性消化底物初级溶酶体外源性消化底物第十七页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3 3、溶酶体的分类、溶酶体的分类(fn (fn li)li)根据溶酶体形成根据溶酶体形成(xngchng)过程和功能状态分为：过程和功能状态分为： 初级初级(chj)溶溶酶体酶体: 只含有酸性水解酶而无消化底物只含有酸性水解酶而无消化底物 次级溶酶体次级溶酶体: 剩余小体剩余小体: 初级溶酶体内源性消化底物初级溶酶体内源性消化底物脂褐素脂褐素自噬性溶酶体：自噬性溶酶体： 异噬性溶酶体：异噬性溶酶体： 初级溶酶体外源性消化底物初级溶酶体外源性消化底物第十八页，共

12、五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室溶酶体具有营养、防御、保护作用溶酶体具有营养、防御、保护作用(zuyng)自溶作用自溶作用 ：蝌蚪尾巴蝌蚪尾巴细胞外消化作用细胞外消化作用 ：顶体酶顶体酶4 4、溶酶体的功能、溶酶体的功能(gngnng)(gngnng)第十九页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室四、过氧化氢四、过氧化氢(u yn hu (u yn hu qn)qn)体体peroxisomeperoxisome 1 1、形态、形态(xngti)(xngti)结结构构 又叫微体，是由一层单位又叫微体，是由一层单位(dnwi)膜膜构成的含多种酶类的

13、囊泡状细胞器。构成的含多种酶类的囊泡状细胞器。 过氧化氢酶过氧化氢酶为其特征性酶。为其特征性酶。 类核体类核体：尿酸氧化酶尿酸氧化酶2 2、功能、功能解毒功能解毒功能第二十页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室第二十一页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室五、线粒体五、线粒体mitochondrionmitochondrion 1 1、形态、形态(xngti)(xngti)结结构构光镜下：线粒体呈线状、光镜下：线粒体呈线状、粒状、杆状。直径约粒状、杆状。直径约0.50.51.0um1.0um，长为，长为0.40.43.0um3.0um。第二十

14、二页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室电镜下：线粒体是由电镜下：线粒体是由双层单位膜双层单位膜围成的封闭膜性结构，围成的封闭膜性结构，其内膜和外膜套叠构成囊中囊，内囊其内膜和外膜套叠构成囊中囊，内囊(ni nn)与外囊不与外囊不相通。相通。第二十三页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1 1外膜外膜 线粒体最外层的界膜，由一层厚度约线粒体最外层的界膜，由一层厚度约5 57nm7nm的单位膜构成，膜上含有孔蛋白。的单位膜构成，膜上含有孔蛋白。2 2内膜内膜 由一层厚度约为由一层厚度约为6nm6nm的单位膜组成，通的单位膜组成，通透性差。内膜向

15、内褶叠形成嵴，嵴的形成透性差。内膜向内褶叠形成嵴，嵴的形成增大了线粒体的内膜面积。内膜和嵴上有增大了线粒体的内膜面积。内膜和嵴上有许多根本微粒基粒。内、外膜之间的许多根本微粒基粒。内、外膜之间的空隙叫膜间腔，也叫外腔；嵴和嵴之间的空隙叫膜间腔，也叫外腔；嵴和嵴之间的腔叫嵴间腔，也叫内腔。腔叫嵴间腔，也叫内腔。3 3基质基质 线粒体嵴间腔内呈液态的无定形物质，线粒体嵴间腔内呈液态的无定形物质，内含内含(ni hn)(ni hn)蛋白质、脂类、蛋白质、脂类、DNADNA、RNARNA、核糖体、金属离子、基质颗粒等。、核糖体、金属离子、基质颗粒等。第二十四页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学

16、生物学与遗传学教研室u主要成分是蛋白质和脂类，尤以蛋白质为多。主要成分是蛋白质和脂类，尤以蛋白质为多。u是细胞内含酶最多的细胞器，达是细胞内含酶最多的细胞器，达120120多种。多种。u 内膜：呼吸链氧化反响内膜：呼吸链氧化反响(fnyng)(fnyng)的酶系和的酶系和ATPATP合合成酶系；成酶系；u 基质：参与三羧酸循环反响、丙酮酸与脂肪酸氧化基质：参与三羧酸循环反响、丙酮酸与脂肪酸氧化的酶系和蛋白质和核酸合成酶系等。的酶系和蛋白质和核酸合成酶系等。2 2、化学、化学(huxu)(huxu)组成及酶类组成及酶类第二十五页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室u线粒

17、体不完全受核控制，线粒体不完全受核控制，具有自身的遗传体系具有自身的遗传体系(tx)(tx)mtDNAmtDNA，能自主复制和再生。但能自主复制和再生。但由于其遗传信息量小，由于其遗传信息量小，大局部功能蛋白质分子大局部功能蛋白质分子依赖于核基因编码，由依赖于核基因编码，由两套遗传系统共同控制，两套遗传系统共同控制，因而线粒体是一个半自因而线粒体是一个半自主性的细胞器。主性的细胞器。4 4、线粒体的半自主性、线粒体的半自主性第二十六页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室内膜系统内膜系统endomembrane system 细胞质中在结构、功能及发生上具有一定联系的膜

18、性结构的总称，是真核细胞特有的结构，包括(boku)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：膜流：细胞细胞(xbo)内膜性结构相互移行内膜性结构相互移行的现象。的现象。第二十七页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室六、核糖体六、核糖体ribosomeribosome u 又称为核蛋白体或核糖核蛋白体，是一种非膜性细胞器。核糖体是由rRNA和蛋白质组成的超分子集合体，外观是无被膜包裹的颗粒状结构(jigu)。是蛋白质合成的中心场所。u广泛存在于除哺乳动物成熟的红细胞(xbo)等极个别高度分化的细胞(xbo)外的所有细胞(xbo)内，是

19、细胞(xbo)最根本的不可缺少的重要结构。被称为生命活动的根本粒子。第二十八页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1 1、形态、形态(xngti)(xngti)结结构构由大、小两个亚单位由大、小两个亚单位(dnwi)组组成。成。第二十九页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室2 2、化学、化学(huxu)(huxu)组成组成u 主要成分：蛋白质质和rRNA。u 两种两种根本(jbn)类类型：u 170S5030：主要存在于原核细细胞和真真核细细胞中的线线粒体和叶绿绿体；u 280S6040：存在于所有真真核细细胞线线粒体和叶绿绿体除外。u S：

20、指Sverdberg沉降系数单数单位。第三十页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3 3、功能、功能(gngnng)(gngnng)及及分类分类u功能：按功能：按mRNAmRNA的指令由氨基酸高效精确地合成的指令由氨基酸高效精确地合成多肽链，是细胞合成蛋白质的场所。多肽链，是细胞合成蛋白质的场所。u根据核糖体存在部位的差异，将其分类：根据核糖体存在部位的差异，将其分类：附着核糖体附着核糖体：附着于附着于RERRER和核膜的核糖体；负责合成外输性和核膜的核糖体；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。分泌蛋白质。这种附着是临时性功能性附着。 游离游离(yu

21、l)(yul)核糖体核糖体：游离于细胞质中的核糖体；负责合成细胞自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。性肿瘤细胞的标准之一。第三十一页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室4 4、多聚核糖体、多聚核糖体定义定义(dngy)(dngy)：由：由mRNAmRNA分子和多个核糖体形成的聚合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。体，是蛋白质合成的功能集团。第三十二页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室

22、医学生物学与遗传学教研室5 5、大、小亚基的聚合、大、小亚基的聚合(jh)(jh)与解离与解离 大、小亚基常游离于胞质大、小亚基常游离于胞质中，当进行中，当进行(jnxng)(jnxng)蛋白质合蛋白质合成时，小亚基与成时，小亚基与mRNAmRNA结合结合后大亚基才与小亚基结合后大亚基才与小亚基结合形成完整的核糖体；肽链形成完整的核糖体；肽链合成终止后，大小亚基解合成终止后，大小亚基解离。离。第三十三页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室七、细胞骨架七、细胞骨架cytoskeletoncytoskeleton u是普遍存在于真核细胞中由蛋是普遍存在于真核细胞中由蛋白质

23、纤维组成的网状结构。白质纤维组成的网状结构。u功能：保持细胞形态、参与细功能：保持细胞形态、参与细胞运动、细胞分裂、细胞内运输胞运动、细胞分裂、细胞内运输以及以及(yj)信息传递等。信息传递等。u组成：组成：微管微管(wi un)、微丝、中间纤维、微丝、中间纤维 。u分类：分类：细胞质骨架细胞质骨架、细胞核骨架。、细胞核骨架。第三十四页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1 1微管的形态微管的形态(xngti)(xngti)结构和化学组成：结构和化学组成：1、微管、微管(wi un)(microtububle)u形态结构：微管是一种形态结构：微管是一种(y zhn)直

24、而中空的圆筒状结直而中空的圆筒状结构，是细胞骨架中最粗的构，是细胞骨架中最粗的一种一种(y zhn)。u主要成分：微管蛋白主要成分：微管蛋白微管蛋白是一种酸性蛋白质，由和两种单体构成。和各一个分子连在一起构成异二聚体。由假设干二聚体排列成纤维状结构，叫原纤维，再由13根原纤维围成微管的管壁。第三十五页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室2微管微管(wi un)的类型的类型由13根原纤维包围(bowi)而成。常以分散或成束分布在细胞质中,不稳定。细胞中大局部微管都是单管。由A、B两根微管组成，其中A管与B管构造相同(xin tn)，并有3根原纤维与B管共有，主要是构成鞭

25、毛和纤毛的杆状局部。由A、B、C三根微管组成，其中A与B、B与C各有三根原纤维共有。中心粒和纤毛的基体是三联管。第三十六页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室第三十七页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3微管微管(wi un)的装配的装配 微管是一种动态、不微管是一种动态、不稳定的结构，可依细胞稳定的结构，可依细胞活动不断活动不断(bdun)组装组装和去组装微管和去组装微管微微管蛋白。理化因素对管蛋白。理化因素对此 有 影 响此 有 影 响 ( 如 秋 水 仙如 秋 水 仙素素 。第三十八页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与

26、遗传学教研室4 4微管微管(wi un)(wi un)的功能的功能u细胞的网状支架，维持细胞形态；细胞的网状支架，维持细胞形态；u构成纤毛、中心体等细胞器的根本结构构成纤毛、中心体等细胞器的根本结构(jigu)(jigu)成分；成分；u维持细胞器位置、移动；维持细胞器位置、移动；u参与大分子物质运输；参与大分子物质运输；u参与染色体运动，调节细胞分裂；参与染色体运动，调节细胞分裂；u参与细胞内信号转导。参与细胞内信号转导。第三十九页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室2、微丝、微丝(microfilament)1形态和化学形态和化学(huxu)组成：组成：u微丝是一种

27、实心的纤维状结构。主要成分是肌动蛋白,可分为、三种。u是由肌动蛋白单体头尾相接(xin ji)形成的有极性的螺旋纤维状结构。第四十页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室u微丝和微管一样，也有极性，也可组装和去组装。u细胞(xbo)松弛素B能解聚微丝而使其功能丧失。第四十一页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3 3功能功能(gngnng)(gngnng)u细胞支架，维持细胞形态；细胞支架，维持细胞形态；u参与参与(cny)(cny)肌肉收缩；肌肉收缩；u参与细胞分裂缢缩环形成；参与细胞分裂缢缩环形成；u细胞运动：变形、吞噬、胞质环流；细胞运动

28、：变形、吞噬、胞质环流；u参与物质运输；参与物质运输；u细胞信号转导。细胞信号转导。 第四十二页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室3中间间(zhngjin)纤维纤维intermediate filament, IF 中间纤维又称中等纤维，化学成分、种类复杂，中间纤维又称中等纤维，化学成分、种类复杂，结构独特，对解聚微管结构独特，对解聚微管(wi (wi un)un)秋水仙秋水仙素和抑制微丝细胞松弛素素和抑制微丝细胞松弛素B B的药物均不敏的药物均不敏感，是广泛存在于真核细胞中的第三种骨架成感，是广泛存在于真核细胞中的第三种骨架成分。分。第四十三页，共五十四页。医学生

29、物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1形态态(xngti)与与分类类 形态态：中空管状纤维状纤维，长长而不分支，直径约为径约为10nm，介于微管和微丝丝之间间。 类类型：构构成中间纤维间纤维的成分复杂复杂，可分为为、型5种种不同蛋白成分的中间纤维间纤维，每种纤维种纤维的分布具有严严格的组织组织(zzh)特异异性。但不同的纤维纤维根本结构结构皆相似 。 第四十四页，共五十四页。医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室 2结构结构 中间纤维间纤维的共同结构为结构为： 螺旋杆状状中心区区+两两端非螺旋的头头部区区氨氨基端和尾部区区羧羧基端 a螺旋区约区约含310个氨个氨基酸残残基，其长长度和氨