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细胞生物学笔记
细胞生物学笔记
第一讲绪论
一.细胞生物学研究的内容与现状
1. 研究对象――细胞(cell)
利用光学显微镜、电子显微镜和冰冻蚀刻等方法,从细胞的整体活动水平、亚细
胞水平和分子水平对细胞和细胞器的结构与功能,进行研究,以动态的观点来探索细胞
的基本生命活动。
1976年,在美国波士顿召开了第一次“细胞生物学”会议,标志了细胞生物学
的诞生。
当前,逐渐与分子生物学结合,向分子水平发展。
二.细胞生物学的发展简史
1. 细胞的发现
1590 年,第一架复式显微镜由荷兰眼镜制造商詹森 H.和 Z.Janssen )父子制造,
放大倍数为 10-30 倍,能观察昆虫跳蚤之类的生物,故俗称“跳蚤镜”;
1665 年,英国人罗勃特·胡克(Robert.Hooke)发表了《显微图谱》一书,书中
第一次描绘了细胞的形态,他所用的自制显微镜放大倍数为 40-140倍,观察到了植物
死细胞的壁(cell-小室);1674 年,荷兰人列文胡克(A.V.Leeuwenhoek )第一次观察到
了活细胞,他所用的显微镜放大倍数为 250-500 倍。
2. 细胞学说的创立 19 世纪 30 年代,显微技术提高至 1μm 以内,同时切片机
的研制成功,促进了显微解剖学的发展,提高了人们对细胞的认识。
1831 年,Robert Brown 发现了细胞核;
1833 年,施莱登(M.J.sehleiden )提出了细胞核核仁的概念;
1839 年,浦金野(Purkinji )提出了细胞原生质的概念;
1838-1839 年, 施莱登和施旺提出了细胞学说,主要内容为:
(1) 细胞是有机
体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成--结构单位;
(2)
每个细胞作为一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其它细胞共同组成的整
体生命有所助益--功能单位;(3) 新的细胞可通过老的细胞繁殖产生。
细胞学说、1859 年达尔文确立的进化论和 1866 年孟德尔的确立的遗传学被认为
是现代生物学的三大基石。
3. 细胞超显微结构的兴起光学显微镜时代,分辨率:
0.2μm, 细胞结构中发现
了高尔基器、线粒体、中心体等, 对细胞结构的复杂性有了更深入了了解。
1933 年, 西门子公司制造了第一架电子显微镜,分辨率:
50nm ,该分辨率下不
仅描绘了细胞的超微结构,也反映出细胞活动的动态观点。
电镜技术的发展,使科学
家侧重于细胞的超微结构和分子结构水平的研究,细胞学发展到一新阶段--细胞生物学。
4. 现代细胞生物学和分子生物学的兴起
1983 年,原子直观超高分辨率分析电子显微镜,放大倍数达 1 亿倍,可观察到细
胞基质(cell matrix) 中的结构如细胞骨架、微管、微丝等。
而 1990 年研制成功的扫描
隧道显微镜则可直接观察到噬菌体(phage)DNA的三链瓣状缠绕结构。
伴随着这些
技术的发展,人们越来越重视从分子结构来揭示细胞生命活动的机理,即形成了“分子
生物学”这一学科。
分子生物学和细胞生物学的相结合,把细胞的生命活动同亚细胞成
分的分子结构变化联系起来,是现代细胞生物学的基本特征。
三.细胞的基本概念
1.细胞的基本特征生命活动最基本三要素:
基因组;质膜;完整代谢机构细胞
区别于无机界的最主要特征:
结构上的自我装配;生理活动中的自我调节;
增殖上的自我复制。
2. 原核细胞与真核细胞(Prokaryotic cell and Eucaryotic cell)
原核细胞:
拟核;DNA;单细胞生物;无特化功能区;三类:
支原体、蓝藻和细
菌。
真核细胞:
核;DNA ,基因组;膜性细胞器;功能区隔化;植物和动物。
原核细胞和真核细胞基本特征的比较(A 为原核细胞,B 为真核细胞)
细胞壁:
A.细菌细胞壁的主要成份为氨基酸与壁酸;B.动物细胞无,植物细胞
有。
主要成份为纤维素与果胶。
细胞膜:
A. 有(功能性);B. 有。
内质网:
A. 无;B. 有。
高尔基器:
A. 无;B.
有。
核糖体:
A. 70S(50S 和 30S);B. 有。
溶酶体:
A.无;B.有。
光合作用结构:
A. 蓝藻
有叶绿素 a 的膜层结构,细菌有菌色素;B. 植物有叶绿体。
线粒体:
A.无;B.有。
细胞骨
架:
A.无;B.有。
核膜:
A.无;B.有。
核仁:
A.无;B.有。
染色体:
A. 单个环状分子;B.
2 个以上,DNA 与蛋白质以核小体形成染色体(质)。
细胞分裂方式:
A. 无丝(直接)分
裂;B. 有丝分裂和减数分裂。
DNA 分子结构与数量:
A. 环状,1 个;B. 线状,2 个以
上。
DNA 复制周期:
A. 无明显周期;B. 有。
基因组:
A. 1n;B. 2n 或多倍。
基因数:
A.
少;B.多。
基因表达调控:
A. 操纵子,转录和翻译偶联;B. 多层次,核内转录,细胞质
中翻译,阶段性和区域性。
3.病毒构成:
芯:
核酸; 壳:
蛋白; 特点:
无自主代谢能力,寄生。
分类:
病毒在细胞内的活动:
裂解;整合。
类病毒(仅 RNA 构成)
蛋白感染因子(Prion protein,PrP, 朊病毒) 1982 年 S.B.Prusiner
第二讲细胞质膜与细胞表面
细胞质膜又称细胞膜, 是包围在所有细胞表面一层极薄的膜,具有独立的结构与
功能,起着和环境分开,维持细胞内环境,物质交换,能量和信息的传递等作用,对
细胞的生存、生长、分裂、分化等都极其重要。
在真核生物中的细胞器也具有膜结构,
这一类膜与细胞体内的物质合成、分泌、运输、降解等有关, 被称为细胞内膜,它们与
细胞质膜统称为生物膜。
细胞表面,又称细胞外被,是指细胞质膜外表面覆盖的一层与质膜中蛋白质或脂
类分子共价结合的粘多糖,对膜蛋白起保护作用,并且在细胞识别中起重要作用。
在哺
乳动物小肠上皮细胞的细胞被称为糖萼。
一.细胞膜的组成:
膜脂、膜蛋白和膜糖
1.膜脂约占细胞干重的 50%,主要有磷脂、胆固醇和糖脂三种,均为双型性分子。
磷脂因所带的碱基不同而分许多类,如磷脂酰胆碱、卵磷脂、鞘磷脂等,而每一
类因脂肪酸链长短和饱和程度不同又分许多种,在膜中磷脂含量是比较高的。
胆固醇在真核生物的质膜中含量较多(1/3),结构如左图。
该化合物对调节膜的流
动性有重要意义。
在细菌的质膜中则无胆固醇。
糖脂的结构与磷脂相似。
糖脂决定了红细胞的 ABO 血型,A 型血糖脂较 O 型多
一个 N-乙酰半乳糖胺残基,B 型仅多一个半乳糖残基(B 型转为 O 型,去乳糖)。
大部分磷脂和糖脂分子在水环境中能自发的形成双层。
其中磷脂极性很强,在水环境中分子聚焦,其极性头部与水接触,疏水尾部避开水
向分子团的内面,形成小球形的分子团,或成球状体的脂质体( 人工膜)。
磷脂的这种特性在生物膜的体外研究种有重要意义。
而胆固醇在膜中插入与磷脂内部,极性头部与磷脂的极性头部结合,主要功能:
A.固
定磷脂 中部分脂肪酸链,保持细胞形态,降低水溶性分子通透性(细菌无胆固醇有细胞壁)。
B.防止脂肪酸链的凝固,维持细胞膜的相变。
2. 膜蛋白
约占细胞干重的 40%, 根据其与膜脂的相互作用方式及在膜中的排列部位不同,
分为:
外在性或边周蛋白与内在性或整合蛋白。
边周蛋白与整合蛋白的比较(A 为边周蛋白,B 为整合蛋白) 分布:
A.在膜表面;
B.分布在膜中或穿膜。
表面活性剂(有机溶剂)洗脱:
A.易;B.剧烈条件。
游离特性:
A.呈水溶性,不再与膜脂成膜; B.能自我聚合,能与膜脂成膜。
二、细胞膜的分子结构
1. 流动镶嵌模型Ⅰ细胞膜结构发现简史Ⅱ主要特点:
⑴流动的脂质双分子构成膜的连续体;
⑵蛋白质分子象一群岛屿般无规则的分散在脂质的海洋中。
2.膜的分子不对称性膜脂:
同一种膜脂分子在膜的双分子中分布不均糖:
糖侧
链都分布在质膜的外表面(ES)
膜蛋白:
每种膜蛋白分子在膜上都具有明确的方向性细胞外表面
原生质表面
3. 膜的流动性膜脂分子的流动:
侧向扩散; 旋转运动;左右摆动;翻转运动膜
蛋白的流动:
侧向扩散-成斑, 成帽;
影响膜的流动性的因素:
膜本身的组成成份、遗传因子、环境的理化因素,其中
膜的组成成份中膜脂的影响较明显:
胆固醇、不饱和键含量和链的长度、卵磷脂/鞘磷脂
的比值。
4.膜流动性的生理意义物质运输;信息传递;酶活性;激素与药物的作用;细
胞增值与发育。
三、细胞质膜的功能主要功能:
⑴ 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; ⑵选择性的物质运输, 其中伴随
着能量的传递;⑶提供细胞识别位点,完成细胞内外信息跨膜传递;⑷为多种酶提供
结合位点,使酶促反应高效有序进行;⑸介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接;
⑹质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
1. 物质运输按运输物质类型分:
膜泡运输 --蛋白质、RNA; 穿膜运输 -- Na+、K+ 。
穿膜运输
物质穿膜的基本特点:
脂溶性、分子大小、电荷性。
不同机制的穿膜运输特点
⑴被动运输( Passive transport ) 物质:
高→低动力:
浓度梯度(电或化学能)。
①简单扩散( simple diffusion ) 无蛋白参与决定因素:
分子大小,分子极性;物质
对象:
H2O, CO2, O2..
②协助扩散( facilitated diffusion ) 蛋白参与决定因素:
特异膜蛋白协助;物质对象:
极性分子, 部分无机离子、部分糖、氨基酸。
K+通道:
同源四聚体,孔道,中央孔道 φ=0.3nm, 闸门,电压感受器,选择性
滤器。
葡萄糖输运载体:
大多数哺乳动物细胞质膜上存在,保证葡萄糖从血液中扩散入
细胞;五种异构体;红血球中:
分子量约为 45KD ,含有 12 个跨膜 α-螺旋,形成一个
中央孔道,不对称地插入质膜中,葡萄糖输运方向取决于膜两侧的葡萄糖浓度,胞浆存
在的己糖激酶能迅速使之磷酸化,输运载体再生。
⑵主动运输 (Active transport)ATP-driven active transport, coupling pump to
ATP hydrolysis 物质:
低→高;动力:
ATP 、间接、光能
①离子泵 (ATPase)
从结构上主要分为 P、V 和 F 三类:
P 类:
P 表示磷酸化,由于 ATP 水解,使得输运蛋白磷酸化导致构象变化,改变
载体蛋白与被运离子间亲和力。
质膜 Na+/K+泵;质膜 Ca2+泵(把 Ca2+排出细胞); 内质网 Ca2+泵(把胞浆中的游离
Ca2+泵入内质网囊腔中); 胃上皮酸分泌细胞 H+/ K+泵(把 H+ 排到细胞外而把 K+泵入
细胞)。
Na+-K+泵:
膜内在蛋白四聚体,ββαα 亚基 ATP→ADP+Pi Pi 结合到 α 亚基
的天门氨酸残基上。
3 个 Na+被跨膜泵出细胞,2 个 K+被反向泵入细胞。
Na+和 K+都是
逆浓度梯度跨膜转运。
该类离子泵是一偶联系统。
大多数细胞产能的三分之一,神经细
胞产能的三分之二,被消耗在 Na+/K+泵的运行上。
膜两侧该两离子不均分布,有利维持
细胞两侧的渗透平衡。
Ca2+泵:
单亚基膜内在蛋白 10 个 a 螺旋与前 a 亚基同源细胞膜
和内质网膜维持细胞胞质中低浓度的游离 Ca2+
②伴随运输电化学梯度共运输和对向运输钠钾泵或质子泵为基础
2.细胞间信号转导㈠细胞通讯与细胞识别
⑴细胞通讯
一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。
通讯方式:
①
分泌化学信号进行通讯,包括内分泌、自分泌、旁分泌、化学突触 ;
②接触性依赖的通讯;③间隙连接实现代谢偶联或电偶联。
⑵细胞识别
细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(配体)选择性地相互作用,而导致
胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
信号通路:
细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,将胞外信号转导为胞
内信号,最终调节特定基因的表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称之为细胞信
号通路。
细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。
㈡细胞的信号分子与受体
⑴信号分子(见表 5-3) 亲脂性信号分子、亲水性信号分子、气体性信号分子(NO)
。
⑵受体(receptor):
多为糖蛋白
①细胞内受体:
胞外亲脂性信号分子所激活。
②细胞表面受体:
胞外亲水性信号分子所激活。
分属三大家族:
A .离子通道偶联的受体
B.G-蛋白偶联的受体
C.酶偶连的受体
⑶第二信使
⑷分子开关
㈢通过细胞内受体介导的信号传递
⑴甾类激素介导的信号通路两步反应阶段:
①初级反应阶段:
直接活化少数特殊
基因转录的,发生迅速;②次级反应:
初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作
用。
⑵一氧化氮介导的信号通路㈣通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递
⑴离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递
①信号途径:
②特点:
A、受体/离子通道复合体,四次/六次跨膜蛋白;B、跨膜信号转导无需
中间步骤;C、主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递;D、有选择性:
配体的特异性选择和运输离子的选择性。
⑵G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递
①cAMP 信号通路
A.反应链激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP 依赖
的蛋白激酶 A→基因调控蛋白→基因转录
B.组分激活型激素受体 Rs,与 GDP 结合的活化型调节蛋白 Gs, 抑制型激素受
体 Ri,与 GDP 结合的抑制型调节蛋白 Gi,腺苷酸环化酶。
C.分析 G-蛋白活化与调节(如左图所示)
②磷脂酰肌醇信号通路“双信使系统”反应链
③受体酪氨酸激酶及 RTK-Ras 蛋白信号通路
A.受体酪氨酸激酶
B.反应链配体→受体→受体二聚化→受体的自磷酸化→激活 RTK→胞内信号蛋
白→启动信号传导 C.RTK- Ras
信号通路配体→RTK→adaptor←GRF→Ras→Raf(MAPKKK)
→MAPKK→MAPK
→进入细胞核→其它激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修钸
⑶细胞表面其它与酶偶联的受体
①受体丝氨酸/苏氨酸激酶;②受体酪氨酸磷酸酯酶;
③受体鸟苷酸环化酶;④酪氨酸蛋白激偶联系的受体。
两大家族:
①一是与 Src
蛋白家族相联系的受体;②二是与 Janus
激酶家族联系的受体。
信号转导子和转录激活子(STAT )与 JAK-STAT 途径。
㈤由细胞表面整合蛋白介导的信号传递
⑴整合蛋白与粘着斑。
⑵导致粘着斑装配的信号通路有两条。
⑶粘着斑的功能:
①一是机械结构功能;②二是信号传递功能。
⑷通过粘着斑由整合蛋白介导的信号传递通路:
①由细胞表面到细胞核的信号通
路;②由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路。
㈥细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶
的网络整合信息
⑴细胞信号传递的基本特征:
①具有收敛(convergence )或发散(divergence) 的特点;
②细胞的信号传导既具有专一性又有作用机制的相似性;
③信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存;
④细胞以不同的方式产生对信号的适应。
⑵蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的 cross talk。
第三讲 细胞质基质与内膜系统
一、细胞质基质
1.基本涵义
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。
中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。
细胞质基
质是一个高度有序的体系;通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。
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。
2.细胞质基质的功能
⑴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。
⑵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。
⑶蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解:
①蛋白质的修饰;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。
二、细胞内膜系统
定义:
功能上连续统一的细胞内膜,包括核被膜、内质网、高尔基器、液泡等,
是合成蛋白质、脂类、糖类的主要场所,也具有包装和运输合成产物和分泌产物的功能,
是真核细胞所特有的结构,而原核生物中其质膜或某些类似结构完成相应的生理功能。
特点:
①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包绕形成的细胞器
或细胞结构;②真核细胞细胞内的区域化(compartmentalization)。
1.内质网(endoplasmic reticulum) 发现:
1945 年,小鼠成纤维细胞,内质中的
网状结构形态:
封闭的膜系统及其围成的腔形成相互沟通的网状管道结构,增加了内膜
表面积。
类型:
粗面内质网(rough ER):
附着核糖体,扁囊,蛋白质合成加工;
光面内质网(smooth ER) :
无核糖体,小管小囊,脂类合成。
化学组成:
质膜类似,
蛋白质含量较高,标志酶:
葡萄糖-6-磷酸酶功能:
①蛋白质的合成、加工修饰和转运(rER 、信号肽假说); ②脂类的合成(合成膜
及运输、肝细胞、sER 腔面);③糖类的代谢(肝细胞、sER 、细胞色素 450);④解毒
作用。
信号肽假说
信号识别蛋白信号识别蛋白受体或停靠蛋白信号肽水解酶
过程:
识别→合成停止结合→合成重新开始剪切→蛋白成熟
2.高尔基器(golgi apparatus) 发现:
1898 年,意大利,Golgi 。
3.核糖体(ribosome)
分布:
rER, 线粒体,叶绿体,游离。
组成与类型:
颗粒状,无膜,蛋白质 40%,rRNA60%,70S( 原核),80S( 真核)
核糖体二聚体,多核糖体
原核生物与真核生物核糖体的比较
原核生物(S) 真核生物(S)
完整核糖体 70S 80S
大亚单位 50S 60S
rRNA 23S 5S 28S 5.8S 5S
蛋白质 L1-34 约 49 种
小亚单位 30S 40S
rRNA 16S 18S
蛋白质 S1-21 约 33 种
掺入 AA 的最适[Mg 2+] 10-15mmol/L 1.5mmol/L
S:
沉降系数,测量某一物质在离心力作用时的沉降速度。
4.液泡:
特点:
一层膜围成的球状,与质膜、高尔基器、内质网等关系密切类型:
①高尔基液泡(golgi vacuole) :
高尔基反面高尔基池边缘的小泡,含水解酶。
②溶酶体(lysosome) :
内质网或高尔基体形成,含水解酶。
③圆球体(spherosome):
植物细胞的溶酶体,由内质网形成。
④微体(microbody) :
按所含的酶命名,如过氧化物酶体和乙醛酸循环体。
⑤消化泡(digestive vacuole) :
溶酶体与吞噬小体融合后形成的小泡。
⑥自噬小体(autophagic vacuole):
一层膜将部分细胞质包围而成,消化碎片。
⑦微体(microbody) :
按所含的酶命名,如过氧物酶体。
⑧胞饮液泡(pinocytosis vacuole):
质膜内陷吞饮溶液或营养物质。
⑨吞噬小体(phagic vacuole) :
质膜内陷吞噬异体营养颗粒。
⑩中央液泡(central vacuole) :
植物细胞特有,起源于内质网。
⑾衣被小泡(coated vesicles) :
质膜内陷形成。
5.溶酶体:
概述:
1955 年,鼠肝细胞,20-50nm,酸性,溶解或消化。
初级溶酶
体:
内质网或高尔基腔边缘突出膨大分离而来,未开始进行消化。
次级溶酶体:
正在进
行或已经进行消化作用的液泡。
后溶酶体:
小体已失掉酶,仅余未消化的残渣。
溶酶体的形成:
1.溶酶体酶蛋白的成熟
2.溶酶体酶蛋白的富集
3.溶酶体的形成
溶酶体的功能:
1.内吞消化作用
2.自体吞噬作用
3.自溶作用溶酶体的作用过程:
溶酶体类疾病:
LDLrecptor( 低密度脂受体)
与心脏病
第四讲细胞的能量单位
本讲任务:
了解细胞两大能量单位线粒体和叶绿体的典型结构及其生理功能。
A.线粒体(Mitochondria)
发现
1850 年,光镜、动物细胞、小颗粒结构;
1890 年,系统细胞学研究:
生命小体→小颗粒与细菌相似、“内共生”;
1898 年,命名线粒体(mitos :
线,chondria :
颗粒);
1904 年,植物细胞、活体染色进行氧化还原反应研究;
1950 年,能量代谢的两大发现:
三羧酸循环、三羧酸循环与 ATP 产生偶联;提
出能量细胞器的概念,认为它是能量代谢的中心;
1963-1964 年,线粒体内有自身的核酸等物质;热点:
能量代谢→半自主性(结构)
;
形态与结构
(1) 直径:
0.5-1μm;长:
1-2μm。
(2) 数目:
不同细胞中差别。
(3) 分布:
需能较多的区域。
(4) 结构:
内外膜构成的封闭的囊状结构。
嵴:
内膜内陷;扩增膜表面积;表面不光滑,含基粒。
膜间隙:
空隙基质:
内部
胶状物,酶等。
化学组成
干重中:
蛋白质 65-70%:
可溶性→基质中的酶类、外膜上的外周蛋白等不溶性
→镶嵌蛋白、内膜上的部分酶、结构蛋白等脂类 30-35%:
卵磷脂多些,胆固醇极少其
它物质:
金属离子,DNA 物质等
功能
目前研究发现,动物细胞中 80%ATP
来源于线粒体内,线粒体是糖脂肪和氨基酸最终氧化释放能量的场所。
糖、脂肪
在基质中酵解产生丙酮酸和脂肪酸→线粒体中成为 2 碳 TCA 。
TCA与氧化磷酸化偶
联。
线粒体氧化磷酸化的物质基础和 ATP 的产生
物质基础线粒体呼吸链的组分
酶复合物 辅基 分子量 作用
INADH-CoQ 还原酶 NADH 脱氢酶 FMN FeS(6)850kD,25 种肽 质子位移
递氢
II琥珀酸-CoQ 还原酶(琥珀酸脱氢酶)FMN FeS
(2) Hemeb140kD,4 种肽 递
氢
III CoQ 细胞色素 c 还原酶 Hemb
(2) Hemc1 FeS 500kD,9 种肽 质子位移递氢
细胞色素 c 游离处于内膜胞质面 13kD 递氢
IV 细胞色素 c 氧化酶 Hem a3
(2)Hema
(2) Cu
(2) 300kD, 9-13 质子位移递氢
V ATP 合酶 F0 F1 OSCP 480-500kD
ATP 合酶(F0 - F1 ATPase)
真核生物:
头部、膜部、柄部;原核生物:
头部、膜部。
化学渗透假说
通过内膜上的呼吸链组分间氢与电子的交替传递,使质子从内膜向胞质中转移;
因膜对质子不能自由通过,形成的质子动力势能量经 ATP 合酶催化驱动 ADP
形成 ATP 。
(见书 P218 图 7-7) 电子供体电子受体质体排放 H+浓度差→ATP 产生构象假说
电子传递过程中产生的能量不是形成含高能磷酸键的中间产物,而是通过蛋白质
载体(ATP 合酶)构象变化形成 ATP 。
半自主性
发现:
1960 年前,DNA 存在于细胞核中;1963 年,M.Nass 和 S.Nass 发现线粒
体中的 DNA; 深入研究 RNA
核糖体。
自主性体现:
mtDNA :
裸露的环状结构。
RNA:
基质中的各类 RNA
来源于 mtDNA ;转录的 RNA
聚合酶来源于细胞核;合成的蛋白质不是很多,5-10%;mRNA半衰期短。
蛋白
质:
合成元件核糖体小;AA 与 tRNA
专一作用的酶与胞质中的不同;密码子的偏爱性不同;起始密码子与终止
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