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全面完整细胞生物学第四版笔记
《细胞生物学》
一、第一章绪论
(一)细胞生物学研究内容及现状——重要阐明细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律科学。
由于细胞是生命体构造与功能基本单位,一切疾病和发病机制也是以细胞病变为基本,因此细胞研究即是生命科学出发点,重要研究内容可归为①生物膜与细胞器(生物膜是细胞重要构造基本,细胞器是结识细胞构造与功能重要构成某些)②细胞信号传递理解基本生命活动分子机制和揭示生命本质有重要理论意义,转导基本为蛋白质与蛋白质之间复杂互相作用,是通过复杂信号转导网络系统而实现,呈现高度非线性关系。
③细胞骨架体系(涉及细胞质骨架与核骨架),维持细胞形态,保持细胞内部构造。
④细胞核,染色体及基因表达——细胞核为遗传物质DNA储存和复制场合和RNA转录与加工场合;染色质为遗传物质载体,核仁转录rRNA和组装核糖体亚单位。
核孔复合体为核质之间物质互换与信息交流门控通路,DNA结合蛋白可分为组蛋白和非组蛋白。
⑤细胞增殖及调控—是理解生物生长发育基本,是研究癌变及逆转重要途径。
⑥细胞分化及干细胞生物学—实质在于信号介导下由组合调控引起组织特异性基因表达。
⑦细胞死亡—为积极过程,重要有细胞凋亡,细胞坏死,自噬性细胞死亡三个方式,以维持生物体正常生长发育,自稳态维持,免疫耐受形成及肿瘤监控等过程。
⑧细胞衰老--是研究人、动植物生命基本⑨细胞工程—用人工办法使不同细胞基因或基因组重组形成杂交细胞或将基因或基因组由一种细胞转移至另一种细胞中,使之跨越种间障碍,产生新遗传性状,如动物体细胞杂交实验和哺乳生物体克隆⑩细胞来源与进化。
(二)细胞学与细胞生物学发展简史—分为三个阶段(生物科学时期、实验生物学时期、当代生物学时期)
⑴胡克.英国第一次描述了植物细胞构造;列文虎克观测了许多动植物活细胞与原动物,并描述了细胞核构造;M.Malpighi与N.Grew注意到了细胞壁与细胞质区别;施旺和施莱登共同提出了细胞是一切动植物基本单位—为知名“细胞学说”,使生物学科有了重大增进和懂得作用;普金耶和莫尔初次提出原生质理论;Estrasburger在植物细胞中发既有丝分裂,并证明其实质为核内丝状物(染色体)形成向两个子细胞平均分派;细胞器发现:
vanBeneden和T.Boveri发现中心体,Altmanna发现线粒体Golegi发现高尔基体。
(2)Hatwig采用实验办法研究海胆和蛔虫卵发育中核质关系,创立了实验细胞学。
①细胞遗传学核心为染色体基因学说,Hertnig发现了动物受精现象,Qverton在植物体也发现受精现象并证明生殖细胞染色体数是体细胞一半,Boveri与Sutton提出了遗传染色体学说。
(3)细胞生理学研究—细胞对周边环境反映,生长与繁殖机制等。
(4)细胞化学成分—DNA
二、第二章细胞统一性和多样性
(一)细胞基本特性
(1)细胞是生命活动基本单位(细胞=生命)—①细胞是构成有机体基本单位(病毒是非细胞形态生命体)②细胞是代谢与功能基本单位,单细胞生物依托一种细胞完毕运动、呼吸、排泄和生殖等一系列生理活动,多细胞生物则更多依托之间互相合伙。
③细胞是有机体生长与发育基本④细胞是繁殖基本单位,是遗传桥梁⑤细胞是生命来源归宿,是生物进化起点⑥关于细胞概念某些新思考:
a.细胞是物质、能量与信息过程精致结合综合体b.细胞是高度有序,具备自组装能力自组织体系。
(2)细胞基本共性—①具备相似化学成分(C、H、O、N、P、S)②脂—蛋白体系生物膜:
细胞能量转换基地,并形成相对稳定细胞内环境③相似遗传装置—以DNA储存和传递遗传信息,以RNA为转录物指引蛋白质合成,蛋白质合成场合是核糖体。
④一分为二分裂方式—遗传物质在分裂前复制加倍,在分裂时均匀地分派到两个子细胞内。
(二)原核细胞与古核细胞—细胞构造都是由细胞质、细胞膜、细胞核构成,细胞质内有内质网、高尔基体、溶酶体和线粒体等细胞器;细胞核内有染色体。
细菌、放线菌和支原体等微生物是肉眼看不到,它们没有细胞核,也没有内质网等细胞器。
由此,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类,因此生物界分为原核生物与真核生物。
原核生物由单个原核细胞构成,而真核生物又可分为单细胞真核生物与多细胞真核生物。
另一类群是古核细胞,它们遗传信息表达系统与其她原核细胞差别很大,而与真核细胞却更为接近,因此从原核细胞中分离出来,称为古核细胞,相应生物称为古核生物。
(1)原核细胞—没有典型核构造,如细菌。
涉及支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌和蓝藻等。
原核细胞基因组很小,重要遗传物质仅为一种环状DNA,没有细胞器、细胞核膜,体积也很小。
无法进行复杂细胞分化,无法形成多细胞生命体。
①支原体-是能在无生命培基中生长繁殖最小最简朴细胞,具备细胞基本形态构造与功能,没有细胞壁,只有细胞膜,没有核区,重要以一分为二方式进行分裂繁殖。
总之,支原体体积小,仅为细菌1/10,可通过细胞滤器,可寄生在细胞内繁殖。
最早发现支原体是PPLO(拟胸膜肺炎病原体)。
一种细胞生存与繁殖必要具备构造装置与机能是细胞膜、DNA与RNA、核糖体以及酶。
②细菌和蓝藻-a.细菌是分布最广、个体数量最多、与人类关系极为密切有机体,其细胞表面构造重要有细胞膜(最重要构造)、细胞壁、中膜体、荚膜与鞭毛。
细胞壁较厚、坚韧且有弹性,重要成分是肽聚糖,对细胞有保护作用。
青霉素抑菌作用重要是通过抑制壁酸合成,从而抑制细胞壁合成。
阳性菌壁酸含量极高,故对青霉素敏感,阴性菌则不敏感。
细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌蛋白质构成,为半透性膜。
可进行选取性互换物质、代谢、有氧呼吸、分泌蛋白质等,还可参加对周边环境应答反映。
中膜体是由细胞膜内陷形成囊泡状,常用于分裂期细菌隔或横壁旁,也许是DNA复制支点。
细菌细胞核区重要是一种环状DNA分子构成,没有核膜与核仁,称为拟核。
细菌基因组为作为有一种复制起点独立单位而进行复制,遵循半保存复制。
细菌细胞内除了核区DNA,还存在可进行自主复制质粒,是裸露环状DNA(核外DNA)。
每个细胞有5000—50000个核糖体,合成运送到胞外蛋白质或质膜蛋白。
与mRNA形成多核糖体,是翻译肽链构造。
G+细菌处在不利环境或营养耗尽时,形成内生孢子(芽孢),其折光性很强,不易染色,可过滤恶劣环境。
b.蓝藻是自养型原核生物,可进行光合伙用,其光合伙用系统中有叶绿素a和光系统II。
其细胞构造重要有细胞膜、细胞壁(有纤维素层)、类囊体、中心质。
其细胞分裂是细胞中部向内生长出新横隔壁,将中心质与原生质分为两半,也可通过出芽、断裂和复分裂增殖。
丝状蓝藻在氮源局限性时,群体中5%~10%细胞转化为异性胞。
个体大,细胞壁厚,并且丢弃了光系统‖,合成固氮酶。
(2)古核细胞(古细菌)有细胞壁,染色为G+或G-,大小为0.1~15,分裂方式为二分裂,出芽等,且能在高温或高盐环境中生存。
古细菌细胞壁没有胞壁酸和D-氨基酸,因而青霉素与万古素对古细菌没有作用。
古细菌质膜由脂质与蛋白质构成,其DNA也是环状。
核糖体数为70S。
(三)真核细胞—三大基本构造体系为生物膜系统(脂质与蛋白质为基本),遗传信息传递与表达系统(DNA,RNA和蛋白质构成复合体)和细胞骨架系统(胞质骨架和核骨架,对细胞形态与内部构造合理排布起支架作用)。
细胞尺寸大小由核糖体活性,蛋白质与核糖体RNA量所决定,原生动物细胞>动植物细胞>细菌细胞>支原体细胞>最小病毒细胞=10倍,植物细胞大小由中央液泡膨胀决定。
原核细胞以膜系统分化为基本,一方面分化为细胞核与细胞质,再分隔为各种细胞器。
真核细胞基因租不不大于原核细胞,DNA为线状多倍性,原核细胞为环状多倍性;原核细胞基因表达调控重要以操纵子形式进行,真核细胞细胞周期分为细胞间期与分裂期,且在分裂浮现纺锤丝,故称有丝分裂或间接分裂,原核细胞则为无丝分裂或直接分裂。
植物细胞有细胞壁(重要成分是纤维素,在细胞分裂过程中形成),液泡(调节细胞内环境),叶绿体(进行光合伙用)
(四)病毒—为非细胞形态生命体,体积很小,构造极其简朴,可通过细菌虑器;遗传载体具备多样性,含DNA与RNA,为彻底寄生性,没有独立代谢与能量转化系统,以复制与装配方式进行增殖。
真病毒是核酸—蛋白质复合体,亚病毒则仅有一种有感染性环状DNA分子构成,只感染植物(如类病毒)。
1982年从羊瘙痒病羊体中分离出阮病毒不是入侵者,仅仅是机体自身某一种蛋白质构想变化所致。
病毒基本构造是核酸和蛋白质构成,依照病毒感染宿主范畴,可分为动物病毒,植物病毒与细菌病毒(噬菌体),含DNA与RNA,为彻底寄生性,没有独立代谢与能量转化系统,以复制与装配方式进行增殖。
真病毒是核酸—蛋白质复合体,亚病毒则仅有一种有感染性环状DNA分子构成,只感染植物(如类病毒)。
1982年从羊瘙痒病羊体中分离出阮病毒不是入侵者,仅仅是机体自身某一种蛋白质构想变化所致。
病毒基本构造是核酸和蛋白质构成,依照病毒感染宿主范畴,可分为动物病毒,植物病毒与细菌病毒(噬菌体),依照核酸类型不同可分为DNA病毒与RNA病毒(SARS病毒属于正链RNA病毒),依照核壳体形态分为立体对称与螺旋对称两种类型。
病毒可以引起人类和动物许多严重疾病,如HPV可引起妇女宫颈癌。
病毒是在宿主细胞内增殖,以病毒核酸为模板进行病毒核酸复制与转录,并翻译病毒蛋白质,最后从细胞中释放出来。
DNA病毒侵染细胞后,运用宿主细胞代谢系统先后转录和翻译病毒“初期蛋白”,“晚期蛋白”并进行DNA复制。
RNA病毒其自身就可以作为模板,运用宿主细胞代谢系统,翻译出病毒初期蛋白。
反转录病毒则以病毒RNA分子为模板,在反转录酶作用下合成DNA分子。
病毒装配过程就是成熟过程,当核酸与蛋白质装配成核壳体后,就成为具备感染性完整病毒粒子。
而有囊膜病毒,还需要以出芽方式包上囊膜而发育为成熟子代病毒。
有囊膜病毒以出芽方式释放而普通病毒是逐渐向细胞外释放。
第三章细胞生物学研究办法
(一)细胞形态构造观测办法
这一节重要是简介了观测细胞形态构造所使用仪器和办法,重要有光镜,电镜,STM及不同种类显微镜成像原理,仪器构造和用法。
光镜使用使人们第一次看见了细胞,进而建立了细胞学说,它可以直接用于观测单细胞生物或体外培养细胞。
相差显微镜可看到活细胞显微构造细节,微分干涉显微镜更试用于研究活细胞,能观测并记录活细胞中颗粒及细胞器运动,荧光显微镜可以对细胞内特异蛋白质,核酸,糖类,脂质及某些离子等进行定性定位研究,激光扫描共焦显微镜以激光为光源,极大提高了图像辨别率。
电镜可以观测到细胞内部精细构造,扫描隧道显微镜STM可以探测微观世界物质表面形貌。
(二)细胞及其组分分析办法
当代细胞生物学研究常采用实验办法是形态观测与细胞组分分析相结合,重要分为
(1)用超离心技术分离细胞组分—用低渗匀浆,超声破碎或研磨办法使细胞质膜破碎,形成细胞器和细胞组分构成混合匀浆,再通过差速离心,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。
密度剃度离心分为速度沉降(用于分离相近但大小不一细胞组分)和等密度沉降(分离不同密度细胞组分)。
(2)细胞成分细胞化学显示办法—显色剂与某些特殊基因特异性结合,通过其在细胞中定位及颜色深浅可以判断某种物质在细胞中分布及含量。
如福尔根反映可特异显示呈紫红色DNA分布;四氧化锇与不饱和脂肪酸反映呈黑色,氮汞试剂与蛋白质侧链上酪氨酸残基反映,成红色沉淀。
(3)特异蛋白抗原定位与定性—免疫荧光技术(将免疫学办法和荧光标记技术相结合研究特异蛋白抗原在细胞内分布)和免疫电镜技术(在超微构造水平上研究特异蛋白抗原定位)(4)细胞内特异核酸定位与定性研究,通惯用原位杂交技术。
(5)定量细胞化学分析与细胞分选技术—流式细胞术可定量测定细胞中DNA,RNA或特异标记蛋白含量。
(三)细胞培养与细胞工程
(1)细胞培养是最基本实验技术,重要有动物细胞培养(原代细胞和传代细胞)和植物细胞培养(单倍体细胞培养和原生质体培养)
(2)细胞工程涉及重要技术有细胞培养,细胞分化定向诱导,细胞融合和显微注射等—①细胞融合与单克隆抗体技术②显微操作技术与动物克隆
㈣细胞及生物大分子动态变化
⑴荧光漂泊恢复技术(用亲脂性或亲水性荧光分子与蛋白或脂质藕联,检测活体细胞分子运动速率)⑵单分子技术(在细胞内实时观测单毕生物分子运动规律)与细胞生命活动研究⑶酵母双杂交技术(在活细胞内研究蛋白质互相作用实验技术)⑷荧光共振能量转移技术检测活细胞内两种蛋白质分子与否直接互相作用。
⑸放射自显影技术
㈤模式生物与功能基因租研究
⑴细胞生物学惯用模式生物:
大肠杆菌(原核生物),酵母(单细胞真核生物),线虫,果蝇,斑马鱼,小鼠和拟南芥⑵突变体制备技术(RNAi和基因敲除即DNA水平制备突变体)⑶蛋白质组学技术(涉及蛋白质分离技术和蛋白质鉴定技术)—①双向凝胶电泳(高辨别率蛋白质分离技术)②色谱技术③质谱④蛋白质芯片(合用于蛋白质表达谱分析)⑤生物信息学
第四章细胞质膜
㈠细胞质膜构造模型与基本成分——⑴细胞质膜构造是蛋白质分子以不同方式镶嵌在脂双分子层或结合在表面。
⑵膜脂是生物膜基本构成成分,涉及甘油磷脂(内质网中合成),鞘脂(高尔基体中合成)和固醇。
膜脂运动方式有4种:
侧向,自旋,尾部摆动和翻转运动。
⑶膜蛋白分为外在膜蛋白,内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白。
内在膜蛋白均为跨膜蛋白,构造上可分为胞质外构造域,跨膜构造域和胞质内构造域。
去垢剂是一端亲水一端疏水两性小分子,分离与研究膜蛋白惯用试剂。
㈡细胞质膜基本特性与功能——⑴特性:
①膜流动性(膜脂与膜蛋白流动性)②膜不对称性③细胞质膜有关膜骨架⑵基本功能:
①提供相对稳定内环境②选取性物质运送③提供细胞辨认位点④提供酶结合位点⑤介导细胞之间,细胞与胞外基质间连接等。
第五章物质跨膜运送
这一章节重要是讲细胞内物质跨膜运送,重要有三种途径:
被动运送、积极运送和胞吞与胞吐。
(一)脂双层不透性和膜转运蛋白---
(1)细胞外最丰富阳离子:
Na+,细胞内最丰富阳离子:
Ka+。
离子浓度差别取决于膜转运蛋白和脂双层疏水性。
膜转运蛋白分为载体蛋白(多次跨膜蛋白)和通道蛋白(离子通道),载体蛋白通过对自身构象变化实现跨膜转运,通道蛋白通过形成亲水性通道形成跨膜转运。
(2)小分子物质跨膜运送类型;简朴扩散、被动运送、积极运送。
简朴扩散不需要细胞提供能量,也无需膜转运蛋白;被动运送通过膜转运蛋白协助,完毕跨膜转运,如葡萄糖转运蛋白,水孔蛋白(水分子跨膜通道);积极运送分为ATP驱动泵,协同转运蛋白,光驱动泵(细菌细胞)三种类型。
(二)ATP驱动泵与积极运送分为四类——①P型泵重要负责Na+,K+,H+,Ca2+跨膜剃度形成和维持。
②V型质子泵和F型质子泵③ABC超家族(ABC转运蛋白)能将天然毒物和代谢废物排出体外。
④离子跨膜转运与膜电位
(三)胞吞与胞吐作用—真核细胞通过胞吞与胞吐作用完毕大分子与颗粒性物质跨膜运送(蛋白质,多糖等)胞吞可分为吞噬和胞饮两类。
吞噬作用是原生生物摄取食物一种方式。
胞饮作用发生于所有类型真核细胞中,可分为网格蛋白依赖胸吞作用,胞膜窖依赖胞吞作用,大型胞饮作用以及非网格蛋白。
胞吞作用参加细胞信号转导。
胞吐是通过度泌泡或其她膜泡与质膜融合而将膜泡内物质运出细胞过程。
第六章线粒体与叶绿体
这一章重要讲线粒体和叶绿体基本形态、功能、来源及其半自主性。
(一)线粒体与氧化磷酸化—
(1)线粒体是存在于真核细胞内重要细胞器,呈颗粒或短线状,其在细胞内分布与细胞内能量需求密切有关,其数目与细胞类型有关,并随着细胞分化而变化。
线粒体形态调控基本方式是线粒体融合与分裂,也是其数目调控基本。
线粒体融合与分裂均依赖于特定基因和蛋白质调控(分子生物学基本),线粒体融合与分裂是一种动过程,需要特定力学机制予以保障,需要所有蛋白质在细胞内组装而成功能单位(细胞生物学基本)
(2)线粒体超微构造—基本构造是由内外两层单位膜封闭包裹而成。
外膜平展,是一层平滑单位膜构造,起膜界作用,内膜向内折叠延伸形成嵴,膜间隙是存在于外膜与内膜之间空间,基质是内膜之内空间,为富含可溶性蛋白质胶装物质,有特定PH和渗入性。
(3)氧化磷酸化—线粒体重要功能是合成细胞生命活动能源ATP,通过氧化磷酸化作用进行能量转换,其内膜上ATP合成酶、电子传递及内膜自身理化特性为磷酸化提供了必要保障。
ATP合酶是最后身成ATP装置,质子驱动力驱动ATP生成,电子从一种载体传向下一种载体,沿呼吸链传递并释放能量(电子传递链),分布于线粒体内膜具有电子传递催化中心膜蛋白复合物称为电子传递复合物。
(4)由线粒体功能障碍引起疾病称为线粒体病,如脑坏死、心肌病、肿瘤等。
线粒体病也许来源于线粒体DNA突变或核DNA突变。
(二)叶绿体与光合伙用—
(1)叶绿体存在于植物细胞中,其中具有叶绿素,体积较大,分布在细胞质膜与液泡间薄层细胞质中,呈平层排列。
其在细胞膜下分布依光照状况而发生变化
(2)叶绿体分化与去分化--叶绿体分化于幼叶形成和生长阶段,叶绿体分化是可逆,在形态上体现为体积增大、内膜系统形成和叶绿素积累,生化和分子生物学上体现为叶绿体功能所必须酶、蛋白质、大分子合成、运送及定位。
(3)叶绿体分裂:
质体和叶绿体是通过度裂而实现增殖,分裂重要集中在生长幼叶中,分裂环缢缩是叶绿体分裂细胞动力学基本。
(4)叶绿体超微构造:
叶绿体超微构造可分为3个某些叶绿体被膜、类囊体及叶绿体基质,为光合伙用提供了必要构造支持。
(5)光合伙用:
叶绿体重要功能是进行光合伙用,光合伙用是自然界将光能转换为化学能重要途径,其本质可视为呼吸作用逆过程。
分为光反映(在类囊体膜上进行,涉及原初反映、电子传递及光合磷酸化)和固碳反映(在叶绿体基质中进行,是光反映产物)
(三)线粒体和叶绿体半自主性及其来源—
(1)线粒体和叶绿体DNA:
线粒体DNA呈双链环状,分子构造与细菌DNA相似,叶绿体DNA亦呈环状,分子大小依物种不同呈现较大差别。
它们均已半保存方式复制,复制所需要DNA聚合酶、解旋酶等均由核基因组编码。
线粒体和叶绿体DNA具备与核DNA同样编码功能,它们基因组编码蛋白质在线粒体和叶绿体生命活动中是重要和不可缺少。
③线粒体生命活动受到细胞核及它们自身基因组双重调控
(2)来源:
线粒体和叶绿体为内共生来源,分别是行有氧呼吸细菌和行光能自养蓝细菌。
由于它们基因组与细菌基因组具备明显相似性,均为单条环状双链DNA分子;都具备独立完整蛋白质合成系统,类似于细菌而有别于真核生物,分裂方式都为缢裂方式分裂增殖,类似于细菌。
第七章细胞质基质与内膜系统
这一章节重要讲是细胞质基质及其功能,内膜系统及功能,各种细胞器形态及功能。
(一)细胞质基质及其功能—细胞质基质是粘稠胶体,是蛋白质与脂肪合成重要场合。
功能:
为某些蛋白质合成和脂肪酸合成提供场合;与细胞骨架有关,细胞质骨架是细胞质基质重要构导致分;与细胞膜有关;与蛋白质修饰和选取性降解,控制蛋白质寿命,协助变性或错误折叠蛋白质重新折叠,形成对的分子构象。
(二)细胞内膜系统和功能—细胞质内膜系统涉及内质网,高尔基体,溶酶体,胞内体和分泌泡等细胞器
(1)内质网分为光面内质网和糙面内质网,糙面内质网呈扁囊状,排列较为整洁,表面附有大量核糖体,功能是合成分泌性蛋白和各种膜蛋白;光面内质网表面没有附着核糖体,是脂质合成场合。
内质网功能:
糙面内质网是合成蛋白质重要场合,光面内质网是脂质合成重要场合;是蛋白质修饰与加工场合;新生多肽折叠与组装在内质网中进行;尚有其她功能,如肝细胞解毒、储存和调节Ca2+。
内质网应激反映有未折叠蛋白质应答反映、内质网超负荷反映、固醇调节级联反映和启动凋亡程序。
(2)高尔基体由大小不一、形态多变囊泡体系构成,变平膜囊多呈弓形或半球形。
由互相联系四个某些构成:
顺面膜囊、中间膜囊、反面膜囊以及高尔基体网状构造。
其功能重要是将内质网合成各种蛋白质进行加工、分类与包装,然后运送到细胞特定部位或分泌到细胞外--
与细胞分泌活动有关,是蛋白质包装分选核心枢纽;
蛋白质糖基化及修饰重要发生在高尔基体;
蛋白酶水解及其她蛋白质分子加工。
(3)溶酶体是单层膜环绕、内含各种酸性水解酶类囊泡状细胞器,是异质性细胞器,重要功能是行使细胞内消化作用,其功能有清除无用生物大分子、衰老细胞器及衰老损伤和死亡细胞、防御功能(可以辨认并吞噬入侵细菌和病毒)及其她生理功能(为细胞提供营养、参加分泌过程调节等)。
由于溶酶体过载、代谢紊乱,引起溶酶体储积症。
(4)过氧化物酶体(微体)是由单层膜环绕内含氧化酶类细胞器。
过氧化酶与初级溶酶体形态大小类似,但过氧化物酶体中尿酸氧化酶常形成晶格状构造,这是两者重要区别。
第八章蛋白质分选与膜泡运送
这一章重要是简介细胞内蛋白质分选及膜泡运送功能
一、细胞内蛋白质分选——
(1)信号假说(G.Blobelet:
Signalhypothesis,1975提出):
信号假说内容
指引因子:
蛋白质N-端信号肽、信号辨认颗粒(SRP)和内质网上信号辨认颗粒受体(又称停泊蛋白dockingprotein,DP)等;
信号肽与共转移:
a.起始转移序列和终结转移序b.起始转移序列和终结转移序列数
目决定多肽跨膜次数
导肽与后转移;基本特性--蛋白质在细胞质基质中合成后来再转移到这些细胞器中,称后转移(posttranslocation)。
蛋白质跨膜转移过程不但需要ATP使多肽去折叠,还需要某些蛋白质协助(如热休克蛋白Hsp70)使其可以对的地折叠成有功能蛋白。
(2)蛋白质分选信号:
蛋白质分选转运途径—A.后转运B.共转运类型---a.门控转运;b.跨膜转运;c.膜泡运送d.细胞质基质中蛋白质转运。
(3)蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体分选(需要各种不同靶序列,定位到叶绿体前体蛋白N端、线粒体蛋白N端导肽、过氧化物酶体蛋白C端内在靶向序列):
蛋白质从细胞基质中输入到线粒体a.从细胞质基质输入到线粒体基质b.以3种途径从细胞质基质到线粒体内膜c.线粒体蛋白通过两条途径从细胞质基质到线粒体膜间隙
叶绿体基质蛋白与类囊体蛋白靶向输入叶绿体不产生跨内膜电化学梯度ATP水解供能是其唯一动力来源。
类囊体蛋白具有各种靶向序列,此前体形式合成。
进入基质后转运途径为SRP依赖途径和PH依赖途径。
(3)过氧化物酶体蛋白分选(3)膜泡运送膜泡运送是蛋白运送一种特有方式,普遍存在于真核细胞中。
依照转运膜泡表面包被蛋白不同,有三种不同类型转运膜泡COPII包被小泡、COPI包被小泡、网格蛋白包被小泡。
三种不同类型包被小泡具备不同物质运送作用。
膜泡运送是特异性过程,涉及各种蛋白辨认、组装、去组装复杂调控A.网格蛋白包被小泡a.负责蛋白质从高尔基体TGN→质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运送b.在受体介导细胞内吞途径也负责将物质从质膜→内吞泡(细胞质)→胞内体→溶酶体运送c.高尔基体TGN是网格蛋白包被小泡形成发源地B.COPII包被小泡----a.负责从内质网→高尔基体物质运送;b.COPII包被蛋白由5种蛋白亚基构成;包被蛋白装配是受控;c.COPII包被小泡具备对转运物质选取性并使之浓缩。
C.COPI包被小泡a.COPI包被具有8种蛋白亚基,包被蛋白复合物装配与去装配依赖于ARFb负责回收、转运内质网逃逸蛋白c.细胞器中保存及回收蛋白质两种机制:
转运泡将应被保存驻留蛋白排斥在外,防止出芽转运;
通过辨认驻留蛋白C-端回收信号特异性受体,以COPI-包被小泡形式捕获逃逸蛋白。
d.COPI-包被小泡在非选取性批量运送中行使功能,负责rER→Golgi→SV→PM。
e.COPI-包被小泡除行使Golgi→ER逆行转运外,也可行使顺行转运功能,从ER→ER-GolgiIC→Golgi。
(4)、细胞构造体系组装
生物大分子组装方式(自我装配、协助装配、直接装配、复合物与细胞构造体系组装):
有些装配过程需ATP或GTP提供能量或其他成分介入或对装配亚基修饰
.自我装配信息存在于装配亚基自身,
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