红色的字为老师上课讲的,而里面原来没有的;这些红字或有▲标记的,除了有说明是简答题或论述题的,其它基本都是选择题的内容.里面可能还有漏掉的,请知道的同学帮忙补一下,再跟我说一下.大家一起…加油啊!!!
一、 细胞膜、连接、细胞外基质、细胞骨架
(一) 细胞膜的化学组成和分子结构
1.细胞膜的化学组成
细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，在质膜外
表
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面(即非细胞质侧)常有糖类附着，形成糖脂或糖蛋白。
(1) 膜脂
脂为双分子层,构成膜的基本骨架，具有屏障作用，使大多数水溶性物质不能自由通过，只允许亲脂性物质通过。
膜脂包含磷脂、胆固醇和糖脂三种类型。
磷脂：约占膜脂的50%以上，包括甘油磷脂和鞘磷脂
▲胆固醇分子的作用： 调节膜的流动性，加强膜的稳定性(胆固醇缺失,红细胞溶血)
糖脂位于细胞外表面，参与细胞识别和信号转导。
(2) 膜蛋白
▲细胞膜的各种生理功能主要由膜蛋白完成。根据膜蛋白与膜脂结合的形式不同分为跨膜蛋白、膜周蛋白、脂锚定蛋白。(膜周蛋白:与细胞膜的连接都是弱相互作用力,包括包括氢键,盐键(离子键),疏水键,范德华力)
(3) 膜糖
以低聚糖或多聚糖的形式共价结合于膜蛋白（糖蛋白），或者以低聚糖链的形式共价结合于脂类(糖脂)。位于细胞非细胞质侧。
▲具有稳定糖蛋白的结构、有助于蛋白质在细胞膜上的定位和固定、参与细胞识别、粘着和迁移等作用。(膜糖间接参与细胞信号传导)
2．细胞膜的特性
(1) 细胞膜的流动性(流动性:卵磷脂>鞘磷脂;胆固醇含量升高,膜的流动性下降;磷脂的不饱和度越低,流动性越低)
主要是指膜脂和膜蛋白处于不断的运动状态，从而为膜行使正常的生理功能提供保证。
膜脂分子的运动形式：A.侧向扩散 B.翻转运动 C.旋转运动 D.弯曲运动
膜蛋白的运动形式：A.侧向扩散 B.旋转运动
▲膜脂，即磷脂、胆固醇和糖脂，的种类和含量是决定膜流动性的主要因素。
(2) 细胞膜的不对称性
指细胞质膜膜蛋白、膜脂和膜糖分布的不对称性。
膜脂分布的不对称性主要是各种脂类成分含量比例上的不同。如磷脂酰丝氨酸多分布于细胞内侧面（或细胞质面），当细胞受到外界因素（如物理、化学或生物因素等）影响而发生凋亡时，因细胞膜外翻使位于细胞质面的磷脂酰丝氨酸外翻到外侧面，利用这一特点可以对凋亡早期细胞进行检测。
(3) 细胞膜的分子结构模型
▲其中流动镶嵌模型、脂筏模型是目前被广泛接受的细胞膜结构模型
3.细胞膜主要功能：
(1) 使细胞功能区室化
(2) 使细胞的多种结构协同工作
(3) 参与完成物质的跨膜转运
(4) 协助细胞内外的信息交流
(5) 参与细胞间的相互作用
▲膜蛋白的组成和种类决定细胞膜的功能。
(二) 细胞膜的物质运输
1. 小分子物质的跨膜运输
(1) 被动运输
顺浓度梯度跨膜转运物质，从高浓度向低浓度方向运输，趋向于使细胞内外物质浓度达到平衡，不需要细胞提供能量。包括简单扩散和易化扩散两种形式。
简单扩散：小分子物质直接溶解于膜脂双层中，通过质膜进行自由扩散。
易化扩散：由细胞膜上的跨膜蛋白—载体蛋白介导的、顺浓度梯度、不需要细胞提供能量的被动运输。
▲通道蛋白介导的运输：跨膜蛋白形成的通道介导。
(2) 主动运输
主动运输同样是小分子的运输方式。
由载体蛋白或通道蛋白介导的、逆浓度梯度或电化学梯度，将物质从浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运，需要细胞提供能量。
2. 大分子与颗粒物质的囊泡运输
(1) 胞吞作用
又称内吞作用或入胞作用，它是质膜内陷，包围细胞外物质，形成胞吞泡，脱离质膜将其裹进并输入细胞内的过程。
胞吞作用分三种：
A.吞噬作用 (吞噬细胞吞噬红细胞)
B.吞饮作用 (吞食液体)
▲(论述题)C.受体介导的内吞作用（受体和配体的结合形式提高了细胞摄取物质的专一性和效率）
机体吸收胆固醇的过程：
a. 血液中的胆固醇多以低密度脂蛋白 (LDL，一种胆固醇蛋白质复合体) 的形式存在和运输。
b. 细胞在合成生物膜等结构或生理代谢需要胆固醇时，先合成LDL受体，并结合在小肠绒毛上皮细胞膜上。LDL中存在的载脂蛋白apoB100与细胞膜表面的LDL受体结合，并诱导LDL受体在细胞膜局部聚集、内陷，在网格蛋白(clathrin)的参与下形成有被小窝。进一步形成有被小泡，而使LDL进入细胞。
c. 在细胞内网格蛋白有被小泡很快失去衣被，与内体(endosome)的小囊结合，形成大的内体。内体膜上有H+泵，其pH5~6，能起酸解作用，使受体与配体分离。
d. 带有受体部分的膜结构芽生、脱落后与质膜结合使受体回到质膜，参与受体再循环。
e. 含LDL的内体与溶酶体结合，LDL被溶酶体消化，释放出游离的胆固醇、氨基酸等供细胞代谢所需。
家族性高胆固醇血症的发病机制：
a. 受体合成不足
b. LDL受体结构缺陷，包括定位错误、与apoB100亲和力降低、不能固定在有被小窝等
(2) 胞吐作用
就是将细胞内合成的分泌物或其他物质通过囊泡转运至细胞膜，与质膜融合，然后将分泌物排出细胞外的过程。细胞内物质的分泌就是典型的胞吐作用过程。
▲根据作用的方式不同，将胞吐作用分为两种类型：
组成型分泌途径：是指分泌蛋白在粗面内质网合成之后，转运至高尔基复合体修饰、浓缩、分选后，装入分泌囊泡，随即被运送到细胞膜，与质膜融合后，将分泌物排出细胞外的过程(普遍存在于所有动物细胞内)。
调节型分泌途径：是指细胞分泌蛋白合成后被储存于分泌囊泡内，只有当细胞接受到细胞外信号(如激素)的刺激，引起细胞内Ca2+离子浓度瞬时升高，才能启动胞吐过程，使分泌囊泡与细胞膜融合，将分泌物释放到细胞外(只存在于特化细胞中，如能分泌激素、酶、神经递质的细胞)。
(三) 细胞连接
维系细胞间相对稳定的功能性结构。
组织细胞按一定方式排列，在相邻细胞表面形成各种连接装置，以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性，协调细胞的功能。
1. 紧密连接
主要见于体内各种管腔及腺体上皮细胞靠腔面的顶端部分。
▲基本功能：（1）封闭相邻细胞
（2）隔离外界环境
▲2. 锚定连接(要仔细看)
有细胞骨架（包括肌动蛋白纤维，中间纤维）参与构成。
构成锚定连接的蛋白：细胞内附着蛋白，跨膜连接的糖蛋白（细胞粘着因子）
(1) 粘着连接
与肌动蛋白纤维相关的锚定连接（粘合带、粘合斑）
粘合带：介导细胞与细胞之间的连接装置
粘合斑：介导细胞与细胞外基质或基底膜之间的连接装置
薄斑(含有粘着斑蛋白、踝蛋白)
(2) 桥粒连接
与中间纤维相关的锚定连接（桥粒、半桥粒）
桥粒：介导细胞与细胞之间的连接装置
半桥粒：介导细胞与细胞外基质或基底膜之间的连接装置
(3) 细胞粘着因子参与构成锚定连接：
参与构成粘合带、桥粒的细胞粘着因子：钙粘蛋白
参与构成粘合斑、半桥粒的细胞粘着因子：整联蛋白
3. 通讯连接(介导蛋白为跨膜蛋白)
保持细胞间在化学信号和电信号上的联系，在细胞间形成代谢偶联或电偶联，维持组织细胞的协调与合作。
主要分两类：（1）间隙连接（2）化学突触
(四)细胞粘连
又称细胞粘着，是通过细胞粘着因子介导的细胞与细胞的彼此粘连或细胞与细胞外基质的粘连，这是许多组织结构的基本特征。▲主要的细胞粘着因子有：钙粘蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族粘着分子、整联蛋白、蛋白聚糖类整合膜蛋白。(EDTA可以破坏金属离子介导的粘连)
▲细胞连接和细胞粘连都包括细胞与细胞间、细胞与基质间的两种作用方式，细胞与基质间的连接由半桥粒、粘着斑介导，细胞与基质间的粘连由膜蛋白聚糖、整合素介导。
整联蛋白具有信号转导功能，是介导细胞与基质、细胞与细胞间连接和粘连的功能性成分。
(五)细胞外基质
细胞外基质(extracellular matrix，ECM )是机体发育过程中由细胞分泌到细胞外间隙的各种生物大分子，组装构成的结构精细的网络，分布于细胞和组织之间，细胞周围或形成上皮细胞的基膜，将细胞与细胞或细胞与基膜相互联系，构成组织与器官，使其连成有机整体。
1. 结构组成
指存在和分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。
2. 主要功能：
构成支持细胞的框架，负责组织的构建；
对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。
胞外基质的信号功能。
细胞外基质不同于以共价键形式结合于膜脂、膜蛋白上的多糖链细胞被。其主要是通过与细胞膜中的整联蛋白结合而构成细胞间相互联系的结构网络。
3. 细胞外基质的主要组分
氨基聚糖和蛋白聚糖，胶原及弹性蛋白，非胶原蛋白
(1) 氨基聚糖（glycosaminoglycans)与蛋白聚糖(proteoglycan)
氨基聚糖由重复的二糖单位聚合而成的直链多糖。
蛋白聚糖(proteoglycan)是由氨基聚糖(glycosaminoglycans)以共价的形式与线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物，它们能够形成水性的胶状物。
(2) 胶原和弹性蛋白是ECM中两类主要的纤维蛋白组分
胶原(collegen)：细胞外基质含量最丰富的纤维蛋白家族：
弹性蛋白(elastin)：构成细胞外基质中弹性纤维网络的主要成分。弹性蛋白是弹性纤维(elastic fibers)的主要成分。弹性纤维主要存在于韧带和脉管壁。弹性纤维与胶原纤维共同存在， 赋予组织以弹性和抗张能力。
(3) 非胶原糖蛋白—层粘连蛋白(laminin)和纤连蛋白(fibronectin)
▲蛋白聚糖和氨基聚糖是细胞外基质的填充成分，为细胞提供机械缓冲力，并为其存活、生长、分化等生理活动提供稳定的内环境。
胶原和弹性蛋白是细胞外基质的骨架成分，赋予组织以弹性和抗张能力。
层粘连蛋白和纤连蛋白具有多种结构域，能够与整联蛋白作用，是细胞外基质的功能性成分。
4. 基底膜与整联蛋白(不考)
(1) 基底膜
基底膜是细胞外基质中的蛋白质所构成的一种柔软而坚韧的网膜样结构。厚度约为40～120nm。作为细胞外基质的特化结构形式，基底膜具有多种重要的生物学功能。
(2) 构成基底膜的四种主要蛋白成分：
A. Ⅳ型胶原：形成了构成基底膜基本框架的二维网络结构；
B. 层粘连蛋白：非对称型十字架结构，通过内联蛋白与Ⅳ型胶原二维网络连接；
C. 内联蛋白：呈哑铃状；
D. 渗滤素：硫酸类肝素蛋白聚糖分子。
(3) 整联蛋白
整联蛋白是细胞外基质成分的主要细胞膜受体。它不仅是介导细胞与细胞外基质相互结合的重要媒介（细胞粘着分子），而且还是沟通细胞外基质和细胞的内骨架系统之间相互联系的桥梁。
作用：（1）整联蛋白与其配体的亲和性较低，在细胞表面的数量较多，形成与细胞外基质之间较弱的多位点结合，有利于细胞调节与细胞外基质成分结合的牢度与可逆性，细胞可通过细胞膜上的这类受体与细胞外基质成分结合、分离、再结合、再分离…，从而进行迁移。（2）细胞可以通过改变整联蛋白结构来实现信号传递，包括胞内信号外传，胞外信号内传。
5. 细胞外基质与细胞的相互作用(不考)
(1) 细胞外基质对细胞生命活动的影响
A. 影响细胞的生存与死亡，细胞必须特异而有选择地粘附于一定的细胞外基质上才能生存。
B. 直接影响和改变细胞的功能活动，通过胞外基质的受体影响细胞骨架的组装而改变细胞的形态。
C. 参与细胞增殖的调节
细胞锚着依赖性生长现象：细胞只有粘附、铺展在一定的细胞外基质上，才能进行增殖。
D. 参与细胞分化的调控
E. 影响细胞的迁徙
(2) 细胞对细胞外基质的决定性作用
A. 细胞是所有细胞外基质产生的最终来源
B. 不同细胞的性质及功能状态决定其细胞外基质的差异性
C. 细胞外基质成分的降解是在细胞的调控下进行的
(六)细胞骨架
细胞骨架由微丝、微管和中间纤维构成。均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起，构成纤维型多聚体。▲微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。微管确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。
1. 微管(microtubule)
微管是存在于真核细胞中由微管蛋白组装成的长管状蛋白纤维。微管的基本单位是微管蛋白，以α微管蛋白和β微管蛋白形成的异二聚体形式存在。微管管壁由13条原纤维丝平行排列而成，每条原纤维由异二聚体形成的长链组成。
(1)微管的类型:
A. 单管，大部分细胞质微管是单管微管, 它在低温、Ca2+ 和秋水仙素作用下容易解聚, 属于不稳定微管。
B. 二联管，常见于特化的细胞结构。二联管构成纤毛和鞭毛杆状部分, 是运动类型的微管, 它对低温、Ca2+和秋水仙素都比较稳定。
C. 三联管，见于中心粒和基体，对于低温、Ca2+和秋水仙素的作用不敏感。(最稳定)
(2)微管结合蛋白
结合在微管表表面的辅助蛋白，称为微管结合蛋白（microtubule-associated protein，MAP）。功能：
A. 参与微管的装配，将微管在胞质溶胶中进行交联；
B. 维持微管的稳定及与其他细胞器间的连接；
C. 作为微管动力蛋白参与沿微管转运囊泡和颗粒物质。
(3)微管的组装与去组装
▲(影响因素：GTP浓度、微管蛋白临界浓度、最适pH 、 Ca2+ 浓度、温度、药物作用（如秋水仙素和长春碱、紫杉醇）等。
秋水仙素和长春碱与游离的微管蛋白异二聚体结合，抑制微管的聚合，导致微管的解聚，使细胞不能进入分裂后期而获得大量中期染色体。
紫杉椁只结合于聚合的微管上，抑制微管的解聚，使微管在细胞内大量积聚。)(这三段要好好读读)
微管的装配过程：延迟期（成核期）、聚合期（延长期）、稳定期
微管组装的起始点是微管组织中心 (microtubule organizing centers, MTOC)。MTOC的主要作用是帮助大多数细胞质微管组装过程中的成核反应，微管从MTOC开始生长，这是细胞质微管组装的一个独特的性质，即细胞质微管的组装受统一的功能位点控制。MTOC包括中心体、动粒、纤毛和鞭毛的基体等。▲ MTOCs不仅为微管提供了生长的起点，而且还决定了微管的方向性。靠近MTOCs的一端由于生长慢而称之为负端(minus end), 远离MTOCs一端的微管生长速度快, 被称为正端(plus end), 所以(+)端指向细胞质基质，常常靠近细胞质膜。
中心体(centrosome)是动物细胞中决定微管形成的一种细胞器, 包括中心粒和中心粒周围基质(pericentriolar matrix)。在细胞间期, 位于细胞核的附近, 在有丝分裂期, 位于纺锤体的两极。
中心粒(centrioles)是中心体的主要结构, 成对存在, 即一个中心体含有一对中心粒，且互相垂直形成"L"形排列。圆柱的壁由9组间距均匀的三联管组成
基体：是纤毛和鞭毛的微管组织中心，与中心粒具同源性，结构、功能可以互换微管参与细胞内物质运输通过马达蛋白完成。
▲马达蛋白：ATP水解酶活性，能够用ATP供能,产生推动力，介导细胞内物质沿细胞骨架运输的一类蛋白质。驱动蛋白(kinesin)向正端运动，动力蛋白(dynein)向负端运动。
▲微管参与细胞形态、细胞器位置的维持，参与细胞器位移。
2. 微丝(microfilament, MF)
微丝（microfilament, MF ）是普遍存在于真核细胞中由肌动蛋白（actin）组成的骨架纤维。
微丝的基本单位是肌动蛋白(actin)，肌动蛋白分子具有极性。肌动蛋白以单体和多聚体两种形式存在。
(1)微丝的组装
▲条件：ATP、适宜的温度，一定的K+和 Mg2+离子浓度、游离的肌动蛋白浓度(与ATP结合的肌动蛋白的浓度)
三个基本过程：
成核期：G-肌动蛋白慢慢地聚合形成短的、不稳定的寡聚体，该过程较慢。
延长期：也称生长期，G-肌动蛋白单体快速地从短纤维的两端添加上去。
平衡期：之所以称为平衡期，是因为在这个时期，G-肌动蛋白同F-肌动蛋白纤维末端上的亚基进行交换，但不改变F-肌动蛋白纤维的量。
▲影响微丝组装的药物：
细胞松驰素B：抑制微丝聚合，促进微丝解聚。常用于研究微丝的功能，用细胞松弛素B处理细胞后，微丝三维网络结构被破坏，功能受抑制，如细胞的运动、吞噬功能、细胞质分裂等；去除药物后，微丝的结构和功能可以恢复。
鬼笔环肽：只与聚合的微丝结合, 而不与肌动蛋白单体分子结合。它同聚合的微丝结合后, 抑制了微丝的解聚。用荧光素标记的鬼笔环肽对细胞进行染色可以在荧光显微镜下观察微丝在细胞中的分布。
(2)微丝的功能
▲构成细胞支架，维持细胞形态；参与细胞的运动; 参与细胞质的分裂(收缩环); 参与受精作用;作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩
细胞皮层：指细胞膜下由微丝和微丝结合蛋白相互作用形成的网状结构，为细胞提供了强度和韧性，维持细胞的形态。(纺锤体的运动过程有什么蛋白参与?-- 微丝和微丝结合蛋白)
3. 中间纤维(intermediate filaments, IF)
中间纤维是一种直径约10nm的纤维状蛋白，存在于大多数真核细胞中，由于其直径介于粗肌丝和细肌丝以及微丝和微管之间，因此命名为中间纤维。微管与微丝都是由球形蛋白装配起来的，而中间纤维则是由长的、杆状的蛋白装配的。中间纤维是一种坚韧的、耐久的蛋白质纤维。▲它相对较为稳定, 既不受细胞松弛素影响也不受秋水仙素的影响。
中间纤维的组装：
两个单体形成双股超螺旋 — 二聚体
两个二聚体反向平行形成四聚体 — 原纤丝
两个四聚体交错排列 — 原纤维
四个原纤维互相缠绕 — 中间纤维
中间纤维组装的动态调节 通过中间纤维蛋白特殊氨基酸残基 （Ser，Thr）的磷酸化作用完成。
二、细胞的内膜系统(细胞内蛋白的分选和转运)
(一) 内膜系统
在电子显微镜下可以观察到细胞内存在大量复杂精细的膜性结构。
相对质膜而言，细胞内那些在结构、功能、发生上互相密切关联的所有膜性结构细胞器统称为内膜系统(endomembrane system)，主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、各种转运囊泡及核膜等功能结构。
内膜系统的存在及其不同组成部分结构和功能的特化(也称区室化，compartmentaliza- tion)，至少通过以下三方面作用通过提高了细胞整体代谢水平和功能效率：
(1) 有效地增加了细胞内有限空间的表面积，为细胞的生理生化过程提供了吸附位点
(2) 使不同的生理、生化过程能够彼此相对独立、互补干扰地在一定区域进行
(3) 提高了功能相关分子相互接触、相互作用的机率
(4) 使细胞内蛋白质和核酸(如mRNA)的分选和靶向运输成为可能
在内膜系统与细胞膜之间、内膜系统的不同区室之间存在物质转运和结构的转换，如胞吞、胞吐作用介导了细胞膜与运输小泡、高尔基复合体之间的物质运输；内质网膜和细胞核外核膜之间、内质网和顺面高尔基网状结构之间存在结构的转换。
内膜系统与细胞膜、胞质溶胶(cytosole)、细胞核、线粒体等共同形成了细胞物质(蛋白质、核酸、膜脂、有机小分子、无机离子)分选和转运的系统(图2-1)。在这个系统中胞质溶胶是蛋白质合成的起点，内质网和高尔基复合体除了它们各自特有的诸如代谢等功能外，还分别承担着细胞蛋白质质量控制中心和细胞蛋白分选中心的作用。(GOLGI是细胞内蛋白质分选和转运的中心)
图2-1 细胞内的物质转运分选系统
细胞膜和内膜系统不同区室的膜在膜脂和膜蛋白的组成上存在差异，这种差异是与它们的功能相适应的。
原核细胞同样存在由细胞膜内陷形成的内膜，但远没有真核细胞的内膜系统精细、复杂。
▲细胞内表面积最大的结构不是内膜系统，而是细胞骨架(如下图)。
图2-2 细胞膜、内膜系统、细胞骨架表面积
(二) 内质网(endoplasmic reticulum, ER)
1. 内质网的结构和分布
由单层脂双层围成的管状、扁囊状结构，连通成网，遍布在整个细胞中，周边区域常见由其出芽分离形成的小泡。按有无核糖体结合可以分为粗面内质网(rER)和光面内质网(sER)。这两种内质网腔是连通的。▲不同类型细胞中，rER和sER的含量不同，在分泌蛋白质合成旺盛的细胞，如胰岛细胞和侵袭性癌细胞中，rER的含量高；而在骨骼肌细胞中全部是sER，即内置网特化成贮存Ca2+的肌浆网。
2. 内质网的化学组成
脂类和蛋白质分子是内质网的主要化学组成成分，葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P) 、蛋白质二硫键异构酶(Protein disulfide isomerase, PDI)、内质网的标志分子伴侣葡萄糖调节蛋白94 (glucose regulated protein 94，Grp94)等是内质网的主要标志蛋白。以它们为示踪分子，通过免疫荧光或免疫电镜的方法可以显示内质网在细胞内的分布。(二硫键在内质网内合成)
3.内质网的功能
(1)蛋白的合成
▲由粗面内质网附着性核糖体合成的蛋白包括：
A. 外输性或分泌性蛋白质，包括几乎所有的肽类激素、多种细胞因子、抗体、消化酶、细胞外基质蛋白。
B. 膜整合蛋白，包括膜抗原、膜受体等功能性膜蛋白
C. 细胞器中的驻留蛋白，包括粗面内质网、光面内质网、高尔基复合体、溶酶体等各种细胞器中的可溶性驻留蛋白。这些蛋白须由粗面内质网进行修饰和转运。
▲过氧化物酶体、线粒体、细胞核内的蛋白及细胞内大多数的可溶蛋白由游离核糖体合成。
(2)蛋白质折叠装配、修饰加工和质量控制
多肽链的氨基酸组成和排列顺序决定了蛋白质的基本理化性质，而蛋白质功能的实现直接依赖于多肽链依其特定的方式盘旋、折叠所形成的高级三维空间结构。内质网新生多肽链的正确折叠和装配提供了有利的环境。
内质网腔中丰富的氧化性谷胱甘肽(GSSG)是有利于多肽链上半胱氨酸残基间二硫键形成，附着于网膜腔的蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase，PDI)，则使得二硫键的形成及多肽链的折叠速度大大加快。
存在于内质网腔中的结合蛋白(binding protein，Bip)，能够与折叠错误的多肽和尚未完成装配的蛋白亚单位识别结合，并予以滞留。同时还可促使它们的重新折叠、装配与运输。现已证明：Bip蛋白属于在进化上十分保守的热休克蛋白70 (heat shock protein，hsp70)家族的成员。
▲分子伴侣(molecular chaperone)是指能够辅助多肽链转运、折叠和组装以便形成天然三维构象的结合蛋白。它们虽然能够通过与多肽链的结合来协助多肽链的折叠组装和转运，但其本身并不参与终产物的形成。分子伴侣本身不带有蛋白质三维构象的信息(存在蛋白质的一极结构中)，它们只是提高蛋白质形成天然构象的机率。
▲分子伴侣蛋白的共同特点是在羧基端有Lys-Asp-Glu-Leu 序列(简称KDEL序列)。KDEL序列是内质网的滞留信号，它能够和内质网膜上的相应受体结合使携带它的蛋白驻留于内质网腔不被转运出内质网。(除内质网内有KDEL,还有COPⅠ)
分子伴侣不仅能帮助蛋白质的折叠、组装和转运，而且能够识别并抑制折叠组装错误的蛋白质的运输，因此它们是细胞内蛋白质质量监控的重要因子。
在特定因素作用下，内质网中非折叠蛋白含量升高时，相应的信号传导通路会被激活，细胞总的蛋白质合成水平下降，但Bip和Grp94等内质网分子伴侣蛋白的合成增强，细胞内蛋白降解水平提高，以减少非折叠蛋白在内质网沉积和聚集，使细胞能够耐受及生存，这一针对内质网应激的反应称为非折叠蛋白反应(unfolding protein responses，UPRs)。UPRs是细胞进行蛋白质质量控制的重要环节(图2-3)。
▲由附着型核糖体合成并经由内质网转运的大多数蛋白质都要被糖基化，分为N-连接糖基化和O-连接糖基化两种方式。粗面内质网中的糖基化主要是寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链上氨基基团的结合，所以称为N-连接糖基化。催化这一过程的糖基转移酶是存在于粗面内质网膜腔面的糖基转移酶。O-糖基化指与丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等氨基酸残基的羟基结合进行糖基化的过程，这个过程发生在高尔基复合体中。
图2-3 蛋白质合成的质量控制途径
(3)脂质的合成
脂肪的合成、类固醇的代谢是在光面内质网中进行的。
细胞所需要的全部膜脂几乎都是由内质网所合成。内质网脂质合成的底物来源于细胞质基质，催化脂质合成的相关酶类是定位于内质网膜上的膜镶嵌蛋白。脂质合成起始并完成于内质网膜的胞质侧。合成的脂类物质，借助于转位酶的作用，很快被转向内质网网腔面。然后再被输送到其他的膜上去。其合成的脂类除部分用于自身的膜装配，其余转运到别的细胞器。
▲细胞膜膜脂、膜糖的不对称性起源于其在内质网的合成。
转运方式：类似于膜蛋白的膜流动和膜泡出芽转移，还可以磷脂转换蛋白PEP载体运送到线粒体或过氧化物酶体等缺磷脂的细胞膜上。
光面内质网参与糖原的分解代谢、肝脏的解毒作用、细胞内Ca2+的贮存与浓度调节及胃酸与胆汁的合成与分泌。
(二) 高尔基复合体(Golgi complex)
1. 形态结构
高尔基复合体是具有明显极性的膜性结构复合体。
高尔基复合体膜囊层次依次可被划分为顺面高尔基网状结构、高尔基中间膜囊、反面高尔基网状结构。
顺面高尔基网状结构(cis Golgi network，CGN)的功能是:(1)分选来自内质网的蛋白和脂类，并将其大部分转入到高尔基中箭囊膜，小部分重新送返内质网成为驻留蛋白。(2)进行蛋白质修饰的O-连接糖基化以及跨膜蛋白在细胞质基质侧结构域的酰基化。
高尔基中间膜囊(medial Golgi network，MGN)的主要功能是进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。
反面高尔基网状结构(trans Golgi network，TGN)的主要功能是进行蛋白质分选，使经过分选的蛋白被分泌到细胞外或转运到溶酶体。
2. 高尔基体的功能：
(1)细胞内大分子运输枢纽
ER合成的蛋白质和脂质在此加工、分类和包装后，分别运送到细胞特定部位或分泌到细胞外。
细胞中具有分泌作用的细胞器较多，起主导作用的是高尔基体。分泌蛋白分泌过程为：ER→出芽→小囊泡→运动→CGN→鉴别→分选→MGN→修饰加工→浓缩→包装→TGN→出芽→大囊泡→运动→质膜→外排。
(2)蛋白质糖基化修饰
分泌蛋白、质膜上许多膜蛋白、溶酶体的水解酶类、胞外基质中的蛋白聚糖等都是糖蛋白，它们都是在Golgi完成糖基化修饰、加工、包装和分选的。
蛋白质糖基化的功能有：A.作为分选的标志；B.保证多肽的正确折叠；C.增加构象稳定性；D.影响蛋白质水溶性及电荷。
糖脂的加工途径方式与糖蛋白类似，再由Golgi体转运到溶酶体膜或质膜上。
(3)蛋白质水解加工
对蛋白质的水解修饰，是高尔基复合体物质加工修饰功能的另一种形式。有些蛋白质或酶，只有在高尔基复合体中被特异性水解后，才能够成熟或转变成有活性的形式。
(4)胞内蛋白的分选和膜泡定向运输的枢纽
高尔基复合体在细胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运输中具有极为重要的枢纽作用。其可能的机制是：通过对蛋白质的修饰、加工，使得不同的蛋白质带上了可被高尔基复合体网膜上专一受体识别的分选信号，经过选择、浓缩，形成不同去向的运输和分泌小泡。
这些分泌小泡的运输主要有三条可能的去向：A.经高尔基复合体单独分拣和包装的溶酶体酶，以有被囊泡的形式被转运到溶酶体；B.分泌蛋白以有被囊泡的形式转运到细胞膜或被分泌释放到胞外；C.以分泌泡的形式暂时性地储存于细胞质中，在需要的情况下，再被分泌释放到细胞外。
(三) 溶酶体(lysosome)(细胞内最酸的细胞器,垃圾场)
溶酶体是由单层膜围绕、富含多种酸性水解酶类的囊状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化。溶酶体膜上带有质子泵，利用ATP水解释放的能量将H+泵入溶酶体中，以形成和维持溶酶体基质中pH5.0的内环境。
1. 溶酶体的结构类型
▲根据生理功能不同将溶酶体分成三种：(简答题)
(1) 初级溶酶体，指通过形成途径刚刚产生的溶酶体，通常处于非活性状态。
(2) 次级溶酶体，当初级溶酶体成熟，接受来自细胞内外物质，并与之发生相互作用时，称为次级溶酶体。次级溶酶体实质上是溶酶体的一种活性状态。按次级溶酶体中所含底物的性质不同可分为吞噬溶酶体和多泡溶酶体，按来源不同可分自噬性溶酶体和异噬性溶酶体。
(3) 三级溶酶体或后溶酶体，溶酶体功能的终末状态它，是未消化的物质残留在溶酶体中形成的小体，其内容物可通过胞吐方式排出细胞，有些则可能沉积于细胞不被外排，形成各种不同的残余小体。
按形成过程不同可将溶酶体分为内体性溶酶体和吞噬性溶酶体，前者被认为是由高尔基复合体芽生的运输小泡和经由细胞胞吞(饮)作用形成的内体(endosome)合并而成；后者则是由内体性溶酶体与来自胞内外的作用底物相互融合而成。
2. 内体性溶酶体的形成过程
内体性溶酶体是由运输小泡和内体合并形成，内质网和高尔基复合体共同参与其形成。
▲内体溶酶体发生的过程如图2-4，其中的关键点是：(简答题;或论述题:结合蛋白质的分选和传运说明内体溶酶体发生的过程)
(1) 内体溶酶体的水解酶蛋白在附着型核糖体上开始合成，在内质网进行N-连接糖基化，在顺面高尔基网状结构形成甘露糖-6-磷酸(M-6-P)。
(2) M-6-P是溶酶体水解酶分选的重要识别信号。
(3) 反面高尔基网状结构生成的网格蛋白有被小泡将溶酶体水解酶转运到内体。
分选信号
图2-4 内体溶酶体发生模式图
3. 溶酶体的功能
(1) 细胞内消化
降解胞吞进入的大分子异物，为细胞代谢提供营养，饥饿时，溶酶体也分解细胞内的生物大分子以保证机体所需能量。消除细胞内衰老损伤的生物大分子和细胞器，有用物质被转化更新。
(2) 防御功能
颗粒白细胞和巨噬细胞可吞噬细菌、病毒，在溶酶体中将其杀死，消化降解后的产物供细胞营养。
(3) 细胞营养
(4) 参与腺体细胞分泌过程的调节
(5) 在个体发生和发育过程中具有重要作用
4. 溶酶体膜的特点
(1) 嵌有质子泵，能维持泡中酸性内环境。
(2) 具有多种载体蛋白，能将水解产物向外转运。
(3) 膜蛋白高度糖基化，可能对防止自身膜物质降解有利。
(四) 过氧化物酶体(peroxisome)
也是单层膜围绕而成的泡状细胞器，主要功能是解毒、下调细胞内的高氧状态、分解脂肪酸。
过氧化物酶体通过分裂来增加数量，但子代的过氧化物酶体的成熟则需来自内质网的蛋白和脂质进行装配。
过氧化物酶体基质蛋白是合成于胞质中的游离的核糖体上，在位于羧基端(有些位于氨基端)过氧化物酶体定位信号(peroxisomal targeting signal，PTS)的引导下进入过氧化物酶体。
▲标志酶、蛋白(非严格特异，仅适用于理解细胞器功能)
内质网—葡萄糖-6-磷酸酶
高尔基复合体—糖基转移酶
溶酶体—酸性水解酶
过氧化物酶体—过氧化氢酶
线粒体—细胞色素c
细胞核—核纤层蛋白,组蛋白
(五)细胞内蛋白质的分选和定向转运
▲1. 信号假说与分泌蛋白的跨膜转运
信号假说：蛋白质存在内在的信号决定其在细胞内的分选和定位。
信号肽(signal peptide)：最初在分泌蛋白转运的过程中发现，通常指位于新合成的蛋白质N端，主要由疏水性氨基酸构成的序列，可以引导蛋白质在细胞内的跨膜转运和定位。
信号序列普遍存在于各种不同的蛋白质中，有的信号序列位于蛋白质的氨基端，有的位于羧基端，有的位于蛋白的中间；有的信号序列在蛋白质完成转运后被切除，有的不被切除。部分信号序列的特点如图2-5。
过氧化氢酶体
线粒体
内质网
分泌蛋白跨膜转运需要细胞质中的信号识别颗粒(signal recognition particle，SRP)和内质网腔中的分子伴侣参与，其过程如图2-6。
细胞核(nucleus) 不切除
图2-5 部分信号序列的特点(信号肽的位接点及结合后切不切除)
图2-6 分泌蛋白跨膜转运过程(论述题:结合信号假说,说明分泌蛋白跨膜转运过程)
2. 蛋白质转运的类型(简答题,不过不清楚是这个还是门控转运)
(1) 蛋白质的跨膜转运，如进入内质网、过氧化物酶体、线粒体的转运
(2) 膜泡转运，如高尔基复合体到溶酶体的转运
(3) ▲门控转运，如蛋白进入细胞核的转运(即通过核孔复合体)
(4) 细胞骨架上定向运输，如细胞质基质中的蛋白质的转运
(六) 囊泡转运
1. 网格蛋白有被小泡
▲网格有被小泡是以受体介导的细胞内吞方式之一，而这种运输小泡还可以从高尔基体TGN将蛋白质向质膜、胞内体、溶酶体或植物液泡运输，由于运送的特异分子是由其受体选择性结合的，故被浓缩在网格蛋白有被小泡内。其结构与质膜内吞形成的相同。
▲2．COPII有被小泡
由ER膜出芽形成，向Golgi运输物质。其结构由COPII蛋白、Sar蛋白、ER膜受体所装配成小泡的包被并出芽。跨膜受体在由ER腔中捕获并浓缩转运物质。当COPII有被小泡与靶膜融合前，包被也会脱落。
高尔基复合体的小囊抛主要来自rER。
3．COPI有被小泡
▲首先发现于高尔基复合体，主要负责回收ER逃逸蛋白。由于ER的正常驻留蛋白的C端都有一段回收信号序列KDEL，如果它们意外逃逸进入转运泡被运到Golgi，CGN区膜上有KDEL受体捕获，以COPI有被小泡将其返回ER。所以凡在运往Golgi的ER蛋白上，若无KEDL序列，则不会返回。
图2-7 细胞内蛋白分选与转运模式图
三、细胞核(基因的储存和表达)
(一) 结构
1.组成成分
主要是蛋白质和脂类，与内质网相似，不饱和脂肪酸含量低，甘油三酯及胆固醇含量高。
2.外核膜(IM)
与粗面内质网相连，被认为是内质网特化区域。外表面有核糖体附着，外表面有中间纤维、微管形成的细胞骨架，与细胞核定位有关。
3.内核膜(OM)
靠向核质侧，核质侧附着由中间纤维构成的纤维蛋白网络结构—核纤层。
4.核周间隙：perinuclear space
5.核纤层
广泛存在于高等真核细胞中，内连核骨架，外连中间纤维。
组成成分 三种中间纤维蛋白，lamin A，B，C
功能：
A. 在细胞分裂间期，与核骨架形成弹性网络结构，能够稳定分裂间期细胞核的形状，为染色体提供附着位点，调节染色体的凝集。
B. 细胞分裂期，参与核膜的重建、染色质凝集及细胞核构建。
▲核纤层蛋白磷酸化导致解聚，核膜崩解；核纤层蛋白去磷酸化导致重新聚合，核膜重建。
6.核孔复合体 nuclear pore complex, NPC
IM和OM融合形成，圆形的亲水性通道，数量与细胞及生理状态有关。(IM ,OM 分别指？)
由50多种核孔蛋白(nucleoporin)以特定方式排列形成的复合体。
7.染色质、核仁、核骨架
(二)核质间的物质交换
1.小分子，自由扩散
2.大分子—NPC途径，主要的核质物质交换途径
需要分选信号—核定位信号 (nuclear localization signal, NLS)或出核信号(nuclear export signal, NES)。RNA与可溶性蛋白质形成核糖核蛋白复合物转运。
▲3.NPC物质转运特点(简答题)
(1)双功能、双向性的亲水性通道，孔径大小可调。
双功能：被动运输和主动运输
双向性：介导入核转运和出核转运
10nm~150nm
(2)主动运输过程，需要消耗ATP。
(3)是信号识别与载体介导的过程，表现出饱和动力学特征。
(4)蛋白以天然的构象形式进行转运,转运后定位信号不去除。
有些蛋白同时具有NLS和NES
(三)染色质和染色体
染色质是间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。染色质可被碱性染料染色。
染色体是细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩形成的棒状结构。
▲(1)染色质的化学组成
A. 染色体（质）DNA，具有三种序列
复制源：DNA复制起始点（使染色体能够进行复制）
着丝粒：姐妹染色单体连接部位（细胞分裂时使两拷贝分离）
端粒：染色体末端（保证DNA复制的完整性）
B. 组蛋白
组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白，富含带正电荷的Arg和Lys等碱性氨基酸。用聚丙稀酰胺凝胶电泳可将组蛋白区分5种：H1，H2A，H2B，H3，H4。后4种为核小体核心组蛋白。组蛋白的乙酰化、磷酸化和甲基化等化学修饰，可影响其与DNA的相互作用，从而影响基因表达—DNA序列之外的遗传现象，表观遗传。
C. 非组蛋白
染色质中除组蛋白以外的所有蛋白的总称，为一类带负电荷的酸性蛋白质，富含Asp和Glu。非组蛋白包括染色质结构蛋白、转录调节因子、参与核酸代谢及染色体化学修饰的相关酶类。非组蛋白是基因表达调控的重要影响因素。
(2)染色质的种类
包括常染色质与异染色质
常染色质(euchromatin)是指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料着色浅的染色质。
异染色质(heterochromatin)指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料着色深的染色质
存在于常染色质中的基因转录活性通常高。
常染色质和异染色质是染色质存在的两种状态，在一定条件下二者可以相互转换。
(3)核小体
核小体是染色质的基本结构单位。
组蛋白的八聚体构成核小体的盘状核心结构。
146bp的DNA分子超螺旋绕蛋白八聚体1.75圈。两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp。
(四)核仁 nucleolus
是真核细胞间期核中最明显的结构，光镜下为强折光性的均质、无包膜的海绵状小体。
大小和数量与细胞蛋白质合成水平密切相关。
核仁边集(nucleolus margination)现象,利于核质物质交换。
核仁是高度动态结构，周期性重建和消失—核仁周期。
▲核仁是rRNA和蛋白组成的RNP (ribonucleoprotein)(RNP为核糖核蛋白,只要是RNA都含有此蛋白)
▲1. 核仁的超微结构(即核仁的形成过程,简答题)
(1)纤维中心 fibrillar centers，FC
电镜下为浅染的低电子密度区域,所含主要成分为rRNA基因rDNA。
纤维中心是rRNA基因的储存位点—核仁组织区 nucleolar organizing region，NOR
(2)致密纤维组分 dense fibrillar component，DFC
核仁内电子密度最高的区域，位于浅染区的周围。所含主要成分为正在转录的rRNA，此外还有一些 RNA结合蛋白。
初始rRNA转录产物首先出现在DFC。
(3)颗粒组分 granular component，GC
镜下呈致密的颗粒结构，位于核仁的外周，在核仁中占比例最大。所含主要成分为核糖体前体颗粒—核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein，RNP)。
(4)核仁相随染色质和核仁基质
2.核仁功能—合成rRNA、装配核糖体(rRNA为细胞内含量最高的RNA分子)
(1)核仁进行rRNA加工
真核生物核糖体有4种rRNA：5.8S，18S，28S，5S RNA。
每个rRNA基因转录单位由RNA polyI转录产生相同的初始转录产物rRNA 前体。哺乳动物为45SRNA。
(2)核糖体组装发生在rRNA的合成和加工过程中
▲rRNA的加工过程是以RNP的形式，而不是以游离rRNA的方式进行。45SrRNA前体生成后与RNP结合形成80S RNP。后者在加工过程中失去RNA和蛋白，形成两种大小不同的核糖体亚单位前体。5S RNA在细胞核外产生。核糖体的大小亚单位前体在由核内向细胞质转运的过程中逐渐成熟，到细胞质中后形成由功能的核糖体。18S整合入40S小亚单位，5S、28S、5.8S整合入60S大亚单位。加工过程中RNA和蛋白质进行循环使用。
核仁组织区
存在于特定染色体次缢痕处，含有主要rRNA基因(18S,28S,5.8S)的染色体区段。一个核仁组织区由一个DNA袢环组成，人类rRNA基因位于5条不同的染色体上(13、14、15、21、22)。多个NOR产生的核仁物质融合形成核仁。
注意书上204-205页的图13-19,图13-20:
图13-19说明细胞核中rRNA的合成特点:1.多拷贝,呈线性存在于核仁组织区 2.一个RNA基因可以同时进行多个rRNA的合成
图13-20说明:18S rRNA, 5.8S rRNA, 28S rRNA 都是由45S rRNA形成的, 而5S rRNA不是.
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