医学生物学教研室医学生物学教研室第一页，共五十四页。细胞质概述细胞质概述 细胞质cytoplasm是细胞膜内、细胞核之外的区域,主要由各种细胞器、细胞基质和细胞骨架构成。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页，共五十四页。u细胞质基质：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。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。分为膜性细胞器和非膜性细胞器。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页，共五十四页。主要内容：主要内容：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体过氧化氢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四页，共五十四页。内质网是由一层单位内质网是由一层单位膜构成的相互连通的膜构成的相互连通的网状系统。网状系统。分类：分类：粗面内质网粗面内质网rERrER 滑面内质网滑面内质网sERsER 一、内质网一、内质网endoplasmic reticulumendoplasmic reticulum，ERER 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五页，共五十四页。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和蛋白质运输的通道。1 1、rERrER的的结构结构和功能和功能 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六页，共五十四页。2 2、sERsER的的结构结构和功能和功能 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 1肝细胞：参与脂类的肝细胞：参与脂类的合成与运输；与糖原的合合成与运输；与糖原的合成和分解有关；解毒作用。成和分解有关；解毒作用。2 2肌细胞：肌质网肌细胞：肌质网3 3睾丸间质细胞：参与合成睾丸间质细胞：参与合成固醇类激素。固醇类激素。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七页，共五十四页。rERrERsERsER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八页，共五十四页。类别类别RERRERSERSER结构结构扁囊状，排列整齐扁囊状，排列整齐 分支管网状分支管网状 是否核糖体附是否核糖体附着着附有核糖体附有核糖体 无核糖体附着无核糖体附着 功能功能合成外输性蛋白合成外输性蛋白 不同种类的细胞实不同种类的细胞实施不同的功能施不同的功能 rERrERrERrER和和sERsER的的的的区别区别区别区别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九页，共五十四页。1 1、形态结构、形态结构 由一层单位膜构成的由一层单位膜构成的结构较为复杂、有极性的结构较为复杂、有极性的细胞器，主要由相互联系细胞器，主要由相互联系的三个局部组成，即小囊的三个局部组成，即小囊泡、扁平囊泡、大囊泡。泡、扁平囊泡、大囊泡。二、高尔基复合体二、高尔基复合体Golgi complexGolgi complex，GCGC 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页，共五十四页。扁平囊泡：扁平囊泡：GCGC的主体局部，一般的主体局部，一般由由3 38 8层弓形的扁平囊膜平行排列而层弓形的扁平囊膜平行排列而成，凸出的一面向着内质网或核一侧成，凸出的一面向着内质网或核一侧称形成面或顺面，凹面向着细胞膜一称形成面或顺面，凹面向着细胞膜一侧称成熟面或反面。侧称成熟面或反面。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RERRER芽生而来。运送芽生而来。运送RERRER上合成的蛋白质到上合成的蛋白质到GCGC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面末端膨大脱落而成。由扁平囊末端或成熟面末端膨大脱落而成。内含经扁平囊内含经扁平囊加工的浓缩、分泌产物，又称浓缩泡或分泌泡。加工的浓缩、分泌产物，又称浓缩泡或分泌泡。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。2 2、数数量和分布量和分布 1 1分泌功能旺盛的细胞如唾液腺细胞、小肠上皮细分泌功能旺盛的细胞如唾液腺细胞、小肠上皮细胞中胞中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：成熟红越兴旺例外：成熟红细胞和粒细胞中细胞和粒细胞中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动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。变化时位置会移动。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十三页，共五十四页。高尔基复合体在细胞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：标志酶标志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 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十四页，共五十四页。三、溶酶体三、溶酶体lysosomelysosome 1 1、形态结构、形态结构 溶酶体是由一层单位溶酶体是由一层单位膜包围而成的含有多种酸膜包围而成的含有多种酸性水解酶的圆形或卵圆形性水解酶的圆形或卵圆形的囊泡状细胞器。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=5PH=5 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十五页，共五十四页。嵌有质子泵，可借助水解嵌有质子泵，可借助水解ATPATP释放的能量将释放的能量将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膜的特性、溶酶体膜具有别于其他膜的特性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十六页，共五十四页。3 3、溶酶体的分类、溶酶体的分类根据溶酶体根据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：初级溶酶体初级溶酶体: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十七页，共五十四页。3 3、溶酶体的分类、溶酶体的分类根据溶酶体形成过程和功能状态分为：根据溶酶体形成过程和功能状态分为：初级溶酶体初级溶酶体: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十八页，共五十四页。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十九页，共五十四页。四、过氧化氢体四、过氧化氢体peroxisomeperoxisome 1 1、形态结构、形态结构 又叫微体，是由一层单位膜构成的又叫微体，是由一层单位膜构成的含多种酶类的囊泡状细胞器。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。五、线粒体五、线粒体mitochondrionmitochondrion 1 1、形态结构、形态结构光镜下：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。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二十二页，共五十四页。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，内囊与外囊不相其内膜和外膜套叠构成囊中囊，内囊与外囊不相通。通。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二十三页，共五十四页。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许多根本微粒基粒基粒。内、外膜之间的。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，内含蛋白质、脂类、内含蛋白质、脂类、DNADNA、RNARNA、核糖体、核糖体、金属离子、基质颗粒等。金属离子、基质颗粒等。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二十四页，共五十四页。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：呼吸链氧化反响的酶系和内膜：呼吸链氧化反响的酶系和ATPATP合成酶系；合成酶系；u 基质：参与三羧酸循环反响、丙酮酸与脂肪酸氧基质：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。化的酶系和蛋白质和核酸合成酶系等。2 2、化学组成及酶类、化学组成及酶类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二十五页，共五十四页。u线粒体不完全受核控制，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mtDNAmtDNA，能自主复制，能自主复制和再生。但由于其遗传和再生。但由于其遗传信息量小，大信息量小，大局局部功能部功能蛋白质分子依赖于核基蛋白质分子依赖于核基因编码，由两套遗传系因编码，由两套遗传系统共同控制，因而线粒统共同控制，因而线粒体是一个半自主性的细体是一个半自主性的细胞器。胞器。4 4、线粒体的半自主性、线粒体的半自主性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二十六页，共五十四页。内膜系统内膜系统endomembrane systemendomembrane system 细胞质中在结构、功能及发生上具有一定联系的膜性结构的总称，是真核细胞特有的结构，包括核膜、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：细胞内膜性结构相互移行的细胞内膜性结构相互移行的现象。现象。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二十七页，共五十四页。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