授课章节 药护2012级临授课对象 本1、2、3班、麻醉、影像 授课地点 第二章 第四节真核细胞的细胞器 第五节 细胞与医学 学时 4 时 间 2012.10.15-10.28 8501、8502、1601、8503、5306 教 材 《医学生物学》傅松滨主编第7版 教学 目的 要求 掌握：1、内质网、高尔基复合体、溶酶体、细胞核 2、染色质与染色体 熟悉：1、线粒体的结构及功能 2、细胞骨架 3、染色质的化学组成 了解：过氧化物酶体、核糖体 教学 重点 难点 教学 方法 教具 启发式、讨论式教学法 多媒体教学 教学重点：细胞核、内质网、高尔基复合体、溶酶体 教学难点：细胞核 第四节 真核细胞的细胞器 140min 一、蛋白质合成细胞器 30min (一) 细胞核 (二) 核糖体 二、内膜结构系统细胞器 40min (一) 内质网 授课 提纲 (二) 高尔基复合体 (三) 溶酶体 (四) 过氧化物酶体 三、能量转换的细胞器 30min (一) 线粒体的形态结构 (二) 线粒体的功能 四、细胞骨架 20min 五、细胞表面与细胞外基质 20min 第五节 细胞与医学 20min 教学内容 第四节真核细胞的细胞器 一、蛋白质合成细胞器 （一）细胞核(nucleus) 细胞核是细胞内遗传信息贮存、复制和转录的场所；也是细胞功能及代谢、生长、增殖、分化、衰老的控制中心。 细胞核是细胞内最大最重要的细胞器 细胞核的形态： 细胞核的大小： 细胞核的数量： 1.核膜nuclear envelope)： 也称核被膜。是由双层单位膜组成的结构；是细胞内膜系统（主要指核膜外层膜）的重要组成部分之一。 核膜的基本功能：①维持核的形态；②包裹核物质，保持遗传物质稳定的活动环境 ③进行核内外物质的交换。 （1）核被膜(nuclear envelope)： 由内外两层单位膜组成。 外核膜 内核膜 （2）核孔复合体(nuclear pore complex) 核孔（nuclear pore）：内外核膜局部融合而成的圆环状结构。 核孔复合体（nuclear pore complex）：（核孔并非单纯的孔洞）核孔由蛋白质颗粒和蛋白质纤维以特定方式排列而成的复合结构，包括孔环颗粒、周边颗粒、中央颗粒和细纤丝。 核孔复合体是介导核质间的物质交换和运输的重要结构。 （3）核纤层(nuclear lamina)： 是内层核膜下的一层纤维状蛋白网。（其蛋白质称核纤层蛋白，有A、B、C三种，都是酸性蛋白） 2. 核仁(nucleolus)： 是真核细胞间期核中最明显的结构。亦是一高度动态的结构，在进行有丝分裂的细胞中发生周期性变化。 主要功能：合成rRNA和装配核糖体。 （1）化学组成：蛋白质（80％）； RNA（10％～11％）；DNA（8％）和少量的脂类。 （2）核仁的形态结构：电镜下：①纤维成分（fibrillar component） ②颗粒成分（granular component） ③核仁相随染色质（nucleolar-associated chromatin） ④核仁基质（nucleolar matrix） （3）核仁周期 3. 核基质(nuclear matrix) 核液（nuclear sap）核骨架（nuclear skeleton） 4. 染色质与染色体 染色质(chromatin)：指间期细胞核内能被碱性染料着色的物质，由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成。 染色体(chromosome)：是在细胞的分裂期由染色质高度凝集的一种棒状结构。 备注 （1）染色质的化学组成：核酸和蛋白质组成的核蛋白复合体。 主要成分：DNA、 组蛋白、 非组蛋白和少量RNA。 ① DNA是染色质的主要成分； ② 组蛋白是染色质中的碱性蛋白； ③非组蛋白是一类富含天门冬氨酸和谷氨酸的酸性蛋白； ④染色质中含有少量RNA。 （2）染色质的超微结构与组装 核小体（nucleosome）：染色体质的基本结构单位。 核小体→核小体的串珠链（直径11nm）→螺线管直径（30nm）---超螺线管（模式）--- 袢环（模式） →染色单体 （二） 核糖体(ribosome) 核糖体是一种颗粒状小体。是蛋白质合成的细胞器。 1.核糖体的形态结构 电镜下核糖体为直径15～25nm的致密小颗粒，没有被膜包裹，由两个亚单位组成。 ２.核糖体的重要活性部位 ① 位于小亚基上的mRNA结合部位； ② A部位 ③ P位 ④ 肽酰基转移酶 ⑤ GTP酶 ⑥ E部位 二、内膜结构系统细胞器 细胞膜以内和细胞核以外的部分，包括具有一定形态和功能的各种细胞器、细胞骨架和细胞质基质三部分。 内膜系统（endomembrane system）：真核细胞内那些在结构功能及发生上为连续统一体的膜性结构，它包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、微体（过氧化物酶体）、以及小泡和液泡等。 内膜系统的生物学意义： ①为细胞提供了生化反应足够的表面积和空间--结构基础 ②各种生化反应的相互干扰减少； ③细胞总体功能的实现有了保证。 （一） 内质网(endoplasmic reticulum, ER) ER是内膜系统的组成部分之一。 ER由单位膜围成的相互连续的小管、小泡和扁囊样结构组成的三维网状膜系统。是细胞内生物大分子合成基地 类型：①粗面内质网（RER） ②滑面内质网（SER） ①粗面内质网（RER） A：膜表面附着许多颗粒状的核糖体的ER称为RER，多呈扁囊状。B：主要合成外输性蛋白。 ［*核糖体分附着核糖体、游离核糖体两类；附着ER膜上的核糖体主要合成外输性蛋白；游离核糖体主要合成细胞内的基础性蛋白或某些特殊蛋白质。］ ②滑面内质网（SER）: A：膜表面无核糖体颗粒附着；多呈管、泡样的网状结构 B：脂质合成的场所；解毒作用；调节肌肉收缩；糖原的合成与分解。 （二） 高尔基复合体(Golgi complex, GC) GC亦是内膜系统的组成部分之一。由一层单位膜构成的膜性结构，由扁平囊、小囊泡和大囊泡三部分组成。 〔*顺面高尔基网络、反面高尔基网络、中央扁囊区〕 ①扁平泡②小囊泡③大囊泡 （三） 溶酶体(lysosome) 内膜系统的组成之一；由一层单位膜包围的囊状结构，内含丰富的酸性水解酶。 1、 溶酶体的形态结构与酶类 由一层单位膜包围而成的圆形或卵圆形的囊状结构。 内含60余种酸性水解酶，可分为六大类：核酸酶、蛋白酶、糖苷酶、脂酶、磷酸酶和硫酸酯酶。 溶酶体膜特殊的性质： ①膜上嵌有质子泵， ②膜蛋白呈高度糖基化状态， ③膜上具有多种载体蛋白， ２、溶酶体的发生: 溶酶体的酶蛋白是在RER的核糖体上合成的， ３、细胞的消化与防御主要是溶酶体的作用。 ① 异噬作用（heterophagy） ② 自噬作用（autophagy） ③ 粒溶作用（crinophagy） ④ 胞外消化作用 （四） 过氧化物酶体(peroxisome):也称微体（microbody）由一层单位膜包裹而成的囊泡状细胞器，因内含多种与过氧化氢代谢有关的酶而称之。这一结构同样是内膜系统组成部分之一。 1、过氧化物酶体的形态特征 2、过氧化物酶体所含的酶类 三、能量转换的细胞器 线粒体是细胞进行氧化磷酸化和能量转换的主要场所（细胞的“动力工厂”）。 1、 线粒体的形态结构: 双层单位膜套叠而成的囊状结构。 2、线粒体的化学组成及酶类: 主要是蛋白质和脂类。 3、 细胞能量的转换 细胞的能量来源和转换主要是线粒体的作用。 葡萄糖氧化产能（生成ATP）过程（四个阶段）： ①糖酵解； ②由丙酮酸形成乙酰辅酶A； ③三羧酸循环； ④电子传递和氧化磷酸化。 四、细胞骨架(cytoskeleton) 细胞骨架：是横越在细胞核和质膜的内侧面的一种纤维状蛋白分子组成的网架结构。 广义分类： 狭义分类： 功能：在细胞运动、细胞分裂、信息传递、能量转换、物质运输、基因表达、细胞分化、以及维持细胞形态、各种细胞器的空间定位等方面具重要作用。 １、微管(microtububle)：为一中空圆柱状结构。 （1）形态与组成：为一中空的管状结构…由13条原纤维纵行螺旋排列而成。 （2） 物质组成：微管蛋白（α、β）、微管结合蛋白 （3） 微管的特性：① 组装与去组装 ② 具有极性 2、微丝(microfilament) 为一实心的纤维结构。 （1）微丝的组成：肌动蛋白 (2)存在形式：可溶性的球形单体（G--actin）和聚合态的纤维多聚体（F--actin） (3)微丝的特性：①具极性；②组装与去组装 3、中间纤维(intermediate filament,IF) 又称中等纤维或中丝。 （1）分型： （2）基本结构：每个蛋白单体由：头部区（N端）杆状区和尾部区（C端）三个区域组成。 （3）特性： ①发挥功能具有时空特异性； ②组装。 第五节 细胞与医学 一、细胞诊断 二、细胞治疗 小结：细胞核作为生命信息和活动的枢纽；细胞膜以及内膜系统主要承担和负责细胞的物质转运等；能量转换主要发生在Mit这一细胞器上；细胞的形态支持及细胞的运动主要是细胞骨架等的作用；而信息传递、细胞识别等功能是多种细胞器的联合作用等。 课后思考、讨论题 一、名词解释： 内膜系统 细胞骨架 核小体与核糖体 二. 1.细胞核的结构组成 2.染色质的化学组成 3.细胞骨架的组成、各自特点 4.ER类型、各自功能 5.GC结构及其构成特点 6.Mit基因组特点 7.真核细胞核糖体组成成分