第一講緒論
一.細胞生物學研究的內(nèi)容與現(xiàn)狀
1. 研究對象――細胞(cell)
細胞是一切生物體的形態(tài)結構和生命活動的基本單位,在生命物質(zhì)進化中處于中心地位。生命進化示意:粒子-原子-分子-大分子-細胞器-細胞-組織-器官-系統(tǒng)-個體-群體
2. 學科名稱的演變
50-60 年代,稱為細胞學(cytology), 利用光學顯微鏡對細胞的結構、功能和生活史進行研究,主要集中于靜態(tài)描述;70 年代以來,發(fā)展成為系統(tǒng)學科--細胞生物學(cell biology)
, 利用光學顯微鏡、電子顯微鏡和冰凍蝕刻等方法,從細胞的整體活動水平、亞細胞水平和分子水平對細胞和細胞器的結構與功能,進行研究,以動態(tài)的觀點來探索細胞的基本生命活動。
1976 年, 在美國波士頓召開了第一次“細胞生物學”會議,標志了細胞生物學的誕生。
當前,逐漸與分子生物學結合,向分子水平發(fā)展。二.細胞生物學的發(fā)展簡史
細胞大。骸30μm
肉眼觀察:≥100μm
1. 細胞的發(fā)現(xiàn)
1590 年,第一架復式顯微鏡由荷蘭眼鏡制造商詹森
(H.和Z.Janssen )父子制造,放大倍數(shù)為10-30 倍,能觀察昆蟲跳蚤之類的生物,故俗稱“跳蚤鏡”;1665 年,英國人羅勃特·胡克(Robert.Hooke) 發(fā)表了《顯微圖譜》一書,書中第一次描繪了細胞的形態(tài),他所用的自制顯微鏡放大倍數(shù)為40-140 倍,觀察到了植物死細胞的壁(cell-小室);1674 年,荷蘭人列文胡克(A.V.Leeuwenhoek )第一次觀察到了活細胞,他所用的顯微鏡放大倍數(shù)為250-500 倍。
2. 細胞學說的創(chuàng)立19 世紀30 年代,顯微技術提高至1μm 以內(nèi),同時切片機的研制成功,促進了顯微解剖學
的發(fā)展,提高了人們對細胞的認識。
1831 年,Robert Brown 發(fā)現(xiàn)了細胞核;
1833 年,施萊登(M.J.sehleiden )提出了細胞核核仁的概念;
1839 年,浦金野(Purkinji )提出了細胞原生質(zhì)的概念;
1838-1839 年, 施萊登和施旺提出了細胞學說,主要內(nèi)容為:(1) 細胞是有機體,一切動植物都是由細胞發(fā)育而來, 并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成--結構單位;(2) 每個細胞作為一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其它細胞共同組成的整體生命有所助益--功能單位;(3) 新的細胞可通過老的細胞繁殖產(chǎn)生。
細胞學說、1859 年達爾文確立的進化論和1866 年孟德爾的確立的遺傳學被認為是現(xiàn)代生物學的三大基石。
3. 細胞超顯微結構的興起光學顯微鏡時代,分辨率:0.2μm, 細胞結構中發(fā)現(xiàn)了高爾基器、線粒體、中心體等, 對細胞結構的復雜性有了更深入了了解。
1933 年, 西門子公司制造了第一架電子顯微鏡,分辨率:50nm ,該分辨率下不僅描繪了細胞的超微結構, 也反映出細胞活動的動態(tài)觀點。電鏡技術的發(fā)展, 使科學家側重于細胞的超微結構和分子結構水平的研究,細胞學發(fā)展到一新階段--細胞生物學。
4. 現(xiàn)代細胞生物學和分子生物學的興起
1983 年,原子直觀超高分辨率分析電子顯微鏡,放大倍數(shù)達1 億倍,可觀察到細胞基質(zhì)(cell matrix) 中的結構如細胞骨架、微管、微絲等。而1990 年研制成功的掃描隧道顯微鏡則可直接觀察到噬菌體(phage)DNA 的三鏈瓣狀纏繞結構。伴隨著這些技術的發(fā)展,人們越來越重視從分子結構來揭示細胞生命活動的機理,即形成了“分子生物學”這一學科。分子生物學和細胞生物學的相結合,把細胞的生命活動同亞細胞成分的分子結構變化聯(lián)系起來,是現(xiàn)代細胞生物學的基本特征。三.細胞生物學與其他學科的關系
細胞生物學是生物學是生物學的一門分支學科,它聯(lián)系著生物學科的許多分支學科,也是這些學科的基礎。四.細胞的基本概念
1. 細胞的基本特征生命活動最基本三要素:基因組;質(zhì)膜;完整代謝機構細胞區(qū)別于無機界的最主要特征:結構上的自我裝配;生理活動中的自我調(diào)節(jié); 增殖上的自
我復制。
2. 原核細胞與真核細胞(Prokaryotic cell and Eucaryotic cell) 原核細胞:擬核;DNA;單細胞生物;無特化功能區(qū);三類:支原體、藍藻和細菌。真核細胞:核;DNA ,基因組;膜性細胞器;功能區(qū)隔化;植物和動物。原核細胞和真核細胞基本特征的比較(A 為原核細胞,B 為真核細胞)
細胞壁:A. 細菌細胞壁的主要成份為氨基酸與壁酸;B. 動物細胞無,植物細胞有。主要成份為纖維素與果膠。細胞膜:A. 有(功能性);B. 有。內(nèi)質(zhì)網(wǎng):A. 無;B. 有。高爾基器:A. 無;B. 有。核糖體:A. 70S(50S 和30S);B. 有。溶酶體:A.無;B.有。光合作用結構:A. 藍藻有葉綠素a 的膜層結構,細菌有菌色素;B. 植物有葉綠體。線粒體:A.無;B.有。細胞骨架:A.無;B.有。核膜:A.無;B.有。核仁:A.無;B.有。染色體:A. 單個環(huán)狀分子;B. 2 個以上,DNA 與蛋白質(zhì)以核小體形成染色體(質(zhì))。細胞分裂方式:A. 無絲(直接)分裂;B. 有絲分裂和減數(shù)分裂。DNA 分子結構與數(shù)量:A. 環(huán)狀,1 個;B. 線狀,2 個以上。DNA 復制周期:A. 無明顯周期;B. 有。基因組:A. 1n;B. 2n 或多倍;驍(shù):A. 少;B.多;虮磉_調(diào)控:A. 操縱子,轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián);B. 多層次,核內(nèi)轉(zhuǎn)錄,細胞質(zhì)中翻譯,階段性和區(qū)域性。
3.病毒構成:芯:核酸; 殼: 蛋白; 特點:無自主代謝能力,寄生。分類:病毒在細胞內(nèi)的活動:裂解;整合。類病毒(僅RNA 構成) 蛋白感染因子(Prion protein,PrP, 朊病毒) 1982 年 S.B.Prusiner 五.細胞的化學組成水(結合態(tài)和游離態(tài)); 無機離子(Ca2+ ,Mg2+ ,F(xiàn)e3+ ,Na+ ,PO43-);有機分子(蛋白質(zhì), 脂類,糖類)。
第二講細胞質(zhì)膜與細胞表面
細胞質(zhì)膜(plasma membrane):又稱細胞膜(cell membrane), 是包圍在所有細胞表面一層極薄的膜,具有獨立的結構與功能,起著和環(huán)境分開,維持細胞內(nèi)環(huán)境,物質(zhì)交換, 能量和信息的傳遞等作用, 對細胞的生存、生長、分裂、分化等都極其重要。在真核生物中的細胞器也具有膜結構,這一類膜與細胞體內(nèi)的物質(zhì)合成、分泌、運輸、降解等有關, 被稱為細胞內(nèi)膜,它們與細胞質(zhì)膜統(tǒng)稱為生物膜(biology membrane)。
細胞表面(cell surface),又稱細胞外被(cell coat),是指細胞質(zhì)膜外表面覆蓋的一層與質(zhì)膜中蛋白質(zhì)或脂類分子共價結合的粘多糖,對膜蛋白起保護作用,并且在細胞識別中起重要作用。在哺乳動物小腸上皮細胞的細胞被稱為糖萼(glycocalyx)。一.細胞膜的組成:膜脂、膜蛋白和膜糖
1.膜脂約占細胞干重的50%,主要有磷脂、膽固醇和糖脂三種,均為雙型性分子。
磷脂因所帶的堿基不同而分許多類,如磷脂酰膽堿、卵磷脂、鞘磷脂等,而每一類因脂肪酸鏈長短和飽和程度不同又分許多種,在膜中磷脂含量是比較高的。
膽固醇在真核生物的質(zhì)膜中含量較多(1/3), 結構如左圖。該化合物對調(diào)節(jié)膜的流動性有重要意義。在細菌的質(zhì)膜中則無膽固醇。
糖脂的結構與磷脂相似。糖脂決定了紅細胞的ABO 血型,A 型血糖脂較O 型多一個N-乙酰半乳糖胺殘基,B 型僅多一個半乳糖殘基(B 型轉(zhuǎn)為O 型,去乳糖)。
大部分磷脂和糖脂分子在水環(huán)境中能自發(fā)的形成雙層。
其中磷脂極性很強,在水環(huán)境中分子聚焦,其極性頭部與水接觸,疏水尾部避開水向分子團的內(nèi)面,形成小球形的分子團(micelles),或成球狀體的脂質(zhì)體(liposome)( 人工膜)。
磷脂的這種特性在生物膜的體外研究種有重要意義。
而膽固醇在膜中插入與磷脂內(nèi)部,極性頭部與磷脂的極性頭部結合,主要功能:A.固定磷脂
中部分脂肪酸鏈,保持細胞形態(tài),降低水溶性分子通透性(細菌無膽固醇有細胞壁)。B.防止脂肪酸鏈的凝固,維持細胞膜的相變。
2. 膜蛋白
約占細胞干重的40%, 根據(jù)其與膜脂的相互作用方式及在膜中的排列部位不同,分為:外在性或邊周蛋白(extrinsic or peripheral protein )與內(nèi)在性或整合蛋白(intrinsic or integral protein)。
邊周蛋白與整合蛋白的比較(A 為邊周蛋白,B 為整合蛋白) 分布:A.在膜表面;B.分布在膜中或穿膜。表面活性劑(有機溶劑)洗脫:A.易;B. 劇烈條件。游離特性:A.呈水溶性,不再與膜脂成膜;
B.能自我聚合,能與膜脂成膜。二、細胞膜的分子結構
1. 流動鑲嵌模型Ⅰ細胞膜結構發(fā)現(xiàn)簡史Ⅱ主要特點:
⑴流動的脂質(zhì)雙分子構成膜的連續(xù)體;
⑵蛋白質(zhì)分子象一群島嶼般無規(guī)則的分散在脂質(zhì)的海洋中。
2. 膜的分子不對稱性膜脂:同一種膜脂分子在膜的雙分子中分布不均糖:糖側鏈都分布在質(zhì)膜的外表面(ES) 膜蛋白:每種膜蛋白分子在膜上都具有明確的方向性細胞外表面(extrocyoplasmic surface,ES) 原生質(zhì)表面(protoplasmic surface,PS)
3. 膜的流動性膜脂分子的流動:側向擴散(lateral shift); 旋轉(zhuǎn)運動(flex) ;左右擺動(flex) ;翻轉(zhuǎn)運動(flip-flop) 膜蛋白的流動:側向擴散-成斑(patching), 成帽(capping); 旋轉(zhuǎn)運動。影響膜的流動性的因素:膜本身的組成成份、遺傳因子、環(huán)境的理化因素,其中膜的組成成份中膜脂的影響較明顯:膽固醇、不飽和鍵含量和鏈的長度、卵磷脂/鞘磷脂的比值。
4. 膜流動性的生理意義物質(zhì)運輸;信息傳遞;酶活性;激素與藥物的作用;細胞增值與發(fā)育。三、細胞質(zhì)膜的功能主要功能:⑴ 為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境; ⑵選擇性的物質(zhì)運輸, 其中伴隨著能量的傳遞;⑶ 提供細胞識別位點,完成細胞內(nèi)外信息跨膜傳遞;⑷為多種酶提供結合位點,使酶促反應高效有序進行;⑸介導細胞與細胞、細胞與基質(zhì)之間的連接; ⑹質(zhì)膜參與形成具有不同功能的細胞表面特化結構。
1. 物質(zhì)運輸按運輸物質(zhì)類型分:
膜泡運輸 --蛋白質(zhì)、RNA; 穿膜運輸 -- Na+、K+ 。
穿膜運輸
物質(zhì)穿膜的基本特點: 脂溶性、分子大小、電荷性。不同機制的穿膜運輸特點
⑴被動運輸( Passive transport ) 物質(zhì):高→低動力:濃度梯度(電或化學能)。
①簡單擴散( simple diffusion ) 無蛋白參與決定因素:分子大小,分子極性;物質(zhì)對象:H2O, CO2, O2..
②協(xié)助擴散( facilitated diffusion ) 蛋白參與決定因素:特異膜蛋白協(xié)助;物質(zhì)對象:極性分子, 部分無機離子、部分糖、氨基酸。
K+通道:同源四聚體,孔道,中央孔道φ=0.3nm, 閘門,電壓感受器,選擇性濾器。葡萄糖輸運載體(glucose transporter) :大多數(shù)哺乳動物細胞質(zhì)膜上存在,保證葡萄糖從血液中擴散入細胞;五種異構體;紅血球中:分子量約為45KD ,含有12 個跨膜α-螺旋,形成一個中央孔道,不對稱地插入質(zhì)膜中,葡萄糖輸運方向取決于膜兩側的葡萄糖濃度,胞漿存在的己糖激酶能迅速使之磷酸化,輸運載體再生。
⑵主動運輸 (Active transport) ATP-driven active transport, coupling pump to ATP hydrolysis 物質(zhì):低→高;動力:ATP 、間接、光能
①離子泵 (ATPase)
從結構上主要分為P、V 和F 三類:
P 類:P 表示磷酸化,由于ATP 水解,使得輸
運蛋白磷酸化導致構象變化,改變載體蛋白與
被運離子間親和力。
Large catalytic α subunits (often two) become phosphorylated during solute transport; Smaller β subunits may regulae transport 。質(zhì)膜Na+/K+泵;質(zhì)膜Ca2+泵(把Ca2+排出細胞); 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵(把胞漿中的游離Ca2+泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔中); 胃上皮酸分泌細胞H+/ K+泵(把H+ 排到細胞外而把K+泵入細胞)。Na+-K+泵:膜內(nèi)在蛋白四聚體,ββαα 亞基ATP→ADP+Pi Pi 結合到α 亞基的天門氨酸殘基上。3 個Na+被跨膜泵出細胞,2 個K+被反向泵入細胞。Na+和K+都是逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運。該類離子泵是一偶聯(lián)系統(tǒng)。大多數(shù)細胞產(chǎn)能的三分之一,神經(jīng)細胞產(chǎn)能的三分之二,被消耗在Na+/K+泵的運行上。膜兩側該兩離子不均分布,有利維持細胞兩側的滲透平衡。Ca2+泵:單亞基膜內(nèi)在蛋白10 個a 螺旋與前a 亞基同源細胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜維持細胞胞質(zhì)中低濃度的游離Ca2+
②伴隨運輸電化學梯度共運輸和對向運輸鈉鉀泵或質(zhì)子泵為基礎
2.細胞間信號轉(zhuǎn)導㈠細胞通訊與細胞識別
⑴細胞通訊(cell communication) 一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。通訊方式:①分泌化學信號進行通訊,包括內(nèi)分泌(endocrine)、自分泌(autocrine)、旁分泌(paracrine)、化學突觸(chemical synapse)
;
②接觸性依賴的通訊;③間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。
⑵細胞識別(cell recognition) 細胞通過其表面的受體與胞外信號物質(zhì)分子(配體)選擇性地相互作用,而導致胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應的過程。信號通路(signaling pathway): 細胞接受外界信號,通過一整套特定的機制,將胞外信號轉(zhuǎn)導為胞內(nèi)信號,最終調(diào)節(jié)特定基因的表達,引起細胞的應答反應,這種反應系列稱之為細胞信號通路。細胞識別是通過各種不同的信號通路實現(xiàn)的。㈡細胞的信號分子與受體
⑴信號分子(signal molecule)(見表5-3) 親脂性信號分子、親水性信號分子、氣體性信號分子(NO) 。
⑵受體(receptor):多為糖蛋白
①細胞內(nèi)受體:胞外親脂性信號分子所激活。
②細胞表面受體:胞外親水性信號分子所激活。分屬三大家族:
A .離子通道偶聯(lián)的受體(ion-channel-linked receptor)
B.G-蛋白偶聯(lián)的受體(G-protein-linked receptor)
C.酶偶連的受體(enzyme-linked receptor)
⑶第二信使(second messenger)
⑷分子開關(molecular switches )
㈢通過細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞
⑴甾類激素介導的信號通路兩步反應階段:①初級反應階段:直接活化少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄的,發(fā)生迅速;
②次級反應:初級反應產(chǎn)物再活化其它基因產(chǎn)生延遲的放大作用。
⑵一氧化氮介導的信號通路㈣通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞
⑴離子通道偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞
①信號途徑:
②特點:A、受體/離子通道復合體,四次/六次跨膜蛋白;B、跨膜信號轉(zhuǎn)導無需中間步驟;C、主要存在于神經(jīng)細胞或其他可興奮細胞間的突觸信號傳遞;D、有選擇性:配體的特異性選擇和運輸離子的選擇性。⑵G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞①cAMP 信號通路
A.反應鏈激素→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP 依賴的蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄
B.組分激活型激素受體Rs,與GDP 結合的活化型調(diào)節(jié)蛋白Gs, 抑制型激素受體Ri,與GDP 結合的抑制型調(diào)節(jié)蛋白Gi,腺苷酸環(huán)化酶。
C.分析G-蛋白活化與調(diào)節(jié)(如左圖所示)
②磷脂酰肌醇信號通路“雙信使系統(tǒng)”反應鏈
③受體酪氨酸激酶及RTK-Ras 蛋白信號通路
A.受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,
RTKs)
B.反應鏈配體→受體→受體二聚化→受體的自磷酸化→激活RTK →胞內(nèi)信號蛋白→啟動信號傳導C.RTK- Ras 信號通路配體→RTK→adaptor←GRF→Ras→ Raf(MAPKKK)→MAPKK→MAPK →進入細胞核→其它激酶或基因調(diào)控蛋白(轉(zhuǎn)錄因子)的磷酸化修鈽
⑶細胞表面其它與酶偶聯(lián)的受體
①受體絲氨酸/蘇氨酸激酶;②受體酪氨酸磷酸酯酶;
③受體鳥苷酸環(huán)化酶;④酪氨酸蛋白激偶聯(lián)系的受體。兩大家族:①一是與Src 蛋白家族相聯(lián)系的受體;②二是與Janus 激酶家族聯(lián)系的受體。信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT )與JAK-STAT 途徑。㈤由細胞表面整合蛋白介導的信號傳遞
⑴整合蛋白與粘著斑。
⑵導致粘著斑裝配的信號通路有兩條。
⑶粘著斑的功能:①一是機械結構功能;②二是信號傳遞功能。
⑷通過粘著斑由整合蛋白介導的信號傳遞通路:①由細胞表面到細胞核的信號通路;②由細胞表面到細胞質(zhì)核糖體的信號通路。㈥細胞信號傳遞的基本特征與蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息
⑴細胞信號傳遞的基本特征:
①具有收斂(convergence )或發(fā)散(divergence) 的特點;
②細胞的信號傳導既具有專一性又有作用機制的相似性;
③信號的放大作用和信號所啟動的作用的終止并存;
④細胞以不同的方式產(chǎn)生對信號的適應。
⑵蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息與信號網(wǎng)絡系統(tǒng)中的cross talk。
第三講 細胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)
一、細胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmic matrix or cytomatrix )
1.基本涵義
用差速離心法分離細胞勻漿物組分,先后除去細胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細胞質(zhì)膜等細胞器或細胞結構后,存留在上清液中的主要是細胞質(zhì)基質(zhì)的成分。生物化學家多稱之為胞質(zhì)溶膠。中間代謝有關的數(shù)千種酶類、細胞質(zhì)骨架結構。細胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系;通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結構體系。細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要的結構成分,其體積約占細胞質(zhì)的一半。肝細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)及細胞其它組分的數(shù)目及所占的體積比(引自Albert.1998)
細胞組分 數(shù)目 體積比
細胞質(zhì)基質(zhì) 1 54
細胞核 1 6
內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 1 12
高爾基體 Several 3
溶酶體 300 1
胞內(nèi)體 200 1
過氧化物酶體 400 1
線粒體 1700 22
2.細胞質(zhì)基質(zhì)的功能
⑴完成各種中間代謝過程:如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等。
⑵與細胞質(zhì)骨架相關的功能:維持細胞形態(tài)、細胞運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等。
⑶蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解:①蛋白質(zhì)的修飾;②控制蛋白質(zhì)的壽命;③降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì);④幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊,形成正確的分子構象。二、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembrane system) 定義:功能上連續(xù)統(tǒng)一的細胞內(nèi)膜,包括核被膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基器、液泡等,是合成蛋白質(zhì)、脂類、糖類的主要場所,也具有包裝和運輸合成產(chǎn)物和分泌產(chǎn)物的功能,是真核細胞所特有的結構,而原核生物中其質(zhì)膜或某些類似結構完成相應的生理功能。特點:①細胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細胞內(nèi)在結構、功能及發(fā)生上相關的由膜包繞形成的細胞器或細胞結構;②真核細胞細胞內(nèi)的區(qū)域化(compartmentalization)。
1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum) 發(fā)現(xiàn):1945 年,小鼠成纖維細胞,內(nèi)質(zhì)中的網(wǎng)狀結構形態(tài):封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成相互溝通的網(wǎng)狀管道結構,增加了內(nèi)膜表面積。類型:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough ER) :附著核糖體,扁囊,蛋白質(zhì)合成加工;
光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth ER) :無核糖體,小管小囊,脂類合成;瘜W組成:質(zhì)膜類似,蛋白質(zhì)含量較高,標志酶:葡萄糖-6-磷酸酶功能: ①蛋白質(zhì)的合成、加工修飾和轉(zhuǎn)運(rER 、信號肽假說); ②脂類的合成(合成膜及運輸、肝細胞、sER 腔面);③糖類的代謝(肝細胞、sER 、細胞色素450);④解毒作用。
信號肽假說
信號識別蛋白(signal recognition particle) 信號識別蛋白受體(SRP receptor) 或?康鞍仔盘栯乃饷(signal peptidase)
過程:識別→合成停止結合→合成重新開始剪切→蛋白成熟
2.高爾基器(golgi apparatus) 發(fā)現(xiàn):1898 年,意大利,Golgi 。
3.核糖體(ribosome)
分布:rER, 線粒體,葉綠體,游離。
組成與類型:顆粒狀,無膜,蛋白質(zhì)40%,rRNA60%,70S( 原核),80S( 真核)
核糖體二聚體,多核糖體
原核生物與真核生物核糖體的比較
原核生物(S) 真核生物(S)
完整核糖體 70S 80S
大亞單位 50S 60S
rRNA 23S 5S 28S 5.8S 5S
蛋白質(zhì) L1-34 約49 種
小亞單位 30S 40S
rRNA 16S 18S
蛋白質(zhì) S1-21 約33 種
摻入AA 的最適[Mg 2+] 10-15mmol/L 1.5mmol/L
S:沉降系數(shù),測量某一物質(zhì)在離心力作用時的沉降速度。
4.液泡(vacuole) 特點:一層膜圍成的球狀,與質(zhì)膜、高爾基器、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等關系密切類型:
①高爾基液泡(golgi vacuole) :高爾基反面高爾基池邊緣的小泡,含水解酶。
②溶酶體(lysosome) :內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體形成,含水解酶。
③圓球體(spherosome): 植物細胞的溶酶體,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成。
④微體(microbody) :按所含的酶命名,如過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體。
⑤消化泡(digestive vacuole) :溶酶體與吞噬小體融合后形成的小泡。
⑥自噬小體(autophagic vacuole): 一層膜將部分細胞質(zhì)包圍而成,消化碎片。
⑦微體(microbody) :按所含的酶命名,如過氧物酶體。
⑧胞飲液泡(pinocytosis vacuole): 質(zhì)膜內(nèi)陷吞飲溶液或營養(yǎng)物質(zhì)。
⑨吞噬小體(phagic vacuole) :質(zhì)膜內(nèi)陷吞噬異體營養(yǎng)顆粒。
⑩中央液泡(central vacuole) :植物細胞特有,起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
⑾衣被小泡(coated vesicles) :質(zhì)膜內(nèi)陷形成。溶酶體:概述:1955 年,鼠肝細胞,20-50nm, 酸性,溶解或消化。初級溶酶體:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基腔邊緣突出膨大分離而來,未開始進行消化。次級溶酶體:正在進行或已經(jīng)進行消化作用的液泡。后溶酶體:小體已失掉酶,僅余未消化的殘渣。
溶酶體的形成:
1.溶酶體酶蛋白的成熟
2.溶酶體酶蛋白的富集
3.溶酶體的形成
溶酶體的功能:
1.內(nèi)吞消化作用
2.自體吞噬作用
3.自溶作用溶酶體的作用過程: 溶酶體類疾病: LDLrecptor( 低密度脂受體)與心臟病
總結:
第四講細胞的能量單位
本講任務:了解細胞兩大能量單位線粒體和葉綠體的典型結構及其生理功能。
A.線粒體(Mitochondria)
發(fā)現(xiàn)
1850 年,光鏡、動物細胞、小顆粒結構;
1890 年,系統(tǒng)細胞學研究:生命小體→小顆粒與細菌相似、“內(nèi)共生”;
1898 年,命名線粒體(mitos :線,chondria :顆粒);
1904 年,植物細胞、活體染色進行氧化還原反應研究;
1950 年,能量代謝的兩大發(fā)現(xiàn):三羧酸循環(huán)、三羧酸循環(huán)與ATP 產(chǎn)生偶聯(lián);提出能量細胞
器的概念,認為它是能量代謝的中心;
1963-1964 年,線粒體內(nèi)有自身的核酸等物質(zhì);熱點:能量代謝→半自主性(結構);
形態(tài)與結構
(1) 直徑:0.5-1μm;長:1-2μm。
(2) 數(shù)目:不同細胞中差別。
(3) 分布:需能較多的區(qū)域。
(4) 結構:內(nèi)外膜構成的封閉的囊狀結構。外膜:包被線粒體內(nèi)膜:外膜內(nèi)側嵴(cristae) :內(nèi)膜內(nèi)陷;擴增膜表面積;表面不光滑,含基粒。膜間隙:空隙基質(zhì):內(nèi)部膠狀物,酶等。
化學組成
干重中:蛋白質(zhì)65-70%: 可溶性→基質(zhì)中的酶類、外膜上的外周蛋白等不溶性→鑲嵌蛋白、內(nèi)膜上的部分酶、結構蛋白等脂類30-35% :卵磷脂多些,膽固醇極少其它物質(zhì):金屬離子,DNA 物質(zhì)等
功能
目前研究發(fā)現(xiàn),動物細胞中80%ATP 來源于線粒體內(nèi),線粒體是糖脂肪和氨基酸最終氧化釋放能量的場所。糖、脂肪在基質(zhì)中酵解產(chǎn)生丙酮酸和脂肪酸→線粒體中成為2 碳TCA 。TCA 與氧化磷酸化偶聯(lián)。
線粒體氧化磷酸化的物質(zhì)基礎和ATP 的產(chǎn)生
物質(zhì)基礎線粒體呼吸鏈的組分
酶復合物 輔基 分子量 作用
I NADH-CoQ 還原酶NADH 脫氫酶 FMN FeS(6) 850kD,25 種肽 質(zhì)子位移遞氫
II 琥珀酸-CoQ 還原酶(琥珀酸脫氫酶) FMN FeS(2) Hemeb 140kD,4 種肽 遞氫
III CoQ 細胞色素c 還原酶 Hemb(2) Hemc1 FeS 500kD,9 種肽 質(zhì)子位移遞氫
細胞色素c 游離處于內(nèi)膜胞質(zhì)面 13kD 遞氫
IV 細胞色素c 氧化酶 Hem a3(2)Hema(2) Cu(2) 300kD, 9-13 質(zhì)子位移遞氫
V ATP 合酶 F0 F1 OSCP 480-500kD
ATP 合酶(F0 - F1 ATPase)
真核生物:頭部、膜部、柄部;原核生物:頭部、膜部。
化學滲透假說
通過內(nèi)膜上的呼吸鏈組分間氫與電子的交替?zhèn)鬟f,使質(zhì)子從內(nèi)膜向胞質(zhì)中轉(zhuǎn)移;因膜對質(zhì)子不能自由通過,形成的質(zhì)子動力勢能量經(jīng)ATP 合酶催化驅(qū)動ADP 形成ATP 。
(見書P218 圖7-7) 電子供體電子受體質(zhì)體排放H+濃度差→ATP 產(chǎn)生構象假說
電子傳遞過程中產(chǎn)生的能量不是形成含高能磷酸鍵的中間產(chǎn)物,而是通過蛋白質(zhì)載體(ATP 合酶)構象變化形成ATP 。
半自主性
發(fā)現(xiàn):1960 年前,DNA 存在于細胞核中;1963 年,M.Nass 和S.Nass 發(fā)現(xiàn)線粒體中的DNA; 深入研究RNA 核糖體。自主性體現(xiàn): mtDNA :裸露的環(huán)狀結構。RNA: 基質(zhì)中的各類RNA 來源于mtDNA ;轉(zhuǎn)錄的RNA 聚合酶來源于細胞核;合成的蛋白質(zhì)不是很多,5-10%;mRNA 半衰期短。蛋白質(zhì):合成元件核糖體;AA 與tRNA 專一作用的酶與胞質(zhì)中的不同;密碼子的偏愛性不同;起始密碼子與終止密碼子也不同。自主性限制:
1.合成的蛋白質(zhì)只占少量,絕大部分來源于胞質(zhì);
2.某些核基因活性抑制會導致線粒體不能形成完整的呼吸鏈。兩套遺傳系統(tǒng)的相互作用
1.核質(zhì)體系合成線粒體內(nèi)膜的大部分蛋白,與線粒體遺傳裝置有關的酶系,運至線粒體中;
2.在上述基礎上線粒體DNA開始轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)譯,同時合成反調(diào)節(jié)細胞核DNA轉(zhuǎn)錄的物質(zhì),終止細胞核對線粒體的作用。
細胞核中合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運過程
導肽:1.20-80 個AA;2.正電荷堿性AA;3.不含負電荷酸性AA;4.含較高的羥基氨基酸;
5.具有雙性的螺旋結構。受體:可與不同的導肽結合,無特異性要求,移位至線粒體內(nèi)外膜接觸點。分類:1.進入外膜;2.進入基質(zhì);3.進入膜間隙和內(nèi)膜。
線粒體的來源
增殖:與細胞分裂相似:1.間壁分離;2.收縮后分離;3.出芽分離。起源:內(nèi)共生假說:原始真核細胞中共生細菌,支持證據(jù):1.DNA 、mtDNA 單個裸露的環(huán)狀雙鏈分子,真核細胞多個染色體;2.蛋白質(zhì)合成機制;3.形態(tài)結構類似。分化假說:進化角度(真核細胞的產(chǎn)生)
B. 葉綠體(Chloroplast)
概述
僅存在于植物細胞中,嚴格意義上
講植物中存在的應是質(zhì)體。
前質(zhì)體:植物分生組織中,多次分裂后能成為白色體或葉綠體;
白色體:造粉質(zhì)體、造蛋白體、造油體;
葉綠體:含有葉綠素,能進行活躍的光合作用;
有色體:葉綠素退化,類囊體結構消失,積累淀粉等。
形態(tài)
因不同種類的植物細胞差異顯著,一般葉細胞中50-200 個, 可占細胞質(zhì)體的40-90% ,外形透鏡形;直徑:4-10mm ,厚:2-3mm 。
結構
葉綠體外被(膜):雙層膜包被,膜間隙,外膜通透性大,內(nèi)膜選擇作用。類囊體(Thylakoid):葉綠體基質(zhì)中的封閉扁平小囊,沿葉綠體長軸排列;(grana) :在葉綠體某些部位許多圓盤狀的類囊體疊置成垛的結構。類囊體有關超微結構:
1.多形顆粒:核酮糖-1.5-二磷酸羧化酶(RuBPcase) 。
2.球形顆粒:ATP 合酶。
3.葉綠素-蛋白質(zhì)復合顆粒--聚光色素復合物:PSⅠ P700;PSⅡ P680 ;|(zhì):
化學組成
葉綠體外被(膜)的化學組成:蛋白質(zhì)和脂類,糖脂與磷脂較多。類囊體:蛋白質(zhì):脂類=60:40 ;脂類中不飽和脂肪酸較多,膜的流動性較強;蛋白質(zhì)分布與線粒體蛋白質(zhì)分布比較相似;|(zhì):
光合作用中電子傳遞及光合磷酸化
吸收光能在PSⅡ和PSⅠ的配合下,把一對電子從H2O 傳遞給NADP+,電子傳遞呈Z 型。光合磷酸化的類型:非循環(huán)式,循環(huán)式。
光合磷酸化與氧化磷酸化的區(qū)別
光合作用中暗反應
利用光合反應中產(chǎn)生的ATP 及NADPH 來生成糖類.(CO2 的固定)
葉綠體的半自主性和起源
均于線粒體相似;植物細胞的三套遺傳系統(tǒng)。
第五講細胞核的結構與功能
概述
1831 年,Brown 發(fā)現(xiàn),胞內(nèi)最大的細胞器。真核細胞:均有,除了成熟的篩管和紅細胞。原核細胞:擬核。細胞生活周期形態(tài)結構不是一成不變。
形態(tài)
圓球狀,卵形,形態(tài)也會變化。核質(zhì)系數(shù)(NP)=V 核/(Vcell-V 核) 比值變大→細胞分裂。
構成單位
核被膜;遺傳物質(zhì);核仁。
A.核被膜(Nuclear envelope)
組成
外膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化區(qū)。內(nèi)膜核周池 20-40nm,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通。核纖層網(wǎng)狀纖維蛋白,30-160nm, laminaA B C。維持細胞核的形狀;與細胞分裂相關;核被膜的破裂與重構。核孔兩層核膜融合區(qū)域。間期細胞普遍存在 60 個/μm; 每核達3000 萬。
核孔復合物
孔環(huán)顆粒Annular granules;
邊圍顆粒Peripheral granules;
中央顆粒centre granules。
功能 核質(zhì)物質(zhì)交換雙向選擇性通道
核孔形成柱狀通道 9nm 15nm 蛋白質(zhì)運輸:核定位信號(Nuclear localization signal) RNA 特殊機理
B. 遺傳物質(zhì)
幾對名詞
染色質(zhì)與染色體chromatin and chromosome:編碼基因,重復序列(DNA 指紋技術) 常染色質(zhì)與異染色質(zhì)euchromatin and heterochromatin:細胞分裂間期存在形態(tài)結構異染色質(zhì)與功能異染色質(zhì)constitutive and faculative ... B. 遺傳物質(zhì)
染色質(zhì)的基本結構單位核小體
核小體結構
(nucleosome)
1.核心結構:四種組蛋白;
2.左手螺旋纏繞1.75 圈,147bp;
3.H1
位于兩核小體中間,與DNA 雙鏈結合,成2 圈,共165bp;
4.連接兩核小體的DNA 長度為35bp,故形成200bp 的結構單位;
5.染色質(zhì)上的核小體成念珠狀。
組蛋白 分子量(kDa) 氨基酸組成 保守性 每200bpDNA 的分子數(shù)
H1 20 富含Lys 差 N、C 端變化大 1
H2A 137 Lys 中等,中部C 端,疏水 種間差異 2
H2B 137 Lys 中等,中部,疏水 種間差異 2
H3 157 富含Arg、Cys 進化保守 2
H4 112 富含Arg 最保守 2 個AA 2
組蛋白富含堿性氨基酸,易與酸性的DNA 緊密結合。
染色體的四級模型
10nm→30nm 形成過程
10nm 及30nm 螺線管示意圖(見上頁核小體結構左圖)
中期染色體的形態(tài)結構
依據(jù)形態(tài)分類
metacentric chromosome;submetacentric chromosome ;
subtelocentric chromosome;telocentric chromosome 。
基本構成著絲粒(centromere) or 動粒(kinetochore):主縊痕;動粒結構域(kinetochore domain);中央結構域(centre domain)
; 配對結構域(pairing domain);次縊痕(secondary constriction)
; 端粒(telomere)。
C. 核仁(Necleolus)的結構與功能
概述
核仁的超微結構
纖維中心(fibrillar centers FC):染色淺,低電子密度,不活躍的rDNA;
致密纖維中心(dense fibrillar component DFC):染色深,電子密度高,活躍
的rDNA;
顆粒組分(grannlar component GC):核糖體亞單位前體顆粒。
結論:FSc:非轉(zhuǎn)錄狀態(tài)的沉默rRNA 基因儲存位點;
DFC:rRNA 基因進行活躍轉(zhuǎn)錄位點;
GS:核糖體亞單位裝配成熟位點。
核仁的功能--核糖體的生物發(fā)生
核仁周期
第六講細胞骨架
發(fā)現(xiàn)
最初,基質(zhì)(cytosol)均質(zhì)溶液相,細胞運動形態(tài)等?
1928 年,Klotzoff 原始概念鋨酸或高錳酸鉀染色電鏡無。
1963 年,戊二醛常溫染色電鏡下有網(wǎng)狀骨架。
概論
細胞骨架:真核細胞胞質(zhì)中的蛋白纖維網(wǎng)架體系。
狹義 (cytoskeleton)
三種蛋白纖維:微絲(microfilament,MF);微管(microtubule,MT); 中間纖維
華東理工大學《細胞生物學》上課講義
(intermediate filament,IF)。
廣義 (cell skeleton)
胞質(zhì)骨架(cytoskeleton); 核骨架或核基質(zhì)(karyoskeleton or nuclear matrix)
目前通俗,細胞骨架--cytoskeleton:真核細胞胞質(zhì)中由三類纖維蛋白微絲、
微管和中間纖維組成的蛋白纖維網(wǎng)狀骨架體系,對于維持細胞形態(tài)、細胞運動、
物質(zhì)與能量交換、信息傳遞等生命活動有重要作用。
本講主要介紹cytoskeleton 的三種蛋白纖維及相關的生理功能,同時對核
基質(zhì)作簡單學習。
A.微管(microtubule)
存在于真核細胞中,由微管蛋白(tubulin)組裝成的長管狀細胞器結構,通
過亞單位的組裝與去組裝,能改變其長度,對低溫與秋水仙素敏感,在細胞內(nèi)呈
網(wǎng)狀或束狀分布,并能與其它蛋白共同組成紡錘體,基體,中心粒,鞭毛和纖毛
等,維持細胞形態(tài)、細胞運動等,原核細胞中無此結構。
形態(tài)與組成
外徑24-26nm;內(nèi)徑15nm;壁厚6nm;管狀纖維。
管蛋白a 和b 少量微管結合蛋白(microtubule associated proteins,MAPs)
a 和b 形成二聚體,13 根原纖維
管蛋白a 和b;50kDa 種間保守性非常強;管蛋白a 有N(nonexchangeable site)
位點;管蛋白b 有E(exchangeable site)位點
管蛋白相關因子
*GTP:能與N、E 位點相結合
*二價陽離子:Ca2+解聚 Mg2+ 促進裝配
*作用藥物:秋水仙素:疏水凹槽,二聚體不能聚合;紫杉醇和重水:促進微管
裝配,但對細胞有毒。
動態(tài)裝配
體外裝配
體外裝配條件:
微管蛋白濃度>臨界濃度。
最適pH:pH6.9
離子:無Ca2+, Mg2+適當,1M
溫度:37℃,低溫解聚;
臨界濃度:微管蛋白必須高于
某一濃度,低于則不發(fā)生裝配,該濃度稱為臨界濃度。微管兩端的臨界濃度和平
衡常數(shù)均是不同,正極和負極。
GTP 的重要作用
*GTP 與二聚體的N,E 位點結合,裝配到微管的b 亞單位上;
*裝配完成后,E 位點的GTP 會水解成GDP,這種二聚體不穩(wěn)定,會解聚;
*當GTP-tubulin 聚合速度遠大于GTP 的水解速度時,末端不斷加入大量
GTP-tubulin,使微管穩(wěn)定延長,出現(xiàn)“GTP-cap”現(xiàn)象;
*隨著GTP-tubulin 的消耗,末端聚合速度會下降,則GTP 水解成GDP,因而
華東理工大學《細胞生物學》上課講義
GTP-cap 會變小直至消失,暴露出GDP-tubulin,微管開始解聚;
*踏車行為:在某中GTP-tubulin 下,表現(xiàn)出微管的(+)極聚合,(-)極解聚,并
且速度相等,從而微管長度保持不變。(整個結果是表現(xiàn)為微管在移動)。
體內(nèi)裝配
自我調(diào)節(jié)
微管組織中心(microtubule organizing centre,MTOC)
在生理或?qū)嶒炋幚斫饩酆,微管重新發(fā)生裝配的區(qū)域。動物中的中心體,鞭毛和
纖毛的基體,硅三藻的紡錘極體均是MTOC,MTOC 決定了微管的極性。
微管結合蛋白(microtubule associated proteins,MAPs)
MAP1 MAP2 tau 蛋白促進微管組裝,抑制解聚
功能
維持細胞形態(tài)
秋水仙素處理的細胞變球形,微管破壞,表面張力最小。
胞內(nèi)運輸
驅(qū)動蛋白(kinesin):利用ATP 水解釋放的能量向正極運輸小泡;
動力蛋白(dyenin):能反向向負極運輸物質(zhì)。
鞭毛與纖毛的運動
鞭毛與纖毛的區(qū)別:
結構:細長毛狀與基體;軸線結構:9+2 結構,A-13,B-10
鞭毛與纖毛的運動機理
基體與中心體
中心體(centrosome):動物細胞中的主要微管
組織中心,紡錘體與胞質(zhì)微管均有中心體放射
出來,中心體有一對垂直的中心粒構成。通常
鞭毛與纖毛的基體也是有中心粒構成。
三種微管區(qū)別
染色體運動功能
B. 微絲(microfilament)
成份
肌動蛋白:43kD, 三種異構體 a、b、g, 進化上極其保守,平滑肌、心肌等,375
個AA,只差4-6 個AA。
動態(tài)裝配
由球形肌動蛋白(G-actin)單體形成的多聚體螺旋狀纖維,37nm;G-actin 有極
性,裝配成纖維時,頭尾相連,微絲(MF)有極性。
裝配條件:Mg2+ G-actin ATP →裝配;Ca2+ 較低Na+或K+→解聚成G-actin;
Mg2+ Na+或K+高濃度→成纖維。
裝配過程:種子形成,延長階段,延遲時間,微絲極性。
ATP 的作用:ATP→G-actin 1:1;ATP-actin 裝配;裝配后,actin 構象會改變,
使ATP→ADP+Pi;ADP-actin 易解聚;ATP-cap;踏車行為。
華東理工大學《細胞生物學》上課講義
微絲結合蛋白
在微絲結合蛋白的參與下形成許多亞細胞結構如應力纖維等,肌肉細絲等。
主要的微絲結合蛋白及功能如下:
特異性藥物
細胞松弛素;鬼筆環(huán)肽。
功能
肌肉收縮
微絨毛
應力纖維
胞質(zhì)溶膠與阿米巴運動
胞質(zhì)分裂環(huán)
C.中間纖維(Intermediate filamnet)
成份
中間纖維的類型:
角質(zhì)蛋白纖維(keratins)
:分子量(kD)40-68; 多肽數(shù)19; 細胞類型:上皮,
包括各種角蛋白絲;(頭皮指甲)神經(jīng)膠質(zhì)細胞。
波形蛋白纖維(vimentin):分子量(kD)54;多肽數(shù)1;細胞類型:成纖維細
胞,上皮細胞,軟骨細胞淋巴細胞。
結蛋白纖維(desmin)
:分子量(kD)53;多肽數(shù)1; 細胞類型:骨骼肌,心肌,
平滑肌。
神經(jīng)元纖維蛋白:細胞類型:神經(jīng)元。
神經(jīng)膠質(zhì)蛋白纖維(GFAP):分子量(kD)51; 多肽數(shù)1; 細胞類型:神經(jīng)膠質(zhì)細
胞。
組織特異性,應用于臨床診斷腫瘤發(fā)生部位。
特征
桿形區(qū):310 AA,a 螺旋,7 個AA 重復排列,a 和d 位為疏水AA。
頭尾部:非螺旋區(qū),高度可變。
裝配
相鄰亞基螺旋區(qū)→二聚體;
二聚體→四聚體,中間纖維的最小亞單位;
八個四聚體或四個八聚體進一步螺旋成中間纖維;
整個裝配過程中IF 是不具有極性的,兩端是對稱的。
核纖層與IF 結合蛋白
核纖層蛋白與IF 蛋白有相似結構:350AA 的內(nèi)部區(qū)段與IF 蛋白螺旋區(qū)高度同源;
類似大小的非螺旋頭尾部;也為10nm 左右的纖維并且具有25nm 的縱向周期。
IF 結合蛋白:與IF 功能密切相關,緊密或疏松結合于IF 上或兩端。
功能
無特異性藥物的作用,故功能研究不如前兩者透徹,主要:外與細胞膜和細胞外
基質(zhì)直接聯(lián)系;向內(nèi)與核表面,核基質(zhì)聯(lián)系;中間與MT、MF 及其他細胞器相聯(lián)。
總結
細胞骨架主要成份比較
微管微絲中間纖維
主要組成成份 ab 結合蛋白
G-actin
結合蛋白
多種類型
分子量 50kD 43kD 40-200kD
亞單位管蛋白球蛋白線狀蛋白
結合核苷酸 2GTP/二聚體 1ATP/單體無
纖維直徑 -22nm -7nm -10nm
結構
13 根原絲組成的空心
管狀纖維
單股a 螺旋多級a 螺旋
極性有有無
可溶性
亞單位庫
有有無
踏車行為有有無
特異性藥物
秋水仙素、長春花堿
紫杉醇
細胞松弛素
鬼筆環(huán)肽
無
與運動有關的
結合蛋白
動力蛋白
驅(qū)動蛋白
肌球蛋白無
D.核骨架
存在于真核細胞核內(nèi),以蛋白成份為主的纖維網(wǎng)架體系。
核骨架與DNA 復制
染色質(zhì)DNA 以放射環(huán)形式與DNA 復制的酶及其他因子錨定于核骨架,形成DNA
復合體進行復制。
核骨架是DNA 復制的空間支架。
核骨架與基因表達
染色質(zhì)DNA 上發(fā)現(xiàn)有核骨架結合序列,一般位于活性轉(zhuǎn)錄基因的兩端,富含AT。
與核骨架結合后能使該區(qū)段的染色質(zhì)空間解聚,從而有利于RNA 聚合酶的識別與
移動,保證基因處于高活性狀態(tài)。
E.細胞骨架功能
細胞形態(tài)支撐與形態(tài)的建成;細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運或運動;膜相關的性質(zhì)和功能;吞噬作
用;信息傳遞。