第三节真核细胞的结构
1.3.1线粒体和叶绿体
1）叶绿体：是植物细胞特有的细胞器。

叶绿体作用：通过光合作用，将太阳能转换为化学能储存在糖分子中。

叶绿体的结构和功能：类囊体（构成基粒）、外膜、内膜、膜间腔、叶绿体基质。

类囊体膜上分布有光合色素、光系统和电子传递链，光合作用的光反应就在类囊体膜中进行。

光合作用的固碳反应在叶绿体基质中进行。

基质中分布了环状DNA分子与核糖体。

2）线粒体的作用：通过生物氧化作用，将储存在有机分子中的化学能转变成生物体可以利用的ATP。

线粒体的结构和功能：外膜、内膜、膜间腔、嵴（为了扩大内膜表面积）。

内膜上分布了多个电子传递链和ATP合酶。

基质中分布有环状DNA分子与核糖体。

1.3.2细胞的内膜系统
细胞的内膜系统：内质网、高尔基器、溶酶体、胞内体和分泌泡等。

细胞内膜系统的功能：各区室通过生物合成、蛋白质修饰与分选和膜泡运输等机制来维持动态平衡。

1）内质网结构：由膜形成的小管与小囊状的潴泡组成。

内质网分类：
●粗面内质网：合成分泌性蛋白和多种膜蛋白
●光面内质网：脂类合成、糖类代谢、药物或毒物的解毒等
2）高尔基器结构：由扁平的膜囊堆叠在一起。

高尔基器功能：
●蛋白质、脂类的分选与运输
●蛋白质的糖基化及其修饰
●多糖合成
蛋白质的加工、合成和分选：游离的核糖体与mRNA结合后，会有两个去向：
1、共翻译转运途径
2、后翻译转运途径。

3）溶酶体：单层膜围绕的囊泡状细胞器，内含多种酸性水解酶类。

内环境酸性，pH5左右。

由高尔基体产生，大小各异。

溶酶体功能：标志酶是酸性磷酸酶，可以消化从外界吞入的食物颗粒，也可以消化和降解细胞本身产生的废弃成分。

4）液泡：是植物细胞特有的细胞器，是单层膜包被的细胞器。

液泡的功能：
1、储藏：是储藏糖、蛋白质、脂肪的中心
2、是植物细胞的代谢库，调节细胞内环境
3、液泡中含有多种色素
1.3.3过氧化物酶体
1）过氧化物酶体特点：
•单层膜包裹，不属于内膜系统；
•直接利用分子氧；
•是一种异质性的细胞器；
•主要含氧化酶和过氧化氢酶。

2）过氧化物酶体所含有的酶类：
依赖于黄素（FAD）的氧化酶、过氧化氢酶。

3）过氧化物酶体的功能：
①脂肪酸氧化：动物组织中约20%的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的。

②解毒作用：过氧化氢酶氧化分解血液中的有毒成分
③保护作用：氧化酶和过氧化氢酶相互偶联，对细胞起到了保护作用。

4）在植物细胞中的作用：
在绿色植物的叶肉细胞中, 过氧化物酶体参与光呼吸，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢。

在萌发的种子中，降解种子中储存的脂肪酸，产生乙酰辅酶A，经乙醛酸循环，进一步形成琥珀酸，再经过三羧酸循环，最终转变为糖。

1.3.4细胞骨架-微丝
细胞骨架分类：
1、微丝或肌动蛋白丝
2、微管
3、中间纤维丝
微丝的结构：实心的，直径约7nm，以右手螺旋形式相互缠绕的肌动蛋白丝组成。

微丝在细胞内的分布：微绒毛、细胞皮层、细胞基质、胞质分裂环。

细胞内
大部分微丝都集中在皮层。

微丝的功能：维持细胞形态、改变细胞形态与细胞迁移、细胞质分裂、胞内物质运输、肌纤维收缩。

1.3.5细胞骨架-微管
1、微管：由微管蛋白装配成的管状细胞器结构。

微管是一种动态变化的结构。

微管的作用：细胞器定位、细胞内运输、细胞分裂、细胞运动。

微管有3种类型：
单管：由13个球形亚基环绕而成
二联体：由A管和B管组成，其中，A管是完全微管，B管是不完全微管，由10个亚基构成，另3个亚基与A管共用
三联体：A管是完全微管，B管和C管都是不完全微管
2、微管组织中心: 细胞内能够起始微管成核作用的结构, 包括中心体和基体。

中心体的作用：负责组装细胞内的微管，参于纺锤体的形成，调控细胞分裂。

基体的作用：负责组装鞭毛和纤毛中的微管。

3、微管参与形成的细胞器或结构：基粒（体）、中心体、纺锤体、鞭毛、纤毛、轴突
①纺锤体：在细胞分裂过程中，一种与染色体分离直接相关的细胞装置。

纺锤体主要由成束的微管和与微管结合的蛋白组成，两端为星体。

组成纺锤体的微管：包括动粒微管、极微管和星体微管三种。

②鞭毛：细胞表面突出的，由微管组成的细胞结构功能：细胞运动、细胞分裂、信号传导、动物发育等
1.3.6细胞骨架-中间丝
中间丝结构：是一种绳索样的结构, 由8根中间丝蛋白组成的原纤维构成一种圆柱状的结构。

直径10nm左右。

是一种动态变化的结构。

在动物细胞内，中间丝具体分布：细胞质内、核被膜内侧。

中间丝的作用：机械支撑作用，固定细胞器。

三种细胞骨架的比较：
微丝（肌动蛋白丝）在细胞内分布广泛，主要位于细胞膜下的皮层中，在胞内产生张力，与细胞运动相关。

微管比肌动蛋白丝坚硬，一端与中心体相连。

与细胞器定位、细胞内运
输、细胞分裂、细胞运动有关。

中间丝位于核被膜内面，或在细胞质中伸展，并通过锚定连接将相邻细胞连成一体，增强机械应力。

1.3.7马达蛋白
1、马达蛋白：利用水解ATP产生的能量沿着微管或微丝等细胞骨架进行胞内运输。

在细胞内参与物质运输的马达蛋白有两类：
●沿微丝运动的肌球蛋白
●沿微管运动的驱动蛋白和动力蛋白
马达蛋白有两个结构域：
1）与微丝或微管结合的马达结构域2）与膜性细胞器或大分子复合物特异性结合的“货物”结构域。

动力来源：ATP水解所提供的能量，将化学能转变成机械能。

2、依赖微丝运动的马达蛋白——肌球蛋白
肌球蛋白：是细胞内沿微丝运动的马达蛋白
有三个结构域：马达结构域、调控结构域、尾部结构域。

肌纤维的结构：肌纤维是由数百条肌原纤维组成的一个集合束。

每根肌原纤维是由多个肌节呈线性重复排列，每个肌节是一个收缩单元，表现出特征性的带型。

肌原纤维的带状条纹是由粗肌丝和细肌丝纤维有序组装而成。

肌纤维的收缩，就是粗肌丝（肌球蛋白）与细肌丝（主要成分是肌动蛋白，即微丝）之间相对滑动结果。

3、依赖于微管的马达蛋白: 驱动蛋白和胞质动力蛋白。

二者的共同特征：都是二聚体，有两个球状的头部，头部的马达结构域有两个重要的功能位点：ATP结合位点和微管结合位点。

尾部的结构域识别并结合不同的细胞装置，由此就决定了不同的马达蛋白所运送的货物的差异。

运送货物的差异：
●驱动蛋白：运送各种膜性细胞器或大分子复合物；
●胞质动力蛋白：被认为与溶酶体、高尔基体及其他一些膜泡的运输相关。

微管提供了细胞内物质运输的通道，驱动蛋白或胞质动力蛋白利用其球形的头部在微管上移动，其尾部则决定了运送“货物”的种类
1.3.8细胞核与染色质
细胞核的组成，由外向内包括核被膜、染色质、核仁和核基质。

1、核仁: 核糖体的加工厂，rRNA的合成和加工，核糖体亚单位的装配。

2、核基质: 维持细胞核的形态，固定与细胞核活动有关的装置。

3、核被膜：双层核膜、核纤层和核孔复合体
主要功能：
①将细胞分成两大结构与功能区域
⏹细胞核：DNA复制、RNA转录与加工
⏹细胞质：蛋白质的翻译
②调控核质之间频繁的物质交换
4、染色质：间期细胞核内由DNA、组蛋白，非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构, 是间期细胞遗传物质存在的形式。

染色体：指细胞在有丝分裂或减数分裂的特定阶段, 由染色质聚缩而成的棒状结构。

●染色质与染色体的异同点
具有基本相同的化学组成，但包装程度不同, 构象不同。

染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的形态结构。

●染色质的基本构成单位——核小体
核小体的结构：
✧核心颗粒: 由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体
✧DNA分子:以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，约146 bp，两端被H1锁
合，稳定核小体的作用。

✧连接DNA: 相邻核小体之间片段（约60 bp）
1.3.9核糖体
核糖体:细胞内合成蛋白质的细胞器(无膜)，按照mRNA 的信息，将氨基酸精确地合成多肽链。

物质组成：由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质组成的颗粒。

RNA占2/3，蛋白质占1/3。

核糖体分大小两个亚基，核糖体大小亚基通常游离于细胞基质中，只有当小亚基与mRNA结合后，大亚基才与小亚基形成完整的核糖体，开始进行氨基酸的翻译，当肽链合成终止后，两个亚基解离，又游离于细胞基质中。

核糖体分类：游离核糖体、膜附着核糖体
从结构与化学组成来看，二者是完全相同，但是，它们所合成的蛋白质的种类却不同，各有分工。

游离型核糖体：合成非分泌蛋白，包括胞内所需可溶性蛋白，以及细胞器的膜蛋白。

膜附着型核糖体：合成可溶性的分泌蛋白，细胞膜膜蛋白。

信号肽学说：指导分泌性蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素是信号肽，信号识别颗粒（SRP）以及内质网上的SRP受体。

核糖体在细胞内常以多聚核糖体的形式存在，同时进行多条肽链的合成，大大提高了蛋白质合成的效率。