膜结合细胞器与内膜系统细胞生物学中西医助理医师称考试
文章作者 100test 发表时间 2009:06:15 12:39:29
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内膜系统与膜运输
真核细胞在进化上一个显著特点就是形成了发达的细胞质膜系统, 将细胞分成许多膜结合的区室,包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、内体和分泌泡等。虽然这些区室具有各自独立的结构和功能,但它们又是紧密相关的,尤其是它们的膜结构是相互转换的,这种转换的机制则是通过蛋白质分选(protein sorting)和膜运输实现的。
9.1 细胞质膜系统及其研究方法
9.1.1 膜结合细胞器与内膜系统
关于真核细胞中具有膜结构的细胞器的总体描述通常有三个概念:
● 膜结合细胞器(membrane-bound organelles)或膜结合区室(membrane-bound compartments)
● 细胞质膜系统(cytoplasmic membrane system)
● 内膜系统(endomembrane systems)
虽然这三个概念都是指真核细胞中具有膜结构的细胞器,但是在含义上仍有一些差别。
■ 膜结合细胞器的种类和功能
● 膜结合细胞器种类与数量
原核细胞内只有一个区室就是胞质溶胶(cytosol)。真核细胞内有许多膜结合的区室,但与胞质溶胶相比, 所占比例都很小(表9-1)。
表9-1 肝细胞中主要膜结合细胞器的体积比
细胞器 |
每细胞所含数量 |
细胞内的百分比 |
胞质溶胶 |
1 |
54 |
线粒体 |
1700 |
22 |
内质网 |
1 |
12 |
细胞核 |
1 |
6 |
高尔基体 |
1 |
3 |
过氧化物酶体 |
400 |
1 |
溶酶体 |
300 |
1 |
内体 |
200 |
1 |
● 膜结合细胞器的功能
膜结合细胞器在细胞的生命活动中具有重要作用(表9-2)。
表9-2 真核细胞膜结合区室的主要功能
细胞器(区室) |
主要功能 |
胞质溶胶 |
代谢的主要场所;蛋白质合成部位 |
细胞核 |
基因组存在场所,DNA和RNA的合成地 |
内质网 |
大多数脂的合成场所,蛋白质合成和集散地 |
高尔基体 |
蛋白质和脂的修饰、分选和包装 |
溶酶体 |
细胞内的降解作用 |
内体 |
内吞物质的分选 |
线粒体 |
通过氧化磷酸化合成ATP |
叶绿体 |
进行光合作用 |
过氧化物酶体 |
毒性分子的氧化 |
在这些膜结合的细胞器中,线粒体、叶绿体、过氧化物酶体和细胞核等的独立性很强,并且有特别的功能;其他几种膜结合细胞器,如内质网、高尔基体、溶酶体和小泡,虽然有不同的结构和功能,但是它们都参与蛋白质的加工、分选和膜泡运输,形成了一个特别的细胞内系统。
● 膜结合细胞器在细胞内的分布