细胞

细胞知识梳理，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞外基质、细胞核、核糖体、线粒体、细胞内膜系统、细胞骨架等内容。

细胞

• 细胞膜（细胞质膜）
  • 细胞内的膜性结构与细胞膜统称为生物膜
  • 化学组成
    • 膜脂
      • 甘油磷脂（磷酸甘油酯）
        • 占整个膜脂的50％，是膜脂的基本成分
      • 鞘脂
        • 由脂类和寡糖构成
      • 胆固醇
        • 散布在磷脂分子之间
    • 膜蛋白
      • 膜功能的主要体现者
      • 整合蛋白（内在蛋白）
        • 部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，占膜蛋白含量的70％－80％
      • 脂锚定蛋白（脂连接蛋白）
        • 通过结合脂肪酸插入脂双分子层中的一般分布在细胞膜的细胞质一侧 通过结合糖脂插入脂双分子层中的一般分布在细胞膜外侧（共价键）
      • 外周蛋白（附着蛋白）
        • 完全外露在脂外层的内外两侧（非共价键）
    • 膜糖
      • 多以复合糖形式存在
    • 水
    • 无机盐
    • 金属离子
      • 与膜蛋白功能相关，如钙离子
  • 分子结构
    • 流动镶嵌模型
      • 论点
        • 流动的脂质双分子层构成细胞膜的连续主体
        • 蛋白质分子以不同的方式分布在脂双层分子中或表面
        • 构成膜的脂双层具有液晶态的特性
        • 细胞膜外表有糖被
      • 特点
        • 流动性
          • 膜脂的流动性
            • 运动方式
              • 侧向运动
              • 自旋运动
              • 摆尾运动
              • 翻转运动
              • 旋转异构
              • 伸缩震荡
            • 影响因素
              • 不饱和链的含量（不饱和度越高，膜的流动性越好）
              • 脂肪酸链的长度
              • 卵磷脂与鞘磷脂的比值
              • 胆固醇含量（胆固醇含量越高，膜的流动性越差）
              • 膜蛋白含量
              • 温度（相变温度越低，流动性越大）
          • 膜蛋白的流动性
            • 运动方式
              • 旋转运动
              • 侧向运动
            • 影响因素
              • 温度
              • 膜嵌入蛋白的量愈多，膜的流动性越小
              • 在极性细胞中还被某些特殊的结构（如紧密连接）限定在细胞表面的某个区域
          • 生理意义
            • 一切膜的基本活动均在膜的流动状态下进行，适宜的流动性是生物膜表现正常功能的必要条件
        • 不对称性
          • 细胞膜内外两侧的结构和功能有很大的差异
          • 膜蛋白分布的不对称性（绝对的）
            • 内外两层单蛋白的种类不同
            • 内外两层单蛋白的数量不同
            • 跨膜蛋白突出在膜内外表面的亲水端的长度和氨基酸的种类与顺序差异悬殊
          • 磷脂的不对称性（相对的）
            • 膜内外两侧分布的脂类分子的含量和比例不同
          • 膜糖的不对称性
          • 生理意义
            • 生物膜结构上的不对称性，保证了膜功能的方向性。
  • 功能
    • 为细胞的生命活动提供相对稳定的环境
    • 选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出，其中伴随着能量的传递。
    • 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信号跨膜转导
    • 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序进行。
    • 介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接
    • 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构
    • 膜蛋白的异常表达与某些遗传病、恶性肿瘤，甚至神经退行性疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。
  • 物质运输
    • 细胞膜的选择通透性（半透性）：细胞膜能选择性地允许或阻止一些物质通过
    • 小分子物质和离子的跨膜运输
      • 被动运输（顺浓度梯度、不耗能）
        • 简单扩散
        • 离子通道蛋白协助扩散－－通道扩散
        • 载体蛋白协助扩散－－易化扩散
      • 主动运输（逆浓度梯度、耗能、载体蛋白）
        • 离子泵：ATP提供能量
          • 作用：维持细胞膜两侧正常的离子梯度、膜的正常兴奋性、渗透压的平衡和细胞体积恒定。
        • 协同运输：离子梯度驱动，ATP间接供能
    • 大分子和颗粒物质的膜泡运输
      • 胞吐作用（出胞作用）
        • 过程：RER上合成分泌蛋白－高尔基复合体上加工－分泌囊泡－与膜结合，释放到膜外
        • 两种途径：结构分泌途径（几乎存在于所有细胞中）、调节分泌途径（只存在于某些特化的分泌细胞）
      • 胞吞作用（入胞作用）
        • 胞饮作用：摄入大的颗粒，如细菌和细胞碎片。原生动物摄食方式，哺乳动物只有少数特化的细胞，如巨噬细胞层等才有摄入和消化大颗粒的吞噬作用。
        • 吞噬作用：摄入液体和溶质分子进入细胞的过程，大多数细胞都具有胞饮作用。
        • 受体介导的内吞作用
  • 细胞连接
    • 细胞与细胞间或细胞与细胞外基质的连结结构
    • 封闭连接
      • 紧密连接（封闭小带）：相邻细胞间局部紧密结合，在连接处，两细胞发生紧密结合，没有间隙，形成与外界隔离的封闭带
      • 间壁连接
    • 锚定连接
      • 将相邻细胞骨架系统或将细胞与基质之间相连形成一个坚挺、有序的细胞群体
      • 与中间纤维相关的
        • 桥粒（点状桥粒）：相邻细胞间形成的纽扣式结构，相邻两细胞连接成牢固，有序的结构。有钙粘素、中间纤维
        • 半桥粒：细胞与基底膜之间的连接，中间纤维中止于致密斑。有整联蛋白（整合素）、中间纤维
      • 与肌动蛋白纤维的
        • 黏着斑：细胞与细胞外基质的连接形式，有整联蛋白、肌动蛋白。
        • 黏着带（中间连接、带状桥粒）：位于上皮细胞、紧密连接的下方，细胞间隙介于紧密连接与桥粒之间（15－20nm）。有钙粘素、肌动蛋白。
    • 通讯连接
      • 间隙连接：是哺乳动物细胞最普遍的连接方式
      • 化学突触：神经轴突与效应细胞之间的连接
      • 胞间连丝：植物细胞之间的通讯连接
• 细胞外基质
  • 分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖素所构成的精密有序的网络结构
  • 构成
    • 多糖
      • 氨基聚糖
        • 由重复的二糖单位聚合成的无分支直链多糖。二糖单位：氨基己糖、糖醛酸。
        • 透明质酸
          • 结构最简单
          • 二糖单位：葡萄糖醛酸、N－乙酰氨基葡萄糖
          • 唯一不发生硫酸化修饰的氨基聚糖，亦不与蛋白质结合
          • 润滑剂作用，利于细胞运动迁移
        • 硫酸软骨素
        • 硫酸皮肤素
        • 硫酸乙酰肝素
        • 肝素
        • 硫酸角质素
      • 蛋白聚糖
    • 纤维蛋白
• 细胞核
• 细胞骨架
• 细胞内膜系统
• 线粒体
• 核糖体