电镜--细胞的超微结构及功能

细胞的超微结构及功能电子显微镜教程2005.3三、线粒体mitochondrion线粒体的超微结构可溶性ATP酶位于线粒体嵴膜线粒体内外膜的接触点线粒体的超微结构（1）通常分布在细胞功能旺盛的区域。超微结构：分为外膜、内膜、膜间隙和基质四部分。外膜(outmembrane)：–含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白（porin）构成的亲水通道，1KD以下的分子可自由通过。标志酶为单胺氧化酶。内膜（innermembrane）：–含100种以上的多肽；–通透性很低，仅允许不带电荷的小分子物质通过，大分子和离子需要特殊的转运系统；–氧化磷酸化的电子传递链位于内膜；–内膜向线粒体基质褶入形成嵴（cristae），扩大内膜表面积（达5-10倍）；–标志酶为细胞色素C氧化酶。线粒体的超微结构（2）膜间隙(intermembranespace)：–内外膜之间的腔隙，腔隙宽约6-8nm。–标志酶为腺苷酸激酶。基质（matrix）：–内膜和嵴包围的空间。–催化三羧酸循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类均位于基质中，–标志酶为苹果酸脱氢酶。线粒体的超微结构（3）MuscleCellMitochondrion(TEMx190,920)线粒体的功能细胞能量代谢中心：三羧酸循环，氧化磷酸化和脂肪酸氧化等重要的能量代谢过程均发生在线粒体中；合成ATP：–细胞所需能量的约95%由线粒体以ATP的方式提供；–糖、脂肪和氨基酸彻底氧化，电子经过一系列的传递，传至氧分子，逐级释放能量。合成蛋白质：基质具有一套完整的转录和翻译体系。线粒体的半自主性60年代，线粒体基质中分离出DNA(mtDNA)➙具有独立的遗传体系；虽能合成蛋白质，但翻译体系都是由核基因编码，在细胞质中合成后，再定向转运到线粒体；线粒体的转录和翻译过程完全依赖于细胞核的遗传装置，即线粒体的半自主性。细胞色素氧化酶（3）、细胞色素bc1复合体（1）、ATP酶（4）、核糖体小亚单位（1）。–线粒体有1000多种蛋白质。线粒体的增殖-已有线粒体的分裂1.线粒体分裂2.狗心肌细胞线粒体3.新生鼠肝细胞线粒123四、溶酶体（lysosome）溶酶体：单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。具有异质性，标志酶为酸性磷酸酶。其主要功能是进行细胞内消化。–初级溶酶体（primarylysosome）–次级溶酶体（secondarylysosome）–残体（residualbody）1.初级溶酶体•直径约0.2~0.5um，膜厚7.5nm；•含有多种水解酶，但没有活性；•酸性水解酶，反应的最适PH值为5左右。2.次级溶酶体•正在进行或完成消化作用的溶酶体，即消化泡；•内含水解酶和相应的底物；•可分为异噬溶酶体和自噬溶酶体，前者消化的物质来自外源，后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。3.残体后溶酶体；已失去酶活性，仅留未消化的残渣；可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。五、过氧化物酶体（peroxisome）又称微体（microbody）；直径约0.2~1.5um，通常为0.5um；单层膜围绕而成；共同特点是内含一至多种依赖黄素（flavin）的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶）。人肝细胞过氧化物酶体过氧化物酶体的功能氧化酶将底物氧化后，生成过氧化氢。RH2+O2→R+H2O2过氧化氢酶又可以利用过氧化氢，将其它底物（如醛、醇、酚）氧化。R′H2+H2O2→R′+2H2O参与脂肪酸的β氧化；解毒作用：–饮入的酒精有1/4是在过氧化物酶体中氧化为乙醛第六章细胞骨架培养的上皮细胞中的应力纤维（微丝红色、微管绿色）概述细胞骨架（cytoskeleton）：是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。胞质骨架：–微丝–微管–中间纤维广义：还包括核骨架（核纤层）和细胞外基质，形成贯穿于细胞核、细胞质、细胞外的一体化网络结构。（一）微丝microfilament由肌动蛋白(actin)组成，直径约7nm；分为3类：α分布于各种肌肉细胞中，β和γ分布于肌细胞和非肌细胞中。微丝、微丝结合蛋白、肌球蛋白（myosin）三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动。微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。微丝的超微结构肌肉的组成肌肉➙肌原纤维➙粗肌丝和细肌丝；细丝主要由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成；粗丝主要由肌球蛋白组成。•A带（暗带）：粗肌丝。•H区：A带中央色浅部份，此处只有粗肌丝。•I带（明带）：只含细肌丝。•Z线：I带中央有一色深的线，每一细肌丝一端游离，一端附于Z在线。（二）微管（microtubule）管状结构，直径22~25nm；微管蛋白二聚体➙原纤维；13条原纤维形成微管。–微管蛋白二聚体由结构相似的α和β球蛋白构成。微管组织中心：–微管进行组装的区域；–着丝粒、中心体、基体等。微管的结构Afluorescentlystainedimageofculturedepithelialcellsshowingthenucleus(yellow)andmicrotubules(red)。微管的功能支架作用：确定膜性细胞器的位置；细胞内运输：–驱动蛋白（kinesin）–动力蛋白（dyenin），两者均需ATP提供能量。形成纺锤体：细胞分裂中牵引染色体到达分裂极。形成一些特殊结构，如轴突、纤毛、鞭毛等。（三）中间纤维(intermediatefilament)直径10nm左右，介于微丝和微管之间。最稳定的细胞骨架成分。使细胞具有张力和抗剪切力，起支撑作用。中间丝可分为五种，各由不同蛋白质构成。•具有组织特异性，不同类型细胞含有不同IF。•细胞中通常含有一种中间纤维，少数细胞含有2种以上。•肿瘤细胞转移后仍保留源细胞的IF。角蛋白、结蛋白、胶质原纤维酸性蛋白、波形纤维蛋白、神经纤丝蛋白中间纤维的结构第七章病毒的超微结构病毒是一类非细胞形态的介于生命与非生命形式之间的物质。主要特征：–个体微小，必须用电镜才能看见；–仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；–专营细胞内寄生生活；–具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。1.病毒的结构10-30nm之间。结构简单，由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白质衣壳（capsid）所构成。衣壳有保护病毒核酸不受酶消化的作用。核酸和蛋白质的装配形式：–二十面体对称–螺旋对称–复合对称2.脊髓灰质炎病毒3.烟草花叶病毒4.疱疹性口炎病毒5.人类天花病毒6.T4噬菌体7.流感病毒（丝状有被膜）谢谢！