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簡述溶酶體的結構特點及在蛋白質生物合成中的作用

來源:新能源網
時間:2024-08-17 08:54:09
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簡述溶酶體的結構特點及在蛋白質生物合成中的作用【專家解說】:細胞器是細胞質中具有一定結構和功能的微結構。細胞器分為:線粒體;葉綠體;內質網;高爾基體;核糖體;溶酶體;液泡;中心體。

【專家解說】:細胞器是細胞質中具有一定結構和功能的微結構。   細胞器分為:線粒體;葉綠體;內質網;高爾基體;核糖體;溶酶體;液泡;中心體。   線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。又稱"動力車間"。細胞生命活動所需的能量,大約95%來自線粒體。   葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器,是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。   內質網是由膜連接而成的網狀結構,是細胞內蛋白質的合成和加工,以及脂質合成的“車間”。   高爾基體對來自內質網的蛋白質加工,分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。   核糖體是“生產蛋白質的機器”,有的依附在內質網上稱為附著核糖體,有的游離分布在細胞質中稱為游離核糖體。   溶酶體分解衰老,損傷的細胞器,吞噬并殺死入侵的病毒或細菌。   液泡是調節(jié)細胞內的環(huán)境,是植物細胞保持堅挺的細胞器。含有色素(花青素).   中心體與低等植物細胞、動物細胞有絲分裂有關。由兩個相互垂直的中心粒構成. [編輯本段]內質網(endoplasmic reticulum)  一般真核細胞中都有內質網,只有少數(shù)高度分化真核細胞,如人的成熟紅細胞以及原核細胞中沒有內質網。在電鏡下可以看到內質網是一種復雜的內膜結構,它是由單層膜圍成的扁平囊狀的腔或管,這些管腔彼此之間以及與核被膜之間是相連通的。內質網按功能分為糙面內質網(rough ER)和光面內質網(smooth ER)兩類。糙面內質網上所附著的顆粒是核糖體,它是蛋白質合成的場所。因此糙面內質網最主要的功能是合成分泌性蛋白質,膜蛋白以及內質網和溶酶體中的蛋白質。所合成蛋白質的糖基化修飾及其折疊與裝配也都發(fā)生在內質網中。其次是參與制造更多的膜。 光面內質網上沒有核糖體,但是在膜上卻鑲嵌著許多具有活性的酶。光面內質網最主要的功能是合成脂類,包括脂肪、磷脂和甾醇等。 [編輯本段]核糖體(ribosome)  核糖體是蛋白質合成的場所,它是由RNA和蛋白質構成的,蛋白質在表面,RNA在內部,并以共價鍵結合。核糖體是多種酶的集合體,有多個活性中心共同承擔蛋白質合成功能。而每個活性中心又都是由一組特殊的蛋白質構成,每種酶或蛋白也只有在整體結構中才具有催化活性。    每一細胞內核糖體的數(shù)目可達數(shù)百萬個,游離核糖體合成細胞質留存的蛋白質,如膜中的結構蛋白;而附在內質網上的核糖體合成向細胞外分泌的蛋白質,合成后向S-ER輸送,形成分泌泡,輸送到高爾基體,由高爾基體加工、排放。 [編輯本段]高爾基體(Golgi apparatus)  由一系列扁平小囊和小泡所組成,分泌旺盛的細胞,較發(fā)達。在電鏡下得到確認的高爾基體是由單層膜圍成的扁平囊和小泡,成堆的囊并不像內質網那樣相互連接。在一個細胞中高爾基體只有少數(shù)幾堆,至多不過上百。   (1)是細胞分泌物的最后加工和包裝的場所,分泌泡通過外排作用排出細胞外   (2)能合成多糖,如粘液,植物細胞的各種細胞外多糖。 [編輯本段]溶酶體(lysosomes)  溶酶體是由高爾基體斷裂產生,單層膜包裹的小泡,數(shù)目可多可少,大小也不等,含有60多種能夠水解多糖,磷脂,核酸和蛋白質的酸性酶,這些酶有的是水溶性的,有的則結合在膜上。溶酶體的pH為5左右,是其中酶促反應的最適pH。 根據溶酶體處于,完成其生理功能的不同階段,大致可分為:初級溶酶體,次級溶酶體和殘余小體。 溶酶體的功能有二:一是與食物泡融合,將細胞吞噬進的食物或致病菌等大顆粒物質消化成生物大分子,殘渣通過外排作用排出細胞;二是在細胞分化過程中,某些衰老細胞器和生物大分子等陷入溶酶體內并被消化掉,這是機體自身重新組織的需要。 [編輯本段]線粒體(mitochondria)  線粒體具有雙層膜結構,外膜是平滑而連續(xù)的界膜;內膜反復延伸折入內部空間,形成嵴。內外膜不相通,形成膜腔。光鏡下,線粒體成顆粒狀或短桿狀,橫徑0.2um~8um,細菌大小。線粒體是細胞內產生ATP的重要部位,是細胞內動力工廠或能量轉換器。線粒體具有半自主性,腔內有成環(huán)狀的DNA分子和70S核糖體,它們都能自行分化,但是部分蛋白質還要在胞質內合成。 [編輯本段]葉綠體(chloroplast)  高等植物葉綠體外行如凸透鏡,具有雙層膜結構,兩膜間沒有聯(lián)系。在葉綠體內部存在復雜的層膜結構,它懸浮于基質中,這些層膜又叫類囊體(thylakoids),與葉綠體內膜可能無聯(lián)系。類囊體也是雙層膜結構,呈扁盤狀。類囊體通常是幾十個垛疊在一起而成為基粒(grana),類囊體膜上有光合作用的色素和電子傳遞系統(tǒng)。    在綠色植物和藻類中普遍存在的葉綠體是光合作用場所。同時葉綠體也有自己特有的雙鏈環(huán)狀DNA,核糖體和進行蛋白質生物合成的酶,能合成出一部分自己所必需的蛋白質,因此葉綠體內共生起源假說為許多人所認可。 [編輯本段]微體(microbodies)  含有酶的單層膜囊泡狀小體,與溶酶體功能相似,但所含的酶不同于溶酶體。微體在短時間內幫助多種物質轉換成別的物質。   過氧化物酶體(peroxisomes),是存在于動植物細胞的一種微體,其中所含的一些酶可將脂肪酸氧化分解,產生過氧化氫。 [編輯本段]乙醛酸循環(huán)體(glyoxisome)  存在與富含脂類的植物細胞中,其中一些酶能將脂肪酸核油轉換成酶,以供植物早期生長需求。 [編輯本段]液泡(vacuole)  在成熟的活的植物細胞中經常都有一個大的充滿液體的中央液泡,是在細胞生長和發(fā)育過程中由小的液泡融合而成的,是單層膜包圍的充滿水液的泡。液泡中含有無機鹽、氨基酸、糖類以及各種色素等代謝物,甚至還含有有毒化合物,并處于高滲狀態(tài),使細胞處于吸漲飽滿的狀態(tài). [編輯本段]細胞骨架(cytoskeleton)  在真核細胞的細胞質中普遍存在由蛋白質纖維組成的三維網架結構—細胞質骨架,蛋白質纖維包括有微管,微絲和中間纖維三種,它們通過通過磷酸化和去磷酸化而具有自裝配和去裝配功能,這也是信息傳遞過程。細胞質中各種細胞器,酶和很多蛋白質都是固定在細胞質骨架上,使之有條不紊地執(zhí)行各自的功能。    細胞質骨架網絡系統(tǒng)對于細胞形態(tài)構建,細胞運動,物質運輸,能量轉換,信息傳遞,細胞分化和細胞轉化等起著重要的作用。 [編輯本段]微絲(microfilaments)  微絲(肌動蛋白纖維)是指真核細胞中由肌動蛋白組成的骨架纖維。微絲的功能:肌肉收縮,微絨毛,應變纖維,胞質環(huán)流和阿米巴運動,胞質分裂環(huán)。 [編輯本段]微管(microtuble)  微管由α,β兩種類型的微管蛋白亞基組成,兩種蛋白形成微管蛋白二聚體,是微管裝配的基本單位。微管是由微管蛋白二聚體組成的長管狀細胞器結構,微管壁由13個原纖維排列組成,微管可裝配成單管,二聯(lián)管(纖毛和鞭毛中),三聯(lián)管(中心粒和基體中)。微管的功能:維持細胞形態(tài),細胞內運輸,鞭毛運動和纖毛運動,紡錘體和染色體運動,基粒與中心粒。   中間纖維(Intermediate filaments)   中間纖維蛋白合成后基本上都裝配成中間纖維,游離的單體很少。在一定生理條件下,在植物細胞中也存在類似中間纖維結構。中間纖維按其組織來源和免疫原性可分為6類:角蛋白纖維,波形纖維,結蛋白纖維,神經纖維,神經膠質纖維和核纖層蛋白。 中間纖維與微管關系密切,可能對微管裝配和穩(wěn)定有作用。此外,中間纖維從核纖層通過細胞質延伸,它不僅對細胞剛性有支持作用和對產生運動的結構有協(xié)調作用,而且更重要的是中間纖維與細胞分化,細胞內信息傳遞,核內基因傳遞,核內基因表達等重要生命活動過程有關。 [編輯本段]鞭毛、纖毛和中心粒 ?。╢lagellum, cilium, centrioles)   細胞表面的附屬物,功能是運動。鞭毛和纖毛的基本結構相同,主要區(qū)別在于長度和數(shù)量。鞭毛長但少,纖毛短,常覆蓋細胞全部表面,兩者的基本結構都是微管?;颗c埋藏在細胞質中的基粒(9(3)+0)相連。中心粒,結構與基粒相似,埋藏在中心體中,許多微管都發(fā)自這里。 [編輯本段]胞質溶膠(cytosol)  細胞質中除細胞器以外的液體部分。富含蛋白質,占細胞內的25~50%;含有多種酶,是細胞代謝活動的場所;還有各種細胞內含物,如肝糖原、脂肪細胞的脂肪滴、色素粒等。    用差速離心的方法分離細胞勻漿物中的各種細胞組分,先后除去細胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細胞質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基質的成分。生物化學家多稱之為胞質溶膠。 [編輯本段]細胞質和細胞基質的區(qū)別  細胞質:組成真核生物細胞質有細胞基質,細胞骨架和各種細胞器    細胞質基質也稱為細胞漿,是富含蛋白質(酶)、具有一定粘度、能流動的、半透明的膠狀物質。它是細胞重要的組分,具有以下功能:    (1)代謝場所 很多代謝反應如糖酵解、戊糖磷酸途徑、脂肪酸合成、蔗糖的合成等都在細胞質基質中進行,而且這些反應所需的底物與能量都由基質提供。    (2)維持細胞器的結構與功能 細胞質基質不僅為細胞器的實體完整性提供所需要的離子環(huán)境,供給細胞器行使功能所必需的底物與能量,而且流動的細胞基質十分有利于各細胞器與基質間進行物質與能量的交換。 檢舉回答人的補充   2009-10-15 19:27