化学组成
叶绿体外被(膜)的化学组成：蛋白质和脂类，糖脂与磷脂较多。类囊体：蛋白质：脂类＝60:40 ；脂类中不饱和脂肪酸较多，膜的流动性较强；蛋白质分布与线粒体蛋白质分布比较相似。基质：
光合作用中电子传递及光合磷酸化

吸收光能在PSⅡ和PSⅠ的配合下,把一对电子从H2O 传递给NADP+,电子传递呈Z 型。光合磷酸化的类型：非循环式，循环式。
光合磷酸化与氧化磷酸化的区别
光合作用中暗反应
利用光合反应中产生的ATP 及NADPH 来生成糖类.(CO2 的固定)
叶绿体的半自主性和起源
均于线粒体相似；植物细胞的三套遗传系统。
第五讲细胞核的结构与功能
概述
1831 年，Brown 发现，胞内最大的细胞器。真核细胞：均有，除了成熟的筛管和红细胞。原核细胞：拟核。细胞生活周期形态结构不是一成不变。
形态
圆球状，卵形，形态也会变化。核质系数(NP)=V 核/(Vcell-V 核) 比值变大→细胞分裂。
构成单位
核被膜；遗传物质；核仁。
A．核被膜（Nuclear envelope）
组成
外膜内质网特化区。内膜核周池 20-40nm，与内质网相通。核纤层网状纤维蛋白，30-160nm， laminaA B C。维持细胞核的形状；与细胞分裂相关；核被膜的破裂与重构。核孔两层核膜融合区域。间期细胞普遍存在 60 个/μm； 每核达3000 万。
核孔复合物
孔环颗粒Annular granules；
边围颗粒Peripheral granules；
中央颗粒centre granules。
功能 核质物质交换双向选择性通道
核孔形成柱状通道 9nm 15nm 蛋白质运输:核定位信号(Nuclear localization signal) RNA 特殊机理

B. 遗传物质
几对名词
染色质与染色体chromatin and chromosome:编码基因,重复序列(DNA 指纹技术) 常染色质与异染色质euchromatin and heterochromatin:细胞分裂间期存在形态结构异染色质与功能异染色质constitutive and faculative ... B. 遗传物质
染色质的基本结构单位核小体
核小体结构
(nucleosome)
1.核心结构：四种组蛋白；
2.左手螺旋缠绕1.75 圈，147bp；
3.H1
位于两核小体中间，与DNA 双链结合，成2 圈，共165bp；
4.连接两核小体的DNA 长度为35bp，故形成200bp 的结构单位；
5.染色质上的核小体成念珠状。
组蛋白 分子量(kDa)  氨基酸组成 保守性 每200bpDNA 的分子数
H1  20  富含Lys  差 N、C 端变化大  1 
H2A  137  Lys 中等，中部C 端，疏水 种间差异  2 
H2B  137  Lys 中等，中部，疏水 种间差异  2 
H3  157  富含Arg、Cys  进化保守  2 
H4  112  富含Arg  最保守 2 个AA  2 

组蛋白富含碱性氨基酸，易与酸性的DNA 紧密结合。
染色体的四级模型

10nm→30nm 形成过程
10nm 及30nm 螺线管示意图(见上页核小体结构左图)
中期染色体的形态结构
依据形态分类
metacentric chromosome；submetacentric chromosome ；
subtelocentric chromosome；telocentric chromosome 。

基本构成着丝粒（centromere） or 动粒（kinetochore）：主缢痕；动粒结构域（kinetochore domain）；中央结构域（centre domain）
； 配对结构域（pairing domain）；次缢痕（secondary constriction）
； 端粒（telomere）。
C. 核仁（Necleolus）的结构与功能
概述
核仁的超微结构
纤维中心(fibrillar centers FC)：染色浅，低电子密度，不活跃的rDNA；
致密纤维中心(dense fibrillar component DFC)：染色深，电子密度高，活跃
的rDNA；
颗粒组分(grannlar component GC)：核糖体亚单位前体颗粒。
结论：FSc:非转录状态的沉默rRNA 基因储存位点；
DFC:rRNA 基因进行活跃转录位点；
GS:核糖体亚单位装配成熟位点。
核仁的功能－－核糖体的生物发生
核仁周期
第六讲细胞骨架
发现
最初,基质(cytosol)均质溶液相,细胞运动形态等?
1928 年,Klotzoff 原始概念锇酸或高锰酸钾染色电镜无。
1963 年,戊二醛常温染色电镜下有网状骨架。
概论
细胞骨架：真核细胞胞质中的蛋白纤维网架体系。
狭义 (cytoskeleton)
三种蛋白纤维：微丝(microfilament，MF)；微管(microtubule，MT)； 中间纤维

华东理工大学《细胞生物学》上课讲义
(intermediate filament,IF)。
广义 (cell skeleton)
胞质骨架(cytoskeleton)； 核骨架或核基质(karyoskeleton or nuclear matrix)
目前通俗,细胞骨架--cytoskeleton:真核细胞胞质中由三类纤维蛋白微丝、
微管和中间纤维组成的蛋白纤维网状骨架体系，对于维持细胞形态、细胞运动、
物质与能量交换、信息传递等生命活动有重要作用。
本讲主要介绍cytoskeleton 的三种蛋白纤维及相关的生理功能，同时对核
基质作简单学习。
A．微管（microtubule）
存在于真核细胞中，由微管蛋白(tubulin)组装成的长管状细胞器结构，通
过亚单位的组装与去组装，能改变其长度，对低温与秋水仙素敏感，在细胞内呈
网状或束状分布，并能与其它蛋白共同组成纺锤体，基体，中心粒，鞭毛和纤毛
等，维持细胞形态、细胞运动等，原核细胞中无此结构。
形态与组成
外径24－26nm；内径15nm；壁厚6nm；管状纤维。
管蛋白a 和b 少量微管结合蛋白(microtubule associated proteins,MAPs)
a 和b 形成二聚体，13 根原纤维
管蛋白a 和b；50kDa 种间保守性非常强；管蛋白a 有N(nonexchangeable site)
位点；管蛋白b 有E(exchangeable site)位点
管蛋白相关因子
*GTP：能与N、E 位点相结合
*二价阳离子：Ca2+解聚 Mg2+ 促进装配
*作用药物：秋水仙素：疏水凹槽，二聚体不能聚合；紫杉醇和重水：促进微管
装配，但对细胞有毒。
动态装配
体外装配
体外装配条件：
微管蛋白浓度>临界浓度。
最适pH：pH6.9
离子：无Ca2+, Mg2+适当，1M
温度：37℃，低温解聚；
临界浓度：微管蛋白必须高于
某一浓度，低于则不发生装配，该浓度称为临界浓度。微管两端的临界浓度和平
衡常数均是不同，正极和负极。
GTP 的重要作用
*GTP 与二聚体的N，E 位点结合，装配到微管的b 亚单位上；
*装配完成后，E 位点的GTP 会水解成GDP，这种二聚体不稳定，会解聚；
*当GTP-tubulin 聚合速度远大于GTP 的水解速度时，末端不断加入大量
GTP-tubulin，使微管稳定延长，出现“GTP-cap”现象；
*随着GTP-tubulin 的消耗，末端聚合速度会下降，则GTP 水解成GDP，因而

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GTP-cap 会变小直至消失，暴露出GDP-tubulin，微管开始解聚；
*踏车行为：在某中GTP-tubulin 下，表现出微管的(+)极聚合，(－)极解聚，并
且速度相等，从而微管长度保持不变。（整个结果是表现为微管在移动）。
体内装配
自我调节
微管组织中心(microtubule organizing centre,MTOC)
在生理或实验处理解聚后，微管重新发生装配的区域。动物中的中心体，鞭毛和
纤毛的基体，硅三藻的纺锤极体均是MTOC，MTOC 决定了微管的极性。
微管结合蛋白(microtubule associated proteins,MAPs)
MAP1 MAP2 tau 蛋白促进微管组装，抑制解聚
功能
维持细胞形态
秋水仙素处理的细胞变球形，微管破坏，表面张力最小。
胞内运输
驱动蛋白(kinesin)：利用ATP 水解释放的能量向正极运输小泡；
动力蛋白(dyenin)：能反向向负极运输物质。
鞭毛与纤毛的运动
鞭毛与纤毛的区别：
结构：细长毛状与基体；轴线结构：9+2 结构，A-13，B-10
鞭毛与纤毛的运动机理
基体与中心体
中心体(centrosome)：动物细胞中的主要微管
组织中心，纺锤体与胞质微管均有中心体放射
出来，中心体有一对垂直的中心粒构成。通常
鞭毛与纤毛的基体也是有中心粒构成。
三种微管区别
染色体运动功能
B. 微丝（microfilament）
成份
肌动蛋白：43kD， 三种异构体 a、b、g， 进化上极其保守，平滑肌、心肌等，375
个AA，只差4-6 个AA。
动态装配
由球形肌动蛋白(G-actin)单体形成的多聚体螺旋状纤维，37nm；G-actin 有极
性，装配成纤维时，头尾相连，微丝(MF)有极性。
装配条件：Mg2+ G-actin ATP →装配；Ca2+ 较低Na+或K+→解聚成G-actin；
Mg2+ Na+或K+高浓度→成纤维。
装配过程：种子形成，延长阶段，延迟时间，微丝极性。
ATP 的作用：ATP→G-actin 1:1；ATP-actin 装配；装配后，actin 构象会改变，
使ATP→ADP+Pi；ADP-actin 易解聚；ATP-cap；踏车行为。

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微丝结合蛋白
在微丝结合蛋白的参与下形成许多亚细胞结构如应力纤维等，肌肉细丝等。
主要的微丝结合蛋白及功能如下：
特异性药物
细胞松弛素；鬼笔环肽。
功能
肌肉收缩
微绒毛
应力纤维
胞质溶胶与阿米巴运动
胞质分裂环
C．中间纤维（Intermediate filamnet）
成份
中间纤维的类型：
角质蛋白纤维（keratins）
：分子量（kD）40-68； 多肽数19； 细胞类型：上皮，
包括各种角蛋白丝；(头皮指甲)神经胶质细胞。
波形蛋白纤维（vimentin）：分子量（kD）54；多肽数1；细胞类型：成纤维细
胞，上皮细胞，软骨细胞淋巴细胞。
结蛋白纤维（desmin）
：分子量（kD）53；多肽数1； 细胞类型：骨骼肌，心肌，
平滑肌。
神经元纤维蛋白：细胞类型：神经元。
神经胶质蛋白纤维(GFAP)：分子量（kD）51； 多肽数1； 细胞类型：神经胶质细
胞。
组织特异性，应用于临床诊断肿瘤发生部位。
特征
杆形区：310 AA，a 螺旋，7 个AA 重复排列，a 和d 位为疏水AA。
头尾部：非螺旋区，高度可变。
装配
相邻亚基螺旋区→二聚体；
二聚体→四聚体，中间纤维的最小亚单位；
八个四聚体或四个八聚体进一步螺旋成中间纤维；
整个装配过程中IF 是不具有极性的，两端是对称的。
核纤层与IF 结合蛋白

 
核纤层蛋白与IF 蛋白有相似结构：350AA 的内部区段与IF 蛋白螺旋区高度同源；
类似大小的非螺旋头尾部；也为10nm 左右的纤维并且具有25nm 的纵向周期。
IF 结合蛋白：与IF 功能密切相关，紧密或疏松结合于IF 上或两端。
功能
无特异性药物的作用，故功能研究不如前两者透彻，主要：外与细胞膜和细胞外
基质直接联系；向内与核表面，核基质联系；中间与MT、MF 及其他细胞器相联。
总结
细胞骨架主要成份比较
微管微丝中间纤维
主要组成成份 ab 结合蛋白
G-actin
结合蛋白
多种类型
分子量 50kD 43kD 40-200kD
亚单位管蛋白球蛋白线状蛋白
结合核苷酸 2GTP/二聚体 1ATP/单体无
纤维直径 -22nm -7nm -10nm
结构
13 根原丝组成的空心
管状纤维
单股a 螺旋多级a 螺旋
极性有有无
可溶性
亚单位库
有有无
踏车行为有有无
特异性药物
秋水仙素、长春花碱
紫杉醇
细胞松弛素
鬼笔环肽
无
与运动有关的
结合蛋白
动力蛋白
驱动蛋白
肌球蛋白无
D．核骨架
存在于真核细胞核内，以蛋白成份为主的纤维网架体系。
核骨架与DNA 复制
染色质DNA 以放射环形式与DNA 复制的酶及其他因子锚定于核骨架，形成DNA
复合体进行复制。
核骨架是DNA 复制的空间支架。
核骨架与基因表达
染色质DNA 上发现有核骨架结合序列，一般位于活性转录基因的两端，富含AT。
与核骨架结合后能使该区段的染色质空间解聚，从而有利于RNA 聚合酶的识别与
移动，保证基因处于高活性状态。
E．细胞骨架功能
细胞形态支撑与形态的建成；细胞内转运或运动；膜相关的性质和功能；吞噬作
用；信息传递。