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    • 簡介:植脂末植脂末在冷飲方面的生產(chǎn)及應用之BY張晶植脂末概述植脂末是一種微膠囊化粉末油脂,以低聚糖、植物油脂、穩(wěn)定劑、酪蛋白和優(yōu)質(zhì)乳化劑為原料,采用高溫、高壓等工藝制作而成。也稱奶精,粉末油脂。植脂末最早應用于咖啡伴侶,是在沖飲咖啡時加入一種代替牛奶的牛乳粉末,其主要成分有植物脂肪,玉米糖漿和植物蛋白等。植脂末之于冷飲近年來以植物油為主體的仿制乳油粉末以及各種速溶奶油粉末已經(jīng)相當普及。然而,冷飲專用植脂末的生產(chǎn)有獨特之處。它是以精煉植物油和多種食品輔料為原料,經(jīng)調(diào)配、乳化、殺菌、噴霧干燥而成的。冷飲專用植脂末在原料配料上添加了純鮮牛奶及天然乳制品的發(fā)酵產(chǎn)物,并把冷飲的乳化特征與粉末油脂的特性結合起來,應用到冷飲中可使產(chǎn)品奶香濃郁,組織細膩,保型性,抗融性好,膨化率高,并能有效降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。冷飲專用植脂末生產(chǎn)基本原理原料配比工藝流程在冷飲中的應用生產(chǎn)基本原理植脂末在水溶液中必須形成穩(wěn)定的乳濁液,因此解決脂肪上浮分離現(xiàn)象是生產(chǎn)的關鍵。不論是OW或是WO型乳濁液,在重力場或其他力場中均具有不穩(wěn)定的特性。從熱力學角度講,乳狀液的不穩(wěn)定性一般有五種表現(xiàn)形式分層、聚結、絮凝、破乳和變形。在某些情況下,他們可能是相關的。影響乳狀液穩(wěn)定性的主要因素有①液滴的大?、趦上嗝芏炔?。③粘度。④粒子的電荷。⑤乳化劑和穩(wěn)定劑的作用。因此,冷飲中植脂末的生產(chǎn)選用各種乳化劑、穩(wěn)定劑、乳化均質(zhì)條件和密度調(diào)節(jié)等方法進行比較,以確定制備穩(wěn)定乳狀液的最佳原料配比和工藝條件。原料配比原料的選擇和配合是生產(chǎn)冷飲專用植脂末的關鍵,隨冷飲品種的具體需要而異。參考配方植物油3545碳水化合物4060蛋白質(zhì)4510乳化劑0230穩(wěn)定劑041天然發(fā)酵乳制品產(chǎn)物適量工藝流程碳水化合物蛋白質(zhì)加水溶解穩(wěn)定劑天然發(fā)酵乳制品產(chǎn)物混合→植物油、乳化劑→熔化均質(zhì)乳化→巴氏殺毒→噴霧干燥→冷卻→包裝混合料的乳化冷飲植脂末有較高比例的植物油,如何使不相溶的原料組成外觀一致的物料,并使原來不穩(wěn)定狀態(tài)變成相對穩(wěn)定的乳濁狀態(tài),必須進行乳化這一關鍵步驟。乳化過程除了添加乳化劑外,還需要進行機械乳化,一般采用高壓均質(zhì)機來完成。冷飲植脂末漿料通過高壓均質(zhì)使脂肪球微細化,在013M,平均1M,并且均勻分散;同時,高壓均質(zhì)組織狀態(tài)變的更為細膩、滑潤、均勻一致。此外,脂肪球微細化,更易被人體消化吸收。噴霧干燥將料液干燥成固體粉末是植脂末生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一。干燥方法一般采用噴霧干燥,嚴格控制噴霧條件,即物料濃度、進料速度、進風溫度和排風溫度。植脂末在冷飲中的應用植脂末可改善某些中低檔冷飲奶質(zhì)感差,口感不飽和等缺陷,提高產(chǎn)品質(zhì)量。冷飲生產(chǎn)工藝操作流程配料水→加熱至40℃左右→在攪拌下加入預先混合均勻的各種混合料→補足加水量→加熱至8085℃下滅菌,保持1520MIN→冷卻到7075℃進行均質(zhì),均質(zhì)壓力為518MPA→料液冷卻至20℃加入香精混合→進一步將料液冷卻至4℃即可進行凝練操作。植脂末的危害植脂末,是把植物油的不飽和脂肪酸變成飽和或半飽和狀態(tài)的過程,此過程中會產(chǎn)生反式脂肪酸,它可以使人體血液中的低密度脂蛋白增加,高密度脂蛋白減少,誘發(fā)血管硬化,增加心臟病、腦血管意外的危險。世界衛(wèi)生組織與歐美國家先后對每天攝取量的安全上限(2克)與食品含反式脂肪酸的比例(1)做出了建議與規(guī)定。清涼一下健康一夏THEEND
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      上傳時間:2023-07-19
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    • 簡介:實時熒光定量PCR技術的原理及應用REALTIMEQUANTITATIVEPCR分子生物學技術平臺江燕瓊提綱實時熒光定量PCR原理數(shù)學原理化學原理實時熒光定量PCR的方法應用絕對定量相對定量定量PCR的實驗要素平臺定量PCR儀器介紹實時熒光定量PCR定義在PCR反應體系中加入熒光基團,利用熒光信號累積實現(xiàn)了實時監(jiān)測整個PCR進程,對起始模板進行定量分析的方法。與普通PCR的區(qū)別普通PCR技術在PCR結束后對終點產(chǎn)物進行定量分析。實時定量PCR技術實時檢測PCR擴增,在擴增的指數(shù)期對起始模板進行定量。熒光閾值是在熒光擴增曲線上人為設定的一個值,它可以設定在熒光信號指數(shù)擴增階段任意位置上,一般熒光域值的設置是基線(背景)熒光信號的標準偏差的10倍。每個反應管內(nèi)的熒光信號到達設定的域值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)被稱為CT值(THRESHOLDVALUE)。定量PCR的數(shù)學原理斜率與擴增效率熒光定量PCR化學原理非特異性熒光標記1、SYBRGREEN特異性熒光標記2、TAQMAN1、SYBRGREEN法SYBRGREEN熔解曲線分析SYBRGREEN法優(yōu)缺點優(yōu)點對DNA模板沒有選擇性適用于任何DNA使用方便不必設計復雜探針非常靈敏便宜2、TAQMAN探針法TAQMAN作用機理TAQMAN法優(yōu)缺點REALTIMEPCR方法應用絕對定量ABSOLUTEQUANTIFICATION,AQ病原體檢測轉基因食品檢測基因表達研究相對定量RELATIVEQUANTIFICATION,RQ基因在不同組織中的表達差異藥物療效考核耐藥性研究絕對定量與相對定量的定義絕對定量通過標準品定量絕對定量的標準樣品已知拷貝數(shù)的質(zhì)粒DNA,做系列稀釋。標準樣品的種類含有和待測樣品相同擴增片段的克隆質(zhì)粒含有和待測樣品相同擴增片段的CDNAPCR的產(chǎn)物絕對定量從熒光到拷貝數(shù)相對定量通過內(nèi)標定量內(nèi)標(ENDOGENOUSCONTROL)通常是ΒACTIN、GAPDH基因等看家基因在細胞中的表達量或在基因組中的拷貝數(shù)恒定,受環(huán)境因素影響小內(nèi)標定量結果代表了樣本中所含細胞或基因組數(shù)量相對定量參照因子CALIBRAT相對定量分析方法1ΔΔCT前提目標序列和內(nèi)參序列的擴增效率接近100%且偏差在5%以內(nèi)1、用內(nèi)參基因的CT值歸一目標基因的CT值ΔCT(TESTCT(TARGETTESTCT(REFTESTΔCT(CALIBRATCT(TARGETCALIBRATCT(REFCALIBRAT2、用校準樣本的ΔCT值歸一試驗樣本的ΔCT值ΔΔCTΔCT(TESTΔCT(CALIBRAT3、計算表達水平比率2–ΔΔCT表達量的比值相對定量分析方法2雙標準曲線法目標基因與內(nèi)參基因擴增效率不同待測樣品目的基因濃度待測樣品內(nèi)參基因濃度F對照樣品目的基因濃度對照樣品內(nèi)參基因濃度定量PCR的實驗要素樣品●DNA純度OD260OD28018,1620之間●DNA用量005NG–100NG●RNA純度OD260OD28020●CDNA用量1100NG總RNA反轉錄的CDNA取1UL標準品標準品梯度稀釋方法復管測試●樣品和標準品都要重復●重復次數(shù)須遵循統(tǒng)計學要求平臺PCR儀介紹ABI7500FAST特征使用96孔板,樣品量大,儀器穩(wěn)定,結果分析直觀ABI試劑ROX校正物理方面的誤差槍的誤差(如試劑體積)、耗材質(zhì)量(如管蓋厚度、透光性能不一致)所導致的光能損失、儀器穩(wěn)定性(如孔間、批間溫度的波動)RNNMALIZATIONREPTERREFERENCROTGENE6500HRM特征36孔普通透明02MLPCR管或者72孔特殊01ML管離心式檢測可以做HRM。MJOPTICON2特征可以使用8連排管或96孔板,軟件操作簡單謝謝
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      上傳時間:2023-07-21
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    • 簡介:第六章細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)學習要求掌握細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞內(nèi)膜系統(tǒng)各個部分的結構與功能掌握細胞內(nèi)膜系統(tǒng)各個部分間的關系和細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與細胞結構的裝配及其相關知識重點與難點本章各個部分都屬重點本章難點內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和溶酶體的功能;信號假說與蛋白質(zhì)分選系統(tǒng);蛋白質(zhì)分選系統(tǒng)的基本途徑與類型。細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體與過氧化物酶體細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與細胞結構的組裝第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)(CYTOPLASMICMATRIXCYTOMATRIX)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(ENDOMEMBRANESYSTEM)一、細胞質(zhì)基質(zhì)(CYTOPLASMICMATRIXCYTOMATRIX)細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要的結構成分,其體積約占細胞質(zhì)的一半細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細胞質(zhì)基質(zhì)的功能肝細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)及細胞其它組分的數(shù)目及所占的體積比(引自ALBERT1998)基本概念在真核細胞的細胞質(zhì)中,除可分辨的細胞器以外的膠狀物質(zhì),稱為細胞質(zhì)基質(zhì)。它是一種高度有序且又不斷變化的結構體系。在確保與協(xié)調(diào)各種代謝反應、胞內(nèi)物質(zhì)運輸與信息傳遞等方面,起重要作用。主要成分中間代謝有關的數(shù)千種酶類、細胞質(zhì)骨架結構。主要特點細胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系;通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結構體系。細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義完成各種中間代謝過程如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等蛋白質(zhì)的分選與運輸與細胞質(zhì)骨架相關的功能維持細胞形態(tài)、細胞運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解蛋白質(zhì)的修飾控制蛋白質(zhì)的壽命降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊,形成正確的分子構象細胞質(zhì)基質(zhì)的功能THEPROTEINSYNTHESISDEGRADATIONMODIFICATION二、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(ENDOMEMBRANESYSTEM)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法二、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(ENDOMEMBRANESYSTEM)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法內(nèi)膜系統(tǒng)和膜運輸內(nèi)膜系統(tǒng)的進化◆起因∶遺傳信息的擴大體積的增大表面積與體積比值失調(diào)物質(zhì)代謝速度受限◆對策細胞內(nèi)部結構區(qū)域化◆途徑內(nèi)共生途徑細胞質(zhì)膜內(nèi)陷途徑。細胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體的進化內(nèi)膜結構特點與動態(tài)性質(zhì)◆具有質(zhì)膜的共性◆獨立性●內(nèi)膜封閉的區(qū)室●執(zhí)行獨立的功能◆協(xié)作性動態(tài)性質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)特性內(nèi)膜系統(tǒng)的生物學意義①首先是內(nèi)膜系統(tǒng)中各細胞器膜結構的合成和裝配是統(tǒng)一進行的,這不僅提高了合成的效率,更重要的是保證了膜結構的一致性,特別是保證了膜蛋白在這些膜結構中方向的一致性。②內(nèi)膜系統(tǒng)在細胞內(nèi)形成了一些特定的功能區(qū)域和微環(huán)境,如酶系統(tǒng)的隔離與銜接細胞內(nèi)不同區(qū)域形成PH值差異離子濃度的維持擴散屏障和膜電位的建立等等,以便在蛋白質(zhì)、脂類、糖類的合成代謝、加工修飾、濃縮過程中完成其特定的功能。③內(nèi)膜系統(tǒng)通過小泡分泌的方式完成膜的流動和特定功能蛋白的定向運輸,這不僅保證了內(nèi)膜系統(tǒng)中各細胞器的膜結構的更新,更重要的是保證了一些具有殺傷性的酶類在運輸過程中的安全,并能準確迅速到達作用部位。④細胞內(nèi)的許多酶反應是在膜上進行的內(nèi)膜系統(tǒng)的形成使這些酶反應互不干擾。⑤擴大了表面積提高了表面積與體積的比值。⑥區(qū)室的形成相對提高了重要分子的濃度提高了反應效率。真核細胞中具有膜結構的細胞器的總體描述膜結合細胞器指細胞質(zhì)中所有具有膜結構的細胞器包括細胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、分泌泡、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等。由于它們都是封閉的膜結構內(nèi)部都有一定的空間所以又稱為膜結合區(qū)室。內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和液泡包括內(nèi)體和分泌泡等四類膜結合細胞器因為它們的膜是相互流動的處于動態(tài)平衡在功能上也是相互協(xié)同的。廣義上的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內(nèi)所有膜結合的細胞器。動物細胞中膜結合的細胞器及分布細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法放射自顯影(AUTADIOGRAPHY)微粒體MICROSOMES分離遺傳突變分析(GEICMUTANTS)微粒體MICROSOMES微粒體是指在細胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結構它包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核糖體兩種基本成分。在體外實驗中具有蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)糖基化和脂類合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。微粒體分離確定了參與合成和分泌的主要細胞器的作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是參與蛋白質(zhì)合成和轉運的高爾基體不僅是中轉站而且具有加工的作用。微粒體的功能研究通過差速離心分離的微粒體不僅保留了膜的結構特征同時還具有活細胞中的生物活性和功能。如來自高爾基體的囊泡具有將蛋白質(zhì)和脂進行糖基化修飾的作用。用從這些囊泡中分離的特殊蛋白作為抗原制備抗體然后將制備的抗體與特定的顆粒如金顆粒結合再通過免疫電鏡技術就能夠對用作抗原的酶進行定位通過這些研究詳細揭示了高爾基體在復雜的糖裝配中的具體過程。突變體使用A分泌蛋白不能進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽缺陷C分泌小泡不能與高爾基體融合D高爾基體不能形成分泌泡E分泌泡不能與質(zhì)膜融合。第二節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ER的形態(tài)結構ER的功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達的調(diào)控一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結構內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ROUGHENDOPLASMICRETICULUM,RER)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SMOOTHENDOPLASMICRETICULUM,SER)微粒體和肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的模式圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜所形成的囊狀、泡狀和管狀結構,并形成一個連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)。由于它靠近細胞質(zhì)的內(nèi)側,故稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細胞內(nèi)占細胞體積的10,占膜系統(tǒng)的一半左右內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結構內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結構內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的關系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜是相互連通的,有人把核膜看成是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學組成◆內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標志酶是葡萄糖6磷酸酶。◆細胞色素P450在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中最為豐富。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ROUGHENDOPLASMICRETICULUMRER)多呈大的扁平膜囊狀在電鏡下觀察排列極為整齊。它是核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)共同構成的復合機能結構普遍存在于分泌蛋白質(zhì)的細胞中越是分泌旺盛的細胞如漿細胞越多未分化和腫瘤細胞中較少。其主要功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)、多種膜蛋白和酶蛋白。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細胞核的外層膜相連通。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)SMOOTHENDOPLASMICRETICULUMSER無核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通常為小的膜管和小的膜囊狀而非扁平膜囊狀廣泛存在于各種類型的細胞中,包括合成膽固醇的內(nèi)分泌腺細胞、肌細胞、腎細胞等。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂類合成的重要場所它往往作為出芽的位點將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂類轉運到高爾基體。超薄和掃描電鏡觀察的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2個特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)肌質(zhì)網(wǎng)SARCOPLASMICRETICULUM心肌和骨骼肌細胞中的一種特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)其功能是參與肌肉收縮活動微粒體MICROSOME在細胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結構二、ER的功能ER是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成的基地,幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。RER的功能SER的功能RER的功能蛋白質(zhì)的合成和運輸因此,必須有極好的運輸機制進行分選定位這就是信號肽假說RER合成的蛋白質(zhì)主要包括細胞外分泌蛋白膜蛋白溶酶體的酶類和胞外的酶類(細胞內(nèi)膜系統(tǒng)蛋白)核糖體循環(huán)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能信號肽與蛋白質(zhì)運輸?shù)鞍踪|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的修飾除了N連接糖基化以外,新生肽的脯氨酸和賴氨酸要進行羥基化,形成羥脯氨酸和羥賴氨酸,不過這種反應只是在少數(shù)蛋白上發(fā)生。在合成膠原的細胞中脯氨酸和賴氨酸羥基化則是一個主要的反應。羥基化HYDROXYLATIONN連接糖基化形成脂錨定蛋白SER的功能光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的酶類◆糖代謝酶類◆脂代謝酶類◆藥物脫毒與相關的氧化酶◆蛋白質(zhì)的加工酶類糖原分解與游離葡萄糖釋放脂類的合成與轉運解毒作用CA2離子濃度的調(diào)節(jié)作用糖原分解與游離葡萄糖釋放SER中的葡萄糖6磷酸酶將葡萄糖6磷酸水解生成葡萄糖和無機磷,釋放游離的葡萄糖進入血液,供細胞之用類固醇激素的合成在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有合成膽固醇和將膽固醇轉化為激素的全套酶系;所以光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠合成膽固醇,然后將膽固醇氧化、還原、水解進一步轉變成各種類固醇激素。磷脂的合成細胞膜所需要的最重要的磷脂也是在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的。在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的磷脂先作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的構成部分,然后再轉運給其他的膜。首先,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中脂肪酸與胞質(zhì)溶膠中的磷酸甘油結合然后脫磷并內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中膽堿磷脂轉移酶的作用下將胞質(zhì)溶膠中的CDP膽堿與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中的甘油脂肪酸結合形成磷脂酰膽堿。新合成的磷脂酰膽堿朝向胞質(zhì)溶膠一側但可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中磷脂轉位酶的作用下翻轉到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔面。在RER膜中合成磷脂酰膽堿磷脂轉運的方式轉脂蛋白的作用(葉綠體、線粒體和過氧化物酶體)解毒作用◆光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有豐富的氧化酶系統(tǒng)如細胞色素P450、NADH細胞色素C還原酶等能使許多有害物質(zhì)解毒轉化為易于排出的物質(zhì)。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的氧化作用CA2離子濃度的調(diào)節(jié)作用肌質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)特化的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是貯存CA2的細胞器。肌質(zhì)網(wǎng)膜上重要的膜蛋白是CA2ATP酶光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可構成心肌和骨胳肌肌原纖維周圍的肌質(zhì)網(wǎng)。當肌細胞膜的興奮信號傳遞到肌質(zhì)網(wǎng)時則引起肌質(zhì)網(wǎng)釋放CA2從而導致肌細胞的收縮活動。當肌肉松弛時鈣離子又重新泵回肌質(zhì)網(wǎng)。所以肌質(zhì)網(wǎng)實際上是作為鈣庫其內(nèi)有鈣結合蛋白每個鈣結合蛋白可以結合30個左右的CA2。三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達的調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)的合成、加工、折疊、組裝及向高爾基體轉運的復雜過程顯然是需要有一個精確調(diào)控的過程。影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞核信號轉導的三種因素內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累。折疊好的膜蛋白的超量積累。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成份的變化主要是固醇缺乏不同的信號轉導途徑,最終調(diào)節(jié)細胞核內(nèi)特異基因表達第三節(jié)高爾基體高爾基體的形態(tài)結構高爾基體的功能高爾基體與細胞內(nèi)的膜泡運輸◆高爾基器GOLGIAPPARATUS或高爾基復合體GOLGICOMPLEX◆意大利科學家CAMILLOGOLGI在1898年發(fā)現(xiàn)的。高爾基體形態(tài)結構連續(xù)的整體膜結構。◆扁平囊泡SACUULES◆小囊泡VESICLE◆大囊泡VACUOLES一、高爾基體的形態(tài)結構高爾基體的形態(tài)結構高爾基體的極性◆高爾基內(nèi)側網(wǎng)絡CISGOLGIWKCGN順面、形成面◆中間潴泡MEDIALCISTERNAE◆高爾基外側網(wǎng)絡TRANSGOLJIWKTGN外側面、成熟面數(shù)量與化學組成◆數(shù)量分泌功能越旺盛的細胞越多?!舻鞍踪|(zhì)和脂高爾基復合體高于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜質(zhì)膜蛋白質(zhì)40脂60內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)20脂5060高爾基體蛋白質(zhì)60脂40◆高爾基復合體的標志酶是糖基轉移酶。二、高爾基體的功能蛋白質(zhì)運輸◆ER到高爾基體內(nèi)側的運輸◆ER蛋白的逆向運輸◆高爾基體內(nèi)側到高爾基體外側運輸?shù)鞍踪|(zhì)的修飾蛋白質(zhì)的分選高爾基體的蛋白運輸作用◆ER駐守蛋白的駐守機制●內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐守信號ERRETENTIONSIGNALLYSASPGLULEUCOO,即KDEL信號序列●KDEL信號受體▲內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜▲高爾基體膜KDEL信號及其受體維持ER蛋白的穩(wěn)定ER保留蛋白的運輸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的運輸?shù)鞍踪|(zhì)從順面高爾基網(wǎng)絡向反面高爾基網(wǎng)絡運輸伴隨有蛋白質(zhì)的各種加工高爾基體中蛋白質(zhì)的糖基化◆O連接的糖基化將糖鏈轉移到多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸或羥賴氨酸的羥基上,稱為O連接的糖基化。◆N連接的寡聚糖進一步加工N連接糖基化在高爾基體的加工蛋白聚糖PROTEOGLYCAN的合成高爾基體中也可以進行多糖的合成。動物細胞中合成的多糖主要是透明質(zhì)酸,這是一種氨基聚糖是細胞外基質(zhì)的主要成分。植物細胞壁中的幾種多糖,包括半纖維素、果膠也是在高爾基體中合成的。蛋白原的水解胰島素是在胰島B細胞中合成的剛從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多肽在N末端有信號肽鏈稱前胰島素原PREPROINSULIN相對分子質(zhì)量為12000。隨后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽酶的作用下切除信號肽成為胰島素原PROINSULIN相對分子質(zhì)量9000含84個氨基酸。運輸?shù)礁郀柣w后通過蛋白酶的水解作用生成一個分子由51個氨基酸殘基組成的胰島素和一個分子C肽胰島素分子的加工成熟和運輸?shù)鞍踪|(zhì)分選與輸出◆分選的概念▲內(nèi)膜系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)分選作用▲高爾基體外側網(wǎng)絡的分選作用●分選作用主要是由信號序列和受體之間的相互作用決定的蛋白質(zhì)分選高爾基體進行的蛋白質(zhì)的分選某些類型的信號肽特征高爾基體在細胞內(nèi)膜泡蛋白運輸中起重要的樞紐作用第四節(jié)溶酶體與過氧化物酶體溶酶體幾乎存在于所有的動物細胞中。溶酶體(LYSOSOME)是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器。其主要功能是進行細胞內(nèi)的消化作用。溶酶體的結構類型溶酶體的功能溶酶體的發(fā)生溶酶體與過氧化物酶體一、溶酶體的結構◆動物細胞內(nèi)的一種細胞器◆小球狀外面由一層單位膜包被◆溶酶體含有50多種水解酶類在細胞內(nèi)起消化和保護作用◆當細胞被損傷時溶酶體可釋放出水解酶類使細胞自溶電子顯微鏡下的溶酶體溶酶體膜的特征嵌有質(zhì)子泵,形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境;具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉運;膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解。溶酶體膜含有較高的膽固醇促進了膜結構的穩(wěn)定。溶酶體的標志酶酸性磷酸酶(ACIDPHOSPHATASE)溶酶體的形態(tài)、大小、及所含主要酶類溶酶體的類型◆初級溶酶體PRIMARYLYSOSOME此類溶酶體是剛剛從反面高爾基體形成的小囊泡僅含有水解酶類,但無作用底物,外面只有一層單位膜,其中的酶處于非活性狀態(tài)。◆次級溶酶體SECONDARYLYSOSOME此類溶酶體中含有水解酶和相應的底物,是一種將要或正在進行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同分為自噬性溶酶體、異噬性溶酶體?!允尚匀苊阁wAOTOLYSOSOME是一種自體吞噬泡作用底物是內(nèi)源性的即細胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細胞器或局部細胞質(zhì)。這種溶酶體廣泛存在于正常的細胞內(nèi),在細胞內(nèi)起“清道夫”作用。▲異噬性溶酶體HETEROLYSOSOME又稱異體吞噬泡它的作用底物是外源性的即細胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)。異噬性溶酶體實際上是初級溶酶體同內(nèi)吞泡融合后形成的。植物液泡植物溶酶體是植物細胞中由一層單位膜包裹的含有細微結構的球形顆粒,直徑為05~1ΜM,內(nèi)含酸性水解酶,相當于動物細胞的溶酶體。溶酶體的功能(對內(nèi)是清道夫,對外消化)吞噬作用PHAGOCYTOSIS自噬作用AUTOPHAGY自溶作用AUTOLYSIS其它的生理功能◆胚胎發(fā)育和形態(tài)建成◆受精作用FERTILIZATION自噬作用與吞噬作用自噬作用自噬作用主要是清除降解細胞內(nèi)受損傷的細胞結構、衰老的細胞器、以及不再需要的生物大分子衰老的線粒體和過氧化物酶體被包裹在一個雙層膜結構中該膜來自于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。被ER膜包裹而成的自噬體將會與溶酶體融合進而被溶酶體酶降解自體吞噬泡形成的機制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成一個雙膜的杯形結構AB衰老的細胞器線粒體從杯口進入C然后封口D形成雙膜的小泡。小泡與成熟的溶酶體融合E或與來自溶酶體分泌小泡融合F溶酶體的酶降解融合泡中的底物G。異體吞噬其它重要的生理功能作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng);分泌腺細胞中,溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調(diào)節(jié)參與清除贅生組織或退行性變化的細胞(如青蛙的尾巴的消除);受精過程中的精子的頂體(ACROSOME)反應(精細胞的溶酶體分泌酶進行細胞外消化)。溶酶體與疾病包涵體細胞病INCLUSIONCELLDISEASE甘露糖不能被磷酸化,意味著溶酶體的酶不能正確地進入溶酶體,而是被分泌到細胞外。病人的成纖維細胞中含有很多細胞質(zhì)小泡,小泡中大量的分子不能被溶酶體的酶消化。矽肺SILICOSIS空氣中的矽SIO2被吸入肺后,被肺部的吞噬細胞所吞噬,由于吞入的二氧化硅顆粒不能被消化,并在顆粒的表面形成硅酸。硅酸的羧基和溶酶體膜的受體分子形成氫鍵,使膜破壞,釋放出水解酶,導致細胞死亡,結果刺激成纖維細胞產(chǎn)生膠原纖維結節(jié),造成肺組織的彈性降低,肺受到損傷,呼吸功能下降。Ⅱ型糖原貯積癥GLYCOGENSTAGEDISEASETYPEⅡ是最早發(fā)現(xiàn)的貯積癥。由于常染色體上的一個隱性基因突變,造成了溶酶體缺乏Α葡萄糖苷酶,缺少了這種酶的溶酶體不能把肝細胞中或肌細胞中過剩的糖原進行水解而大量積累在溶酶體內(nèi),造成溶酶體超載。此病多發(fā)于嬰兒,表現(xiàn)為肌肉無力,心臟增大,心力衰竭通常于兩周內(nèi)死亡。休克SHOCK由于組織缺血、缺氧,影響了供能系統(tǒng),造成膜的不穩(wěn)定,引起溶酶體酶的外漏,造成細胞與機體的損傷。溶酶體的酶外漏的可能機理是由于缺氧,引起細胞PH值的下降,酸性水解酶活化,水解溶酶體的膜使膜漏增強,最終導致溶酶體膜破裂,溶酶體酶釋放,使細胞組織自溶;而三羧酸循環(huán)的受阻影響細胞氧化磷酸化的過程,ATP減少,功能不足,鈉泵失靈,組織內(nèi)滲透壓下降,導致溶酶體膜的通透性增高,酶釋放,組織自溶。因此,在搶救休克病人時,臨床上采用大劑量的糖皮質(zhì)類固醇,以穩(wěn)定溶酶體的膜。三、溶酶體的發(fā)生發(fā)生途徑分選途徑多樣化酶的加工方式多樣化糖側鏈的部分水解、膜蛋白等溶酶體酶的加工◆信號斑SIGNALPATCH是溶酶體酶形成的一個特殊的空間結構,信號斑是由幾段信號肽形成的一個三維結構的表面這幾段信號肽聚集在一起形成一個斑點被磷酸轉移酶識別。信號斑與信號肽甘露糖磷酸化的酶一種酶是N乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶NACETYGLUCOSAMINEPHOSPHOTRANSFERASE,一個酶是N乙酰葡萄糖苷酶功能是釋放N乙酰葡萄糖胺甘露糖6磷酸標記◆M6P受體蛋白M6PRECEPTPROTEIN●M6P受體蛋白在PH為65~7的條件下與M6P結合●在酸性條件下PH6脫落●M6P受體蛋白主要存在于高爾基體外側網(wǎng)絡●在某些細胞中M6P受體蛋白也存在于細胞質(zhì)膜上。溶酶體酶的分選內(nèi)體ENDOSOME內(nèi)體是膜包裹的囊泡結構有初級內(nèi)體EARLYENDOSOME和次級內(nèi)體LATEENDOSOME之分初級內(nèi)體通常位于細胞質(zhì)的外側,次級內(nèi)體常位于細胞質(zhì)的內(nèi)側,靠近細胞核。內(nèi)體的主要特征是酸性的、不含溶酶體酶的小囊泡其內(nèi)的受體與配體是分開的。一般認為初級內(nèi)體是由于細胞的內(nèi)吞作用而形成的含有內(nèi)吞物質(zhì)的膜結合的細胞器通常是管狀和小泡狀的網(wǎng)絡結構集合體。次級內(nèi)體中的PH呈酸性且具有分揀作用,能夠分選與配體結合的受體,讓它們再循環(huán)到細胞質(zhì)膜表面或高爾基體反面網(wǎng)絡次級內(nèi)體中的受體和配體不再偶聯(lián)在一起,所以次級內(nèi)體又被稱為CURL,意思是受體與配體非偶聯(lián)的區(qū)室。溶酶體酶運輸小泡與次級內(nèi)體的融合及次級內(nèi)體的分選作用溶酶體的形成溶酶體酶的合成及N連接的糖基化修飾(RER)高爾基體CIS膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶高爾基體TRANS膜囊和TGN膜(M6P受體)溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉運到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識別信號信號斑發(fā)生途徑四、溶酶體與過氧化物酶體過氧化物酶體PEROXISOME又稱微體MICROBODY,是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的異質(zhì)性細胞器。過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體的功能過氧化物酶體的發(fā)生鼠肝細胞超薄切片所顯示的過氧化物酶體(P)和其它細胞器如線粒體(M)等(ALBERTETAL,1989)過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似,但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結構,可作為電鏡下識別的主要特征。通過離心可分離過氧化物酶體和溶酶體過氧化物酶體和溶酶體的差別微體與初級溶酶體的特征比較過氧化物酶體的功能動物細胞(肝細胞或腎細胞)中過氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分,起到解毒作用。過氧化物酶體中常含有兩種酶依賴于黃素(FAD)的氧化酶,其作用是將底物氧化形成H2O2;過氧化氫酶,作用是將H2O2分解,形成水和氧氣。過氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細胞直接提供熱能。在植物細胞中過氧化物酶體的功能在綠色植物葉肉細胞中,它催化CO2固定反應副產(chǎn)物的氧化,即所謂光呼吸反應;乙醛酸循環(huán)的反應,在種子萌發(fā)過程中,過氧化物酶體降解儲存的脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸葡萄糖。過氧化物酶體的功能動物細胞(肝細胞或腎細胞)中過氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分,起到解毒作用。過氧化物酶體中常含有兩種酶依賴于黃素(FAD)的氧化酶,其作用是將底物氧化形成H2O2;過氧化氫酶,作用是將H2O2分解,形成水和氧氣。過氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細胞直接提供熱能。在植物細胞中過氧化物酶體的功能在綠色植物葉肉細胞中,它催化CO2固定反應副產(chǎn)物的氧化,即所謂光呼吸反應;乙醛酸循環(huán)的反應,在種子萌發(fā)過程中,過氧化物酶體降解儲存的脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸葡萄糖。過氧化物酶體的發(fā)生氧化物酶體經(jīng)分裂后形成子代的細胞器,子代的過氧化物酶體還需要進一步裝配形成成熟的細胞器。組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼,主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成,然后轉運到過氧化物酶體中。過氧化物酶體蛋白分選的信號序列(PEROXISOMALTARGETINGSIGNAL,PTS)PTS1為SERLYSLEU,多存在于基質(zhì)蛋白的C端。PTS2為ARGLYSLEULLE5XHISGLNLEU,存在于某些基質(zhì)蛋白N端。過氧化物酶體膜上存在幾種可與信號序列相識別的可能的受體蛋白。過氧化物酶體的膜脂可能在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后轉運而來。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也參與過氧化物酶體的發(fā)生過氧化物酶體發(fā)生過程的示意圖
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簡介:第9章細胞增殖及其調(diào)控細胞增殖是生物繁育的基礎細胞增殖受到嚴密的調(diào)控機制第一節(jié)細胞周期與細胞分裂細胞周期從一次細胞分裂結束開始,經(jīng)過物質(zhì)積累過程,直到下一次細胞分裂結束為止,稱為一個細胞周期。也稱為細胞生活周期CELLLIFECYCLE或細胞繁殖周期CELLREPRODUCTIVECYCLE細胞周期的時相分裂間期INTERPHASE是細胞增殖的物質(zhì)準備和積累階段有絲分裂期MITOSIS是細胞增殖的實施過程。4個時期即G1期、S期、G2期和M期。含有這4個不同時期的細胞周期稱為標準的細胞周期STARDCELLCYCLE細胞周期的長短同種細胞之間,細胞周期時間長短相似或相同;不同細胞種類之間,細胞周期時間長短常差別很大細胞周期時間長短主要差別在G1期,而S期、G2期和M期的總時間相對恒定M期持續(xù)的時間更為恒定,常常僅持續(xù)半小時左右。周期中細胞、靜止期細胞多細胞生物,有些細胞可能會持續(xù)分裂,即細胞周期持續(xù)運轉。這些細胞常稱為周期中細胞CYCLINGCELL也有些細胞會暫時離開細胞周期,停止細胞分裂,去執(zhí)行一定的生物學功能。這些細胞稱為靜止期細胞QUIESCENTCELL,或GO期細胞。周期中細胞轉化為GO期細胞多發(fā)生在G1期。GO期細胞一旦得到信號指使,會快速返回細胞周期二細胞周期中各個不同時期及其主要事件1G1期G1期是一個細胞周期的第一階段G1期細胞開始合成生長所需要的各種蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等,但不合成DNA在GL期的晚期階段有一個特定時期稱為限制點RESTRICTIONPOINT,R點,或檢驗點CHECKPOINT。2S期S期即DNA合成期。進入S期后,立即開始合成DNA。新合成的DNA立即與S期合成的組蛋白結合,共同組成核小體串珠結構。3G2期DNA復制完成以后,細胞即進入G2期。每個染色體含有4個拷貝的DNA。細胞能否進入M期要受到G2期檢驗點的控制。4M期M期即細胞分裂期。有絲分裂MITOSIS體細胞減數(shù)分裂MEIOSIS成熟過程中的生殖細胞減數(shù)分裂是有絲分裂的特殊形式三細胞周期長短測定1脈沖標記DNA復制和細胞分裂指數(shù)觀察測定法應用3HTDR(DNA合成抑制劑)短期飼養(yǎng)細胞,細胞均被標記處于S期將3HTDR洗脫,置換新鮮培育液并繼續(xù)培養(yǎng)。被標記的細胞將陸續(xù)進入M期。從更換培養(yǎng)液培養(yǎng)開始,到被標記的M期細胞開始出現(xiàn)為止,所經(jīng)歷的時間為G2期時間TG2,。從被標記的M期細胞開始出現(xiàn),到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時,所經(jīng)歷的時間為M期時間TM。從被標記的M期細胞數(shù)占M期細胞總數(shù)的50%開始,經(jīng)歷到最大值,再下降到50%,所經(jīng)歷的時間為S期時間TS。從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)并逐漸消失,到被標記的M期細胞再次出現(xiàn),所經(jīng)歷的時間為一個細胞周期總時間TC。TC減去TG2、TM、TS后所剩余的時間即為TG12流式細胞分選儀測定法流式細胞分選儀可以同時分析細胞種類、DNA、RNA、蛋白質(zhì)含量以及這些物質(zhì)在細胞周期中的變化等。還可以用作對某個細胞群體中的各種細胞進行分揀。應用流式細胞分選儀測定細胞周期,可以通過監(jiān)察細胞DNA含量在不同時間內(nèi)的變化,從而確定細胞周期時間長短四細胞周期同步化人工選擇同步化是指人為地將處于不同時期的細胞分離開來,從而獲得不同時期的細胞群體。1DNA合成阻斷法是一種采用低毒或無毒的DNA合成抑制劑(TDR和羥基脲)特異地抑制DNA合成,而不影響處于其他時期的細胞進行細胞周期運轉,所有細胞即被抑制在S期。2分裂中期阻斷法秋水仙素、秋水酰胺和NOCODAZOLE等,可以抑制微管聚合,因而能有效地抑制細胞分裂器的形成,將細胞阻斷在細胞分裂中期。缺點是這些藥物的毒性相對較大3條件依賴性突變株在細胞周期同步化中的應用人們已經(jīng)分離了許多與細胞周期調(diào)控有關的條件依賴性突變株。將這些突變株轉移到限定條件下培養(yǎng),所有細胞便被同步化在細胞周期中某一特定時期。五特異的細胞周期特異的細胞周期是指那些特殊的細胞所具有的與標準的細胞周期相比有著鮮明特點的細胞周期。1早期胚胎細胞的細胞周期受精卵卵裂球數(shù)量增加,總體積并不增加,卵裂球體積將越分越小;每次卵裂所持續(xù)的時間,即一個細胞周期所持續(xù)的時間,大大短于體細胞G1期和G2期非常短,以至認為早期胚胎細胞周期僅含有S期和M期,2酵母細胞的細胞周期酵母細胞周期也包括G1期、S期、G2期和M期等4個時期酵母細胞周期持續(xù)時間較短,大約為90MIN。在細胞分裂時,細胞核核膜不解聚。與細胞核分裂直接相關的紡錘體不是在細胞質(zhì)中,而是位于細胞核內(nèi)。芽殖酵母以出芽方式進行分裂,根據(jù)芽體的大小比例可以粗略估計細胞所處的時期。芽殖酵母細胞分裂為不等分裂,即生成的兩個細胞體積大小不等,以芽體逐漸形成的子細胞體積較小。裂殖酵母有兩個鮮明的特點一是細胞分裂為均等分裂,即分裂后生成的兩個細胞大小相等;二是細胞生長僅是細胞長度的增加,細胞直徑保持不變。3植物細胞的細胞周期也含有G1期、S期、G2期和M期4個時期。第一,植物細胞不含中心體,但在細胞分裂時可以正常裝配紡錘體。第二,植物細胞以形成中間板的形式進行胞質(zhì)分裂。4,細菌的細胞周期細菌的細胞周期也基本具備4個時期。在快速生長時,復制的起點不是在一個DNA分子上,而是在兩個正在形成中的DNA分子上同時開始。在一個細胞周期中每個DNA分子復制僅能完成一半,經(jīng)過70MIN,兩個DNA分子完成復制,得到4個DNA分子,細胞完成兩輪細胞周期,得到4個細胞。二、有絲分裂劃分為前期、前中期、中期、后期、末期和胞質(zhì)分裂等6個時期。前5個時期是一個先后相互連續(xù)的過程,胞質(zhì)分裂則相對獨立。一有絲分裂過程1前期PROPHASE細胞核染色質(zhì)開始濃縮CONDENSATION,由線性染色質(zhì),逐漸變短變粗,形成光鏡下可辨的兩條染色單體在著絲粒處逐漸裝配動粒KIOCHE動粒和著絲粒緊密相連。在中心體的周圍,微管開始大量裝配。形成星體ASTER。2前中期PROMETAPHASE核膜破裂,以小膜泡的形式分散到細胞質(zhì)中染色體將進一步凝集濃縮,變粗變短,形成明顯的X形染色體結構。染色體在一定區(qū)域內(nèi)劇烈運動。并不完全分布于赤道板排列貌似雜亂無章,染色體著絲粒上的動粒逐漸成熟。星體微管逐漸向“細胞核”內(nèi)侵入。形成動粒微管KIOCHEMICROTUBULE。和極性微管POLARMICROTUBULE。共同組成赤道直徑相對較大,兩極直徑的距離也相對較短的前期紡錘體。3中期METAPHASE紡錘體赤道直徑逐漸收縮,兩極距離拉長呈現(xiàn)典型的紡錘樣染色體逐漸向赤道方向運動。排列到赤道板上,稱為染色體列隊CHROMOSOMEALIGNMENT。位于染色體兩側的動粒微管長度相等,許多極性微管在赤道區(qū)域也相互搭橋,形成貌似連續(xù)微管結構。染色體兩個動粒分別面向紡錘體的兩極。4后期ANAPHASE兩條染色單體相互分離,形成子代染色體,并分別向兩極運動,在后期A,動粒微管變短,染色體逐漸向兩極運動;在后期B,極性微管長度增加,兩極之間的距離逐漸拉長。5末期TELOPHASE染色單體到達兩極,動粒微管消失,極性微管繼續(xù)加長到達兩極的染色單體開始去濃縮在每一個染色單體的周圍,核膜開始重新裝配。形成兩個子代細胞核。核仁也開始重新裝配。6胞質(zhì)分裂CYTOKINISIS開始于細胞分裂后期,完成于細胞分裂末期。胞質(zhì)分裂開始時,大量的肌動蛋白和肌球蛋白裝配成微絲束,環(huán)繞細胞,稱為收縮環(huán)CONTRACTILERING。收縮環(huán)收縮,在赤道板周圍細胞表面下陷,形成環(huán)形縊縮,稱為分裂溝FURROW。分裂溝逐漸加深,直至兩個子代細胞完全分開二與有絲分裂直接相關的亞細胞結構中心體由一對位于中央的中心粒和其周圍的無定型物質(zhì)構成。兩個中心粒相互成直角排列。每一個中心粒為一個圓筒狀結構,圓筒的壁由9組三聯(lián)微管構成。星體在間期細胞中,微管圍繞中心體裝配,如同星光向四周輻射。因而,中心體與四射的微管合稱為星體。當細胞走向分裂時,星體參與裝配紡錘體中心體或中心粒周期中心體在G1期末開始復制。到達S期,細胞已經(jīng)含有一對中心體,但兩者并不分開到達G2期,一對中心體開始分離,并各自向細胞的兩極移動,并參與裝配紡錘體。到細胞分裂結束,兩個子細胞分離,每個子細胞獲得一個中心體。2動粒與著絲粒動粒KIOCHE又稱為著絲點,是附著于著絲粒上的,合稱為著絲粒動粒復合體CENTROMEREKIOCHECOMPLEX。每條中期染色體上含有兩個動粒,分別位于著絲粒的兩側。細胞分裂后,兩個動粒分別被分配到兩個子細胞中。3紡錘體紡錘體SPINDLE主要由微管和微管結合蛋白組成。紡錘體的兩端為星體。組成紡錘體的微管可以分為動粒微管和極性微管。動粒微管的一端與中心體相連,另一端與動粒相連。極性微管的一端與中心體相連,而另一端游離。從兩極發(fā)出的極性微管常在赤道處相互搭橋植物細胞不含中心體,但其紡錘體仍能夠像動物細胞一樣,維持紡錘樣結構。三有絲分裂過程中染色體運動的動力機制1染色體列隊牽拉PULL假說和外推PUSH假說。牽拉假說認為,染色體向赤道板方向運動,是由于動粒微管牽拉的結果。動粒微管越長,拉力越大,當來自兩極的動粒微管的拉力相等時,染色體即被穩(wěn)定在赤道板上;外推假說認為,染色體向赤道方向移動,是由于星體的排斥力將染色體外推的結果。染色體距離中心體越近,星體對染色體的外推力越強,當來自兩極的推力達到平衡時,染色體即被穩(wěn)定在赤道板上。2染色體分離后期A和后期B兩個階段假說。在后期A,動粒微管變短,將染色體逐漸拉向兩極。動粒微管變短是由于其動粒端解聚所造成的;在后期B,極性微管蛋白聚合,使極性微管加長,形成較寬的極性微管重疊區(qū)。重疊區(qū)相互滑動,逐漸變得狹窄,兩極之間的距離逐漸變長。三、減數(shù)分裂PREMEIOTICINTERPHASE。減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂形式,僅發(fā)生于有性生殖細胞形成過程中的某個階段。細胞僅進行一次DNA復制,隨后進行兩次分裂。分別稱為減數(shù)分裂期I和減數(shù)分裂期Ⅱ。經(jīng)過減數(shù)分裂,兩性生殖細胞各自的染色體數(shù)減少一半。在兩次分裂之間,還有一個短暫的分裂間期。在減數(shù)分裂之前的間期階段,也可以人為地劃分為G1期、S期、G2期等三個時期。但此間期階段也有其鮮明的特殊性。常稱為減數(shù)分裂前間期一減數(shù)分裂前間期最大特點在于其S期持續(xù)時間較長另一個重要特點是減數(shù)分裂前間期的S期僅復制其DNA總量的997%~999%大多數(shù)生物,其減數(shù)分裂前間期的細胞核大于其體細胞核。染色質(zhì)也多凝集成異染色質(zhì)。二減數(shù)分裂過程減數(shù)分裂前G2期細胞進入兩次有序的細胞分裂,即第一次減數(shù)分裂和第二次減數(shù)分裂。兩次減數(shù)分裂之間的間期或長或短,但無DNA合成。1減數(shù)分裂期I減數(shù)分裂期IMEIOSISL也可以人為地劃分為前期I,前中期I,中期I,后期I,末期I和胞質(zhì)分裂I等6個階段。1前期I前期IPROPHASEI持續(xù)時間較長。在高等生物,其時間可持續(xù)數(shù)周、數(shù)月、數(shù)年,甚至數(shù)十年。在低等生物雖相對較短,但也比有絲分裂前期持續(xù)的時間長得多。要進行染色體配對和基因重組。合成一定量的RNA和蛋白質(zhì)。根據(jù)細胞形態(tài)變化,又可以將前期I人為地劃分為細線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期等5個階段。細線期1EPTOTENE,LEPTONEMA也稱為凝集期CONDENSATIONSTAGE。首先發(fā)生染色質(zhì)凝集,逐漸折疊,螺旋化,變短變粗,包裝成在顯微鏡下可以看到的細纖維樣染色體結構。與有絲分裂前期起始階段的不同之處兩條染色單體的臂并不分離,看不到雙線樣染色體結構,而是呈細的單線狀。在細纖維樣染色體上,出現(xiàn)一系列大小不同的顆粒狀結構,稱為染色粒CHROMOMERE。染色體端粒TELOMERE通過接觸斑與核膜相連。而染色體的其他部分以袢狀伸延到核質(zhì)中。偶線期ZYGOTENE,ZYGONEMA又稱為配對期PAIRINGSTAGE來自父母雙方的同源染色體逐漸靠近,沿其長軸相互緊密結合在一起。形成二價體BIVALENT又稱為四分體TETRAD。同源染色體配對的過程稱為聯(lián)會SYNAPSIS。聯(lián)會初期,同源染色體端粒與核膜相連的接觸斑相互靠近并結合。從端粒處開始,這種結合不斷向其他部位伸延,直到整對同源染色體的側面緊密聯(lián)會。另一個重要事件是合成在S期未合成的約03%的DNA偶線期DNA,即ZYGDNA。粗線期PACHYTENE,PACHYNEMA持續(xù)幾天至幾個星期。染色體進一步濃縮,變粗變短,并與核膜繼續(xù)保持接觸。同源染色體仍緊密結合,并發(fā)生等位基因之間部分DNA片段的交換和重組,產(chǎn)生新的等位基因的組合。在聯(lián)會復合體部位中間,出現(xiàn)一個新的圓球形結構,稱為重組結。可能直接參與基因重組。合成一小部分編碼與DNA點切NICKING和修復REPAIRING有關的酶的DNA稱為PDNA合成減數(shù)分裂期專有的組蛋白,并將體細胞類型的組蛋白部分或全部地置換下來。雙線期DIPLOTENE,DIPLONEMA重組階段結束,同源染色體相互分離,僅留幾處相互聯(lián)系(稱為交叉CROSSOVER,CHIASMA)。同源染色體的四分體結構變得清晰可見。持續(xù)時間一般較長,兩棲類卵母細胞可持續(xù)將近一年,而人類的卵母細胞短者可持續(xù)十幾年,長者可達四五十年。終變期DIAKINESIS染色體重新開始凝集,形成短棒狀結構。如果有燈刷染色體存在,其側環(huán)回縮,RNA轉錄停止,核仁消失,四分體較均勻地分布在細胞核中。同時,交叉向染色體臂的端部移行。此移行過程稱為端化TERMINALIZATION。到達終變期末,同源染色體之間僅在其端部和著絲粒處相互聯(lián)結。2中期I到核膜破裂,標志著中期I的開始。在此過程中,要進行紡錘體裝配。與一般有絲分裂過程中的相類似。紡錘體微管侵入核區(qū),捕獲分散于核中的四分體。每個四分體含有4個動粒。四分體逐漸向赤道方向移動,最終排列在赤道面EQUATIALPLANE上。3后期I同源染色體對相互分離并向兩極移動,標志著后期IANAPHASEL的開始。到達每一極的染色體的數(shù)量為細胞內(nèi)染色體總數(shù)量的一半。同源染色體向兩極移動是一個隨機的過程,因而到達兩極的染色體會出現(xiàn)許許多多的排列方式。4末期I,胞質(zhì)分裂I和減數(shù)分裂間期第一種類型染色體到達兩極,并逐漸進行去凝集。核被膜重新裝配,形成兩個子細胞核。細胞質(zhì)也開始分裂,完全形成兩個間期子細胞。此間期細胞不再進行DNA復制,也沒有G1、S和C2期之分。持續(xù)時間一般較短,特將其稱為減數(shù)分裂間期INTERKINESIS第二種類型即細胞進入末期后,不是完全回復到間期階段,而是立即準備進行第二次減數(shù)分裂。2第二次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂過程與有絲分裂過程非常相似。即經(jīng)過分裂前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ和胞質(zhì)分裂Ⅱ等幾個過程。經(jīng)過第二次減數(shù)分裂,共形成4個子細胞。在雄性動物,4個子細胞大小相似,稱為精子細胞。在雌性動物,第一次分裂后產(chǎn)生一個大的卵母細胞和一個小的極體,極體將很快死亡解體,卵母細胞將繼續(xù)進行第二次減數(shù)分裂,產(chǎn)生一個卵細胞和一個極體。極體沒有功能,很快解體。因此,雌性動物減數(shù)分裂僅形成一個有功能的卵細胞。高等植物減數(shù)分裂與動物減數(shù)分裂類似,即雄性產(chǎn)生4個有功能活性的精子,而雌性僅產(chǎn)生一個有功能活性的卵細胞。。三減數(shù)分裂過程的特殊結構及其變化1性染色體的分離對于含有兩條XX性染色體的細胞,兩條XX染色體像常染色體一樣進行正常配對、交換和分離。對于含有同源區(qū)段的XY染色體,如人類的XY染色體,在前期I可以進行配對。不管XY染色體配對與否,兩者都將和常染色體一樣,在分裂中期I排列到赤道面上。其后,隨常染色體分離而相互分離,并各自移向兩極。2聯(lián)會復合體和基因重組聯(lián)會復合體是同源染色體之間在減數(shù)分裂前期聯(lián)會時所形成的一種臨時性結構。在同源染色體聯(lián)會處沿同源染色體長軸分布,由位于中間的中央成分CENTRALELEMENT和位于兩側的側成分LATERALELEMENT共同構成。聯(lián)會復合體被認為從細線期開始裝配,到偶線期形成明顯的聯(lián)會復合體結構。到達粗線期,重組結開始裝配。第二節(jié)細胞周期的調(diào)控一、MPF的發(fā)現(xiàn)20世紀70年代初期發(fā)現(xiàn)。1988年,MAILER實驗室的LOHKA等人以非洲爪蟾卵為材料,分離獲得了微克級的純化MPF,其主要含有P32和P45兩種蛋白。證明MPF是一種蛋白激酶。MPF卵細胞促成熟因子MATURATIONPROMOTINGFACT,細胞促分裂因子MITOSISPROMOTINGFACT,M期促進因子MPHASEPROMOTINGFACT。二、MPF的成分周期蛋白CYCLIN周期蛋白依賴性蛋白激酶(CDK)CYCLIN周期蛋白的結構特點周期蛋白框CYCLINBOX存在于周期蛋白中的一段相當保守的100個左右氨基酸序列,主要參與介導周期蛋白與周期蛋白依賴性蛋白激酶CDK結合。破壞框DESTRUCTIONBOX,RXXLGXIXN存在于M期周期蛋白近N端由9個氨基酸組成的特殊的序列,主要參與泛素介導的周期蛋白A和B的降解。G1期周期蛋白不含周期蛋白在細胞周期中表達的時期不同,并與不同的CDK結合,調(diào)節(jié)不同的CDK激酶活性。CDK周期蛋白依賴性蛋白激酶CDCCELLDIVISIONCYCLE基因。與細胞分裂和細胞周期調(diào)控有關的基因,P34CDC2CDC2基因的表達產(chǎn)物相對分子質(zhì)量為34X103。P34CDC28CDC28基因的表達產(chǎn)物相對分子質(zhì)量為34X103。P34CDC屬于周期蛋白依賴性蛋白激酶(CDK1)。CDK和CDK抑制物CDKICDK與周期蛋白結合表現(xiàn)出激酶活性的蛋白質(zhì)。CDK包括CDK1(CDC2)、CDK2、CDK3、CDK4、CDK5、CDK6、CDK7和CDK8等。CDK抑制物對CDK激酶活性起負性調(diào)控的蛋白質(zhì)。P21主要對CDK2、CDK3、CDK4和CDK6起抑制作用。P16主要抑制CDK4和CDK6激酶活性。四、細胞周期運轉調(diào)控CDK激酶對調(diào)控細胞周期起著核心性作用。CDK激酶由不同種類的周期蛋白與CDK結合構成。CDK激酶在細胞周期的不同時期表現(xiàn)出不同的活性。G2/M期轉化調(diào)控G2/M期轉化受CDK1激酶CDK1激酶活性依賴于CDK1蛋白和周期蛋白B含量。CDK1蛋白在細胞周期中的含量穩(wěn)定周期蛋白B的含量在細胞周期中的呈現(xiàn)周期性變化。周期蛋白B到達G2期,含量達到最大值。CDKL激酶活性達到最大CDKL激酶使下游某些蛋白質(zhì)磷酸化,調(diào)控細胞周期M期中期M后期轉化細胞周期運轉到M中期后,M期周期蛋白A和B將迅速降解,CDK1激酶活性喪失被CDK1激酶磷酸化的蛋白質(zhì)去磷酸化,細胞周期便從M期中期向后期轉化。周期蛋白的降解是通過泛素化途徑來實現(xiàn)的。周期蛋白分子中的破壞框起著重要的調(diào)節(jié)作用。G1/S期轉化GL期向S期轉化受G1期CDK激酶所控制。G1期CDK激酶包括G1期周期蛋白和GL期CDK蛋白周期蛋白主要包括周期蛋白D、E、A。CDK蛋白主要包括CDK2、CDK4和CDK6等。周期蛋白D主要與CDK4和CDK6結合。周期蛋白E周期蛋白A與CDK2結合。為什么DNA復制一周期一次胞質(zhì)內(nèi)存在一種執(zhí)照因子蛋白,對細胞核染色質(zhì)DNA復制發(fā)行“執(zhí)照”。在M期,核膜破裂,胞質(zhì)中的執(zhí)照因子與染色質(zhì)接觸并與之結合,使染色質(zhì)獲得DNA復制執(zhí)照。到達S期,DNA開始復制。隨DNA復制過程的進行,“執(zhí)照”信號不斷減弱直到消失。到達G2期,細胞核不再含有執(zhí)照信號,DNA復制結束并不再起始。只有等到下一個M期,染色質(zhì)與執(zhí)照因子接觸,重新獲得執(zhí)照,細胞核才能開始新一輪的DNA復制為什么在DNA復制未完成,細胞不能開始S/G2/M期轉化呢細胞中存在一系列檢查DNA復制進程的檢控機制。DNA復制不完成,細胞周期便不能向下一個階段轉化。有實驗表明,當DNA復制尚未完成時,M期CDK激酶的活性不能夠表現(xiàn)出來。六、其他因素在細胞周期調(diào)控中的作用癌基因非正常表達可導致細胞轉化,增殖過程異常,甚至癌變。抑癌基因表達產(chǎn)物對細胞增殖起負性調(diào)節(jié)作用離子輻射、化學物質(zhì)作用、病毒感染、溫度變化、PH變化等。
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      上傳時間:2023-07-19
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簡介:線粒體腦肌病20100429一定義線粒體腦肌病MITOCHONDRIALENCEPHALOMYOPATHY是指由線粒體基因或細胞核基因發(fā)生缺失或點突變導致的線粒體結構和功能異常引起細胞呼吸鏈及能量代謝障礙主要累及腦和橫紋肌的一類疾病60年代LUFT等于1962年首次報道了線粒體肌病由線粒體氧化磷酸化偶聯(lián)障礙引起的肌病和非甲狀腺功能亢進性高代謝狀態(tài)隨后ENGEL在光鏡下觀察不整邊紅纖維SRRF1977年SHAPRIA首次提出了線粒體腦肌病的診斷80年代WALLACE在LEBER遺傳性視神經(jīng)病中證實了線粒體DNAMITOCHONDRIALDNAMTDNA的點突變HOLT在線粒體腦肌病中證實有MTDNA的減失從而使人們對線粒體病有了嶄新的認識。發(fā)展歷程二線粒體線粒體是普遍存在于生物體細胞內(nèi)進行生物氧化從而產(chǎn)生能量的細胞器它通過呼吸鏈酶系統(tǒng)、氧化磷酸化酶系統(tǒng)、三羧酸循環(huán)酶系統(tǒng)以脂肪酸、丙酮酸為底物經(jīng)呼吸鏈傳導系統(tǒng)產(chǎn)生ATP從而構成人體能量的主要來源線粒體的形態(tài)一般呈粒狀或桿狀,也可呈環(huán)形,啞鈴形、線狀、分杈狀或其它形狀。主要化學成分是蛋白質(zhì)和脂類,其中蛋白質(zhì)占線粒體干重的6570,脂類占2530。線粒體由內(nèi)外兩層膜封閉,包括外膜、內(nèi)膜、膜間隙和基質(zhì)四個功能區(qū)隔。FKYZBYBYFKZLGJJBJHSYFKZXGJJBGJMLFKYZYDYFKZLZGJLBYBYBYJCFKZXCVMXFJHSYRLJSFKYZBDYCBYBYNXBYFKZXYCZXJHSYWTRLJHSYYAOLIUGJJBGJXRFKYZFJYFKZLLCNZBYBYBYZLJHSYGWYBYBYLCXBYFKZXYDJSJHSYJYZSGJJBGJFDFKYZPQYFKZLYDNZBYBYBYYYFKZXYJBTGJJBGJYFKYZNDYFKZXYDZXBYBYGJXBYFKZXYDZZJHSYZYJC線粒體的功能產(chǎn)生能量線粒體是細胞的動力工廠,三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化均在線粒體內(nèi)進行生成自由基調(diào)節(jié)細胞凋亡線粒體DNAMTDNA線粒體病的臨床特征是由MTDNA的遺傳特性決定的每一個細胞有幾百甚至幾千個線粒體而每一個線粒體平均有5個MTDNA分子MTDNA是獨立于細胞核染色體之外的又一個基因組MTDNA與NDNA的主要不同之處包括以下四個方面①非孟德爾的母系遺傳MTDNA為母系遺傳,發(fā)生在生殖細胞系中的突變能通過女兒傳遞給子代,引起母系家族性疾病,而在發(fā)育過程中體細胞發(fā)生的突變則會引起散發(fā)性疾病和與年齡相關的氧化磷酸化(OXPHOS)活性降低②異質(zhì)性與閾值效應線粒體幾乎存在于人體的所有細胞中,且每個細胞中含有成百上千個線粒體,有害的突變基因常常僅影響部分MTDNA,這就使細胞、組織中同時存在野生型DNA和突變型DNA,這種野生型DNA和突變型DNA同時存在的現(xiàn)象稱為異質(zhì)性。當MTDNA突變數(shù)目達到某一數(shù)量時,可引起某組織或器官的功能異常而出現(xiàn)臨床癥狀,這就是閾值效應。閾值的高低與該組織器官對線粒體產(chǎn)生的ATP的依賴程度而定。對有氧代謝依賴程度高的組織其MTDNA突變的病理閾值低于依賴于無氧糖代謝的組織③半自主復制與協(xié)同作用MTDNA雖有自我復制、轉錄和編碼功能,但該過程還需要數(shù)十種NDNA編碼的酶參加,如DNA聚合酶、RNA聚合酶與蛋白質(zhì)合成酶等,因此MTDNA基因的表達同時也受NDNA的制約,兩者具有協(xié)同作用。④線粒體編碼基因排列緊湊、無間隔區(qū)且部分區(qū)域存在重疊,因此,任何突變都會累及到基因組中的重要功能區(qū)域。同時,MTDNA缺乏有效的DNA修復系統(tǒng)及組蛋白的保護,加之MTDNA位于線粒體的內(nèi)膜,很容易受自由基侵害而發(fā)生突變,因此其突變頻率約為NDNA的10~20倍,此外MTDNA對突變的固定也比NDNA快10~17倍,而且體細胞MTDNA新生突變會隨著年齡的上升而逐漸積累。NDNA改變引起的線粒體功能障礙呈孟德爾遺傳編碼線粒體蛋白的基因缺陷線粒體蛋白質(zhì)轉運的缺陷基因組間交流的缺損大多由NDNA突變造成的線粒體病(包括LEIGH綜合征、MNGIE、MDS)都是常染色體隱性的,意味著這類線粒體病的發(fā)生需要父母雙方提供的基因拷貝都含有相同的點突變。上述MTDNA的遺傳和突變特征決定了線粒體病的臨床表現(xiàn)具有以下特點①多呈母性遺傳特征但核基因突變導致的線粒體病可呈常染色體顯性或常染色體隱性遺傳②兒童好發(fā)多伴有體格和智能發(fā)育遲滯③腦和骨骼肌等對能量依賴程度較高的器官容易同時受累④可合并神經(jīng)肌肉以外的其他系統(tǒng)的癥狀和體征⑤進行性的病程但某些癥狀可有不同程度的緩解甚至完全消失與此同時又有其他新的癥狀出現(xiàn)同一癥狀和體征也可有多次緩解、復發(fā)⑥線粒體病也可以表現(xiàn)為單一器官受累如耳蝸神經(jīng)、視神經(jīng)、脂肪組織、骨骼肌或心肌。線粒體疾病主要分為兩大類遺傳性和獲得性疾病,前者病因包括核DNA損害、線粒體DNA損害和基因組間的通訊障礙,后者主要由毒素、藥物和衰老引起。目前的主要研究集中于線粒體DNA突變與線粒體疾病臨床表型的相互關系上。三線粒體腦肌病許多人類疾病的發(fā)生與線粒體功能缺陷相關,如線粒體肌病和腦肌病、線粒體眼病,老年性癡呆、帕金森病、Ⅱ型糖尿病、心肌病及衰老等,有人統(tǒng)稱為線粒體疾病。線粒體結構、功能異??梢詫е露嘞到y(tǒng)損害其中以腦和肌肉受累最為多見1神經(jīng)系統(tǒng)驚厥、痙攣、發(fā)育遲緩、聽力障礙、癡呆、40歲之前的中風癥狀、視覺系統(tǒng)損害、平衡功能障礙以及周神經(jīng)病變等。2眼眼瞼下垂(上瞼下垂)、眼球運動動障礙(眼外肌麻痹)、失明(視網(wǎng)膜炎、視神經(jīng)萎縮)、白內(nèi)障。3心臟原發(fā)性心肌?。ㄐ募∷ト酰?、傳導阻滯。多系統(tǒng)損害4肝肝功能衰竭(僅在MTDNA缺失綜合征患兒中常見)。5腎范可尼綜合征(尿基本代謝產(chǎn)物喪失)、肌紅蛋白尿。6骨骼肌肌無力、運動不能、抽筋7消化道反酸、嘔吐、慢性腹瀉、腸梗阻。8胰腺糖尿病。9耳神經(jīng)性耳聾(MTDNA的突變有可能導致內(nèi)耳毛細胞、血管紋聽神經(jīng)元的線粒體功能障礙而影響聽覺功能)多系統(tǒng)損害KEARNSSAYRE綜合征(KSS)LEIGH綜合征線粒體DNA缺失綜合征(MITOCHONDRIALDNADEPLETIONSYNDROME,MDS)線粒體腦肌病、乳酸中毒以及卒中樣發(fā)作(MITOCHONDRIALENCEPHALOMYOPATHYLACTICACIDOSISSTROKELIKEEPISODES,MELAS)肌陣攣性癲癇發(fā)作伴破碎紅纖維(MYOCLONUSEPILEPSYWITHRAGGEDREDFIBERS,MERRF)臨床分型線粒體神經(jīng)消化道腦肌病(MITOCHONDRIALNEUROGASTROINTESTINALENCEPHALOMYOPATHY,MNGIE)神經(jīng)病、共濟失調(diào)及色素性視網(wǎng)膜炎(NEUROPATHYATAXIARETINITISPIGMENTOSA,NARP)PEARSON綜合征進行性眼外肌麻痹(PROGRESSIVEEXTERNALOPHTHALMOPLEGIA,PEO)臨床分型三種最常見類型線粒體腦肌病伴乳酸中毒和卒中樣發(fā)作綜合癥(MELAS)KEARNSSAYRE綜合癥(KSS)肌陣攣癲癇伴不整邊紅纖維綜合癥MERRF線粒體腦肌病伴乳酸中毒和卒中樣發(fā)作綜合癥(MELAS)-線粒體腦肌病MELAS臨床特點母系遺傳10~40歲發(fā)病,10歲前發(fā)育正常。首發(fā)癥狀為運動不耐受、卒中樣發(fā)作、偏輕癱、失語、皮層盲或聾。并有肢體無力、抽搐或陣發(fā)性頭痛、智能低下癡呆及乳酸血癥MELAS影像學CT可見30~70蒼白球鈣化MRI皮層有層狀異常信號的特征所見。WTRLZYYCYLSHQHGWYFKZLFKZLLCFKZLWYFKZLYDFKZLZGJLFUKEFUKEFUJIANYANFUKEGJYFUKENDYFUKEPQYFUKEYDYFUKEZIGONGNEIMOYANGONGJINGGONGJINGFEIDAGONGJINGGONGJINGAIGONGJINGMILANGONGJINGXIROUGONGJINGYANZHENGJBZSJHSYJHSYGWYJHSYJIANCHAJHSYSHANGHUANQUHUANJHSYWTRLJHSYWUTONGYINCHANJHSYYAOLIUJRYUYUEWEICHUANGFUKEYYHJZHENGXINGCNMXFZHENGXINGXYCZXZHENGXINGYDJSSZHENGXINGYDZX病灶影像特點病灶影像特點與腦梗死類似也可呈多發(fā)性、對稱性、遷移性腦梗死樣病變。病灶局部血腦屏障完整血管異??赡芘c腦動脈血管平滑肌和內(nèi)皮細胞中線粒體功能異常有關血管狹窄亦可導致腦缺血。病變代謝情況發(fā)作期PET顯示病灶區(qū)葡萄糖代謝明顯升高說明患側腦血流量和代謝增加。腦灌注掃描檢查顯示患者在卒中樣發(fā)作期間局部腦血流量增加隨訪觀察無腦灌注缺血區(qū)病變代謝情況MR波譜觀察病變的MRT2和DWI高信號區(qū)N乙酰天門冬氨酸肌酸NAACR比值降低乳酸肌酸LACCR比值升高臨床癥狀被控制后其LACCR比值仍持續(xù)增加腦實質(zhì)乳酸呈彌漫升高。其根源在于線粒體機能障礙導致呼吸鏈缺陷病灶區(qū)低代謝和繼發(fā)性低灌注使乳酸水平持續(xù)增加受累細胞產(chǎn)生的乳酸產(chǎn)物和或許多異常線粒體經(jīng)無氧糖酵解造成乳酸清除率緩慢。JRSYJRSYBYJRSYWHJRSYYFJRSYZDJRSYZLJRSYZZKFAL沈陽性病醫(yī)院KYDTLYLXQTQTAZBQTFLQTLBQTMDQTRTRQTRXGRDXWSZQPZSZQPZBYSZQPZWHSZQPZYFSZQPZZDSZQPZZLSZQPZZZYYDTZJFCZLJSMELAS基因已發(fā)現(xiàn)4種點突變與大多數(shù)MELAS病例有關,其中3種分別在第3243、3250和3271位核苷酸,影響編碼MTRNA基因另一種突變涉及呼吸鏈復合體Ⅰ第4亞單位的編碼區(qū)域,亦有涉及復合體Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ多個呼吸鏈酶的聯(lián)合缺陷MELAS的CNS病理學以出現(xiàn)灶狀壞死性病變?yōu)樘卣鞫啾憩F(xiàn)為腦組織內(nèi)的多發(fā)性軟化灶腦軟化灶可以單個、孤立存在也可以互相融合。軟化灶的大小不等并可以形成囊腔病變主要累及雙側大腦半球皮層以額葉、頂葉、顳葉、枕葉為主并多位于腦回的頂部而腦溝的深部很少見到軟化灶大腦皮層下白質(zhì)、基底節(jié)、丘腦、小腦及腦干的病變輕微或缺如MELAS的CNS病理學病變區(qū)域內(nèi)神經(jīng)細胞進行性退變并逐漸減少、脫失病變周圍有星形膠質(zhì)細胞增生并且可以見到小血管異常增多增生的血管管腔大小不等厚薄不均造成這種血管改變的原因既有原發(fā)性線粒體血管病的因素也可以有繼發(fā)性皮層病理改變的因素但并非是動脈梗塞所致。MELAS臨床表現(xiàn)中的卒中樣發(fā)作可能就是由于這些遠端的異常血管網(wǎng)的局部滲出出血或循環(huán)障礙所導致的。與動脈源性所致的梗塞不同MELAS的病變范圍并不按動脈供血區(qū)分布影像學表現(xiàn)為皮層及皮層下的多發(fā)病灶MELAS的CNS病理學鐵質(zhì)沉積以基底節(jié)尤其是蒼白球易發(fā)生此改變其次為丘腦、齒狀核和間腦。因此MELAS的CT及MRI除了“梗塞樣”病灶外常見有基底節(jié)的鈣化。MELAS可以出現(xiàn)腦組織的海綿狀改變并多累及大腦皮層及脊髓后索和側索。曾報道過累及大腦白質(zhì)、視神經(jīng)和橋腦的海綿狀腦改變。但MELAS中大腦白質(zhì)和脊髓很少發(fā)生脫髓鞘性病變。KEARNSSAYRE綜合癥(KSS)KSS臨床特點多在20歲前發(fā)病視網(wǎng)膜色素變性心臟傳導阻滯眼外肌麻痹其他發(fā)病癥狀可有頭痛發(fā)作、肢體無力、矮小、智能低下少數(shù)有內(nèi)分泌功能低下、甲狀旁腺功能低。肌活檢少數(shù)病人可見RRF和異常線粒體CT和MRI有的可見基底節(jié)鈣化和白質(zhì)病變。完全型KSS眼外肌癱瘓,視網(wǎng)膜色素變性,心臟傳導阻滯三聯(lián)征不全型KSS眼外肌癱瘓或伴有其他一項。KSS影像CT蒼白球鈣化MRI皮層和白質(zhì)異常信號。KSS基因基因檢測特點為MTDNA缺失或大量重排。KSS的CNS組織病理學改變(1)海綿狀腦病神經(jīng)元退行性變星形細胞增生KSS的CNS組織病理學改變(2)海綿狀腦病按發(fā)生頻率的多少排序依次為腦干被蓋、小腦和大腦白質(zhì)、頸段脊髓、基底節(jié)和間腦。發(fā)生于白質(zhì)的海綿狀改變通常為彌漫性病變KSS的CNS組織病理學改變(3)神經(jīng)元退行性變其發(fā)生頻率僅次于海綿狀腦病病變部位以腦干和小腦為主部分病例有丘腦和基底節(jié)的神經(jīng)元退行性變。腦干最易發(fā)生神經(jīng)元退行性變的部位是黑質(zhì)、紅核、前庭神經(jīng)核及動眼神經(jīng)核小腦的病變常表現(xiàn)為蒲肯野氏細胞的脫失很少發(fā)生齒狀核細胞數(shù)目減少或分子層萎縮。KSS的CNS組織病理學改變(4)星形細胞增生常在上述的病變區(qū)域內(nèi)有星形膠質(zhì)細胞增生而較少出現(xiàn)脫髓鞘性病變。即使出現(xiàn)脫髓鞘改變也常與海綿狀腦病的嚴重程度有關并多分布在大腦和小腦的白質(zhì)以及脊髓后索。鐵質(zhì)沉著有報道了蒼白球及黑質(zhì)中的鐵質(zhì)沉著丘腦也可以發(fā)生這種改變通常的表現(xiàn)是在毛細血管周和動脈壁周有顆粒狀的鈣鐵物質(zhì)沉積。很少發(fā)生灶狀壞死的改變。肌陣攣癲癇伴破碎紅纖維綜合癥MERRFMERRF臨床特點肌陣攣癲癇發(fā)作小腦共濟失調(diào)乳酸血癥RRF少數(shù)有智能低下、癡呆有神經(jīng)聾、矮小、弓形足等畸形。腦電圖顯示為棘慢波綜合肌活檢見RRF、異常線粒體和包涵體。MERRF影像學CT和MRI可見小腦萎縮和大腦白質(zhì)病變。MERRF基因基因檢測可見8344或8356核苷酸點突變。80%~90MERRF患者MTDNA的TRNA基因的第8344位存在A→G突變,小部分患者在同一基因的8356位存在T→C突變。主要影響線粒體呼吸鏈的酶復合物Ⅰ和Ⅳ,該突變使蛋白質(zhì)合成受阻。MERRF的CNS組織病理學改變(1)神經(jīng)元進行性退變星形膠質(zhì)細胞增生有髓神經(jīng)纖維束的變性。MERRF的CNS組織病理學改變(2)神經(jīng)元進行性退變小腦齒狀核的神經(jīng)元退行性變神經(jīng)元減少、脫失蒲肯野氏細胞只有少量輕度的脫失顆粒細胞層很少發(fā)生神經(jīng)元的脫失腦干橄欖核下方是發(fā)生神經(jīng)元退行性變最重的部位其次為紅核及黑質(zhì)薄核和楔核神經(jīng)元的脫失也比較常見而前庭核和藍斑卻很少發(fā)生。脊髓CLARKE核的神經(jīng)細胞減少而前角、后角的病變很輕微。MERRF的CNS組織病理學改變(3)在神經(jīng)元退行性變的區(qū)域內(nèi)常有膠質(zhì)細胞增生。脫髓鞘性病變主要發(fā)生于小腦腳上腳和脊髓小腦后束。僅有個別病例報道了大腦半球和皮層下白質(zhì)的海綿狀改變。MERRF一般不發(fā)生鐵質(zhì)沉著。輔助檢查方法1血液生化檢查血乳酸、丙酮酸最小運動量試驗約80%以上的病人表現(xiàn)異常如血乳酸、丙酮酸含量升高運動后10分鐘仍不降至正常對診斷價值較大。線粒體呼吸鏈復合體活性及測定載體肉毒堿的水平是診斷的一種可靠的方法。輔助檢查方法2神經(jīng)電生理檢查為肌原性損害有些線粒體腦肌病的病人無力癥狀雖不明顯但也可示有肌原性改變部分病人還可見有周圍神經(jīng)或神經(jīng)肌肉接頭處受累的征象。3線粒體DNA分析運用分子生物學方法檢測線粒體DNA可發(fā)現(xiàn)有缺失及點突變等為診斷該病最可靠的依據(jù)。北大醫(yī)院①MTDNANT8344A→G突變(與MERRF有關)②MTDNANT8993T→G、T→C突變(與母系遺傳LEIGH綜合征有關)③MTDNANT3243A→G突變(與MELAS有關)④MTDNANT1555A→G突變(與氨基甙類抗生素致聾有關)⑤與KSSCPEO有關的MTDNA片段缺失4肌肉活檢冰凍切片組織化學染色顯示碎紅纖維及糖、脂肪異常堆積如碎紅纖維超過4%則有重要的診斷價值。電鏡下觀察除有大量形態(tài)異常的線粒體外并在這些線粒體內(nèi)有結晶狀、板層狀及同心圓樣的包涵體同時尚發(fā)現(xiàn)大量脂滴或糖原顆粒堆積。5、CT或MRI檢查線粒體腦肌病患者可見白質(zhì)腦病、基底節(jié)鈣化、腦軟化、腦萎縮和腦室擴大等。輔助檢查方法診斷根據(jù)四肢近端極度不能耐受的疲勞、身體矮小和神經(jīng)性耳聾等,伴有各亞型臨床特征;血乳酸、丙酮酸增高,肌肉活檢發(fā)現(xiàn)RRF,MTDNA缺失或點突變等。線粒體病的所有并發(fā)癥肌肉無力、運動不耐受、聽力障礙、共濟失調(diào)、驚厥、學習障礙、白內(nèi)障、心臟缺陷、糖尿病以及發(fā)育遲緩都不是線粒體病所特有的。當然,如果某患者明顯地表現(xiàn)出其中的三至多項病癥,特別是當癥狀顯現(xiàn)在不止一個器官系統(tǒng)中時,那么應懷疑是線粒體病患者。鑒別診斷需要輿多發(fā)性肌炎、重癥肌無力、周期性癱瘓和眼咽型進行性肌營養(yǎng)不良等鑒別鑒別診斷病毒性腦炎病毒感染造成的顱內(nèi)炎癥可以以皮層損害為主,多以額葉、顳葉為主。重癥肌無力肌無力和不能耐受疲勞需與線粒體肌病鑒別,本病肌電圖出現(xiàn)低頻電刺激遞減現(xiàn)象,乙酰膽堿受體抗體陽性。肌營養(yǎng)不良多見于兒童,男性為主,進行性加重的肌無力和萎縮,肌酶升高,但血或腦脊液乳酸水平不高,肌肉病理提示肌纖維壞死、變性和間質(zhì)增生,大小不等,無RRF,NADH、SDH及COX染色正常。線粒體腦肌病的治療一一般治療二代謝治療三基因治療一般治療給予高熱量、低脂肪、富含維生素的飲食,特別應限制長、中鏈脂肪酸的攝入。少量多餐,或在進行劇烈運動前后補充高碳水化合物,可預防橫紋肌溶解。丙酮酸羧化酶缺少的患者推薦高蛋白、高碳水化合物和低脂肪飲食代謝治療肌酸、L肉毒堿和COQ10補充療法通?;旌蠟椤半u尾酒”來使用以治療線粒體病,是人體內(nèi)三種參與ATP合成的自然物質(zhì)肌酸,可形成一種稱為肌酸磷酸鹽的高能化合物而成為ATP的儲備產(chǎn)物。當某細胞對ATP的需求量超過其本身線粒體的負荷時,肌酸可釋放磷酸鹽(即ATP中的“P”)迅速加強ATP的供應。實際上,肌酸磷酸鹽(亦稱為磷酸肌酸)是肌肉做需要大量ATP的爆發(fā)運動時首要的供能物質(zhì)。肉毒堿,它通過改善運送特定原料分子入線粒體的途徑以加強ATP生產(chǎn)的效率,同時它亦能清除ATP生產(chǎn)過程中毒性副產(chǎn)品。輔酶Q10或稱為COQ10,是電子傳遞鏈的組分之一,是使用氧生產(chǎn)ATP的重要組分。某些線粒體病是由于COQ10缺乏造成的,有充分的證據(jù)表明COQ10補充療法對治療很有幫助。一些醫(yī)生還認為COQ10補充療法還可以減輕線粒體病帶來的痛苦。有報道用硫辛酸(300MGD)輔酶Q10(240MGD)肌苷(3GD)治療可降低線粒體腦肌病患者血乳酸水平、氧化應激反應以及增加踝關節(jié)背屈力量?;蛑委熡捎诨蛑委熅哂锌伤苄院彤愘|(zhì)性,目前尚處在實驗階段,包括減少野生型線粒體基因組突變的比例(基因移位),將突變的MTDNA轉變?yōu)檎<毎薉NA(異位表達),使用特異性限制性內(nèi)切酶糾正突變的MTDNA、誘導肌肉再生等方法
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      上傳時間:2023-07-20
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    • 簡介:第七章細胞的運動細胞運動的形式一、細胞的位置移動(一)鞭毛、纖毛擺動(整體)1、擺動使位置移動2、擺動起到運送物質(zhì)的作用(二)阿米巴樣運動(整體)附著固體的表面移動時,在前進方向的一端伸出大小不等的偽足。(三)褶皺運動(局部)二、細胞的形態(tài)改變細胞骨架不斷組裝、去組裝,使細胞適應其功能狀態(tài),發(fā)生形態(tài)改變及其他運動形式。舉例肌纖維收縮、神經(jīng)元軸突生長、細胞分裂中的胞質(zhì)分裂三、細胞內(nèi)運動1、細胞質(zhì)流動(胞質(zhì)環(huán)流)2、膜泡運輸(胞吞作用、胞吐作用)3、物質(zhì)運輸(軸突運輸)第二節(jié)細胞運動的機制兩種基本機制、動力蛋白的類型與結構二、動力蛋白介導細胞運動的機制三、纖毛和鞭毛的運動機制四、微絲和微管組裝引起的細胞運動、動力蛋白(一)肌球蛋白1、種類2、分子組成10種肌球蛋白家族成員一條重鏈和數(shù)條輕鏈組成,3、肌球蛋白的結構(二)驅動蛋白由兩條重鏈兩條輕鏈聚合而成,頭部是產(chǎn)生動力的活性部位。(三)動位蛋白分類結構由兩條相同的重鏈和一些種類繁多的輕鏈以及結合蛋白構成。作用在細胞分裂中推動染色體的分離、驅動鞭毛的運動、向著微管()極運輸小泡。二、動力蛋白介導細胞運動的機制1、肌球蛋白的運動機制ATP存在情況下,肌球蛋白結合在肌動蛋白絲上,通過水解ATP,朝向微絲的端移動。肌球蛋白運動的機制①肌球蛋白結合ATP,引起頭部與肌動蛋白纖維分離;②ATP水解,引起頭部與肌動蛋白弱結合。③PI釋放,頭部與肌動蛋白強結合,頭部構象恢復,帶動頸部和尾部朝細肌絲方向移動;④ADP釋放,肌球蛋白恢復初始狀態(tài)。肌球蛋白運動的機制肌球蛋白運動機制2、驅動蛋白和動位蛋白的運動機制以微管為軌道,驅動蛋白朝微管的端移動,動位蛋白朝微管的端運動。三、纖毛和鞭毛的運動機制通過軸稱的二聯(lián)管中的動位蛋白臂水解ATP釋放能量,促使A動位蛋白沿相鄰B微管動位蛋白朝端移動,從而引起二聯(lián)管之間相互滑動。四、微絲和微管組裝引起的細胞運動肌動蛋白、微管蛋白組裝和去本身組裝能引起細胞產(chǎn)生的某種運動。舉例頂體運動頂體突起由一束細肌絲支撐,這些微絲束是在頂體反應開始后才重新聚合組裝的。細胞絲從一小段微絲核心的(+)端不斷聚合而延長,推動頂體突起的細胞膜向前伸長。頂體反應后,精子核進入卵細胞。五、染色體分離六、肌肉收縮1、肌肉收縮是粗、細肌絲相互滑動的結果2、肌肉收縮收鈣離子濃度的調(diào)節(jié),游離鈣離子濃度升高能觸發(fā)肌肉收縮3、肌原纖維由粗絲和細絲組成七、成纖維細胞的運動運動特點屬于慢速運動細胞運動過程細胞膜向運動方向突起,形成線狀足或片狀足隨著細胞膜伸展及細胞骨架的組裝,線狀足和片狀足與基底介質(zhì)結合,在細胞腹形成黏著斑尾部拉向前方,一部分細胞附于基底黏著斑作用一可將細胞固定在基底,二可防止細胞回縮八、白細胞的運動1、基本過程細胞膜伸向細胞前方形成偽足→偽足被細胞質(zhì)充滿→細胞尾部拉向細胞體2、特點移動速度快包括阿米巴3、快速移動細胞的運動特點可見偽足和細胞質(zhì)流動,并伴有皮質(zhì)區(qū)細胞骨架在“凝”、“溶”間轉換,從而引起皮質(zhì)區(qū)細胞質(zhì)黏度的變化第三節(jié)細胞運動的調(diào)節(jié)許多分子均可作為趨化因子,包括糖,肽等趨化分子結合細胞表面受體,激活G蛋白三、鈣離子梯度1、在含有趨化分子梯度的溶液中,運動細胞胞質(zhì)中鈣離子濃度也存在梯度。即細胞前部鈣離子濃度最低,在后部濃度最高;2、許多肌動蛋白都受鈣離子濃度影響,3、鈣離子可以調(diào)節(jié)細胞在運動中凝溶轉換,細胞前的低鈣離子環(huán)境有利于形成肌動蛋白網(wǎng)絡,后高鈣離子則導致肌動蛋白網(wǎng)絡解聚形成溶膠四、影響細胞骨架和運動的藥物1、細胞松弛素和肌動蛋白快速生長的正極處結合,制止肌動蛋白分子聚合成微絲2、鬼筆環(huán)肽穩(wěn)定微絲抑制解聚,不易通過細胞膜,只與聚合的微絲結合,不與肌動蛋白分子結合,制止肌動蛋白分子聚合及解聚的動態(tài)平衡3、秋水仙素等阻止微絲聚合,阻止細胞分裂,破壞微管,抑制細胞分裂,此外長春新堿、長春堿等廣泛用于抗癌4、紫杉酚等能夠緊密與微管結合,起到穩(wěn)定微管、抑制微管解聚的作用,這樣可使分裂期的細胞停止分裂第四節(jié)細胞運動與醫(yī)學六、細胞運動方向的醫(yī)學前景展望隨著細胞骨架的基礎研究的進展,在這方面探討疾病的發(fā)病機制和治療手段將大有可為?,F(xiàn)在憑借熒光顯微鏡、超高壓電鏡技術、免疫組化技術等進行研究,這些技術的局限性也使目前的研究難以深入。隨著技術的發(fā)展,必將解釋細胞骨架在某些疾病發(fā)生中的作用,找到更好的治療方法,使基礎研究為臨床實踐提供理論依據(jù)。
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    • 簡介:第四章,免疫球蛋白,掌握抗體與免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本結構、功能區(qū)及其功能、免疫球蛋白的功能;五類免疫球蛋白的特性與功能熟悉免疫球蛋白的水解片斷;多克隆抗體、單克隆抗體的概念了解免疫球蛋白的異質(zhì)性,教學目標,,抗體(ANTIBODY,AB),是B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的糖蛋白,能與相應抗原特異性結合,顯示免疫功能。是介導體液免疫的重要效應分子,主要存在于血清等體液中。,,分泌型抗體與免疫球蛋白IMMUNOGLOBULINANDANTIBODY),陰極,陽極,,,,,AB,IG,免疫球蛋白,免疫球蛋白(IMMUNOGLOBULIN,IG,1定義是具有AB活性或化學結構與抗體相似的球蛋白的統(tǒng)稱。2分型分泌型SIG血液、組織液具有AB的各種功能膜型MIG構成B細胞膜上的BCR;和AG特異性結合,第一節(jié)免疫球蛋白的結構,,一、免疫球蛋白的基本結構,由兩條相同的輕鏈(LIGHTCHAIN)和兩條相同的重鏈(HEAVYCHAIN)通過鏈間二硫鍵連結形成。,NH2(N端),COOH(C端),L,H,,,,,輕鏈和重鏈,輕鏈(L鏈)Κ鏈Λ鏈,重鏈(H鏈)根據(jù)其抗原性的差異,人類IG的H鏈分為,重鏈決定IG類及亞類,?鏈?鏈?鏈?鏈?鏈,IGGIGAIGMIGDIGE,,正常人ΚΛ≈21,輕鏈決定型別Κ型Λ型,,,,,可變區(qū)和恒定區(qū),V區(qū)VL、VH,可變區(qū)(V區(qū))氨基酸種類、排列順序差異較大,構成抗體的多樣性。,恒定區(qū)(C區(qū))氨基酸種類、排列順序恒定,C區(qū)CL、CH,抗體分子的立體結構,,,,高變區(qū),互補決定區(qū),抗體與抗原決定簇結合的位置,又稱為互補決定區(qū)(CDR),也是抗體分子的獨特型決定簇IDIOTYPESOFANTIBODYMOLECULES,ID的主要存在部位。,鉸鏈區(qū),位于CH1和CH2之間,富含脯氨酸,易發(fā)生伸展和一定程度的移動,便于抗體更好地與抗原結合而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。,,,鉸鏈區(qū),J鏈(JOININGCHAIN)參與IGAH2L22與IGMH2L25連接,分泌片(SECRETORYPIECE,SP)粘膜上皮細胞分泌保護SIGA不被蛋白酶降解介導IGA的轉運,,,二、免疫球蛋白的其他成分,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶水解,裂解部位鉸鏈區(qū)二硫鍵N端側,裂解片段2FABFC,,FAB(FRAGMENTANTIGENBINDING)可與抗原結合的片斷抗原結合價1結合抗原后不能形成凝集或沉淀反應特異性由VH和VL決定,FC段(FRAGMENTCRYSTALLIZABLE)可結晶片段多種生物學功能,,裂解部位鉸鏈區(qū)二硫鍵C端側,裂解片段FAB′2PFC′,胃蛋白酶水解,,FAB′2①具雙價抗體活性②能形成凝集或沉淀反應③生物制品應用,PFC′無生物學活性的小碎片。,免疫球蛋白的功能區(qū)結構域),IG分子通過鏈內(nèi)二硫鍵折疊或若干個能行使特定功能的球形單位,每個球形單位為一個功能區(qū)。,L鏈VL區(qū)、CL區(qū)H鏈VH區(qū)、CH1區(qū)CH2區(qū)CH3區(qū)CH4區(qū)IGM、IGE,,V區(qū),C區(qū),VLVH功能區(qū)抗原結合部位(2個),,CH3功能區(qū)是IG與其FC受體結合的部位固定細胞),CL和CH區(qū)具有同種異型抗體的遺傳標記。(2個),CH2區(qū)IGG的補體結合點和通過胎盤的部位,,,,功能區(qū)的作用,,,,,,,,,,,,,VLVH功能區(qū)抗原結合部位,IGGCH3區(qū)可與單核M?細胞、B細胞、NK細胞、中性粒細胞上的IGGFC受體結合調(diào)理吞噬、ADCC。,IGGCH2區(qū)補體結合點和通過胎盤的部位。,第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性,一、免疫球蛋白的類型,類IGGIGAIGMIGDIGE亞類IGG14,IGA12型Κ型Λ型亞型OZ,OZ,二、免疫球蛋白的多樣性三、免疫球蛋白的血清型同種型(ISOTYPE)同種異型(ALLOTYPE)獨特型(IDIOTYPE,ID,第三節(jié)免疫球蛋白的功能,一、IGV的功能,特異性結合抗原中和外毒素、病毒,阻止細菌粘附于宿主細胞。,中和作用,二、IGC區(qū)的功能,激活補體結合FC受體通過胎盤和粘膜,IGG分子結合抗原前后的構象變化,FAB段,FC段,,,,,,,,,,,,,,,C1Q結合位點被屏障,結合抗原之前,,,,CH1,CH2,IGMCH3區(qū),IGGCH2區(qū),激活補體經(jīng)典途徑,調(diào)理吞噬作用,ADCC作用,第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性與功能,IGG,血清中含量最高、半衰期最長的抗體唯一能通過胎盤的IG,對新生兒抗感染起重要作用再次應答的主要抗體具有多種功能①結合、凝集抗原②中和細菌毒素、中和病毒③激活補體④調(diào)理吞噬⑤ADCC,分子量最大的IG(五聚體,有4個CH結構域)在個體發(fā)育過程中最早出現(xiàn)的抗體(胚胎發(fā)育晚期即可出現(xiàn))初次應答的主要抗體,近期感染的指標激活補體、裂解細菌、調(diào)理吞噬等作用均比IGG更有效不能通過胎盤血清IGM是五聚體結構,膜型IGM(SERFASEIGM,SIGM)是單體結構。SIGM是BCR。,IGM,分泌型IGA①由兩個IGA單體與J鏈和分泌片結合而成二聚體結構;②是人體外分泌液中的主要抗體;③由黏膜相關淋巴組織(MALT)產(chǎn)生,對防御病原微生物入侵起重要作用,又稱為局部防御性抗體。在粘膜局部抗感染中發(fā)揮重要作用。,IGA,有兩型血清IGA(單體)和分泌型IGA(二聚體)。,IGD,血清IGD含量低。膜型IGD存在于成熟B細胞表面,為BCR,是B細胞成熟的標志。,IGE,血清含量最低IGE沒有鉸鏈區(qū),有4個CH結構(CH1~4)CH2、CH3能夠與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的IGEFC受體結合,介導Ⅰ型超敏反應。,,,,,,,,,調(diào)理吞噬,,,,,,,,第五節(jié)人工制備抗體,一、多克隆抗體(POLYCLONALANTIBODY),指由不同B細胞克隆產(chǎn)生的針對抗原物質(zhì)中多種抗原決定簇的多種抗體混合物。如免疫血清(含多種特異性抗體)。實際意義(1)預防、治療感染性疾病,如破傷風抗毒素血清?抗破傷風,胎盤球蛋白?抗病毒感染等,副作用?超敏反應(2)臨床診斷,如肥達氏反應傷寒、副傷寒,缺點特異性差。,二、單克隆抗體(MONOCLONALANTIBODY,MCAB),由單一克隆B細胞雜交瘤產(chǎn)生的,只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的特異性抗體。特點具有高度均一性。雜交瘤細胞骨髓瘤細胞無限增殖;免疫B細胞合成、分泌特異性抗體。雜交瘤技術HAT培養(yǎng)基次黃嘌H,氨基蝶呤A和胸腺嘧啶核苷T。,三、基因工程抗體GENETICENGINEERINGANTIBODY,在DNA水平對IG基因進行切割、拼接或修飾,導入受體細胞表達的抗體。如人鼠嵌合抗體CHIMERICANTIBODY改型抗體RESHAPEDHUMANIZEDANTIBODY小分子抗體FAB片段FC片段FV片段雙特異性抗體BISPECIFICANTIBODY如IG融合蛋白,抗體導向酶等。,小結,1抗體和免疫球蛋白的概念2IG的結構重鏈和輕鏈,可變區(qū)和恒定區(qū),鉸鏈區(qū),結構域,J連,分泌片3IG的水解片段FAB,F(xiàn)C,F(xiàn)AB’24IG的異質(zhì)性同種型,同種異型,獨特型5IG的功能結合抗原,激活補體,結合FC受體,穿過粘膜和胎盤6各種IG的特性和功能7單克隆抗體,基因工程抗體,思考題,名詞解釋抗體(AB)免疫球蛋白(IG)IG超變區(qū)IG可變區(qū)IG恒定區(qū)CDRFABFC單克隆抗體問答題1試述抗體分子的分子結構、功能區(qū)和酶解片斷。2簡述抗體的主要生物學功能。3簡述五類IG分子的特性及功能。4抗體分子的FC受體主要有哪些各有何作用,THEENDOFCHAPTER4,
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    • 簡介:醫(yī)用細胞生物學課件十線粒體,了解,掌握,1、線粒體的超微結構特點2、線粒體的半自主性,1、線粒體的氧化磷酸化過程2、線粒體的增殖方式,線粒體細胞的能量工廠,線粒體MITOCHONDRIA,MT,1894年發(fā)現(xiàn)。普遍存在于真核細胞中。無線粒體哺乳動物成熟的紅細胞細胞內(nèi)95以上的能量來自線粒體。,一、線粒體的形態(tài),光鏡線狀、顆粒狀、桿狀一般直徑05~10UM長度3UM,二、線粒體的數(shù)量與分布,線粒體較多分布在細胞需要ATP多的部位,三、線粒體的超微結構,電鏡下電子顯微鏡觀察的蝙蝠胰腺細胞線粒體,電鏡結構線粒體是由兩層單位膜圍成的封閉的囊狀結構。,,,,,,外膜,,,內(nèi)膜,,,,,,,,膜間腔,,,嵴,,基質(zhì)腔,,,,(含有DNA),線粒體的超微結構,,外膜一層單位膜,厚6NM,平整、光滑。含多套運輸?shù)鞍?,成筒狀園柱體,中央有小孔,允許分子量為10KDA以內(nèi)的物質(zhì)自由通過。,內(nèi)膜一層單位膜構成,厚45NM,蛋白質(zhì)含量高,高度選擇性,借助載體蛋白控制內(nèi)外物質(zhì)的交換轉移。例如將ADP運入內(nèi)腔將ATP運出基質(zhì),,外膜,內(nèi)膜,,,,,嵴,,嵴,基粒(ATP酶復合體),內(nèi)膜基質(zhì)面上許多帶柄的小顆粒。與膜面垂直而規(guī)律排列。,基粒,,,,?34NM長456NM,?6115NM高56NM,頭部,,柄部,,基片,,合成ATP,調(diào)控質(zhì)子通道,質(zhì)子的通道,基質(zhì)腔,內(nèi)膜向基質(zhì)腔折疊形成,可增加內(nèi)膜的表面積。,嵴和基粒,ATP酶復合體,膜間腔,基粒合成ATP的關鍵部位,基粒的結構,合成ATP,頭部,基片,H質(zhì)子的通道,基質(zhì)腔內(nèi)膜和嵴圍成的腔隙,腔內(nèi)充滿較致密的物質(zhì)線粒體基質(zhì)。,脂類,蛋白質(zhì),酶類,線粒體DNA,線粒體MRNA,線粒體TRNA,線粒體核糖體,基質(zhì)顆粒,核酸,,四、線粒體的功能,線粒體可以將糖類,脂類,蛋白質(zhì)等能源物質(zhì)徹底氧化,合成ATP,釋放能量供細胞利用。線粒體是細胞的供能中心。,真核細胞中碳水化合物代謝俯瞰,,三羧酸循環(huán),化學滲透假說,基粒合成ATP的關鍵部位,基粒合成ATP的過程,葡萄糖、氨基酸等在基質(zhì)腔分解脫H和電子,電子通過內(nèi)膜傳遞促使“H”質(zhì)子泵入膜間腔,通過基粒返回在其頭部合成ATP,線粒體的超微結構,外膜光滑平整內(nèi)膜高蛋白膜、電子傳遞鏈有關的酶類向內(nèi)突起形成嵴內(nèi)膜與嵴的內(nèi)表面遍布著基粒膜間腔含多種可溶性酶、底物和輔助因子。基質(zhì)腔含線粒體DNA,核糖體及各種酶類,五、線粒體的半自主性,線粒體具有自身的遺傳物質(zhì)MTDNA,可編碼37個基因,其中13個編碼蛋白質(zhì)。具自身的核糖體、有蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)MTDNA的復制、轉錄所需的酶、構成線粒體核糖體的蛋白質(zhì)都是由核DNA編碼、在細胞質(zhì)中合成運進線粒體的。線粒體內(nèi)大部分的蛋白質(zhì)和酶是由核基因編碼的。,,MTDNA分子量小、基因數(shù)量少、編碼的蛋白質(zhì)有限,只占線粒體蛋白質(zhì)的10,而大多數(shù)線粒體蛋白質(zhì)(90)由核基因編碼、并在細胞質(zhì)中合成后轉運到線粒體中去。同時線粒體遺傳系統(tǒng)受控于細胞核遺傳系統(tǒng)。,因此,線粒體為半自主性細胞器。,六、線粒體的增殖,,,,間壁分離,收縮分離,出芽分裂,線粒體與疾病,一線粒體基因突變與疾病母系遺傳及各種外界因素的影響線粒體腦、肌病二、線粒體中某些組分的治療作用細胞色素C已被作為一氧化碳中毒、新生兒窒息、肺功能不全、高山缺氧、心肌炎及心絞痛的急救藥或輔助藥。輔酶Q對高血壓、牙周病、肌萎縮有療效。,,
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