高考生物復習知識點：其他幾種細胞器的形態和功能

　　內質網

　　是由膜連接而成的網狀結構，單層膜，是細胞內蛋白質加工，以及脂質合成的“車間”可分為滑(光)面內質網和粗面內質網，粗面內質網加工蛋白，滑面內質網合成脂質。真核動植物細胞中都含有內質網。

　　單層膜。一般真核細胞中都有內質網，只有少數高度分化真核細胞，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組成，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。

　　功能

　　粗面內質網

　　內質網是指細胞質中一系列囊腔和細管，彼此相通，形成一個隔離于細胞質基質的管道系統。它是細胞質的膜系統，外與細胞膜相連，內與核孔復合體相通，將細胞中的各種結構連成一個整體，具有承擔細胞內物質運輸的作用。

　　內質網能有效地增加細胞內的膜面積，內質網能將細胞內的各種結構有機地聯結成一個整體。這兩種內質網的比例與細胞的功能有著密切的聯系，如胰腺細胞中粗面型內質網特別發達，這與胰腺細胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有關，在睪丸和卵巢中分泌性激素的細胞中，則滑面型內質網特別發達，這與合成和分泌性激素有關。細胞質中內質網的發達程度與其生命活動的旺盛程度呈正相關。

　　內質網和核糖體是細胞內蛋白質合成和加工的及脂質合成“車間”。

　　種類劃分

　　滑面內質網

　　根據內質網膜上有沒有附著核糖體，將內質網分為滑面型內質網(又稱光面內質網)(smooth ER)和粗面型內質網(rough ER)兩種。滑面內質網上沒有核糖體附著，這種內質網所占比例較少，但功能較復雜，它與脂類、糖類代謝有關。粗面內質網上附著有核糖體，其排列也較滑面內質網規則，功能主要與蛋白質的合成有關。電鏡下，內質網是由單位膜構成的扁囊(池)和小管，并互相通連。粗面內質網由扁囊和附著在其外表面的核糖體構成，表面粗糙，細胞核周圍的粗面內質網可與核膜外層通連。主要功能是合成分泌蛋白質。滑面內質網表面光滑無核糖體附著，主要參與類固醇、脂類的合成與運輸，糖代謝及激素的滅活等。

　　核糖體

　　無膜結構，分為附著核糖體和游離核糖體，將氨基酸合成蛋白質是由rRNA和核糖核蛋白構成的微小顆粒，是合成蛋白質的場所，所有細胞都含有核糖體。

　　同時核糖體是原核生物唯一的細胞器。

　　核糖體

　　核糖體是細胞內一種核糖核蛋白顆粒(ribonucleoprotein particle)，主要由RNA(rRNA)和蛋白質構成，其惟一功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質多肽鏈，所以核糖體是細胞內蛋白質合成的分子機器。　核糖體無膜結構，主要由蛋白質(40%)和RNA(60%)構成。核糖體按沉降系數分為兩類，一類(70S)存在于細菌等原核生物中，另一類(80S)存在于真核細胞的細胞質中。他們有的漂浮在細胞內，有的結集在一起。

　　核糖體是蛋白質合成的場所，它是由rRNA和蛋白質構成的，蛋白質在表面(稱為大亞基)，rRNA在內部(稱為小亞基)，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目可達數百萬個，大部分處在細胞溶膠中，也有一些處在線粒體、葉綠體中。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。[2]

　　構成核糖體的蛋白質

　　大腸桿菌核糖體蛋白的初級結構均被確定。大腸桿菌核糖體的30S亞基含S1—S21共21種蛋白質，50S亞基含L1—L34共34種蛋白質。這些蛋白質已被全部分離純化。分子量約1萬到3萬。除S6、L7、L12之外全是堿性蛋白質。這些蛋白質是免疫學上獨立的蛋白質，只有L7、L12顯示出相互交叉反應。已知L7與L12是同一蛋白質，L7的N末端被乙酰化。已經確定了幾種蛋白的一級結構。機能已經明確的蛋白質如下述：S1：與蛋白質合成的i因子(干擾因子)和Qβ復制酶的亞基Ⅰ為同一物質，可與mRNA結合;S4：ram(核糖體的雙關性ribosomal ambiguity)基因的產物;S5：SPc〔壯觀霉素(Spectinomycin)抗性〕基因的產物;S12：str(鏈霉素抗性)基因的產物;L7、L12：有和多肽鏈延長因子Tu及G間的相互作用，也有和起始因子和終止因子的相互作用。L11：肽基轉移酶。

　　種類劃分

　　按核糖體存在的部位可分為三種類型：細胞質核糖體、線粒體核糖體、葉綠體核糖體。　按存在的生物類型　可分為兩種類型：真核生物核糖體和原核生物核糖體。　原核細胞的核糖體較小，沉降系數為70S，相對分子質量為2.5x103 kDa，由50S和30S兩個亞基組成; 而真核細胞的核糖體體積較大，沉降系數是80S，相對分子質量為3.9～4.5x103 kDa，由60S和40S兩個亞基組成。典型的原核生物大腸桿菌核糖體是由50S大亞基和30S小亞基組成的。在完整的核糖體中，rRNA約占2/3，蛋白質約為1/3。50S大亞基含有34多肽鏈和兩種RNA分子，相對分子質量大的rRNA的沉降系數為23S，相對分子質量小的rRNA為5S。30S小亞基含有21多肽鏈和一個16S的rRNA分子。

　　真核細胞的核糖體

　　真核細胞中，核糖體進行蛋白質合成時，既可以游離在細胞質中，稱為游離核糖體(free ribosome)。也可以附著在內質網的表面，稱為膜旁核糖體或附著核糖體。參與構成RER，稱為固著核糖體或膜旁核糖體，是以大亞基圓錐形部與膜接著游離核糖體(free ribosome)。分布在線粒體中的核糖體，比一般核糖體小，約為55S(35S和25S大、小亞基)，稱為胞器或線粒體核體。凡是幼稚的、未分化的細胞、胚胎細胞、培養細胞、腫瘤細胞，它們生長迅速，在胞質中一般具有大量游離核糖體。真核細胞含有較多的核糖體，每個細胞平均有10^6 ～10^7 個，而原核細胞中核糖體較少每個細胞平均只有1.5×10^4 ～1.8×10^4 個。真核細胞核糖體的沉降系數為80S，大亞基為60S，小亞基為40S。在大亞基中，有大約49種蛋白質，另外有三種rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亞基含有大約33種蛋白質，一種18S的rRNA。　無論哪種核糖體，在執行功能時，即進行蛋白質合成時，常3-5個或幾十個甚至更多聚集并與mRNA結合在一起，由mRNA分子與小亞基凹溝處結合，再與大亞基結合，形成一串，稱為多聚核糖體(游離多聚核糖體及固著多聚核糖體)，Polyribosome或Polysome。mRNA的長短，決定多聚核糖體的多少，可排列成螺紋狀，念珠狀等，多聚核糖體是合成蛋白質的功能團。此時，每一核糖體上均在以mRNA的密碼為模板，翻譯成蛋白質的氨基酸順序。在活細胞中，核糖體的大小亞基，單核糖體和多聚核糖體是處于一種不斷解聚與聚合的動態平衡中，隨功能而變化，執行功能量為多聚核糖體、功能完成后解聚為大、小亞基。　按在細胞中的分布分類　可分為游離核糖體和附著核糖體。　游離核糖體位于細胞質基質中，主要合成胞內蛋白，分泌在細胞內;　附著核糖體主要附著在糙面內質網上，負責合成外運蛋白，分泌在細胞外。

　　高爾基體

　　單層膜，對來自內質網的蛋白質再加工，分類和包裝的“車間”及“發送站”，

　　真核動植物細胞中都含有高爾基體，動物細胞用于分泌物的形成，植物細胞參與細胞壁的形成。

　　高爾基體在分泌蛋白的合成與運輸中起著重要的交通樞紐作用。

　　由一系列扁平小囊和小泡所組成，分泌旺盛的細胞，較發達。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幾堆，至多不過上百。

　　⑴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。

　　⑵能合成多糖，如粘液，植物細胞的各種細胞外多糖。

　　(3)斷裂后形成溶酶體。

　　高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”。

　　(注：囊泡產生的方向是細胞膜或者說高爾基體的成熟面面向細胞膜，形成面面向細胞質。)

　　溶酶體

　　單層膜，是“消化車間”，內部含有多種水解酶，能分解衰老，損傷的細胞器，吞噬并殺死入侵的病毒或細菌，真核動植物細胞中都含有溶酶體。

　　溶酶體是由高爾基體斷裂產生，單層膜包裹的小泡，數目可多可少，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。

　　1949年，比利時的德迪夫首先發現。