s-层蛋白的功能

2025-02-07 20:39:30

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回答1：

细胞膜(cell membrane):又称质膜.细胞表面的一层薄膜.有时称为细胞外膜或原生质膜.主要结构成份一般是蛋白质占60%-80%,类脂占20%-40%,碳水化合物约占5%(分布在类脂和蛋白质之间).

细胞膜把细胞包裹起来,使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动.此外,细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出,都要通过细胞膜.所以,细胞膜的这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性,叫做选择渗透性.这是细胞膜最基本的一种功能.如果细胞丧失了这种功能,细胞就会死亡.

细胞膜除了通过选择性渗透来调节和控制细胞内,外的物质交换外,还能以"胞饮"和"胞吐"的方式,帮助细胞从外界环境中摄取液体小滴和捕获食物颗粒,供应细胞再生命活动中对营养物质的需求.细胞膜也能接收外界信号的刺激使细胞做出反应,从而调节细胞的生命活动.细胞膜不单是细胞的物理屏障,也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构.

原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一，是生命物质外面出现了一层膜性结构，即细胞膜。细胞膜位于细胞表面，厚度通常为7～8nm，由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性，或称选择性透性，对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统总称为生物膜，具有相同的基本结构特征。

根据细胞的生理生化特征，曾先后推测质膜是一种脂肪栅、脂类双分子层和由蛋白质-磷脂-蛋白质构成的三夹板结构。同时电镜观察也证实质膜确实呈暗-明-暗三层结构。随后冷冻蚀刻技术显示双层膜中存在蛋白质颗粒；免疫荧光技术证明质膜中蛋白质是流动的。据此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流动镶嵌模型，如图7-4-3和7-4-4所示，，结构特征是：生物膜的骨架是磷脂类双分子层，蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中，细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的内外表面上，脂类和蛋白质的分布不平衡，反映了膜两侧的功能不同；脂双层具有流动性，其脂类分子可以自由移动，蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。

细胞膜的基本结构：（1）脂双层：磷脂、胆固醇、糖脂，每个动物细胞质膜上约有109个脂分子，即每平方微米的质膜上约有5x106个脂分子。（2）膜蛋白，分内在蛋白和外在蛋白两种。内在蛋白以疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合，两端带有极性，贯穿膜的内外；外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。如载体、特异受体、酶、表面抗原。（3）膜糖和糖衣:糖蛋白、糖脂
细胞器分为：线粒体；叶绿体；内质网；高尔基体；核糖体；溶酶体；液泡；中心体。
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称”动力车间”.
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
内质网是蛋白质合成和加工的场所。
高尔基体对来自内质网的蛋白质加工，分类和包装的场所。
核糖体是生产蛋白质的场所。
溶酶体分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。
液泡是调节细胞内的环境，是植物细胞保持坚挺。含有色素.
中心体与低等植物细胞、动物细胞有丝分裂有关。由两个相互垂直的中心粒构成.

内质网（endoplasmic reticulum）
一般真核细胞中都有内质网，只有少数高度分化真核细胞，如人的红细胞以及原核细胞中没有内质网。在电镜下可以看到内质网是一种复杂的内膜结构，它是由单层膜围成的扁平囊状的腔或管，这些管腔彼此之间以及与核被膜之间是相连通的。内质网按功能分为糙面内质网(smooth ER)和光面内质网(rough ER)两类糙面内质网上所附着的颗粒是核糖体，它是蛋白质合成的场所。因此糙面内质网最主要的功能是合成分泌性蛋白质，膜蛋白以及内质网和溶酶体中的蛋白质。所合成蛋白质的糖基化修饰及其折叠与装配也都发生在内质网中。其次是参与制造更多的膜。光面内质网上没有核糖体，但是在膜上却镶嵌着许多具有活性的酶。光面内质网最主要的功能是合成脂类，包括脂肪、磷脂和甾醇等。
核糖体(ribosome)
核糖体是蛋白质合成的场所，它是由rRNA和蛋白质构成的，蛋白质在表面，rRNA在内部，并以共价键结合。核糖体是多种酶的集合体，有多个活性中心共同承担蛋白质合成功能。而每个活性中心又都是由一组特殊的蛋白质构成，每种酶或蛋白也只有在整体结构中才具有催化活性。
每一细胞内核糖体的数目可达数百万个，游离核糖体合成细胞质留存的蛋白质，如膜中的结构蛋白；而附在内质网上的核糖体合成向细胞外分泌的蛋白质，合成后向S-ER输送，形成分泌泡，输送到高尔基体，由高尔基体加工、排放。
高尔基体(Golgi apparatus)
由一系列扁平小囊和小泡所组成，分泌旺盛的细胞，较发达。在电镜下得到确认的高尔基体是由单层膜围成的扁平囊和小泡，成堆的囊并不像内质网那样相互连接。在一个细胞中高尔基体只有少数几堆，至多不过上百。
（1）是细胞分泌物的最后加工和包装的场所，分泌泡通过外排作用排出细胞外
（2）能合成多糖，如粘液，植物细胞的各种细胞外多糖。
溶酶体(lysosomes)
溶酶体是由由高尔基体断裂产生，单层膜包裹的小泡，数目可多可少，大小也不等，含有60多种能够水解多糖，磷脂，核酸和蛋白质的酸性酶，这些酶有的是水溶性的，有的则结合在膜上。溶酶体的pH为5左右，是其中酶促反应的最适pH。根据溶酶体处于，完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：初级溶酶体，次级溶酶体和残余小体。溶酶体的功能有二：一是与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子，残渣通过外排作用排出细胞；二是在细胞分化过程中，某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉，这是机体自身重新组织的需要。
线粒体(mitochondria)
线粒体具有双层膜结构，外膜是平滑而连续的界膜；内膜反复延伸折入内部空间，形成嵴。内外膜不相通，形成膜腔。光镜下，线粒体成颗粒状或短杆状，横径0.2um～8um，细菌大小。线粒体是细胞内产生ATP的重要部位，是细胞内动力工厂或能量转换器。线粒体具有半自主性，腔内有成环状的DNA分子和70S核糖体，它们都能自行分化，但是部分蛋白质还要在胞质内合成。
叶绿体(chloroplas)
高等植物叶绿体外行如凸透镜，具有双层膜结构，两膜间没有联系。在叶绿体内部存在复杂的层膜结构，它悬浮于基质中，这些层膜又叫类囊体(thylakoids)，与叶绿体内膜可能无联系。类囊体也是双层膜结构，呈扁盘状。类囊体通常是几十个垛叠在一起而成为基粒（grana），类囊体膜上有光合作用的色素和电子传递系统。
在绿色植物和藻类中普遍存在的叶绿体是光合作用场所。同时叶绿体也有自己特有的双链环状DNA，核糖体和进行蛋白质生物合成的酶，能合成出一部分自己所必需的蛋白质，因此叶绿体内共生起源假说为许多人所认可。
微体（microbodies）
含有酶的单层膜囊泡状小体,与溶酶体功能相似，但所含的酶不同于溶酶体。微体在短时间内帮助多种物质转换成别的物质。过氧化物酶体(peroxisomes)，是存在于动植物细胞的一种微体，其中所含的一些酶可将脂肪酸氧化分解，产生过氧化氢。
乙醛酸循环体(glyoxisome)存在与富含脂类的植物细胞中，其中一些酶能将脂肪酸核油转换成酶，以供植物早期生长需求。
液泡(vacuole)
在成熟的活的植物细胞中经常都有一个大的充满液体的中央液泡，是在细胞生长和发育过程中由小的液泡融合而成的，是单层膜包围的充满水液的泡。液泡中含有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素等代谢物，甚至还含有有毒化合物，并处于高渗状态，使细胞处于吸涨饱满的状态.
细胞骨架（cytoskeleton）
在真核细胞的细胞质中普遍存在由蛋白质纤维组成的三维网架结构—细胞质骨架，蛋白质纤维包括有微管，微丝和中间纤维三种，它们通过通过磷酸化和去磷酸化而具有自装配和去装配功能，这也是信息传递过程。细胞质中各种细胞器，酶和很多蛋白质都是固定在细胞质骨架上，使之有条不紊地执行各自的功能。
细胞质骨架网络系统对于细胞形态构建，细胞运动，物质运输，能量转换，信息传递，细胞分化和细胞转化等起着重要的作用。
微丝(microfilaments)
微丝（肌动蛋白纤维）是指真核细胞中由肌动蛋白组成的骨架纤维。微丝的功能：肌肉收缩，微绒毛，应变纤维，胞质环流和阿米巴运动，胞质分裂环。
微管(microtuble)
微管由α，β两种类型的微管蛋白亚基组成，两种蛋白形成微管蛋白二聚体，是微管装配的基本单位。微管是由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构，微管壁由13个原纤维排列组成，微管可装配成单管，二联管（纤毛和鞭毛中），三联管（中心粒和基体中）。微管的功能：维持细胞形态，细胞内运输，鞭毛运动和纤毛运动，纺锤体和染色体运动，基粒与中心粒。
中间纤维(Intermediate filaments)
中间纤维蛋白合成后基本上都装配成中间纤维，游离的单体很少。在一定生理条件下，在植物细胞中也存在类似中间纤维结构。中间纤维按其组织来源和免疫原性可分为6类：角蛋白纤维，波形纤维，结蛋白纤维，神经纤维，神经胶质纤维和核纤层蛋白。中间纤维与微管关系密切，可能对微管装配和稳定有作用。此外，中间纤维从核纤层通过细胞质延伸，它不仅对细胞刚性有支持作用和对产生运动的结构有协调作用，而且更重要的是中间纤维与细胞分化，细胞内信息传递，核内基因传递，核内基因表达等重要生命活动过程有关。
鞭毛、纤毛和中心粒（flagellum, cilium, centrioles）
细胞表面的附属物，功能是运动。鞭毛和纤毛的基本结构相同，主要区别在于长度和数量。鞭毛长但少，纤毛短，常覆盖细胞全部表面，两者的基本结构都是微管。基部与埋藏在细胞质中的基粒（9（3）+0）相连。中心粒，结构与基粒相似，埋藏在中心体中，许多微管都发自这里。
胞质溶胶（cytosol）
细胞质中除细胞器以外的液体部分。富含蛋白质，占细胞内的25～50%；含有多种酶，是细胞代谢活动的场所；还有各种细胞内含物，如肝糖原、脂肪细胞的脂肪滴、色素粒等。

回答2：

400多种古细菌和细菌有S-层蛋白质,该蛋白质能在菌体表面自装配为规则晶格的单分子表面层(S-层),与菌体以非共价方式连接.S-层作为菌体面对环境的最外层屏障,具有保护、分子筛、维持菌体形状、细胞识别和黏附、毒力因子等功能,是菌体适应周围环境的重要结构.随着遗传、结构、装配和功能等方面研究的逐渐深入,人们意识到了S-层蛋白质潜在的应用价值.其基因的可操作性,独特的自装配特性及其单分子晶体层的结构都很有应用前景,目前已经应用在异源蛋白质的分泌性表达、表面展示和纳米科技等方面.

回答3：

糖与蛋白质之间，以蛋白质为主，其一定部位以共价键与若干糖分子链相连所构成的分子，称为糖蛋白。人体内含有大量的

糖蛋白，包括抗体、激素、和免疫系统内的蛋白质等。此外，许多药物，如用于治疗贫血、癌症、和 AIDS 的 erythropoietin，也属于糖蛋白。其总

体性质更接近蛋白质，通常包括N-乙酰己糖胺。该链末端成员常常是唾液酸或α-岩藻糖。糖肽键——寡糖链与多肽链

（蛋白质）中的氨基酸以多种形式共价连接，构成糖蛋白的糖肽连接键，称糖肽键。

糖肽连接键的类型如下：

　1、以丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基为连接点，形成－O－糖苷键型。

　2、以天冬酰胺的酰胺基，N－末端氨基酸的α-氨基以及赖氨酸或精氨酸的W－氨基为连接点，形成－N－糖苷键型。

　3、以天冬氨酸或谷氨酸的游离羧基为连接点，形成酯糖苷键型。

　4、以羟脯氨酸的羟基为连接点的糖肽键。

　5、以半胱氨酸为连接点的糖肽键。

　糖蛋白的作用:

　1、由于糖蛋白的高粘度特性，机体用它作为润滑剂

　2、防护蛋白水解酶的水解作用

　3、防止细菌、病毒侵袭。

　4、在组织培养时对细胞粘着和细胞接触抑制作用。

　5.对外来组织的细胞识别也有一定作用

　6.与肿瘤特异性抗原活性的鉴定有关

回答4：

S蛋白（CP或S）为血清中一种α单链糖蛋白，分子量83kDa。SP的主要调节作用是可与C5b～7的亚稳态结合部位竞争靶细胞膜脂质，通过形成亲水性的SPC5b～7（简写为S5b～7）复合物，而使C5b～7失去膜结合活性。这样，便可保护补体活化部位邻近的细胞免遭偶然的攻击。这种亲水性的SC5b～7还可集资与1个分子的C8和3个分子的C9结合，分别形成SC5b～8和C5b～（9）3复合物，并C9聚合形成孔道，从而可保护补体活化部位邻近的细胞免于遭受补体的攻击而损伤。SP与C8和C9的结合部位为这两种分子中富含半胱氨酸的功能功能区。电镜下观察，SC5b～（9）3复合物呈一楔形结构，SP位于楔形的宽部可掩盖补体蛋白的疏水区，从而封闭MAC的膜结合部位。此外，2～3个分子的SP与C5b～7与C5b～8复合物的结合，还可使这些复合物易溶，出现亲水向疏水转换。SP也参与凝血过程，通过干扰抗凝血酶Ⅲ对凝血酶的来活而保护凝血酶。

编码人SP基因定位于第17号染色体的长臂上，其cDNA已克隆成功。经过序列分析表明，其与具有细胞粘附作用的玻璃粘连蛋白（vitronectin）的序列完全相同，已证明二者属同一蛋白。

回答5：

细胞膜把细胞包裹起来,使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动.此外,细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出,都要通过细胞膜.所以,细胞膜的这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性,叫做选择渗透性.这是细胞膜最基本的一种功能.如果细胞丧失了这种功能,细胞就会死亡.

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