③内质网
内质网是细胞质中由膜围成的管状或扁乎囊状的结构,互相连通成网,构成细胞质中的扁平囊状系统。
内 质网根据不同的形态结构,可分为两种类型:一种是粗面内质网,其结构特点是由扁平囊状结构组成,膜的外侧有核糖体附着。现在有大量实验证明,各种分泌蛋白 质(如血浆蛋白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)都主要是在粗面内质网的结合核糖体上合成的。还有种内质网是滑面内质网,多由小管与小囊构成不规则的 网状结构,膜表面光滑,无核糖体颗粒附着。主要存在于类固醇合成旺盛的细胞中。
内质网的功能包括以下几点:
*蛋白质的合成与转运(粗面内质网);
*蛋白质的加工(如糖基化);
*脂类代谢与糖类代谢(滑面内质网);
*解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。
④核糖体
核糖体是在各类细胞中普遍存在的颗粒状结构,是一种非常重要的细胞器。核糖体是无膜的细胞器,主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的RNA称为rRNA,约占60%,蛋白质约占40%,蛋白质分子主要分布在核糖体的表面,而rRNA则位于内部,二者靠非共价键结合在一起。
在 真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜,称为附着核糖体,它与内质同形成复合细胞器,即粗面内质网。在原核细胞质膜内侧也常有核糖体着附。还有一些核糖体 不附着在跟上,呈游离状态,分布在细胞质基质内,称游离核糖体。附着在内质网膜上的核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类不同,但核糖体的结构与化学组成 是完全相同的。
核糖体由大、小两个亚单位组成。由于沉降系数不同,核糖体又分为70S型和80S型。70S型核糖体主要存在于原核细胞及叶绿体、线粒体基质中,其小亚单位为30S,大亚单位为50S;80S型核糖体主要存在于真核细胞质中,其小亚单位为40S,大亚单位60S。
核糖体是蛋白质合成的场所。因此核糖体是细胞不可缺少的基本结构,存在于所有细胞中。核糖体往往并不是单个独立地执行功能,而是由多个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽键的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
⑤高尔基复合体,
1898年最初在神经细胞发现这种细胞器,以发明者的名字命名,称高尔基体形中高尔基器。其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。其标志酶为糖基转移酶。
在 电镜下可见高尔基体是由滑面膜围成的扁囊状和泡状结构组成的。膜上无核糖体,因此它不能合成蛋白质。典型的高尔基体表现一定的极性。它的形状犹如一个圆 盘,盘底向着核膜或内质网一侧凸出,而凹面向着质膜一侧。凸面称形成面,凹面称成熟面。形成面的膜较薄,与内质网膜相似,成熟面的膜较厚,与质膜相似。
高 尔基器的第一个主要功能是为细胞提供一个内部的运输系统,它把由内质网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩,通过高尔基小泡运出细胞,这与动物分泌物形成有 关。高尔基体对脂质的运输也起一定的作用。高尔基体的第二个重要功能是能合成和运输多糖,这可能与植物细胞壁的形成有关。第三个方面就是糖基化作用,即高 尔基体中含有多种精基转移酶,能进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。
关于高尔基体的发生,倾向于认为它是由内质网转变来的。
⑥溶酶体
溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶,由于这些酶的最适pH值为酸性,因而称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。
由于溶酶体外面有膜包着,使其中的消化酶被封闭起来,不致损害细胞的其他部分。否则膜一旦破裂,将导致细胞自溶而死亡。
溶 酶体可分成两种类型:一是初级溶酶体,它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构,因此它本质上是分泌泡的一种,其中含有种种水解酶。这些酶是在租面内质 网的核糖体上合成并转运到高尔基囊的。初级溶酶体的各种酶还没有开始消化作用,处于潜伏状态。二是次级溶酶体,它是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物,是正在 进行或已经进行消化作用的液泡。有时亦称消化泡。在次级溶酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细胞外。吞噬泡有两种,异体吞噬泡和自体吞噬泡,前者 吞噬的是外源物质,后者吞噬的是细胞本身的成分。
溶 酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。大分子物质经内吞作用进入细胞后,通过溶酶体消化,分解为小分子物质扩散到细胞质中,对细胞起营养作用。 第二个方面的作用是自体吞噬作用。溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器,其降解的产物重新被细胞利用。第三个作用是自溶作用。在一定条件下,溶酶体膜破裂, 其内的水解酶释放到细胞质中,从而使整个细胞被酶水解、消化,甚至死亡,发生细胞自溶。细胞自溶在个体正常发生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失 等。
⑦圆球体和糊粉粒
植物细胞有具水解酶活性的结构,如圆球体。它们都是由一个单位膜围成的球状体。圆球体具有消化作用及贮存脂肪功能;糊粉粒也具消化作用,并且为蛋白质的贮存场所。
⑧微体
微体也是一种由单位膜围成的细胞器。它呈圆球状、椭圆形、卵圆形或哑铃形。根据酶活性的差别可分为两种类型:过氧物体和乙醛酸循环体。
过氧化物酶体:是具有过氧化氢酶活性的小体,内含许多氧化酶、过氧化氢酶,能将对细胞有害的的H2O2转化为H2O和O2。在植物叶肉细胞中,过氧化物酶体执行光呼吸的功能。
乙醛酸循环体:除含过氧化物酶体有关的酶系外,还含有乙醛酸循环有关的酶系,如异柠檬酸裂合酶、苹果酸合成酶等。乙醛酸循环体除了具有分解过氧化物的作用,还参与糖异生作用等过程
⑨液泡与液泡系
在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细胞有一个很大的中央液泡,可能占细胞体积的90%,它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中的液泡较小,差别也不显著。
液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同的物质,如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。
液 泡的功能是多方面的,强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖就是贮藏在液泡中,而许多种花的颜色就是由于色素在花 瓣细胞的液泡中浓缩的结果。第三,液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。最后,液泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的 细胞通过自溶被消化掉。这时液泡破坏,其中的水解酶被释放出来,导致细胞成分的分解和细胞的死亡。例如蚕豆子叶中约80%的RNA是在种子萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏,其中的核糖核酸酶释放出来的话,可在几小时内使核糖体RNA分解完。这说明一旦液泡破坏,水解酶释放出来,可以很快使细胞自溶。