下面是教材分布的灰度教学示意,不是原始电镜照片,也不是对同一个活细胞连续拍摄。
标记首先出现在附着核糖体的内质网区域,随后到高尔基体,较晚到膜内侧囊泡及细胞外。各区室的信号可以重叠,不意味着同一时刻全部蛋白都位于同一站。
3、17、117 min 沿用教材观察节点;历史研究的标记方案和计时起点并不完全一致,不能机械对应。本页的动画进度不是实验分钟数。
拖动主画面与右侧面板之间的“↔”分隔条,可以放大或缩小剖面。双击分隔条恢复默认比例;聚焦分隔条后,左右方向键微调,Home/End 调到最小/最大宽度。面板宽度会在本浏览器记住。点击剖面右上角“放大”可单独放大。 点击“开始演示”即可顺着主线观看。点下方任意一站或拖动进度条可跳转;“跟随镜头”自动靠近当前过程,“全细胞”返回整体。拖动模型可以旋转,滚轮或双指可以缩放。需要停下来讲解时,打开“到站暂停”。
空格:播放/暂停;← / →:上一站/下一站;1–6:跳转结构;F:全屏;Esc:关闭弹窗。进入输入控件或弹窗时,键盘优先操作当前控件。
本页追踪的是被 ³H 标记亮氨酸掺入的新生分泌蛋白。红色只标出部分亮氨酸残基,不表示整个细胞器被染色,也不表示放射性会在肉眼下发光。分泌蛋白还含有其他种类的氨基酸。
先在细胞质基质中的游离核糖体上起始合成,形成短肽链后,核糖体与新生肽链被引导到粗面内质网膜上;附着后继续合成,并经通道转移到内质网腔内。tRNA 携带氨基酸,核糖体不是主动捕捉游离氨基酸的“夹子”。信号肽、SRP及其受体等识别细节合并为附着动作,未在主界面展开。主线显示囊泡包裹的腔内货物;胞吐处有真正的几何开口,内容物经开口释放,囊泡膜并入细胞膜。线粒体不属于货物运输的必经站;细胞质基质等也能参与能量供应。
模型采用放大、透明和剖开的膜结构;细胞形状、细胞器比例、蛋白质大小、分子数量、颜色及运动时间均非实测。高尔基体内部的顺面到反面多步转运被合并成一个加工区,未画成穿过一叠完整膜。分泌颗粒可储存并受调节;本页把释放信号合并到胞吐阶段,不表示所有颗粒自动同步释放。
主线跟随一个代表性标记蛋白;较晚出发的示意颗粒保留在胞内,表达群体不同步。灰度证据图为独立示意,不是实时显微成像。本页不提供真实放射性实验操作参数。
内质网腔内:折叠、装配及初步加工。折叠可在翻译和转运尚未结束时开始,因此动画末段合成与初段折叠有重叠;分站讲解不表示这些过程完全不重叠。高尔基体:进一步修饰、分类和包装,不是让完全伸直的肽链首次折叠的地方。
为把“进一步修饰”画出来,动画选用“含糖链的分泌蛋白”作加工示例:内质网加入初始糖链,高尔基体修剪并添加部分糖链组分。糖块是抽象图形,不代表真实糖链组成、键型或化学计量;并非全部胰腺分泌蛋白都带糖链,也不把糖链修饰当成亮氨酸自显影实验直接观察到的结论。不同蛋白的具体加工和成熟环节不同;没有把全部消化酶画成离开高尔基体即已被活化。
连续管状肽链含螺旋、伸展片段与环形连接段,是用于理解折叠的原创示意,不是真实蛋白结构;并不是每种蛋白都具有相同比例或同一种空间构型。管段上的红色区段代表被标记的亮氨酸残基,绿色/蓝色糖块不是放射性标记。
人民教育出版社《普通高中教科书 生物学 必修1 分子与细胞》第3章第2节。教材观察节点沿用前版已经校核的3、17、117 min。
Caro & Palade (1964), J Cell Biol 20:473–495. DOI 10.1083/jcb.20.3.473:³H 亮氨酸及显微放射自显影;原文时间表述与教材节点不能直接等同。
Jamieson & Palade (1967), J Cell Biol 34:577–596. DOI 10.1083/jcb.34.2.577:脉冲追踪与区室间运输。
Cooper, The Cell (NCBI Bookshelf), “The Endoplasmic Reticulum”:共翻译转运、内质网加工、囊泡运输及膜拓扑关系。
Cooper, “The Golgi Apparatus”:糖链进一步修饰、分类与分泌途径。
Walter & Blobel (1981), DOI 10.1083/jcb.91.2.551:信号识别颗粒参与新生链—核糖体定位到内质网。
Lodish & Kong (1984), DOI 10.1083/jcb.98.5.1720:部分分泌糖蛋白的糖链加工与转运。
主场景优先使用内嵌的原生 WebGL 三维网格渲染器;局部剖面使用 Canvas。无需联网、Node.js 或 AI API。WebGL 不可用时切换到 Canvas 三维投影,低配机器可能较慢。“流畅”画质会降低网格细分与渲染分辨率,不改变教学过程。
这里也提供同一模型的 Three.js 试验接口。启用时才联网获取固定版本 r160,成功后由真正的 Three.js 渲染。加载失败保留当前离线画面,三维过程不受影响。