真核细胞内膜系统、蛋白质分选和膜泡运输

合集下载

细胞生物学翟中和版总结笔记第七章

Cell biology细胞生物学第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器第一节细胞质基质的含义和功能一、细胞质基质的含义（1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质主要含有：（1）与代谢有关的许多酶（2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。

细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。

差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。

胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。

二、细胞质基质的功能（1）蛋白质分选和转运N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。

其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

（2）锚定细胞质骨架（3）蛋白的修饰、选择性降解1 蛋白质的修饰辅基、辅酶与蛋白的结合磷酸化和去磷酸化糖基化N端甲基化（防止水解）酰基化2 控制蛋白质寿命N端第一个氨基酸残基决定寿命细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径3 降解变性和错误折叠的蛋白质4 修复变性和错误折叠的蛋白热休克蛋白的作用第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。

研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析一、内质网的形态结构和功能内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。

（一）内质网的两种基本类型糙面内质网和光面内质网。

糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小功能：脂质合成，出芽位点部分细胞合成固醇类激素糙面内质网有20多种和光面内质网不同的蛋白，说明有特殊装置隔开两种内质网的组分。

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输-测试题(满分：70)

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输- 测试题（满分：70）一、选择题（共25小题，1～20题每题1分，21～25题每题2分）1、下列关于信号肽，最正确的一项是（）A. 是C端的一段氨基酸序列 C. 具有信号作用，但不被切除B. 是N端的一段氨基酸序列 D. 跨膜运输后要被切除2、细胞质基质中合成，到内质网上继续合成的蛋白的定位序列为（）A. 信号肽 C. 转运肽B. 导肽 D. 信号斑3、参与蛋白质合成与运输的一组细胞器是（）A. 核糖体、内质网、高尔基体 C. 细胞核、微管、内质网B. 线粒体、内质网、溶酶体 D. 细胞核、内质网、溶酶体4、台-萨氏病是一种与溶酶体有关的遗传缺陷病，主要是（）缺乏而不能水解神经节苷脂GM2。

A. 磷酸二酯酶 C. β-氨基己糖酯酶AB. N-乙酰氨基转移酶 D. 腺苷酸环化酶5、指导蛋白质转运到线粒体上的氨基酸序列被称为（）A. 导肽 C. 转运肽B. 信号肽 D. 新生肽6、溶酶体的H+ 浓度比细胞质基质中高（）A. 5倍 C. 50倍B. 10倍 D. 100倍以上7、下面（）不是在粗面内质网上合成的A. 抗体 C. 胶原蛋白B. 溶酶体膜蛋白 D. 核糖体蛋白8、下列细胞器中的膜蛋白在粗面内质网上合成的为（）A. 叶绿体 C. 过氧化物酶体B. 线粒体 D. 溶酶体9、具运输和分拣内吞物质的细胞器是（）A. 有被小体 C. 胞内体B. 滑面内质网 D. 溶酶体10、下列（）是特化的内质网A. 肌质网 C. 乙醛酸循环体B. 脂质体 D. 残余小体11、真核细胞中下列（）细胞器或细胞结构上不可能有核糖体存在A. 内质网 C. 细胞核膜B. 细胞质基质 D. 细胞质膜12、下列细胞器中，有极性的是（）A. 溶酶体 C. 线粒体B. 微体 D. 高尔基体13、蛋白质的糖基化及其加工、修饰和寡糖链的合成是发生在高尔基体的（）A. 顺面管网状结构 C. 反面管网状结构B. 中间膜囊 D. 反面囊泡14、合成后的磷脂被（）转运至过氧化物酶体的膜上A. 磷脂转位因子 C. 膜泡B. 磷脂转换蛋白 D. 细胞骨架15、真核细胞中被称为异质性细胞器的是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 核糖体 D. 高尔基体16、细胞中合成脂类的重要场所是 ( )A. 粗面内质网 C. 高尔基体B. 光面内质网 D. 胞质溶胶17、真核细胞内生物大分子运输的交通枢纽是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 胞内体 D. 高尔基体18、真核细胞中生物大分子的合成基地是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 胞内体 D. 高尔基体19、溶酶体的（）借助M6P分选途径完成其分类、转运。

细胞生物学第七章细胞内膜系统及蛋白质分选与泡膜运输

多数糖基修饰；糖脂的形成；与高尔基体有关的多糖的合成高尔基体反面囊膜和反面网状结构（TGN）— —参与蛋白质的分类与包装
周围大小不等的囊泡——物质运输
高尔基体与细胞骨架关系密切；高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（
kinesin）和微丝的马达蛋白（myosin）。最近还发现特异的血影蛋白（spectrin）网架。它们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。
❖ 残余小体（residual body），次级溶酶体未被消化的残渣，又称后溶酶体。
用电镜细胞化学技术显示其中含有的酸性磷酸酶， M：线粒体，L：溶酶体（朴英杰）
动物细胞溶酶体系统示意图
溶酶体膜的特征：嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境；具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的
❖ 二、内膜系统的结构与功能 ❖ （二）高尔基体（ Golgi complex ） ❖ 2、功能
❖ （3）蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
无生物活性的蛋白原（proprotein）高尔基体切除 N-端或两端的序列成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖素及血清白蛋白等
蛋白质前体高尔基体水解同种有活性的多肽，如神经肽等
一种分选途径。
❖ 二、内膜系统的结构与功能
❖ （二）高尔基体（ Golgi complex ） ❖ 2、功能
（1）高尔基体与细胞的分泌活动 ❖ 蛋白质的分选及其转运 ❖ 溶酶体酶的分选（2）蛋白质糖基化及其修饰
（3）蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质糖基化类型
特征
N-连接
O-连接
1. 合成部位
2. 合成方式

细胞学第7章复习题

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1一．名词解释1.细胞内膜系统：位于细胞质内，在结构、功能及发生上密切相关的内膜包绕形成的细胞器或细胞结构，是真核细胞特有的结构。

主要包括内质网、高尔基体和溶酶体等。

2.初级溶酶体：是指刚从高尔基体的边缘膨大分离出来，还未同消化物融合的潜伏状态，无活性。

3.次级溶酶体：是酶在进行或完全消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物。

根据自身消化物质得来源不同，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体4. 细胞质基质：真核细胞的细胞质中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，主要含有与中间代谢有关的酶和维持细胞形态、胞内物质运输有关的细胞质骨架结构等。

二．填空题1.在内质网上合成的蛋白主要包括分泌蛋白、膜整合蛋白、细胞器驻留蛋白等。

2.蛋白质的糖基化修饰主要分为N－连接的糖基化修饰，指的是蛋白质上的天冬酰胺残基与N-乙酰葡萄糖胺直接连接，和O－连接的糖基化修饰，指的是蛋白质上的丝氨酸或苏氨酸残基与N-乙酰半乳糖胺直接连接。

3.肌细胞中的内质网异常发达，被称为肌质网。

4.原核细胞中核糖体一般结合在细胞质膜上，而真核细胞中则结合在粗面内质网上。

5.真核细胞中，光面内质网是合成脂类分子的细胞器。

6.内质网的标志酶是葡萄糖-6－磷酸酶。

7.细胞质中合成的蛋白质如果存在信号肽，将转移到内质网上继续合成。

如果该蛋白质上还存在停止转移序列，则该蛋白被定位到内质网膜上。

8.高尔基体的标志酶是糖基转移酶。

9.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是高尔基体。

10.被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是高尔基体。

11.蛋白质的糖基化修饰中，N－连接的糖基化反应一般发生在内质网中，而O－连接的糖基化反应则发生在和高尔基体中。

12.蛋白质的水解加工过程一般发生在高尔基体中。

13.从结构上高尔基体主要由顺面膜囊、中间膜囊和反面膜囊和囊泡组成。

14.植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是圆球体、中央液泡和糊粉粒。

真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输复

• 1945年, K. R. Porter等初次观察到，并命名为内质网(e ndoplasmic reticulum, ER)；
• 1954年,Palade和Porter等,证实内质网是由膜围绕的囊泡所组成。
• 2.内质网形态结构和发生
•
封闭管状或扁平囊状膜系统及其
包被的腔，形成互相沟通的三维网络
• 依赖于泛素的26S蛋白酶体(proteosome)：
•
结构：一个筒状20S催化核心(core，14种多肽，28个亚
基)，两端各一个19S调节部分(cap，15个亚基)。
•
含量：占细胞蛋白总量1％。
•
存在：细胞质基质和细胞核。
• 蛋白质的泛素化过程
• 蛋白质的泛素化过程：三步
• ATP供能，泛素C端与非特异性泛素活化酶E1的Cys共价结合，形成E1-泛素复合物。
结构。
•
一端通过与核膜联系，另一端沿大小通常占细胞膜
微管向外延伸。
系统一半，体积占细胞
• 结构稳定性：细胞周期内，经历解体总体积10％以上。
与重建，变化复杂；不同类型细胞、
同一细胞在不同发育阶段和生理状态，
其结构也有明显变化。
• 发生：可能起源于细胞质膜，与核膜同源；自我组装，rER合成膜蛋白、s ER合成膜脂。
•
GroEL-GroES分子伴侣系统对于新合成蛋白的折叠是
非常重要的。这两种蛋白质组成了一个由两个穴（GroEL）
和一个盖子（GroES）组成的圆柱，底物进入这个圆柱，
进行折叠，然后释放。
第二节细胞内膜系统及其功能
• 细胞内膜系统(endomembrane system)的研究方法：电镜
技术(超微结构)；免疫标记和放射自显影技术(功能定位)；

翟中和细胞生物学第七章总结2（名词解释）

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1.细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，也称胞质溶胶，内含水、无机离子、酶以及可溶性大分子和代谢产物。

21、许多中间代谢过程在细胞质基质中进行。

包括糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原合成与分解以及蛋白质与脂肪酸的合成等。

2、细胞质骨架是细胞质基质的主要结构成分，与维持细胞形态、细胞运动、物质运输及能量传递有关，而且也是细胞质基质结构体系的组织者，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供锚定位点。

3、与蛋白质的修饰及选择性降解有关。

①蛋白质的修饰，在细胞质中发生的蛋白质修饰的类型主要有：辅酶或辅基与酶的共价结合；磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性；糖基化作用；对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰；酰基化。

②控制蛋白质的寿命。

③降解变性和错误折叠的蛋白质。

④帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。

这一功能主要靠热休克蛋白来完成。

3①辅酶或辅基与酶的共价结合。

②磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性。

③糖基化作用：糖基化主要发生在内质网和高尔基体中，在细胞质基质中发现的糖基化是指在哺乳动物的细胞中把N-乙酰葡糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基的羟基上。

④对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰：这种修饰的蛋白质，如很多细胞支架蛋白和组蛋白等，不易被细胞内的蛋白质水解酶水解，从而使蛋白质在细胞中维持较长的寿命。

⑤酰基化：最常见的一类酰基化修饰是内质网上合成的跨膜蛋白在通过内质网和高尔基体的转运过程中发生的，它由不同的酶来催化，把软脂酸链共价地连接在某些跨膜蛋白的暴露在细胞质基质中的结构域；另一类酰基化修饰发生在诸如src基因和ras基因这类癌基因的产物上，催化这一反应的酶可识别蛋白中的信号序列，将脂肪酸链共价地结合到蛋白质特定的位点上。

如src基因编码的酪氨酸蛋白激酶与豆蔻酸的共价结合。

酰基化与否并不影响酪氨酸蛋白激酶的活性，但只有酰基化的激酶才能转移并靠豆蔻酸链结合到细胞质膜上。

细胞生物学第7章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜

控制蛋白质的寿命
降解变性和错误折叠的蛋白质帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象提供离子环境、提供底物、物质运输通路、细胞分化等
在基质中合成的蛋白质命运不同：
a、具N端信号肽的（分泌蛋白）合成后→内质网；
b、N端具导肽的分别被转送到各种细胞器（线粒体、叶绿体、微体、细胞核等）中；
磷酸多萜醇
(3) 新生肽的折叠与组装
非还原性的内腔，易于二硫键形成；��
正确折叠涉及驻留蛋白：二硫键异构酶
（proteindisulfide isomerase，PDI）切断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于正确折叠的状态��
结合蛋白（Bindingprotein，Bip，chaperone）识
别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。
2. sER的功能
(1) 脂类的合成
(2) 肝的解毒作用：如肝细胞的细胞色素P450酶系； (3) 肝细胞葡萄糖的释放：使葡糖6-磷酸水解，释放糖至血液中。 (4) 作为分泌蛋白的运输通路 (5) 储存钙离子：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中 (6) 参与甾体类激素的合成。
光镜下可见结构以外的部分质
—→ 胞质溶胶
离心沉淀物以外部分
—→细胞质基质
可分辩结构以外的胶状物
Cytoplasmicmatrix：指除去能分辩的细胞器和颗粒以外的细胞质部分，是一复杂的高度有组织的胶体系统。
主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质
骨架结构。

主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。

《细胞生物学》名词解释

《细胞生物学》名词解释第二章细胞的统一性和多样性1.原核生物：由原核细胞构成的有机体。

2.细胞体积守恒定律：器官的大小与细胞的数量有关，与细胞的数量成正比，与细胞的大小无关。

3.古细菌：一些长在极端环境中的细菌。

4.光学片层：蓝细菌中位于细胞质部分的同心环样的膜片层结构。

5.真核生物：由真核细胞构成的有机体。

6.细胞表面：细胞膜及其相关结构。

7.细胞骨架系统：由一系列特异的结构蛋白组装而成的网架系统，包括细胞质骨架和细胞核骨架。

第四章细胞质膜1.细胞质膜：围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。

2.生物膜：细胞内膜系统和质膜的统称。

3.脂质体：根据磷脂分子在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的一种人工膜。

4.去垢剂：一段亲水另一端疏水的两性分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。

5.成斑现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新分布，聚集于细胞表面的某些部位。

6.成帽现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新分布，聚集于细胞表面的某些部位，进而聚集于细胞的一端。

7.相变温度：膜脂由液态转变为晶态的温度。

8.膜的不对称性：细胞膜中各种成分分布不均匀，包括数量和种类的不均匀。

9.脂筏：一种相对稳定、分子排列紧密、流动性低的膜脂微区结构。

10.膜骨架：一种在细胞膜下与膜蛋白相连的，由纤维蛋白组成的网架结构。

第五章物质的跨膜运输1.载体蛋白：存在于细胞膜上的一种具有特异性传导功能的蛋白质，它能与特定的溶质结合，通过构型的改变介导分子的跨膜运输。

2.通道蛋白：存在于细胞膜上的一种跨膜亲水性离子通道，允许特定的离子顺浓度梯度通过。

3.被动运输：通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度方向的跨膜转运。

4.协助扩散：各种极性分子以及金属离子如氨基酸、糖、核苷酸，以及细胞代谢产物等借助协助蛋白顺浓度梯度或电化学梯度，无需细胞提供能量的进行跨膜转运的一种运输方式。

第5章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

20
21
糖原分解与游离葡萄糖
释放
➢ 在肝细胞中,糖原裂解释放葡萄糖-1-磷酸,然后再转变成葡萄糖-6-磷酸,由于磷酸化的葡萄糖不能通过细胞质膜,光面内质网上的葡萄糖6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解为葡萄糖和磷酸后,葡萄糖就可穿过细胞质膜进入血液
光面内质网的功能
22
光面内质网的功能解毒作用(detoxification)
27
粗面内质网的功能
新生多肽的折叠与装配
➢ 二硫键异构酶（protein disulfide isomerase ，PDI ：ER 驻留蛋白）催化新合成的蛋白形成和改组二硫键，形成正确的折叠状态。
➢ 分子伴侣BiP（Binding protein ）识别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。
➢ 水解 ➢ 糖基化 ➢ 硫酸化：蛋白聚糖
膜循环：内质网上合成的脂质一部分转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡，向细胞膜和溶酶体膜等部位运输。
36
高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 (见第三节)
37
2、高尔基体的功能
O-连接的糖基化
➢ O-连接的糖基化在高尔基体中进行，糖的供体为核苷糖（半乳糖或N-乙酰半乳糖胺）。将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基上。
➢ 不能正确折叠的畸形肽链或未装配成寡聚体的蛋白质亚单位，不能进入高尔基体。这些多肽一旦被识别，便从内质网腔转至细胞质基质（通过Sec61p复合体），被蛋白酶体（proteasomes－protein-degrading machine）所降解。（see next）

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

连续的整体膜结构。
◆扁平囊泡(sacuules)
◆小囊泡(vesicle) ◆大囊泡(vacuoles)
The Golgi Apparatus
培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色）
高尔基体的形态结构
高尔基体的极性
◆高尔基内侧网络 (cis-Golgi network, CGN) 顺面、形成面 ◆中间潴泡 (medial cisternae) ◆高尔基外侧网络 (trans Golji network,TGN) 外侧面、成熟面
磷脂，磷脂酰胆碱含量较高，鞘磷脂含量较少，没有或很少含胆固醇。

ER约有30多种膜结合蛋白，另有30多种位于内质网腔，这些蛋白的分布具有异质性，如：葡糖-6-磷酸酶，普遍存
在于内质网，被认为是标志酶，核糖体结合糖蛋白
（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。
内质网的模式图
解毒作用
2+ Ca 离子浓度的调节作用
磷脂的合成
磷脂交换蛋白的作用
解毒作用
◆光面内质网含有丰富的氧化酶系统(如细胞色素P450、NADH细胞色素C还原酶等)能使许多有害物质解毒 ,转化为易于排出的物质。
粗面内质网的功能 --信号肽与蛋白质运输
核糖体循环
?
二、ER的功能（RER）
第二节

细胞内膜系统及其功能
定义：指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构, 主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、
胞内体和分泌泡等。

功能：区隔化；增加内表面积，提高代谢和调节能力。从系统发生来看内膜系统起源于质膜的内陷和内共生。从个体发生来看新细胞的内膜系统来源于原有内膜系统的分裂，具有核外遗传的特性。

细胞生物学判断题

第三章细胞生物学研究方法四、判断题错1、亚显微结构就是超微结构。

（）错 2、多莉的培育成功说明动物的体细胞都是全能的。

（）对 3、荧光显微镜技术是在光镜水平，对特异性蛋白质等大分子定性定位的最有力的工具。

广泛用于测定细胞和细胞器中的核酸、氨基酸、蛋白质等。

（）错 4、生物样品的电子显微镜分辨率通常是超薄切片厚度的十分之一，因而切得越薄，照片中的反差越强，分辨率也越高。

（）错 5、光镜和电镜的切片均可用载玻片支持。

（）对 6、透射或扫描电子显微镜不能用于观察活细胞，而相差或倒置显微镜可以用于观察活细胞。

（）错 7、光学显微镜和电子显微镜的差别在于后者的放大倍数远远大于前者，所以能看到更小的细胞结构。

（）错 8、体外培养的细胞，一般仍保持机体内原有的细胞形态。

（）错 9、细胞株是指在体外培养的条件下，细胞发生遗传突变且带有癌细胞特点，有可能无限制地传下去的传代细胞。

（）第四章细胞质膜四、判断题对 1、脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。

（）错 2、外在(外周)膜蛋白为水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。

（）对 3、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和内膜体系，所以红细胞的质膜是最简单最易操作的生物膜。

（）对4、血影是红细胞经低渗处理后，质膜破裂，释放出血红蛋白和其他胞内可溶性蛋白后剩下的结构，是研究质膜的结构及其与膜骨架的关系的理想材料。

对 5、所有生物膜中的蛋白质和脂的相对含量都相同。

（）第五章物质的跨膜运输四、判断题错 1、协助扩散是一种不需要消耗能量、不需要载体参与的被动运输方式。

（）错 2、胞吞作用和胞吞作用都是通过膜泡运输的方式进行的，不需要消耗能量。

（）对 3、胞吞作用与胞吐作用是大分子物质与颗粒性物质的跨膜运输方式，也是一种主动运输，需要消耗能量。

（）错 4、Na+—K+泵既存在于动物细胞质膜上，也存在于植物细胞质膜上。

细胞生物学总结(复习重点)——7.内膜系统、蛋白质分选、膜泡运输

1、细胞质基质：真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。

4、内膜系统：细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。

2、微粒体：为了研究ER的功能，常需要分离ER膜，用离心分离的方法将组织或细胞匀浆，经低速离心去除核及线粒体后，再经超速离心，破碎ER的片段又封合为许多小囊泡（直径约为100nm），这就是微粒体。

3、糙面内质网：细胞质内有一些形状大小略不相同的小管、小囊连接成网状，集中在胞质中，故称为内质网。

内质网膜的外表面附有核糖体颗粒，则为糙面内质网，为蛋白质合成的部位。

核糖体附着的膜系多为扁囊单位成分，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中，其数量随细胞而异，越是分泌旺盛的细胞中越多。

5、分子伴侣：细胞中，这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转移、折叠或组装，但其本身并不参与最终产物的形成。

6、溶酶体：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。

7、残余小体：在正常情况下，被吞噬的物质在次级溶酶体内进行消化作用，消化完成，形成的小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运至细胞质中，供细胞代谢用，不能消化的残渣仍留在溶酶体内，此时的溶酶体称为残余小体或三级溶酶体或后溶酶体。

残余小体有些可通过外排作用排出细胞，有些则积累在细胞内不被排出，如表皮细胞的老年斑、肝细胞的脂褐质。

8、蛋白质分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。

又称定向转运。

细胞生物学(8章真核细胞内的区域化)

在基质中被泛素化。被约90%的新合成T细胞受体亚单位和Ach受体都被降解，而从未到达靶膜。 • COP II介导由ER输出的膜泡运输。
Quality control of newly synthesized proteins---The role of N-linked glycosylation in ER protein folding
Functions of cytoplasmic matrix:
➢The Cytosol performs most of the cell’s intermediary metabolism. ➢The Cytosol is the site of protein synthesis and degradation or modification.
糖为N-乙酰葡糖胺。 • O-连接的糖基化：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，
连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行。
Protein glycosylation in RER
• 内质网上进行N-连接的糖基化。糖的供体为核苷糖，如GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。
• 糖分子首先被糖基转移酶转移到膜上的磷酸多萜醇分子上，装配成寡糖链。
蛋白质转入内质网合成的过程：
• 信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成 →信号肽切除→肽链延伸至终止。
• 这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为 co-translation。
Insertion of Transmembrane protein into the ER membrane
(1) the cytosol (2) the endomembrane system:

第七章真核细胞内膜系统

第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输细胞内被膜区：细胞质基质、细胞内膜系统、其他由膜包被的各种细胞器。

细胞内区室之间通过生物合成、蛋白质分选、膜泡运输和质量监控机制维系细胞内膜系统的动态平衡。

第一节细胞质基质的涵义与功能细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。

一、细胞质基质的涵义1.胞质溶胶：细胞质中除去细胞器和内膜系统留下的无一定形态结构的胶状物质。

2.细胞质基质主要是由微丝、微管和中间丝等形成的相互联系的结构体系，其中蛋白质和其他分子以凝集（或暂时凝集）状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡，包括作为细胞质基质主要成分的多种酶和代谢中间产物，以及呈溶解状态的微管蛋白。

3.用差速离心法获得的胞质溶胶的成分与细胞质基质周围的溶液成分有很大的不同。

二、细胞质基质的功能（理解）1.许多中间代谢过程在细胞质基质中进行，如糖酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原合成。

2.细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分，与维持细胞的形态、运动、细胞内的物质运输、能量传递有关，也是细胞质基质结构体系的组织者，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供锚定位点。

3.蛋白质修饰、选择性讲解。

①蛋白质的修饰：发生蛋白质修饰的类型：A辅酶与辅基与酶的供价结合；B磷酸化与去磷酸化，用以调节蛋白质活性；C糖基化：主要在内质网和高尔基体中，细胞质基质是把N-乙酰葡糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸羟基；D对N端甲基化修饰；E酰基化：内质网、高尔基体。

②控制蛋白质的寿命：蛋白质的泛素化是降解的重要标志，分三步，由泛素化多酶复合物（泛素活化酶、泛素结合酶、泛素连接酶）完成，每次添加一个泛素分子。

③讲解变性和错误折叠的蛋白质④帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。

（热休克蛋白）第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统：内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡一、内质网的形态结构与功能内质网：封闭、管状或扁平囊膜系统及其包被的腔形成的相互沟通的三维网络结构。

细胞生物学自测题及解答(1)

第四章细胞质膜二、填空题1．生物膜的基本特征是流动性、不对称性。

2．跨膜结构域含较多氨基酸残基的内在膜蛋白的二级结构为α螺旋，它也可能是多数跨膜蛋白的共同特征。

3．膜蛋白的功能有运输、识别、酶活性、细胞连接、信号转导，以及骨架和胞外基质的连接。

4．常用来分离研究膜蛋白、使细胞膜崩解的试剂是去垢剂。

5．与人红细胞表面ABO血型相关的膜脂是糖脂。

6．影响膜脂流动性的因素有脂肪酸链的长度、脂肪酸的饱和度、温度、胆固醇含量。

7．膜脂的不对称性指同一种膜脂分子在膜的脂双层呈不均匀分布，膜蛋白的不对称性指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。

8．在荧光标记的细胞中，随着时间的延长，已经均匀分布的荧光会重新排布，聚集在细胞的某一个部位称为成斑现象，聚集在细胞的一端称为成帽现象。

9．与细胞外环境接触的膜面称为细胞外表面，与细胞基质接触的面称为原生质表面，冷冻蚀刻技术制样中产生的面称为细胞外小页断裂面和原生质小页断裂面。

10．细胞表面的特化结构包括膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛和细胞的变形足。

第五章物质的跨膜运输二、填空题1．被动运输分为简单扩散和协助扩散两种形式。

2．根据主动运输过程所需要能量来源的不同，主动运输可分为三种基本类型： ATP直接提供能量、 ATP间接提供能量、光能驱动。

3．物质通过细胞质膜的转运主要有三种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用。

4．离子通道分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。

5．胞吞作用的两种类型：胞饮作用、吞噬作用。

6．胞饮作用形成的小泡称为胞饮泡，吞噬作用形成的小泡称为吞噬泡。

7．胞饮泡的形成需要网格蛋白的帮助，吞噬泡的形成需要微丝及结合蛋白的帮助。

8．根据胞吞的物质是否有专一性，可将胞吞作用分为受体介导的胞吞作用、非特异性的胞吞作用。

9．受体介导的胞吞作用是一种选择性浓缩机制。

10．胞内体的作用是传输胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解。

11．胞内体被认为是膜泡运输的主要分选站之一，其中的酸性环境在分选过程中起关键作用。

细胞生物学_10真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输结果

信号肽→信号识别颗粒（SRP）→信号识别颗粒受体（停泊蛋白，DP）
在非细胞系统中蛋白质的翻译过程与 P、DP和微粒体的关系
细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号：
①信号序列：存在于蛋白质一级结上的线性序列，通常1560个氨基酸残基，有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶切除。 ②信号斑：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。 ③每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向。
由内质网到高尔基体的蛋白转运中，大多数跨膜蛋白是直接结合在COP II衣被上，但是少数跨膜蛋白和多数可溶性蛋白通过受体与COP II衣被结合，这些受体在完成转运后，通过COP I衣被小泡返回内质网。
COP II衣被所识别的分选信号位于跨膜蛋白胞质面的结构域，形式多样。
COPⅡ小泡的装配需要一种称为Sar1的G蛋白的参与。当Sar1中GDP与GTP进行了交换，诱导Sec23和Sec24蛋白的结合，接着是Sec13和Sec31蛋白的结合，最后由一种结合在ER表面的大蛋白质，Sec16与Sec23/Sec24复合物、Sec13/Sec31复合物相互作用，装配成一个完整的小泡。
四、细胞结构体系的组装
目前机理尚不清楚。组装方式：自我组装、协助组装、直接组装。组装具有重要的生物学意义： ⒈减少和校正蛋白质合成中出现的错误。 ⒉可大大减少所需的遗传物质信息量。 ⒊通过组装与去组装更容易调节与控制多种生物学过程。
分子伴侣：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成。
每种转运小泡都有特异的v-SNARE，能识别并与靶膜上t-SNARE相互作用。通过vSNARE与t-SNARE两类蛋白间的互补性和相互作用，决定供体膜泡在靶膜上的锚定与融合。