生物细胞第六章内膜系统

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内膜系统名词解释细胞生物学

内膜系统名词解释细胞生物学

内膜系统名词解释细胞生物学嘿,朋友们!今天咱来唠唠细胞生物学里超重要的内膜系统。

你说这内膜系统啊,就好比是细胞这个大家庭里的一套复杂又精巧的“物流网络”。

咱先说说内质网,这就像是细胞里的“物资调配中心”。

它有粗面内质网和滑面内质网两种。

粗面内质网呢,上面布满了核糖体,就好像是一个个忙碌的小工人,在生产各种蛋白质呢!滑面内质网呢,也没闲着,它管着脂质的合成啥的。

你想想,要是没有内质网,细胞里得乱成啥样啊,那可不得了!再讲讲高尔基体,这可是个“加工包装车间”呀!内质网生产出来的东西,都得运到这儿来进行进一步的处理和包装。

然后再分发到细胞的各个地方去,或者运到细胞外面去。

它就像一个细心的管理员,把一切都安排得妥妥当当的。

还有溶酶体,这可是细胞里的“垃圾处理站”。

各种废旧的东西,没用的物质,都靠它来处理掉。

要是没有溶酶体,那细胞不就成了垃圾场啦?再说说线粒体,这可是细胞的“能量工厂”啊!它就像一个不知疲倦的发电机,源源不断地给细胞提供能量。

没有它,细胞还怎么活呀?这内膜系统里的每个部分都这么重要,它们相互配合,共同维持着细胞的正常运转。

就像一个交响乐团,每个乐器都有自己独特的声音,但合在一起就能奏出美妙的乐章。

你说这内膜系统神奇不神奇?它就这么悄无声息地在细胞里工作着,我们平时根本感觉不到它的存在。

但要是它出了问题,那可就麻烦啦!就好比物流网络瘫痪了,那整个细胞不就乱套了嘛!所以啊,我们得好好了解内膜系统,知道它是怎么工作的,这样我们才能更好地理解细胞的生命活动。

我们的身体就是由无数个这样的细胞组成的呀,只有每个细胞都健康,我们才能健康呢!这内膜系统不就是细胞健康的重要保障嘛!你说是不是这个理儿呢?。

第六章内膜系统

第六章内膜系统

血型糖蛋白:
N-连接糖基化
O-连接糖基化
内质网的N-连接糖基化:
寡糖组成(约14个):N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖 活化:多萜醇 连接部位:Asn-X-Ser/Thr
内质网的羟基化:
(3)蛋白质的折叠与装配:
分子伴侣(molecular chaperon): 内质网腔的一类可溶性驻留蛋 白,能识别正在合成的或一部 分折叠的多肽并与之结合,辅 助其正确折叠,其本身并不参 与最终产物的形成。
(Endoplasmic Reticulum,ER)
ER约占细胞整 个膜成分的1/2
由一层单位膜包裹形成的相互连通的囊状、泡状和管状结 构,它们形成一个连续的封闭网膜系统。
内质网内容:
内质网化学组成
粗面内质网的功能
滑面内质网的功能
内质网的来源
1、内质网的化学组成
微粒体(microsome):细胞匀浆后,内质网破裂,由内质网 膜围成的封闭小泡结构,仍具有内质网的基本特征
细胞膜 内质网 高尔基复合体 细胞核 线粒体 溶酶体 过氧化氢体
膜相结构
功能:
形成功能独立的区域性房室化
增加内表面积,提高代谢和调节能力
【目的要求】
掌握内膜系统各成员的功能 掌握信号肽假说的内容 掌握跨膜蛋白的膜转移机制 掌握N-连接、O-连接糖基化区别 掌握溶酶体发生过程 了解溶酶体膜的特性
糖原贮积症-Ⅰ型
葡萄糖-1-磷酸
缺乏葡萄糖-6-磷酸酶
葡萄糖-6-磷酸酶
糖原
葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖
遗传方式:AR 发病率:1/200,000
基因:17q21,5外显子、4内含子
肝肿大
低血糖,发育不良、消瘦,身体矮小

第六章细胞内膜系统

第六章细胞内膜系统

(2)糖原的合成和分解 ) 肝细胞中常见SER与糖原相伴而存在。 与糖原相伴而存在。 肝细胞中常见 与糖原相伴而存在 SER膜上含有葡萄糖 磷酸酶,该酶可把 膜上含有葡萄糖-6-磷酸酶 膜上含有葡萄糖 磷酸酶, 肝糖原降解产生的葡萄糖-6-磷酸分解为磷 肝糖原降解产生的葡萄糖 磷酸分解为磷 酸和葡萄糖,然后将葡萄糖释放到血液中。 酸和葡萄糖,然后将葡萄糖释放到血液中。 糖原 G-1-P G-6- P G+Pi 血液,维持血糖平衡。 血液,维持血糖平衡。
(4)肌肉收缩 ) SER在骨骼肌和心肌细胞中存在一种特殊结 在骨骼肌和心肌细胞中存在一种特殊结 称为肌浆网。肌浆网膜上有Ca2+泵, 构,称为肌浆网。肌浆网膜上有 泵 它通过调节肌细胞中Ca2+的浓度参与肌肉 它通过调节肌细胞中 的浓度参与肌肉 的收缩运动。 的收缩运动。
6.2 高尔基复合体
1、形态结构 1)扁平囊(cisternae) 2)小囊泡(vesicle) 3)大囊泡(vacuole)
(3)解毒作用 ) 肝细胞中的SER对一些脂溶性药物有解毒作用, 对一些脂溶性药物有解毒作用, 肝细胞中的 对一些脂溶性药物有解毒作用 其主要是通过SER上的解毒酶对各种脂溶性药物、 上的解毒酶对各种脂溶性药物、 其主要是通过 上的解毒酶对各种脂溶性药物 毒物等进行氧化反应和羟化反应, 毒物等进行氧化反应和羟化反应,使药物转化或 消除其毒性,且易于排出体外。 消除其毒性,且易于排出体外。 苯巴比妥(安眠药) 氧化, 苯巴比妥(安眠药) 加O2氧化,-OH化 氧化 化 催眠作用消失 吗啡(类固醇)+葡萄糖醛酸 吗啡(类固醇) 葡萄糖醛酸 无毒可溶 性物质
• 3)大囊泡(vacuole) • 多见于扁平囊的凹面 和边缘,泡内含物依 其性质和成熟程度而 有变化。

细胞生物学第六章第三节《细胞内膜系统》

细胞生物学第六章第三节《细胞内膜系统》

②胞质溶质蛋白 ④核基因组编码蛋白
2、新生多肽链的折叠与装配
PDI催化二硫键形成,促进多肽链折叠。分子伴侣。 3、蛋白质的糖基化(glycosylation)
糙面内质网中的N-连接糖基化
4、蛋白质的胞内运输 第一站
(二)光面内质网的功能
1、脂类合成
2、糖原代谢 3、细胞解毒 肝细胞 G-6-P酶 肝细胞 氧化酶系和羟化酶系
3.管泡状网络结构
反面高尔基网(TGN)
三、高尔基复合体的主要功能
(一)高尔基复合体是胞内蛋白质运输分泌的中转站
( 二)高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所 1.糖蛋白的加工合成 O-连接的糖基化
(二)高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所
2.蛋白质的水解修饰
(三)在胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运输中的枢纽作用 蛋白质分选 (protein sorting)
二、高尔基复合体的形态结构
三种不同的膜性结构组成了高尔基复合体的基本结构。
高尔基堆 (Golgi stack)
极性:顺面、反面 1.连续分支的管状网络结构 顺面高尔基网(CGN) 2.扁平膜囊 顺面膜囊 (cis cisterna) 中间膜囊 (medial cisterna) 反面膜囊 (trans cisterna)
4、免疫球蛋白重链结合蛋白
(immunoglobulin heavychain-binding protein)
单体非糖蛋白;与Hsp70同源。 分子伴侣,阻止蛋白质聚集或发生不可逆变性,协助蛋白质折叠。
二、内质网的形态结构与类型
(一)内质网是一种膜性管网结构系统 基本特征:以膜性小管、小泡和扁囊为基本结构单位,彼此
第六章 细胞质和细胞器

医学细胞生物学 第06章 内膜系统 1

医学细胞生物学 第06章 内膜系统 1

子和终止因子的结合位点
核糖体类型和理化特性
存在于除哺乳动物成熟红细胞外 的所有细胞 核糖体的类型
核糖体的类型
类型
原核细胞Ri 真核细胞质Ri 真核细胞器Ri
完整Ri
70S 80S
大亚基
50S 60S
小亚基
30S 40S
叶绿体Ri 线粒体Ri
70S 55-80S
50S 50S
30S 30S
沉降系数 物质在单位离心力场中沉降的速度 为方便将10-13秒作为一个单位,称Svedberg单位,用 S表示。其数值与物质分子的质量和形状有关。
• 1945年Porter K.R和 Claude A.D用电子显 微镜观察培养的小鼠 成纤维细胞发现细胞 质中有一些形状大小 略有不同的小管、小 囊连接成网状的结构 称内质网。
ER的化学组成
脂质和蛋白质,动物细胞内质网脂质含 量约为60%,蛋白质含量约为40%。
ER的形态结构和类型 形态
• 1、扁平囊排列: • 内质网膜之间为狭窄 的腔,形状扁而长, 不封闭,相互连通。 • 2.小泡状排列 • 泡状,如气球,腔较 大。 • 3.小管状排列 • 呈分支而细长的管子 。
蛋白质的合成
一、 mRNA(messenger RNA) 蛋白质生物合成的直接模板
蛋白质的合成
二、 tRNA(transfer RNA) 蛋白质生物合成的 “高级搬运工”
蛋白质的合成
三、核糖体(ribosome) 蛋白质生物合成的场所
核糖体与蛋白质的合成
过程: • 1.肽链合成起始; • 2.肽链延伸; • 3.肽链合成终止。 特点: • 从mRNA的5’ 3’ • tRNA的反密码子识别 酸结束。
核糖体的形成与装配

分子生物学 内膜系统

分子生物学  内膜系统

矽肺的发生机制
溶酶体—小结


溶酶体是一种异质性细胞器 标志酶——酸性水解酶 溶酶体类型:初级溶酶体、次级溶酶体、残 余体 主要功能:消化功能、防御功能、提供营养 溶酶体的发生:糖基化(rER上N—连接糖基 化,Golgi上O—连接糖基化),磷酸化 (M6P),酶的分选,质子泵将H+泵入,PH 降低
结构
形态 功能 分布
高尔基复合体(Golgi complex)
是大小不一、形 态多变的囊泡体系 组成,数目和发达 程度与细胞类型、 分化程度、生理状 态相关 标志酶:糖基转移酶 猫脊神经节细胞 硝酸银染色
电镜观察:
1、扁平囊泡 2、小囊泡(运输小泡) 3、大囊泡(分泌泡)
小囊泡
扁平囊泡
大囊泡
细胞核与细胞膜之间
N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 磷酸葡萄糖苷酶
M6P
磷酸化识别信号:信号斑
高尔基体trans-膜囊和TGN膜(M6P受体) 溶酶体酶分选与局部浓缩 以出芽的方式转运到前溶酶体
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溶酶体与疾病



矽肺病(silicosis) Ⅱ型糖原贮积症(glycogen storage disease type Ⅱ) 休克(shock)
内质网与基因表达的调控
三种不同的内质网-细胞核的信号转到 途径调节细胞核内特异基因的表达: 1.内质网腔内未折叠蛋白的超量积累 2.折叠好的膜蛋白的超量积累 3.内质网膜上膜脂成分的变化——固醇 缺乏
两种类型内质网比较
粗面内质网 膜表面粗糙 有核糖体附着 扁平囊状 分泌蛋白的合成、 加工和运输, 蛋白分泌及代谢 旺盛的细胞 如胰腺细胞 滑面内质网 膜表面光滑 无核糖体附着, 泡状、管状 脂类的合成、糖原 的分解、解毒 脂类、糖类代盛 的细胞 如小肠上皮细胞

细胞生物学-第06章 细胞质基质与内膜系统

细胞生物学-第06章 细胞质基质与内膜系统
细胞质中几种主要组分的模式图解
二、细胞质基质的功能:
第一节 细胞质溶质
(一) 中间代谢反应的进行
所有中间代谢都是在细胞质中进行的,其中大部分是 在细胞质溶质中进行的。
例如:糖酵解、核苷酸、脂肪酸和氨基酸代谢
反应必需的微环境;
细胞质基质 反应所需前体物;
合成细胞结构、完成生命活动的大分子前体物
糖 酵 解
细胞组分


体积比
细胞质基质
1
54
细胞核
1
6
内质网
1
12
高尔基体
1
3
溶酶体
3001胞内体2 Nhomakorabea01
过氧化物酶体
400
1
线粒体
1700
22
第一节 细胞质溶质
成分:中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构。 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。
蛋白质
核糖体 RNA
50nm
在不同种类的细胞中, 分散高尔基体的大小、数 量和结构也会有所不同:
有些细胞:一个 真菌:一个潴泡 原生生物、无脊椎动物和高等植物细胞:多个 (肝细胞: 50个;有些藻类细胞: 25,000个)。
哺乳动物附睾管上皮细胞中的高尔基复合体
细胞中含有超大环形高尔基复合体
M ER
D
玉米根冠细胞中存在若干分散高尔基体
第七章 细胞质基质与内膜系统
Chapter 7 cytomatrix and endomembrane system
细胞质的组成
细胞质基质 较为均质和半透明的胶状物质
细胞质
如内质网、高尔基复合体、
有界膜的细胞器: 溶酶体、过氧化物酶体、

细胞生物学 第6章 内膜系统

细胞生物学 第6章 内膜系统

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3)大囊泡(vacuole) )大囊泡( )
多见于扁平囊的凹面和边缘, 多见于扁平囊的凹面和边缘,泡内含物依 其性质和成熟程度而有变化。 其性质和成熟程度而有变化。
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2、高尔基复合体的功能 、
将内质网中合成的多种蛋白质和脂类 进行进一步的加工、分类和包装, 进行进一步的加工、分类和包装,然后分 门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到 细胞外。 细胞外。
9
2)新合成蛋白质的粗加工 )
新生多肽链的折叠和组装: ① 新生多肽链的折叠和组装: a.蛋白二硫键易构酶 蛋白二硫键易构酶 b.结合蛋白(binding protein,Bip) 结合蛋白( 结合蛋白 , )
10
② 蛋白质的修饰和加工
粗面内质网中进行的糖基化主要是N-连接 粗面内质网中进行的糖基化主要是 连接 糖基化主要是 糖基化 ,N-连接的糖蛋白多为分泌性蛋 连接的糖蛋白多为分泌性蛋 白和溶酶体蛋白。 白和溶酶体蛋白。
氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成蛋白质, 氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成蛋白质,经 小泡运输到高尔基复合体进一步加工修饰后,浓 小泡运输到高尔基复合体进一步加工修饰后, 缩成酶原颗粒,最后通过出胞作用排出胞外。 缩成酶原颗粒,最后通过出胞作用排出胞外。
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Palade的分泌蛋白运输模型 的分泌蛋白运输模型: 的分泌蛋白运输模型
5. 第一个糖残基
N—乙酰葡萄糖胺 乙酰葡萄糖胺
功能: 功能:
a. 为各种蛋白质打上不同的标志; 为各种蛋白质打上不同的标志; b.影响多肽的构象; 影响多肽的构象; c. 增强糖蛋白的稳定性; 增强糖蛋白的稳定性; d. 多羟基糖侧链还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所 带电荷的性质
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细胞生物学第六章细胞内膜系统复习题

细胞生物学第六章细胞内膜系统复习题

细胞生物学第六章细胞内膜系统复习题第六章细胞内膜系统基本概念题解学习要求:掌握细胞质基质和细胞内膜系统各部分的结构与功能。

掌握细胞内膜系统各个部分间的关系和细胞内蛋白分悬于细胞结构的装配及其相关知识。

基本概念:1.细胞质基质(cytoplasmic matrix):在真核细胞的细胞质中,除可分辨的细胞器以外的胶状物质,成为细胞质基质。

它是一种高度有序且不断变化的结构体系。

在确保与协调各种代谢反应、胞内物质运输与信息传递等方面,起重要作用。

2.内膜系统(endomembrane system) :指真核细胞内在结构、功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。

或者说是由膜分隔而形成的具有连续功能的系统,主要指核膜、内质网、高尔基体以及细胞质的各种囊泡。

而质膜、液泡膜以及溶酶体是这些内膜体系活动的最后产物,一般叶绿体、线粒体的膜也可直接或间接与内膜系统相联系但不包含在内膜系统内。

3.内质网(endoplasmic reticulum,ER):是分布于细胞质中由膜构成的网状管道系统,管道以各种形状延伸和扩展,成为各类管、泡、腔交织的状态。

内质网有两种:粗面内质网和滑面内质网。

前者指膜上附有核糖体颗粒。

后者膜外面不附有核糖体,表面光滑,主要是合成和运输类脂和多糖,它也可能是细胞之间通讯与传递系统。

细胞中内质网可以与细胞核的外膜相连,同时也可与细胞表面的质膜相连,而且还可能随同胞间连丝穿过细胞壁,与相邻细胞的内质网发生联系。

因此有人认为内质网构成了一个从细胞核到质膜,甚至与相邻细胞相连而直接贯通的管道系统。

4.易位子(translocon):指内质网膜上的一种蛋白质复合体,8.5nm,2nm的通道,其功能与新合成的多肽进入内质网腔有关。

5.高尔基体(Golgi body): 是由一些堆叠的扁平囊所组成。

主要功能是分泌活动、蛋白质加工以及合成多糖参与新细胞壁的形成。

6.溶酶体(lysosome): 是由单层膜围绕、内含多种酸水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内的消化作用。

细胞生物化学第6章 细胞的内膜系统与囊泡转运

细胞生物化学第6章 细胞的内膜系统与囊泡转运

(二)滑面内质网的功能
1.固醇激素的合成和脂类代谢 2.糖原的合成与分解 3.解毒作用:如肝细胞的细胞色素P450酶。 4.是肌细胞Ca2+ 的储运场所 5.参与胃酸、胆汁的合成与分泌。
第二节
高尔基复合体
(Golgi complex)
• 最早发现于1855年,1898年,Golgi用银染法,在猫头鹰的神 经细胞内观察到了清晰的结构,因此定名为高尔基体。20世 纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。
溶酶体
rER
顺面管网
顺面囊 高
中层囊
尔 基
堆 反面囊
高 尔 基 复 合 体
反面管网 大泡(分泌颗粒)
高尔基体是多糖组分及分泌性多糖类合成 的场所。
高尔基体是糖蛋白寡糖链修饰加工场所。
糖基化的作用
对蛋白质具有保护作用,以免遭酶的水解; 具有运输信号的作用,引导蛋白质形成运输小泡,
以便进行蛋白质的靶向运输。 糖基化形成细胞膜表面的糖被。在细胞膜的保护、
溶酶体的共同特征:
单位膜包裹的囊球状小体,膜的主要成分:蛋 白、脂(鞘磷脂含量多)。
均含有丰富的酸性水解酶 质子泵:保持溶酶体基质内的酸性环境。 特殊的转运蛋白:用于水解产物向外转运。 高度糖基化跨膜整合蛋白lgpA和lgpB:可能有
利于防止自身膜蛋白降解。
(三)溶酶体膜糖蛋白家族具有高度同源性
装和运输的功能。
第一节
内质网
(Endoplasmic reticulum, ER)
1945年,K.R.Porter----------电子显微镜-------小鼠成纤维细胞-------内质网(endoplasmic reticulum, ER)
微粒体

第六章 细胞质基质与细胞内膜系统

第六章 细胞质基质与细胞内膜系统

第六章细胞质基质与细胞内膜系统填空题1.在内质网上合成的蛋白主要包括、、等。

2.蛋白质的糖基化修饰主要分为,指的是蛋白质上的与直接连接,和,指的是蛋白质上的与直接连接。

3.肌细胞中的内质网异常发达,被称为。

4.原核细胞中核糖体一般结合在,而真核细胞中则结合在。

5.真核细胞中,是合成脂类分子的细胞器。

6.内质网的标志酶是。

7.细胞质中合成的蛋白质如果存在,将转移到内质网上继续合成。

如果该蛋白质上还存在序列,则该蛋白被定位到内质网膜上。

8.高尔基体的标志酶是。

9.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是。

10.被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是。

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,而O-连接的糖基化反应则发生在和中。

12.蛋白质的水解加工过程一般发生在中。

13.从结构上高尔基体主要由、和和组成。

14.植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是、和糊粉粒。

15.根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段,大致可将溶酶体分为、和。

16.溶酶体的标志酶是。

17.被称为细胞内的消化器官的细胞器是。

18.真核细胞中,酸性水解酶多存在于中。

19.溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰,既都产生。

20.电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要特征是。

21.过氧化物酶体标志酶是。

22.植物细胞中过氧化物酶体又叫。

23.信号假说中,要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的和内质网膜上的的参与协助。

1.在内质网上进行的蛋白合成过程中,肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为。

而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为。

1.在内质网上继续合成的蛋白中如果存在序列,则该蛋白将被定位到细胞膜上。

2.在细胞质内以膜的分化为基础形成很多重要的细胞器:是生物分子合成的基地,脂质、糖类与很多蛋白质分子在其表面合成并分选运输;是合成物加工、包装、与运输的细胞器;使细胞内的消化系统;主要供应细胞生命活动所需要的能量,它们均为双膜封闭系统。

细胞的内膜系统与囊泡转运

细胞的内膜系统与囊泡转运
第六章 内膜系统
基础医学院 细胞生物学教研室
林骏 讲师
内膜系统:指细胞质内在结构、功能及发生上 有一定联系的膜性结构的总称。
原核细胞 – 质膜构成的单一区室 真核细胞 – 内膜 – 各种细胞器
功能:区室化,保证各种生化反应 所需的独特的环境。增加细胞内表 面积,提高代谢和功能效率。
成员:内质网、高尔基复合体、溶 酶体、过氧化物酶体及胞质内的囊 泡。
核被膜和内膜系统进 化的可能途径
设想中的线粒体进 化起源
起源于质膜的内陷
起源于内共生
一、内质网 (Endoplasmic Reticulum,ER)
(一)内质网的类型与形态
• 粗面内质网:封闭的扁平囊结构,与核膜外层相 连,外附核糖体。
• 滑面内质网:封闭的管状和泡状结构,表面光滑。
粗面内质网与滑面内质网的形态结构
变态发育、骨组织发生与重建等。
六.溶酶体与疾病
1. 先天性溶酶体疾病
多由于溶酶体内某种酶缺乏,导致相应 底物蓄积或代谢障碍。 如:Ⅱ型糖原累积病、Gaucher病、神经 鞘磷脂沉积病、Tay-Sachs病、黏多糖沉 积病等。
2.溶酶体膜异常与疾病: 各种因素导致的溶酶体膜破裂,水解酶溢出, 导致细胞、组织损伤及炎症。
蛋白质的分选标记;
胞识别
形成膜糖,稳定细胞膜,介导细

面的糖基)。
(例如:红细胞膜表面的寡糖决定血型 选择素特异性识别膜表
(二)高尔基复合体的功能
蛋白质糖基化的类型: ① N-连接糖基化(粗面内质网、高尔基复合体)
糖碳原子上的羟基与肽链天冬酰胺残基上的-NH2脱水形成 糖苷键
② O-连接糖基化(高尔基复合体)
• 参与细胞发育:如红细胞发育成熟后, 所有的细胞器都要 通过自噬作用被清除。

6第六章细胞内膜系统

6第六章细胞内膜系统

6第六章细胞内膜系统第一篇:6第六章细胞内膜系统第六章细胞质基质与细胞内膜系统1、细胞质基质:细胞质内除细胞器和内含物以外的、较为均质和半透明的胶状物质,二、化学成分:磷脂+蛋白质微粒体:细胞匀浆在差速离心过程中,由内膜系统中各组分的膜片段自然卷曲而成的在为各种生化反应提供适宜环境和维持细胞内环境稳定性等方面具有非常重要的作用。

2、内膜系统(Endomembrane system):真核细胞胞质中除线粒体和叶绿体外由其它细胞器相互关联而组成的庞大、精密而复杂的膜系统称为内膜系统,主要包括核膜、内质网、高尔基复合体三部分,质膜、溶酶体和分泌泡均可看作是它的衍生物。

3、半自主性细胞器:线粒体和叶绿体因其含有自身的DNA,故其功能活动和装配受到核DNA和其自身DNA的共同调控,因而称其为半自主性细胞器。

第一节细胞质基质一、胞质基质成分1、小分子:水和无机离子等。

2、中等分子:脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等。

3、大分子:蛋白质、脂蛋白、多糖和RNA等。

4、重要化合物:含有糖原等一些处于贮存状态的重要化合物。

二、细胞质基质的功能:1、中间代谢反应的进行2、与细胞质骨架相关的功能维持细胞形态提供锚定位点、参与胞内物质运输等3、蛋白质的合成,修饰与选择性降解修饰—磷酸化、糖基化、羟基化(-OH)等降解—变性或错误折叠蛋白质(热休克蛋白)4、维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性第二节内质网一.内质网的形态结构内质网是内膜构成的封闭的网状管道系统。

粗面型内质网(Rough ER,RER):呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着。

光面型内质网(Smooth ER,SER):呈分支管状或小泡状,无核糖体附着。

细胞不含纯粹的RER或SER,它们分别是ER连续结构的一部分。

膜泡成分。

脂类占1/3,蛋白质占2/3(30-40种酶)。

内质网膜中还含有电子传递链的成分。

(两种电子传递系统1、NADH—cytC,2、NADH—cyt b5。

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(二)COP I衣被小泡
• 功 能 : 回 收 、 转 运 内 质 网 逃 逸 蛋 白 ( escaped proteins)返回内质网;也可介导高尔基体不同区
域间的蛋白质运输。
• 组成:由7种蛋白组成。
• 回收信号:Lys-Asp-Glu-Leu(KDEL)。
教学ppt
18
COP I Vesicles
输入过氧化 物酶体
-Ser-Lys-Leu-COO-
输入内质网
+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-AlaThr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-
在内质网或高尔基体中被包装成衣被小泡,选择
性地运输到靶细胞器。
教学ppt
8
第二节 胞内膜泡运输
• 内膜系统之间的物质传递常通过膜泡运输进行。
• 多数运输小泡在膜的特定区域以出芽的方式产生。
表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被
(coat)。衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合
之前解体。
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• 衣被小泡在细胞内沿微管或微丝运输。 • 与膜泡运输有关的马达蛋白有3类,在这些马达蛋
receptor)。
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一、蛋白质分选信号
• ①信号序列(signal sequence):引导蛋白质定 向转移的线性序列,通常15-60个氨基酸残基,对 所引导的蛋白质没有特异性要求。
• ②信号斑(signal patch):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。
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Cop I and II Vesicles
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Lys-Asp-Glu-Leu(KDEL)
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(三)COPⅡ衣被小泡
• 功能:区隔化;增加表面积。 • 系统发生上内膜起源于质膜的内陷和内共生。 • 个体发生上内膜来源于原有内膜系统的分裂,具
有epigenetic的特性。
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第一节 蛋白质分选的基本原理
• 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定 向的转运到特定的细胞器取决于两个方面:
– 其一是蛋白质中包含特殊的信号序列(signal sequence)。 – 其 二 是 细 胞 器 上 具 特 定 的 信 号 识 别 装 置 ( 分 选 受 体 , sorting
• 衣被结构:3重链、3轻链,形如triskelion。 clathrin的曲臂交织在一起,形成5边形网孔的笼 子。
• 衔接蛋白:连接衣被与受体。
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Clathrin coated vesicles
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Deep-etch view of a typical clathrin lattice
白的牵引下,可将膜泡运到特定的区域。
– 动力蛋白(dynein),趋向微管负端; – 驱动蛋白(kinesin),趋向微管正端; – 肌球蛋白(myosin),趋向微丝的正极。
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一、衣被类型
• 已知三类:
1. 笼形蛋白(clathrin) 2. COPI 3. COPII
• 主要作用:
第六章 细胞内功能区隔 与蛋白质分选
INTRACELLULAR COMPARTMENT AND PROTEINS SORTING
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第一节 蛋白质分选的基本原理
第二节 膜泡运输
第三节 内质网
第四节 高尔基体
第五节 溶酶体与过氧化物酶体
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• 定义:结构、功能和发生上相关的内膜形成的细 胞结构称为细胞内膜系统。
返回内质网 -Lys-Asp-Glu-Leu-COO-
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二、蛋白质分选运输机制
• 1、门控运输(gated transport):如通过核孔 复合体的运输。
• 2、跨膜运输(transmembrane transport):蛋 白质通过跨膜通道进入目的细胞器。
• 3、膜泡运输(vesicular transport):蛋白质
+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg -Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-
输入质体
+H3N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln-Ser-Ser-Met-Ser-Ser-LeuSer-Leu-Ser-Ser-Asn-Ser-Phe-Leu-Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-Thr-LeuSer-Pro-Phe-Leu-Gln-Gly-
1. 选择性的将特定蛋白聚集在一起,形成运输小泡; 2. 如同模具一样决定运输小泡的外部特征。
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三种衣被小泡的功能
衣被类型 GTP酶 组成与衔接蛋白 clathrin ARF Clathrin重链与轻链,AP2
运输方向 质膜→内体
Clathrin重链与轻链,AP1 高尔基体→内ignal sequence and signal patch
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一些典型的分选信号
功能 输入细胞核 输出细胞核
输入线粒体
信号序列 -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-Ile-
ARF
Clathrin重链与轻链,AP3 COPαββ’γδεζ
高尔基体→溶酶体, 植物液泡
高尔基体→内质网
COP II Sar 1 Sec23/Sec24复合体,Sec 内质网→高尔基体 13/31复合体,Sec 16
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(一)笼形蛋白衣被小泡
• 运输途径:质膜→内体;高尔基体→内体;高尔 基体→溶酶体、植物液泡。
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Selective transport by clathrin coated vesicles
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• 当衣被小泡形成时,可溶性蛋白dynamin聚集成一 圈围绕在芽的柄部,使柄部的膜尽可能地拉近 (小于1.5nm),导致膜融合,pinch off衣被小 泡。
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