第七章-细胞质基质和内膜系统

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细胞生物学《第七章》

细胞生物学《第七章》

细胞生物学第七章-----07园艺生技1班刘小茜200730050616王鑫柔200730050620许欢200730050621一、名词解释1、细胞质基质2、细胞内膜系统3、内质网4、高尔基体5、溶酶体二、填空题1、研究内膜系统的有效技术主要包括:、、。

2、是蛋白质将要被降解的重要标志。

3、在糙面内质网合成并进入内质网腔的蛋白质发生的主要化学修饰作用有、、。

4、内质网中的蛋白质糖基化包括:、;高尔基体中的蛋白质糖基化是。

5.指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成的决定因素是6.蛋白质分选的两条途径、7. 是高尔基体中间几层扁平膜壤的标志反应。

8.用反应,可辨认出不同形态与大小的溶酶体9.过氧化物酶体中常含有的两种酶、10.溶酶体中所有的酶都有的共同标志是____11. 膜间隙中标志酶为,线粒体的基质为三、判断题1、电镜下识别过氧化物酶体的主要特征是尿酸氧化酶等常形成的晶格状结构。

()2、N—连接的糖基化反应起始发生在光面内质网中。

()3、蛋白质在高尔基体中分选及其转运的信息仅存在于编码这个蛋白质的基因本身。

()4. 膜泡运输是蛋白质的一种特有的方式,普遍存在于真核细胞中。

()5.高尔基体是一种有极性的细胞器()6.在很多细胞中,高尔基体靠近细胞核的一面,膜壤常呈凹面,面向细胞质膜的一面常呈凸面。

()7.高尔基体是一个复杂的由许多功能不同的间隔说组成的完整体系()8.日冕病毒的组装发生在TGN上()9.某些“晚期”的蛋白质修饰发生在CGN中()四、单项选择题1、下列哪项是稳定的蛋白质()A、N端的第一个氨基酸是LeuB、N端的第一个氨基酸是MetC、N端的第一个氨基酸是IleD、N端的第一个氨基酸是Phe2、下列哪一项不是高尔基体标志细胞化学反应()A、嗜锇反应B、TPP酶的细胞化学反应C、NAD酶的细胞化学反应D、NADP酶的细胞化学反应3.下例组装方式中,哪一种不属于生物大分子向复杂的细胞结构及结构体系的组装方式()A.自我组装B.复合组装C.协助组装D.直接组装五、问答题1、细胞质基质在细胞生命活动中有哪些作用?2、溶酶体有哪些基本功能?3、例举出三种类型的有被小泡及其主要的运输作用。

细胞生物学中科院考研版重点整理第七章

细胞生物学中科院考研版重点整理第七章

细胞质基质与细胞内膜系统第一节、细胞质基质一、细胞质基质 (cytoplasmic matrix )细胞质基质是细胞的重要的结构成分,其体积约占细胞质的一半。

细胞质基质的涵义基本概念:用差速离心法分离细胞匀浆物组分,先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后,存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。

生物化学家多称之为胞质溶胶。

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;通过弱键的相互作用处于动态平衡的结构体系。

细胞质基质的功能完成各种中间代谢过程如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等与细胞质骨架相关的功能维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等蛋白质的修饰和蛋白质选择性降解蛋白质的修饰控制蛋白质的寿命(泛素依赖的降解途径)降解变性和错误折叠的蛋白质(泛素依赖的降解途径)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(分子伴侣)辅酶或辅基与酶的共价修饰磷酸化与去磷酸化——调节蛋白质的生物学活性。

糖基化对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰——不易被细胞内的蛋白水解酶水解,使蛋白质在细胞中维持较长的寿命。

酰基化:一类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;一类是在诸如src基因和ras基因这类细胞癌基因的产物上。

二、细胞内膜系统(endomembrane system)细胞内膜系统概述细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的、由膜围绕细胞器或细胞结构,主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。

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。

真核细胞细胞内的区域化:✧增加细胞的内表面积,提高了代谢和调节能力;✧细胞内的膜相结构----细胞器。

内膜系统的动态性质内膜系统将细胞中的生化合成、分泌和内吞作用连接形成动态的、相互作用的网络。

细胞生物学第七章第一节

细胞生物学第七章第一节

(三)内质网的功能
(1)蛋白质的合成
1核糖体与内质网的结合 2肽链的跨膜转运
糙面内质网合成的蛋白质

分泌蛋白 膜蛋白 可溶性驻 留蛋白


(2)脂质的合成与转运

1.合成磷脂、胆固醇2、磷脂转移到内质网腔 中 3、内质网腔中的磷脂的 运出:
(1)出芽 (2)磷脂转换蛋白(PEP)
N-linked: 天冬酰胺Asn——N-乙酰葡糖胺—— (ER) O-linked: 丝氨酸Ser、苏氨酸Thr——N-半乳糖胺—— (in Golgi)
(4)新生多肽的折叠与装配
1、蛋白二硫键异构酶 2、结合蛋白(binding protein, Bip ) 四肽信号(KDEL或HDEL)
(5)其他功能
(3)蛋白质的修饰与加工

糖基化 羟基化 酰基化 二硫键的形成
rER的糖基化
磷酸 多萜 醇
The precursor of 14 residues is the same in plants, animals, and single-celled eukaryotes
糖基转移酶
细胞质
线粒体叶绿体 微体和细胞核 细胞质基质
第一节
细胞质基质
一、细胞质基质的涵义
1、概念:又称胞质溶胶 2、组成:数千种酶类、细胞质骨架、核酸等(蛋白质)
高度有序
3、细胞质基质
弱键连接 分布不均一 细胞骨架 细胞特定的环境
二、细胞质基质的功能

(一)中间代谢反应的进行 (二)细胞骨架 (三)蛋白质的修饰 (四)控制蛋白质的寿命 (五)降解变性和错误折叠的蛋白质或重新折叠 (六)维持细胞内环境的稳定性
蛋白质的修饰

第七章细胞质基质与内膜系统习题及答案

第七章细胞质基质与内膜系统习题及答案

细胞生物学章节习题-第七章一、选择题1、膜蛋白高度糖基化的细胞器是(B )。

A. 溶酶体B. 高尔基体C. 过氧化物酶体D. 线粒体2、能特异显示液泡系分布的显示剂是(B )。

A. 希夫试剂B. 中性红试剂C. 詹姆斯绿D. 苏丹黑试剂3、所有膜蛋白都具有方向性,其方向性在什么部位中确定(C )?A. 细胞质基质B. 高尔基体C. 内质网D. 质膜4、下列哪种细胞所含的粗面内质网比较丰富(E )?A. 肝细胞B. 脂肪细胞C. 红细胞D. 睾丸间质细胞E. 胰腺细胞5、以下哪种蛋白不属于分子伴侣(D )。

A. HSP70B. 结合蛋白(Bip)C. 蛋白二硫异构酶D. 泛素6、真核细胞合成膜脂的部位(C )。

A. 细胞质基质B. 高尔基体C. 光面内质网D. 粗面内质网7、下列有关蛋白质糖基化修饰的叙述,错误的是(C )A. 内质网和高尔基体中都可以发生蛋白质的糖基化B. O-连接的糖基化发生在高尔基体中C. 糖基化过程中不发生在高尔基体的顺面膜囊中D. 高尔基体糖基化相关酶的活性在其腔面8、糙面内质网上合成的蛋白质不包括( D )A. 向细胞外分泌的蛋白B. 膜整合蛋白C. 内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白D. 核糖体蛋白9、下列细胞器中,对胞吞大分子物质起分选作用的是(A )A. 胞内体B. 高尔基体C. 光面内质网D. 糙面内质网10、膜蛋白高度糖基化的细胞器是(A )A. 溶酶体B. 高尔基体C. 过氧化物酶体D. 线粒体11、经常接触粉尘的人容易患肺部疾病,如矽粉引起的矽肺,下列哪种细胞器和矽肺的形成有关( D )A. 内质网B. 线粒体C. 高尔基体D. 溶酶体12、植物细胞中类似于动物细胞溶酶体的结构是(A)A. 液泡B. 过氧化物酶体C. 消化泡D. 高尔基体13、在细胞代谢过程中,直接需氧的细胞器是(D )A. 核糖体B. 叶绿体C. 溶酶体D. 过氧化物酶体二、填空题1、O-连接的糖基化主要发生在高尔基体,N-连接的糖基化主要发生在糙面内质网和高尔基体。

第7章--细胞质基质与内膜系统

第7章--细胞质基质与内膜系统

第二节 细胞内膜系统及其功能
真核细胞膜结合区室的主要功能
细胞器(区室) 主要功能
胞质溶胶 代谢的主要场所;蛋白质合成部位
细胞核
基因组存在场所,DNA和RNA的合成地
内质网 高尔基体
大多数脂的合成场所,蛋白质合成和集散 地 蛋白质和脂的修饰、分选和包装
溶酶体
细胞内的降解作用
内体
内吞物质的分选
线粒体
生物膜的基本特征是什么?这些特征与它的生理功能有什么联系?
答案要点:生物膜的基本结构特征:①磷脂双分子层组成生物膜的基本骨 架,具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭 膜系统的性质,以非极性尾部相对,以极性头部朝向水相。这一结构特点 为细胞和细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境,使细胞与外界、 细胞器与细胞器之间有了一个界面;②蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中 或结合于表面,蛋白质的类型、数量的多少、蛋白质分布的不对称性及其 与脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性与功能;这些结构特征有利于 物质的选择运输,提供细胞识别位点,为多种酶提供了结合位点,同时参 与形成不同功能的细胞表面结构特征。
热休克蛋白(heat shock protein ,Hsp)
DNA序列分析表明热休克蛋白有3个主要家族即25kD,70kD 和90kD的蛋白,每一家族中都有由不同基因编码的数种蛋白。 有的基因在正常条件下表达,而有些则在温度增高或其它异 常情况下大量表达,以保护细胞,减少异常环境的损伤。已 有证据表明在正常的细胞中,90kD和70kD,特别是70kD的热 休克蛋白选择性的与畸形的蛋白质及其形成的聚合物结合, 利用水解ATP释放的能量使聚集的蛋白质溶解并进一步折叠成 具有正确构象的蛋白质。
27
内质网 ER (endoplasmic reticulum)

第七章 细胞质基质与内膜系统 南开大学细胞生物学课件

第七章 细胞质基质与内膜系统 南开大学细胞生物学课件
在高尔基体的周围常有大小不等的囊泡: 顺面一侧囊泡可能是内质网与高尔基体之间的
物质运输小泡,称之为:ERGIC ; 反面一侧可见到体积较大的分泌泡与分泌颗粒 ,
将经过高尔基体分类与包装的物质运送到细胞特定 的部位。
高尔基体结构的组织与维持
高尔基体分布在MTOC(负端)处
(二)高尔基体的功能
将ER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;
蛋白二硫异构酶(PDI)
结合蛋白(binding protein, Bip)
5. 内质网的其他功能
(1)解毒功能 ( 肝细胞中的SER中含有一些酶,用
于清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质。如细胞 色素P450家族酶系。)
(2)储存Ca2+ ( 肌细胞中含有发达特化的SER,称为
肌质网,膜上有钙泵,将细胞质基质中的Ca2+泵入肌 质网中。)
1. 未折叠蛋白质应答反应(UPR)
2. 内质网超负荷反应(EOR)
3. 固醇调节级联反应
4. 启动凋亡程序
内质网腔内未折叠或错误折叠蛋白质的超量 积累,引发未折叠蛋白质应答反应(UPR)
胆固醇缺乏引发的固醇调控元件结合蛋白 (SREBP)信号通路调节基因转录的反应

下降
二、高尔基体
高尔基体(Golgi body)是由大小不一、形态多变的囊 泡体系组成的。在不同的细胞中甚至细胞生长的不同阶段都 有很大的变化。
4. 新生多肽的折叠与组装
不同蛋白质在内质网停留的时间取决于正确折叠 所需时间。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚 体的亚基,一般不能进入高尔基体,而是通过Sec61p 复合体从内质网腔转至细胞质基质,进而通过泛素依 赖性降解途径被蛋白酶体降解。

细胞生物学第七章 细胞质基质与细胞内膜系统

细胞生物学第七章  细胞质基质与细胞内膜系统

3 内质网(endoplasmic reticulum, ER)
• 内质网是由K.R.Porter和 A.D.Claude等在1945年发现的。 • (1)形态结构和化学组成形态: • 内质网是由一层单位膜所形成的扁 平囊状、泡状和管状结构,并形成 一个连续的网膜系统。由于它靠近 细胞质的内侧,故称为内质网。 • 分类: • 粗面内质网和光面内质网。 • 结构: • 由于内质网是一种封闭的囊状、泡 状和管状结构,它就有两个面,内 质网的外表面称为胞质溶胶面, 内 表面称为潴泡面。
• ● 信号序列的一般特征
• 长度一般为15~35个 氨基酸残基, • N-末端含有1个或多个 带正电荷的氨基酸,其 后是6~12个连续的疏 水残基; • 在蛋白质合成中将核糖 体引导到内质网,进入 内质网后通常被切除。
图 ER跨膜可切除信号的一般结构
• 信号序列的发现与 作用: • (a) 在不含RER小 泡的无细胞体系中 翻译分泌蛋白,其 N-端有信号序列, 故比从细胞中分泌 出来的相同蛋白质 肽链长; • (b)在加有RER小 泡的无细胞体系中 翻译分泌蛋白,信 号序列在RER小泡 中被切除,得到的 产物与从细胞中合 成分泌的相同。
• 3、供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。
• 4、细胞骨架参与维持细胞形态,做为细胞器和酶的附 着点,并与细胞运动、物质运输和信号转导有关。 • 5、参与合成蛋白质的加工、运输、选择性降解:
磷酸化与去磷酸化,糖基化,甲基化,酰基化。
依赖泛素标记的蛋白酶体中的蛋白质降解途径。 热休克蛋白HSP帮助变性或畸形蛋白质重新折叠。 •
图 核膜和ER膜进化的可能途径
2.2 内膜系统与蛋白质分选(protein sorting) • 蛋白质是由核糖体合 成的,合成之后必须 准确无误地运送到细 胞的各个部位。 • 细胞中蛋白质的运输 有两种方式:共翻译 运输和翻译后运输, 内膜系统参与共翻译 运输,是分泌蛋白质 分选的主要系统。

1.第7章 细胞质基质与内膜系统 习题作业

1.第7章 细胞质基质与内膜系统 习题作业

第七章 细胞质基质与内膜系统一、选择题1.下列哪种细胞器与内质网在结构功能以及发生有联系,同属内膜系统( )A.高尔基体B.线粒体C.叶绿体D.过氧化物酶体2.细胞中变性或错误折叠的蛋白质往往在( )被降解A.溶酶体B.蛋白酶体C.高尔基体D.胞内体3.以下哪种蛋白不属于分子伴侣( )A.HSP70B.结合蛋白(binding protein)C.蛋白二硫键异构酶D.泛素4.在下列哪种细胞中发生的其代谢反应需要氧( )A.内质网B.高尔基体C.高尔基体D.过氧化物酶体5.细胞内对合成蛋白进行“质量监控”的重要细胞器是( )A.溶酶体C.线粒体D.高尔基体6.内质网合成的磷脂分子转运到溶酶体膜上去的方式是( )A.以出芽方式通过膜泡转运B.通过磷脂交换蛋白转运C.跨膜转运D.自由扩散7.生物膜具有不对称性,以下描述错误的是( )A.膜蛋白具有不对称性B.膜脂具有不对称性C.糖蛋白或糖脂的寡糖链都位于非胞质一侧D.膜蛋白或膜脂的不对称性与高尔基体有关,而与内质网无关8.下列有关蛋白质糖基化的叙述错误的是( )A.N-连接的糖基化起始于内质网,完成于高尔基体B.O-连接的糖基化发生在高尔基体中C.在高尔基体中发生N-连接糖基化时是将14糖的寡糖链通过酶转移天冬酰胺酰基残疾上D.高尔基体糖基化相关酶的活性在其腔面9.肝细胞的解毒作用主要是通过以下哪种细胞器的氧化酶系进行的( )A.线粒体B.叶绿体C.细胞质膜D.光面内质网10.以下哪种蛋白质在合成过程中与糙面内质网上有关( )A.向细胞外分泌的蛋白C.细胞质基质中的驻留蛋白D.核糖体蛋白11.与内质网应急反应启动无关的是( )A.钙稳态失衡B.未折叠蛋白在内质网内超量积累C.错误折叠蛋白在内质网内超量积累D.无蛋白质合成12.细胞中能够分选胞吞的大分子物质的是( )A.胞内体B.高尔基体反面管网结构(TGN)C.滑面内质网D.糙面内质网13.高尔基体是一种极性细胞器,对其理解错误的是( )A.在结构上有顺面和反面之别B.在内含物上各膜囊中的成分不一样C.在功能上个膜囊中的生化反应不一样D.在发生上各膜囊没有相关性14.蛋白质糖基化通常有两种连接方式,即N-连接和O-连接( )A.它们先后在rER和sER上形成B.它们先后在rER和高尔基体上形成C.它们先后在sER和高尔基体上形成D.它们先后在rER和细胞质里形成15.O-连接糖基化的寡糖链连接在蛋白质的下列哪个氨基酸残基上( )A.天冬酰胺C.谷氨酸D.丝氨酸或苏氨酸16.对溶酶体描述错误的是()A.膜上富含质子泵B.含有大量酸性水解酶C.能消化降解细胞中错误折叠的蛋白质D.是细胞内一种消化性细胞器17.在蛋白质糖基化过程中,连接在多肽链的第一个糖基通常是( )A.N-乙酰氨基半乳糖B.N-乙酰氨基葡糖胺C.N-乙酰氨基甘露糖D.N-乙酰氨基木糖18.以下不存在6-磷酸甘露糖(M6P)受体的结构是( )A.细胞质膜B.高尔基体反面膜囊C.次级溶酶体D.初级溶酶体19.以下哪种途径不是溶酶体消化降解的底物来源途径( )A.吞噬作用降解的蛋白B.胞饮作用降解的蛋白C.自噬作用降解的蛋白D.泛素标记的蛋白20.有关过氧化物酶体,不正确的是( )A.过氧化物酶体又称微粒体B.过氧化物酶体不含有自身遗传物质C.新的过氧化物酶体可以由成熟过氧化物酶体经分裂增殖产生D.过氧化物酶体是一种异质性细胞器二、判断题1.合成进入内膜系统的蛋白质的核糖体与合成停留在细胞质基质中的蛋白质的核糖体结构不同。

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

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。

第七讲 细胞质基质和内膜系统

第七讲 细胞质基质和内膜系统

细胞质基质是一个高度有序的体系: 蛋白质直接或间接地与细胞骨架或生 物膜结合; 蛋白之间或与其他大分子之间可形成 复合体。
蛋白质 核糖体 mRNA
tRNA
骨架蛋白
二、 细胞质基质的功能
1.完成中间代谢:糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖
醛酸途径、糖原的合成与部分分解,蛋白质的分选 及转运。
2. 维持细胞形态和运动、胞内物质运输及大分 子定位:通过细胞质骨架实现,把蛋白质、
脂类合成旺盛细胞:
肝、骨骼肌及肾上腺皮质细胞
特化细胞:
肌肉细胞中的肌质网(sarcoplasmic reticulum)
二、 内质网的化学组成
1 脂类 膜脂主要是磷脂,卵磷脂多,鞘磷脂少,少或不含 胆固醇。 2 蛋白 膜结合及内质网腔蛋白各~30多种,呈异质性分布: 葡糖-6-磷酸酶(内质网标志酶): RER & SER; 核糖体结合糖蛋白(ribophorin): RER;
(二)蛋白质的修饰与加工
糖基化 羟基化 酰基化 形成二硫键
蛋白糖基化

N-连接糖基化: 寡糖基与多肽链中的Asn共价连接, 同Asn直接连接的是N-乙酰葡萄糖胺。
O-连接糖基化 寡糖基与多肽链中的Ser、Thr、Hyp共价连接, 与aa残基相连的是N-乙酰半乳糖胺。 发生在高尔基体中。

N连接糖基化: 糖基化和多肽合成同时进行 糖前体:寡糖多萜醇中间产物。 催化酶:ER膜内侧面的糖基转移酶。
(五)内质网的其他功能(滑面内质网)
1)外输性脂类的合成
SER包含一整套合成脂类的酶系,合成 几乎所有脂类(除了合成膜脂以外,还合成包 括脂肪、磷脂、胆固醇滑面内质 网胞质面附着的糖原颗 粒,可被6-磷酸葡萄糖 酶催化降解,生成葡萄 糖。

第七章 真核细胞内膜系统

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。

细胞质基质与内膜系统

细胞质基质与内膜系统

02
CHAPTER
细胞质基质的组成与功能
细胞质基质的组成
01
细胞质基质由水、无机盐、脂类 、糖类、氨基酸、核苷酸和多种 酶等组成,是细胞内除核糖体以 外的胶状物质。
02
细胞质基质中还含有细胞骨架蛋 白,如微管、微丝和中间纤维, 它们在维持细胞形态、运动和分 裂等方面发挥重要作用。
细胞质基质的功能
量。
内膜系统的功能
物质运输
内膜系统通过囊泡转运的方式,将物质从一处运输到另一处,维持细 胞内环境的稳定。
蛋白质合成与加工
内膜系统中的核糖体和内质网参与蛋白质的合成,高尔基体则对蛋白 质进行加工和修饰。
细胞信号转导
内膜系统中的受体和信号蛋白参与细胞信号转导,调节细胞的生长、 分化和凋亡。
细胞器的自我消化
细胞质基质与内膜系统
汇报人:可编辑 2024-01-11
目录
CONTENTS
• 引言 • 细胞质基质的组成与功能 • 内膜系统的组成与功能 • 细胞质基质与内膜系统的相互关系 • 细胞质基质与内膜系统的研究意义与应用
01
CHAPTER
引言
细胞质基质与内膜系统的定义
细胞质基质
细胞质基质是指细胞质中除了细胞器和细胞骨架之外的均匀胶体物质,主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸 、核苷酸和多种酶等组成。它为细胞提供了一个生存和活动的介质,并承担着细胞内的物质运输和代谢调节等重 要功能。
内膜系统
内膜系统是指细胞内的一组相互关联的膜结构,包括内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体和叶绿体等。这些膜结 构通过出芽、融合等方式相互联系,形成一个连续的、封闭的膜网络,对细胞内的物质运输、信息传递和代谢调 控等具有重要作用。
细胞质基质与内膜系统的重要性
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1、内质网的两种基本类型
糙面内质网( rough endoplasmic reticulum,rER)
光面内质网(smooth endoplasmic reticulum,sER)
内质网的分布:绿色为“糙面和光 面” ;黄色为“糙面”。
2、内质网的功能
2.1 蛋白质的合成-糙面 内质网的主要功能
其中间由28种蛋白质亚基组成的20S催化核心;两端各结合一个由 16~18种蛋白质亚基组成的19S调节和识别帽,其中6种亚基具有 ATPase活性,负责为蛋白质降解活动提供能量。
泛素-蛋白酶体介导的蛋白质降解途径(ubiquitin-proteasomemediated pathway )
(三)降解异常或畸形的蛋白质
细胞质基质中的变性的、错误折叠、不完整的及含有被 氧化或其它非正常修饰氨基酸的蛋白质,也常常很快被降 解清除。
(四)帮助变性或错误折叠的蛋白质重新正确折叠
热休克蛋白(HSP,heat shock protein)来完成。
第二节 细胞内膜系统及其功能
一、内质网 二、高尔基体 三、溶酶体 四、过氧化物酶体
泛素-蛋白酶体介导的蛋白质降解途径
泛素(ubiquitin):普遍存在于真核细胞热稳定的高度 保守的小分子球蛋白(76aa)。
通过其C端的Gly与要被降解的不稳定的或错误折叠的靶蛋白质的Lys 残基的ε-氨基形成异肽键而共价连接,并指引该靶蛋白质运到蛋白酶 体中进行降解。
蛋白酶体(proteasome):真核细胞质基质中降解被泛素 标记的蛋白质的中空桶状多亚基蛋白复合体。
内膜系统各区室之间,通过生物合成、蛋白质修饰与分选、 膜泡运输和各种质量监控机制,维系其系统的动态平衡。
一、内质网
内质网(endoplasmic reticulum,ER):是由小管、囊泡和 扁平囊互相沟通形成的三维网络结构。它是真核细胞中最普遍 、最多变和适应性最强的细胞器。
微粒体(microsome) :是在细胞匀浆和超速 离心过程中由破碎的内 质网形成的近似球形的 囊泡结构,常常把它与 内质网等同。
一、细胞质基质的含义
定义:在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以 外的液相内容物(黏稠胶体),占据着细胞质膜内和细胞 核膜外的细胞内空间。细胞质基质可能是一个高度有序且 又不断变化的动态结构体系。 主要成分: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。
二、细胞质基质的功能
四大主要功能:
A. 蛋白质和脂肪酸的合成场所(许多中间代谢途径); B. 细胞质骨架为其它成分和细胞器提供锚定位点,而且
与维持细胞的形态、运动、物质运输及能量传递有关; C. 细胞内的膜相把细胞质基质区室化,并通过质膜或细
胞器膜上的膜转运蛋白维持细胞内外的跨膜电化学梯度; D. 蛋白质的修饰和选择性降解。
发生在糙面内 质网蛋白质 N-连接的糖 基化过程
A coupled reaction in biology is a chemical reaction having a common intermediate and in which energy is transferred from one side of the reaction to the other. An example would be a molecule of sucrose being synthesised from glucose and fructose at the expense of the energy stored in ATP and transferred by glucose-1-phosphate.
D、蛋白质的修饰和选择性降解
(一)蛋白质的修饰: 1. 辅因子与酶的共价连接; 2. 磷酸化与去磷酸化:磷酸化位点为Ser、Thr、Tyr、基
的羟基上; 4. 酰基化:把src基因编码的酪氨酸蛋白激酶与质膜
上豆蔻酸共价连接;Ras的酰基化; 5. 甲基化:对很多细胞骨架蛋白N端和组蛋白上Lys
第七章 细胞质基质与内膜系统
第一节 细胞质基质及其功能 第二节 细胞内膜系统及其功能
细胞器(organelle):真核细胞内各种膜包被的功能性结 构。
内膜系统(endomembrane system):指在结构、功能乃 至发生上相互关联的由单层膜包被的细胞器或细胞结构的 总称。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分 泌泡和液泡等。
真核细胞的内区室化
• 细胞内区室化:真核细胞细胞 内具有发达的膜相结构,将细 胞质区分成不同的隔室,这是 真核细胞结构和功能的基本特 征之一。
细胞内被膜区分为3类结构:
(1)细胞质基质;
(2)内膜系统;
(3)其它由膜所包被的细胞
器。
真核细胞内典型区室化特征
示意图
第一节 细胞质基质及其功能
一、细胞质基质的含义 二、细胞质基质的功能
胞外分泌蛋白; 膜的整合蛋白; 细胞器中可溶性驻留蛋白。
2.2 脂类的合成-光面内质网的主要功能
• A:通过膜泡转 运脂质
• B:通过PEP( 磷脂交换蛋白) 介导的脂质转运
• C:膜嵌入蛋白 介导的膜间直接 接触
胆固醇与磷脂在供体膜与受体膜之间可能的转运机制
2.3 蛋白质的修饰与加工
修饰加工:糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等; 糖基化:在糖基转移酶作用下发生在ER腔面N- linked glycosylation(Asn); 酰基化:发生在ER的细胞质基质侧。
和Arg的甲基化修饰。
(二)控制蛋白质的寿命:
1. 决定蛋白质寿命的信号:存在于N端的第一个氨基酸残 基,若N端的第一个氨基酸是Met、Ser、Thr等,则蛋白质 往往是稳定的;若是其它则往往不稳定。 2. 识别并降解不稳定或错误折叠蛋白质的机制:
泛素-蛋白酶体所介导的蛋白质降解途径。 生物学功能:包括蛋白质质量监控、影响细胞代谢、信 号转导和受体调整、免疫反应、细胞周期、转录调节和 DNA修复等。
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