蛋白质的合成与运输 PPT

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第十五章蛋白质的生物合成

第十五章蛋白质的生物合成
第十五章蛋白质的生物合成
第一位
(5ˊ)
U
U
C
A
G
遗传密码字典 第二位
C
A
G
第三位
(3ˊ)
U C A G
U C A G
U C A G
U C A G
6 4 组 密 码 子 中 , AUG 既 是 甲 硫氨酸的密码,又是起始密码; 有三组密码不编码任何氨基酸, 而是多肽链合成的终止密码子: UAG、UAA、UGA。
• 在原核生物和真核生物中,均存在另一 种携带蛋氨酸的tRNA,识别非起动部位 的蛋氨酸密码,AUG。
第十五章蛋白质的生物合成
核糖体的研究历史
1.早在本世纪30年代后期就发现细胞质和细胞核中都有 核酸存在,不过用1924年福尔根发明的染色法只能使细胞核 中的核酸染色。但两种核酸在260nm的吸收非常相似。
第十五章 蛋白质合成及转运
蛋白质的生物合成
中心法则指出,遗传信息的表达最终是合成出 具有特定氨基酸顺序的蛋白质,这种以mRNA上所 携带的遗传信息,到多肽链上所携带的遗传信息的传 递,就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形 相似,所以称以mRNA为模板的蛋白质合成过程为 翻译(translation)。
2.Crick, F.比较了核酸和氨基酸的大小和形状后,认为不可 能在空间上互补,因此预测:(1) 存在一类分子转换器,使信 息从核酸序列转换成氨基酸序列;(2) 这种分子很可能是核酸; (3) 它不论以何种方式进入蛋白质翻译系统的模板,都必须与 模板形成氢键(即配对);(4) 有20种分子转换器,每种氨基 酸一个;(5) 每种氨基酸必定还有一个对应的酶,催化与特定 的分子转换器结合。
2.1941年,细胞学家J.Brachet和T.Caspersor注意到细 胞质中的核酸与蛋白质的合成有密切的关系。

细胞内蛋白质的分选和运输-细胞生物学-课件1-10

细胞内蛋白质的分选和运输-细胞生物学-课件1-10

受体介导的内吞作用 (receptor-mediated endocytosis)
细胞摄入胆固醇的方法 (LDL颗粒)-受体介导的胞吞
有被小泡
01
02
遗传性高胆固醇血症原因之一
受体缺陷:不能形成有被小泡
溶酶体的形成与胞吞密切相关 早期内体 晚期内体 溶酶体 高尔基体
从细胞内到细胞表面的蛋白质分选和运输
门控运输为通过核孔复合体进出核的运输,是一个信号识别 (核输入、输出受体分别识别核输入、输出信号)和载体介导 的主动运输过程。具有选择性、双向性、耗能的特点。蛋白在 核质间的转运受严格的控制。
线粒体、内质网、过氧化物酶体三种细胞器的蛋白质输入皆 为穿膜运输。需要定位信号、信号识别的受体、蛋白质转运子 等多种结构的协同完成。
胞吞)将胞外大分子装入胞吞小泡,经内体到达溶酶体,并在 那里被消化降解。
胞吞途径是指细胞通过胞吞作用(吞噬、吞饮、受体介导的
室间,以及从高尔基体到细胞表面或溶酶体的蛋白运输过程。 其中既包括前向小泡运输,也有逆向小泡运输。
生物合成-分泌途径是指从内质网到高尔基体,高尔基体各区
思考题
一、解释名词
门控运输 穿膜运输 小泡运输 翻译后转运 共翻译转运 信号肽(斑) 靶向运输 生物合成-分泌途径 胞吞途径 受调分泌 固有分泌 吞噬作用 受体介导的内吞
细胞器之间通过运输小泡进行的蛋白质运输称为
第四节 细胞内蛋白质的小泡运输
伴随膜的运动 耗能 能运输膜蛋白、 膜脂、可溶性蛋白 要运输的蛋白质 衣被蛋白 运输小泡的形成
三种类型的有被小泡介导不同的运输途径
网格蛋白有被小泡:质膜-溶酶体,高尔基体-晚期内体
COPI有被小泡:高尔基体膜囊间,高尔基体-内质网

第五节蛋白质合成后的加工及转运(共73张PPT)

第五节蛋白质合成后的加工及转运(共73张PPT)

〔四〕、叶绿体的蛋白质转运
转运到基质的前体蛋白具有典型的N端序列。转运到叶绿 体内膜和类囊体膜的前体蛋白含有两个N端信号序列,第一个 被切除后,暴露出第二个信号序列,将蛋白导向内膜或 类囊体膜。
叶绿体的蛋白质定向 转运
〔五〕、进入到细胞核的蛋白质的 运转:
1、核孔的结构及作用; 2、核质蛋白上的入核信号;
e、转移通道的开启与关闭
膜上存在一个直径1.5nm的孔道,平时由Bip蛋白封闭。 当新生肽链达70个氨基酸左右的长度时,转移通道开启,信
号肽结合在通道上。合成蛋白通过内质网膜人腔,一旦合成 结束,Bip蛋白又将孔道封闭
转移通道的开启
f、蛋白质进入ER腔
信号肽的切除; 信号肽移到脂双层中,最终被降解;
Blobel因此项发现获1999年诺贝尔生理医学奖。
〔2〕、蛋白质定位的信号:
A、信号序列〔signal sequence〕:存在于蛋白质 一级结构上的线性序列,通常15-60个氨基酸残基, 可以指导新合成的蛋白质发生定向转移。有些信号序 列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶〔signal peptidase〕切除.
③对所牵引的蛋白质没有特异性要求,非线粒体蛋白连接上此 类信号序列,也会被转运到线粒体。
前体蛋白信号序列特点
3、蛋白质输入线粒体的过程
〔1〕、进入外膜的蛋白:具有N端信号序列,其后还有疏 水性序列作为停止转移序列,然后蛋白质被TOM复合体安 装到外膜上,如线粒体的各类孔蛋白。
〔2〕、进入线粒体基质蛋白质:可以先通过TOM复合体进入 膜间隙,然后通过TIM复合体进入基质。也可以通过线粒体 内、外膜间的接触点,一步进入基质,在接触点上TOM与TIM 协同作用完成蛋白质向基质的输入。
①胞质环〔cytoplasmic ring〕,位于核孔复合体胞质一侧,环上有8 条纤维伸向胞质; ②核质环〔nuclear ring〕,位于核孔复合体பைடு நூலகம்质一侧,上面伸出8条 纤维,纤维端部与端环相连,构成笼子状的结构;

大连理工大学生物化学课件--蛋白质合成与转运

大连理工大学生物化学课件--蛋白质合成与转运

二、蛋白质生物合成过程
• • • • 蛋白质生物合成过程包括三大步骤: ①氨基酸的活化与搬运; ②活化氨基酸在核蛋白体上的缩合; ③多肽链合成后的加工修饰。
核糖体主要存在于粗面ER
核糖体存在的场所 (1)粗面内质网(主要) 一个细菌细胞内约有20000个核糖体 • (2)细胞溶液 • 真核细胞内可达106个 (3)线粒体和叶绿体 • 在未成熟的蟾蜍卵细胞内则高达1012个
(二)肽链延长阶段:
1.进位:与mRNA下一个密码相对应 的氨基酰tRNA进入核蛋白体的受位(A 位),需GTP,Mg2+,和EF参与。 2.成肽:在转肽酶的催化下,将给位 上的tRNA所携带的甲酰蛋氨酰基或肽 酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上, 与 其 α- 氨 基 缩 合 形 成 肽 键 。 此 步 骤 需 Mg2+,K+。给位上已失去蛋氨酰基或肽 酰基的tRNA从核蛋白上脱落。
8、供能物质和无机离子
• 多肽链合成时,需ATP、GTP作为供能物质,并需 Mg2+、K+参与。
• 氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键,肽键形成 时又消耗2分子高能磷酸键,故缩合一分子氨基酸 残基需消耗4分子高能磷酸键。
氨酰- tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA + ATP
无机磷酸酶
氨酰- tRNA + AMP + 2Pi
一、参与蛋白质生物合成的物质
• 生物体内的各种蛋白质都是利用生物体内的氨基酸 为原料自行合成的。参与蛋白质生物合成的各种因 素构成了蛋白质合成体系,该体系包括: ① mRNA:作为蛋白质生物合成的模板,决定多肽链 中氨基酸的排列顺序; ② tRNA:搬运氨基酸的工具; ③ 核蛋白体:蛋白体生物合成的场所; ④ 酶及其他蛋白质因子;氨酰-tRNA合成酶; ⑤ 供能物质及无机离子。ATP和GTP, Mg2+、K+ ;

蛋白质的生物合成PPT课件

蛋白质的生物合成PPT课件

第一步
氨PPi

E-AMP

的 氨酰腺苷酸
活 第二步
AMP
E化
AA
E
tRNA
AA
E
AA
E
tRNA
AA
3-氨酰-tRNA
tRNA
E
活化反应方程式:
氨基酸 + ATP
酶/ Mg2+
氨酰AMP-酶 + PPI
氨酰AMP-酶
氨酰tRNA + AMP + 酶
tRNA
一个氨基酸活化需要消耗2个高能磷酸键
氨酰- tRNA合成酶特点 专一性:对氨基酸有极高的专一性,每种
中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律,揭示遗传的分 子基础,不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生 命现象有了更深刻的认识,而且以这方面的理论和技术为基 础发展了基因工程,给人类的生产和生活带来了深刻的革命 。
遗 DNA




mRNA


核糖体


tRNA
第一节 RNA在蛋白质生物 合成中的重要功能
tRNA的功能
(一)被特定的氨酰- tRNA合成酶识别, 使tRNA接受正确的活化氨基酸。
(二)识别mRNA链上的密码子。
(三)在蛋白质合成过程中,tRNA起着 连结生长的多肽链与核糖体的作用。
(一)、接受正确的活化氨基酸
氨基酸 + ATP
酶/ Mg2+
氨酰AMP-酶 + PPi
氨酰AMP-酶
tRNA
合成蛋白质 ③ 被蛋白质合成的起始因子所识别,从
而促进蛋白质的合成。
AAAAAAA-OH

蛋白质合成PPTPPT课件

蛋白质合成PPTPPT课件

蛋白质合成的细胞定位
总结词
蛋白质合成主要发生在细胞内的核糖体上,核糖体是 细胞内蛋白质合成的场所。
详细描述
核糖体是细胞内一种由RNA和蛋白质组成的颗粒状结 构,主要存在于细胞质中。核糖体在蛋白质合成过程中 起着至关重要的作用,它能够读取mRNA上的遗传信 息,将一个个氨基酸按照特定的顺序连接起来形成多肽 链。同时,核糖体还具有催化肽键形成的酶活性,促进 蛋白质合成的进行。除了核糖体外,细胞内还有其他一 些细胞器也参与了蛋白质的合成过程,如内质网、高尔 基体等。这些细胞器在蛋白质的修饰、加工和运输等方 面起着重要作用。
蛋白质合成PPT课件
目录
• 蛋白质合成简介 • 蛋白质合成的过程 • 蛋白质合成的调控 • 蛋白质合成与疾病的关系 • 研究展望
01
蛋白质合成简介
蛋白质合成的基本概念
总结词
蛋白质合成是指细胞内利用已有的小分子物质作为原料,通过一系列酶促反应将氨基酸 按照特定的顺序连接起来形成多肽链,进而形成具有特定结构和功能的蛋白质的过程。
翻译后加工与修饰
总结词
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的重要环节,涉及多 种酶促反应和化学修饰。
详细描述
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的最后阶段,涉及到 多种酶促反应和化学修饰。这些加工和修饰包括剪切 、磷酸化、糖基化、乙酰化等,有助于完善蛋白质的 结构和功能。这些加工和修饰过程通常在特定的细胞 器或细胞部位进行,需要特定的酶和化学环境的支持 。通过翻译后加工与修饰,蛋白质的结构和性质得以 最终确定,从而发挥其在细胞生命活动中的重要功能 。
04
蛋白质合成与疾病的关系
蛋白质合成异常与疾病的发生
癌症
蛋白质合成异常可能导 致细胞增殖失控,引发

蛋白质合成

蛋白质合成

靶细胞器:内质网腔 在蛋白质中位置:N端 信号序列性质:四肽非常保守。
3、高尔基体滞留信号: 靶细胞器:高尔基体 在蛋白质中位置:高尔基体膜上特有的α跨膜区 信号序列性质:糖基转移酶。
4导肽的特征
蛋白质N端的一段氨基酸序列引导蛋白质 进入线粒体叫导肽。由20~80种氨基酸组 成。 结构特征: (1)富含带正电荷的碱性氨基酸。 (2)羟基氨基酸如丝基酸含量高 (3)几乎不含带负电荷的酸性氨基酸 (4)可形成既亲水有疏水的α 螺旋结构
1、信号斑与6-磷酸甘露糖(M6P) 信号斑: 靶细胞器:溶酶体
在蛋白质中位置:中间
信号序列性质:与酶反应中心特异结合。
6-磷酸甘露糖(M6P)
靶细胞器:溶酶体
位置:溶酶体酶甘露糖6位碳原子磷酸化 信号序列性质:糖链。
2 内质网滞留信号(ER retention signal) 内质网的结构和功能蛋白羧基端的一个四肽序 列: Lys-Asp-Glu-Leu-COO-,即KDEL信号序 列。这段序列在内质网膜及高尔基体的膜有相应 的受体, 一旦进入高尔基体就会被高尔基体上 的受体结合, 形成回流小泡被运回内质网, 所 以将该序列称为内质网滞留信号。
列,长度为 16~26 个氨基酸残 基,N端含有1个或数个带正电荷 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。
2,信号识别颗粒( SRP )
与核糖体结合部位
信号肽结合部位
RNA
翻译停止区域
SRP受体的结合部位
25nm
信号识别颗粒的组成: 6 个蛋白亚单位和一分子 RNA
入核信号是蛋白质的永久性部分,在引导入 核过程中,并不被切除, 可以反复使用, 有 利于细胞分裂后核蛋白重新入核。

蛋白质的合成与运输

蛋白质的合成与运输

存在于细胞膜外——分泌蛋白 存在于细胞膜上——膜蛋白 存在于细胞膜内——胞内蛋白


例、下列物质中,在核糖体内合成的是
( D) ①性激素 ②纤维素③淀粉 ④消化酶⑤K +的载体⑥胰岛素 A ①②③ B ②③④ C ②④⑥ D ④⑤⑥
探究活动:豚鼠胰腺蛋白的分泌
1、什么是分泌蛋白?常见的都有哪些?
6、一般说来,蛋白质合成后,决定他们的 去向和最终定位的是( A ) A、氨基酸序列中的分选信号 B、核糖体的存在部位 C、蛋白质分子的生理功能 D、细胞不同部位对蛋白质的需要量


7、在玉米叶肉细胞的下列结构中,不具 有核糖体的是 ( D) A、线粒体 B、叶绿体 C、粗面型内质网 D、高尔基体
细 胞 膜 外 排 作 用
多肽链
加工、修饰 细胞质基质
线粒体
为蛋白质的合成、加工、运输提供能量。
分泌蛋白 膜蛋白
细胞是一个统一的整体!
练习:
1、在细胞膜的外侧,有些蛋白质分子上连有糖 链,形成糖蛋白(糖被),此糖蛋白的基本生 理作用有( C ) A、维持细胞的形态 B、协助物质进出细 胞 C、细胞识别和决定血型 D、传递生物电信号
2、核糖体分布影响去向
分 布 : 运 输 去 向
氨基酸
缩合
多肽链
初步加工 内质网
附着在内质网 核糖体 的核糖体 缩合
较成熟 蛋白质
再加工
高尔基体
成熟 蛋白质
细 胞 膜
游离的 核糖体
多肽链
加工、修饰 加工、修饰
细胞质基质 细胞质基质
胞内蛋白
分泌蛋白 膜蛋白
四、蛋白质的运输
1、胞内蛋白的运输 ——细胞质基质

蛋白质合成及转运生科

蛋白质合成及转运生科
50S大亚基蛋白组分
(2)毒素:
白喉霉素:催化蛋白发生ADP-核糖基化. 共价修饰使EF-2失活 一条多肽单链,2个二硫键,2个结构域 β结构域与细胞表面受体结合→毒素蛋白水解断裂 二硫键还原,产生A、B两片段: B协助A通过细胞膜,A为蛋白修饰酶
(3)抗代谢物:
● 结构与天然代谢物相似. ● 竞争性抑制代谢中酶/反应. 嘌呤霉素:结构与Tyr-tRNA Tyr相似,进入核糖体A位 连于肽链的C端,形成肽酰嘌呤霉素,容易脱落,肽链 合成提前终止. 嘌呤霉素对原/真核生物翻译过程均有干扰,用于肿瘤 治疗.
●蛋白质定位:
1、溶酶体蛋白、分泌蛋白、质膜骨架蛋白:粗面内质网 核糖体. ● 信号肽假说. ● 分泌蛋白质的合成和胞吐作用.
2、线粒体与叶绿体蛋白:游离的核糖体. ● 蛋白质向线粒体和叶绿体的定位机制
●信号肽假说简图:

信号识别体(SRP)
SRP 循环
多肽移位装置

mRNA
内质网膜
核糖体受体
● 由同一种tRNA合成酶合成:起始因子识别tRNAiMet
延伸因子识别tRNAMet
● 原核生物中的第一个蛋氨酸要进行甲酰化 修饰---甲酰Met:
fMet - tRNAiMet
5、翻译起始于mRNA与核糖体的结合:
● 真核生物mRNA分子的5’端有核糖体进入部位: 帽子结构帮助识别mRNA分子与核糖体的结合位点. 核糖体沿着 mRNA分子5’ → 3’扫描至起始密码AUG.
mRNA与小亚基结合
② fMet–tRNAiMet进入
③50S大亚基的结合
A:新进来的氨基酸结合位点. P:肽链结合位点. E:出口(大部分在大亚基上).
7、蛋白合成的延伸(elongation):

蛋白质的合成与运输课件

蛋白质的合成与运输课件

分子生物学研究方法
1 2
基因克隆和表达
通过基因工程技术,将目标基因克隆到表达载体 中,并在宿主细胞中表达,从而获得大量的目标 蛋白质。
基因敲除和敲入
利用基因编辑技术,对特定基因进行敲除或敲入 操作,以研究蛋白质合成和运输的调控机制。
3
转录组学分析
利用高通量测序技术,对细胞或组织中全部基因 的表达水平进行分析,从而了解蛋白质合成的转 录调控机制。
பைடு நூலகம்
05
蛋白质合成与运输的调控
基因表达调控
转录水平调控
通过调节基因转录的起始 和效率,控制蛋白质合成 的数量和种类。
转录因子
转录因子与DNA结合,调 控特定基因的表达。
表观遗传学
DNA甲基化、组蛋白修饰 等表观遗传学机制影响基 因表达。
翻译后修饰调控
磷酸化
磷酸化是蛋白质最常见的翻译后 修饰,通过改变蛋白质活性来调
蛋白质的胞内运
核糖体合成
蛋白质在核糖体上合成后,通过信号肽引 导进入内质网。
内质网加工
蛋白质在内质网中经过折叠、组装和糖基 化等加工。
高尔基体转运
经过内质网加工的蛋白质通过囊泡转运至 高尔基体进一步修饰和分拣。
蛋白质的分泌运
囊泡形成
蛋白质在高尔基体形成囊泡,通过胞吐作用释放到细胞外。
胞吐过程
囊泡与细胞膜融合,释放出内容物,完成蛋白质的分泌运输 。
THANKS
常见的翻译后修饰包括磷酸化、乙酰化、糖基化等,这些修饰可以影响蛋白质的结 构和功能,使其具有更广泛的生物活性。
翻译后修饰对于蛋白质的功能和稳定性具有重要作用,是蛋白质合成过程中的重要 环节。
04
蛋白质的运输
蛋白质的跨膜运

蛋白质的合成与运输

蛋白质的合成与运输

脱水缩合
多肽
盘曲折叠
蛋白质
成熟的蛋白质
3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗?能量 由哪里提供? 需要,能量由线粒体提供
在分泌蛋白合成和运输过程中,有哪些膜结构参与?
内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
核 糖 体 上 蛋 白 质 的 成 与 去 向
膜结合核糖体
游离核糖体
细胞外 附着核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜上 溶酶体 核糖体 线粒体 游离核糖体 细胞质 基质 叶绿体 细胞核
阅读课本“资料分析”,思考问题?
1、分泌蛋白是在哪里合成的?
核糖体
2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞 器或细胞结构?尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程? 核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
分泌蛋白的合成和运输
核糖体
合成
内质网
加工运输
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
分泌
加工、分类和包装
氨基酸
不同部位的蛋白质如何准确地到膜
生物膜系统:细胞器膜、细胞膜和核膜共同构成了细胞的 内膜系统:核膜、细胞器膜(线粒体、叶绿体膜除外)
在一定时间内使某种动物胰腺细胞合成并分泌酶原颗 粒的大致过程。请据图3-5写出标号,及其所代表的结 构、名称以及所要求的内容。
图3-5
(1)在胰腺细胞内部,酶蛋白的合成场所是[ 1 ]上 的 核糖体 ;将酶蛋白运输到加工场所的细胞器 是 内质网 。
在一定时间内使某种动物胰腺细胞合成并分泌酶原颗 粒的大致过程。请据图3-5写出标号,及其所代表的结 构、名称以及所要求的内容。
图3-5
(2)对酶蛋白进行加工组装的场所是[ 3 ] 高尔基体 ;直 接参与酶原颗粒的分泌过程的结构还有 [ 4 ] 细胞膜 。

蛋白质合成,加工与运输

蛋白质合成,加工与运输
• 叶绿体内蛋白的定位复杂,除转运肽
• 示例:类囊体膜蛋白 Lhcb1
① 前体Lhcb1(在胞质中) 外膜
转运肽,cpRSP54
跨叶绿体内
Hsp70, GTP
② 蛋白N-端进入基质,转运肽即被水解
③ 第一个滞留片段(-Glu-X-X-His-X-Arg-)使Lhcb1停留 在
类囊体膜上。其中的His和Glu/Ar叶g对绿与体叶绿素和叶黄
TOM TIM23
白进入内膜或膜间隙
跨膜后被切除,含 疏水性的停止转移 序列,蛋白被安插 到内膜。
内 TOM 膜 TIM23
结构类似于N端信号
序列,但位于蛋白 内 TOM
质内部。
膜 TIM23
为线粒体代谢物的 转运蛋白,如腺苷 转位酶,具有多个 内部信号序列和停 止转移序列,形成 多次跨膜蛋白。
内 TOM 膜 TIM22
4. C-端与结构蛋白相连部位为富含Ala的片段,易于形成 -sheet,是信号肽酶的识别和切割位点。
5. 信号肽不一定位于蛋白的N-末端。如卵清蛋白的信号 肽
位于中部。 6. 某些膜蛋白的信号肽在跨膜之后不被水解掉。Cyt P45
2. 信号肽引导的蛋白跨内质网膜过程:
• 属于边翻译边运输过程:识别 停泊 跨膜 水解
二 激素与激素原:
1 概念:如胰岛素原( 81aa)
类胰蛋白酶 切除C肽(30aa)
类羧肽酶B
Arg 60
成熟胰岛素(51aa) Lys59
A肽
COOH
• 原肽(propeptide): 其两侧含有成对碱性aa。 C肽
• 含原肽的蛋白叫原蛋白
2 原肽的功能:
H2N B肽
Arg 32Arg 31

第三章蛋白质的转运加工与ppt文档

第三章蛋白质的转运加工与ppt文档
受体与配体在低ph环境中相互分离不同的受体与配体有不同的去路ldl的胞吞ldl颗粒包被小泡ldl受体早期内体晚期内体受体运输到质膜进行再循环溶酶体氨基酸胆固醇脂肪酸ldl降解ph下ldl与受体解离网格蛋白转铁蛋白循环铁转铁蛋白脱辅基转铁蛋白在中性ph下与受体解离ph70网格蛋白脱辅基转铁蛋白晚期内体铁离子释放到细胞质低ph使铁离子与配体解离但配体仍与受体结合ph50转铁蛋白受体受体介导的胞吞作用中受体与配体的去向方式受体去向配体去向举例再循环再循环运铁蛋白再循环降解ldl降解降解上皮生长因子运出细胞运出细胞母体的免疫球蛋白通过胎盘一些蛋白质通过受体介导的内吞作用进入细胞后就留在细胞内然后进行轻度加工如卵黄原蛋白vitellogenin
1. 信号序列(斑块)(signal sequece/patch)
内质网(endoplasmic reticulum, ER)信号序列:存在于所有进 入分泌途径的蛋白质前体中。一般位于肽链 N-terminus ,引导 新生肽链从细胞质进入内质网
基质(matrix)信号序列:引导新合成的蛋白质通过跨膜转运 从细胞质进入细胞器基质
➢ 由两个亚基组成:
β subunit 为膜蛋白,含 300 个氨基酸残基
α subunit 是膜周边蛋白,含 640 个氨基酸残基,负载着 GDP,并且有 GTP 酶活性
➢ SRP receptor 功能: 与 SRP 结合并起始肽链向内质网膜转 运;使肽链的延长继续进行
SRP 与信号序列及 SRP 受体结合
进入内质网腔或膜的蛋白质除了一部分留在内质网 外,其他的形成转运小泡(transport visicle)被运输 到各个细胞器或分泌到细胞外(分泌途径)
分泌途径(secretory pathway)是指通过翻译 同步转运、小泡介导的方式把蛋白质分泌到 细胞外
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2.分泌蛋白的形成 观察分泌蛋白的形成过程,完成下面的问题:
(1)图中⑥表示分泌蛋白。 (2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器:内质网上的核糖体 、内质网 和高尔基体。 (3) 你 认 为 除 上 述 细 胞 器 外 , 还 需 要 线粒体 ( 细 胞 器 ) 参 与 , 其 作 用 是为分泌蛋白的合成、加工和运输供能。 (4)写出图中②③的作用:②对新生肽链进行加工,形成有一定空间结构的 蛋白质,③对蛋白质做进一步加工。 (5)追踪分泌蛋白的行踪,所用的科学方法是 同位素示踪法 ,标记的元素 是 3H 。
蛋白的合成与运输
理解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程。(重点)
蛋白质的合成
1.合成场所——核糖体 存在于真核细胞和原核细胞 中,另外,叶绿体和线粒体中也存
分布 在
组成 由核糖核酸和 蛋白质组成 由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时,大、小亚基是
结构 单独存在的;在蛋白质合成过程中,大、小亚基结合在一起 , 共同完成蛋白质的合成
【答案】 C
蛋白质的分选和运输
1.蛋白质的分选影决响定因因素素::氨核基糖酸体在序细列胞中中的分的存选在信部号位
2.蛋白质的运输
(1)概念:指通过连续的 内膜系统 运送蛋白质到达其最终目的地的过程。
(2)运输途径: ①分泌蛋白的运输:
内质网上的核糖体:氨基酸经缩合形成肽链
↓ 内质网腔:初步加工,形成有一定空间结构的蛋白质
1.关于蛋白质的分选和运输,下列说法不正确的是( ) A.蛋白质合成后,一般在其氨基酸序列中含有分选信号 B.游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号 C.核糖体在细胞中的存在部位不同,也影响蛋白质的去向 D.蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
2.过程分析 (1)相关的细胞器及结构: 参与的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 经过的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体。 经过的膜结构:内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。 (2)上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的,但某一项生命活动的完成, 并不是只靠一种细胞器,而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能 完成。
【解析】 分泌蛋白的合成、运输过程依次经历核糖体、内质网、高尔基 体三种细胞器,胰腺的腺泡细胞生成的胰岛素、胰高血糖素都属于分泌蛋白。
【答案】 A
2.科学家用含 3H 标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表
为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是
()
附有核糖体
↓小泡 高尔基体:进一步加工、分选
↓小泡 细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外
②胞内蛋白(部分)的运输: 游离的核糖体(合成)加工――、→分选不同的细胞器,如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。
[合作探讨] 下面为蛋白质分选、运输示意图,请据图分析回答:
探讨1:分析下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些。 ①血红蛋白 ②抗体 ③消化酶 ④构成细胞膜的蛋白质
[合作探讨] 探讨1:分泌蛋白的形成过程中,经过了哪些膜结构?
提示:内质网、高尔基体、细胞膜。 探讨2:为什么分泌蛋白合成旺盛的细胞中附着有核糖体的内质网比较发 达? 提示:分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,需要在附着有核糖体的 内质网上进行加工和运输。
探讨3:分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过多少层生物膜?
靠近细胞
细胞结构
高尔基体
的内质网
膜的小泡
时间(min)
3
17
117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成 B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连 C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D.靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成
【解析】 根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早 在核糖体上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和 内质网膜、细胞膜相连,而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构, 不能形成小泡。
3.“三看”分泌蛋白的形成 细胞器分工合作的典例是分泌蛋白的形成,解题时,可从三个方面进行分析: 一看标记氨基酸出现的先后顺序:核糖体→内质网→小泡→高尔基体→小泡→ 细胞膜(→胞外)。 二看膜面积变化的结果:内质网膜面积缩小,细胞膜膜面积增大,高尔基体膜 面积先增后减,最终保持基本不变。 三看与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工 车间)、高尔基体(包装)和线粒体(提供能量)。
1.将 3H 标记的谷氨酸注入某动物胰腺的腺泡细胞后,细胞中合成物质 X 并将其分泌到细胞外的过程如下图所示,其中的①、②及物质 X 分别是( )
核糖体―→①―→②―物―质→X细胞质―物―质→X细胞外 A.内质网、高尔基体、胰岛素 B.内质网、线粒体、胰高血糖素 C.高尔基体、中心体、胰蛋白酶 D.内质网、高尔基体、呼吸酶
提示:上述蛋白质中属于分泌蛋白的有②和③。分泌蛋白是在细胞内合成后, 分泌到细胞外起作用的。①血红蛋白是在细胞内发挥作用的。④构成细胞膜的蛋白 质位于细胞膜上,与分泌蛋白不符。
探讨2:将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的结构是什么?它跟分泌蛋白从高 尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗?
提示:小泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的小泡是由 内质网“出芽”形成的,将分泌蛋白由高尔基体运到细胞膜的小泡是由高尔基体形 成的。
[思维升华] 1.研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。若用甲图表示放射性物质在 不同时间内不同细胞器上的放射强度,则 a、b、c 分别代表的是核糖体、内质网、 高尔基体。

2.分泌蛋白在分泌过程中各种膜面积变化
【解读】 图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输 过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。
提示:分泌蛋白在细胞内的运输过程中,小泡的形成和融合时分泌蛋白没 有穿过膜结构,所以共穿过 0 层膜。
探讨4:在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜 面积发生怎样的变化?试用曲线表示膜面积的变化。
提示:
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
[思维升华] 1.分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程
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