第7章 细胞基质与内膜系统(英文)
细胞生物学与细胞工程名词解释
Chapter 1 绪论1、细胞（cell）：细胞是由膜包围着含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单体。
2、细胞生物学（cell biology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。
3、细胞工程（Cell Engineering ）：以细胞为研究对象，运用细胞生物学、分子生物学等学科的原理和方法，按照人们的意志设计改造细胞的某些性状，从而培育出新的生物改良品种或通过细胞培养获得自然界中难以获得的珍贵产品的新兴生物技术。
Chapter 2 细胞的统一性与多样性1、原核细胞（prokaryotic cell）：没有明显可见的细胞核，同时也没有核膜和核仁，一般只有拟核。
2、真核细胞（eucaryotic cell）：是组成真核生物的细胞，具有典型的细胞结构，有明显可见的细胞核、核膜和核仁和核基质。
3、中膜体（mesosome）：中膜体又称间体或质膜体，是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱形成的，每个细胞有一个或数个；其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶等呼吸酶；具有类似线粒体的作用，故称为拟线粒体。
4、细胞器（organelle）：存在于细胞中，用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的，具有一定特点并执行特定机能的结构。
Chapter 3 细胞生物学研究方法1、分辨率（resolution）：是指能清楚的区分开两个质点间的最小距离。
2、显微结构（microscopic structure）：光镜下所见到的物体结构。
3、超微结构（ultrastructure）又称为亚显微结构（microscopic structure）：是在光学显微镜下观察不到而只能在电子显微镜下观察的结构。
Chapter 4 细胞质膜1、血影（Ghost）：将红细胞放入低渗溶液中，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和其他可溶性蛋白，这时红细胞膜的仍然可以重新封闭起来，此时的红细胞被称为血影。
细胞生物学 名词解释 第七章 细胞质基质与内膜系统
1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器、衰老损伤和死亡的细胞；降解不需要的酶或代谢产物；2）防御功能，例如巨噬细胞可以吞噬细菌和病毒，在溶酶体中将其杀死；3)作为细胞内的消化器官为细胞提供营养；4）参与分泌过程调节；
溶酶体的形成过程
溶酶体酶在rER上合成→N-连接的糖基化修饰→转运到高尔基体→形成M6P标志，与TGN上M6P受体结合，浓缩→出芽方式转运到溶酶体中→溶酶体上V型H+泵将H+泵入溶酶体导致内部酸性，引起M6P去磷酸化，与受体分离，M6P受体穿梭于高尔基体和溶酶体之间，重复使用。
高尔基复合体
Golgi complex
一种由管网结构和多个膜囊组成的极性细胞器，主要功能是对ER转运来的脂分子及蛋白质进行加工、修饰以及分选。
过氧化物酶体
peroxisome
真核细胞中单层膜、含一种或多种氧化酶的细胞器。利用分子氧氧化有机物。具有异质性。标志酶：过氧化氢酶。依赖黄素（FAD）的氧化酶将底物氧化并生成过氧化氢，过氧化氢酶将过氧化氢氧化为水和氧气，保护细胞。
易位子
位于rER膜上的蛋白复合物，是新合成的多肽进入内质网的通道。
光面内质网
smooth endoplasmic reticulum，SER
没有附着核糖体的内质网部分。光面内质网呈分支管状，功能包括脂类的合成、Ca2+的储存、出芽的位点，将内质网合成的蛋白质和脂类转运到高尔基体等
肌质网
sarcoplasmic reticulum
内质网
endoplasmic reticulum，ER
由小管、扁平囊和囊泡组成的系统，是合成脂分子、膜结合蛋白以及分泌蛋白的细胞器。分为糙面内质网和光面内质网。
糙面内质网
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。
第七章细胞质基质和内膜系统
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
第七章细胞质基质和内膜系统
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。
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。
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。
第七章细胞质基质和内膜系统
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、
His和Lys； 3. 糖基化：把N-乙酰葡萄糖胺加到蛋白质的Ser残基
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
第七章细胞质基质和内膜系统
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.
细胞生物学-第06章 细胞质基质与内膜系统
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
数
目
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、
第七章 细胞质基质与内膜系统 南开大学细胞生物学课件
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
高
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。
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。
细胞生物学细胞质基质与细胞内膜系统
Hsp100
解聚蛋白质多叠体和聚集体。
Hsp110
与Hsp70高度同源，功能未知。
分子伴侣(chaperones)
细胞内膜系统(endomembrane systems) 概念：细胞内膜系统是在结构、功能、乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。
控制蛋白质的寿命
决定蛋白质寿命的信号为存在于N端的第一个氨基酸: N端第一个是：Gly、Pro、Ser、Met、Thr、Ala、Val、Cys，稳定 N端第一个是其他12种不稳定，能被泛素降解途径（ubiquitin-dependent pathway）所识别，目的蛋白的Lys被泛素化后送往蛋白酶复合体（proteosome）降解. 泛素降解途径(ubiquitin-dependent pathway)： 泛素是一种由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白，具有蛋白质降解和细胞周期调控等多种生物学功能。
第七章 细胞质基质与细胞内膜系统
第一节 细胞质基质 cytoplasmic matrix
基本概念：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，称细胞质基质。
细 胞 组 分
数 目
体 积 比
细胞质基质 细胞核 内质网 高尔基体 溶酶体 胞内体 过氧化物酶体 线粒体
1. molecular chaperone：与未折叠或部分折叠的蛋白质结合，防止蛋白质降解。 2. Chaperonin：陪伴蛋白。多个分子伴侣蛋白形成的复合体，能直接推动蛋白质的折叠。
4.对蛋白质结构的修饰：
家族
功能
伴侣素10
07细胞质基质与细胞内膜系统
5.膜泡运输
• 膜泡运输是一种高度有组织的定向运输,内膜系统各 个部分之间的物质被送到特定的细胞部位.
• 主要作用：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
• 运输小泡沿微管或微丝运行，动力来自马达蛋白 (motor proteins)，如动力蛋白(dynein)、驱动蛋白 (kinesin)、肌球蛋白(myosin)
细胞根据蛋白质是否携有分选信号，以及分选 信号的性质，选择性地将其送到细胞不同的 部位,这一过程叫做蛋白质的定向转运(protein
targeting)或分选(protein sorting)
• 蛋白质分选取决于两个方面：
• ① 蛋白质中包含特殊的信号序列(signal sequence or targeting sequence);
胞质溶胶(cytosol)
一、主要成分
1 水、无机盐溶液，气体 O2、CO2 2 各种代谢物(糖、脂类、核苷酸、氨基酸) 3 蛋白质、 RNA、 4 脂肪小滴、糖原颗粒 5 与中间代谢有关的各种酶类、 6 细胞质骨架结构
二、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、糖原合成与 分解、蛋白质合成、脂肪酸合成等
胞吞途径 回输途径
• 功能：区隔化； 增加细胞的 内表面积
一、内质网
• 由封闭的膜系统 及其围成的腔形 成互相沟通的网 状结构。
• 约占细胞总体积 的10％以上
1 内质网的形态结构
• 粗面内质网(rER)：呈扁平囊状， 有核糖体附 着。合成蛋白质。
• 光面内质网(sER)：分支管状或小泡状，无核 糖体附着。是脂质合成的重要场所。
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。
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。
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The modifications of proteins • Covalent bonding between coenzyme /prosthetic group and enzymes. • Phosphorylation and phosphorylation
◆ The modification and processing of Protein
• Protein glycosylation (ER and Golgi body)
• Disulfide bond formationIn and rearrangement (ER) • Protein folding and assembly of multimeric protein complex. • Specific protein hydrolysis and protein cleavage (ER ,Golgi and secretory vacuole )
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
在内质网发生的蛋白质N-连接糖基化的加工，转移至 高尔基体后还会经过一系列复 杂的修饰
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Biosynthesis of the oligosaccharide precursor
(1) the endomembrane system: ER, Golgi complex,Lys., secretory vesicles. (2). mitochondria, chloroplasts, peroxisomes, and the nucleus. (3) the cytosol
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
B. Endomembrane system and functions
Endomembrane System : The structure, functions and so that biogenesis relationship organelles including ER, Golgi complex, lysosome, endosomes, secretory vesicles. They are found in all eukaryotic cells.
◆Two basic types of Endoplasmic reticulum.
A. 胰腺外分泌细胞中发达的糙面内质网，内质网膜及外核膜上附有 核糖体; B. 黄体细胞有丰富的光面内质网 C. Cos-7 细胞经双重荧光染色显示的内质网的分布：绿色显示两种形 式的内质网，叠加色（黄）显示糙面内质网区
Sorting signals are recognized by receptors and target proteins to specific sites.
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
1. Structure of Endoplasmic Reticulum (ER)
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编
细胞生物学（第4版）
第7章 细胞质基质与内膜系统
Cytosol and Endomembrane system
Copyright © 高等教育出版社 2011
The Compartmentalization in Eukaryotic Cells
Membranes divide the cytoplasm of eukaryotic cells into distinct tree categories :
(Glc)3 (Man)9 (GlcNAc)2
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Addition and initial processing of N- linked oligosaccharides.
(Man)8 (GlcNAc)2 高甘露糖型寡聚糖
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
◆ Special type of endoplasmic reticulum
● 微粒体 (microsome)
● 肌质网 (sarcoplasmic reticulum)
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
A. 通过膜泡转运脂质
B. 通过PEP 介导的脂质转运
C. 膜嵌入蛋白介导的膜间直接接触
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
◆ Membrane lipids asymmetry?
磷脂转位蛋白或称转位酶（flippase）
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Ubiquitin-and proteasome-mediated proteins degradation pathway
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
2004 :The Nobel Prize for chemistry
• 发现泛素调节的蛋白质降解
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
The Dynamic Nature of the Endomebrane System
Most organelles are part of a dynamic system in which vesicles move between compartments. Biosynthetic parthways move proteins, carbohydrates and lipids within the cell. Secretory pathways discharge proteins from cells. Endocytic parthways move materials into cells.
The Cytosol is the site of protein synthesis and degradation or modification. It also performs most of the cell’s intermediary metabolism.
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Degradation for degeneration and misfolded proteins
细胞质基质中的变
性蛋白质、错误折 叠的蛋白质、 含有 被氧化或其他非正 常修饰氨基酸的蛋
白质，不管其 N 端
氨基酸残基是否稳 定，常常很快被降 解清除
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Help degeneration and misfolded proteins to refold
热休克蛋白（heat shock protein， HSP）：一类进化上高度 保守的蛋 白质家族，作为分子伴 侣（molecular chaperone） 发挥多种作用，协助细胞内蛋白质合成、分选、折叠与装配等
• Methylation
• Acylation.
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
Control for the life of protein
N 端第一个氨基酸残基是决定蛋白质寿命的信号:
Met/Ser/ Thr/ Ala/Val/Cys/Gly/Pro (stable)
Macromolecular crowding
The crowded state of the cytoplasm in (a) eukaryotic and (b) E. coli cells
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
2. Functions of Cytosol
合成磷脂所需要的3 种酶活
性部位都定位在内质网膜的 细胞质基质侧
翟中和 王 2011
◆ The Proposed mechanisms 0f transport of cholesterol and phospholipids between Donor and target membranes.
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
◆ Action of protein disulfide isomerase
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
◆ Hemagglutinin folding and assembly
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
A. Cytosol and its functions
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 高等教育出版社 2011
1. Cytosol (cytoplasmic matrix) concept
Cytosol: The region of fluid
– 维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递； 细胞质基质结构体系的组织者
• The cytomembrane related functions:
– 细胞质基质产生区室化；依 靠细胞膜或细胞器膜上的泵 蛋白和离子通道维持细胞内外跨膜的离子梯度
• The modification or selective degradation of proteins.