细胞基质与细胞内膜系统优秀课件
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【生物课件】第六章 细胞基质与细胞内膜系统
③蛋白质的修饰加工
糖基化: 在内质网的腔面，寡糖链连接在插入膜内的磷酸多
萜醇上，当与糖基化有关的氨基酸残基出现后，通过 膜上的糖基转移酶，将寡糖基由磷酸多萜醇转移到相 应的天冬氨酸残基上。
N—连接的糖基化 糖:N—乙酰葡萄糖胺 氨基酸：天冬氨酸 发生部位：内质网(rER)
O—连接的糖基化 糖：N—乙酰半乳糖胺 氨基酸：丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸 发生部位：高尔基体（主要）
另外，在内质网上还发生羟基化和二硫键形成等
④新生多肽的折叠与装配
1、蛋白二硫键异构酶 切断二硫键，帮助其重新形成 二硫键，并处于正确的状态
2、结合蛋白（Bip） 能识别不正确的蛋白或未装配 好的蛋白亚单位，并促进其重 新折叠与组装
3、4肽信号 滞留在内质网中的蛋白质 的信号（-Lys-Asp-GluLeu-COO－） 如 蛋白二硫键异构酶 结合蛋白（Bip）
2．肺结核
结核杆菌不产生内、外毒素，也无荚膜和侵袭性酶。但是菌体成 分硫酸脑苷脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，使结核杆菌在肺泡内大量 生长繁殖，导致巨噬细胞裂解，释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上 述过程，最终引起肺组织钙化和纤维化。
3．各类贮积症
贮积症（storage disease）：是由于遗传缺陷引起的，由于溶酶体 的酶发生变异，功能丧失，导致底物在溶酶体中大量贮积，进而影响细 胞功能，常见的贮积症主要有以下几类。
2、光滑内质网（sER）
常为分支管状，形成较为复杂的立体结构，表面没有核糖体附着
粗面内质网上有20种以上蛋白与光滑内质网不同
粗面内质网的形态
光滑内质网的形态
内质网
3、内质网与细胞内其它细胞器的关系
1、与细胞膜相连：甚至有管道相通 2、与外层核膜相接：内质网腔与核周隙相通 3、与高尔基体在结构、功能与发生上关系密切 4、rER与线粒体紧密相依：
细胞质基质与内膜系统PPT课件
高尔基体功能
的研究实验
细胞与同位素接触
3min后，标记物出
现在内质网中。
20min，标记物出
现在高尔基体和部
分分泌泡。
120min后，标记物
主要出现在分泌泡。
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1
蛋白质的分泌
(1) 蛋白质的运输
◆ER向高尔基体顺面的运输
◆ER蛋白的逆向运输
◆高尔基体顺面到高尔基体反面运输以及向
溶酶体和细胞膜的运输
主要合成分泌蛋白、膜蛋白、细胞器中可溶性驻
留蛋白。其它部位所需蛋白质都是由游离核糖体
合成。
注意：细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，并
都是起始于细胞质基质中。
核糖体类型： 游离核糖体
附着核糖体
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真核细胞中附着核糖体和游离核糖体合成的某些蛋白质
附着核糖体
游离核糖体
分泌蛋白
可溶性胞质溶胶蛋白
粗面内质网上N-连接寡糖的合成过程
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蛋白质的N-连接糖基化
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（3）新生肽的折叠与组装：
内质网内为非还原性的内腔，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）可切
断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并
上清液部分
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细胞质基质
（cytoplasmic matrix or cytomatrix）
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
细胞质基质的功能
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细胞组分
细胞质基质
细胞质基质和内膜系统PPT.
爪蟾的卵母细胞中，经一段时间后，取出乳胶小球， 如何进行客户管理 感觉敏锐的前台接待员可以就应聘者的态度发表有价值的意见。
教 教学学难课点 时分： ：一析课时。渗入小球中的蛋白质。结合在细胞质基质中的蛋 白质不容易渗入乳胶小球。 异议的产生不可回避，大家应该有勇气去面对。回头看一看，公司卖了很多年的车，客户在购买过程中，绝大多数都有意见。我们总
(一) 内质网的形态结构与类型
错误折叠的内质网蛋白的降解和输出
8.帮助变形或错误折叠的蛋白重新折叠，形成正 确的分子构象
利用热休克蛋白（heat shock protein ）Hsp,在消 耗ATP的情况下把变性蛋白重新折叠成正确的构象。
热休克蛋白有三个家族：25kD、75kD、90kD
错变形或错误折叠的蛋白
正确的分子构象
Hsp
ATP
ADP
三、细胞质基质与胞质溶胶
• 细胞质基质
➢ 是由微管、微丝和中间纤维等形成的相互联系的结构 体系。其中蛋白质和其他大分子以凝聚状态或暂时以 凝聚状态存在与周围的溶液分子处于动态平衡。
➢ 是一种由精细区域化的凝胶结构体系，细胞在不同的 发育阶段和不同的生理状态下，可能有所不同 。
➢ 作为一个蛋白质是否属于细胞质基质中的结构成分， 主要取决于其在生命活动中是结合在细胞骨架上，还 是溶解在周围的溶液中。
7.降解变性与错误折叠的蛋白和短寿命蛋白质
• 真核细胞中，蛋白质降解途径有两条：一是不依赖于ATP的溶 酶体途径；二是依赖ATP的泛素途径降解短寿命蛋白。
• 泛素：是一个由76个氨基酸残基构成的小分子蛋白质。 • 功能：
①.帮助清理细胞中短寿命蛋白和错误折叠的蛋白质； ②.参与细胞周期调控； ③.DNA修复； ④.细胞的程序性死亡。 降解机制：共价地结合于底物蛋白的赖氨酸残基。被泛素标记的 蛋白将被特异性的识别，并迅速被降解泛素在一系列酶的作用 下与靶蛋白结合，使靶蛋白被泛素标记，从而被蛋白酶体水解。
教 教学学难课点 时分： ：一析课时。渗入小球中的蛋白质。结合在细胞质基质中的蛋 白质不容易渗入乳胶小球。 异议的产生不可回避，大家应该有勇气去面对。回头看一看，公司卖了很多年的车，客户在购买过程中，绝大多数都有意见。我们总
(一) 内质网的形态结构与类型
错误折叠的内质网蛋白的降解和输出
8.帮助变形或错误折叠的蛋白重新折叠，形成正 确的分子构象
利用热休克蛋白（heat shock protein ）Hsp,在消 耗ATP的情况下把变性蛋白重新折叠成正确的构象。
热休克蛋白有三个家族：25kD、75kD、90kD
错变形或错误折叠的蛋白
正确的分子构象
Hsp
ATP
ADP
三、细胞质基质与胞质溶胶
• 细胞质基质
➢ 是由微管、微丝和中间纤维等形成的相互联系的结构 体系。其中蛋白质和其他大分子以凝聚状态或暂时以 凝聚状态存在与周围的溶液分子处于动态平衡。
➢ 是一种由精细区域化的凝胶结构体系，细胞在不同的 发育阶段和不同的生理状态下，可能有所不同 。
➢ 作为一个蛋白质是否属于细胞质基质中的结构成分， 主要取决于其在生命活动中是结合在细胞骨架上，还 是溶解在周围的溶液中。
7.降解变性与错误折叠的蛋白和短寿命蛋白质
• 真核细胞中，蛋白质降解途径有两条：一是不依赖于ATP的溶 酶体途径；二是依赖ATP的泛素途径降解短寿命蛋白。
• 泛素：是一个由76个氨基酸残基构成的小分子蛋白质。 • 功能：
①.帮助清理细胞中短寿命蛋白和错误折叠的蛋白质； ②.参与细胞周期调控； ③.DNA修复； ④.细胞的程序性死亡。 降解机制：共价地结合于底物蛋白的赖氨酸残基。被泛素标记的 蛋白将被特异性的识别，并迅速被降解泛素在一系列酶的作用 下与靶蛋白结合，使靶蛋白被泛素标记，从而被蛋白酶体水解。
细胞质基质与细胞内膜系统ppt课件
网格蛋白
• 作用：①负责蛋白质从 高尔基体TGN向质膜、 胞内体或溶酶体、植物 液泡的运输；②在受体 介导的细胞内吞途径中 负责 物质从质膜到细胞 质以及胞内体到溶酶体 的运输
• 结构：①衣被，由网格 蛋白(clathrin，笼形蛋 白)构成的蜂巢样外层网 络；②内壳，由接合素 蛋白(adaptor)构成，连 接网格蛋白与膜受体
3.蛋白质分选途径
• 共转移(cotranslocation) ，在信号肽的作用下，新 生肽边合成边转入糙面内质网腔中，随后经高尔基体 运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。
细胞质 基质
线粒体 过氧化物酶体
细胞核
• 后转移(post translocation) ，蛋白质在细胞质基质
中合成以后再在某种信号序列的指导下进入到线粒体、
二、高尔基体
1 形态
• 靠细胞核的一面， 呈凸面，称顺面 (cis face)，
• 面向细胞膜的一面， 呈凹面，反面 (trans face)
中间膜囊(medial)
2 功能
sER上合成蛋白质→ 进 入ER腔→以出芽形式 形成囊泡→进入 CGN→在medial Golgi 中加工→在TGN形成 囊泡→囊泡运送到质膜 →融合、排出
• 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
• 蛋白质的分选与运输
• 蛋白质的修饰及选择性降解
细胞内部组成的区分
• 细胞核 • 内膜系统 • 线粒体和叶绿体
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。是脂化修饰、糖脂的形成、与高尔 基体有关的多糖的合成。
第三节细胞质基质与细胞内膜系统ppt课件
菌细胞中的液泡起着溶酶体的作用。细菌细胞中也没有溶酶体，但
有的细菌细胞在其细胞壁与质膜之间的质周隙中含有水解酶，因而
质周隙起 着类似于溶酶体的作用。
4、类型（生理状态不同划分）
初级溶酶体，它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构，因此它 本质上是分泌泡的一种，所含的酶由核糖体合成转运到高
尔基体的，其中的水解酶没有活性，处于潜伏状态。 次级溶酶体，是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行消化的溶酶体。
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的 长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓 度的调控更为经济和有效。
（四） 高尔基体
高尔基体的形态结构 高尔基体的功能
1、高尔基体复合体的形态结构
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trHale Waihona Puke ns-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
M6P （6磷酸甘露糖）
分选途径多样化
依赖于M6P 的分选途径的效率不高，部分溶酶体酶通过 运输小泡直接分泌到细胞外；在细胞质膜上也存在依赖 于钙离子的M6P受体，同样可与胞外的溶酶体酶结合， 通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P 受体返回细胞质膜，反复使用。
2、内质网的功能： ＊蛋白质的合成与转运（粗面内质网）； ＊蛋白质的加工（如糖基化）； ＊脂类代谢与糖类代谢（滑面内质网）； ＊解毒作用（滑面内质网上有分解毒物的酶）。
分泌蛋白；整合膜蛋白；内膜系统各 种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离 或修饰）。
有的细菌细胞在其细胞壁与质膜之间的质周隙中含有水解酶，因而
质周隙起 着类似于溶酶体的作用。
4、类型（生理状态不同划分）
初级溶酶体，它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构，因此它 本质上是分泌泡的一种，所含的酶由核糖体合成转运到高
尔基体的，其中的水解酶没有活性，处于潜伏状态。 次级溶酶体，是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行消化的溶酶体。
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的 长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓 度的调控更为经济和有效。
（四） 高尔基体
高尔基体的形态结构 高尔基体的功能
1、高尔基体复合体的形态结构
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trHale Waihona Puke ns-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
M6P （6磷酸甘露糖）
分选途径多样化
依赖于M6P 的分选途径的效率不高，部分溶酶体酶通过 运输小泡直接分泌到细胞外；在细胞质膜上也存在依赖 于钙离子的M6P受体，同样可与胞外的溶酶体酶结合， 通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P 受体返回细胞质膜，反复使用。
2、内质网的功能： ＊蛋白质的合成与转运（粗面内质网）； ＊蛋白质的加工（如糖基化）； ＊脂类代谢与糖类代谢（滑面内质网）； ＊解毒作用（滑面内质网上有分解毒物的酶）。
分泌蛋白；整合膜蛋白；内膜系统各 种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离 或修饰）。
细胞质基质和细胞内膜系统学时(共72张PPT)
高尔基体的形态结构 高尔基体的功能 高尔基体与细胞内的膜泡运输
高尔基复合体的发现
高尔基复合体是普遍存在于真核细胞中的重要细胞器，最初由意 大利医生Camillo Golgi于1898年用硝酸银染色，在猫头鹰的小脑蒲 肯野氏细胞中发现，为纪念Golgi本人，称这种结构为高尔基体（ Golgi body ）或高尔基器（Golgi apparatus）。
高尔基体是内膜系统的一部分，结构复杂，由许多扁囊、小 泡、大泡组成，现在称这种复杂的结构为高尔基复合体（Golgi complex）。
一、高尔基体的形态结构
电镜下高尔基体结构
高尔基体是有极性的细胞器
扁囊弯曲成凸面
又称形成面（forming face）或顺面（cis face）
面向质膜的凹面（concave） 又称成熟面（mature face）或反面（trans face）
微粒体：细胞匀浆和超速离心的过程中由破碎的内质网形成的近似
球形的囊泡状结构，而不是细胞内固有结构。
分析表明：蛋白质约占2/3（比质膜多），主要是酶类。
脂类1/3（比质膜少）在滑面内质网高于粗面 内质网，主要为磷脂和胆固醇。
二、ER的功能
ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和
多种重要蛋白都是在内质网合成的。
第四节 溶酶体与过氧化物酶体
溶酶体（lysosome）几乎存在于所有的动物细胞中。溶酶 体是单层膜围绕、内含多种酸性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。
溶酶体的结构、 溶酶体的功能 溶酶体的发生
一、结构及化学组成
电镜下观察，溶酶体是外包一层单位膜的圆泡状结构，大小介于 线粒体和微粒体之间。
膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。
高尔基复合体的发现
高尔基复合体是普遍存在于真核细胞中的重要细胞器，最初由意 大利医生Camillo Golgi于1898年用硝酸银染色，在猫头鹰的小脑蒲 肯野氏细胞中发现，为纪念Golgi本人，称这种结构为高尔基体（ Golgi body ）或高尔基器（Golgi apparatus）。
高尔基体是内膜系统的一部分，结构复杂，由许多扁囊、小 泡、大泡组成，现在称这种复杂的结构为高尔基复合体（Golgi complex）。
一、高尔基体的形态结构
电镜下高尔基体结构
高尔基体是有极性的细胞器
扁囊弯曲成凸面
又称形成面（forming face）或顺面（cis face）
面向质膜的凹面（concave） 又称成熟面（mature face）或反面（trans face）
微粒体：细胞匀浆和超速离心的过程中由破碎的内质网形成的近似
球形的囊泡状结构，而不是细胞内固有结构。
分析表明：蛋白质约占2/3（比质膜多），主要是酶类。
脂类1/3（比质膜少）在滑面内质网高于粗面 内质网，主要为磷脂和胆固醇。
二、ER的功能
ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和
多种重要蛋白都是在内质网合成的。
第四节 溶酶体与过氧化物酶体
溶酶体（lysosome）几乎存在于所有的动物细胞中。溶酶 体是单层膜围绕、内含多种酸性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。
溶酶体的结构、 溶酶体的功能 溶酶体的发生
一、结构及化学组成
电镜下观察，溶酶体是外包一层单位膜的圆泡状结构，大小介于 线粒体和微粒体之间。
膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。
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反面膜囊上结合有特殊受体 → 与特殊配体识别亲和 → 分泌蛋白与其他蛋白分离
⑵ 蛋白质的糖基化修饰 Ⅰ过程 ■ rER合成的大多数蛋白在高尔基体中发生糖基化 ■ 在从rER向高尔基体及其各膜囊转运中，对寡糖基加工与
修饰 Ⅱ 糖基化的意义 ■ 为各种蛋白质打上不同标志，以利于高尔基体的分类与
包装 ■ 保证糖蛋白从rER到高尔基体膜囊方向的转移 ■ 增强糖蛋白的稳定性
骨架蛋白）； 质膜外周蛋白；核输入蛋白；转运到线粒体、叶绿体和过氧化
物酶体的蛋白
⑵ 蛋白质的修饰与加工 Ⅰ 主要的修饰加工作用：糖基化、羟基化、酰基化 Ⅱ 糖基化的发生在ER腔面，酰基化发生在ER的细胞质基质侧 Ⅲ 新生肽段的折叠与组装 2、脂类的合成 Ⅰ合成场所：光面内质网 Ⅱ 重要性：合成包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部膜脂 Ⅲ 合成的磷脂向其他膜部分转运的方式： ■ 以出芽方式转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜 ■ 凭借PEP在膜之间转移
细胞基质与细胞内 膜系统
第五章 细胞基质与细胞内膜系统
第一节 细胞质基质与内膜系统概述 一、细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix） (一） 细胞质基质的涵义 １、 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。
２、主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。
３、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
4、化学本质：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，存留在上清液中的就是细胞质基质 的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。
（二）
１、是完成各种中间代谢过程的场所 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
⑵ 作用 Ⅰ 参与蛋白质的分类与包装、运输 Ⅱ 某些“晚期”的蛋白修饰 4、周围大小不等的囊泡 ⑴ ERGIC：顺面一侧的囊泡
是内质网与高尔基体之间物质运输的小泡 ⑵ 分泌泡与分泌颗粒：位于反面一侧 将经过高尔基体分类与包装的物质运送到细胞特定部位 （三）、高尔基体是有极性的细胞器 1、位置及方向极性：顺面朝向细胞核，反面朝向质膜 2、物质运输的极性：内质网上合成的物质从高尔基体的顺
⑶ 蛋白酶的水解和其他加工过程
加工对象
加工过程
无生物活性的蛋白原
将其N端或两端的序列切除 形成成熟多肽
含多个相同氨基酸序列的前体 水解成同种有活性的多肽
2、高尔基体中间膜囊（Media Golgi） ⑴ 形态：由扁平膜囊与管道组成，形成不同间隔，但功能
上是连续完整的膜囊 ⑵ 作用 Ⅰ 多数糖基修饰 Ⅱ 糖脂的形成 Ⅲ 与高尔基体有关的多糖的合成 3、反面高尔基体管网状结构（trans Golgi network TGN） ⑴ 位置与形态： Ⅰ 位于反面最外侧，与反面的扁平膜囊相连 Ⅱ 另一侧进入反面细胞质中 Ⅲ 形态呈管网装，并有囊泡与之相连
第三节 高尔基体复合物 一、高尔基体的形态结构 电镜下，高尔基体是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成的 （一）、顺面与反面 1、顺面（或形成面）：靠近细胞核的一面，膜囊弯曲成凸面 2、反面（或成熟面）：面向细胞质的凹面
（二）、高尔基体的四个组成部分
1、 高尔基体顺面膜囊 （又称cis膜囊网膜上有易位子，与新合成的多肽进入内质网有关
（2）光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER） 无核糖体结合，常为分支管状，形成较为复杂的立体结构 是脂质合成的重要场所
二、ER的功能 1、蛋白质合成 ⑴ 粗面内质网合成的蛋白质 Ⅰ 向细胞外分泌的蛋白质（如：内分泌细胞分泌的多肽激素） Ⅱ 膜整合蛋白（在内质网上合成时,即确定膜蛋白的方向性） Ⅲ 细胞器中的可溶性驻留蛋白 Ⅳ 细胞质基质中的游离核糖体合成的蛋白: 细胞质基质中的驻留蛋白（糖酵解、磷酸戊糖途径的酶，细胞
2、 与细胞质骨架相关的功能 ⑴ 细胞骨架维持细胞形态，与细胞运动、物质运输及能量传递 有关 ⑵ 细胞骨架是细胞质基质结构体系的组织者
3、蛋白质的分选与运输 ⑴ N端含某种信号序列的蛋白质,合成后即被转移到内质网上 ⑵ 蛋白质合成后,通过膜泡由内质网转运至高尔基体
４、蛋白质的修饰、选择性降解
二、细胞内膜系统 （endomembrane system）
网状结构（cis-Golgi network，CGN）
⑴ 位置与形态：位于高尔基体顺面外侧的扁平膜囊上
中间多孔面呈连续分枝状的管网结构
⑵ 作用：
将大部分物质转入
Ⅰ接受内质网新合成的物质 → 分类 → 高尔基体中间膜囊
剩余小部分蛋白质与脂质重返内质网
Ⅱ某些蛋白的丝氨酸残基在此处发生O-连接糖基化
Ⅲ 跨膜蛋白在细胞基质一侧结构域的酰基化
1、定义： 是指细胞内在结构、功能及发生上相关联、 由膜包被的细胞器或细胞结构。
2、内膜系统细胞器： 内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡
3、过氧化酶体、线粒体、叶绿体不属于细胞内膜系统。
第二节 内 质 网
一、 内质网的形态结构
1、 根据结构与功能,内质网分为两种基本类型 （1）糙面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER）
自由扩散
PEP与磷脂结合 → 进入细胞基质
到靶细胞
→ PEP释放磷脂 → 脂从含量高的膜转移到缺磷的膜 3、其他功能
⑴ 类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质中）
⑵ 肝的解毒作用（Detoxification） 肝脏细胞内质网中有些酶类，用以清除脂溶性废物 和代谢产生的有毒物质
⑶ 储存Ca2+ 内质网膜上的Ca2+-ATP酶将基质中Ca2+泵入内质网腔中
面进、反面出
二、高尔基体的功能 1、基本功能概述： ⑴ 是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽 Ⅰ 将内质网合成的蛋白质加工、分类、包装，再分类运送
到细胞特定部位或分泌到细胞外 Ⅱ 部分脂质也通过高尔基体向细胞膜和溶酶体运输 ⑵ 细胞内糖类合成的工厂 2、具体功能 ⑴ 高尔基体与细胞的分泌活动
⑵ 蛋白质的糖基化修饰 Ⅰ过程 ■ rER合成的大多数蛋白在高尔基体中发生糖基化 ■ 在从rER向高尔基体及其各膜囊转运中，对寡糖基加工与
修饰 Ⅱ 糖基化的意义 ■ 为各种蛋白质打上不同标志，以利于高尔基体的分类与
包装 ■ 保证糖蛋白从rER到高尔基体膜囊方向的转移 ■ 增强糖蛋白的稳定性
骨架蛋白）； 质膜外周蛋白；核输入蛋白；转运到线粒体、叶绿体和过氧化
物酶体的蛋白
⑵ 蛋白质的修饰与加工 Ⅰ 主要的修饰加工作用：糖基化、羟基化、酰基化 Ⅱ 糖基化的发生在ER腔面，酰基化发生在ER的细胞质基质侧 Ⅲ 新生肽段的折叠与组装 2、脂类的合成 Ⅰ合成场所：光面内质网 Ⅱ 重要性：合成包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部膜脂 Ⅲ 合成的磷脂向其他膜部分转运的方式： ■ 以出芽方式转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜 ■ 凭借PEP在膜之间转移
细胞基质与细胞内 膜系统
第五章 细胞基质与细胞内膜系统
第一节 细胞质基质与内膜系统概述 一、细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix） (一） 细胞质基质的涵义 １、 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。
２、主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。
３、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
4、化学本质：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，存留在上清液中的就是细胞质基质 的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。
（二）
１、是完成各种中间代谢过程的场所 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
⑵ 作用 Ⅰ 参与蛋白质的分类与包装、运输 Ⅱ 某些“晚期”的蛋白修饰 4、周围大小不等的囊泡 ⑴ ERGIC：顺面一侧的囊泡
是内质网与高尔基体之间物质运输的小泡 ⑵ 分泌泡与分泌颗粒：位于反面一侧 将经过高尔基体分类与包装的物质运送到细胞特定部位 （三）、高尔基体是有极性的细胞器 1、位置及方向极性：顺面朝向细胞核，反面朝向质膜 2、物质运输的极性：内质网上合成的物质从高尔基体的顺
⑶ 蛋白酶的水解和其他加工过程
加工对象
加工过程
无生物活性的蛋白原
将其N端或两端的序列切除 形成成熟多肽
含多个相同氨基酸序列的前体 水解成同种有活性的多肽
2、高尔基体中间膜囊（Media Golgi） ⑴ 形态：由扁平膜囊与管道组成，形成不同间隔，但功能
上是连续完整的膜囊 ⑵ 作用 Ⅰ 多数糖基修饰 Ⅱ 糖脂的形成 Ⅲ 与高尔基体有关的多糖的合成 3、反面高尔基体管网状结构（trans Golgi network TGN） ⑴ 位置与形态： Ⅰ 位于反面最外侧，与反面的扁平膜囊相连 Ⅱ 另一侧进入反面细胞质中 Ⅲ 形态呈管网装，并有囊泡与之相连
第三节 高尔基体复合物 一、高尔基体的形态结构 电镜下，高尔基体是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成的 （一）、顺面与反面 1、顺面（或形成面）：靠近细胞核的一面，膜囊弯曲成凸面 2、反面（或成熟面）：面向细胞质的凹面
（二）、高尔基体的四个组成部分
1、 高尔基体顺面膜囊 （又称cis膜囊网膜上有易位子，与新合成的多肽进入内质网有关
（2）光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER） 无核糖体结合，常为分支管状，形成较为复杂的立体结构 是脂质合成的重要场所
二、ER的功能 1、蛋白质合成 ⑴ 粗面内质网合成的蛋白质 Ⅰ 向细胞外分泌的蛋白质（如：内分泌细胞分泌的多肽激素） Ⅱ 膜整合蛋白（在内质网上合成时,即确定膜蛋白的方向性） Ⅲ 细胞器中的可溶性驻留蛋白 Ⅳ 细胞质基质中的游离核糖体合成的蛋白: 细胞质基质中的驻留蛋白（糖酵解、磷酸戊糖途径的酶，细胞
2、 与细胞质骨架相关的功能 ⑴ 细胞骨架维持细胞形态，与细胞运动、物质运输及能量传递 有关 ⑵ 细胞骨架是细胞质基质结构体系的组织者
3、蛋白质的分选与运输 ⑴ N端含某种信号序列的蛋白质,合成后即被转移到内质网上 ⑵ 蛋白质合成后,通过膜泡由内质网转运至高尔基体
４、蛋白质的修饰、选择性降解
二、细胞内膜系统 （endomembrane system）
网状结构（cis-Golgi network，CGN）
⑴ 位置与形态：位于高尔基体顺面外侧的扁平膜囊上
中间多孔面呈连续分枝状的管网结构
⑵ 作用：
将大部分物质转入
Ⅰ接受内质网新合成的物质 → 分类 → 高尔基体中间膜囊
剩余小部分蛋白质与脂质重返内质网
Ⅱ某些蛋白的丝氨酸残基在此处发生O-连接糖基化
Ⅲ 跨膜蛋白在细胞基质一侧结构域的酰基化
1、定义： 是指细胞内在结构、功能及发生上相关联、 由膜包被的细胞器或细胞结构。
2、内膜系统细胞器： 内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡
3、过氧化酶体、线粒体、叶绿体不属于细胞内膜系统。
第二节 内 质 网
一、 内质网的形态结构
1、 根据结构与功能,内质网分为两种基本类型 （1）糙面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER）
自由扩散
PEP与磷脂结合 → 进入细胞基质
到靶细胞
→ PEP释放磷脂 → 脂从含量高的膜转移到缺磷的膜 3、其他功能
⑴ 类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质中）
⑵ 肝的解毒作用（Detoxification） 肝脏细胞内质网中有些酶类，用以清除脂溶性废物 和代谢产生的有毒物质
⑶ 储存Ca2+ 内质网膜上的Ca2+-ATP酶将基质中Ca2+泵入内质网腔中
面进、反面出
二、高尔基体的功能 1、基本功能概述： ⑴ 是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽 Ⅰ 将内质网合成的蛋白质加工、分类、包装，再分类运送
到细胞特定部位或分泌到细胞外 Ⅱ 部分脂质也通过高尔基体向细胞膜和溶酶体运输 ⑵ 细胞内糖类合成的工厂 2、具体功能 ⑴ 高尔基体与细胞的分泌活动