《细胞生物学》教学课件：07 内膜系统
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胞质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中
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粗面内质网功能---蛋白质合成
粗面内质网合成的蛋白质： 1.细胞外分泌蛋白；2. 膜整合蛋白；3.内膜系统各种
细胞器内的可溶性驻留蛋白（需要隔离或修饰）。
对比细胞质基质中合成的蛋白质 多肽，包括：1.细胞质基质中 的驻留蛋白；2.质膜内侧的外在蛋白；3.核输入蛋白；4.转 运到线粒体；5.叶绿体和过氧物酶体的蛋白。
蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
蛋白质的修饰 P173（共价辅酶辅基，磷酸化，糖基化，甲基化，酰基化）
控制蛋白质的寿命P173 N端规则（N端8种氨基酸稳定，其他不稳定氨基酸）
降解变性和错误折叠的蛋白质 P174 泛素标记（水解酶系）
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
P174 热休克蛋白
注：蛋白质合成机器是核糖体； 蛋白质合成场所有２处：细胞质基质、粗面内质网。 且全部蛋白质合成都起始于细胞质基质的“游离”核糖体。
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glycosyltransferase（糖基转移酶 ）作用下发生
在ER腔面 N- linked glycosylation（Asn 天冬酰胺）N-连接的糖基化
真核细胞细胞内的区域化 compartmentalization： 细胞骨架纤维为组织者的细胞质基质 （Cytomatrix）形成有序的动态结构； 细胞内的膜相结构----细胞器organelles （内膜系统、其他膜结构）。
细胞内膜系统的研究方法
放射自显影（Autoradiography）;
De Duve, A.Claude and G.Palade,1974 Nobel Plrize
O- linked glycosylation（Ser/Thr or Hylys/Hypro）O-连 接的糖基化 酰基化发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸→Cys
新生肽的折叠与组装
细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体积约占原 生质的一半
肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积
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
300
1
胞内体
200
1
过氧化物酶体
400
1
线粒体
1700
22
细胞质基质的涵义
基本概念： 在真核细胞中，除了可辨的细胞器以外的胶状物质称为细胞质基质， 是一复杂的高度有组织的胶体系统。 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。 细胞质基质与胞质溶胶差别？
内质网(endoplasmic reticulum,ER) 的形态结构 ER的功能 内质网与基因表达的调控
二、高尔基体
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
ห้องสมุดไป่ตู้
三、 溶酶体与过氧化物酶体
溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。 溶酶体（lysosome）是一层单位膜围绕、内含多种酸性水解酶 类（50多种：包含多种蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等）的 囊泡状细胞器。溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、 不同形态大小，执行不同生理功能的一类异质性（heterogenous） 的细胞器 。
溶酶体的结构类型
溶酶体的功能 溶酶体的发生
溶酶体与过氧化物酶体
第三节 细胞内蛋白质的分选
信号假说与蛋白质分选信号 蛋白质分选途径与类型 膜泡运输 跨膜运输——线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装 细胞结构体系的组装
一、细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）
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。
rER的功能
sER的功能
rER的功能
蛋白质合成 蛋白质的修饰与加工 新生肽的折叠与组装
sER的功能
1 脂类的合成 2 类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质） 3 肝的解毒作用（Detoxification）：清除脂溶性废物 加 氧 酶 系 ： System of oxygenases---cytochrome p450 family，使有毒性的脂类羟基化呈水溶性排出体外 4 肝细胞糖原降解成葡萄糖释放（G-6PG） 5 钙离子储存库：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细
生化分析（Biochemical analysis）;
遗传突变分析（Genetic mutants）
一、 内质网的形态结构
内质网：是由一层单位膜围成的形状大小不同的小管、小泡、扁囊状结构，
它们相互连接形成一个连续的三维网状膜系统。P169：图7-1
内质网的两种基本类型： 粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER） 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER） 微粒体（microsome）
第二节、细胞内膜系统 （endomembrane system）
细胞内膜系统概述 细胞内膜系统的研究方法 内质网 高尔基体 溶酶体与过氧化物酶体
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 相关的由膜包绕形成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、分泌 泡等。
主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构成分。 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。
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
蛋白质的合成、分选与运输,脂肪酸合成
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
第七章 细胞质基质、内膜系统、蛋白质分选
细胞内可区分为3类结构：细胞基质、细胞内膜系统、其他膜包被的细胞器。
细胞质基质 细胞内膜系统 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输
第一节 细胞质基质
细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）
细胞质基质的涵义
细胞质基质的功能
一、 内 质 网
返回
粗面内质网功能---蛋白质合成
粗面内质网合成的蛋白质： 1.细胞外分泌蛋白；2. 膜整合蛋白；3.内膜系统各种
细胞器内的可溶性驻留蛋白（需要隔离或修饰）。
对比细胞质基质中合成的蛋白质 多肽，包括：1.细胞质基质中 的驻留蛋白；2.质膜内侧的外在蛋白；3.核输入蛋白；4.转 运到线粒体；5.叶绿体和过氧物酶体的蛋白。
蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
蛋白质的修饰 P173（共价辅酶辅基，磷酸化，糖基化，甲基化，酰基化）
控制蛋白质的寿命P173 N端规则（N端8种氨基酸稳定，其他不稳定氨基酸）
降解变性和错误折叠的蛋白质 P174 泛素标记（水解酶系）
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
P174 热休克蛋白
注：蛋白质合成机器是核糖体； 蛋白质合成场所有２处：细胞质基质、粗面内质网。 且全部蛋白质合成都起始于细胞质基质的“游离”核糖体。
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glycosyltransferase（糖基转移酶 ）作用下发生
在ER腔面 N- linked glycosylation（Asn 天冬酰胺）N-连接的糖基化
真核细胞细胞内的区域化 compartmentalization： 细胞骨架纤维为组织者的细胞质基质 （Cytomatrix）形成有序的动态结构； 细胞内的膜相结构----细胞器organelles （内膜系统、其他膜结构）。
细胞内膜系统的研究方法
放射自显影（Autoradiography）;
De Duve, A.Claude and G.Palade,1974 Nobel Plrize
O- linked glycosylation（Ser/Thr or Hylys/Hypro）O-连 接的糖基化 酰基化发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸→Cys
新生肽的折叠与组装
细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体积约占原 生质的一半
肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积
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
300
1
胞内体
200
1
过氧化物酶体
400
1
线粒体
1700
22
细胞质基质的涵义
基本概念： 在真核细胞中，除了可辨的细胞器以外的胶状物质称为细胞质基质， 是一复杂的高度有组织的胶体系统。 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。 细胞质基质与胞质溶胶差别？
内质网(endoplasmic reticulum,ER) 的形态结构 ER的功能 内质网与基因表达的调控
二、高尔基体
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
ห้องสมุดไป่ตู้
三、 溶酶体与过氧化物酶体
溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。 溶酶体（lysosome）是一层单位膜围绕、内含多种酸性水解酶 类（50多种：包含多种蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等）的 囊泡状细胞器。溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、 不同形态大小，执行不同生理功能的一类异质性（heterogenous） 的细胞器 。
溶酶体的结构类型
溶酶体的功能 溶酶体的发生
溶酶体与过氧化物酶体
第三节 细胞内蛋白质的分选
信号假说与蛋白质分选信号 蛋白质分选途径与类型 膜泡运输 跨膜运输——线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装 细胞结构体系的组装
一、细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）
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。
rER的功能
sER的功能
rER的功能
蛋白质合成 蛋白质的修饰与加工 新生肽的折叠与组装
sER的功能
1 脂类的合成 2 类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质） 3 肝的解毒作用（Detoxification）：清除脂溶性废物 加 氧 酶 系 ： System of oxygenases---cytochrome p450 family，使有毒性的脂类羟基化呈水溶性排出体外 4 肝细胞糖原降解成葡萄糖释放（G-6PG） 5 钙离子储存库：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细
生化分析（Biochemical analysis）;
遗传突变分析（Genetic mutants）
一、 内质网的形态结构
内质网：是由一层单位膜围成的形状大小不同的小管、小泡、扁囊状结构，
它们相互连接形成一个连续的三维网状膜系统。P169：图7-1
内质网的两种基本类型： 粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER） 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER） 微粒体（microsome）
第二节、细胞内膜系统 （endomembrane system）
细胞内膜系统概述 细胞内膜系统的研究方法 内质网 高尔基体 溶酶体与过氧化物酶体
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 相关的由膜包绕形成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、分泌 泡等。
主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构成分。 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。
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
蛋白质的合成、分选与运输,脂肪酸合成
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
第七章 细胞质基质、内膜系统、蛋白质分选
细胞内可区分为3类结构：细胞基质、细胞内膜系统、其他膜包被的细胞器。
细胞质基质 细胞内膜系统 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输
第一节 细胞质基质
细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）
细胞质基质的涵义
细胞质基质的功能
一、 内 质 网