细胞生物学_翟中和--第七章 ppt

膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。内
质网通常占细胞膜系统的一半左右，体积约占细胞
总体积的10％以上。
在不同类型的细胞中，内质网的数量、类型与
形态差异很大。同一细胞在不同发育阶段和不同的
生理状态下，内质网的结构与功能也发生明显变化。
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（一）内质网的两种基本类型 粗面型内质网（rough endoplasmic reticulum， RER）：RER呈扁平囊状，排列整齐，膜围成的空间 称为ER腔（lumen），膜外有核糖体附着。 光面型内质网（smooth endoplasmic reticulum， SER）：SER呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。 肌肉细胞中的肌质网是一种特化的SER，称为肌质网， 可贮存Ca2+，引起肌肉收缩。
真核细胞的细胞质基质中，是依赖于泛素的降解途径。
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⒊ 降解变性和错误折叠的蛋白质
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⒋ 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
这一功能主要靠热休克蛋白(heat shock protein，Hsp 或称stress-response protein)来完成。DNA序列分析表 明，热休克蛋白有主要3个家族（分子量为25、70、 90），每一家族中都有由不同基因编码的数种蛋白成员。 有的基因在正常条件下表达，有些则在温度增高或其他 异常情况下大量表达，以保护细胞，减少异常环境的损 伤。在正常细胞中，热休克蛋白选择性地与畸形蛋白质 结合形成聚合物，利用水解ATP释放的能量使聚集的蛋白 质溶解，并进一步折叠成正确构象的蛋白质。
1．蛋白质的修饰 2．控制蛋白质的寿命 3．降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
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⒈ 蛋白质修饰
(1)辅酶或辅基与酶的共价结合。
(2)磷酸化与去磷酸化：调节蛋白质的生物活性。
(3)糖基化。把N-乙酰葡萄糖胺分子加到蛋白质的
丝氨酸残基的羟基上
(4)对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰。
第七章 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与内膜系统
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第一节 细胞质基质的涵义与功能
第二节 细胞内膜系统及其功能
源自文库
第三节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输
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形态学（电镜超薄切片）和生化：真核细胞内具有发达
的细胞内膜相结构，将细胞分为不同的区室，称为细胞
内区室化，是真核细胞结构和- 功能的基本特征之一。
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大的表面积不仅限制了水分子的运动，而且把蛋白质、mRNA等生物大
分子固定在特定的位点，在细胞质基质中形成了更为精细的区域，使复
杂的代谢反应高效而有序地进行，其功能在某种程度上类似于细胞的内
膜系统，使细胞有了细胞核与细胞质及各种膜围绕的细胞器的区分。
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（三）细胞质基质在蛋白质的修饰、蛋白质选择 性的降解等方面也起着重要作用。
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（二）与细胞质骨架相关的。
细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分，不仅与维持
细胞的形态、细胞的运动、细胞内的物质运输及能量传递
有关，而且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。
一个直径为16μm的细胞，其细胞骨架的表面积可达50×103～
100×103μm2而相同直径的球形细胞的表面积仅有0.8×103μm2。这样
于1945年发现，他们在观察培养的小鼠成纤维
细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建议叫
做内质网endoplasmic reticulum，ER，后来
发现内质网不仅仅存在于细胞的“内质”部，通
常还有质膜和核膜相连，并且与高尔基体关系密
切，并且常伴有许多线粒体。
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内质网是真核细胞重要的细胞器。它由封闭的
细胞质基质
内包含由微管、微丝和中间纤维等在内的除细胞器以 外的所有物质。其中蛋白质和其他分子以凝聚状态或暂时 的凝聚状态存在，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 呈溶解状态存在的微管蛋白。
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Paine用乳胶小球实验证明，能够渗入小球 中的多肽只占所检测多肽总量的20%，80% 的多肽结合在细胞质基质上。
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二、细胞质基质的功能
（一）细胞质基质在物质代谢中起重要作用
许多中间代谢过程都在细胞质基质中进行，如糖酵解 过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与部分 分解过程等等。 蛋白质的合成与脂肪酸的合成也在细胞质基质中进行。 细胞信号转导是细胞代谢及细胞增殖、分化、衰老和凋 亡的基本调控途径。 蛋白质在细胞质基质中分选及其转运机制的研究
✓多数蛋白质结合在微丝上，这种特异性的结合与细胞生理 状态，组织的发育，细胞分化程度有关 ✓mRNA在细胞中区域性分布，对子代个体胚胎发育早期的 细胞分化起着重要的作用。
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胞质溶胶
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。
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第二节 细胞内膜系统及其功能
内膜系统：结构、功能和发生上相关的内膜 形成的细胞结构称为细胞内膜系统，如核被 膜、内质网、高尔基体等。
研究方法：电镜技术，免疫标记，放射自显 影，离心技术，遗传突变体分析技术。
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一、内质网的形态结构与功能
由KR. Porter、A. Claude 和 EF. Fullam等人
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一、细胞质基质的涵义
主要成分：１）中间代谢有关的数千种酶类
２）细胞质骨架结构 主要特点： １）细胞质基质是一个高度有序的体系；
✓在细胞基质中，蛋白质、分泌泡、细胞器固定在细胞质基 质的某些部位，或沿细胞骨架定向运动。 ✓细胞质基质是蛋白质与脂质合成场所。
２）通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系
(5)酰基化。
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2．控制蛋白质的寿命
在蛋白质分子的氨酸序列有决定蛋白质寿命的信号。若 N端的第一个氨基酸是Met(甲硫氨酸)、Ser(丝氨酸)、 Thr(苏氨酸)、Ala(丙氨酸)、Val(缬氨酸)、Cys(半胱氨酸)、 Gly(甘氨酸)或Pro(脯氨酸)，则蛋白质是稳定的；如是其 他12种氨基酸之一，则是不稳定的。
第一节 细胞质基质的涵义与功能
在真核细胞的细胞质中，除去可辨认的细胞器以外的 胶状物质，称细胞质基质，是细胞的重要部分。
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 1 1 1 300 200 400 1700
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54 6 12 3 1 1 1 22