细胞生物学第七章.ppt

第一节 细胞质基质的涵义和功能
真核细胞的细胞内膜将细胞质分隔成不同的区域：
细胞质基质（cytoso，cytoplasmic matrix）： 真核细胞的细胞质中，除去可分辨的膜性细胞器以 外的胶状物质，其体积约占细胞质的一半。
细胞内膜系统：内质网、高尔基体、溶酶体、胞 内体、分泌泡
其他膜包被的细胞器：线粒体、叶绿体、过氧化 物酶体、细胞核
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）
细胞质基质中只发现少数几种简单的糖基化
N-连接的糖基化过程
甘露糖 葡萄糖
N-乙酰葡糖胺 多萜醇
酰基化 发生在内质网的胞质侧 软脂酸共价结合在跨膜蛋白的半胱氨酸残基上 高尔基体、膜蛋白向细胞膜的转移中也发生类似 的酰基化
A、通过出芽方式转运到高尔基体，溶酶体和细胞膜上; B、 凭借磷脂转换蛋白（PEP）在膜之间转移磷脂；首 先PEP与磷脂分子结合成水溶性的复合物进入细胞质基质， 通过自由扩散，直至遇到靶膜时，PEP释放出来，并安插在 膜上。
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。
内质网是细胞内除核酸以外的生物大分子如蛋白质、 脂质和糖类的合成基地。
（一）内质网的两种基本类型
粗面内质网（RER）和光面内质网（SER）
1、粗面内质网（RΒιβλιοθήκη BaiduR） ◇多扁平囊状，膜表面有大量核糖体附着 ◇功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白 ◇易位子：直径8.5nm, 通道2nm，内质网膜上的蛋
内质网通常占细胞膜系统的一半左右，体积占细胞 总体积的10%以上。
内质网是典型的异质性细胞器，在细胞分裂时，内 质网要经历解体和重建的过程。
内质网的存在大大增加了细胞内膜的表面积，为酶反 应提供了结合位点；
内质网形成的封闭体系，将内质网上合成的物质与细 胞质基质中合成的物质分隔开来，更有利于它们的加工 和运输；
和SER得部位隔开来，并维持其形态。
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：
① 过去：供能 ② 最近：与脂质的相互交换及Ca2+释放的调节 关系密切 （5）、ER的分布与微管走向一致 （核膜－内质网－高尔基体－质膜）
白复合体通道，与新合成的多肽进入内质网有关
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 ◇脂质合成的重要场所。
注意： 细胞中几乎没有纯的光面内质网，它们只是作为内质网这
一连续结构的一部分。 密度梯度离心技术将肝细胞的RER和SER分离开来，发现
粗面内质网上有20种以上蛋白与光滑内质网不同。 二者是一连续的整体，可能是有某些特殊的装置，将RER
成分：中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构、水分 等。
化学组分：小分子物质：水分子、无机离子等； 生物中等分子：脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等； 生物大分子：蛋白质、RNA、脂蛋白、多糖等。 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。
二、细胞质基质的功能
◇许多代谢过程的场所（糖酵解、糖原合成、蛋白 质脂质的合成等）；
（卵磷脂）磷脂酰胆碱在内质网膜上的合成过程
② 脂质合成 ◇内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的 全部膜脂。
◇合成磷脂的三种酶都定位在内质网膜上，活性部位在膜 的细胞质基质一侧；
◇合成磷脂的底物来自细胞质基质，反应的第一步是增大 面积；第二三步确定新合成磷脂的种类；
◇除卵磷脂外其他几种磷脂都已类似的方式合成。 ◇合成的磷脂有内质网向其他膜的转运主要有两种方式：
内膜系统形成了一种胞内网络结构，其功能主要在于两个 方面：① 扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架，如脂肪 代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在细胞膜上；② 是将细 胞内部区分为不同的功能区域，保证各种生化反应所需的独 特的环境。
一、内质网的形态结构与功能
内质网（ER）——由封闭的管状或扁平囊状膜系统 及其包被的腔形成互相沟通的三维网络结构。
（二）内质网的功能
内质网是细胞内蛋白与脂质合成的基地，几乎全部的脂质 和多种重要的蛋白质都是在内质网上合成的。其中最主要的 是卵磷脂。 ① 蛋白质合成
蛋白质合成始于细胞质基质，但部分很快转至内质网膜 上。 在内质网上合成的蛋白质包括：
◇向细胞外分泌的蛋白质 ◇膜的整合蛋白 ◇构成细胞器中的可溶性驻留蛋白 ◇ 蛋白质合成后的修饰
一、细胞质基质的涵义
细胞质基质（cytoso，cytoplasmic matrix）： 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，其体积约占细胞质的一半。 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。
◇与细胞骨架的选择性结合（细胞内功能的区域 化）；
◇蛋白质修饰（糖基化、去/磷酸化、酰基化、甲基 化、共价结合）；
◇控制蛋白质的寿命（由N端第一个氨基酸决定稳 定性，泛素水解）
◇降解变性和错误识别的蛋白质； ◇帮助变性和错误折叠的蛋白质 重新折叠；（热休
克蛋白）
第二节 细胞内膜系统及其功能
细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由 膜包被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。
第七章 真核细胞内膜系统、蛋白质分
选与膜泡运输
主要内容
第一节 细胞质基质的涵义和功能 一、细胞质基质的涵义 二、细胞质基质的功能
第二节 细胞内膜系统的形态结构和功能 一、内质网的形态结构与功能 二、高尔基体的形态结构与功能 三、溶酶体的形态结构与功能
第三节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输 一、信号假说与蛋白质分选信号 二、蛋白质分选的基本途径与类型 三、膜泡运输 四、细胞结构体系的组装