蛋白质的合成加工跟运输
原核细胞分泌蛋白的合成和运输过程
原核细胞分泌蛋白的合成和运输过程大家好，我今天要给大家讲一讲原核细胞分泌蛋白的合成和运输过程。
我们要知道，原核细胞和真核细胞有很大的区别，原核细胞没有内质网和高尔基体，所以它们的蛋白质合成和运输方式也有所不同。
那么，原核细胞是如何合成和运输蛋白质的呢？接下来，我将从以下几个方面进行详细讲解。
我们来看一下原核细胞蛋白质的合成过程。
在原核细胞中，蛋白质的合成主要发生在核糖体上。
核糖体是由rRNA和蛋白质组成的，它们通过一定的化学键结合在一起。
在蛋白质合成过程中，mRNA会与核糖体结合，然后核糖体会根据mRNA上的密码子来合成相应的氨基酸。
这个过程叫做翻译。
在原核细胞中，蛋白质的合成速度非常快，因为它们没有内质网和高尔基体的阻拦，所以可以直接将合成好的蛋白质释放到细胞外。
接下来，我们来看一下原核细胞蛋白质的运输过程。
在原核细胞中，蛋白质的运输主要依靠膜蛋白。
这些膜蛋白可以将蛋白质包裹在自己的内部，然后通过胞吞或胞吐的方式将蛋白质运输到其他地方。
这个过程叫做内吞作用或外排作用。
在原核细胞中，这些膜蛋白的合成和运输也是非常高效的。
那么，原核细胞是如何保证蛋白质合成和运输的准确性呢？这就需要依赖于原核细胞中的一些调控机制。
原核细胞中的DNA可以通过转录调控蛋白质的合成。
当DNA序列发生变化时，可能会导致某些基因的表达水平发生变化，从而影响蛋白质的合成。
原核细胞中的一些酶也可以调控蛋白质的合成和运输。
这些酶可以控制mRNA的剪接、翻译过程以及膜蛋白的合成和运输等环节。
我想给大家提一个问题：为什么有些病毒只能感染原核生物而不能感染真核生物呢？这是因为原核生物和真核生物在很多方面都有很大的差异，包括它们的细胞结构、代谢途径以及免疫系统等。
而病毒需要依赖宿主细胞来进行复制和传播，所以只有那些与宿主细胞相适应的病毒才能够在原核生物中生存和繁殖。
蛋白质的合成、转运、加工与修饰
沉降系数 蛋白质
原核细胞 16S-rRNA
30S 21种 5S-rRNA 23S-rRNA
50S 34种 70S
真核细胞 18S-rRNA
40S ~33种 5S-rRNA 5.8S-rRNA 28S-rRNA 60S ~49种 80S
E.coli核糖体小亚基中rRNA与r蛋白的相互关系示意图
Brenner 等 用 实 验 证 实 ： 用 噬 菌 体 T2 感 染大肠杆菌后，几乎所有在细胞内合成 的蛋白质都不再是细胞本身的蛋白质， 而是噬菌体所编码的蛋白质；大肠杆菌 内出现了少量半衰期很短的新类型RNA， 其代谢速度极快，它们的碱基组成与噬 菌体DNA是一致的。
Spiegelman用分子杂交技术证明：经噬 菌体感染后新合成的RNA可以与噬菌体 DNA相杂交。
Kozak序列：a favorable context for efficient
eukaryotic
translation
initiation
（PuNNATGPu）。（S）
典型的Poly(A)加尾信号：AATAAA。（S）
cDNA末端快速扩增法（rapid amplification of
Tu TGsTP
Ts Tu GDP
5'
AUG
3'
2. 肽链延长的第二步：成肽
在转肽酶的催化下，P位上的tRNA所携的甲酰蛋氨酰 基转移给A位上的新进入的氨酰-tRNA，形成肽链。原 在P位上的、脱去甲酰蛋氨酰基的tRNA从复合物中迅速 脱落，使P位留空。
3. 肽链延长的第三步：转位
在转位酶/延长因子G（EF-G）的催化下，在A位的二 肽连同mRNA从A位进入P位。实际是整个核糖体的相对 位置移动。第三位氨基酸按密码的指引进入A位注册，开 始下一轮循环。
蛋白质的合成加工和运输
阅读课本"资料分析",思考问题？
1、分泌蛋白是在哪里合成的？ 核糖体 2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器 或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程？
核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
核糖体
内质网 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜
核糖体〔合成多肽链 〕
线供 粒能 体
加工：折叠、组装、糖基化,甲基化等
内质网 运输
小泡〔内有比较成熟蛋白质〕
高尔基体〔再加工、包装、浓缩、运输〕
小泡〔内有成熟蛋白〕
细胞膜〔小泡与细胞膜融合〕
分泌蛋白
练习1
糖蛋白普遍存在于细胞膜上,如果将细胞培养在含药品 的培养基中,发现细胞无法制造糖蛋白糖侧链,则药品可 能作用在蛋白质合成及运输过程的细胞器上〔 〕
第二节
蛋白质的合成与运输
合 加 分运 成 工 选输
一、蛋白质的合成与加工 1.蛋白质的合成 ——核糖体 〔1〕分布
真核细胞、原核细胞 例外：哺乳动物成熟红细胞无
〔2〕种类
附着核糖体、游离核糖体
〔3〕结构
大亚基
小亚基
不合成蛋白 质时
合成蛋白质 时
探究活动：豚鼠胰腺蛋白的分泌
相关知识：
1、分泌蛋白：在细胞内合成后,分泌到 细胞外起作用的蛋白质.如抗体、消化 酶和一部分激素.
7 6
5
<2> 在图中[4]_高__尔_基_体___中形成的是成熟蛋
8
4
白,[7]是以____外_排_/_胞_吐___方式分泌出细胞.
3
<3> [7]的合成、加工和运输过程所需的大
蛋白质合成后的加工及转运
The signal-recog整n理it课io件n particle (SRP)
14
③转移通道：存在与内质网膜上的跨膜通道。
④。 SRP受体（SPR receptor），是膜的整合蛋白， 为异二聚体蛋白，存在于内质网上，可与SRP特异结合。
⑤停止转移序列（stop transfer sequence），肽链上的 一段特殊序列，与转移通道蛋白亲合力很高，能阻止肽 链继续进入内质网腔。
第五节 蛋白质合成后的加 工及转运
整理课件
1
本节内容：
一、蛋白质合成后的细胞定位；
二、蛋白质合成后的转运；
三、蛋白质合成后的加工及修饰；
整理课件
2
一、蛋白质合成后的细胞定位：
1、蛋白质是在细胞中游离的核糖体上或者是在糙面内 质网上的核糖体上合成的。
2、蛋白质合成后需要运转到特定的位点起作用：
（1）、内质网驻留蛋白、高尔基体驻留蛋白质、溶酶 体蛋白质、分泌蛋白质、膜蛋白等这些蛋白是由位于 糙面内质网上的核糖体合成的。然后进入内质网腔或 内质网膜。
输入内质网
-Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-AspIle-
+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-PheLys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-LeuLeu-
-Ser-Lys-Leu-COO-
整理课件
34
（四）、叶绿体的蛋白质转运
转运到基质的前体蛋白具有典型的N端序列。转运到 叶绿体内膜和类囊体膜的前体蛋白含有两个N端信号序 列，第一个被切除后，暴露出第二个信号序列，将蛋白 导向内膜或类囊体膜。
蛋白质的合成与运输
探究活动2
构建蛋白质合成与运输过程的模型
活动程序
分工:每组选四名同学分别代表核糖体、
内质网、高尔基体、线粒体
模型构建：模拟蛋白质合成与运输过程
展示：挑选一组上讲台进行展示
材料： 珠子 铁丝
氨基酸 小旗 各种化学基团 连接氨基酸
探究活动2
构建分泌蛋白合成与运输过程的模型
探究结论
核糖体 内质网 高尔基体
B.内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽 链进行修饰
C.蛋白质的修饰主要是指为新生肽链加上糖链、 甲基或者羟基并对其进行剪切和折叠
D.蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进 而成为有功能的蛋白质有着重要意义
巩固练习
3、在一定的时间内使用某种动物细胞吸收放射性
同位素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素,依 次先后出现在图中的1、2、3、4、5、6、7部位。
蛋白质加工修饰包括哪些方面？
资料一：细胞膜承担着细胞间联系的重任，而这一
重任与细胞膜上的糖蛋白相关，糖蛋白结构如图。
糖链 糖蛋白
添加
蛋白质加工修饰包括哪些方面？ 资料二：胰岛素的加工修饰过程
前胰岛素原
折叠 添加
胰岛素原
剪切
胰岛素
思考： 哪些细胞结构参与蛋白质的加工修饰过程？ 蛋白质为什么要经过加工修饰？
内质网、高尔基体、细胞质基质
维持和调节蛋白质活性, 使之成为 有功能的蛋白质。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
探究活动1
豚鼠胰腺蛋白的分泌
科学家在研究蛋白质的合成和分泌过程时，利用同位素示踪法 做过这样的实验：
1.在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸。 2.3min后，放射性3H大量出现在附着有核糖体的内质网中。 3.17min后，放射性3H又出现在高尔基体中。 4.117min后，在靠近细胞膜内测的运输蛋白质的小泡中，以及释放到 细胞外的分泌物中检测到放射性3H
蛋白质转运的四种方式
蛋白质转运的四种方式
蛋白质转运是指在细胞内将蛋白质从一个位置转移到另一个位置的过程。
这一过程可以通过以下四种方式进行：
1. 核内转运：某些蛋白质需要在细胞核内进行转运，以参与DNA复制、转录和修复等核内生物学过程。
这种转运方式通常依赖于核孔复合物，它是核膜上的一组蛋白质复合物，能够选择性地将特定的蛋白质运送进入或离开细胞核。
2. 胞质转运：大多数蛋白质通过胞质转运从细胞质移动到其他细胞器中。
这种转运方式通常涉及到信号肽，即蛋白质上的一段特定序列，在蛋白质合成过程中被识别并用于定位蛋白质到特定的细胞器。
3. 高尔基体转运：高尔基体是一个细胞内的复杂细胞器，负责加工和分拣蛋白质。
在高尔基体转运中，蛋白质经过一系列加工步骤，例如糖基化和蛋白质折叠，以及与特定的转运蛋白相互作用，最终被分泌到细胞外或送往其他细胞器。
4. 内质网转运：内质网是一种包裹和运输蛋白质的细胞器，在蛋白质合成过程中起着重要的作用。
蛋白质在合成过程中与内质网上的核糖体相互作用，并随后通过蛋白质通道进入内质网腔。
在内质网中，蛋白质会经过一系列加工步骤，例如糖基化和蛋白质折叠，以确保它们的正确功能和结构。
【创新设计】高中生物 212蛋白质的合成与运输课件 中图必修1
2．核糖体 (1)功能：核糖体是 蛋白质 的合成场所。 (2)分布：无论 真核 细胞还是 原核 细胞，甚至 线粒体 和
叶绿体 中，都有核糖体存在。 (3)成分：由 核糖核酸(RNA) 和 蛋白质 组成。 (4)结构：由 大亚基 和 小亚基 组成，蛋白质合成时，大、 小亚基结合在一起，组成核糖体。
3．修饰加工 (1)场所：内质网、 高尔基体 和 细胞质基质 。 (2)含义：为新生肽链添加上 糖链 、 甲基 或 羟基 并对 其 剪切和折叠 等。 (3)意义：对维持和调节 蛋白质 活动、进而成为 有功能 的蛋白 质有重要意义。 [思维激活1] 参与分泌蛋白的合成与分泌过程的细胞结构有哪些？ 提示 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。
(3)研究的手段为同位素标记法。
1．下列物质中属于分泌蛋白的是( ) ①胃蛋白酶 ②抗体 ③氧化酶 ④性激素 ⑤胰岛素 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑤ 解析 氧化酶是胞内蛋白，性激素是脂质类物质，不是蛋白质。 答案 D
2．下列关于蛋白质的修饰的叙述中，不正确的是( ) A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性 B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加 工修饰 C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或 者羟基并对其剪切和折叠等 D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有 功能的蛋白质有着重要意义 解析 多肽链在核糖体上合成后，必须经过内质网、高尔基 体加工修饰才能形成空间结构，成为有一定活性的蛋白质。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ答案 A
答案 (1)1线粒体、6叶绿体 (2)放射性同位素标记法 (3)胰液(消化酶)(或胰岛素或胰高血糖素) (4)内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜 (5)合成和分泌油脂不需要核糖体参与
蛋白质合成后的折叠与加工
01
Blobel:蛋白质分子被运送到细胞不同部位的“信号”存在于它的一级结构中。
02
应用：（1）解释了某些由于蛋白质定位错误引起的疾病的分子机理，如高草酸盐尿症；（2）基因工程生产分泌型蛋白质药物。
1999年诺贝尔生理学和医学奖
线粒体蛋白质跨膜运转
线粒体蛋白质跨膜运转过程有如下特征：
通过线粒体膜的蛋白质在运转之前大多数以前体形式存在，它由成熟蛋白质和N端延伸出的一段20-80个氨基酸的导肽（leader peptide）共同组成。
应用：（1）解释了某些由于蛋白质定位错误引起的疾病的分子机理，如高草酸盐尿症；（2）基因工程生产分泌型蛋白质药物。
1999年诺贝尔生理学和医学奖
膜蛋白和分泌蛋白模式图
内质网腔：1）新生肽链折叠；二硫键的修饰；添加核心寡糖/糖基化；2）蛋白质从内质网通过分泌泡转移到高尔基复合体；3）在高尔基体以出芽小泡的方式运转到膜上
蛋白质通过线粒体内膜的运转是一种需能过程；
蛋白质通过线粒体膜运转时，首先由外膜上的Tom受体复合蛋白识别，再与Hsp70或MSF等分子伴侣相结合，通过Tom和Tim组成的膜通道进入线粒体内腔。
2 翻译后运转机制（细胞器蛋白）
蛋白质合成的调控——自学
思考题
名词解释：信号肽 试述蛋白质合成后加工的主要方式。
新生的多肽链大多数是没有功能的，必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质。
肽链合成后的加工
主要方式： 肽链的剪接 氨基酸的修饰 高级结构的形成
细菌蛋白质氨基端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解，不管是原核生物还是真核生物，N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。50%的真核蛋白中，成跨膜蛋白
重要的识别标志
01
蛋白质合成的基本过程简答
蛋白质合成的基本过程简答
蛋白质合成的基本过程包括三个阶段：氨基酸的活化与转运、核糖体循环和多肽链合成后的加工修饰。
1.氨基酸的活化与转运：氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨酰-tRNA合成酶催化完成。
在此反应中，特异的tRNA3’端CCA上的2’或3’位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接，形成氨酰-tRNA，从而使活化氨基酸能够被搬运至核糖体上参与多肽链的合成。
2.核糖体循环：为蛋白质合成的中心环节，通常将其分为肽链合成的起始、延长和终止三个阶段。
肽链合成的起始是指由核糖体大、小亚基，模板mRNA及起始tRNA组装形成起始复合物的过程。
肽链的延长是指各种氨基酰tRNA按mRNA上密码子的顺序在核糖体上一一对照入座，其携带的氨基酸依次以肽键缩合形成新生的多肽链。
这一过程由注册、成肽和移位三个步骤循环进行来完成。
肽链合成的终止是指mRNA上的终止密码子出现在核糖体的A位，由此释放出已合成多肽链。
3.多肽链合成后的加工修饰：在已合成的多肽链中，需经过多种方式加工修饰才能成为具有生物活性的蛋白质。
加工修饰包括：切除部分氨基酸残基、肽段折叠成天然构象、二硫键的形成等。
这些过程通常需要多种酶催化和特定的细胞内环境条件。
综上所述，蛋白质合成是一个复杂的过程，涉及多个步骤和酶的催化。
通过了解这个过程，人们可以更好地理解细胞代谢和基因表达的调控机制，为未来的生物工程和药物研发提供更多思路和手段。
细胞内蛋白质合成与运输的研究
细胞内蛋白质合成与运输的研究进入21世纪以来，分子生物学和细胞生物学发展迅速，生物学家们开始逐渐深入研究细胞内的蛋白质合成和运输，这是细胞内最为基本的生命过程之一。
细胞内的蛋白质合成和运输涉及到许多复杂的过程和分子机制，其研究不仅有助于进一步理解细胞内复杂的生物学系统，还可以为一些常见的疾病的治疗提供新的思路和方法。
本文将着重介绍细胞内蛋白质合成和运输的研究进展，以及它们所涉及到的一些关键分子机制和道路。
一、细胞内蛋白质合成的过程与机制细胞内蛋白质合成是生命过程中最为基本的过程之一，它不仅是细胞分裂和增殖的重要基础，还能够决定细胞形态和功能。
整个蛋白质合成的过程可分为翻译和折叠两个部分，而它们所涉及的机制和分子机器也极其复杂。
1.翻译当细胞内需要某种蛋白质时，核糖体就会在细胞质中寻找与之匹配的mRNA，并把mRNA上所含有的信息翻译成蛋白质。
然而，这个过程并不是一个简单的线性过程，其中涉及到的电荷相互作用、氢键、疏水相互作用和范德华力如此之多，以至于这个过程中的每一步都需要数以百计的分子机器来完成。
2.折叠折叠是蛋白质翻译过程的另一个关键部分，也是整个过程的最后一步。
在这个过程中，蛋白质需要在折叠酶和辅助蛋白质的帮助下形成正确的三维结构，否则，蛋白质的结构将会发生变化，甚至无法正常工作。
一些有毒的蛋白质如β淀粉样蛋白就是由于折叠不正确而导致的。
二、细胞内蛋白质运输的过程与机制除了蛋白质合成，蛋白质运输也是细胞内极其重要的生命过程之一。
蛋白质运输涉及到一些特定的小泡，包括内质网和高尔基体等等，并且需要复杂的分子机器来协同完成。
1.内质网内质网是细胞内过程中最为重要的一个运输小泡，它不仅可以在翻译过程中帮助蛋白质形成正确的结构，还能够将一些蛋白质运往细胞膜和胞外。
此外，内质网还能够参与细胞内脂质合成和细胞信号转导等的重要生命过程中。
2.多细胞生物的高尔基体在多细胞生物中，高尔基体起到了将蛋白质分配到细胞膜和细胞外的作用，同时，也是一些重要化合物和酶的合成和加工的场所。
分泌蛋白的合成、加工和运输过程膜面积的变化
分泌蛋白的合成、加工和运输过程膜面积的变化下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第五节蛋白质合成后的加工及转运课件
在蛋白质合成过程中，信号识别颗粒与新生蛋白质结合，引导蛋白 质向内质网定位。
作用
确保新生蛋白质正确地转运到内质网，进行进一步的加工和修饰。
跨膜运
跨膜运输
是指蛋白质通过生物膜的运输过 程，包括通过细胞膜、线粒体膜 、叶绿体膜等。
运输方式
包括主动运输和被动运输，其中 主动运输需要消耗能量，而被动 运输则不需要。
多肽链在核糖体上合成的同时，通过 信号肽的引导，进入内质网腔或跨膜 转运至高尔基体、溶酶体和细胞骨架 。
03
膜泡运输
通过形成囊泡的方式，将已经折叠好 的蛋白质从一个膜结构转运到另一个 膜结构。例如，从内质网到高尔基体 ，或从高尔基体到溶酶体。
PART 04
蛋白质合成后的加工和转 运的调节
蛋白质合成后的加工的调节
蛋白质的乙酰化
在蛋白质合成后，某些赖氨酸残基可被乙酰化，从而调节 蛋白质的稳定性。这一过程由乙酰转移酶催化。
蛋白质转运的调节
01
核孔复合体的调节
核孔复合体是细胞核膜上的转运孔道，可选择性地将蛋白质从细胞质转
运到细胞核内或从细胞核转运到细胞质。核孔复合体的转运活性受到多
种因素的调节。
02
囊泡转运的调节
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
蛋白质合成后的加工 及转运课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 蛋白质合成后的加工 • 蛋白质的转运 • 蛋白质分选的信号和途径 • 蛋白质合成后的加工和转运的调节 • 蛋白质合成后的加工及转运异常与疾病的关系
PART 01
蛋白质合成后的加工
蛋白质二硫键的形成
在蛋白质合成后，某些氨基酸残基需要经过氧化形成二硫 键，以稳定蛋白质的高级结构。这一过程由特异的二硫键 异构酶催化。
第二章 蛋白质的合成、转运、加工与修饰
顺反子： 顺反子 ： 编码一种多肽链并连同起始信号和终止 信号在内的DNA区段。 区段。 信号在内的 区段 单顺反子mRNA：编码一种多肽链的mRNA分子。 ：编码一种多肽链的 分子。 单顺反子 分子 多顺反子mRNA： 编码数种不同多肽链的同一条 ： 多顺反子 mRNA分子。多见于原核生物。 分子。 分子 多见于原核生物。 反义链/有意义链 （ ） 模板链 双链DNA分子中 模板链： 反义链 有意义链/（-）链/模板链：双链 有意义链 分子中 被转录成RNA转录本的链。 转录本的链。 被转录成 转录本的链 正义链/无意义链 （ ） 正义链 无意义链/（+）链 无意义链
（S） ）
SD 序 列 / 核 糖 体 结 合 位 点 （ ribosomal binding site ， RBS） ： 原核细胞 的翻译起始密码子AUG的上游 ） 原核细胞mRNA的翻译起始密码子 的翻译起始密码子 的上游 相距8～ 个核苷酸处有一段由 个核苷酸处有一段由4～ 个核苷酸组成的富含 相距 ～13个核苷酸处有一段由 ～6个核苷酸组成的富含 嘌呤的序列， 为核心， 嘌呤的序列 ， 以 5’-AGGA-3’为核心，它与核糖体小亚基 为核心 上的16S-rRNA 的近 末端处的一段短序列互补。 的近3’末端处的一段短序列互补 末端处的一段短序列互补。 上的 Kozak序列 Kozak序列：a favorable context for efficient eukaryotic 序列： translation initiation（PuNNATGPu）。（S） （ ） ） 典型的Poly(A)加尾信号：AATAAA。（S） 加尾信号： 典型的 加尾信号 。 ） cDNA 末 端 快 速 扩 增 法 （ rapid amplification of cDNA ends， RACE）（S） ， ） ）
蛋白质合成,加工与运输
• 示例：类囊体膜蛋白 Lhcb1
① 前体Lhcb1(在胞质中) 外膜
转运肽，cpRSP54
跨叶绿体内
Hsp70， GTP
② 蛋白N-端进入基质，转运肽即被水解
③ 第一个滞留片段（-Glu-X-X-His-X-Arg-）使Lhcb1停留 在
类囊体膜上。其中的His和Glu/Ar叶g对绿与体叶绿素和叶黄
TOM TIM23
白进入内膜或膜间隙
跨膜后被切除，含 疏水性的停止转移 序列，蛋白被安插 到内膜。
内 TOM 膜 TIM23
结构类似于N端信号
序列，但位于蛋白 内 TOM
质内部。
膜 TIM23
为线粒体代谢物的 转运蛋白，如腺苷 转位酶，具有多个 内部信号序列和停 止转移序列，形成 多次跨膜蛋白。
内 TOM 膜 TIM22
4. C-端与结构蛋白相连部位为富含Ala的片段，易于形成 -sheet，是信号肽酶的识别和切割位点。
5. 信号肽不一定位于蛋白的N-末端。如卵清蛋白的信号 肽
位于中部。 6. 某些膜蛋白的信号肽在跨膜之后不被水解掉。Cyt P45
2. 信号肽引导的蛋白跨内质网膜过程：
• 属于边翻译边运输过程：识别 停泊 跨膜 水解
二 激素与激素原:
1 概念：如胰岛素原( 81aa)
类胰蛋白酶 切除C肽(30aa)
类羧肽酶B
Arg 60
成熟胰岛素(51aa) Lys59
A肽
COOH
• 原肽(propeptide): 其两侧含有成对碱性aa。 C肽
• 含原肽的蛋白叫原蛋白
2 原肽的功能:
H２Ｎ B肽
Arg 32Arg 31
蛋白质的合成和运输
蛋白质的合成和运输蛋白质啊，这可是咱们身体里特别神奇的东西呢。
就好比是身体这个大工厂里的超级小工匠，虽然小得咱们肉眼都看不见，可干的活儿那是相当重要。
咱先说说蛋白质是咋合成的吧。
细胞里面有个叫核糖体的小玩意儿，这核糖体就像是一个超级迷你的小厨房，专门负责做蛋白质这道菜。
它会根据DNA给的“菜谱”，也就是基因信息，把那些个氨基酸小原料一个个地组合起来。
氨基酸呢，就像是做菜的食材，什么口味的都有，它们组合的顺序不同，做出来的蛋白质这道菜就完全不一样。
这过程就像是拼积木一样，每个小块都得按顺序来，不然就拼不出正确的形状啦。
你想啊，如果把做房子的积木乱放一气，那房子能盖起来吗？肯定不能呀。
那这些小原料氨基酸是从哪儿来的呢？这就靠咱们吃的东西啦。
吃进去的食物就像是一个大仓库，各种营养物质都在里面呢。
食物被消化以后，氨基酸就被释放出来，然后就被运送到细胞这个小工厂里，等着核糖体这个小厨房来加工。
再说说蛋白质合成之后的运输吧。
合成好的蛋白质就像刚做好的商品，得运到该去的地方去。
细胞里面有一些像小货车一样的东西，叫转运小泡。
这些小货车就会把蛋白质这个“商品”装起来，然后沿着细胞里面像公路一样的细胞骨架，运到不同的地方去。
有的蛋白质是要被运到细胞外面去的，就像是要把商品送到别的城市去一样。
这时候，细胞就有一套特殊的办法，让这些蛋白质通过细胞膜这个“城门”出去。
还有些蛋白质是留在细胞里面工作的，比如说在细胞的线粒体里工作的蛋白质。
线粒体就像是细胞的发电厂，那些在这里工作的蛋白质就像是发电厂里的小工人，负责保证发电厂正常运转。
那这些蛋白质是怎么被准确送到线粒体里的呢？这又像是一场精心安排的快递配送。
细胞里面有特殊的信号，就像是快递单上的地址一样，告诉转运小泡这个小货车要把蛋白质送到线粒体这个地方。
蛋白质的合成和运输要是出了问题啊，那就像是工厂的生产线乱了套。
比如说，如果核糖体这个小厨房出了故障，那蛋白质就合成不出来，或者合成错了。
蛋白质合成、加工和转运的过程
一、蛋白质的合成1、核糖体是合成蛋白质的机器，其功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成蛋白质。
2、游离核糖体游离于胞质中，合成细胞内的基础蛋白质；附着核糖体，附着在内质网表面，构成粗面内质网的核糖体，合成分泌蛋白和膜蛋白。
3、蛋白质合成的一般过程：1）氨基酸的活化。
氨基酸和tRNA在氨酰—tRNA合成酶作用下合成活化的氨酰—tRNA。
2）起始、延伸和终止。
3）蛋白质合成后的加工。
肽链N端Met的去除；氨基酸残基的化学修饰，乙酰化、甲基化、磷酸化等；肽链的折叠；二硫键的形成。
二、蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运1、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网的合成。
1）信号肽是蛋白质合成中最先被翻译出来的一段氨基酸序列，通常由18-30个疏水氨基酸组成，能指引核糖体与内质网结合，并引导合成的多肽链进入内质网腔。
2）新生分泌性蛋白质多肽链在胞质中的游离核糖体上起始合成。
当新生肽链N端的信号肽被翻译后，可立即被细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别、结合。
3）与信号肽识别结合的SRP，识别结合内质网膜上的SRP-R，并介导核糖体锚泊附着于内质网膜的通道蛋白移位子上。
而SRP则从信号肽—核糖体复合体上解离，返回细胞质基质中重复上述过程。
4）在信号肽的引导下，合成中的肽链，通过由核糖体大亚基的中央管和移位子蛋白共同形成的通道，穿膜进入内质网网腔。
随之，信号肽序列被内质网膜戗面的信号肽酶且除，新生肽链继续延伸，直至完成而终止。
最后完成肽链合成的核糖体大、小亚基解聚，并从内质网上解离。
2、跨膜驻留蛋白的插入和转移决定了蛋白质的两种去处：1）穿过膜进腔，为可溶性蛋白质，包括分泌蛋白和内质网驻留蛋白。
2）嵌入内质网膜中，形成膜蛋白。
3、粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运过程密切相关。
1）新生多肽链的折叠与装配，与合成同时发生。
内质网为新生多肽链正确的折叠和装配提供了有利的环境。
分子伴侣通过对多肽链的识别结合来协助它们的折叠组装和转运。
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蛋白质的合成与运输
合 成 加 工 分 选 运 输
一、蛋白质的合成与加工 1.蛋白质的合成 ——核糖体 （1）分布 （2）种类 （3）结构
大亚基 小亚基 不合成蛋白 质时 真核细胞、原核细胞 例外：哺乳动物成熟红细胞无 附着核糖体、游离核糖体
合成蛋白质 时
探究活动：豚鼠胰腺蛋白的分泌
相关知识：
练习2
练习3
在一定的时间内使用某种动物细胞吸收放射性同位 素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素,依次先后出 现在图中的1、2、3、4、5、6、7、8部位。请据图回 答。
分泌蛋白质 （1）图中的[7]是 __________, [1]的功能 合成蛋白质 内质网 是________________, 在[ 2 ]________ 中 内质网的小泡 合成糖蛋白。 [3]是来自_____________ 。 高尔基体 中形成的是成熟蛋 (2) 在图中[4]________ 外排/胞吐 方式分泌出细胞. 白,[7]是以___________
加工：折叠、组装、糖基化，甲基化等
运输 小泡（内有比较成熟蛋白质） 小泡（内有成熟蛋白）
高尔基体（再加工、包装、浓缩、运输） 细胞膜（小泡与细胞膜融合）
分泌蛋白
练习1
糖蛋白普遍存在于细胞膜上,如果将细胞培养在含药品
的培养基中,发现细胞无法制造糖蛋白糖侧链,则药品
可能作用在蛋白质合成及运输过程的细胞器上（ B ） A.核糖体 C.线粒体 B.内质网 D.高尔基体
核糖体
合成
内质网
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
分泌
加工（加甲基羟基等） 加工、分类和包装 运输
氨基酸脱水缩合 多肽 较成熟 盘曲折叠 蛋白质
成熟的蛋白质
3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量 由哪里提供？ 需要，能量由线粒体提供
一、蛋白质的合成与加工 2.蛋白质的加工 （1）场所 内质网、高尔基体 （2）概念
细胞质基质
线粒体
线粒体 叶绿体 细胞膜
附着核糖体 合成
内质网
高尔基体
加工、修饰
溶酶体 分泌蛋白（消 化酶、某些激 素、抗体等）
运输
蛋白质的运输:指通过连续的内膜系统运送蛋白质到 达其最终目的地的过程.
内膜系统：包括核膜，内质 网，高尔基体，溶酶体，微 体及一些小泡等。 即蛋白质是通过细胞内在功 能上连续统一的细胞内膜结 构以出芽和融合的方式进行 运输的。
1、分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细 胞外起作用的蛋白质。如抗体、消化酶和一 部分激素。 2、同位素示踪法：利用放射性同位素作为 示踪剂对研究对象进行标记的分析方法。
阅读课本“资料分析”，思考问题？
1、分泌蛋白是在哪里合成的？
核糖体
2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞 器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程？ 核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
核膜
内质网膜
细胞膜
生物膜系统（细胞膜系统）：细胞器膜、细胞膜和核膜共同构成的 内膜系统：核膜、细胞器膜（线粒体、叶绿体膜除外）
①结构上的联系
直接联系 细胞膜 内质网膜 直接联系
核膜
膜泡
间接联 系
膜泡
高尔基体膜
线粒体膜
②功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌为例 ）
细胞核（转录） 控制 核糖体（合成多肽链 ） 线 供 粒 能 体 内质网
76
5 8
4 3
2 1
(3) [7]的合成、加工和运输过程所需的大量 线粒体 能量由[ 8 ]_______ 供给。
合成和分泌 功 （4）此动物细胞对[7]具有__________ 能。
练习4
从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放人含有 放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质 网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖 体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情 况，结果如图所示。 请回答： （1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积,最可能的解释 是 核糖体是蛋白质合成的场所 ________________________________ 。（2）放射性氨基酸继在 核糖体上积累之后,在内质网中也出现，且数量不断增多，最可 蛋白质进入内质网 能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（ 3）实验中，培养液 细胞质基质 相当于细胞中的______________________________ 。
为新（3）意义
无活性的肽链→有活性的蛋白质
二、蛋白质的分选和运输 1.影响分选的因素
（1）分选信号——决定因素 多肽链前端的一段氨基酸序列 （2）核糖体位置
2.分选运输途径
二、蛋白质的分选和运输
2.分选运输途径
二、蛋白质的分选和运输 细胞核
游离核糖体