细胞质基质与内膜系统优秀课件

蛋白质糖基化（protein glycosylation）
▪ 新生肽的折叠与组装 –这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的，需要 消耗能量。
–蛋白二硫键异构酶PDI和结合蛋白Bip的协助
sER的功能
▪ 脂类的合成
–合成磷脂、胆固醇等膜脂，合成后以出芽的方式转运至高尔基体、溶酶体 和质膜上，或借磷脂交换蛋白（phospholipids exchange protein，PEP）形 成水溶性复合物，转至其他膜上。
后，存留在上清液中的主要就是细胞质基质成分。生物化学
家多称之为胞质溶胶。
主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构等。
主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；
系。
通过弱键而相互作用，处于动态平衡中的结构体
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、糖原
的合成与分解等
象
蛋白质的修饰
▪辅酶或辅基与酶的结合 ▪磷酸化与去磷酸化 ▪蛋白质糖基化作用 ▪甲基化修饰 ▪酰基化修饰
控制蛋白质的寿命
泛素依赖性降解途径
——细胞给予需要损毁的蛋白质一个化 学的死亡之吻
依赖ATP和泛素的降解途径： ➢在pH7.2胞液中进行，主要降解异 常蛋白质和短寿命的蛋白质。需 ATP和泛素参与 ➢泛素(ubiquitin)是一种小分子蛋白 质，普遍存在于真核细胞中。
细胞质基质与内膜 系统
真核细胞细胞内区室化
第一节 细胞质基质及其功能
在真核细胞，细胞质膜以内、核以外的部分称为 细胞质。细胞质基质是细胞的重要结构成分，其体积 约占细胞质的一半。
细胞质基质的含义 细胞质基质的功能
一、细胞质基质的含义
基本概念：
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
内质网(endoplasmic reticulum,ER) 的形态结构
ER的功能
（一）内质网的形态结构
▪ 形态结构特点： – 是由膜所形成的一些形状大小不同的小管、小囊或扁囊连成 一个连续的网状膜系统，其内腔是通连的。
– 内质网和核膜相连续。 – 内质网的形态变异很大，在不同细胞中，形态、数量和分布
▪ 肝细胞sER的解毒作用
▪ 肝细胞葡萄糖的释放（糖原→G-6PG）
▪ 储存钙离子：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+ 泵入 肌质网腔中
PEP
sER的解毒作用
▪肝细胞的解毒作用------sER通过氧化、甲基化、结合等 方式，降低或排除毒性物质
▪药物、毒物─→(sER膜上的氧化酶系)→解毒或转化 如：氨基酸代谢→氨→尿素(无毒)； Baidu Nhomakorabea巴比妥类药物+葡萄糖醛酸→水溶性物质
蛋白质与脂肪酸合成的场所 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
细胞质基质的功能
与膜相关的功能 蛋白质的修饰、选择性的降解
蛋白质的修饰 控制蛋白质的寿命:降解信号为N端的第一个氨基酸 降解变性和错误折叠的蛋白质 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
其一、是扩大膜的总面积，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。
其二、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环境。
一、内 质 网
内质网（endoplasmic reticulum，ER）：
是由K.R.Porter和A.D.Claude等在1945年发现的。它是 细胞质中由膜围成的管状或扁囊状的结构，互相连通成网， 构成细胞质中的扁平囊状系统。
sER在糖原分解中的作用
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
（一）高尔基体的形态结构
▪高尔基体结构：由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成
E R 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 –需要移入内质网继续合成的蛋白：分泌蛋白，膜整合蛋白， 内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离或修饰）。
▪ 蛋白质的修饰与加工 –蛋白质的修饰加工：包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键 形成等。 –糖基化在寡聚糖转移酶作用下发生在ER腔面 • 糖基一般连接在4种氨基酸上，分为2种： N-连接的糖基化：发生在内质网腔内，与天冬酰胺残基的 NH2连接 O-连接的糖基化：主要或全部在高尔基复合体中进行，与 Ser、Thr和Hyp的OH连接。
• ER膜上无颗粒（核糖体），ER的成分不是扁囊，而 常为小管小囊，它们连接成网，广泛存在于能合成类 固醇的细胞中。
RER
微粒体（microsome）
微粒体：细胞匀浆和超速离心，特别是密度梯度离心过程中，由破碎的 内质网等形成的近似球形的封闭小泡结构，它包括内质网膜与核糖体两 种基本成分。
（二）ER的功能
不同。在同种细胞不同发育时期，随着生理机能的不同，ER 也不一样。
内质网的两种基本类型
– 粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER）
• 多为扁囊状，在ER膜的外表面附有大量的核糖体，普 遍存在于分泌蛋白质的细胞中。
– 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER）
第二节 细胞内膜系统及其功能
➢内质网 ➢高尔基体 ➢溶酶体 ➢过氧化物酶体
细胞内膜系统 （endomembrane system）
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。 包括核被膜、内质网、高尔基体及其形成的溶酶体 和分泌泡等。 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：
Structure of Ubiquitin
泛肽的结构：76个氨基酸 组成，广泛存在于真核细 胞中。
Structure of 26S proteasome
26S蛋白酶体
The 19S regulatory particle (RP)
20S core protease (CP)
26S proteasome pathway in eukaryote cell