细胞质和细胞器

核糖体
核糖体(ribosome) 是合成蛋白质的 “生产车间”。
功能是按照mRNA的 指令由氨基酸合 成蛋白质。
一、形态结构：由大小两个亚基组成
中央管
二、化学组成
•
真核细胞 核糖体 80S
大亚基:60S (5S、 5.8S、 28S的rRNA
＋50个Pr.)
小亚基：40 S (18S的rRNA＋ 33个Pr.)
核糖体的种类和沉降系数
核糖体的类型
单体
大亚基
原核细胞核糖体
真核细胞核糖体 真核细胞器核糖体 线粒体核糖体
70S
50S
80S
60S
55-80S(因种类而异） 50S
小亚基 30S 40S
30S
核糖体的4个活 性部位：
➢ 接受氨酰基tRNA的部位：受 位，称A位。
➢ 肽基-tRNA移交 肽链后，tRNA被 释放的部位：供 位，称P位。
▪ 内质网腔驻留蛋白分子能识别正在合成或部分 折叠的多肽，并与多肽的一定部位结合，促使 正确折叠。这一类分子本身并不参与最终产物 的形成，称为分子伴侣(molecular chaperone)
▪ 驻留蛋白(retention protien):内质网腔内分 子伴侣的C端末尾具有滞留信号肽Lys-Asp-GluLeu (KDEL),与KDEL受体结合，使之驻留于内质 网腔而不被转运。
2.滑面内质网(sER)：
表面光滑，无核糖体附着 多为管状或泡状 脂类代谢旺盛的细胞中含量丰富
三. 内质网的化学组成
微粒体 (microsome)： 在细胞匀浆和 超速离心过程中， 由破碎的内质网 形成的球状的囊 泡结构。
化学组成
1）内质蛋白
1.内质网膜的脂质： 302）-钙4网0蛋％白
2.内质网膜的蛋白质：630）蛋- 白7质0％二硫键异构酶
细胞外 浓缩泡 高尔基体
(1).蛋白质的合成：
分泌蛋白、膜蛋白、驻留蛋白和溶酶体蛋白
(2).蛋白质的折叠：
二硫键的形成，多肽链的折叠。
(3).蛋白质的糖基化修饰：
N-连接的寡糖蛋白
(4).蛋白质的运输
信号肽假说(signal hypothesis)
信号密码： mRNA的5ˊ端，编码特殊氨基酸的
密码子，位于起始密码AUG之后。 信号肽(signal peptide)：
内膜系统出现的意义： 各自独立，各司其职 相互依存，协调同一
大大提高了细胞代谢反应的效率
内质网
K. R. Porter等于1945年发现于培养的小鼠成纤维细 胞，因最初看到的是位于细胞质内部的网状结构，故
名内质网（endoplasmic reticulum，ER）。
一.内质网的形态结构
内质网是由磷脂和蛋 白质组成的一层单位 膜(5~6nm) 形成的小 管、小泡和扁平囊相 互联通、封闭成腔的 系统。
细胞质和细胞器
（Cytoplasm and organelles)
❖ 细胞质基质(胞质溶胶)： 细胞质中除去有形结构之外的无定形胶状
物质体系。 ❖细胞质基质的功能:
是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代 谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。 直接或间接地影响并体现于细胞生命活动的各个方 面。
(3).蛋白质的糖基化
内质网腔中的寡糖 与内质网膜上的磷 酸多萜醇连接，并 使其活化。 在糖基转移酶催化 下，转移到新生肽 链的天冬酰胺上的 NH2基团（N-连接糖基 化）。
(4)rER合成的蛋白质的分泌途径
分泌蛋白
ER腔 运输小泡
糖基化、折叠
高尔基体
细胞外
分泌颗粒
浓缩泡
（二） 滑面内质网的功能
内质网的胞质侧
内质网的腔侧 内质网的胞质侧
内质网的腔侧
❖ 脂类的合成
细胞质基质面
脂质双层腔面
பைடு நூலகம்
翻转酶
五、内质网的病理变化
内质网是一个敏感的细胞器，在各种 因素如缺氧、辐射、毒物作用和感染等条 件下，会产生病理变化，如肿胀、破裂、 核糖体脱落，萎陷的内质网和其他细胞成 分浓缩成团块。
SRP循环
SRP受体
蛋白质继续合成， 信号肽被切除
膜蛋白的合成:
(2)新生多肽链的折叠与装配
1.蛋白二硫键异构酶(PDI): 反复切断错误结合的二硫键，使新生肽形成正
确折叠的蛋白质。 2. 结合蛋白(binding protein, Bip):与折叠不正
常肽链结合予以滞留，待折叠正确后被进一步转运 至高尔基体。 3. 葡萄糖调节蛋白(Grp94):参与新生肽折叠转运。 4. 钙网素(calreticulin):参与糖蛋白折叠。
之外的信号肽，又能识别粗面内质网膜上
的SRP受体。帮助多肽转运。 SRP RNA
SRP 识别信 号肽区域
与核糖体A位 点结合区域
识别SRP 受体区域
信号肽假说：核糖体被信号肽引导，经SRP介导，与 SRP受体结合，进行蛋白质合成。
SRP 核糖体
mRNA tRNA
信号肽
蛋白质合成结束， 核糖体脱离内质网， 进入下一个循环
1.脂质合成 2.糖原代谢 3.解毒作用 4.Ca2+的贮存与Ca2+浓度的调节 5.胃酸、胆汁的合成与分泌
脂酰CoA 3-磷酸甘油
酰基转移酶
磷酸酶
CDP- 胆碱 胆碱磷酸转移酶
磷脂酸
二脂酰甘油
1.卵磷脂的合成
磷脂酰胆碱
翻转酶： 合成脂类的酶和底物
位于内质网的细胞质侧。 由结合于膜上的翻转酶将 合成的脂类分子翻转至腔 面的膜层中。
➢ 肽基转移酶E位：
➢ GTP酶位：
三、核糖体的功能
以mRNA 为模板，在核糖体上由氨基酸合 成多肽链的过程－－翻译。
蛋白质的合成
四、核糖体的存在形式
1.附着核糖体(free ribosome)：分泌蛋白 2.游离核糖体(polyribosome)：结构蛋白
内膜系统(endomembrane system)
3.内质网膜的酶系
4）免疫球蛋白重链结合
蛋白
葡萄糖-6-磷酸酶（标志酶）
电子传递体系酶系
4.内质网网腔中的网脂蛋白
四. 内质网的功能
rER：蛋白的合成、加工、转运 sER： 脂类合成、解毒、糖原分解、肌肉运动
（一） 粗面内质网的功能
蛋白的合成、加工和运输：
核糖体 信号肽 内质网 网腔
（肽链延伸、修饰）
真核细胞的细胞质内，与质膜在结构、功 能和发生上有一定联系的膜性结构的总称。
内膜系统在结构和功能上是一个统一的整体， 是细胞合成蛋白质、酶、脂类和糖类的场所，同时 对合成产物具有加工、包装和运输的功能。
高等细胞区室化 Compartmentalization
质膜 内膜 生物膜
原核细胞 – 质膜构成的单一区室 真核细胞 – 内膜 – 各种细胞器
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
内质网膜与外层核膜相连。内质网腔与 核间隙相通。向内折叠的细胞质膜有时与内 质网相连接，有管道沟通。
二. 内质网的类型
1.粗面内质网rER 2.滑面内质网sER
1.粗面内质网(rER)：
表面附着大量颗粒状核糖体。 由板层状排列的扁平囊构成。 在分泌蛋白质旺盛及大量合成膜的细胞中丰富 多种蛋白质的合成场所(酶、肽类激素、抗体)
由信号密码翻译出的肽链，位于 蛋白的N端，由15~30个疏水氨基酸组 成。可被SRP识别，将核糖体引导到 内质网膜，并继续进行蛋白的合成。
信号识别颗粒
(signal recognition particle, SRP)
SRP是由6个多肽亚单位和一个小的RNA(7S)
组成的复合物。 SRP 既能识别露出核糖体