第5章真核细胞内膜系统蛋白质分选与膜泡运输优秀课件
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第5章真核细胞内膜系统蛋白质 分选与膜泡运输
真核细胞在进化上一个显 著特点就是出现了细胞内 的区隔（intracellular compartment），细胞质被分 隔成不同的由膜包裹的区 室，即被膜细胞器 （ Membrane Bound Organelles ）。
内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分 泌泡等虽然具有各自独立的结构和功能， 但它们之间又紧密相关，每个细胞器都作 为相互协调的功能单位的一部分而发挥作 用。因而被总称为细胞内膜系统 （endomembrane system）。(see next)
组成：内质网是膜囊结构，所以构成内质网的主 要化学成份是蛋白质和脂。
➢ 葡萄糖-6-磷酸酶，普遍存在于内质网，被认为是 标志酶
Fra Baidu bibliotek
微粒体(microsome) ：内质网的一种特化类型
➢ 在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的 内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结 构。
➢ 在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基 化和脂类合成等内质网的基本功能。
光面内质网的功能
脂质的合成
➢ 转位：在内质网上合成的磷脂几分钟之后就由胞质溶 胶面转向膜的另一面，即内质网腔面, 磷脂的转位是 由内质网膜中磷脂转位蛋白(phospholipid translocator)或称翻转酶（flippase）帮助的。
➢ 转运: 内质网中的磷脂向其它膜的转运有两种方式： 出芽( budding)：ER→GC、Ly、PM 磷脂转换蛋白(phospholipid exchange proteins, PEP）：磷脂分子+PEP→细胞质基质→靶膜（线粒体、 过氧化物酶体的膜）(see next)
➢ 将胆固醇氧化、还原、水解, 转变成各种类固醇激素。 ➢ 合成：磷脂合成酶是ER膜整合蛋白， 活性位点朝向
cytosol，因而磷脂的合成都是在内质网的胞质溶胶面 进行(see next)。在光面内质网上合成的磷脂先作为 内质网膜的构成部分，然后再转运给其他的膜。
The synthesis of phosphatidylcholine. This phospholipid is synthesized from fatty acyl-coenzyme A (fatty acyl CoA), glycerol 3-phosphate, and cytidinebisphosphocholine (CDP-choline)
An overview of the biosynthetic/secretory and endocytic pathways that unite endomembranes into a dynamic,interconnected network.
从系统发生来看内 膜系统起源于质膜 的内陷和内共生
内质网 高尔基体 溶酶体
一、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）。
➢ 分类 ➢ 组成 ➢ 功能
根据是否附有核糖体：
➢ 粗面内质网（糙面内质网， routh endoplasmic reticulum, rER)
Endosymbiosis
从个体发生来看新 细胞的内膜系统来 源于原有内膜系统 的分裂，具有核外 遗传的特性。
Evolution of Nuclear Membrane and ER
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，称细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）。
光面内质网的功能：
➢ 脂类合成 ➢ 类固醇激素的合成 ➢ 脱毒作用 ➢ 糖原分解释放葡萄糖 ➢ 调节钙功能
3、内质网的功能
粗面内质网的功能：
➢ 蛋白质合成 ➢ 蛋白质的修饰和加工 ➢ 新生肽链的折叠和装配
光面内质网的功能
脂质与类固醇激素的合成
➢ 几乎全部的膜脂都由内质网来合成，如磷脂（磷脂酰 胆碱）、胆固醇
本章内容
➢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 ➢第三节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输
第一节 细胞质基质
也被称为：细胞液(cell sap)，透明质(hyaloplasm)， 胞质溶胶(cytosol)
成分：主要含有与中间代谢有关的数千种酶类，与 维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架。 ➢ 水和无机离子（K、Na、Mg、Ca、Cl) ➢ 脂、糖、氨基酸、核苷酸及其衍生物 ➢ 蛋白质、脂蛋白、多糖、RNA ➢ 糖原等一些处于贮存状态的重要化合物
细胞质基质的功能
➢ 完成各种中间代谢过程
如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
➢ 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
➢ 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
蛋白质的修饰 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，形成正确的分子构象
第二节 细胞内膜系统及其功能
有核糖体附着
➢ 光面内质网（滑面内质网， smooth endoplasmic reticulum, sER)
无核糖体附着
➢ 光面内质网往往作为出芽 的位点, 将内质网上合成的 蛋白质或脂类转运到高尔 基体。
1、分类
2、结构和组成
形态结构 ➢ER 由封闭的膜系统及其形成的腔构成的相互 沟通的网状结构。它从核膜延伸至细胞质中， 靠近细胞质内侧。（next） ➢ER 是真核细胞中最大的细胞器 ➢ ER的膜占细胞膜系统的一半 ➢ 所包围的体积占细胞总体积的10%
,
超薄和扫描电镜观察的内质网
上 部 是 透 射 电 镜 照 片 下 部 是 扫 描 电 镜 照 片
粗面内质网呈扁平囊状，排列整齐 光面内质网呈分支管状或小泡状
2、结构和组成
特征：
➢ 大大增加了细胞内膜的表面积，为多种酶体系提供 了大面积的结合位点。
➢ 完整的封闭体系将其上合成的物质与细胞基质中合 成的物质分隔开，利于它们的加工和运输，
糖原分解与游离葡萄糖
释放
真核细胞在进化上一个显 著特点就是出现了细胞内 的区隔（intracellular compartment），细胞质被分 隔成不同的由膜包裹的区 室，即被膜细胞器 （ Membrane Bound Organelles ）。
内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分 泌泡等虽然具有各自独立的结构和功能， 但它们之间又紧密相关，每个细胞器都作 为相互协调的功能单位的一部分而发挥作 用。因而被总称为细胞内膜系统 （endomembrane system）。(see next)
组成：内质网是膜囊结构，所以构成内质网的主 要化学成份是蛋白质和脂。
➢ 葡萄糖-6-磷酸酶，普遍存在于内质网，被认为是 标志酶
Fra Baidu bibliotek
微粒体(microsome) ：内质网的一种特化类型
➢ 在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的 内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结 构。
➢ 在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基 化和脂类合成等内质网的基本功能。
光面内质网的功能
脂质的合成
➢ 转位：在内质网上合成的磷脂几分钟之后就由胞质溶 胶面转向膜的另一面，即内质网腔面, 磷脂的转位是 由内质网膜中磷脂转位蛋白(phospholipid translocator)或称翻转酶（flippase）帮助的。
➢ 转运: 内质网中的磷脂向其它膜的转运有两种方式： 出芽( budding)：ER→GC、Ly、PM 磷脂转换蛋白(phospholipid exchange proteins, PEP）：磷脂分子+PEP→细胞质基质→靶膜（线粒体、 过氧化物酶体的膜）(see next)
➢ 将胆固醇氧化、还原、水解, 转变成各种类固醇激素。 ➢ 合成：磷脂合成酶是ER膜整合蛋白， 活性位点朝向
cytosol，因而磷脂的合成都是在内质网的胞质溶胶面 进行(see next)。在光面内质网上合成的磷脂先作为 内质网膜的构成部分，然后再转运给其他的膜。
The synthesis of phosphatidylcholine. This phospholipid is synthesized from fatty acyl-coenzyme A (fatty acyl CoA), glycerol 3-phosphate, and cytidinebisphosphocholine (CDP-choline)
An overview of the biosynthetic/secretory and endocytic pathways that unite endomembranes into a dynamic,interconnected network.
从系统发生来看内 膜系统起源于质膜 的内陷和内共生
内质网 高尔基体 溶酶体
一、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）。
➢ 分类 ➢ 组成 ➢ 功能
根据是否附有核糖体：
➢ 粗面内质网（糙面内质网， routh endoplasmic reticulum, rER)
Endosymbiosis
从个体发生来看新 细胞的内膜系统来 源于原有内膜系统 的分裂，具有核外 遗传的特性。
Evolution of Nuclear Membrane and ER
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，称细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）。
光面内质网的功能：
➢ 脂类合成 ➢ 类固醇激素的合成 ➢ 脱毒作用 ➢ 糖原分解释放葡萄糖 ➢ 调节钙功能
3、内质网的功能
粗面内质网的功能：
➢ 蛋白质合成 ➢ 蛋白质的修饰和加工 ➢ 新生肽链的折叠和装配
光面内质网的功能
脂质与类固醇激素的合成
➢ 几乎全部的膜脂都由内质网来合成，如磷脂（磷脂酰 胆碱）、胆固醇
本章内容
➢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 ➢第三节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输
第一节 细胞质基质
也被称为：细胞液(cell sap)，透明质(hyaloplasm)， 胞质溶胶(cytosol)
成分：主要含有与中间代谢有关的数千种酶类，与 维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架。 ➢ 水和无机离子（K、Na、Mg、Ca、Cl) ➢ 脂、糖、氨基酸、核苷酸及其衍生物 ➢ 蛋白质、脂蛋白、多糖、RNA ➢ 糖原等一些处于贮存状态的重要化合物
细胞质基质的功能
➢ 完成各种中间代谢过程
如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
➢ 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
➢ 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
蛋白质的修饰 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，形成正确的分子构象
第二节 细胞内膜系统及其功能
有核糖体附着
➢ 光面内质网（滑面内质网， smooth endoplasmic reticulum, sER)
无核糖体附着
➢ 光面内质网往往作为出芽 的位点, 将内质网上合成的 蛋白质或脂类转运到高尔 基体。
1、分类
2、结构和组成
形态结构 ➢ER 由封闭的膜系统及其形成的腔构成的相互 沟通的网状结构。它从核膜延伸至细胞质中， 靠近细胞质内侧。（next） ➢ER 是真核细胞中最大的细胞器 ➢ ER的膜占细胞膜系统的一半 ➢ 所包围的体积占细胞总体积的10%
,
超薄和扫描电镜观察的内质网
上 部 是 透 射 电 镜 照 片 下 部 是 扫 描 电 镜 照 片
粗面内质网呈扁平囊状，排列整齐 光面内质网呈分支管状或小泡状
2、结构和组成
特征：
➢ 大大增加了细胞内膜的表面积，为多种酶体系提供 了大面积的结合位点。
➢ 完整的封闭体系将其上合成的物质与细胞基质中合 成的物质分隔开，利于它们的加工和运输，
糖原分解与游离葡萄糖
释放