2013 细胞质与细胞器1

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GC与膜的转移
GC膜的厚度、化学组成等均介于ER膜与细胞膜之间, 说明膜由ER到GC,再到细胞膜存在着逐步转移的过程, 而GC则是其中重要的一站。
细胞的内吞作用: 细 胞 膜 细胞的外吐作用: 细胞内膜
细胞内膜 细胞膜
★膜流现象:在细胞的内吞与外吐过程中,细胞膜与细胞内膜 之间可发生移位、融合或重组,使得各种膜性结构之间相互 联系、相互转移,此现象称为膜流(membrane flow)现象。
A、分泌蛋白: 合成后分泌到细胞外的蛋白质。 (酶、抗体、肽类激素、胞外基质成分等)
B、膜 蛋 白: 合成后嵌在膜内的蛋白质。 (膜受体、膜抗原等)
C、驻留蛋白: 合成后留在内质网腔中,对新生肽链进 行修饰、转运和折叠。(某些可溶性蛋白质)
溶酶体蛋白:合成后通过特定途径成为溶酶体中的酶。 (溶酶体中的酸性水解酶类)
二.内质网的类型
粗面内质网 (rough endoplasmic reticulum,RER)
胞质面附着大量核糖体,表面粗糙;
常由板层状排列的扁囊构成;
多分布在分泌功能旺盛或分化较完善的细胞内。
滑面内质网 (smooth endoplasmic reticulum,SER)
胞质面无核糖体附着,表面光滑;
卵磷脂含量丰富, 主要成分 脂 类:鞘磷脂含量很少。
蛋白质:含量较细胞膜为多。
★标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶
四.内质网的功能
粗面内质网:蛋白质的合成、加工、分选、转运。 滑面内质网:脂质与固醇的合成、代谢以及细胞解毒作用。
(一)粗 面 内 质 网 的 功 能
1.粗面内质网与蛋白质的合成
★ ①RER上合成的四类蛋白质
直径 15 ~ 30nm
★★三. 核糖体在细胞内的存在方式与功能分区
存在方式
1.
游离核糖体:游离于细胞质中; 主要合成细胞本身的结构蛋白。
2. 附着核糖体:附着在内质网膜上,是核糖体存在 的主要方式;主要合成分泌蛋白。
★多聚核糖体---无论是游离核糖体还是附着核糖体,在进行蛋
白质合成时,通常由mRNA将若干核糖体串联起来成为蛋白质合 成的功能团,这种功能团称多聚核糖体(polyribosome)。
ERGIC, transitional elements
二.高尔基复合体的化学组成
大鼠肝细胞的高尔基复合体约含60%蛋白质和40%脂类。 ★其特征性酶为糖基转移酶。
从膜的各种化学成分来看,高尔基复 合体介于内质网膜与细胞膜之间。
表:大鼠肝细胞内质网膜、高尔基复合体膜、细胞膜的脂类含量(%)
脂类种类 内质网
可见,GC在细胞分泌活动 中起着主要的运输作用。
120分钟 20分钟
3分钟
3H标记亮氨酸追踪实验示意图
Specific enzyme locations.
(二)GC对蛋白质的加工修饰
蛋白质的O-连接糖基化作用主要 或全部在高尔基复合体内完成。
实验
3H标记甘露糖 3H标记半乳糖; 3H标记唾液酸 3H标记N-乙酰葡萄糖胺
★主要或全部在高尔基复合体中完成。
4.粗面内质网与蛋白质的运输
(1)分泌蛋白的运输:
分泌蛋白
ER腔 转运小泡 高尔基复合体 浓缩泡
(分泌泡)
细胞外
(途径1)
(2)膜蛋白的运输:
(途径2)
RER上合成的膜蛋白,其肽链中会出现一个或多个 终止穿膜信号,从而使其以不同方式整合在ER膜上。
(3)驻留蛋白的运输:
内膜系统 (endomembrane system)
(1)概念:真核细胞中在结构、功能及发生上具有一 定联系的细胞内膜,包括内质网、高尔基 复合体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜等, 可以看成统一的膜成分在局部区域的特化。
(2)功能:提高细胞代谢效 率,使特定的功 能在特定的区域 内完成。
胞质溶胶 (cytosol)
(1)概念: 胞质溶胶也称细胞质基质,内膜系统分布 于其中。是指细胞质中除各种细胞器和内 含物以外的较为均质而半透明的液体部分。
(2)组成: 小分子:水、无机离子 中分子:氨基酸、核苷酸及其衍生物等 大分子:多糖、蛋白质、RNA等。
(3)功能: 为各种细胞器的功能活动提供离子环境、 反应底物和反应场所。
高尔基复合体
细胞膜
脂类总量
30.0
35.0
42.0
磷脂
26.6
胆固醇
1.0
糖脂
0.4
28.5
29.8
1.7
5.2
1.5
2.5
★三.高尔基复合体的主要功能
(一)GC与细胞的分泌活动
3H标记亮氨酸追踪实验证明,分泌蛋白在RER中合成后被运送至GC, 在其中经浓缩、修饰、加工后包装于分泌泡中,最终分泌到细胞外。
2.化学组成 ★ rRNA
蛋白质
50S 70S核糖体
30S
60S
80S核糖体
40S
23S rRNA ~31种蛋白质
16S rRNA ~21种蛋白质
5S rRNA
28S rRNA ~49种蛋白质
18S rRNA
5.8S rRNA 5S rRNA
~33种蛋白质
二.核糖体的形态结构
非膜性细胞器; 电镜下:高电子密度的圆形或椭圆形致密小颗粒。
常由分支的小管或圆形小泡;
多分布在一些特化的细胞中,如肝细胞。
粗面内质网 核糖体
滑面内质网
粗面内质网 滑面内质网
三.内质网的化学组成
通过微粒体研究内质网的化学成分。
★微粒体(microsome)——应用蔗 糖密度梯度离心法将细胞匀浆 离心,使内质网断裂成许多直 径约100nm 的封闭小泡,称微 粒体。
2.滑面内质网与糖原的合成与分解
实验已证实滑面内质网参与了糖原的分解, 但是否参与糖原的合成还有待探讨。
3.滑面内质网与细胞解毒
由肠道吸收的外源性药物、毒物或机体代谢 产生的内源性毒物,均由肝细胞内的滑面内质网 通过氧化、甲基化、结合等方式降低或排除毒性。
4.Ca的贮存和浓度调节
形成肌质网。
5.胃酸胆汁的合成与分泌
功能分区(P.1123)
(1)A部位:又称受体部位,

5
是接受氨酰-tRNA的部位。
T因子
G 因
A
P 子部



ห้องสมุดไป่ตู้(2)P部位:又称供体部位, 是肽酰-tRNA移交肽链后释放tRNA的部位。

3 mRNA
(3)T因子:又称转肽酶活性部位, 在肽链延长时催化氨基酸与氨基酸之间形成肽键。
(4)G因子:又称GTP酶活性部位, 分解GTP,并将肽酰-tRNA由A部位移到P部位。
四.份核糖体的形成与装配
自组装:在核仁中,RNA和蛋白质依照一定 的时空顺序,在不同的结构层次水平上发生 和进行的高度有序的装配.
特点:
在细胞质中,大小亚基是分开的 首先是mRNA与小亚基结合,然后才与大亚基
结合.
第3节 内质网
(Endoplasmic reticulum,ER)
1945年,K.R.Porter------电子显微镜------小鼠成纤维细胞
3. Clathrin coated vesicles, TGN to lysosomes and endocytosis.
Clathrin coated vesicles: Note, lots of protein Around each vesicle
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e25/25d.htm
实验已证实滑面内质网参与了糖原的分解, 但是否参与糖原的合成还有待探讨。
内质网与病理(P133)自学
第4节 高尔基复合体
(Golgi complex,GC)
1898年意大利-----高尔基(Camillo Golgi)-----光镜-----枭、猫-----神经细胞
★★一.高尔基复合体的形态结构
第5节 溶酶体
(lysosome)
1955年 ——C.de Duve——大鼠肝细胞匀浆——细胞化学显示
1965年 —— 电镜观察——正式命名
★一.溶酶体的形态特征与化学组成
一.内质网的形态结构
扁囊状
内质网是细胞质中一种相互 连通呈网状分布的膜性 结构; 小 管
★由小管、小泡、扁囊组成, 故将这三种结构看成是内质 细胞膜
网的单位结构。
内质网
内质网由一层单位膜构
成,厚约5~6nm,常与核膜 相连。内质网膜围成的腔— —内质网腔。
小泡 核膜
内质网的形态、数量及分布位置在不同细胞中各不相 同。常与细胞类型、生理状态以及分化程度有关。
2.新生多肽的折叠与装配
3.粗面内质网与蛋白质的糖基化
(1)在RER上合成的大部分蛋白都需要进行糖基 化修饰,形成糖蛋白。
★(2)蛋白质的两种糖基化修饰:
N-连接糖基化:寡糖与天门冬酰胺(Asn)残基侧链上的氨基
基团相连接。
★在RER腔中完成。
O-连接糖基化:寡糖与丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸 (Tyr)残基侧链上的羟基基团相连接。
★★②关于分泌蛋白合成的信号假说
1975年Blobel等提出信号假说(signal hypothesis), 用以解释内质网膜对游离核糖体的识别、两者的 结合以及所合成的多肽链穿过内质网膜进入内质 网腔等一系列事件。
mRNA
信号密码(signal codon)
信号识别颗粒 (signal recognition particle,SRP)
光镜下:网状结构
★高尔基复合体是 具有极性的细胞器。
反 面(成熟面)
反面高尔基网结构
反面膜囊

高尔基中央扁平膜囊 中间膜囊

顺面膜囊
顺面高尔基网结构
顺 面(形成面)
© copyright 1998 Gwen V. Childs, Ph.D. URL Address: /microanatomy
反面网状结构 分泌泡
衣被蛋白clathrine 衣被蛋白I: coat
protein I 衣被蛋白II: coat
protein II
1. COPII-coated vesicles. Forward movement from ERGIC and between cisternae
2. COPI-coated vesicles. Retrograde movement from TGN to golgi to r.e.r
RER上合成的驻留蛋白,其肽链羧基端带有驻留信号肽, 从而使其“驻留”在ER腔中,负责对新生肽链进行修饰、转 运和折叠。
(4)溶酶体蛋白的运输:
溶酶体蛋白
ER腔 转运小泡 高尔基复合体
转运小泡
溶酶体
+内体
★(二)滑 面 内 质 网 的 功 能
1.滑面内质网与脂类的合成
在滑面内质网上合成的主要是卵磷脂。
高尔基复合体对糖蛋白的合成 和修饰过程具有严格的顺序性。
(三)蛋白质的水解: 溶酶体的磷酸化,蛋白质的硫酸化
(四)GC对蛋白质的分选运输
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化 切除甘露糖 加N-乙酰葡萄糖胺 加半乳糖;加唾液酸 分拣 溶酶体
RER
顺面网状结构
顺面扁囊 中 央
中间扁囊 扁 平
反面扁囊 囊
高 尔 基 复 合 体
AP
A
核糖体 信号肽 (signal peptide)
tRNA
SRP受体 细胞质
内质网腔
★★信号假说的内容
123456.S合信核R成号糖P识与信肽体别 E号 插 被 脱R信肽 入 切 离膜号E。 除上R肽,的腔 膜,成S,进R形熟S入P成R肽受细P核链体脱胞糖落识离质体入别核。-E并S糖RR结体腔P复合,。合,翻体形译,成继核续糖。 翻体来当穿肽译-S自核越链R暂PE细糖合停-R胞体成S膜。R核与完的PE的毕受信R后m体号膜R核肽结复N糖A被合合进体位后体入在于,细分,在E胞离R核某膜质因糖种内将子信体表若(d号与面e干t肽a的E游c蛋hR信离m白膜号核e的n结肽t糖帮f酶合a体助c切t。串o下r联),
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