第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

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1、CYTOPLASMICMATRICANDENDOMEMBRANESYSTEM第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输本章教学目的与要求1.理解细胞质基质的涵义和主要功能。2.了解内质网、高尔基体、溶酶体在结构、功能和发生上的相互关系。3.掌握信号假说的内容及细胞内蛋白质分选信号、途径和类型。注：细胞质组分，内质网类型，高尔基体形态都学过，膜泡运输介绍过。内膜系统进行的细胞分区真核细胞具有发达的细胞内膜系统，它将细胞区分为3类结构：1）细胞质基质（cytoplasmicmatrix）；2）细胞内膜系统（

2、endomembranesystem）；3）细胞内由膜包被的各种细胞器。（线粒体、叶绿体、过氧物酶体、细胞核）第一节细胞质基质的涵义与功能一、细胞质基质的涵义基本概念：用差速离心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后，存留在上清液中的主要是细胞质基质成分---这部分称为细胞质基质。成分：中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构。特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。细胞质的组成许多细胞中间代谢过程的完成：糖酵解过程、磷酸戊

3、糖途径、糖醛酸途径、糖原合成与部分分解过程等.与细胞质骨架相关的功能；细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分，不仅与维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递有关，而且是构成细胞基质的结构体系。细胞基质与骨架蛋白分子间选择性结合，使大分子锚定在细胞骨架三维空间的特定区域。蛋白质的合成、分选和运输；（二）细胞质基质的功能参与蛋白质的修饰、选择性的降解等：蛋白质的修饰的主要类型：①辅酶或辅基与酶的共价结合；②糖基化：N－乙酰葡萄糖胺加到蛋白质丝氨酸残基的羟基上。③磷酸化和去磷酸化：调节许多蛋白酶的活性。④

4、N－端甲基化：骨架蛋白和组蛋白等难水解蛋白。⑤酰基化：脂肪酸+Pro控制蛋白质的寿命（N-端氨基酸）（泛素降解途径）。降解变性和错误折叠的蛋白质；特定的水解酶。帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠。（热休克蛋白heatshockprotein,Hsp)定义：结构、功能和发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构称为细胞内膜系统，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、线粒体、叶绿体、核膜和分泌泡等。功能：区隔化；增加内表面积，提高代谢和调节能力。从系统发生来看内膜系统起源于质膜的内陷和内共生。从个体发生来看

5、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。第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统的研究方法电镜技术：揭示超微结构；免疫标记和放射自显影技术：功能定位研究；离心技术：组分分离与分析；遗传突变体分析技术：膜泡运输和功能机制研究。一、内质网的形态结构和功能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（endoplasmicreticulum，ER）。后来发现内质网不仅仅存在于细胞的“内质”部，通常还与质膜和核膜相连，并且与高尔基

6、体关系密切，并且常伴有许多线粒体。内质网约占细胞总膜面积的一半，是封闭的三维网络系统，参与细胞内多种活动。ER（一）内质网的两种基本类型1、粗面型内质网（RER）1)RER呈扁平囊状，排列整齐，膜围成的空间称为ER腔（lumen），膜表明有大量核糖体附着。2)RER的主要功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白。特别是在分泌细胞（如胰腺腺泡细胞）和分泌抗体的浆细胞中非常发达。3）内质网膜上有一种称为易位子（translocon）的蛋白复合体，是新合成的多肽进入内质网的通道。根据结构和功能，内质网分为两种基本类型：

7、粗面型内质网（roughendoplasmicreticulum，RER）光面型内质网（smoothendoplasmicreticulum，SER）2、光面型内质网（SER）1)SER呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。2)SER的是细胞内脂质合成的主要场所。在某些细胞中，SER非常发达并具有特殊的功能，如合成固醇类激素的细胞和肝细胞等。3)SER与高尔基体在结构、功能和发生上的关系密切。超微结构研究表明，向内折叠的细胞膜有时与内质网相连、管道相通。原核细胞膜内侧有时附着大量核糖体；内质网膜常与外层核膜相连、

8、管道相通，且外膜上也附着大量核糖体；上述发现说明核膜、内质网、细胞膜、高尔基体在结构、功能和发生上具有密切的联系。ER粗面内质网（rER）滑面内质网（sER）内质网是细胞内蛋白质与脂质的合成基地，几乎全部的脂质（sER)和多种重要的蛋白质(rER)都是在内质网上合成的。（二）内质网的功能在“游离”核糖体上合成的蛋白质，有些在合成开始不久后便转在内质网上合成，这些蛋白主要有：1.分泌蛋白：胰酶、抗体、