真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

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1、第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输第一节细胞质基质的涵义与功能1细胞质基质的涵义（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）2细胞内膜系统概述（endomembranesystem）第二节细胞内膜系统及其功能1内质网(endoplasmicreticulum,ER)的形态结构2ER的功能3内质网与基因表达的调控一内质网的形态结构与功能二高尔基体的形态结构与功能1高尔基体(Golgibody,Golgicomplex)的形态结构与极性2高尔基体的功能3高尔基体与细胞内的膜泡运输三溶酶体的形态结

2、构与功能1溶酶体(Lysosome)2过氧化物酶体(Peroxisome)或微体（microbody)第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输分泌蛋白合成的模型---信号假说蛋白质分选与分选信号膜泡运输细胞结构体系的组装一、细胞质基质的涵义（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）细胞质基质的概念在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体积约占细胞质的一半细胞质基质的涵义二细胞质基质的功能主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构，以及其他小分

3、子、离子等。主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；蛋白质、mRNA等大分子相对区域化；大分子通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。水：结合态水；游离态水细胞器、酶、mRNA等区域性分布或与细胞骨架及膜结合。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蛋白质的分选与运输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控制蛋白质的寿命(Met,Val,Pro,Gly,Ala,Ser,Thr,Cys)（依赖于泛素的降解途径）

4、降解变性和错误折叠的蛋白质(泛素化降解途径）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细胞质基质的功能细胞内膜系统概述概念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。主要结构内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等细胞内的膜相结构----细胞器（organelles）。细胞内膜系统的研究方法细胞内膜系统的研究方法放射自显影（Autoradiography）;生化分析（Biochemicalanalysis）;遗传突变分析（Geneticmutants）

5、1、内质网的形态结构发现（1945，Porter等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endoplasmicreticulum，ER）内质网的形态结构内质网的两种基本类型糙面内质网（roughendoplasmicreticulum，rER）光面内质网（smoothendoplasmicreticulum，sER）内质网的化学组成微粒体（microsome）2、ER的功能ER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

6、的功能rER的功能蛋白质合成蛋白质的修饰与加工新生肽的折叠与装配sER的功能脂类的合成类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质）肝的解毒作用（Detoxification）Systemofoxygenases---cytochromep450family；储存钙离子（胞内钙库）：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+泵入肌质网腔中返回蛋白质合成内质网上合成的蛋白分泌蛋白；整合膜蛋白；内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离或修饰）。细胞质基质中“游离”核糖体上合成的蛋白：包括：细胞质

7、基质中的驻留蛋白、质膜外周蛋白、核输入蛋白、转运到线粒体、叶绿体和过氧物酶体的蛋白。注意：细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于细胞质基质中“游离”核糖体。蛋白质的修饰与加工修饰加工：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等。几乎所有内质网上合成的蛋白最终都被糖基化。糖基化在glycosyltransferase作用下发生在ER腔面N-linkedglycosylation（Asn）O-linkedglycosylation（Ser/ThrorHylys/Hypro）糖基化的作用：①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；

8、②赋予蛋白质传导信号的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。酰基化发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸→Cys新生肽的折叠与装配新生肽的折叠、装配：ER腔特性：非还原性的内腔，易于二硫键形成；参与的蛋白：二硫键异构酶（proteindisulfideisomerase，PDI）切断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处