细胞质基质与内膜系统

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1、第七章细胞质基质与细胞内膜系统第一节细胞质基质的涵义与功能一、细胞基质的涵义二、细胞基质的功能第二节细胞内膜系统及其功能一、内质网的形态结构与功能二、高尔基体的形态与功能三、溶酶体的形态与功能第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输一、信号假说与蛋白质分选信号二、蛋白质分选的基本途径与类型三、膜泡运输四、细胞机构体系的组装细胞内被膜区细胞质基质（Cytoplasmicmatrix)细胞内膜系统（endomembranesystem)其他被膜包被的细胞器（线粒体、叶绿体、过氧化酶体和细胞核)第一节细胞质基质的涵义与功能细胞质基质（Cytosol,Cytoplasmi

2、cmatrix）细胞质基质的功能细胞质基质（Cytosol,CytoplasmicMatrix）细胞质基质:在细胞中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，细胞的重要的结构成分，其体积约占细胞质的一半。细胞组分数目体积比细胞质基质细胞核内质网高尔基体溶酶体胞内体过氧化物酶体线粒体1111300200400170054612311122肝细胞中细胞质基质和细胞其他组分的数目及所占的体积比一、细胞质基质的涵义在细胞基质中，各种复杂的代谢反应是如何有条不紊地进行，各个代谢环节之间又是如何相互关联、相互制约的？数以千种的生物大分子和代谢产物（或底物）又是如何定向地转运？

3、调节细胞增殖、分化、衰老与凋亡等重大生命活动的细胞转导途径又是怎么传递与整合的？细胞基质细胞液（Cellsap)透明质(Hyaloplasm)胞质溶液(Cytosol)细胞基质(CytoplasmicMatrix)细胞基质看成是酶溶液细胞基质很可能是高度有组织的体系根据细胞基质中各种生物大分子结构的实际数目与相对大小所绘制的细胞基质结构的示意图Themicrotrabecularlattice（微梁网络）ofthecytoplasmicmatrixinanunextractedcell.基本概念用差速离心的方法分离细胞匀浆物中个组分，先后除去细胞核、线粒

4、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的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。主要成分中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。细胞基质的成分免疫荧光技术：酵解过程有关蛋白结合在微丝上原位杂交技术：mRNA在细胞中区域性分布卵母细胞中不同的mRNA在细胞质的不同的部位酵解有关的酶类，彼此之间以弱键结合在一起形成酶的复合体，定位在细胞基质的特定部位，催化细胞的葡萄糖和丙酮酸的一系列反应。细胞分裂期的细胞质基质细胞质基质是一个高度有序的体系，其中细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合

5、，或与生物膜结合，完成特定的生物学功能。细胞超微结构与生物化学等不同的侧面互相结合来研究细胞质基质的特殊的复杂的结构体系。在细胞质基质中，蛋白质与蛋白质之间，蛋白质与其它大分子之间的相互作用都是通过非常弱的键来进行，并且常常处于动态平衡之中，这种结构体系的维持只能在高浓度的蛋白质及特定的离子环境的条件之下实现。细胞质基质与胞质溶胶细胞质基质主要是由微管、微丝和中等纤维等形成的相互联系的结构体系，其中蛋白质和其它分子以凝聚状态或暂时的凝聚状态存在，它与周围的溶液即周围水相中的分子处于动态平衡。胞质溶胶的成分是否与细胞质基质周围溶液的成分相同？Paine把乳胶小球注射到

6、非洲爪蟾的卵母细胞经过一段时间之后，取出乳胶小球，用聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术分析了渗入乳胶小球中的蛋白质成分，并与周围细胞质中的蛋白质成分进行了比较。结果发现，在所检测到的90多种多肽中，80％的多肽未曾扩散到乳胶小球中，而结合在细胞质基质上。另一些实验表明，mRNA和核糖体也都是结合在细胞质基质上。用差速离心的方法所获得的胞质溶胶的成分与细胞质基质周围的溶液成分有很大的不同。胞质溶胶中的多数蛋白质，特别是分子量较大的蛋白质，可能通过较弱的次级键直接或间接地结合在细胞质基质的纤维上。（一）概念1、经典细胞学:电镜下，除去可见的细胞器及其亚微结构以外的细胞质部分称为

7、细胞质基质。2、细胞生物学:分级离心后，除去所有细胞器和颗粒剩下的清液部分称为胞质溶胶。学术争议:有人认为细胞骨架不属于细胞质基质的范畴，是细胞器，也有人认为细胞骨架是细胞质基质的主要结构体系，是其他成分锚定的骨架，同时它们经常处于装配和解聚的动态平衡中，其解聚的亚单位仍保持在液相中。（二）化学组成成分复杂，不易分析，所以，反映了大部分细胞生化成分，即是许多细胞器生化反应的底物和产物的运输通道，本身又涉及了几种细胞代谢途径。离心分离中，易发生混杂和丢失，破碎的细胞器及液泡内含物可能混入可溶相，而另外一些本属基质的物质，如可溶性酶又可依附在细胞器碎片上被分离掉。1