细胞质基质与内膜系统ppt课件

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1、细胞质基质与内膜系统本章主要内容细胞质基质及其功能细胞内膜系统及其功能内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体功能在结构、功能乃至发生上是彼此相关的由单层膜包绕形成的动态细胞器，包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。细胞质基质与内膜系统细胞质基质内膜系统基本概念过氧化物酶体高尔基体在真核细胞中除去由生物膜形成的细胞器外的剩余空间糙面内质网：蛋白质合成，糖基化，二硫键形成与重排，折叠与组装修饰，应激反应光面内质网：膜脂合成，解毒作用，类固醇合成，钙离子储存形态结构极性:体现在形态、膜囊内的化学组成及功能不一样动物细胞中：解毒；参与脂肪酸β氧化植物细胞中:光

2、呼吸作用功能又称微体；异质性细胞器常含氧化酶和过氧化氢酶蛋白由细胞核基因编码，两种发生途径溶酶体溶酶体酶的合成（信号肽）溶酶体酶的加工（信号斑）：形成M6P溶酶体酶的分选：依赖或不依赖于M6P细胞分泌活动；蛋白质糖基化及其修饰蛋白质水解和其他加工过程细胞内消化作用以及预防等异质性：初级、次级溶酶体和残质体标志酶：酸性水解酶；最适pH为5.0左右富含质子泵、载体蛋白和高度糖基化含义功能与细胞中间代谢相关；与细胞质骨架相关与蛋白质合成、修饰、折叠和选择性降解等相关其他由膜所包被的细胞器内质网功能特征发生相关疾病特征发生真核细胞内区室化细胞组分数目体积比细胞质基

3、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及细胞其它组分的数目及所占的体积比（引自Albert.1998）第一节细胞质基质及其功能1、经典细胞学:电镜下，在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器及其亚微结构以外的细胞质部分称为细胞质基质.2、生物化学:用差速离心的方法分级离心细胞匀浆物中的各种细胞组分，先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的部分称为胞质溶胶.3、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

4、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.一、细胞质基质的含义细胞质基质很可能是一种高度有序的体系关键在于细胞质骨架纤维贯穿其中，起重要的组织作用主要特点：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主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。大分子类：蛋白质、脂蛋白、RNA、多糖等。细胞质基质是细胞真正的内环境，其组成成分复杂。主要含有与中间代谢有关的数千种酶类，依分子大小大致划分为下列几种。小分子和各种离子：如水K+、Cl-、N

5、a+、Mg++、Ca++等。中分子类：脂类、糖类、氨基酸、核苷酸类等。故认为它呈复杂的胶体性质，可随环境条件的改变由溶胶变为凝胶状态或者相反，这成为某些细胞运动方式的动力。大分子拥挤(Macromolecularcrowding)Thecrowdedstateofthecytoplasmin(a)eukaryoticand(b)E.colicells二、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、糖醛酸途径等为某些蛋白质合成和脂肪酸合成提供场所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；细胞质基质结构体系的组

6、织者与细胞膜相关的功能细胞质基质产生区室化；依靠细胞膜或细胞器膜上的泵蛋白和离子通道维持细胞内外跨膜的离子梯度蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解1.蛋白质的修饰辅酶或辅基与酶的共价结合磷酸化与去磷酸化蛋白质糖基化作用甲基化修饰酰基化2.控制蛋白质的寿命N端第一个氨基酸残基是决定蛋白质寿命的信号泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解途径（ubiquitin-andproteasome-mediatedpathway）2004年诺贝尔化学奖发现泛素调节的蛋白质降解3.降解变性和错误折叠的蛋白质细胞质基质中的变性蛋白质、错误折叠的蛋白质、含有被氧化或其他非正常修饰氨基

7、酸的蛋白质，不管其N端氨基酸残基是否稳定，常常很快被降解清除4.帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠热休克蛋白（heatshockprotein，HSP）：一类进化上高度保守的蛋白质家族，作为分子伴侣（molecularchaperone）发挥多种作用，协助细胞内蛋白质合成、分选、折叠与装配等分子伴侣（molecularchaperone）：存在于细胞质基质或细胞器中，可以识别正在合成或部分折叠的多肽，并与之某些部位结合，协助其转运、正确折叠或装配的一类蛋白质，但其本身不参与终产物的形成。热休克蛋白(heatshockprotein，Hsp)DNA序列分析

8、表明热休克蛋白有3个主要家族即25kD，70kD和90kD的蛋白，