第六章细胞质基质与细胞内膜系统

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1、第六章细胞质基质与细胞内膜系统细胞质基质内质网高尔基体溶酶体与过氧化物酶体细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装第一节细胞质基质细胞质基质（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）细胞内膜系统（endomembranesystem）第二节内质网内质网(endoplasmicreticulum,ER)的形态结构ER的功能内质网与基因表达的调控第三节高尔基体高尔基体的形态结构高尔基体的功能高尔基体与细胞内的膜泡运输第四节溶酶体与过氧化物酶体溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。溶酶体（lysos

2、ome）是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。溶酶体的结构类型溶酶体的功能溶酶体的发生溶酶体与过氧化物酶体第五节细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装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（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）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1111300200400170

3、054612311122细胞质基质的涵义细胞质基质的功能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基本概念：用差速离心法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。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。细胞质基质的涵义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

4、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降解变性和错误折叠的蛋白质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二、细胞内膜系统（endomembranesystem）细胞内膜系统概述细胞内膜系统的研究方法细胞内膜系统概述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。真核细胞细胞内的区域化（compartmentalization）：细胞骨架纤维为组织者的

5、Cytomatrix形成有序的动态结构；细胞内的膜相结构----细胞器（organelles）。细胞内膜系统的研究方法DeDuve,A.ClaudeandG.Palade,1974NobelPlrize放射自显影（Autoradiography）;生化分析（Biochemicalanalysis）;遗传突变分析（Geneticmutants）一、内质网的形态结构内质网的两种基本类型粗面内质网（roughendoplasmicreticulum，rER）光面内质网（smoothendoplasmicreticulum，

6、sER）微粒体（microsome）二、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新生肽的折叠与组装脂类的合成sER的功能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；肝细胞葡萄糖的释放（G-6PG）储存钙离子：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+泵

7、入肌质网腔中返回蛋白质合成分泌蛋白；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）。其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的：包括：细胞质基质中的驻留蛋白、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糖基化在glycosyltransferase作用下发生在ER腔面N-linkedglycosylation（Asn）O-linkedglyc

8、osylation（Ser/ThrorHylys/Hypro）酰基化发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸→Cys新生肽的折叠与组装新生肽的折叠组装：非还原性的内腔，易于二硫键形成；正确折叠涉及驻留蛋白：具有KDELorHDEL信号蛋白二硫键异构酶（protein