细胞生物学细胞质基质与细胞内膜系统

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1、第七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主要内容第一节细胞质基质cytoplasmicmatrix基本概念：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称细胞质基质。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细胞质基质与胞质溶胶：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。称之为胞质溶胶。主要成分：中

2、间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。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从而完成特定的生物学功能。特点：1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合成与脂肪酸的合成2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细胞质基质的功能3蛋白质修饰和选择性降解1）辅酶或辅基与酶的共价结合。2）磷酸化与去磷酸化。3）糖基化。1.蛋白质的化学修饰O-linkedoligosaccharideN-linkedoligosaccharides4）对某些

3、蛋白质的N-端进行甲基化修饰。5）酰基化。src基因编码的酪氨酸激酶与豆蔻酸的共价结合，促使激酶转移并靠豆蔻酸链结合到细胞质膜上，只有这样，细胞才能被转化。2.蛋白质的选择性降解控制蛋白质的寿命决定蛋白质寿命的信号为存在于N端的第一个氨基酸:N端第一个是：Gly、Pro、Ser、Met、Thr、Ala、Val、Cys，稳定N端第一个是其他12种不稳定，能被泛素降解途径（ubiquitin-dependentpathway）所识别，目的蛋白的Lys被泛素化后送往蛋白酶复合体（proteosome）降解.泛素降解途径(ubiquitin-dependentpathway

4、)：泛素是一种由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白，具有蛋白质降解和细胞周期调控等多种生物学功能。3.降解变性和错误折叠的蛋白质分子伴侣(chaperones)是一种引导蛋白质正确折叠的蛋白质。当蛋白质折叠时，它们能保护蛋白质分子免受其它蛋白质的干扰。很多分子伴侣属于热休克蛋白（heatshockprotein，Hsp）.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4.对蛋白质结构的修饰：1.molecularchaperone：与未折叠或部分折叠的蛋白质结合，防止蛋白质降解。2.Chaperonin：陪伴蛋白。多个分子伴侣蛋白形成的复合体，能直接推动蛋白质

5、的折叠。家族功能伴侣素10伴侣素60的辅助伴侣素，帮助Hsp60的底物折叠以利于其与Hsp60结合。小热休克蛋白包括多种蛋白质，依靠ATP发挥其功能，与非自然态蛋白质结合。Hsp40辅助伴侣素，调节Hsp70的活性。不过其中一些能与非自然态蛋白质结合。Hsp60通过ATP帮助15-30%的细胞蛋白质进行折叠。Hsp70防止未折叠的多肽链粘连聚集，解聚多叠体蛋白质，参与蛋白质运输，调节热休克应答。Hsp90与一些激酶和类固醇受体一同作用于信号传导通路，也可能会发挥一些“典型”分子伴侣的作用。Hsp100解聚蛋白质多叠体和聚集体。Hsp110与Hsp70高度同源，功能未

6、知。4.对蛋白质结构的修饰：分子伴侣(chaperones)细胞内膜系统(endomembranesystems)概念：细胞内膜系统是在结构、功能、乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。内膜系统是动态的这些膜是相互流动的，处于动态平衡，功能上相互协调●ER是真核细胞中最大的细胞器●ER的膜占细胞膜系统的一半●所包围的体积占细胞总体积的10%ER内质网小管小泡扁囊状细胞膜核膜一、内质网的形态结构内质网(endoplasmicreticulum,ER)微粒体----细胞匀浆等人工过程，破碎的内质网形成的近似球形

7、的囊泡内质网的化学组成主要为蛋白质、脂类。磷脂占50%-60%,蛋白质约占20%。◆内质网的标志酶是葡萄糖-6-磷酸酶和CytP-450。◆细胞色素P450在内质网膜中最为丰富P4内质网的化学组成三、内质网的类型核糖体粗面内质网滑面内质网分为粗面型内质网（roughendoplasmicreticulum，RER）和光面型内质网（smoothendoplasmicreticulum，SER）。RER呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着。SER呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。分别是ER连续结构的一部分。A光面内质网的功能脂的合成与转运内质网的功能磷脂转位因子磷脂的