细胞生物学 07 细胞内膜系统(新).ppt

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 一、细胞质基质的概念 主要是指细胞质内除去可分辨的细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的胶状物质。——细胞内的液态基质 胞质溶胶P171 二、细胞质基质的组织形式 水：大部分为结合水，小部分游离存在，作为溶剂。 蛋白质：直接或间接与细胞骨架或生物膜结合，并不是以溶解状态存在。蛋白质之间或与其他大分子之间可相互作用，形成多酶复合体，定位在细胞质基质的特定部位。 mRNA的区域性分布 三、细胞质基质的结构特征 细胞质基质是一个复杂但高度有序的处于动态平衡的结构体系。 结构体系维持的条件：细胞骨架体系、高浓度的蛋白质、特定的离子环境。 四、细胞质基质的涵义 见P172 五、细胞质基质的功能 完成各种中间代谢过程 与细胞质骨架相关的功能 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解、帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠成正确的分子构象 第二节 细胞内膜系统 细胞内膜系统是指在结构、功能以及发生上相互关联、由膜包被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。 一、细胞内膜系统—内质网1、与内质网相关的几个概念 动质：最早期对内质网的描述。 内质网：电镜下位于细胞内质的网状结构。 微粒体：细胞匀浆超速离心过程的人工产物。 动 质 1897年，Ganier在光学显微镜下发现，细胞中存在一个嗜碱性条形和丝状结构的特化区，且经常处于变化中. 这种结构的变化与细胞的活动状态和动物的生理状态有关。Ganier将这种经常处于变化中的结构称为动质(ergastoplasm)。 嗜碱性丝状结构是内质网结合核糖体正在合成蛋白质的形态反映。 内质网 1945年,K.R.Porter等在培养的细胞中初次观察到细胞内质部分的网状结构，并建议命名为内质网。以后发现其不仅仅存在于内质部位。 微粒体(microsome) 微粒体不是细胞内的一种固有结构，而是细胞匀浆和差速离心过程中，由破碎的内质网形成的近似球形的囊泡结构，包含内质网膜与核糖体两种基本成分。 微粒体仍具有内质网的基本特征；粗面微粒体仍保留RER所具备的功能 2、内质网的形态结构 透射电镜结构：平行的双层膜状，两层膜间的间距不等，或者是小管泡状。 扫描电镜下的三维结构：扁平囊状、泡状或管网状。 内质网为一连续的系统。 完整细胞内的内质网在细胞核周围形成了网状的三维结构，在细胞质内铺展成树枝状，形成了复杂的网络。 3、内质网的基本类型 两种基本类型：rER和sER rER：多为扁囊状。 sER：多为分支管网状，形成立体结构。 4、内质网的功能 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。 1、糙面内质网的主要功能：蛋白质的合成 2、光面内质网是脂质合成的重要场所 3、蛋白质的修饰加工 4、新生肽的折叠与装配 5、其他功能：合成固醇类激素、解毒、参与糖原代谢、储存Ca++等。 第二节 细胞内膜系统 大多数膜质在内质网合成 两类例外: 鞘磷脂和糖脂 (开始于 ER中; 在 Golgi中完成); (2) 叶绿体和线粒体特有的某些脂类物质由自身合成. 膜脂的转运： 出芽转运：ER→GC、Ly、PM 磷脂转运蛋白（PEP）转运：ER→other organelles（including Mit and Chl） 4、新生肽的折叠与装配 内质蛋白(endoplasmin) 、钙网蛋白(calreticulin) 、免疫球蛋白重链结合蛋白—Bip，蛋白质二硫化物异构酶—PDI等。 网质蛋白参与了蛋白质的折叠和Ca++的贮存，另外对维持内质网的结构与功能也具有重要作用 二、细胞内膜系统—高尔基体 1、高尔基体的形态结构 形态不一、大小多变的囊泡体系 2、高尔基体是一种极性细胞器 2.1 结构上的极性: 恒定的位置和方向 靠近细胞核的一面称为顺面或称形成面； 高尔基体中间膜囊; 靠近细胞质膜的一面称为反面或成熟面。 2.2 功能上的极性 Cis Golgi:接受来自内质网的物质,进行分类和初步修饰 medial Golgi:蛋白质的糖基化修饰、糖脂合成、多糖合成等 trans Golgi and TGN:蛋白质的分类、包装，蛋白质的进一步修饰加工，最后输出高尔基体 3、高尔基体的主要功能 3.1 参与细胞的分泌活动 蛋白质分类加工包装定向转运 对蛋白质的分类，依据蛋白质上的信号肽或信号斑。 脉冲标记、放射自显影技术 例：溶酶体酶M6P标记的形成及分类包装 例：内质网驻留蛋白的识别 -Lys（or His）-Asp-Glu-Leu-COO-（KDEL或HDEL信号序列）——内质网驻留蛋白的信号序列 高尔基体顺面膜上具有KDEL的受体。 3.2 蛋白质的糖