医学细胞生物学第06章基质与内膜.ppt

第六章 细胞质基质与细胞内膜系统 第一节 细胞质基质 ?细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix） ?细胞内膜系统（endomembrane system） 第二节 内 质 网 ? 内质网(endoplasmic reticulum,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 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 （cytoplasmic matrix or cytomatrix） 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 ? 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。 ? 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 ? 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 二、细胞内膜系统（endomembrane system） ? 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  De Duve, A.Claude and G.Palade,1974 Nobel Plrize ? 放射自显影（Autoradiography）; ? 生化分析（Biochemical analysis）; ?遗传突变分析（Genetic mutants） 一、 内质网的形态结构 内质网的两种基本类型 ?粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER） ?光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，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 ? 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） System of oxygenases---cytochrome p450 family； ? 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+ 泵入肌质网腔中 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- linked glycosylation（Asn） O-