真核细胞内膜系统、蛋白质分选和膜泡运输.ppt

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 。 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。 （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。蛋白质合成与脂肪酸合成也在细胞质基质中完成。 （2）维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等。这些与细胞质骨架相关。 （3）在蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解等方面也起重要作用。 ? 细胞内膜系统概念： 一层单位膜围成的管状、泡状和囊状的结构。相互连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。在靠近细胞核的部位，可与外层核膜相连；在靠近质膜的部位，可与质膜内褶相连。 粗面内质网： rough endoplasmic reticulum， rER 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上合成的。 注意： 主要化学修饰有：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等。 细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。 为一套由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成的膜性网状系统，在结构和功能上表现出明显的极性。可分为四部分： 高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基体分布在微管组织中心（MTOC）负端。 高尔基复合体并非为同质性结构，而是具有极性和异质性的细胞器。高尔基复合体的各种结构（包括顺面高尔基网、顺面扁囊、中间扁囊、反面扁囊和反面高尔基网）形成相对独立的 生化区室，其中含有不同的酶类，这些酶对底物依次进行加工、修饰。 ? 将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 ? 内质网上合成的脂质一部分也要通过高尔基体向细胞膜和溶酶体膜等部位运输。 ? 细胞内糖类合成的工厂。 ?进化上，寡糖链具有一定刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。 ? 细胞分子识别。 高尔基体在细胞内膜泡蛋白运输中起重要的枢纽作用 一层单位膜围成的囊状小体，多为圆形或卵圆形。形态结构上具多型性和异质性，很难用一种描述来概括其全部形态。 球形，直径约0.2-0.5um，内容物均一，不含明显的颗粒物质，外由一层脂蛋白膜围绕，厚度为７.５nm。内含多种水解酶类，如蛋白酶、核酸酶、糖苷酶脂酶、磷脂酶、磷酸酶和硫酸酶等，其共同特征都属于酸性水解酶，最适pH为５左右。 ? 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞。 溶酶体伴随溶酶体酶的成熟而形成，形成过程复杂，有内质网、高尔基复合体、细胞内吞作用共同参与。 过氧化物酶体(peroxisome)又称微体(microbody)，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。 ?过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。 ?通过离心可分离过氧化物酶体和溶酶体  。 1、分选途径（Road map） 具体可分为： 　 膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。 　　　每种小泡表面都有特殊的标志以保证将转运物质运到特定的细胞部位。 三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 1、网格蛋白包被小泡 ２、COPII包被小泡 3、COPI包被小泡 1、网格蛋白包被小泡 ?负责蛋白质从高尔基体TGN?质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输 ?在受体介导的细胞内吞途径也负责将物质从质膜?内吞泡(细胞质) ? 胞内体?溶酶体运输 ?高尔基体TGN是网格蛋白包被小泡形成的发源地 ?负责从内质网?高尔基体的物质运输； ? COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成； 包被蛋白的装配是受控的； ? COPII包被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。因为: ① COPII能识别并结合跨膜内质网蛋白（即内质网跨膜受体）胞质面一端的信号序列 ; ② 跨膜内质网蛋白的腔面一端作为受体能与ER腔中的可溶性蛋白(如分泌蛋白)结合。 ?负责回收、转运内质网逃逸蛋白(es