高中生物奥赛辅导-真核细胞内膜系统、蛋白质分选和膜泡运输.pptVIP

第六章真核细胞内膜系统、 蛋白质分选与膜泡运输;本章内容提要：;真核细胞的细胞内区室化： 细胞质基质、细胞内膜系统--膜包被的各种细胞器;一、细胞质基质的涵义 细胞质基质（cytoplasmic matrix or cytosol）：或称胞质溶胶，在真核细胞细胞质中，除去可分辨的细胞器外的胶状物质。 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：与中间代谢有关的数千种酶类、维持细胞形态的细胞质骨架结构。 主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键的相互作用处于动态平衡的结构体系;1、完成各种中间代谢过程 2、蛋白质的分选与运输 3、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 4、蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解 ;细胞内膜系统是指在结构，功能乃至发生上相互关联、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。 内膜系统功能主要在于两个方面： ① 扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架。 ② 是将细胞内部区分为不同的功能区域，保证各种生化反应所需的独特的环境。;一、 内质网（endoplasmic reticulum，ER）;（一）内质网的两种基本类型 ; 2.光滑内质网（SER）嗜酸性 表面没有核糖体的内质网称光滑内质网，常呈分支管状。 是脂质合成的重要场所，广泛存在于能合成类固醇的细胞中。;（二）内质网的功能; 1. 粗面内质网的功能——合成蛋白质 ⑴ 向细胞外分泌的蛋白质：消化酶、抗体、多肽类激素、胞外基质成分等； ⑵ 膜的整合蛋白：细胞质膜以及内质网、高尔基体、 溶酶体膜上的膜蛋白； ⑶ 构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白：溶酶体和植物液泡中的酸性水解酶、内质网、高尔基体中固有的蛋白。 ⑷ 物质运输的管道 ⑸ 区域化作用 ;其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的，包括: （1）预定滞留在细胞质基质中的驻留蛋白：如呼吸酶和细胞骨架蛋白?? （2）质膜外周蛋白：血影蛋白和锚定蛋白； （3）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。 ;2.滑面内质网的功能 ? 1、固醇类激素的合成：生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质； ? 2、肝细胞的解毒作用：肝细胞中存在细胞色素P450家族酶系，在这些酶的作用下，可以将不溶于水的有毒物质和代谢产物处理为溶于水的物质，通过尿液排出体外； ?3、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。;2.滑面内质网的功能; 2.脂质的合成 内质网合成的构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部的膜脂，其中最主要的是磷脂酰胆碱（卵磷脂）。合成磷脂所需要的三种酶（酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转移酶）都定位于内质网膜上。在内质网膜上合成的磷脂几分钟后，就由细胞质基质一侧转向内质网腔面，;3.蛋白质的修饰与加工 进入内质网的蛋白质发生的主要化学修饰作用有糖基化、羟基化、酰基化和二硫键的形成等。 糖基化伴随多肽合成同时进行，是内质网中最常见的蛋白质修饰。 在内质网腔面，当与糖基化有关的氨基酸残基出现后，通过在膜上的糖基转移酶的作用，将寡糖基转移到相应的天冬酰胺残基上。;1、寡糖基转移到天冬酰胺残基上称之为N-连接的糖基化，与天冬酰胺直接结合的糖都是N-乙酰葡萄糖胺。 糖基化主要发生在粗面内质网中，经高尔基体加工最后形成成熟的糖蛋白。 2、有少数糖基化是发生在丝氨酸或苏氨酸残基上连接，称之为O-连接的糖基化，与之直接结合的是N-乙酰半乳糖胺。是在高尔基体中进行。;4.新生肽的折叠与装配 不同的蛋白质在内质网停留的时间长短不一。不能正确折叠的畸形肽链或未装配成寡聚体的蛋白质亚单位，一般不能进入高尔基体。 内质网腔是非还原性的，极易形成二硫键，不易肽链的正确折叠。 正确折叠涉及驻留蛋白：二硫键异构酶（PDI）切断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于正确折叠的状态。 结合蛋白（Binding protein，BIP）识别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。 ;（二）内质网病变;二、高尔基体;一、形态结构与组成; 2、化学组成： 高尔基体膜含有大约60%的蛋白质和40%的脂类，具有一些和ER共同的蛋白成分。 高尔基体的膜上含有丰富的酶，主要有糖基转移酶、磺基-糖基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶和磷脂酶