第四章 细胞质基质和 与细胞内膜系统 细胞和 与遗传基础课件.pptVIP

第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第二节细胞内物质代谢的结构基础 高尔基体的主要功能将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 1．细胞内的膜泡运输 分泌性蛋白、多数细胞质膜的膜蛋白在糙面内质网上合成，经高尔基体加工与分装通过膜泡运输的方式输送到细胞表面。同样细胞质外的大分子和颗粒性物质及细胞质膜的膜蛋白也会通过胞饮或吞噬作用，以膜泡运输的方式进入细胞内。伴随各种膜泡运输过程，细胞内形成复杂的“膜流”，高尔基体在“膜流”的调控中很可能起着重要的枢纽作用。由高尔基体产生的溶酶体也参与膜流过程，其作用更多的是更新膜蛋白与膜脂以及水解内吞的物质。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第二节细胞内物质代谢的结构基础 2．蛋白的糖基化及修饰 溶酶体中的水解酶类、多数细胞质膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，糙面内质网上合成的大多数蛋白质在内质网和高尔基体中发生糖基化。 包括两大类不同的糖基化修饰：一种是N－连接（连接到天冬酰胺的酰胺氮原子上）；另一种是O－连接（连接到丝氨酸、苏氨酸或在胶原纤维中的羟赖氨酸或羟脯氨酸的羟基上）。两种连接在成分与结构上有很大的不同，合成与加工的方式也完全不同（表4-3）。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 表4-3 N-连接与O-连接的比较 N-连接 O-连接 合成方式 来自于同一个寡糖前体 一个个单糖加上去 合成部位 糙面内质网 糙面内质网或高尔基体 最终长度 至少5个糖残基 一般1～4个糖残基 第一个糖残基 N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰半乳糖胺等 与之结合的氨基酸残基 天冬酰胺 丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸 第二节细胞内物质代谢的结构基础 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第二节细胞内物质代谢的结构基础 3．蛋白质的分选 有实验证明，蛋白质在高尔基体中分选及其转运的信息仅存在于编码这个蛋白质的基因本身。基底面细胞质膜上多种蛋白，其细胞质基质侧结构域中可能含有分选信号，它指导这些蛋白质从高尔基体的TGN转移到基底质膜上。在有极性的细胞中，基底面和游离面的细胞质膜结构与功能有很大的不同，这在很大程度上是由质膜上的蛋白质成分决定的。不同种类膜蛋白经高尔基体分类与包装，分选到细胞的顶端和基底部的质膜上。很多游离端质膜蛋白首先从高尔基体的TGN转送到基底面质膜上，然后再以内吞方式通过跨细胞转运过程运送至游离端的质膜上。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 4．蛋白酶的水解和其他加工过程 有些多肽，在内质网中切除信号肽后便成为有活性的多肽。有很多肽激素和神经多肽转运至高尔基体的TGN或TGN所形成的分泌小泡中时，在与TGN膜相结合的蛋白水解酶的作用下，经特异地水解才成为有生物活性的多肽。其酶解加工的方式为：⑴没有生物活性的蛋白原进入高尔基体后，将蛋白原N端或两端的序列切除形成成熟的多肽。⑵蛋白质分子在糙面内质网合成时便是含有多个相同氨基酸序列的前体，然后在高尔基体中水解成同种有活性的多肽。⑶蛋白分子的前体中含有不同的信号序列，最后加工成不同的产物；有些情况下，同一种蛋白质前体在不同的细胞中可能以不同的方式加工而产生不同的多肽。硫酸化作用也在高尔基体中进行。 第二节细胞内物质代谢的结构基础 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第二节细胞内物质代谢的结构基础 5、参与形成溶酶体。 6、参与植物细胞壁的形成。 7、合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第三节 溶酶体与过氧化物酶体 一、溶酶体 溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。在不同的细胞内溶酶体的数量和形态有很大差异，这主要是由于每个溶酶体处于其不同生理功能阶段的缘故。溶酶体在维持细胞正常代谢活动及防御等方面起着重要作用，特别是在病理学中具有重要意义，因此越来越引起人们对溶酶体研究的高度重视。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第三节 溶酶体与过氧化物酶体 （一）溶酶体的形态特征和酶 溶酶体是由一层膜围成的囊状小体，多为圆形或卵圆形。其形态大小不仅在不同的细胞中不同，即使在同一细胞中也不一样。因此，很难用一种描述来概括溶酶体的全部形态。 目前已证实，有60多种溶酶体的酶类，多数为可溶性的酶，其中酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。酶蛋白本身的结构能抗御酸变性作用。 第四章 细胞质基质与细胞内膜系统 第三节 溶酶体与过氧化物酶体 （二）溶酶体的类型 1．初级溶酶体：呈球形，是从反面高尔基网出芽并含有溶酶体酶的特异性囊泡，内容物均一，含有酸性水解酶（图4－8）。 2．次级溶酶体：是初级溶酶体与底物结合后的溶酶体，根据底物的来源、性质以及底物被