細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞生物學課件

細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞生物學（優(yōu)選）細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞生物學2、清除作用自噬作用(autophagy)衰老的細胞器、細胞饑餓狀態(tài)下第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。4）提供酶附著的位點和機械支撐作用。與天冬酰胺殘基的NH2連接2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾RER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。泛素依賴的蛋白降解途徑在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；④CMP酶靠近trans面的囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。3、溶酶體酶的M6P分選途徑的發(fā)現(xiàn)3、溶酶體酶的M6P分選途徑的發(fā)現(xiàn)泛素依賴的蛋白降解途徑概念P117第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Porter等1945年發(fā)現(xiàn)于培養(yǎng)的小鼠成纖維細胞，因最初看到的是位于細胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名endoplasmicreticulum，ER。一、形態(tài)與組成約占細胞總膜面積的一半，是封閉的網(wǎng)絡系統(tǒng)。分為RER和SER。RER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。SER呈分支管狀或小泡狀，無核糖體附著。細胞不含純粹的RER或SER，它們分別是ER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。RERSER（二）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1、蛋白質(zhì)合成(p118)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；一些膜的整合蛋白；一些細胞器中的可溶性駐留蛋白；需要修飾的蛋白。2、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所3‘-磷酸甘油脂酰輔酶A?；D(zhuǎn)移酶磷酸酶內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜脂類雙層膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶磷脂酸二酰甘油磷脂酰膽堿3蛋白質(zhì)的修飾與加工包括糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成，蛋白質(zhì)的折疊和多亞基的裝配，蛋白質(zhì)的切割等。

糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種N連接的糖基化與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N乙酰葡糖胺。O連接的糖基化與Ser、Thr和Hyp的OH連接，連接的糖為半乳糖或N乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進行。幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白最終都被糖基化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進行N連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如GDP甘露糖、UDPN乙酰葡糖胺。糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到AsnXSer或AsnXThr的Asn上。N-乙酰葡糖胺磷酸多萜醇糖基轉(zhuǎn)移酶與天冬酰胺殘基的NH2連接甘露糖葡萄糖與天冬酰胺殘基的NH2連接糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種哺乳動物高爾基體中進行的N-連接糖基化修飾過程（優(yōu)選）細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞生物學1、防御功能----吞噬作用(phagocytosis)：病毒、細菌、衰老的細胞3、蛋白酶的水解和其他加工過程：2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾溶酶體酶蛋白信號斑與磷酸轉(zhuǎn)移酶相互作用3、溶酶體酶的M6P分選途徑的發(fā)現(xiàn)與天冬酰胺殘基的NH2連接溶酶體的類型及在細胞消化過程中的作用4）提供酶附著的位點和機械支撐作用。第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能O連接的糖基化與Ser、Thr和Hyp的OH連接，連接的糖為半乳糖或N乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進行。(一)溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型ProteinglycosylationinRER4、新生多肽的折疊與裝配Bip：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的一類結(jié)合蛋白PDI:蛋白二硫鍵異構(gòu)酶5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用1）解毒，如肝細胞的細胞色素P450酶系。2）參與甾體類激素的合成。3）儲存鈣離子，作為胞內(nèi)信號物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。4）提供酶附著的位點和機械支撐作用。哺乳動物高爾基體中進行的N-連接糖基化修飾過程溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑③NADP酶顯示中間的膜囊；cisGolginetwork，CGN是入口區(qū)域。一些細胞器中的可溶性駐留蛋白；3蛋白質(zhì)的修飾與加工三、溶酶體（lysosome）的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能糖的供體為核苷糖，如GDP甘露糖、UDPN乙酰葡糖胺。多細胞生物的某些發(fā)育階段兩棲類尾部的消失RER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。煙草根尖細胞高爾基體的電鏡照片溶酶體酶蛋白甘露糖殘基磷酸化的生化反應二、高爾基體煙草根尖細胞高爾基體的電鏡照片形態(tài)與組成由扁平囊泡堆積而成，有極性。通常4~8個(某些藻類較多)扁平囊在一起，構(gòu)成Golgistack。分布于ER與細胞膜間，呈弓形或半球形。凸出的一面對著ER稱為順面（cisface），凹進的一面對著質(zhì)膜稱為反面（transface）。2、清除作用自噬作用(autophagy)衰老的細胞器、細胞饑餓狀態(tài)下與天冬酰胺殘基的NH2連接在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；糖的供體為核苷糖，如GDP甘露糖、UDPN乙酰葡糖胺。溶酶體酶蛋白信號斑與磷酸轉(zhuǎn)移酶相互作用一些細胞器中的可溶性駐留蛋白；信號斑(signalpatch)P133：是由幾段信號肽形成的一個三維結(jié)構(gòu)的表面,這幾段信號肽聚集在一起形成一個斑點被磷酸轉(zhuǎn)移酶識別。糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。1、蛋白質(zhì)合成(p118)2、清除作用自噬作用(autophagy)衰老的細胞器、細胞饑餓狀態(tài)下4、新生多肽的折疊與裝配溶酶體酶蛋白甘露糖殘基磷酸化的生化反應高爾基體不同區(qū)域的細胞化學反應①嗜鋨反應cis面膜囊被特異地染色；②TPP酶trans面的膜囊；③NADP酶顯示中間的膜囊；④CMP酶靠近trans面的囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。功能區(qū)隔cisGolginetwork，CGN是入口區(qū)域。medialGolgi，多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成發(fā)生于此處。transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。

高爾基體的膜囊結(jié)構(gòu)及其排列示意圖1、2、3、（二）、高爾基體的功能1、高爾基體與細胞的分泌活動KDEL信號粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)KDEL受體運輸小泡順面高爾基體到反面高爾基體不含KDEL信號的分泌蛋白2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾N連接糖基化的修飾哺乳動物高爾基體中進行的N-連接糖基化修飾過程3、蛋白酶的水解和其他加工過程：胰島素分子的加工成熟和運輸

三、溶酶體（lysosome）的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能(一)溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型1、形態(tài)結(jié)構(gòu)酸性水解酶：核酸酶蛋白酶糖苷酶脂肪酶磷酸酶硫酸酯酶磷脂酶2、溶酶體膜的特點胞質(zhì)溶膠信號斑是溶酶體酶的特征性信號。2、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所3蛋白質(zhì)的修飾與加工2、溶酶體酶的M6P分選途徑(p134)1、酶蛋白的M6P標記（高爾基體順面膜囊）在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；2）參與甾體類激素的合成。4）提供酶附著的位點和機械支撐作用。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。3、植物溶酶體：圓球體；液泡2、溶酶體的三種類型溶酶體的類型及在細胞消化過程中的作用1、防御功能----吞噬作用(phagocytosis)：病毒、細菌、衰老的細胞糖的供體為核苷糖，如GDP甘露糖、UDPN乙酰葡糖胺。信號斑是溶酶體酶的特征性信號。溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑哺乳動物高爾基體中進行的N-連接糖基化修飾過程④CMP酶靠近trans面的囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。cisGolginetwork，CGN是入口區(qū)域。泛素依賴的蛋白降解途徑1、防御功能----吞噬作用(phagocytosis)：病毒、細菌、衰老的細胞二、溶酶體的功能1、防御功能----吞噬作用(phagocytosis)：病毒、細菌、衰老的細胞2、清除作用自噬作用(autophagy)衰老的細胞器、細胞饑餓狀態(tài)下3、其他功能提供營養(yǎng)細胞內(nèi)消化參與分泌過程的調(diào)節(jié)多細胞生物的某些發(fā)育階段兩棲類尾部的消失受精過程精子的頂體

頂體反應（三）、溶酶體的發(fā)生溶酶體酶的特征N-寡聚糖甘露糖-6-磷酸溶酶體水解酶1、酶蛋白的M6P標記（高爾基體順面膜囊）溶酶體酶蛋白信號斑與磷酸轉(zhuǎn)移酶相互作用4）提供酶附著的位點和機械支撐作用。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；溶酶體酶蛋白甘露糖殘基磷酸化的生化反應溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。哺乳動物高爾基體中進行的N-連接糖基化修飾過程transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。3蛋白質(zhì)的修飾與加工（優(yōu)選）細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞生物學在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；1、防御功能----吞噬作用(phagocytosis)：病毒、細菌、衰老的細胞④CMP酶靠近trans面的囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。信號斑(signalpatch)P133：是由幾段信號肽形成的一個三維結(jié)構(gòu)的表面,這幾段信號肽聚集在一起形成一個斑點被磷酸轉(zhuǎn)移酶識別。信號斑是溶酶體酶的特征性信號。溶酶體酶蛋白甘露糖殘基磷酸化的生化反應高爾基體中間膜囊2、溶酶體酶的M6P分選途徑(p134)

溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑溶酶體生物發(fā)生總過程信號斑是溶酶體酶的特征性信號。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì):分泌蛋白；溶酶體酶蛋白甘露糖殘基磷酸化的生化反應1、蛋白質(zhì)合成(