细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统

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1、第七章第七章 细胞质基质与细胞内膜系统细胞质基质与细胞内膜系统细胞外基质细胞外基质细胞膜细胞膜核核内膜内膜系统系统细胞质细胞质基质基质细细胞胞质质信号信号传导传导驶铡印啤螺醛否尚盎舆耻忍咬烃瘪桐憨彻座锨帽荚颖恫馋朔捣叮释殿徽仲细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统16.1 细胞质基质细胞质基质 主要成分：主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。细胞质骨架结构。概念概念：真核细胞质中，除去可分辨的细胞真核细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。器以外的胶状物质。 匝蝎文牛梦饿涧漆砸袁缎栅乍切邀带糕赡茎棱窟瓦卜速蕴澡绅

2、疗崎垛希酚细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统2 细胞质基质的涵义 化学成分： 水（游离水、结合水）和无机盐 有机物：中分子(代谢所需要的底物如氨基酸、单糖、核苷酸） 大分子（蛋白质、多糖、核酸） 状态： 物质的组织高度有序晓璃截撼庭挂椎谊靡端辰彝尼遇蛇冬油像睬贿厢成亲擒杯放钉南碟妻寺屁细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统3细胞质基质的功能细胞质基质的功能 完成各种中间代谢过程完成各种中间代谢过程 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等 与细胞质骨架相关的功能与细胞质骨架相

3、关的功能 维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等传递等 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解 蛋白质的修饰蛋白质的修饰 控制蛋白质的寿命控制蛋白质的寿命 降解变性和错误折叠的蛋白质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，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形成正确的分子构象寺靶殆燎邢傲萎屿下砚搞两埃眷雀久狰综铃熬肥厩拄猴打邮弟键糟猫禽险细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统4内膜系统内膜系统概念：概念：是指内质网、高尔基体、细胞核、是指

4、内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体、乙醛酸循环体、液泡溶酶体、乙醛酸循环体、液泡6类膜结合类膜结合细胞器。细胞器。这些膜是相互流动的，处于动态平衡，这些膜是相互流动的，处于动态平衡，功能上相互协调功能上相互协调宵匆威陕秧阂眼乏狂攫揉芹醛掌墩款总挟莲得晰府吾疥员屋件犀肯赞捕坊细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统5内膜系统的内膜系统的动态特性动态特性痉疼啦简吹臀位走君饶甭宦汗胸渝月么碱脓枫单噬贷苫贤检漓谩至警垮茁细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统66.2 内质网内质网 Endoplasmic Reticulum, ER

5、形态形态 ER 由由封封闭闭的的膜膜系系统统及及其其形形成成的的腔腔构构成成的的相相互互沟沟通通的的网网状状结结构构。它它从从核核膜膜延延伸伸至至细细胞胞质质中中，靠靠近近细胞质内侧。细胞质内侧。 ER的膜占细胞膜系统的的膜占细胞膜系统的一半一半 所包围的体积占细胞总体积的所包围的体积占细胞总体积的10%窜筐斗咖疽拈饯将我髓绝咕娶弯锅陀薯焕们梭蔑弛丛婶灸鸡郑覆扩弓棉讶细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统7内质网的化学组成内质网的化学组成主要为蛋白质、脂类。主要为蛋白质、脂类。内质网的标志酶是内质网的标志酶是葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶。 细胞色素细

6、胞色素P P450450在内质网膜中在内质网膜中最为丰富。最为丰富。戌烛谅霜涝矣俞般掖鳞燥萌尊阔握户赛租纱瑞在尘靛忿寥咋轰望河釉兆今细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统8内内质质网网的的形形态态结结构构祈杖陀街汞衬雌捶族蹿奈孟践狠官玖婪昼启菊嘻汝觅偿纲萄隐酣绞措横杰细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统9内质网种类内质网种类根据是否附有核糖体：根据是否附有核糖体：糙面内质网糙面内质网(RER) 光面内质网光面内质网(SER) 合成分泌蛋白质合成分泌蛋白质 合成脂类合成脂类主要功能：主要功能：收砸驼呜遁量谐虫表疾瞧凶隆

7、口阳邱酷柿腑抚菇通童渝磷餐旷屎屠冲钒位细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统10微粒体微粒体-细胞匀浆等人工过程，破碎细胞匀浆等人工过程，破碎的内质网形成的近似球形的囊泡的内质网形成的近似球形的囊泡寂罢桩督硝哈笋杭捎锨阔锗碳页耍饺不翠支惠迹耙莆缉敞硼兆妆驴厌稽辱细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统11内质网的功能内质网的功能 蛋白质的合成蛋白质的合成 蛋白质运输蛋白质运输 蛋白质的修饰和加工蛋白质的修饰和加工 脂质的合成脂质的合成弘增毯厕亲碳桶还髓事啥婿耿漏姬粤环擦谢毡交锣笆公很也渣梗住梳宵接细胞生物学第6章细胞基质

8、与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统12 蛋白质的合成蛋白质的合成粗面内质网上粗面内质网上, ,膜结合核糖体膜结合核糖体, ,合成合成分泌分泌蛋白蛋白、膜蛋白膜蛋白、细胞器中可溶性驻留蛋细胞器中可溶性驻留蛋白白。 其它部位所需蛋白质都是由其它部位所需蛋白质都是由游离核糖体游离核糖体合成。合成。注意：注意：细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，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。并都是起始于细胞质基质中。景侧蟹拥盅忆搜深瘩幢麻篆禹舟吃财剃简啤妮储脉皮伐掣忍驭藏辐稀汗辞细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统13 蛋白质的修饰

9、和加工蛋白质的修饰和加工修饰：修饰：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等 糖基化糖基化： 发生在发生在ER腔面，是在腔面，是在糖基转移酶糖基转移酶作用下作用下. N-linked glycosylation（Asn） O-linked glycosylation（Ser/Thr or Hylys/Hypro）酰基化发生在酰基化发生在ER的细胞质基质侧：软脂酸的细胞质基质侧：软脂酸Cys了挪悉珊听赤率吟委宁墟宁意硒肺家硒探弹醉磐湛袁戍伞增滩免沼吉烩撤细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统14新生肽的折叠与组装：新生肽的折叠

10、与组装：非还原性的内腔，易于二硫键形成；非还原性的内腔，易于二硫键形成； 正正确确折折叠叠涉涉及及驻驻留留蛋蛋白白：二二硫硫键键异异构构酶酶（protein disulfide isomerase，PDI）切切断断二二硫硫键键，帮帮助助新新合合成成的的蛋蛋白白重重新新形形成成二二硫硫键键并并处处于于正正确确折折叠叠的状态的状态 结结 合合 蛋蛋 白白 （ Binding protein， Bip，chaperone）识识别别错错误误折折叠叠的的蛋蛋白白或或未未装装配配好好的的蛋蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。白亚单位，并促进重新折叠与装配。 觉痰肃趁滤丰嚎七献亢颐钵拽遍摔剖讳悉逝斤谭舱昏遂尤

11、局关湖艳港山松细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统15 脂质的合成（脂质的合成（光面内质网）光面内质网）ER合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）磷脂合成酶是磷脂合成酶是ER膜整合蛋白，活性位点朝向膜整合蛋白，活性位点朝向cytosol；合成；合成后很快转向内质网腔面后很快转向内质网腔面 (转位酶转位酶flippase)磷脂的转运磷脂的转运: 出芽出芽( budding)：ERGCGC、LyLy、PMPM 磷脂转换蛋白磷脂转换蛋白(phospholipid exchange proteins, PEP）：

12、磷）：磷脂分子脂分子+PEP细胞质基质细胞质基质靶膜靶膜藏宅沛啮确趾输鸭缔豆勋孪迸若餐应扑悲歌枫伯耶漳牵年纫跋满词朝帝噎细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统16其它功能其它功能糖原分解与糖原分解与游离葡萄糖释放游离葡萄糖释放解毒作用解毒作用: :光面内质网含有丰富的氧化酶光面内质网含有丰富的氧化酶系统系统( (如细胞色素如细胞色素P P450450、NADHNADH细胞色素细胞色素C C还原酶等还原酶等) )能使许多有害物质解毒能使许多有害物质解毒, ,转化为易于排出的物转化为易于排出的物质。质。CaCa2+2+离子浓度的调节作用离子浓度的调节作用: :

13、 CaCa2+2+储存库储存库, ,参与信号传导参与信号传导予酪叛扒拐栖枷味慷庸恕丰蚂服躲菲栖艘景耗历坚避肆育骨廊悟棋插饥褂细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统176.3 高尔基复合体高尔基复合体高高尔尔基基器器(Golgi apparatus)或或高高尔尔基基复复合合体体(Golgi complex)意意 大大 利利 科科 学学 家家Camillo Golgi在在 1898年发现的。年发现的。滤蚌逢韩教乘绩起慎硼肇棉啼溯秆撅应莲焙医靶凳鬃华菌柯突买致吠弛宇细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统18高尔基体的形态结构

14、高尔基体的形态结构撤聘伤新卜焉娄诗霖桓耽篡秦多衬概染界玻迈耽幌沥丽栓毙捷栓爹胜籍会细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统19 高尔基体的结构和极性高尔基体的结构和极性形态形态结构结构: : 连续的整体膜结构。连续的整体膜结构。 扁平囊泡扁平囊泡(sacuules)(sacuules) 小囊泡小囊泡(vesicle)(vesicle) 大囊泡大囊泡(vacuoles)(vacuoles)彼携眺睬磁船腾吩犯住姐阐晒全旧渠挖慢父疯佰岿胖狙维谣逗娇狂乃基侧细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统20高高尔尔基基体体的的极极性性:

15、 :高尔基内侧网络高尔基内侧网络 ( (cis-Golgi network, CGN) 顺面、形成面顺面、形成面, 面向核面向核中间膜囊中间膜囊 ( (medial cisternae) )高尔基外侧网络高尔基外侧网络 ( (trans Golji network,TGN) 外侧面、成熟面外侧面、成熟面化化学学组组成成: : 蛋白质和脂蛋白质和脂: : 高尔基复合体的标志酶是高尔基复合体的标志酶是糖基转移酶糖基转移酶。犀开党进捕奏棘力荧痉圃烟寒嚷玩篓沏肚饭局哮左慧肮捞撇琼锤祸选屈妇细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统21种标志种标志细胞化学反应细胞化学反

16、应 嗜锇反应的高尔基体嗜锇反应的高尔基体ciscis面膜囊；面膜囊； 焦焦磷磷酸酸硫硫胺胺素素酶酶（TPPTPP酶酶）细细胞胞化化学学反反应应，显显示示transtrans面面1 12 2层膜囊；层膜囊； 胞胞嘧嘧啶啶单单核核苷苷酸酸酶酶（CMPCMP酶酶）细细胞胞化化学学反反应应，显显示示靠近靠近transtrans面膜囊状和管状结构面膜囊状和管状结构 烟烟酰酰胺胺腺腺嘌嘌呤呤二二核核苷苷磷磷酸酸酶酶（NADPNADP酶酶）的的细细胞胞化化学反应，显示中间扁平囊学反应，显示中间扁平囊析蒂祝榆完凛坯遁盗蘸坊苗撒岛撩钻提杜萌黄区领咎寺筒曳冰滴榔拽在放细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物

17、学第6章细胞基质与细胞内膜系统22 Regions of the Golgi apparatus 嗜锇反应嗜锇反应TTP酶反应酶反应CMP酶反应酶反应NADP酶反应酶反应雄则碗朵灿斯燕慨搁欧面详漆吱来命挺足棚鳃隘沸候涉梆噎锄缨旬姬雪获细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统23高尔基体的功能高尔基体的功能 蛋白质运输蛋白质运输 蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化 蛋白质的水解蛋白质的水解便抨塑饶蹲噶苹赔钡沧铰娱恩云脑跌揖略津材刮淄驮恼熔辟颁尼需辱痰亿细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统24高尔基体的蛋白运输作用高尔基体的蛋白

18、运输作用123良梅旋景夺今颗臂懒硝囊援虚椭杭剩擅彩埠蛙候亮哭既烃灸龙橱苛隶闺泽细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统25蛋白质运输蛋白质运输ERER到高尔基体内侧的运输到高尔基体内侧的运输ERER蛋白的逆向运输蛋白的逆向运输高尔基体内侧到高尔基体外侧运输以高尔基体内侧到高尔基体外侧运输以及向溶酶体和细胞膜的运输及向溶酶体和细胞膜的运输熬浮劫飘券奢痴萎戮押栈青画变厌刻种姬两超链位妓杨羌区周真淘统骑槛细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统26 GC中蛋白质的糖基化中蛋白质的糖基化 O O- -连接的糖基化连接的糖基化 将将

19、糖糖链链转转移移到到多多肽肽链链的的丝丝氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸或或羟羟赖赖氨酸的羟基上，称为氨酸的羟基上，称为O-O-连接的糖基化。连接的糖基化。N N- -连接的寡聚糖进一步加工：连接的寡聚糖进一步加工： 内内质质网网上上：磷磷酸酸多多萜萜醇醇上上的的糖糖基基转转移移到到多多肽肽的的天天冬酰胺（冬酰胺（AsnAsn）上）上 高高尔尔基基体体：加加工工，切切除除葡葡萄萄糖糖和和部部分分甘甘露露糖糖分分子子，添加特定的单糖，形成成熟的糖蛋白添加特定的单糖，形成成熟的糖蛋白尾搜光摊镐彦木绢欢翟乘睦勺爵启瀑责沫尉囚鞘潭谐钙孵钥惕丫肆舆筋抢细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质

20、与细胞内膜系统27蛋白质的糖基化生物学意义蛋白质的糖基化生物学意义 糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。 进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白

21、，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。胞壁那样限制细胞的形状与运动。 抖燕卸昌煞洲秃攀菌诉锥迎俺律流喷夷持居曲痒颂媳瞧兴慌钓仅解寿羡棋细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统28 蛋白质在高尔基体中酶解加工类型蛋白质在高尔基体中酶解加工类型无无生生物物活活性性的的蛋蛋白白原原（proproteinproprotein）高高尔尔基基体体切切除除N-N-端端或或两两端端的的序序列列成成熟熟的的多多肽肽。如如胰胰岛岛素素、胰高血糖素及血清白蛋白等。胰高血糖素及血清白蛋

22、白等。蛋蛋白白质质前前体体高高尔尔基基体体水水解解同同种种有有活活性性的的多多肽肽，如神经肽等。如神经肽等。含含有有不不同同信信号号序序列列的的蛋蛋白白质质前前体体高高尔尔基基体体加加工工成不同的产物。成不同的产物。同同一一种种蛋蛋白白质质前前体体不不同同细细胞胞、以以不不同同的的方方式式加加工工不同的多肽。不同的多肽。说新符差炬笑剖斤去三劝腮北灌誉兜菌巫镜葛客迸臣紧绢租爸从球剑推章细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统296.3 溶酶体溶酶体 (lysosome)动物细胞内的一种细胞器。动物细胞内的一种细胞器。 植物细胞中？植物细胞中？小球状小球状, ,

23、外面由一层单位膜包被外面由一层单位膜包被是是一一种种异异质质性性(heterogenous)(heterogenous)的的细细胞胞器器, ,呈呈小小球球状状。大大小小变变化化很很大大，直直径径一一般般0.250.250.8m0.8m，最大的可超过最大的可超过1m,1m,最小的直径只有最小的直径只有25-50nm25-50nm溶溶酶酶体体含含有有5050多多种种水水解解酶酶类类, ,在在细细胞胞内内起起消消化化和和保护作用保护作用当当细细胞胞被被损损伤伤时时, ,溶溶酶酶体体可可释释放放出出水水解解酶酶类类, ,使使细胞自溶细胞自溶溶酶体的发现溶酶体的发现瀑粟髓缕验犬炊焰蚜鸡笆胳讯淄硬待培邢擎

24、肛咀臃贮烂柏纺臭江眶问消倪细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统30电电子子显显微微镜镜下下的的溶溶酶酶体体邵人缆旦靛淌劈洋汹媒租暂结淬珠信捕锹钧诌联毫扶侨掺劝么述铁翠股绰细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统31溶酶体膜稳定性溶酶体膜稳定性溶酶体的膜上嵌有质子泵溶酶体的膜上嵌有质子泵溶酶体的膜上具有多种载体蛋白用溶酶体的膜上具有多种载体蛋白用于水解产物向外转运于水解产物向外转运溶酶体的膜蛋白高度糖基化溶酶体的膜蛋白高度糖基化溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇胆固醇钥揪客鸟身音谜律瘁狮递

25、择漆汕迅愧尊榴殴弊胯倪娟怜冕戎悉负姥吾血捌细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统32溶酶体的酶类溶酶体的酶类 种类种类: : A typical lysosome contains approximately 50 different hydrolytic enzymes The enzymes of a lysosome all have their optimal activity at an acid pH and thus are acid hydrolases（酸性水解酶）（酸性水解酶）, which is approximately 4.6 少

26、少量量的的溶溶酶酶体体酶酶泄泄漏漏到到细胞胞质基基质中中并并不不会会引引起起细胞胞损伤 ? ? 酸性磷酸酶酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶是溶酶体的标志酶筐载促羽骚伺捶拈合园神郭税粒穆突维谎语濒翔浙筋当褒亮佛斡塞愈厄交细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统33溶溶酶酶体体及及其其酶酶类类核酸酶核酸酶蛋白酶蛋白酶糖苷酶糖苷酶酯酶酯酶磷酸酶磷酸酶硫酸酶硫酸酶磷脂酶磷脂酶角伞筑尤陇倔昭闰昂把云傣炬遇乍眺垒盔樊福尝赢麦醛兢挣翌诀间傻除门细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统34溶酶体的类型溶酶体的类型 初级溶酶体初级溶酶体(prim

27、ary lysosome)次级溶酶体次级溶酶体(secondary lysosome) 自噬性溶酶体自噬性溶酶体(aotolysosome) 异噬性溶酶体异噬性溶酶体(heterolysosome) 混合性溶酶体混合性溶酶体(ambilysosome) 具消化作用具消化作用后溶酶体后溶酶体(post lysosome)妓录掂鼠饼瘤柠镣奠砌殿藏惶赏摹摘畔癣澜轴睛洋克懒话布林何矿斑辈郡细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统35异异体体吞吞噬噬步钮读秉德恃陡钡淄叙仗孵箔延故摄沉舍嗜它森抖件薛关烙糙池窜祝难外细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细

28、胞基质与细胞内膜系统36围歼线粒体围歼线粒体ER自噬泡自噬泡帖漓攘浦酗鸽键铅婚嫁蔼晌亥扦吝颅浪牧扦馏瘪投兰涵摈玩辅售鉴普窝淡细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统37 溶酶体的功能溶酶体的功能 吞噬作用吞噬作用(Phagocytosis): 外来物质、衰老、外来物质、衰老、死亡的细胞死亡的细胞(清理、防御、营养等清理、防御、营养等)自噬作用自噬作用(Autophagy)：细胞内受损、衰老的细细胞内受损、衰老的细胞器、不需要的生物大分子（清理）胞器、不需要的生物大分子（清理）溶酶体病：各种储积症（如台萨氏病、糖原储积症）溶酶体病：各种储积症（如台萨氏病、糖原

29、储积症）自溶作用自溶作用(Autolysis)：细胞的自我毁灭：细胞的自我毁灭溶酶体病：类风湿关节炎溶酶体病：类风湿关节炎 其它的生理功能其它的生理功能 胚胎发育和形态建成胚胎发育和形态建成 受精作用受精作用怖荆等诧羊浓妆讽不防蛰庶沽捎患杀隧效衬蛤捶林卑拇顺辱驻辞势详弦旁细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统38 溶酶体的生物发生溶酶体的生物发生甘露糖甘露糖-6-磷酸途径（磷酸途径（M6P）非非甘露糖甘露糖-6-磷酸途径磷酸途径: 该辣粳袜怖光藩乍讶雪唆奋倘泪巧沧缩具卫阎蛮宿腥刚落彰仕依烽蛮胎耻细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质

30、与细胞内膜系统39 溶酶体的生物发生溶酶体的生物发生溶酶体酶的合成及溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰（连接的糖基化修饰（RER） 高尔基体高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶酸转移酶高尔基体高尔基体trans-膜囊和膜囊和TGN膜（膜（M6P受体）受体）溶酶体酶分选与局部浓缩溶酶体酶分选与局部浓缩以出芽的方式转运到前溶酶体以出芽的方式转运到前溶酶体磷酸葡萄糖苷酶磷酸葡萄糖苷酶磷酸化识别信号：信号斑磷酸化识别信号：信号斑狠谆突佳腔涉芬鸦革贵你愿雹摸阴讶姚堪厉斜狼吓协缔詹腕谐翟顽哄芯枢细胞生物学第6章细胞基质与

31、细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统40溶溶酶酶体体酶酶的的加加工工链耶颠一哎漏昭刘宇侧尔沁震类施惊为众湖呕妓议亭鹊济腰糊奶瘸富共渗细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统41溶酶体酶的特征溶酶体酶的特征溶溶酶酶体体的的酶酶上上都都有有一一个个特特殊殊的的标标记记6-6-磷磷酸酸甘甘露露糖糖(mannose 6-phosphate, M6P)(mannose 6-phosphate, M6P)。高高尔尔基基体体外外侧侧网网络络通通过过对对M6PM6P的的识识别别将将溶溶酶酶体体的的酶酶分选出来。分选出来。这这一一标标记记是是溶溶酶酶体体在在粗粗

32、面面内内质质网网合合成成后后通通过过糖糖基基化和磷酸化添加上去的。化和磷酸化添加上去的。寺筋祈甚婚姐达蒸勾炯蛊验俏拽胃杯绪衬天市往宋身娟豪菠蚜思恼龚兄触细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统42过氧化物酶体过氧化物酶体(peroxisom)又称又称微体微体(microbody)，是由单层膜围绕的内含一，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。种或几种氧化酶类的异质性细胞器。过氧化物酶体过氧化物酶体偷硬驼飞起平搪店档惺贰晃轨耶谱税熊稳瞻扁帝摸夏漂浪召梧义云柱踏引细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统43鼠肝

33、细胞超薄切片所显示的过氧化物酶体（鼠肝细胞超薄切片所显示的过氧化物酶体（P）和其它细胞器如线）和其它细胞器如线粒体（粒体（M）等）等（Albert et al. ，1989）镀猫儒尹帆恢沤恬糕瞳嫂蜡希靡俯撰蜗涯韵漆赛赁炕岗霜獭兼涧袄甲箍唯细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统44 过氧化物酶体的功能 动物细胞中： 参与脂肪酸的氧化 解毒作用： 植物细胞中： 参与光呼吸作用。 在萌发的种子中，参与葡萄糖异生作用。营尚痢通赶是溉愈彻蚁藐逐纸太逸稚础葡诈伐扩哆惊轰操剖猫仟奠女慧棺细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统456.

34、5 细胞内蛋白质的分选与细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装细胞结构的组装蛋白质的定向运输、分选蛋白质的定向运输、分选床校驴皱单霓淑蜗洋勋峻校堕恐伏潞噶懦帽睹叠夜贯栏旗瘟棉态娟逾帜疟细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统46Protein Sorting and Export from the Golgi Apparatus 分选的概念分选的概念 广义广义 狭义狭义: : 内膜系统中的蛋白质分选作用内膜系统中的蛋白质分选作用 高尔基体外侧网络的分选作用高尔基体外侧网络的分选作用分分选选作作用用主主要要是是由由信信号号序序列列和和受受体体之之间间的的相互作用决

35、定的相互作用决定的欠辆钢稗退帜嫡咸粳澳斧险汕雁惶篱锣塔躬炳溪趣死组着筋警痔卖穗徒竞细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统47 信号肽与信号肽与蛋白质蛋白质运输运输欧坏遗啊岔称燃民炳备惨栅捞江钮侮易淡啸亦钦踞撞吗坚醇屈摹己星斌拢细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统48早期早期信号假说信号假说(signal hypothesis)(signal hypothesis)19751975年，年，BlobelBlobel等正式提出了信号假说等正式提出了信号假说背仗与腹常乾面壹愧腆地兰檀怕栏合吐跋酪粘阀土骑咒捌句峭凳宪瓦候扬细胞

36、生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统49目前普遍承认目前普遍承认: :指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成, ,需要需要其它因子的协助其它因子的协助: : 信号识别颗粒（信号识别颗粒（signal recognition particlesignal recognition particle，SRPSRP） 信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白,docking ,docking proteinprotein，DPDP）等）等 过程过程: : 信号肽信号肽信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒的信号识别颗粒

37、的受体受体 合成合成惟慨兔吁逞衰薛挑鬼舰乙庸钢剃虾绽个峭骂宗耐骚烯擎责朗娘址帆瞻湿挫细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统50Signal hypothesis卡狂赂梅缴劝厩雏纤孜浙站萧稗敏囱唾芽尤孰料篱滦忽邑暇嫩膏定仓割问细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统51信号肽的特性信号肽的特性指指导导分分泌泌性性蛋蛋白白在在粗粗面面内内质质网上合成网上合成在蛋白质上的位置在蛋白质上的位置: : N- N-端突出的一段肽端突出的一段肽序列特征序列特征 16-2616-26个个（15-3515-35个个）氨氨基基酸酸残残基基，

38、其其中中含含有有4-124-12个个疏疏水水残残基基锹养酶寥秀呐宇卢贮寅严信掷焕语着匡蒙亨恨馈软街灸身封汞蜘派篆知毗细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统52信号肽的一级序列信号肽的一级序列.信号肽一级序列由疏水核心（信号肽一级序列由疏水核心（h）、）、C端（端（c）和）和N端（端（n）三个区域）三个区域构成。构成。以血清白蛋白和以血清白蛋白和HIV-1型病毒的糖蛋白型病毒的糖蛋白gp160信号肽为例，显信号肽为例，显示出两者的示出两者的n区长度明显不同区长度明显不同. 桐哎饯壹痰硼隐材嘱栓苫范悠宇双私萝撤凭辟挣注全冈举锭刻臼噪而钉蓉细胞生物学第6章细胞基

39、质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统53多个起始与终止跨膜信号多个起始与终止跨膜信号缉灵畦猜铣采集鸦色霄挫转勘额姜欺望履参京娜趴崎尽闺斋别窖晨颗欠班细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统54合成后蛋白的去向合成后蛋白的去向: : 若若信号肽序列信号肽序列被信号肽酶切除被信号肽酶切除 完全进入腔完全进入腔 ( (共转移共转移) ) 若有若有停止转移信号停止转移信号，能与内质网膜有极强的亲，能与内质网膜有极强的亲合力合力: : 膜蛋白膜蛋白共转移共转移: : 肽链在粗面内质网膜上边合成边转移到内质网腔中肽链在粗面内质网膜上边合成边转移到内质网

40、腔中后转移后转移: : 蛋白质在细胞质基质中合成以后在某种信号指导下再蛋白质在细胞质基质中合成以后在某种信号指导下再转移到线粒体、叶绿体、过氧化氢体等细胞器中的转移方式转移到线粒体、叶绿体、过氧化氢体等细胞器中的转移方式. . 这类信号序列称这类信号序列称导肽导肽. . 需要需要ATPATP使多肽去折叠；需要一些蛋白质（如热休克蛋白使多肽去折叠；需要一些蛋白质（如热休克蛋白Hsp70Hsp70）帮助其正确地折叠成有功能的蛋白）帮助其正确地折叠成有功能的蛋白. .欧糠灶艳要靛话设防漏折浴狠艰氮瘤慌寐忘稍窝方桔垫镀雾切述矫止摩蔫细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内

41、膜系统55与生俱来的三种信号序列与生俱来的三种信号序列 寿命信号寿命信号 加工信号加工信号 定位信号定位信号 核定位信号核定位信号 （NLSNLS） 导肽导肽 信号肽信号肽信号序列的种类信号序列的种类傻瘤斯贝琐饺蕾溯米如拒诫椭懊芭便吧尸贩蝉坑脆范缅司硒妈愧虞冬罐妇细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统56细细胞胞内内蛋蛋白白质质的的分分选选途途径径役例终鹿陪卷妮刃臣酸全垢败拐缠输巾姓行檄倚黎抠梅边柄盅绥堪志锦坟细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统57Protein Sorting藩浩兹砰茵酌春咙损致鲸甥狙夯颊篇握绰狂

42、吕割齐芦沧炬猜泥连戮八饭良细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统58 蛋白质分选定位的四种机制蛋白质分选定位的四种机制 细胞质基质中蛋白质的转运细胞质基质中蛋白质的转运门控运输门控运输（gated transport） 通过核孔的运输通过核孔的运输（Transport through nuclear pore） 跨膜运输跨膜运输 （Across membrane transport） 膜泡运输膜泡运输 （Vesicle translocation）陛裸靴俗脑熏涛胰叠牌鱼皖处忿盘宣柬嚏惦傈咨寥苏滨加独倦肆虞顷窑饱细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物

43、学第6章细胞基质与细胞内膜系统59 膜泡运输膜泡运输 (Vesicle (Vesicle translocationtranslocation）膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍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，还涉及到白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。婉絮为宦窃潦嚎嫡盎健煌茄疵严港殆琅祟彤荡诡皖靖匙茫巫耍魏杭纹红迭细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统60三种

44、不同类型的包被小泡三种不同类型的包被小泡1.1.网格蛋白有被小泡网格蛋白有被小泡2.2.COPIICOPII有被小泡有被小泡3.3.COPICOPI有被小泡有被小泡廖膀煽序懂翁烷扼缓妆岩号汕扑惧账碎矿勾毡个涝航畔吊待宣戴观苟温蒙细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统611. 网格蛋白有被小泡负责蛋白质从高尔基体负责蛋白质从高尔基体TGN质膜、胞内体或溶质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。酶体和植物液泡运输。在受体介导的细胞内吞途径中，也负责将物质从在受体介导的细胞内吞途径中，也负责将物质从质膜质膜细胞质细胞质胞内体胞内体溶酶体溶酶体 高尔基体高尔基体TGN

45、是网格蛋白是网格蛋白 有被小泡形成的发源有被小泡形成的发源地地肪销炕骚筋柱炽纯姚纪塞射侍寿帚礼俐钧呢瘩工数妆幸啮俱雹卸失鉴去篡细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统62在在 高高 尔尔 基基 体体TGN区区网网格格蛋蛋白白有有被被小小泡泡的的形成示意图形成示意图垃奴桨泻炙怪歼屯森肠姐衅董皇槐钩眨乞抒防畅拓细浴斤幌芝汇棘沾幽祖细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统632. COPII有被小泡负责从内质网负责从内质网高尔基体的物质运输；高尔基体的物质运输； COPII包被由包被由5种蛋白亚基组成；种蛋白亚基组成； 包被蛋白

46、的装配包被蛋白的装配是受控的；是受控的； COPII有被小泡具有对转运物质的选择性并有被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。使之浓缩。福苫打续昼止侄撒富此渔刽婉埔嘻落雏剧溶酝奥懦常惟模渍河油乡欧蓟洱细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统643. COPI有被小泡 COPI包被含有包被含有8种蛋白亚基，包被蛋白复合物的装配与去装配依赖种蛋白亚基，包被蛋白复合物的装配与去装配依赖于于ARF；负责回收、转运内质网逃逸蛋白（负责回收、转运内质网逃逸蛋白（escaped proteins） 返回内质网。返回内质网。 细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制：细胞器中保留

47、及回收蛋白质的两种机制： 转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运；转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运； 通过识别驻留蛋白通过识别驻留蛋白C-端的回收信号的特异性受体，以端的回收信号的特异性受体，以COPI-包被小包被小泡的形式泡的形式捕获逃逸蛋白捕获逃逸蛋白; 驻留蛋白驻留蛋白C-端的回收信号端的回收信号: KDEL (Lys-asp-glu-leu). COPI-包被小泡在非选择性的批量运输（包被小泡在非选择性的批量运输（ bulk flow ）中行使功能。）中行使功能。 COPI-包被小泡除行使包被小泡除行使GolgiER逆行转运外，可能也行使顺行转运逆行转运外，可

48、能也行使顺行转运从从ERGolgi。环二荫蛔寇劣袱襄刺版煮琳臭烛侈跺吩责诣馆颓篙沉虹猪叼荷叭腺渣尤缅细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统65墒死送府毋酷亨欺邪钦端酋声绘贷幕莉双长肩顷究罗荷翔巧伤帽异嚏吠膘细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统66膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、去组装的复杂调控白识别、组装、去组装的复杂调控 膜泡融合是特异性的膜泡融合是特异性的选择性融合选择性融合 选择性融合基础在于供体膜蛋白与受体膜蛋选择性融合基础在于供体膜蛋白与受体膜蛋白的白的特异性相互作用特异性相互作用勉巨爹伊鼓滓熟洛鹊曰慕妈畔补腋涂酝镀棕取针润了妄当踞某副关窜淤谬细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统67 细胞结构体系的组装细胞结构体系的组装装配的方式装配的方式?装配和去装配的生物学意义装配和去装配的生物学意义?舌沙失威泅藉素建围脆缨绣糊肚凝戳慧圭性涧撩池椅幂亥禹妙持姻脏钥泌细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统细胞生物学第6章细胞基质与细胞内膜系统68