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1、第六章 细胞内膜系统细胞质基质细胞质基质 内内 质质 网网高尔基体高尔基体溶酶体与过氧化物酶体溶酶体与过氧化物酶体 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装 1第一节 细胞质基质n n细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质 （cytoplasmiccytoplasmic matrix or matrix or cytomatrixcytomatrix）n n胞内膜系统胞内膜系统胞内膜系统胞内膜系统（endomembraneendomembrane system system） 2第二节 内 质 网内质网（内质网（内质网（内质网（endoplasmic reticu
2、lumendoplasmic reticulum，ERER）： 是是由由K.R.PorterK.R.Porter和和A.D.ClaudeA.D.Claude等等在在19451945年年发发现现的的。它它是是细细胞胞质质中中由由膜膜围围成成的的管管状状或或扁扁囊囊状状的的结结构构，互互相相连连通通成成网网，构成细胞质中的扁平囊状系统。构成细胞质中的扁平囊状系统。 内内内内质质质质网网网网( (endoplasmic endoplasmic reticulum,ERreticulum,ER) ) 的的的的形形形形态态态态结结结结构构构构和和和和化学组成化学组成化学组成化学组成 ERER的功能的功能
3、的功能的功能 3第三节 高尔基体 高尔基体的形态结构高尔基体的形态结构高尔基体的形态结构高尔基体的形态结构 高尔基体的功能高尔基体的功能高尔基体的功能高尔基体的功能 高尔基体与细胞内的膜泡运输高尔基体与细胞内的膜泡运输高尔基体与细胞内的膜泡运输高尔基体与细胞内的膜泡运输 4第四节 溶酶体与过氧化物酶体 溶 酶 体 几 乎 存 在 于 所 有 的 动 物 细 胞 中 。 溶 酶 体（lysosome）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。 溶酶体的结构溶酶体的结构类型类型 溶酶体的溶酶体的功能功能 溶酶体的溶酶体的发生发生 溶酶体与溶酶体与过氧化物过
4、氧化物酶体酶体5第五节 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装一、一、分泌蛋白合成的模型分泌蛋白合成的模型-信号假信号假说说 二、二、蛋白质分选与分选信号蛋白质分选与分选信号三、三、膜泡运输膜泡运输 四、四、细胞结构体系的组装细胞结构体系的组装 6一、细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix） 在真核细胞，细胞质膜以内、核以外的部分称为细胞质。在真核细胞，细胞质膜以内、核以外的部分称为细胞质。细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体积体积约占细胞质的约占细胞质的一半。一半。 细 胞 组 分 数 目 体 积 比细胞质基质细胞核内
5、质网高尔基体溶酶体胞内体过氧化物酶体线粒体 1 1 1 1 300 200 400 1700 54 6 12 3 1 1 1 22细胞质基质的涵义细胞质基质的涵义 细胞质基质的功能细胞质基质的功能 肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积比肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积比 7 基本概念基本概念基本概念基本概念：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、 线粒体线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构溶酶体、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。生物化学后，存
6、留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学 家多称之为家多称之为胞质溶胶胞质溶胶胞质溶胶胞质溶胶。 主要成分主要成分主要成分主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 主要特点主要特点主要特点主要特点：细胞质基质细胞质基质是一个高度有序的体系是一个高度有序的体系； 通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。细胞质细胞质基质的基质的涵义涵义8 完成各种中间代谢过程完成各种中间代谢过程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
7、 蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质的分选与分选与分选与分选与运输运输运输运输 与细胞质骨架相关的功能与细胞质骨架相关的功能与细胞质骨架相关的功能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维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等 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，形成正确的分子构象帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形
8、成正确的分子构象细胞质细胞质基质的基质的功能功能9二、细胞内膜系统（endomembrane system）n n 细胞内膜系统细胞内膜系统细胞内膜系统细胞内膜系统 是指细胞内在结构、功能及发生上相关的、是指细胞内在结构、功能及发生上相关的、由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。包括核被膜、内质网、由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。包括核被膜、内质网、高尔基体及其形成的溶酶体和分泌泡等，以及其它细胞器如高尔基体及其形成的溶酶体和分泌泡等，以及其它细胞器如线粒体，质体和微体等膜包围的细胞器（膜性细胞器或称房线粒体，质体和微体等膜包围的细胞器（膜性细胞器或称房室室compartmentcompartmen
9、t）。）。 n n 不具有界膜的细胞器，如核蛋白体、中心粒，以及微管、不具有界膜的细胞器，如核蛋白体、中心粒，以及微管、微丝和中间纤维等。微丝和中间纤维等。n n 内膜系统形成了一种胞内网络结构，其功能主要在于两个内膜系统形成了一种胞内网络结构，其功能主要在于两个方面：其一是扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架，如脂方面：其一是扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架，如脂肪代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在细胞膜上。其二是将肪代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在细胞膜上。其二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。独特的环境。
10、 10一、 内质网的形态结构n n形态结构特点：形态结构特点：形态结构特点：形态结构特点：n n是由膜所形成的一些形状大小不同的小管、小囊或扁囊连成一个连续的网状是由膜所形成的一些形状大小不同的小管、小囊或扁囊连成一个连续的网状膜系统，其内腔是通连的。膜系统，其内腔是通连的。n n内质网和核膜相连续。内质网和核膜相连续。n n内质网的形态变异很大，在不同细胞中，形态、数量和分布不同。在同种细内质网的形态变异很大，在不同细胞中，形态、数量和分布不同。在同种细胞不同发育时期，随着生理机能的不同，胞不同发育时期，随着生理机能的不同，ERER也不一样。也不一样。n n化学组成：化学组成：化学组成：化学
11、组成：n n内质网的两种内质网的两种内质网的两种内质网的两种基本类型基本类型基本类型基本类型n n粗面内质网（粗面内质网（ rough endoplasmic reticulumrough endoplasmic reticulum，rERrER）n n多为扁囊状，在多为扁囊状，在ERER膜的外表面附有大量的核糖体，普遍存在于分膜的外表面附有大量的核糖体，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中。泌蛋白质的细胞中。n n光面内质网（光面内质网（smooth endoplasmic reticulumsmooth endoplasmic reticulum，sERsER）n nERER膜上无颗粒（核糖体），
12、膜上无颗粒（核糖体），ERER的成分不是扁囊，而常为小管小囊，的成分不是扁囊，而常为小管小囊，它们连接成网，广泛存在于能合成类固醇的细胞中。它们连接成网，广泛存在于能合成类固醇的细胞中。n n微粒微粒微粒微粒体体体体（microsomemicrosome） 11n n内质网的化学组成：内质网的化学组成：内质网的化学组成：内质网的化学组成：n n脂类约占三分之一，蛋白质占三分之二。光滑内质网脂类约占三分之一，蛋白质占三分之二。光滑内质网的脂类比粗糙内质网多一些。粗糙内质网含有大量的脂类比粗糙内质网多一些。粗糙内质网含有大量RNARNA。较高的脂类成分（磷脂含量多，占较高的脂类成分（磷脂含量多，占
13、70%70%），蛋白），蛋白质含量比质膜多，具有大量的酶（质含量比质膜多，具有大量的酶（30-4030-40种）。种）。n n重要的标志酶：葡萄糖重要的标志酶：葡萄糖-6-6-磷酸酶，电子传递体系：细磷酸酶，电子传递体系：细胞色素胞色素b5b5、NADH-NADH-细胞色素细胞色素b5b5还原酶、还原酶、NADPH-NADPH-细胞细胞色素色素P450P450以及以及NADPH-NADPH-细胞色素细胞色素P450P450还原酶。还原酶。12二、二、ER的功能 ERER是是细细胞胞内内蛋蛋白白质质与与脂脂类类合合成成的的基基地地，几几乎乎全全部部脂脂类类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。和多种
14、重要蛋白都是在内质网合成的。 rER的的功能功能 sERsER的的功能功能13rER的功能n n蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成n n蛋白质都是在核糖体上合成的，并且起始于细胞质基质，但是有些蛋白质在蛋白质都是在核糖体上合成的，并且起始于细胞质基质，但是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成。合成开始不久后便转在内质网上合成。 n n需要移入内质网继续合成的蛋白：需要移入内质网继续合成的蛋白：分泌蛋白；膜整合蛋白；内膜系统各种细分泌蛋白；膜整合蛋白；内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离或修饰胞器内的可溶性蛋白（需要隔离或修饰）n n蛋白质的修饰与加工蛋白质的修饰与加工n n
15、蛋白质蛋白质的的修饰加工修饰加工：包括包括糖基化、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，其中最，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。n n糖基化糖基化在在glycosyltransferaseglycosyltransferase作用下发生在作用下发生在ERER腔面腔面n n糖基一般连接在糖基一般连接在4 4种氨基酸上，分为种氨基酸上，分为2 2种：种： O-O-连接的糖基化连接的糖基化：与：与SerSer、ThrThr和和HypHyp的的OHOH连接；连接； N-N-连接的糖基化
16、连接的糖基化：与天冬酰胺残基的与天冬酰胺残基的NH2NH2连接。连接。n n新生肽的折叠与组装新生肽的折叠与组装n n这一过程是在属于这一过程是在属于hsp70hsp70家族的家族的ATPATP酶的作用下完成的，需要消耗能量。酶的作用下完成的，需要消耗能量。 n n脂类的合成脂类的合成n n合成膜脂，磷脂、胆固醇等膜脂，合成后以出芽的方式转运至高尔基体，溶合成膜脂，磷脂、胆固醇等膜脂，合成后以出芽的方式转运至高尔基体，溶酶体和质膜上，或借磷脂转换蛋白（酶体和质膜上，或借磷脂转换蛋白（phospholipids exchange proteinphospholipids exchange pro
17、tein，PEPPEP）形成水溶性复合物，转至其他膜上。形成水溶性复合物，转至其他膜上。14sER的功能n n 类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质）类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质）n n 肝的解毒作用（肝的解毒作用（DetoxificationDetoxification）n nSystem of System of oxygenases-cytochromeoxygenases-cytochrome p450 family p450 family；n n 肝细胞葡萄糖的释放（肝细胞葡萄糖的释放（G-6PG-6PG G）n n储存钙离子：储存钙离子：肌质网膜上的肌质
18、网膜上的CaCa2+2+-ATP-ATP酶将细胞质基质中酶将细胞质基质中CaCa2+ 2+ 泵泵入肌质网腔中入肌质网腔中返回15一、高尔基体的形态结构n n电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成n n高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近核一侧，扁囊弯曲呈凸面，称为核一侧，扁囊弯曲呈凸面，称为形成面（形成面（形成面（形成面（forming faceforming face）或或或或顺面（顺面（顺面（顺面（ciscis face face）；在远核的一侧，面向细胞膜的一
19、面呈凹面，在远核的一侧，面向细胞膜的一面呈凹面，称为称为成熟面（成熟面（成熟面（成熟面（mature facemature face）或反面（或反面（或反面（或反面（trans facetrans face）。 n n高尔基体各部膜囊的种标志细胞化学反应高尔基体各部膜囊的种标志细胞化学反应：n n高尔基体至少由互相联系的高尔基体至少由互相联系的4 4个部分组成个部分组成，每一部分又可能划，每一部分又可能划分出更精细的间隔分出更精细的间隔；n n化学组成：化学组成：60%60%蛋白质核蛋白质核40%40%脂类。其特征性酶是：糖基转移脂类。其特征性酶是：糖基转移酶酶16高尔基体各部膜囊的种标志细胞
20、化学反应n n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；n n焦磷酸硫胺素酶（焦磷酸硫胺素酶（TPPTPP酶）细胞化学反应，显示酶）细胞化学反应，显示transtrans面面1 12 2层膜囊；层膜囊；n n胞嘧啶单核苷酸酶（胞嘧啶单核苷酸酶（CMPCMP酶）细胞化学反应，显示靠近酶）细胞化学反应，显示靠近transtrans面膜囊状和管状结构面膜囊状和管状结构；n nGERLGERLGERLGERL结构：结构：结构：结构：6060年代初，年代初，NovikoffNovikoff发现发现CMPCMP和酸性磷酸酶存在于高尔基和酸性磷酸酶存在于高尔基体的一侧，称这种结构为体的一
21、侧，称这种结构为GERLGERL，意为与高尔基体（意为与高尔基体（G G）密切相关，但密切相关，但它是内质网（它是内质网（ERER）的一部分，参与溶酶体（的一部分，参与溶酶体（L L）的生成。的生成。 n n烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADPNADP酶）的细胞化学反应，显酶）的细胞化学反应，显示中间扁平囊示中间扁平囊17n n高尔基体高尔基体顺面网状结构（顺面网状结构（顺面网状结构（顺面网状结构（ciscisciscis-Golgi network-Golgi network-Golgi network-Golgi network，CGNCGNCGNCGN）又称又称c
22、iscis膜囊膜囊，是高尔基体的入口区域，接受是高尔基体的入口区域，接受由内质网合成的物质并分类后转入中间膜囊。由内质网合成的物质并分类后转入中间膜囊。 n n高尔基体高尔基体中间膜囊（中间膜囊（中间膜囊（中间膜囊（medialmedialmedialmedial Golgi Golgi Golgi Golgi）：多数糖基修多数糖基修饰、糖脂的形成以及与高尔基体有关的糖合成均发饰、糖脂的形成以及与高尔基体有关的糖合成均发生此处。生此处。 n n高尔基体高尔基体反面网状结构（反面网状结构（反面网状结构（反面网状结构（transtranstranstrans Golgi network Golgi
23、 network Golgi network Golgi network，TGNTGNTGNTGN）：n n由反面一侧的囊泡和网管组成，是高尔基体的出口区域，由反面一侧的囊泡和网管组成，是高尔基体的出口区域，功能是参与蛋白质的分类与包装，最后输出。功能是参与蛋白质的分类与包装，最后输出。n n周围大小不等的囊泡周围大小不等的囊泡周围大小不等的囊泡周围大小不等的囊泡：高尔基体的4个组成部分18二、 高尔基体的功能n n1 1、参与细胞分泌活动参与细胞分泌活动参与细胞分泌活动参与细胞分泌活动n n负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过
24、程是是SERSER上合成蛋白质上合成蛋白质- -进入进入ERER腔腔以出芽形成囊泡以出芽形成囊泡进入进入CGNCGN在在medial medial GdgiGdgi中加工中加工在在TGNTGN形成形成囊泡囊泡囊泡与质膜融合、排出。囊泡与质膜融合、排出。n n2 2、蛋白质的糖基化、蛋白质的糖基化、蛋白质的糖基化、蛋白质的糖基化n nO-O-连接的糖基化主要在高尔基体中进行，通过逐次将糖基转移到连接的糖基化主要在高尔基体中进行，通过逐次将糖基转移到SerSer、ThrThr和和HyrHyr的的OHOH上形成寡糖链，糖的供体同样为核苷糖，如上形成寡糖链，糖的供体同样为核苷糖，如UDP-UDP-半乳
25、糖。糖基化的结果使半乳糖。糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记，改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。不同的蛋白质打上不同的标记，改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。n n3 3、进行膜的转化功能、进行膜的转化功能、进行膜的转化功能、进行膜的转化功能n n高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因此高高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成高尔基体大囊泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。
26、过修饰和加工，形成高尔基体大囊泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。n n4 4、将蛋白水解为溶性物质、将蛋白水解为溶性物质、将蛋白水解为溶性物质、将蛋白水解为溶性物质n n如将蛋白质如将蛋白质NN端或端或C C端切除，成为有活性的物质（胰岛素端切除，成为有活性的物质（胰岛素C C端）或将含有多个相端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。n n5 5、参与形成溶酶体和微体、参与形成溶酶体和微体、参与形成溶酶体和微体、参与形成溶酶体和微体n n6 6、参与植物细胞壁的形成，、参与植物细胞壁的形成，、参与植物细胞壁的形成，、参
27、与植物细胞壁的形成， 植物细胞壁中的纤维素和果胶质是在高尔基本植物细胞壁中的纤维素和果胶质是在高尔基本 中合成的。中合成的。19三、高尔基体与细胞内的膜泡运输高尔基体在细胞内膜泡蛋白运输中起重要的高尔基体在细胞内膜泡蛋白运输中起重要的枢纽作用枢纽作用膜泡膜泡运输运输的的主要途径主要途径, ,其中多数其中多数与高尔基体直接与高尔基体直接相关相关20一、一、溶酶体的结构类型溶酶体的结构类型n n初级溶酶体初级溶酶体初级溶酶体初级溶酶体（primary primary lysosomelysosome） n n直径约直径约0.20.5um0.20.5um，膜厚膜厚7.5nm7.5nm，内含物均一，无
28、明显颗粒。含有多内含物均一，无明显颗粒。含有多种水解酶，但没有活性，只有当溶酶体破裂，或其它物质进入，才种水解酶，但没有活性，只有当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酶酶等有酶活性。其水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酶酶等6060余种，余种，这些酶均属于酸性水解酶，反应的最适这些酶均属于酸性水解酶，反应的最适PHPH值为值为5 5左右。左右。 n n次级溶酶体次级溶酶体次级溶酶体次级溶酶体（secondary secondary lysosomelysosome） n n自噬溶酶体自噬溶酶体（autophagolysosomeautophagolys
29、osome）n n异噬溶酶体（异噬溶酶体（phagolysosomephagolysosome）n n残余小体（残余小体（residual bodyresidual body），），又称后溶酶体。又称后溶酶体。 n n溶酶体膜的特征溶酶体膜的特征溶酶体膜的特征溶酶体膜的特征：n n嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境；n n具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；n n膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。n n溶酶体的溶酶体的标志酶标志酶标志酶标志
30、酶：酸性磷酸酶（：酸性磷酸酶（acidacid phosphatasephosphatase）21二、溶酶体的功能n n1. 1. 1. 1. 细胞内消化：细胞内消化：细胞内消化：细胞内消化：对高等动物而言，细胞的营养物质主要来源于血液中的水对高等动物而言，细胞的营养物质主要来源于血液中的水分子物质，而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞，如内吞低密脂蛋白分子物质，而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞，如内吞低密脂蛋白获得胆固醇；对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用就更为重要了。获得胆固醇；对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用就更为重要了。n n2. 2. 2. 2. 细胞凋亡：细胞凋亡：细
31、胞凋亡：细胞凋亡：个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的，溶酶体可清除和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的，溶酶体可清除不需要的细胞。不需要的细胞。n n3. 3. 3. 3. 自体吞噬：自体吞噬：自体吞噬：自体吞噬：清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等，如许多生清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等，如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约1010天天左右。左右。n
32、n4. 4. 4. 4. 防御作用：防御作用：防御作用：防御作用：如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。n n5. 5. 5. 5. 参与分泌过程的调节，参与分泌过程的调节，参与分泌过程的调节，参与分泌过程的调节，如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。n n6. 6. 6. 6. 形成精子的顶体。形成精子的顶体。形成精子的顶体。形成精子的顶体。n n 溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体与疾病22溶酶体与疾病 n n1 1矽肺矽肺二氧化硅尘粒（矽尘）吸入肺泡后被巨噬细内吞噬，含
33、有矽尘的吞噬小体与二氧化硅尘粒（矽尘）吸入肺泡后被巨噬细内吞噬，含有矽尘的吞噬小体与溶酶体合并成为次级溶酶体。二氧化硅的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，溶酶体合并成为次级溶酶体。二氧化硅的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，矽尘释出，后又被其他巨噬细内导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，矽尘释出，后又被其他巨噬细内吞噬，如此反复进行。受损或已破坏的巨噬细胞释放吞噬，如此反复进行。受损或已破坏的巨噬细胞释放“ “致纤维化因子致纤维化因子” ”，并激活，并激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。
34、n n2. 2. 肺结核肺结核结核杆菌不产生内、外毒素，也无荚膜和侵袭性酶。但是菌体成分硫酸脑苷结核杆菌不产生内、外毒素，也无荚膜和侵袭性酶。但是菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，使结核杆菌在肺泡内大量生长繁殖，导致巨噬细脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，使结核杆菌在肺泡内大量生长繁殖，导致巨噬细胞裂解，释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述过程，引起肺组织钙化和纤维化。胞裂解，释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述过程，引起肺组织钙化和纤维化。 n n3 3各类贮积症各类贮积症台台- -萨氏综合征（萨氏综合征（TayTay-Sachs -Sachs dieseasediesease）：）：缺少氨
35、基已糖酯酶缺少氨基已糖酯酶A A（-N-N-hexosaminidasehexosaminidase），），导致神经节甘脂导致神经节甘脂GM2GM2积累，影响细胞功能，造成精神痴呆，积累，影响细胞功能，造成精神痴呆，2626岁死亡。该病主要出现在犹太人群中。岁死亡。该病主要出现在犹太人群中。II II型糖原累积病（型糖原累积病（PompePompe病）：溶酶体病）：溶酶体缺乏缺乏-1,4-1,4-葡萄糖苷酶，糖原在溶酶体中积累，导致心、肝、舌肿大和骨骼肌无力。葡萄糖苷酶，糖原在溶酶体中积累，导致心、肝、舌肿大和骨骼肌无力。n n4 4类风湿性关节炎类风湿性关节炎溶酶体膜很易脆裂，其释放的酶导致
36、关节组织损伤和发炎溶酶体膜很易脆裂，其释放的酶导致关节组织损伤和发炎 。23三、溶酶体的发生 发生途径发生途径 分选分选途径多样化途径多样化24溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰（RER） 高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶高尔基体trans-膜囊和TGN膜（M6P受体）溶酶体酶分选与局部浓缩以出芽的方式转运到前溶酶体磷酸葡萄糖苷酶磷酸化识别信号：信号斑发生途径 25 依依赖赖于于M6P M6P 的的分分选选途途径径的的效效率率不不高高，部部分分溶溶酶酶体体酶酶通通过过运运输输小小泡泡直直接接分分泌泌到到细细胞胞外外；在在细细胞胞质质膜膜上上也也存存
37、在在依依赖赖于于钙钙离离子子的的M6PM6P受受体体，同同样样可可与与胞胞外外的的溶溶酶酶体体酶酶结结合合，通通过过受受体体介介导导的的内内吞吞作作用用，将酶送至前溶酶体中，将酶送至前溶酶体中，M6PM6P受体返回细胞质膜，反复使用。受体返回细胞质膜，反复使用。 还还存存在在不不依依赖赖于于M6PM6P的的分分选选途途径径（如如酸酸性性磷磷酸酸酶酶、分分泌泌溶溶酶酶体体的的perforinperforin和和granzymegranzyme） 分选途径多样化26四、过氧化物酶体 过过 氧氧 化化 物物 酶酶 体体 ( (peroxisome)peroxisome)又又 称称 微微 体体( (m
38、icrobodymicrobody) )或或过过氧氧小小体体、过过氧氧化化氢氢体体等等，是是由由单单层层膜膜围围绕绕的的内内含含一一种种或或几几种种氧氧化化酶酶类类和和过过氧氧化化氢氢酶酶的的异质性细胞器异质性细胞器。 过氧化物酶体与溶酶体的区别过氧化物酶体与溶酶体的区别 过氧化物酶体的功能过氧化物酶体的功能 过氧化物酶体的发生过氧化物酶体的发生27鼠肝鼠肝细胞细胞超薄超薄切片切片所显示的所显示的过氧化物过氧化物酶体（酶体（P P）和和其它细胞器其它细胞器如如线粒体线粒体（M M）等等（Albert et al. ，1989）28微体与初级溶酶体的特征比较微体与初级溶酶体的特征比较过氧化物过氧
39、化物酶体与溶酶体的酶体与溶酶体的区别区别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尿酸氧化酶酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。29过氧化物酶体的功能n n动物细胞（肝细胞或肾细胞）中过氧化物酶体可氧化分解动物细胞（肝细胞或肾细胞）中过氧化物酶体可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用血液中的有毒成分，起到解毒作用。n n过氧化物酶体中常含有两种酶过氧化物酶体中常含有两种酶： n n依赖于黄素（依赖于黄素（FADFAD）的氧化酶，其作用是将底物氧化形成的氧化酶，其作用是将底物氧化形成H H2 2O O2 2；n n过氧化氢酶，作用是将过氧化氢酶，作用是将
40、H H2 2O O2 2分解，形成水和氧气。分解，形成水和氧气。n n过氧化物酶体分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能过氧化物酶体分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能n n在植物细胞中过氧化物酶体的功能在植物细胞中过氧化物酶体的功能：n n在绿色植物叶肉细胞中，它催化在绿色植物叶肉细胞中，它催化COCO2 2固定反应副产物的氧化，即所谓固定反应副产物的氧化，即所谓光呼吸反应光呼吸反应； n n乙醛酸循环的反应，在种子萌发过程中，过氧化物酶体降解储存的乙醛酸循环的反应，在种子萌发过程中，过氧化物酶体降解储存的脂肪酸脂肪酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A琥珀酸琥珀酸葡萄糖。葡萄糖。 30过氧化物酶体的发
41、生 n n氧化物酶体经分裂后形成子代的细胞器，子代的过氧化物酶氧化物酶体经分裂后形成子代的细胞器，子代的过氧化物酶体还需要进一步装配形成成熟的细胞器体还需要进一步装配形成成熟的细胞器。 n n组成过氧化物酶体的蛋白均由核基因编码，主要在细胞质基组成过氧化物酶体的蛋白均由核基因编码，主要在细胞质基质中合成，然后转运到过氧化物酶体中质中合成，然后转运到过氧化物酶体中。 过氧化物酶体的膜脂可能在内质网上合成后转运而来过氧化物酶体的膜脂可能在内质网上合成后转运而来。 内质网也参与内质网也参与过氧化物酶体的发生过氧化物酶体的发生31 过氧化物酶体发生过程的示意图32一、一、分泌蛋白合成的模型-信号假说信
42、号假说信号假说信号假说信号假说( (Signal hypothesis) Signal hypothesis) G GBlobelBlobel et al et al：Signal hypothesis,1975Signal hypothesis,1975 信号肽（信号肽（信号肽（信号肽（Signal peptideSignal peptide）与共转移（与共转移（与共转移（与共转移（CotranslocationCotranslocation） 导肽（导肽（导肽（导肽（Leader peptideLeader peptide）与与与与后转移后转移后转移后转移（Post translocati
43、onPost translocation） 33信号假说n n蛋白质的合成都是起始于细胞质基质中的核糖体，但是向细胞外分泌的蛋白等在合成开蛋白质的合成都是起始于细胞质基质中的核糖体，但是向细胞外分泌的蛋白等在合成开始不久后便转在内质网上合成。始不久后便转在内质网上合成。C. Milstein 1972C. Milstein 1972发现从骨髓瘤细胞提取的免疫球蛋白分子发现从骨髓瘤细胞提取的免疫球蛋白分子NN端要比分泌到细胞外的端要比分泌到细胞外的NN端多出一段。端多出一段。G. G. BlobelBlobel和和D. SabatiniD. Sabatini等根据进一步的实验，提等根据进一步的实
44、验，提出了出了信号假说（信号假说（信号假说（信号假说（Signal hypothesisSignal hypothesis），认为蛋白质上的信号肽，指导蛋白质转至内质网认为蛋白质上的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成。上合成。n n蛋白质转入内质网合成至少涉及蛋白质转入内质网合成至少涉及5 5种成分：种成分： 信号肽（信号肽（信号肽（信号肽（signal peptidesignal peptide），是引导新合成是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的NN端，一般端，一般16301630个氨基酸残基，由个氨基酸残基，由于信号肽又是
45、引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列（于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列（start transfer start transfer sequencesequence）。）。 信号识别颗粒（信号识别颗粒（信号识别颗粒（信号识别颗粒（signal recognition particlesignal recognition particle，SRPSRP），属于一种核糖核蛋属于一种核糖核蛋白，位于细胞质基质中白，位于细胞质基质中。SRPSRP与信号序列结合，导致蛋白质合成暂停。与信号序列结合，导致蛋白质合成暂停。 SRPSRP受体受体受体受体（SPR rec
46、eptorSPR receptor），是膜的整合蛋白，存在于内质网上，可与是膜的整合蛋白，存在于内质网上，可与SRPSRP特异结合。特异结合。 停止转停止转停止转停止转移序列（移序列（移序列（移序列（stop transfer sequencestop transfer sequence），肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的系合力很高，肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的系合力很高，能阻止肽链续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质。能阻止肽链续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质。 转位因子（转位因子（转位因子（转位因子（translocatortranslocator），由由3-3-4 4个个Sec6
47、1Sec61蛋白复合体构成的一个类似于油炸圈的结构，每个蛋白复合体构成的一个类似于油炸圈的结构，每个Sec61Sec61蛋白由三条肽链组成。蛋白由三条肽链组成。n n蛋白质转入内质网合成的过程：蛋白质转入内质网合成的过程：蛋白质转入内质网合成的过程：蛋白质转入内质网合成的过程：信号肽与信号肽与SRPSRP结合结合肽链延伸终止肽链延伸终止SRPSRP与受体结合与受体结合SRPSRP脱离信号肽脱离信号肽肽链在内质肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔信号肽切除信号肽切除肽链延伸至终止肽链延伸至终止翻译体系解散。这种肽链边合成边向内
48、质网腔转移的方式，称为翻译体系解散。这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为co-translationco-translation。34信号肽与共转移n n信号肽信号肽（Signal peptidesSignal peptides）与信号斑（与信号斑（Signal patchesSignal patches）n n信号序列（信号序列（signal sequencesignal sequence）：）：存在于蛋白质一级结构上的存在于蛋白质一级结构上的线性序列，通常线性序列，通常15-6015-60个氨基酸残基，有些信号序列在完成个氨基酸残基，有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（蛋
49、白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidasesignal peptidase）切除。切除。 n n信号斑（信号斑（signal patchsignal patch）：）：存在于完成折叠的蛋白质中，构存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。白质分选的信号。 n n起始转移序列和终止转移序列起始转移序列和终止转移序列 n n起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数35导肽与后转移n n基本的特征：基本的特征： n n蛋白质在
50、细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，称蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，称后转移后转移（post translocationpost translocation）。）。n n蛋白质跨膜转移过程需要蛋白质跨膜转移过程需要ATPATP使多肽去折叠，还需要一些蛋白质的帮使多肽去折叠，还需要一些蛋白质的帮助（如热休克蛋白助（如热休克蛋白Hsp70Hsp70）使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。 36二、蛋白质分选（二、蛋白质分选（protein sortingprotein sorting）与分选信号与分选信号（sorting signalssor
51、ting signals） n n分选途径分选途径 n n分选信号分选信号分选信号分选信号：细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号：细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号：n n1. 1.信号序列（信号序列（signal sequencesignal sequence）n n2. 2.信号斑（信号斑（signal patchsignal patch）n n蛋白质分选信号的作用是引导蛋白质从胞质溶胶进入内蛋白质分选信号的作用是引导蛋白质从胞质溶胶进入内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，也可以引导蛋质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，也可以引导蛋白质从细胞核进入细胞质或从白质从细胞核进入细胞质或从Gol
52、giGolgi体进入内质网。这种体进入内质网。这种分选信号的氨基酸残基有时呈线性排列，有时折叠成信分选信号的氨基酸残基有时呈线性排列，有时折叠成信号斑，如引导蛋白质定向运输到溶酶体的信号斑，是溶号斑，如引导蛋白质定向运输到溶酶体的信号斑，是溶酶体酸性水解酶被高尔基体选择性加工的标识。酶体酸性水解酶被高尔基体选择性加工的标识。 37分选途径（Road map）n n1. 1.门控运输（门控运输（门控运输（门控运输（gated transportgated transport）：）：）：）：n n如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和RNPRNP复合体，并且允
53、许小分子物质自由进出细胞核。复合体，并且允许小分子物质自由进出细胞核。n n2. 2.跨膜运输（跨膜运输（跨膜运输（跨膜运输（transmembranetransmembrane transport transport）：）：）：）：n n蛋白质通过跨膜通道进入目的地。蛋白质通过跨膜通道进入目的地。n n3. 3.膜泡运输（膜泡运输（膜泡运输（膜泡运输（vesicular transportvesicular transport）：）：）：）：n n蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。如内质网向高尔基体的物质运输、高靶细胞器。如内质网向
54、高尔基体的物质运输、高尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质或激素，都属于这种运输方式。或激素，都属于这种运输方式。 n n4. 4.细胞质基质中蛋白的转运细胞质基质中蛋白的转运细胞质基质中蛋白的转运细胞质基质中蛋白的转运n n与细胞骨架密切相关与细胞骨架密切相关38三膜泡运输 n n细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递常常通过膜泡运细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递常常通过膜泡运输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体；输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体；细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。膜泡运细胞分泌
55、物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。膜泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类运输泡之所能够被准输是一种高度有组织的定向运输，各类运输泡之所能够被准确地运到靶细胞器，主要是因为细胞器的胞质面具有特殊的确地运到靶细胞器，主要是因为细胞器的胞质面具有特殊的膜标志蛋白。许多膜标志蛋白存在于不止一种细胞器，可见膜标志蛋白。许多膜标志蛋白存在于不止一种细胞器，可见不同的膜标志蛋白组合，决定膜的表面识别特征。不同的膜标志蛋白组合，决定膜的表面识别特征。n n三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 。 n n膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、膜泡
56、运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、 去组装的复杂调控去组装的复杂调控 39三种不同类型的包被小泡三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用具有不同的物质运输作用网格蛋白包被小泡网格蛋白包被小泡 COPIICOPII包被小泡包被小泡 COPICOPI包被小泡包被小泡 40网格蛋白包被小泡n n笼形蛋白衣被小泡是最早发现的衣被小泡，负责蛋白质从高尔基体笼形蛋白衣被小泡是最早发现的衣被小泡，负责蛋白质从高尔基体TGNTGN质质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。n n在受体介导的细胞内吞途径也负责将物质从质膜在受体介导的细胞内吞途径也负责将物质从质膜内吞泡内
57、吞泡( (细胞质细胞质) ) 胞内胞内体体溶酶体运输。溶酶体运输。n n笼形蛋白分子由笼形蛋白分子由3 3个重链和个重链和3 3个轻链组成，形成一个具有个轻链组成，形成一个具有3 3个曲臂的形状个曲臂的形状。许许多笼形蛋白的曲臂部分交织在一起，形成一个具有多笼形蛋白的曲臂部分交织在一起，形成一个具有5 5边形网孔的笼子。边形网孔的笼子。n n笼形蛋白形成的衣被中还有衔接蛋白（笼形蛋白形成的衣被中还有衔接蛋白（adaptinadaptin）。）。它介于笼形蛋白与配体受它介于笼形蛋白与配体受体复合物之间，起连接作用。体复合物之间，起连接作用。n n当笼形蛋白衣被小泡形成时可溶性蛋白，包括动力素（当
58、笼形蛋白衣被小泡形成时可溶性蛋白，包括动力素（dynamindynamin）聚集成一聚集成一圈围绕在芽的颈部，将小泡柄部的膜尽可能地拉近（小于圈围绕在芽的颈部，将小泡柄部的膜尽可能地拉近（小于1.5nm1.5nm），），从而导从而导致膜融合。动力素是一种致膜融合。动力素是一种GTPGTP酶，调节小泡以出芽形式脱离膜的速率。动力酶，调节小泡以出芽形式脱离膜的速率。动力素可以召集其它可溶性蛋白在小泡的颈部聚集，通过改变膜的形状和膜脂的素可以召集其它可溶性蛋白在小泡的颈部聚集，通过改变膜的形状和膜脂的组成，促使小跑颈部的膜融合，形成衣被小泡。当衣被小泡从膜上释放后，组成，促使小跑颈部的膜融合，形成衣
59、被小泡。当衣被小泡从膜上释放后，衣被很快就解体，属于衣被很快就解体，属于hsp70hsp70家族的一种分子伴侣（家族的一种分子伴侣（molecular chaperonemolecular chaperone）充充当衣被解体的当衣被解体的ATPATP酶。酶。n n高尔基高尔基体体TGNTGN是网格蛋白是网格蛋白包被小泡形成的发源地包被小泡形成的发源地 41 COPII包被小泡n n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；n nCOPIICOPII包被蛋白由包被蛋白由5 5种蛋白亚基组成；种蛋白亚基组成； 包包被蛋白的装配被蛋白的装配是受是受控的；控的； n nCOPII
60、COPII包被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。选包被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。选择性的确定，一是因为择性的确定，一是因为COP IICOP II蛋白能识别并结合跨膜内质蛋白能识别并结合跨膜内质网蛋白胞质面一端的信号序列（网蛋白胞质面一端的信号序列（Asp-X-Asp-X-GluGlu），），二是内质网二是内质网腔面的受体能与腔面的受体能与ERER腔中的可溶性蛋白（如分泌蛋白）结合。腔中的可溶性蛋白（如分泌蛋白）结合。 42COPI包被小泡n n内质网向高尔基体输送运输小泡时，一部分自身的蛋白质也内质网向高尔基体输送运输小泡时，一部分自身的蛋白质也不可避免的被运送到了高尔基体，
61、如不进行回收则内质网因不可避免的被运送到了高尔基体，如不进行回收则内质网因为磷脂和某些蛋白质的匮乏而停止工作。为磷脂和某些蛋白质的匮乏而停止工作。 n nCOPI-COPI-包被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白包被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白(escaped (escaped proteinsproteins）回）回ERER。n n细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制：细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制：n n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； n n通过识别驻留蛋白通过识别驻留蛋白C-C-端的回收信号端的回收信号( (lys
62、-asp-glu-lys-asp-glu-leu,KDELleu,KDEL) )的特异性受体，以的特异性受体，以COPI-COPI-包被小泡的形式包被小泡的形式捕获捕获逃逸蛋白逃逸蛋白。43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n n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，从而指导细胞内膜流的方向。从而指导细胞内膜流的方向。n n选择性融合基于供体膜蛋白与受体膜蛋白的选择性融合基于供体膜蛋白与受体膜蛋白的特异性相互作用特异性相互作用。 n n在细胞的膜泡运输中，粗面内质网相当于重要的物质供应站，而高尔基体在细胞的膜泡运输中，粗面内质网相当于重要的物质供
63、应站，而高尔基体是重要集散中心。高尔基体在细胞的膜泡运输及其随之而形成的膜流中起是重要集散中心。高尔基体在细胞的膜泡运输及其随之而形成的膜流中起枢纽作用，因此高尔基体聚集在微管组织中心枢纽作用，因此高尔基体聚集在微管组织中心(MTOC)(MTOC)附近并在高尔基体膜附近并在高尔基体膜囊上结合有类似动力蛋白的蛋白质，从而使高尔基体维持其极性。囊上结合有类似动力蛋白的蛋白质，从而使高尔基体维持其极性。n n识别过程的两类关键性的蛋白质是识别过程的两类关键性的蛋白质是SNAREsSNAREs（soluble NSF attachment protein soluble NSF attachment
64、protein receptorreceptor）和）和RabsRabs（targeting targeting GTPaseGTPase）。）。 SNAREsSNAREs的作用是保证识别的特异性的作用是保证识别的特异性和介导运输小泡与目标膜的融合。和介导运输小泡与目标膜的融合。n nNSFNSF（N-N-ethylmaleimideethylmaleimide-sensitive fusion protein, NSF-sensitive fusion protein, NSF）催化催化 SNAREsSNAREs的分离，的分离，它是一种类似分子伴娘的它是一种类似分子伴娘的ATPATP酶，能够
65、利用酶，能够利用ATPATP作为能量通过插入几个适配作为能量通过插入几个适配蛋白（蛋白（adaptor proteinadaptor protein）将）将SNAREsSNAREs复合体的螺旋缠绕分开。复合体的螺旋缠绕分开。n nRabRab也叫也叫targeting targeting GTPaseGTPase，属于单体属于单体GTPGTP酶，结构类似于酶，结构类似于RasRas，已知已知3030余种。余种。不同膜上具有不同的不同膜上具有不同的RabRab，每一种细胞器至少含有一种以上的每一种细胞器至少含有一种以上的RabRab。RabsRabs的的作用是促进和调节运输小泡的停泊和融合。作用
66、是促进和调节运输小泡的停泊和融合。44四、细胞结构体系的组装n n生物大分子的生物大分子的组装方式组装方式：n n自我装配（自我装配（self-assemblyself-assembly）n n协助装配（协助装配（aided-assemblyaided-assembly）n n直接装配（直接装配（direct-assemblydirect-assembly）n n复合物与细胞结构体系的组装复合物与细胞结构体系的组装 n n有些装配过程需有些装配过程需ATPATP或或GTPGTP提供能量或其它成份的介入或提供能量或其它成份的介入或对装配亚基的修饰对装配亚基的修饰 n n自我装配的信息存在于装配亚
67、基的自身，细胞提供的装配自我装配的信息存在于装配亚基的自身，细胞提供的装配环境环境n n分子分子“ “伴侣伴侣” ”（molecular chaperonesmolecular chaperones）n n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，因此称为分分子子“ “伴侣伴侣” ”。4546474849505152
68、53545556575859动物细胞溶酶体系统示意图 60溶酶体的发生过程 61626364656667686970 在细胞合成与分泌途径中不同膜组分之间三种不同的膜泡运输方式: 1. 笼形蛋白包被小泡介导从高尔基体TGN质膜和胞内体 及溶酶体的运输； 2. COPII包被小泡介导从内质网高尔基体的运输； 3. COPI包被小泡负责将蛋白从高尔基体 内质网。 在从内质网高尔基体和/或从高尔基体的cis面trans面的物质转运中也可能涉及到COPI包被小泡 (物质沿内吞途径的转运未表示在图中)。7172在高尔基体TGN区笼形蛋白有被小泡的形成示意图 73COPII包被小泡的装配Sar-GTP与内质网膜的结合起始COPII亚基的装配，形成小泡的包被并出芽，跨膜受体在腔面捕获并富集被转运的可溶性蛋白 74内质网驻留蛋白的回收图解7576膜泡锚定与融合的特异性是通过转运泡膜上的蛋白和靶膜上的蛋白相互作用获得的 77787980
