细胞质和细胞器课件

1、细胞质和细胞器（Cytoplasm and organelles) 细胞质基质(胞质溶胶)： 细胞质中除去有形结构之外的无定形胶状物质体系。细胞质基质的功能: 是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。直接或间接地影响并体现于细胞生命活动的各个方面。核糖体(ribosome)是合成蛋白质的“生产车间”。功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成蛋白质。核 糖 体一、形态结构：由大小两个亚基组成中央管二、化学组成真核细胞核糖体小亚基：40 S (18S的rRNA 33个Pr.) 大亚基:60S (5S、 5.8S、 28S的rRNA 50个Pr.) 80S核糖

2、体的种类和沉降系数 核糖体的类型 单体 大亚基 小亚基 原核细胞核糖体 70S 50S 30S 真核细胞核糖体 80S 60S 40S 真核细胞器核糖体线粒体核糖体 55-80S(因种类而异） 50S 30S核糖体的4个活性部位： 接受氨酰基-tRNA的部位：受位，称A位。 肽基-tRNA移交肽链后，tRNA被释放的部位：供位，称P位。 肽基转移酶E位： GTP酶位： 以mRNA 为模板，在核糖体上由氨基酸合成多肽链的过程翻译。三、核糖体的功能蛋白质的合成1.附着核糖体(free ribosome)：分泌蛋白2.游离核糖体(polyribosome)：结构蛋白四、核糖体的存在形式内膜系统在结构

3、和功能上是一个统一的整体，是细胞合成蛋白质、酶、脂类和糖类的场所，同时对合成产物具有加工、包装和运输的功能。内膜系统(endomembrane system)真核细胞的细胞质内，与质膜在结构、功能和发生上有一定联系的膜性结构的总称。高等细胞区室化 Compartmentalization 质膜 内膜生物膜原核细胞 质膜构成的单一区室真核细胞 内膜 各种细胞器内膜系统出现的意义： 各自独立，各司其职 相互依存，协调同一大大提高了细胞代谢反应的效率 内 质 网K. R. Porter等于1945年发现于培养的小鼠成纤维细胞，因最初看到的是位于细胞质内部的网状结构，故名内质网（endoplasmic

4、 reticulum，ER）。一.内质网的形态结构内质网是由磷脂和蛋白质组成的一层单位膜(56nm) 形成的小管、小泡和扁平囊相互联通、封闭成腔的系统。内质网小管小泡扁囊状细胞膜核膜 内质网膜与外层核膜相连。内质网腔与核间隙相通。向内折叠的细胞质膜有时与内质网相连接，有管道沟通。二. 内质网的类型1.粗面内质网rER2.滑面内质网sER1.粗面内质网(rER)：表面附着大量颗粒状核糖体。由板层状排列的扁平囊构成。在分泌蛋白质旺盛及大量合成膜的细胞中丰富多种蛋白质的合成场所(酶、肽类激素、抗体) 2.滑面内质网(sER)：表面光滑，无核糖体附着多为管状或泡状脂类代谢旺盛的细胞中含量丰富三. 内质

5、网的化学组成 微粒体(microsome)： 在细胞匀浆和超速离心过程中，由破碎的内质网形成的球状的囊泡结构。化学组成1.内质网膜的脂质： 30 - 402.内质网膜的蛋白质：60 - 703.内质网膜的酶系葡萄糖-6-磷酸酶（标志酶）电子传递体系酶系4.内质网网腔中的网脂蛋白1）内质蛋白2）钙网蛋白3）蛋白质二硫键异构酶4）免疫球蛋白重链结合蛋白四. 内质网的功能rER：蛋白的合成、加工、转运sER： 脂类合成、解毒、糖原分解、肌肉运动 （一） 粗面内质网的功能 蛋白的合成、加工和运输： 核糖体信号肽内质网网腔（肽链延伸、修饰）高尔基体浓缩泡细胞外(1).蛋白质的合成：分泌蛋白、膜蛋白、驻留

6、蛋白和溶酶体蛋白(2).蛋白质的折叠：二硫键的形成，多肽链的折叠。(3).蛋白质的糖基化修饰：N-连接的寡糖蛋白(4).蛋白质的运输 信号肽假说(signal hypothesis)信号密码： mRNA的5端，编码特殊氨基酸的密码子，位于起始密码AUG之后。信号肽(signal peptide)： 由信号密码翻译出的肽链，位于 蛋白的N端，由1530个疏水氨基酸组 成。可被SRP识别，将核糖体引导到内质网膜，并继续进行蛋白的合成。信号识别颗粒(signal recognition particle, SRP) SRP是由6个多肽亚单位和一个小的RNA(7S)组成的复合物。 SRP 既能识别露出

7、核糖体之外的信号肽，又能识别粗面内质网膜上的SRP受体。帮助多肽转运。SRP RNA与核糖体A位点结合区域识别SRP 受体区域SRP 识别信号肽区域信号肽假说：核糖体被信号肽引导，经SRP介导，与 SRP受体结合，进行蛋白质合成。mRNAtRNA信号肽核糖体SRP蛋白质继续合成，信号肽被切除SRP循环蛋白质合成结束，核糖体脱离内质网，进入下一个循环SRP受体膜蛋白的合成:(2)新生多肽链的折叠与装配 1.蛋白二硫键异构酶(PDI): 反复切断错误结合的二硫键，使新生肽形成正确折叠的蛋白质。 2. 结合蛋白(binding protein, Bip):与折叠不正常肽链结合予以滞留，待折叠正确后被

8、进一步转运至高尔基体。3. 葡萄糖调节蛋白(Grp94):参与新生肽折叠转运。4. 钙网素(calreticulin):参与糖蛋白折叠。 内质网腔驻留蛋白分子能识别正在合成或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位结合，促使正确折叠。这一类分子本身并不参与最终产物的形成，称为分子伴侣(molecular chaperone) 驻留蛋白(retention protien):内质网腔内分子伴侣的C端末尾具有滞留信号肽Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL),与KDEL受体结合，使之驻留于内质网腔而不被转运。(3).蛋白质的糖基化内质网腔中的寡糖与内质网膜上的磷酸多萜醇连接，并使其活化。在糖基转移酶催化下，转移到新生肽链的天冬酰胺上的NH2基团（N-连接糖基化）。(4)rER合成的蛋白质的分泌途径分泌蛋白糖基化、折叠ER腔运输小泡高尔基体浓缩泡细胞外分泌颗粒（二） 滑面内质网的功能1.脂质合成2.糖原代谢3.解毒作用4.Ca2+的贮存与Ca2+浓度的调节5.胃酸、胆汁的合成与分泌1.卵磷脂的合成二脂酰甘油磷脂酸磷脂酰胆碱脂酰CoA3-磷酸甘油磷酸酶胆碱磷酸转移酶酰基转移酶CDP- 胆碱翻转酶： 合成脂类的酶和底物位于内质网的细胞质侧。由结合于膜上的翻转酶将合成的脂类分子翻转至腔面