细胞基质翟中和课件

细胞基质翟中和课件细胞基质翟中和课件Chapter7

EndomembraneSystem、ProteinSortingandVesicularTransport

Chapter7

EndomembraneSystem、细胞基质翟中和ppt课件ContentSection1cytoplasmicmatrix细胞质基质Section2endomembranesystem内膜系统（ER-内质网、Golgi-高尔基体、Lysosome-溶酶体）Section3proteinsortingandvesiculartransport蛋白质的分选与膜泡运输ContentSection1cytoplasmicmEndomembraneSystemrERsERlysosomeperoxisomevesicleNuclearenvelopeGolgicomplexEREndomembraneSystemrERsERlysosEndomembraneSystemaseriesofinterconnectedmembranousorganellesInvolvedinthesynthesis,transportandsecretionofbiologicalmoleculesendomembranesystem（内膜系统）：细胞内，在结构、功能乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。组成：核被膜、内质网、高尔基体、溶酶体、运输小泡等。NuclearenvelopeERGolgicomplexlysosomevesicleEndomembraneSystemaserieso(A)Avarietyofmembrane-boundedcompartmentsexistwithineucaryoticcells,eachspecializedtoperformadifferentfunction.(B)Therestofthecell,excludingalltheseorganelles,iscalledthecytosol(coloredblue).Thisisthesiteofmanyvitalcellularactivities.Membrane-enclosedorganellesaredistributedthroughoutthecytoplasm.(A)Avarietyofmembrane-boun在真核细胞的细胞中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。cytoplasmicmatrixorcytomatrix（细胞质基质）：在真核细胞的细胞中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。cRelativevolumesoccupiedbythemajorintracellularcompartmentsinLiverCellIntracellularcompartment%oftotalcellvolumeCytosol54Mitochondria22RoughERcisterna9SmoothERcisternaplusGolgicisterna6Nucleus6Peroxisome1Lysosomes1Endosomes1Relativevolumesoccupiedbyt显微水平上称为透明质或细胞液；亚显微水平上称为cytomatrix；细胞生化上称为cytosol(胞质溶胶)即细胞匀浆经超速离心除去所有细胞器和颗粒后的上清液部分。

cellsaphyaloplasm显微水平上称为透明质或细胞液；cellsaphyaloplThecytomatrixcontainsmanyparticlesandcytoskeletalfibers.细胞质基质的化学组成可按其分子量大小分为三类，即小分子、中等分子和大分子。小分子包括水、无机离子；属于中等分子的有脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等；大分子则包括多糖、蛋白质、脂蛋白和RNA等。参与中间代谢酶维持细胞形态与细胞内物质运输有关提供一些酶类的结合位点Thecytomatrixcontainsmanyp状态：细胞质基质是一个高度有序的体系，其中细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的生物学功能。状态：功能1、细胞质基质是部分蛋白质及脂肪酸合成、许多中间代谢反应发生的重要场所。2、细胞质骨架维持细胞的形态、细胞的运动、细胞内物质、能量及信息的传递，为细胞器及其他成分提供锚定位点。3、细胞质基质在蛋白质的修饰、蛋白质的选择性降解等方面起着重要作用。功能1、细胞质基质是部分蛋白质及脂肪酸合成、许多中间代谢反应Section2

EndomembraneSystem一、EndoplasmicReticulum二、GolgiApparatus三、LysosomeStructureandFunctionSection2

EndomembraneSystem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（endoplasmicreticulum，ER）。内质网K.R.Porter等于1945年发现于培养的小鼠microsome微粒体microsome微粒体microsomeIncellbiology,amicrosomeisasmallvesiclethatisderivedfromfragmentedendoplasmicreticulum(ER)producedwhentissuessuchasliveraremechanicallybroken(homogenized).在细胞匀浆和超速离心过程中，由破碎的内质网形成的近似球形的囊泡结构。它包含内质网膜与核糖体两种基本组分。microsomeIncellbiology,amiTheendoplasmicreticulumextendsasanetworkthroughouttheentirecytoplasmsoeachareaofcytosolisclosetosomeportionoftheERmembrane.ERFluorescent（荧光）photographTheendoplasmicreticulumexteTheERisaseriesofinterconnect,intracytoplasmic,membraneboundedsacs,lookslikealabyrinth.EndoplasmicreticulumThetypesofERThefunctionsofERTheERisaseriesofinterconSacVesicleTubuleConfigurations(roughER)(smoothER)SacVesicleTubuleConfigurationstheTypesofERsmoothER

(sER)RegionsofERthatlackribosomesarecalledsmoothER.roughER(rER)

Cytosolicsurfacehasribosomesboundtoit.theTypesofERsmoothER(sER)ThestructureofEndoplasmicreticulumERconsistsofanetworkofmembranoustubulesandsacscalledcisternae.(areservoirforaliquid)thenetworkareinterconnected.TheERmembraneiscontinuouswiththenuclearenvelope.ThestructureofEndoplasmicrElectronMicrographsoftheRoughERScanning Transmission

apancreaticacinarcellElectronMicrographsoftheRo粗面内质网（RER）有核糖体附着。RER呈扁平囊状，排列整齐，RER的功能：通过移位子（translocon）把新合成的多肽移入内质网，合成分泌性蛋白和多种膜蛋白。粗面内质网（RER）有核糖体附着。ERwithattachedribosomesERwithoutribosomesERwithattachedribosomesERw光面内质网（SER）无核糖体附着。SER呈分支管状或小泡状。SER的功能：合成脂质。eg：睾丸间质细胞中合成固醇类激素，肝细胞合成的胆固醇光面内质网（SER）无核糖体附着。RER和SER成分不同，细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构的一部分。RER和SER成分不同，细胞不含纯粹的RER或SER，它们分

rERsERManyribosomesonitssurfaceNoribosomesonitssurfaceStacksofflattenedsacsorcisternaeFinenetworkoftubules(connectedtocisternaeofrER)20~30nminwidth(luminalspace)30~60nmindiameter(tubule)rERsERManyribosomesonitsPancreaticcellLeydigcellintestisHepatocyteThequantityandtypesofERaredifferentindifferentcells,whicharecloselyinterrelatedwithfunctionsofcells.PancreaticcellLeydigcellin关于核膜和内质网膜进化的可能途径的假说—细胞质膜的内陷分化。关于核膜和内质网膜进化的可能途径的假说—细胞质膜的内陷分化II.FunctionsofERII.FunctionsofERThefunctionsofERSynthesizesproteinSynthesizeslipidsModifyprotein(glycosylation)foldingandassemblyofnascentpolypeptideOtherfunctionsDetoxifiesdrugs,alcoholandpoisonsSynthesizessteriodshormonesStorescalciumMetabolizesglycogen在细胞中是蛋白质、脂类、糖等除核酸以外的生物大分子合成的场所.ThefunctionsofERSynthesizes细胞基质翟中和ppt课件细胞基质翟中和ppt课件1.蛋白质合成向细胞外分泌的蛋白。膜的整合蛋白。构成细胞器中的可溶性驻留蛋白。需要与其它细胞组合严格分开的酶，如：溶酶体的各种水解酶；内质网和高尔基体蛋白质。ProteinssynthesizedonribosomesofrERinclude:

secretoryproteins,integralmembraneproteins,solubleproteinsoforganelles.1.蛋白质合成ProteinssynthesizedonProteinssynthesizedonribosomesofrERinclude:

secretoryproteins,integralmembraneproteins,solubleproteinsoforganelles.ProteinssynthesizedonribosoMostplantandanimalphospholipidssynthesizedatroughER(RER).磷脂的合成主要是在粗面内质网。TheenzymesinvolvedinthesynthesisofphospholipidsarethemselvesintegralproteinsoftheERmembranewiththeiractivesitesfacingthecytosol.参与磷脂合成的酶均为内质网膜蛋白，其活性部位在膜的细胞质基质一侧。2.MembranelipidbiosynthesisintheERMostplantandanimalphospholPhospholipidsincorporatedintocytosolicleafletofbilayerduringsynthesis(flippases)。磷脂合成于脂双分子层胞质侧，转位酶帮助翻转。LumenofERcytosolAreallbiomembranescreatedequal?翻转酶PhospholipidsincorporatedintHowcanthemembranecompositionsofanendomembranesystembedifferent?NO!Lipid(andprotein)compositionisdifferent indifferentmembranes.Howcanthemembranecompos1.ModificationofHeadGroups2.PreferentialInclusionintoVesicles3.Phospholipid-ExchangeProteins

Mechanisms(机制)thatallowDifferentLipidCompositionsmodifiedenzymaticallyPEP转运方式：出芽：到高尔基体、溶酶体和细胞膜磷脂转换蛋白：线粒体和过氧化物酶体1.ModificationofHeadGroupsMembranelipidstransportaremediatedbythemembranevesicles,whichbudandpinch

offromtheERmembraneandbindandfusewiththetargetorganelles.Sothesetargetorganellesmembranelipidiscomplementary（补充）.Buddingandfusion:MembranelipidstransportarePhospholipidexchangeproteins(PEP):PEPcantransferlipidmoleculefromERtocompartmentsthatneedcomplementarymembranelipid.Thisproteinisdifferential，eachofthemcantransportonlyonekindlipidmolecule.Phospholipidexchangeproteins3.Themodificationofprotein包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，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。3.Themodificationofprotein包ProteinGlycosylationinER

Glycosylation（糖基化）:theprocessofproteinsmodifybytheadditionofOligosaccharidechains(寡糖链).ProteinGlycosylationinERGltwotypesofproteinglycosylation:–N-连接的糖基化（N-linkedglycosylation）：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡糖胺。–O-连接的糖基化（O-linkedglycosylation）：与Ser、Thr的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行。twotypesofproteinglycosylatwotypesofproteinglycosylationN-连接的糖基化N-linkedglycosylationO-连接的糖基化O-linkedglycosylation氨基酸天冬酰胺Asn-X-Ser/ThrSer、Thr残基NH2OH糖N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺修饰部位ERGolgicomplextwotypesofproteinglycosylaN-linkedGlycosylationintheERCorecarbohydrateattachmentsequenceN-linkedGlycosylationinthe

多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘葡葡葡甘甘甘甘多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘Ａsn葡葡葡甘甘甘甘ＮＮ甘甘甘甘甘多萜醇pprER腔rER膜核糖体多萜醇pp多萜醇ＮN-乙酰葡萄糖胺甘甘露醇葡葡萄糖糖基转移酶糖基化过程：①寡糖翻转活化

②糖基转移

多ppＮＮ甘甘甘甘甘葡葡葡甘甘甘甘多ppＮＮ甘甘甘甘甘Ａs糖基化的作用：

使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；赋予蛋白质传导信号的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。糖基化的作用：

使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；4.Thefoldingandassemblyofnascentpolypeptide不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同，这主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间，这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的，需要消耗能量。4.Thefoldingandassemblyof蛋白二硫键异构酶（proteindisulfideisomerase)结合蛋白（bindingprotein，Bip）：一级结构四级结构三级结构蛋白二硫键异构酶结合蛋白一级结构四级结构三级结构细胞基质翟中和ppt课件PDI：切断错误的二硫键，帮助合成新的二硫键，并处于正确折叠状态。结合蛋白（bindingprotein，Bip）：识别错误或未装配好的蛋白质亚单位，并促进它们重新折叠与装配。有些无法完成正确折叠的