第6章之(1)～(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、核糖體、內(nèi)膜系統(tǒng)資料

第6章之(1)～(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、核糖體、內(nèi)膜系統(tǒng)資料第一頁(yè)，共42頁(yè)。定義：指細(xì)胞質(zhì)中除有形結(jié)構(gòu)之外的無(wú)定形膠狀物質(zhì)體系（P119）。第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）功能：六方面功能（自學(xué)，P120）注意：“細(xì)胞質(zhì)”與“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”的區(qū)別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，具有一定化學(xué)組成、一定形態(tài)結(jié)構(gòu)、執(zhí)行特定生理功能，并且為細(xì)胞所固有的有形結(jié)構(gòu)小體，統(tǒng)稱為~~~。(P119)(細(xì)胞器)第二頁(yè)，共42頁(yè)。(ribosome)1955年—Palade—電鏡—?jiǎng)游锵偌?xì)胞1958年—Roberts—命名—ribosome（核糖體）第二節(jié)核糖體1953年—Robinson＆Brown—電鏡—植物細(xì)胞第三頁(yè)，共42頁(yè)。

非膜性細(xì)胞器。電鏡下：直徑15~25nm；不規(guī)則顆粒狀；由大小兩個(gè)異型亞基組成。第四頁(yè)，共42頁(yè)。功能活性部位5，3，mRNA

①

②④③（P121）（1）A位：是接受氨酰基-tRNA的位點(diǎn)。（2）P位：是與肽酰基-tRNA結(jié)合的位點(diǎn)。（3）肽?；D(zhuǎn)移酶位點(diǎn)：在肽鏈延長(zhǎng)時(shí)催化氨基酸與氨基酸之間形成肽鍵。（4）GTP酶位點(diǎn)：水解GTP，將肽酰基-tRNA由A位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到P位點(diǎn)。第五頁(yè)，共42頁(yè)。rRNA：60%，核糖體內(nèi)部蛋白質(zhì)：40%，核糖體表面二、核糖體的類型和理化特性（一）類型真核細(xì)胞質(zhì)核糖體真核細(xì)胞器核糖體原核細(xì)胞核糖體（二）理化特性第六頁(yè)，共42頁(yè)。70S核糖體50S30S80S核糖體60S40S23SrRNA16SrRNA5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA5SrRNA18SrRNA~31種蛋白質(zhì)~21種蛋白質(zhì)~50種蛋白質(zhì)~33種蛋白質(zhì)第七頁(yè)，共42頁(yè)。三.核糖體在細(xì)胞內(nèi)的存在形式1.游離核糖體：游離于細(xì)胞質(zhì)中；主要合成細(xì)胞本身的基礎(chǔ)性蛋白。2.附著核糖體：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上；主要合成分泌蛋白和膜蛋白。多聚核糖體——蛋白質(zhì)合成時(shí)，通常多個(gè)核糖體結(jié)合在一個(gè)mRNA分子上，成串排列，形成蛋白質(zhì)合成的功能團(tuán)，這種功能團(tuán)稱為多聚核糖體(polyribosome)。第八頁(yè)，共42頁(yè)。相對(duì)于質(zhì)膜而言，細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)聯(lián)的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器的總稱。包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物酶體、各種轉(zhuǎn)運(yùn)小泡及核膜等。（P126）第三節(jié)內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)

（1）概念：（2）功能：①增加細(xì)胞內(nèi)的表面積；②使特定功能在特定區(qū)域內(nèi)完成，提高了細(xì)胞代謝效率。第九頁(yè)，共42頁(yè)。一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1945年，K.R.Porter等—電鏡—小鼠成纖維細(xì)胞(Endoplasmicreticulum,ER)第十頁(yè)，共42頁(yè)。標(biāo)志酶：葡萄糖-6-磷酸酶（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成主要成分脂類：蛋白質(zhì)：卵磷脂含量最多，鞘磷脂含量最少。含量較細(xì)胞膜為多，包括大量酶類。第十一頁(yè)，共42頁(yè)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜形成的相互連通的管、泡和扁囊所組成的膜性網(wǎng)狀系統(tǒng)。(P127)管泡扁囊（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)管、泡、扁囊——ER的基本結(jié)構(gòu)單位。第十二頁(yè)，共42頁(yè)。胞質(zhì)面附著大量核糖體，表面粗糙；★由板層狀扁囊構(gòu)成；多分布在分泌旺盛或分化完善的細(xì)胞內(nèi)。胞質(zhì)面無(wú)核糖體附著，表面光滑；★由分支的管或泡構(gòu)成；多分布在一些特化的細(xì)胞中，如肝細(xì)胞。核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1.糙（粗）面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,rER)

2.光（滑）面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,sER)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型第十三頁(yè)，共42頁(yè)。第十四頁(yè)，共42頁(yè)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)的合成、修飾、加工、轉(zhuǎn)運(yùn)?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)：脂類與固醇的合成、糖代謝以及細(xì)胞解毒作用。（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能第十五頁(yè)，共42頁(yè)。（1）核糖體附著的支架①

分泌性蛋白：合成后分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)。

（酶、抗體、肽類激素、胞外基質(zhì)蛋白等）②膜整合蛋白：合成后嵌在膜內(nèi)的功能性膜蛋白。

（膜抗原、膜受體等）由附著核糖體合成的蛋白質(zhì)有：③駐留蛋白：定位于各種細(xì)胞器中的可溶性蛋白。第十六頁(yè)，共42頁(yè)。（2）新生肽鏈的折疊與裝配（P128-129）多肽鏈盤繞、折疊所形成的空間結(jié)構(gòu)，直接決定蛋白質(zhì)的功能。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為新生多肽鏈的正確折疊和裝配提供有利的環(huán)境。例如：蛋白二硫鍵異構(gòu)酶：加快二硫鍵形成及多肽鏈的折疊。結(jié)合蛋白：識(shí)別折疊錯(cuò)誤的多肽鏈和尚未完成裝配的蛋白質(zhì)亞基，還可促進(jìn)它們重新折疊與裝配。第十七頁(yè)，共42頁(yè)。（3）蛋白質(zhì)的糖基化(glycosylation)在rER上合成的大部分蛋白質(zhì)都要進(jìn)行糖基化修飾，形成糖蛋白。

蛋白質(zhì)有兩種糖基化修飾：N-連接糖基化：寡糖與天冬酰胺(Asn)殘基側(cè)鏈上的氨基基團(tuán)相連接。在rER腔中完成。O-連接糖基化：寡糖與絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)殘基側(cè)鏈上的羥基基團(tuán)相連接。

主要在GC中完成。第十八頁(yè)，共42頁(yè)。（4）蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸（1）分泌蛋白的運(yùn)輸：（2）溶酶體蛋白的運(yùn)輸：分泌蛋白rER腔轉(zhuǎn)運(yùn)小泡高爾基復(fù)合體分泌泡細(xì)胞外溶酶體蛋白rER腔轉(zhuǎn)運(yùn)小泡高爾基復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)小泡溶酶體+內(nèi)體第十九頁(yè)，共42頁(yè)。2.滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（P131-132）①脂質(zhì)合成②糖原代謝★③解毒作用④鈣的貯存與鈣濃度調(diào)節(jié)⑤胃酸、膽汁的合成與分泌第二十頁(yè)，共42頁(yè)。(四)新生肽鏈穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的轉(zhuǎn)移機(jī)制

1975年，Blobel等提出信號(hào)（肽）假說(signalhypothesis)，用以解釋兩個(gè)問題：①游離核糖體如何附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上？②新生肽鏈如何落入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔？獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。信號(hào)（肽）假說的主要內(nèi)容——第二十一頁(yè)，共42頁(yè)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)SRP受體信號(hào)識(shí)別顆粒(signalrecognitionparticle,SRP)tRNAAP核糖體mRNA信號(hào)肽(signalpeptide)A信號(hào)密碼（signalcodon)移位子第二十二頁(yè)，共42頁(yè)。

1.SRP結(jié)合信號(hào)肽。

分泌蛋白在細(xì)胞質(zhì)中游離核糖體上起始合成。當(dāng)信號(hào)肽被翻譯后，可立即被細(xì)胞質(zhì)中的SRP識(shí)別、結(jié)合，并使翻譯暫停。

2.核糖體錨著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。

與信號(hào)肽結(jié)合的SRP識(shí)別并結(jié)合ER膜上的SRP受體，介導(dǎo)核糖體附著于ER膜的移位子蛋白上。SRP離開核糖體返回細(xì)胞質(zhì)參加再循環(huán)，蛋白質(zhì)合成繼續(xù)。

3.新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。

在信號(hào)肽的引導(dǎo)下，肽鏈通過由核糖體大亞基和移位子蛋白共同形成的通道，穿膜進(jìn)入ER腔。

4.信號(hào)肽被切除。

信號(hào)肽被ER膜腔面的信號(hào)肽酶切除，肽鏈繼續(xù)延伸。

5.肽鏈合成完成。

當(dāng)肽鏈合成完畢后，所合成的肽鏈在ER腔內(nèi)修飾加工。核糖體大、小亞基解聚，離開ER，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)被再利用。過程描述（P130）第二十三頁(yè)，共42頁(yè)。二、高爾基復(fù)合體1898年—高爾基(Golgi)—光鏡—神經(jīng)細(xì)胞(Golgicomplex)第二十四頁(yè)，共42頁(yè)。電鏡：封閉的膜性囊泡狀結(jié)構(gòu).電鏡高爾基扁平膜囊(Golgiflattencisternae)反面順面反面高爾基網(wǎng)(transGolginetwork)順面高爾基網(wǎng)(cisGolginetwork)(一)高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)順面膜囊中間膜囊反面膜囊（凸面；進(jìn)面；形成面）（凹面；出面；成熟面）★高爾基復(fù)合體是具有極性的細(xì)胞器。第二十五頁(yè)，共42頁(yè)。(二)高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成脂質(zhì)含量介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜之間；是質(zhì)膜和ER之間的一種過渡性細(xì)胞器；特征性酶：糖基轉(zhuǎn)移酶。表：大鼠肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基復(fù)合體膜、細(xì)胞膜的脂類含量（%）脂類種類內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體細(xì)胞膜脂類總量

磷脂

28.5

膽固醇

糖脂

0.4

1.5

第二十六頁(yè)，共42頁(yè)。（三）高爾基復(fù)合體的主要功能1.胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸和細(xì)胞的分泌活動(dòng)3H標(biāo)記亮氨酸追蹤實(shí)驗(yàn)，證明分泌蛋白在rER中合成后被運(yùn)送至GC，在其中經(jīng)濃縮、修飾、加工后包裝于分泌泡中，最終分泌到細(xì)胞外。GC在細(xì)胞分泌活動(dòng)中起著重要的運(yùn)輸作用。第二十七頁(yè)，共42頁(yè)。3min20min120min3H標(biāo)記亮氨酸追蹤實(shí)驗(yàn)示意圖第二十八頁(yè)，共42頁(yè)。蛋白質(zhì)的O-連接糖基化作用主要或全部在高爾基復(fù)合體內(nèi)完成。3H標(biāo)記甘露糖3H標(biāo)記半乳糖；3H標(biāo)記唾液酸糖蛋白的合成和修飾過程具有嚴(yán)格的順序性。2.糖蛋白的加工合成（蛋白質(zhì)的糖基化）實(shí)驗(yàn)第二十九頁(yè)，共42頁(yè)。3.蛋白質(zhì)的水解有些蛋白質(zhì)和酶，只有在GC中被特異性水解后才能夠成熟或轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚誀顟B(tài)。第三十頁(yè)，共42頁(yè)。蛋白質(zhì)合成溶酶體寡聚糖磷酸化切除甘露糖加N-乙酰葡萄糖胺加半乳糖；加唾液酸分揀溶酶體順面高爾基網(wǎng)中間膜囊反面膜囊反面高爾基網(wǎng)分泌泡RER高爾基復(fù)合體順面膜囊4.蛋白質(zhì)的分選第三十一頁(yè)，共42頁(yè)。三、溶酶體(lysosome)1955年—C.deDuve—大鼠肝細(xì)胞勻漿—細(xì)胞化學(xué)顯示第三十二頁(yè)，共42頁(yè)。①

由一層單位膜包裹的囊狀小體，多為圓形或卵圓形。②含多種酸性水解酶，最適。標(biāo)志酶是酸性磷酸酶。③膜蛋白高度糖基化，以防止自身被水解消化。④膜上有質(zhì)子泵，將胞質(zhì)中的H+泵入溶酶體，維持溶酶體內(nèi)的酸性環(huán)境。⑤膜中存在多種載體蛋白，用于向外運(yùn)輸消化水解的產(chǎn)物。⑥具有異質(zhì)性：組織、細(xì)胞、生理功能狀態(tài)不同決定了溶酶體的形態(tài)、大小和所含酶類的不同。（一）溶酶體的結(jié)構(gòu)特征第三十三頁(yè)，共42頁(yè)。1、初級(jí)溶酶體(primarylysosome)（二）溶酶體的類型——按形成過程和功能狀態(tài)分類形成過程：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體初級(jí)溶酶體功能狀態(tài)：只含酶，不含底物，處于非活性狀態(tài)。2、次級(jí)溶酶體(secondarylysosome)形成過程：初級(jí)溶酶體底物次級(jí)溶酶體功能狀態(tài)：既含酶，又含底物，處于功能作用狀態(tài)。分類：①自噬溶酶體②異噬溶酶體（初級(jí)溶酶體+內(nèi)源性底物）（初級(jí)溶酶體+外源性底物）吞噬溶酶體：初級(jí)溶酶體＋吞噬體多泡小體：初級(jí)溶酶體＋胞飲體第三十四頁(yè)，共42頁(yè)。含鐵小體（siderosome）髓樣結(jié)構(gòu)（myelinfigure）3、三級(jí)溶酶體(tertiarylysosome)當(dāng)次級(jí)溶酶體到達(dá)其功能末期時(shí)，由于酶活性降低或喪失，一些未被消化分解的物質(zhì)保留其中，形成三級(jí)溶酶體，也稱殘留小體。定義：特征：電鏡下，電子密度高，染色較深。常見類型：脂褐素（lipofuscin）第三十五頁(yè)，共42頁(yè)。內(nèi)體初級(jí)溶酶體吞噬體異噬溶酶體（吞噬溶酶體）胞飲體異噬溶酶體（多泡小體）內(nèi)源性底物自噬溶酶體次級(jí)溶酶體三級(jí)溶酶體外源性底物外吐第三十六頁(yè)，共42頁(yè)。內(nèi)吞體rER順面高爾基網(wǎng)反面高爾基網(wǎng)高爾基復(fù)合體酶蛋白前體＋甘露糖加入磷酸(M-6-P)前溶酶體ATPADP+PiH＋去磷酸pH=6成熟溶酶體（初級(jí)溶酶體）（三）溶酶體的形成與成熟第三十七頁(yè)，共42頁(yè)。（四）溶酶體的功能1、胞內(nèi)物質(zhì)消化分解，衰老、殘存細(xì)胞器更新細(xì)胞對(duì)外來異物及線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器碎片的消化作用。2、細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)作用在細(xì)胞饑餓狀態(tài)下，分