第七章-真核細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸

第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運(yùn)輸一、信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)的分選信號(hào)二、蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型三、膜泡運(yùn)輸四、細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝當(dāng)前1頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第一頁(yè)，共五十七頁(yè)。

第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的基本涵義在細(xì)胞質(zhì)中，除去可辨認(rèn)細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。A與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類例如：糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑；糖原的合成、蛋白質(zhì)與脂肪合成的重要場(chǎng)所B細(xì)胞周期、增殖、分化、衰老、凋亡的調(diào)控因子

主要成分：蛋白質(zhì)占總量的20－30%，以水化物的形式存在

C骨架系統(tǒng)（微絲、微管、中間纖維）:是細(xì)胞質(zhì)機(jī)制的組織者DmRNAwzf:在基質(zhì)中的課題：1、各種復(fù)雜的代謝反應(yīng)是如何有條不紊地進(jìn)行？各個(gè)環(huán)節(jié)之間是如何相互關(guān)聯(lián)、相互制約？2、數(shù)以千種的生物大分子和代謝產(chǎn)物又是如何定向裝運(yùn)的？3、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡等重大生命活動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及其網(wǎng)絡(luò)的確切途徑是什么？當(dāng)前2頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二頁(yè)，共五十七頁(yè)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與胞質(zhì)溶膠

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是由微管、微絲和中間纖維等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系。其中蛋白質(zhì)和其他大分子以凝聚狀態(tài)或暫時(shí)以凝聚狀態(tài)存在與周圍的溶液分子處于動(dòng)態(tài)平衡。是一種由精細(xì)區(qū)域化的凝膠結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞在不同的發(fā)育間段和不同的生理狀態(tài)下，可能有所不同。作為一個(gè)蛋白質(zhì)是否屬于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)成分，主要取決于其在生命活動(dòng)中是結(jié)合在細(xì)胞骨架上，還是溶解在周圍的溶液中。當(dāng)前3頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三頁(yè)，共五十七頁(yè)。

胞質(zhì)溶膠早期的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)家和生化學(xué)家用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿的各組分，獲得的上清液稱之為胞質(zhì)溶膠。乳膠小球?qū)嶒?yàn)：將乳膠小球用微注射的方法注入非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中，經(jīng)一段時(shí)間后，取出乳膠小球，分析滲入小球中的蛋白質(zhì)。結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不容易滲入乳膠小球。

胞質(zhì)溶膠與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的關(guān)系包涵關(guān)系當(dāng)前4頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四頁(yè)，共五十七頁(yè)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)

1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的凝膠結(jié)構(gòu)體系，形成精細(xì)的區(qū)域。

細(xì)胞骨架纖維形成復(fù)雜的三維纖維網(wǎng)絡(luò)。多數(shù)蛋白直接或間接地與骨架結(jié)合或與生物膜結(jié)合

2、在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系中，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其他大分子之間都是通過(guò)弱鍵相互作用的。

3、各組分之間的作用常常處于動(dòng)態(tài)平衡之中。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)所依賴的特殊環(huán)境高蛋白濃度；特定的離子環(huán)境當(dāng)前5頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第五頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前21頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器取決于兩個(gè)方面：當(dāng)前11頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能約占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半左右，是一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)當(dāng)前44頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第五十一頁(yè)，共五十七頁(yè)?？刂萍?xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡所依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。?RH2+O2→R+H2O22H2O+O2（一）、形態(tài)與組成降解機(jī)制是依賴泛素降解途徑：泛素在一系列酶的作用下與靶蛋白結(jié)合，使靶蛋白被泛素標(biāo)記，從而被蛋白酶體水解激活成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致膠原纖維沉積，肺組織纖維化。?④胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)：可顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶。錯(cuò)變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾

中間代謝的過(guò)程及其調(diào)節(jié)（底物與產(chǎn)物的定向轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制？）控制細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡所依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。（如何形成信號(hào)網(wǎng)絡(luò)？機(jī)制？）蛋白的分選及定向運(yùn)輸由于細(xì)胞骨架的組織，使細(xì)胞中的成分，在結(jié)構(gòu)功能上形成更為精細(xì)的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)中各功能的區(qū)域化。二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能當(dāng)前6頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第六頁(yè)，共五十七頁(yè)。蛋白質(zhì)的修飾

1、輔基或輔酶與酶的共價(jià)結(jié)合

2、磷酸化與去磷酸化，用以調(diào)節(jié)很多蛋白質(zhì)的生物活性。

3、糖基化。多數(shù)為O-連接的糖基化。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中把N-乙酰葡糖胺分子加到蛋白質(zhì)的絲氨酸的羥基上。

4、蛋白質(zhì)N端的甲基化修飾，使蛋白質(zhì)維持較長(zhǎng)的壽命。例如：組蛋白中間纖維

5、酰基化。蛋白質(zhì)與脂肪酸形成脂蛋白?？缒さ鞍自趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，暴露在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)域被酰基化。酶與癌基因的產(chǎn)物特異性的識(shí)別，將脂肪酸鏈共價(jià)結(jié)合在特異的蛋白質(zhì)上。例如：Src、Ras中的脂肪酸鏈。當(dāng)前7頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第七頁(yè)，共五十七頁(yè)。

降解變性與錯(cuò)誤折疊的蛋白和短壽命蛋白質(zhì)泛素：是一個(gè)由76個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的小分子蛋白質(zhì)。泛素的功能：幫助清理細(xì)胞中短壽命蛋白和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)；參與細(xì)胞周期調(diào)控；DNA修復(fù)；細(xì)胞的程序性死亡。容易降解蛋白質(zhì)的特征：決定蛋白質(zhì)壽命的信號(hào)是N端第一個(gè)氨基酸殘基。MetThrSerValGlyProAlaCys，則穩(wěn)定；之外，則不穩(wěn)定

降解機(jī)制是依賴泛素降解途徑：泛素在一系列酶的作用下與靶蛋白結(jié)合，使靶蛋白被泛素標(biāo)記，從而被蛋白酶體水解wzf:依賴泛素化降解蛋白質(zhì)途徑，在19世紀(jì)70年代~80年代由美國(guó)、以色列三位科學(xué)家提出，2004年這三位科學(xué)家獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)前8頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第八頁(yè)，共五十七頁(yè)。幫助變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象利用熱休克蛋白（heatshockprotein）Hsp,在消耗ATP的情況下把變性蛋白重新折疊成正確的構(gòu)象。熱休克蛋白有三個(gè)家族：25KD、75KD、90KD錯(cuò)變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白正確的分子構(gòu)象

HspATPADP當(dāng)前9頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第九頁(yè)，共五十七頁(yè)。第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能內(nèi)膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要包括：核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及各種小泡和液泡。內(nèi)膜系統(tǒng)使真核細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)區(qū)域化意義：內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的顯著特點(diǎn)之一，其意義在于：大大增加了細(xì)胞內(nèi)膜的表面積；為多種酶特別是多酶體系提供了大面積的結(jié)合位點(diǎn)；酶系統(tǒng)的隔離與連接；蛋白質(zhì)、糖、脂肪的合成、加工和包裝；運(yùn)輸分泌物；擴(kuò)散屏障及膜電位建立；離子梯度的維持等。當(dāng)前10頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十頁(yè)，共五十七頁(yè)。內(nèi)膜系統(tǒng)使真核細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)區(qū)域化2、在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系中，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其他大分子之間都是通過(guò)弱鍵相互作用的。自體吞噬：清除無(wú)用的生物大分子，衰老細(xì)胞、細(xì)胞器、個(gè)體發(fā)育中多余的細(xì)胞。蛋白質(zhì)占總量的20－30%，以水化物的形式存在二、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能A與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類決定蛋白質(zhì)壽命的信號(hào)是N端第一個(gè)氨基酸殘基。?銜接蛋白(adaptin)：介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。?；喊l(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的胞質(zhì)側(cè)，通常是軟脂酸共價(jià)結(jié)合在跨膜蛋白的半胱氨酸殘基上泛素：是一個(gè)由76個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的小分子蛋白質(zhì)。當(dāng)前31頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。當(dāng)前41頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。?②信號(hào)斑（signalpatch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能當(dāng)前11頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能約占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半左右，是一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上是否附有核糖體，分為兩類：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER)RER：呈扁囊狀，主要功能是合成分泌性的蛋白和多種膜蛋白，其膜上有一種稱為“易位子”的蛋白復(fù)合體，可能與新合成的多肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)

SER：呈分支管狀，是脂質(zhì)合成的重要場(chǎng)所，往往也作為出芽的位點(diǎn)，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)外界因素的作用非常敏感當(dāng)前12頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前13頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1、蛋白質(zhì)的合成所有蛋白的合成都起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，但有些蛋白合成不久便轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，繼續(xù)合成，并進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。如胞外分泌蛋白、膜的整合蛋白、構(gòu)成細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白2、脂質(zhì)合成合成構(gòu)成細(xì)胞所需要的包括磷脂和膽固醇在內(nèi)的幾乎全部的膜脂，其中最主要的磷脂是磷脂酰膽堿轉(zhuǎn)位酶：幫助合成的磷脂轉(zhuǎn)位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔合成的磷脂向其他膜轉(zhuǎn)運(yùn)有兩種途徑：出芽、磷脂轉(zhuǎn)換蛋白（PEP）當(dāng)前14頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。3、蛋白質(zhì)的修飾與加工糖基化修飾：寡糖鏈連接在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面膜內(nèi)的磷酸多萜醇上，在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的天冬酰胺殘基上，稱為N－連接的糖基化；少數(shù)糖基化發(fā)生在Ser或Thr殘基上，稱為O－連接的糖基化?；喊l(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的胞質(zhì)側(cè)，通常是軟脂酸共價(jià)結(jié)合在跨膜蛋白的半胱氨酸殘基上4、新生多肽的折疊和裝配錯(cuò)配蛋白通過(guò)Sec61p復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，并被蛋白酶體降解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是非還原性環(huán)境，易形成二硫鍵，蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI)幫助新合成蛋白正確折疊

Bip蛋白：進(jìn)化保守的一類熱休克蛋白，協(xié)助蛋白折疊?？膳c鈣離子結(jié)合，固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上蛋白二硫鍵異構(gòu)酶和Bip蛋白都具有4肽信號(hào)（KDEL或HDEL），以保證它們以高濃度滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中當(dāng)前15頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。5、其他功能解毒功能：肝細(xì)胞SER豐富，含有一些酶類，如細(xì)胞色素P450家族酶系，能清除脂溶性的廢物和代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)鈣儲(chǔ)存功能：肌質(zhì)網(wǎng)，與肌肉收縮有關(guān)；另對(duì)運(yùn)輸小泡的形成也有重要的調(diào)節(jié)作用為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的很多蛋白提供附著位點(diǎn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的扁囊和管道可能還有儲(chǔ)存與運(yùn)輸物質(zhì)的功能，在能量與信號(hào)傳遞、細(xì)胞的支持和運(yùn)動(dòng)方面可能具有一定的作用當(dāng)前16頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控三種不同的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)－細(xì)胞核信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累2、折疊好的膜蛋白的超量積累3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成分的變化－主要是固醇缺乏當(dāng)前17頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。二、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能

1898年，Golgi用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定名為高爾基體。

20世紀(jì)50年代以后才正確認(rèn)識(shí)它的存在和結(jié)構(gòu)。當(dāng)前18頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。

（一）、形態(tài)與組成?是由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)胞器。?常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間，呈弓形或半球形。?凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為形成面或順面（cisface）。凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為成熟面或反面（transface）。順面和反面都有一些或大或小的運(yùn)輸小泡。?扁平囊直徑約1um，中間為囊腔，周緣多呈泡狀，4－8個(gè)扁平囊在一起(某些藻類可達(dá)一二十個(gè))，構(gòu)成高爾基體的主體(Golgistack)。當(dāng)前19頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。1.高爾基體順面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（CGN），是高爾基體的入口區(qū)域，接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)。蛋白絲氨酸殘基的O－連接糖基化、跨膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)結(jié)構(gòu)域的?；?、日冕病毒的裝配等2.高爾基體中間膜囊（medialGolgi），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生于此處。3.高爾基體反面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（TGN），是高爾基體的出口區(qū)域，功能是參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。某些“晚期”的蛋白質(zhì)修飾也發(fā)生在TGN中

（二）、功能區(qū)隔當(dāng)前20頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十頁(yè)，共五十七頁(yè)。高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：?①嗜鋨反應(yīng)：cis面膜囊被特異地染色；?②焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)：可特異顯示高爾基體的trans面的1～2層膜囊；?③煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)：可顯示高爾基體中間幾層扁平囊；?④胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)：可顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶。高爾基體的各種標(biāo)志反應(yīng)不僅有助于對(duì)高爾基體結(jié)構(gòu)與功能的深入了解，而且可以用來(lái)更準(zhǔn)確地鑒別高爾基體的極性當(dāng)前21頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。

（三）、主要功能1、參與細(xì)胞分泌活動(dòng)

RER上合成蛋白質(zhì)→進(jìn)入ER腔→COPII運(yùn)輸泡→進(jìn)入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成運(yùn)輸泡→運(yùn)輸與質(zhì)膜融合、排出。高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)的分類與糖修飾有關(guān)，也和蛋白質(zhì)上的信號(hào)肽或信號(hào)斑有關(guān)。2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾糖基化的作用：為蛋白質(zhì)打上不同的“烙印”；增加了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；使蛋白質(zhì)在成熟中折疊成正確的構(gòu)象；影響蛋白質(zhì)的水溶性，及蛋白質(zhì)所帶電荷的的性質(zhì)當(dāng)前22頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。糖基化的特點(diǎn)：“深加工”

O-連接的糖基化多在高爾基體中完成。發(fā)生特定的、有序的、復(fù)雜的糖基化修飾。完成復(fù)雜糖基化的機(jī)制：固定在間隔內(nèi)壁上的一套排列有序的酶類，依次進(jìn)行道道加工，前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物又作為下一個(gè)反應(yīng)的底物。糖蛋白的加工過(guò)程：蛋白聚糖的合成與裝配在植物細(xì)胞中，高爾基體中有合成初生壁的數(shù)百種酶。糖脂糖側(cè)鏈的合成與加工糖單體以核苷糖的形式，通過(guò)反向協(xié)同運(yùn)輸?shù)姆绞剑瑥募?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)入高爾基體中。當(dāng)前23頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。3、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的新膜脂轉(zhuǎn)移至高爾基體后，經(jīng)過(guò)修飾和加工，形成運(yùn)輸泡與質(zhì)膜融合。4、將蛋白水解為活性物質(zhì)將前體蛋白的N端或兩端的序列水解。例如：胰島素、血清白蛋白、胰高糖素；

蛋白質(zhì)前體中含有不同的信號(hào)序列，形成不同的產(chǎn)物；同一前體在不同的細(xì)胞中，以不同的方式加工。蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成時(shí)，形成多個(gè)具有相同氨基酸序列的前體蛋白，水解后形成相同的活性蛋白。例如：神經(jīng)肽、谷胱甘肽、腦啡肽、催產(chǎn)素、升壓素當(dāng)前24頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。（四）、高爾基體與細(xì)胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸當(dāng)前25頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能（一）、溶酶體的結(jié)構(gòu)?溶酶體（lysosome）為C.deDuve與B.Novikoff1955年首次發(fā)現(xiàn)。?是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器，其主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)消化。?具有異質(zhì)性，形態(tài)大小及內(nèi)含的水解酶種類都可能有很大的不同。酸性磷酸酶是標(biāo)志酶。?膜有質(zhì)子泵，將H+泵入溶酶體，使其PH值降低。?膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解當(dāng)前26頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。1、初級(jí)溶酶體（primarylysosome）約0.2－0.5um，有多種酸性水解酶，包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酶酶等60余種，反應(yīng)的最適PH值為5左右。當(dāng)前27頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。2、次級(jí)溶酶體（secondarylysosome）?是正在進(jìn)行或完成消化作用的溶酶體，內(nèi)含水解酶和相應(yīng)的底物，可分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。3、殘?bào)w（residualbody）?又稱后溶酶體（post-lysosome）已失去酶活性，僅留未消化的殘?jiān)?，故名。殘?bào)w可通過(guò)外排作用排出細(xì)胞，也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多，如表皮細(xì)胞的老年斑，肝細(xì)胞的脂褐質(zhì)當(dāng)前28頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。（二）、溶酶體的功能1.細(xì)胞內(nèi)消化：如高等動(dòng)物內(nèi)吞低密脂蛋白獲得膽固醇，單細(xì)胞真核生物利用溶酶體的消化食物。2.自體吞噬：清除無(wú)用的生物大分子，衰老細(xì)胞、細(xì)胞器、個(gè)體發(fā)育中多余的細(xì)胞。許多生物大分子的半衰期只有幾小時(shí)至幾天，肝細(xì)胞中線粒體的平均壽命約10天左右。臺(tái)－薩氏病3.防御作用：如巨噬細(xì)胞殺死病原體。4.參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)：如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素。5.形成精子的頂體。當(dāng)前29頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第二十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。?初級(jí)溶酶體是在高爾基體的trans面以出芽的形式形成，形成過(guò)程：?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成溶酶體蛋白→進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行N-連接的糖基化修飾→進(jìn)入高爾基體cis面膜囊→磷酸轉(zhuǎn)移酶識(shí)別溶酶體水解酶的信號(hào)斑→將乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移在1－2個(gè)甘露糖殘基上→在中間膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配體→與trans膜囊上的受體結(jié)合→通過(guò)clathrin衣被包裝成初級(jí)溶酶體。（三）、溶酶體的發(fā)生當(dāng)前30頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前31頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前32頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。（四）、溶酶體與疾病1.矽肺：二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細(xì)內(nèi)吞噬，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞溶酶體破裂，水解酶釋放，細(xì)胞崩解，矽塵釋出，后又被其他巨噬細(xì)內(nèi)吞噬，如此反復(fù)進(jìn)行。激活成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致膠原纖維沉積，肺組織纖維化。2.肺結(jié)核：結(jié)核桿菌不產(chǎn)生內(nèi)、外毒素,也無(wú)莢膜和侵襲性酶。但是菌體成分硫酸腦苷脂能抵抗溶酶體的殺傷作用,使結(jié)核桿菌在肺泡內(nèi)大量生長(zhǎng)繁殖,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞裂解,釋放出的結(jié)核桿菌再被吞噬而重復(fù)上述過(guò)程，引起肺組織鈣化和纖維化。3.類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎：溶酶體膜很易脆裂。當(dāng)前33頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。4．各類貯積癥臺(tái)-薩氏綜合征（Tay-Sachsdiesease）：溶酶體缺少氨基已糖酯酶A，導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)甘脂GM2積累。細(xì)胞內(nèi)含物?。╥nclusion-celldisease）：N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶單基因突變。高爾基體中加工的溶酶體前酶上不能形成M6P分選信號(hào)，病人成纖維細(xì)胞的溶酶體中沒(méi)有水解酶，底物在溶酶體中貯積，形成“包涵體”。當(dāng)前34頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。

四、過(guò)氧化物酶體?Rhodin1954發(fā)現(xiàn)于鼠腎小管上皮細(xì)胞。?是一種具有異質(zhì)性的細(xì)胞器。直徑通常0.5um，呈圓形，橢圓形或啞呤形不等，由單層膜圍繞而成。?特點(diǎn)：含過(guò)氧化氫酶（標(biāo)志酶）和一至多種依賴黃素（flavin）的氧化酶，已發(fā)現(xiàn)40多種氧化酶，各類氧化酶的共性是將底物氧化后生成過(guò)氧化氫。而過(guò)氧化氫酶又利用H2O2去氧化其它底物。?RH2+O2→R+H2O22H2O+O2當(dāng)前35頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。1.在動(dòng)物中：①參與脂肪酸的β-氧化；②具有解毒作用，過(guò)氧化氫酶利用H2O2將酚、甲醛、甲酸和醇等有害物質(zhì)氧化，飲入的酒精1/4是在微體中氧化為乙醛。2.在植物中：①參與光呼吸，將光合作用的副產(chǎn)物乙醇酸氧化為乙醛酸和過(guò)氧化氫，②在萌發(fā)的種子中，進(jìn)行脂肪的β-氧化，產(chǎn)生乙酰輔酶A，經(jīng)乙醛酸循環(huán)，由異檸檬酸裂解為乙醛酸和琥珀酸，加入三羧酸循環(huán)，因涉及乙醛酸循環(huán)，又稱乙醛酸循環(huán)體。當(dāng)前36頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。微體中所有的酶都由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，在信號(hào)肽的引導(dǎo)下，進(jìn)入過(guò)氧化物酶體。?引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入微體的信號(hào)序列是-Ser-Lys-Leu-COO-。膜脂在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后，通過(guò)磷脂轉(zhuǎn)移蛋白PTP轉(zhuǎn)移而來(lái)。?已有的過(guò)氧化物酶體在細(xì)胞分裂時(shí)，以分裂方式傳給子代細(xì)胞。再進(jìn)行進(jìn)一步的裝配。當(dāng)前37頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。第三節(jié)、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器取決于兩個(gè)方面：–其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的信號(hào)序列（signalsequence）。–其二是細(xì)胞器上具特定的信號(hào)識(shí)別裝置（分選受體，sortingreceptor）。當(dāng)前38頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。一、信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)?①信號(hào)序列（signalsequence）：存在于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的線性序列，通常15-60個(gè)氨基酸殘基，有些在完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后被信號(hào)肽酶（signalpeptidase）切除；通常信號(hào)序列對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)沒(méi)有特異性要求，每一種信號(hào)序列決定特殊的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向。?②信號(hào)斑（signalpatch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)當(dāng)前39頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第三十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前40頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十頁(yè)，共五十七頁(yè)。3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成分的變化－主要是固醇缺乏的共性是將底物氧化后生成過(guò)氧化氫。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控?初級(jí)溶酶體是在高爾基體的trans面以出芽的形式形成，形成過(guò)程：一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能四、過(guò)氧化物酶體?已有的過(guò)氧化物酶體在細(xì)胞分裂時(shí)，以分裂方式傳給子代細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器取決于兩個(gè)方面：（三）、主要功能?具有異質(zhì)性，形態(tài)大小及內(nèi)含的水解酶種類都可能有很大的不同。?；喊l(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的胞質(zhì)側(cè)，通常是軟脂酸共價(jià)結(jié)合在跨膜蛋白的半胱氨酸殘基上當(dāng)前17頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。當(dāng)前33頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。控制細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡所依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。轉(zhuǎn)位酶：幫助合成的磷脂轉(zhuǎn)位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔當(dāng)前41頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前42頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前43頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。信號(hào)肽與共轉(zhuǎn)移

起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列

起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)

當(dāng)前44頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前45頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。當(dāng)前46頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。二、蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸機(jī)制?1、門控運(yùn)輸（gatedtransport）：如通過(guò)核孔復(fù)合體的運(yùn)輸。?2、跨膜運(yùn)輸（transmembranetransport）：蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道進(jìn)入目的地。如細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過(guò)線粒體上的轉(zhuǎn)位因子（translocator）進(jìn)入線粒體。?3、膜泡運(yùn)輸（vesiculartransport）：被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中加工成衣被小泡，選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器。?4、蛋白質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)當(dāng)前47頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。?細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常常通過(guò)膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。各類運(yùn)輸泡之所能夠被準(zhǔn)確地運(yùn)到靶細(xì)胞器，主要取決于膜的表面識(shí)別特征。?大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生的。其表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coat）。這種衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸當(dāng)前48頁(yè)，共57頁(yè)，星期日。第四十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管運(yùn)輸。?與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3類，在這些馬達(dá)蛋白的牽引下，可將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。–動(dòng)力蛋白（dynein），趨向微管負(fù)端；–驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesin），趨向微管正端；–肌球蛋白（m