細胞基質翟中和課件演示文稿當前1頁，總共56頁。（優選）細胞基質翟中和課件當前2頁，總共56頁。當前3頁，總共56頁。ContentSection1cytoplasmicmatrix細胞質基質Section2endomembranesystem內膜系統（ER-內質網、Golgi-高爾基體、Lysosome-溶酶體）Section3proteinsortingandvesiculartransport蛋白質的分選與膜泡運輸當前4頁，總共56頁。EndomembraneSystemrERsERlysosomeperoxisomevesicleNuclearenvelopeGolgicomplexER當前5頁，總共56頁。EndomembraneSystemaseriesofinterconnectedmembranousorganellesInvolvedinthesynthesis,transportandsecretionofbiologicalmoleculesendomembranesystem（內膜系統）：細胞內，在結構、功能乃至發生上相關的，由膜圍繞的細胞器或細胞結構。組成：核被膜、內質網、高爾基體、溶酶體、運輸小泡等。NuclearenvelopeERGolgicomplexlysosomevesicle當前6頁，總共56頁。(A)Avarietyofmembrane-boundedcompartmentsexistwithineucaryoticcells,eachspecializedtoperformadifferentfunction.(B)Therestofthecell,excludingalltheseorganelles,iscalledthecytosol(coloredblue).Thisisthesiteofmanyvitalcellularactivities.Membrane-enclosedorganellesaredistributedthroughoutthecytoplasm.當前7頁，總共56頁。在真核細胞的細胞中,除去可分辨的細胞器以外的膠狀物質。cytoplasmicmatrixorcytomatrix（細胞質基質）：當前8頁，總共56頁。RelativevolumesoccupiedbythemajorintracellularcompartmentsinLiverCellIntracellularcompartment%oftotalcellvolumeCytosol54Mitochondria22RoughERcisterna9SmoothERcisternaplusGolgicisterna6Nucleus6Peroxisome1Lysosomes1Endosomes1當前9頁，總共56頁。顯微水平上稱為透明質或細胞液；亞顯微水平上稱為cytomatrix；細胞生化上稱為cytosol(胞質溶膠)即細胞勻漿經超速離心除去所有細胞器和顆粒后的上清液部分。

cellsaphyaloplasm當前10頁，總共56頁。Thecytomatrixcontainsmanyparticlesandcytoskeletalfibers.細胞質基質的化學組成可按其分子量大小分為三類，即小分子、中等分子和大分子。小分子包括水、無機離子；屬于中等分子的有脂類、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等；大分子則包括多糖、蛋白質、脂蛋白和RNA等。參與中間代謝酶維持細胞形態與細胞內物質運輸有關提供一些酶類的結合位點當前11頁，總共56頁。狀態：細胞質基質是一個高度有序的體系，其中細胞質骨架纖維貫穿在粘稠的蛋白質膠體中，多數的蛋白質直接或間接地與骨架結合，或與生物膜結合，從而完成特定的生物學功能。當前12頁，總共56頁。功能1、細胞質基質是部分蛋白質及脂肪酸合成、許多中間代謝反應發生的重要場所。2、細胞質骨架維持細胞的形態、細胞的運動、細胞內物質、能量及信息的傳遞，為細胞器及其他成分提供錨定位點。3、細胞質基質在蛋白質的修飾、蛋白質的選擇性降解等方面起著重要作用。當前13頁，總共56頁。Section2

EndomembraneSystem一、EndoplasmicReticulum二、GolgiApparatus三、LysosomeStructureandFunction當前14頁，總共56頁。內質網K.R.Porter等于1945年發現于培養的小鼠成纖維細胞，因最初看到的是位于細胞質內部的網狀結構，故名內質網（endoplasmicreticulum，ER）。當前15頁，總共56頁。microsome微粒體當前16頁，總共56頁。microsomeIncellbiology,amicrosomeisasmallvesiclethatisderivedfromfragmentedendoplasmicreticulum(ER)producedwhentissuessuchasliveraremechanicallybroken(homogenized).在細胞勻漿和超速離心過程中，由破碎的內質網形成的近似球形的囊泡結構。它包含內質網膜與核糖體兩種基本組分。當前17頁，總共56頁。TheendoplasmicreticulumextendsasanetworkthroughouttheentirecytoplasmsoeachareaofcytosolisclosetosomeportionoftheERmembrane.ERFluorescent（熒光）photograph當前18頁，總共56頁。TheERisaseriesofinterconnect,intracytoplasmic,membraneboundedsacs,lookslikealabyrinth.EndoplasmicreticulumThetypesofERThefunctionsofER當前19頁，總共56頁。SacVesicleTubuleConfigurations(roughER)(smoothER)當前20頁，總共56頁。theTypesofERsmoothER

(sER)RegionsofERthatlackribosomesarecalledsmoothER.roughER(rER)

Cytosolicsurfacehasribosomesboundtoit.當前21頁，總共56頁。ThestructureofEndoplasmicreticulumERconsistsofanetworkofmembranoustubulesandsacscalledcisternae.(areservoirforaliquid)thenetworkareinterconnected.TheERmembraneiscontinuouswiththenuclearenvelope.當前22頁，總共56頁。ElectronMicrographsoftheRoughERScanning Transmission

apancreaticacinarcell當前23頁，總共56頁。粗面內質網（RER）有核糖體附著。RER呈扁平囊狀，排列整齊，RER的功能：通過移位子（translocon）把新合成的多肽移入內質網，合成分泌性蛋白和多種膜蛋白。當前24頁，總共56頁。ERwithattachedribosomesERwithoutribosomes當前25頁，總共56頁。光面內質網（SER）無核糖體附著。SER呈分支管狀或小泡狀。SER的功能：合成脂質。eg：睪丸間質細胞中合成固醇類激素，肝細胞合成的膽固醇當前26頁，總共56頁。RER和SER成分不同，細胞不含純粹的RER或SER，它們分別是ER連續結構的一部分。當前27頁，總共56頁。

rERsERManyribosomesonitssurfaceNoribosomesonitssurfaceStacksofflattenedsacsorcisternaeFinenetworkoftubules(connectedtocisternaeofrER)20~30nminwidth(luminalspace)30~60nmindiameter(tubule)當前28頁，總共56頁。PancreaticcellLeydigcellintestisHepatocyteThequantityandtypesofERaredifferentindifferentcells,whicharecloselyinterrelatedwithfunctionsofcells.當前29頁，總共56頁。關于核膜和內質網膜進化的可能途徑的假說—細胞質膜的內陷分化。當前30頁，總共56頁。II.FunctionsofER當前31頁，總共56頁。ThefunctionsofERSynthesizesproteinSynthesizeslipidsModifyprotein(glycosylation)foldingandassemblyofnascentpolypeptideOtherfunctionsDetoxifiesdrugs,alcoholandpoisonsSynthesizessteriodshormonesStorescalciumMetabolizesglycogen在細胞中是蛋白質、脂類、糖等除核酸以外的生物大分子合成的場所.當前32頁，總共56頁。當前33頁，總共56頁。當前34頁，總共56頁。1.蛋白質合成向細胞外分泌的蛋白。膜的整合蛋白。構成細胞器中的可溶性駐留蛋白。需要與其它細胞組合嚴格分開的酶，如：溶酶體的各種水解酶；內質網和高爾基體蛋白質。ProteinssynthesizedonribosomesofrERinclude:

secretoryproteins,integralmembraneproteins,solubleproteinsoforganelles.當前35頁，總共56頁。ProteinssynthesizedonribosomesofrERinclude:

secretoryproteins,integralmembraneproteins,solubleproteinsoforganelles.當前36頁，總共56頁。MostplantandanimalphospholipidssynthesizedatroughER(RER).磷脂的合成主要是在粗面內質網。TheenzymesinvolvedinthesynthesisofphospholipidsarethemselvesintegralproteinsoftheERmembranewiththeiractivesitesfacingthecytosol.參與磷脂合成的酶均為內質網膜蛋白，其活性部位在膜的細胞質基質一側。2.MembranelipidbiosynthesisintheER當前37頁，總共56頁。Phospholipidsincorporatedintocytosolicleafletofbilayerduringsynthesis(flippases)。磷脂合成于脂雙分子層胞質側，轉位酶幫助翻轉。LumenofERcytosolAreallbiomembranescreatedequal?翻轉酶當前38頁，總共56頁。Howcanthemembranecompositionsofanendomembranesystembedifferent?NO!Lipid(andprotein)compositionisdifferent indifferentmembranes.當前39頁，總共56頁。1.ModificationofHeadGroups2.PreferentialInclusionintoVesicles3.Phospholipid-ExchangeProteins

Mechanisms(機制)thatallowDifferentLipidCompositionsmodifiedenzymaticallyPEP轉運方式：出芽：到高爾基體、溶酶體和細胞膜磷脂轉換蛋白：線粒體和過氧化物酶體當前40頁，總共56頁。Membranelipidstransportaremediatedbythemembranevesicles,whichbudandpinch

offromtheERmembraneandbindandfusewiththetargetorganelles.Sothesetargetorganellesmembranelipidiscomplementary（補充）.Buddingandfusion:當前41頁，總共56頁。Phospholipidexchangeproteins(PEP):PEPcantransferlipidmoleculefromERtocompartmentsthatneedcomplementarymembranelipid.Thisproteinisdifferential，eachofthemcantransportonlyonekindlipidmolecule.當前42頁，總共56頁。3.Themodificationofprotein包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內質網上合成的蛋白質最終被糖基化。當前43頁，總共56頁。ProteinGlycosylationinER

Glycosylation（糖基化）:theprocessofproteinsmodifybytheadditionofOligosaccharidechains(寡糖鏈).當前44頁，總共56頁。twotypesofproteinglycosylation:–N-連接的糖基化（N-linkedglycosylation）：與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。–O-連接的糖基化（O-linkedglycosylation）：與Ser、Thr的OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進行。當前45頁，總共56頁。twotypesofproteinglycosylationN-連接的糖基化N-linkedglycosylationO-連接的糖基化O-linkedglycosylation氨基酸天冬酰胺Asn-X-Ser/ThrSer、Thr殘基NH2OH糖N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺修飾部位ERGolgicomplex當前46頁，總共56頁。N-linkedGlycosylationintheERCorecarbohydrateattachmentsequence當前47頁，總共56頁。

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膜核糖體多萜醇pp多萜醇ＮN-乙酰葡萄糖胺甘甘露醇葡葡萄糖糖基轉移酶糖基化過程：①寡糖翻轉活化

②糖基轉移

當前48頁，總共56頁。糖基化的作用：

使蛋白質能夠抵抗消化酶的作用；賦予蛋白質傳導信號的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正