2018年南师大细胞生物学 考研课件第7章 细胞内膜系统-文档资料.ppt
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1、起因 遗传信息的扩大 体积的增大 表面积与体积比值失调 物质代谢速度受限 对策:细胞内部结构区域化 途径:内共生途径 细胞质膜内陷途径。,内膜系统的进化,细胞核、内质网、线粒体的进化,中膜体,细胞质基质(cytoplasmic matrix or cytomatrix)是细胞的重要的结构成分,其体积约占细胞质的一半 。,肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积比(引自Albert.1998),第一节 细胞质基质,(一)细胞质基质的涵义, 基本概念: 用差速离心分离细胞匀浆物组分,先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后,存留在上清液中的主要是细胞质基质成
2、分。生物化学家称之为胞质溶胶。 成分:与代谢有关的酶类、细胞骨架结构。,Macromolecular crowding 大分子拥挤,The crowded state of the cytoplasm in (a) eukaryotic and (b) E. coli cells,(二)细胞质基质的功能,完成各种中间代谢过程 : 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 与细胞质骨架相关的功能 维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递等。 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解 蛋白质的修饰:磷酸化和去磷酸化、糖基化、N端甲基化和酰基化 控制蛋白质的寿命 降解变性和错误折叠的蛋白质 帮助变性或错
3、误折叠的蛋白质重新折叠,一个哺乳动物细胞包含约1万种、100亿个蛋白质分子。 (1)蛋白质的修饰 (2)控制蛋白质的寿命 氨基酸N端残基是Met Ser Thr Ala Val Cys Gly Pro是稳定的 其他aa是降解信号 依赖于泛素的降解途径(ubiquitin-dependent pathway),泛素蛋白酶体通路 Ubiquitin-proteosome pathway,UPP,The Nobel Prize in Chemistry 2004,It has long been clear how proteins are built up in the cell. But the
4、 opposite, how they are broken down, was long thought to be less exciting to study. This years Nobel Laureates, Aaron Ciechanover, Avram Hershko and Irwin Rose, went against the stream and, at the beginning of the 1980s, discovered one of the cells most important control mechanisms, controlled prote
5、in degradation.,Ubiquitin This is what the actual label looks like. It consists of a short polypeptide chain (76aa), a small protein that is so common in the cells of different organisms that it was early named ubiquitin, from the Latin ubique, everywhere. This protein is not broken down in the prot
6、easome but can be used again and again.,The proteasome the cells waste disposer break down all proteins to 7-9-amino-acid-long peptides,The black spots indicate active, protein-degrading surfaces.,(一)细胞内膜系统概述,细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关 的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。 (内质网、高尔基体、溶酶体、运输泡及分泌泡等) 真核细胞的区域化(compartmentaliza
7、tion): 由细胞骨架纤维组织的Cytomatrix形成 有序的动态结构; 细胞内的膜相结构细胞器(organelles)。,第二节 细胞内膜系统 (endomembrane system),内质网 ER 高尔基体 Go 溶酶体 Ly 分泌泡 Va 转运泡 线粒体Mi和叶绿体 Chl由于起源不同,功能不同不算内膜系统,组成,细胞的内膜系统,(二)细胞内膜系统的研究方法,De Duve, A.Claude and G.Palade 1974 Nobel Prize 放射自显影(Autoradiography) 生化分析(Biochemical analysis),The Cell and It
8、s Organelles The compartments of the cell, the organelles, are so small that it was impossible to study their structure until the electron microscope became available in 1938. Albert Claude, Christian de Duve and George E. Palade were awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1974 for dev
9、eloping methods making it possible to take a closer look at the organelles and for discovering some of them.,胰腺腺泡蛋白质分泌的同位素追踪实验,第三节 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 reticulum,ER)。,约占细胞总膜面积的一半,是封闭的网络系统。 分为粗面型内质网(rough endoplasmic reticulum ,rER)和光面型内质网(smooth
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