文档介绍：第九章内膜系统与蛋白质分选和膜运输
如何理解膜结合细胞器在细胞内是按功能、分层次分布的？
答：从功能上看，细胞内膜结合细胞器的分布是功能越重要越靠近中央；从层次看，上游的靠内，下游的靠外。如 细胞核位于细胞的中央,它是细胞中最重要的细胞合功能的氧化酶系统类似一条呼吸链，由儿个组分组成，核 心成员是细胞色素P-450,它是光面内质网上的•类含铁的膜整合蛋白，因在450nm波长处具有最高吸收值，因此而得 名。细胞色素P-450是肝细胞光面内质网的主要膜蛋白，约占光面内质网膜蛋白的20%,占细胞总蛋白的2〜3%。细 胞色素P-450参与有毒物质以及类固醇和脂肪酸的羟基化。羟基化涉及四个基本反应：被氧化的物质同细胞色素 P-450结合一细胞色素P-450中的铁原子被NADPH还原一氧同细胞色素P-450结合一底物结合一个氧原子被氧化，另 一个氧原子用于形成水。被氧化的底物由于带上羟基，增强水溶性，容易被分泌排出。
为什么说多聚核糖体是研究内质网帮助蛋白质运输的好材料？
答:这是因为当一条mRNA上结合有多个核糖体进行蛋白质翻译时,最先结合上的核糖体，其合成的多肽最长，最尾端的 核糖体只是刚刚开始进行翻译（图Q9T）。如果翻译的是分泌蛋白，最先结合上的核糖体合成的多肽，其N-端可能没有 了信号序列，因为在内质网中被切除了。从骨髓瘤分离多聚核糖体的体外翻译实验证明了这一推测。用去垢剂处理从 骨髓瘤分离的多聚核糖体，使之与内质网膜分离后，继续在无细胞体系（不含RER小泡）中进行翻译，发现:短时间温 育，即可得到成熟的分泌蛋白（无信号序列），而长时间的温育，得到的产物N-端有信号序列，这一结果说明由于mRNA 中多聚核糖体合成蛋白质的不同步，位于mRNA3,端的核糖体合成的蛋白质在分离前不仅进入了内质网,而且在内质网 的腔中被切除了信号序列。越靠近mRNA5,端的核糖体合成的蛋白质越短,所以在体外经较长时间的翻译得到的是含 有信号序列的前蛋白，因为没有了内质网，信号序列不能被切除。
图9Q-1多聚核糖体体外翻译实验示意图
补充修改后的信号假说的要点是什么？
答：新的信号假说的要点如下：①ER转运蛋白质合成的起始。通过ER转运的蛋白合成仍然起始于胞质溶胶中的游离 核糖体。核糖体是蛋白质合成的基本装置，它并不决定合成蛋白质的去向，合成的蛋白质何去何从，是由mRNA决定 的，也就是说是由密码决定的。②信号序列与SRP结合。SRP的信号识别位点识别新生肽的信号序列并与之结合；同 时,SRP上的翻译暂停结构域同核糖体的A位点作用，暂时停止核糖体的蛋白质合成。③核糖体附着到内质网上。结 合有信号序列的SRP通过它的第二个结合位点与内质网膜中受体（停靠蛋白）结合，将核糖体附着到内质网的蛋白质 转运通道（protein-translocating channel） „现已了解，SRP受体是一种G蛋白，它对分泌蛋白的转运具有重要的调 节作用。受体蛋白与GTP结合，表示是活性状态,能够与SRP结合,如果结合的是GDP是非活性状态，不能与SRP结合。 ④SRP释放与蛋白质转运通道的打开。当SRP-信号序列-核糖体-mRNA复合物锚足到内质网膜后,SRP受体将其结合 的GTP水解同时将SRP释放出来，此时蛋白转运通道打开，核糖体与通道结合，新生的肽插进通道。释放的SRP又回到 胞质溶胶中循环使用。内质网膜蛋白质转运通道是一个多蛋白的复合物，详细的作用尚不清楚。⑤信号序列与通道 中受体结合。蛋白质继续合成，随着SRP的释放，核糖体上的多肽插入到内质网的蛋白通道之后，信号序列与通道中 的受体（或称信号结合蛋白）结合，蛋白质的合成重新开始，并向内质网腔转运，在此过程不需要能量驱动。
⑥信号肽酶切除信号序列。当转运完成之后，若转运多肽的信号序列是可切割的序列则被内质网膜中信号肽酶 （signal peptidase）所切割，释放出可溶性的成熟蛋白，切下的信号序列将被降解。
根据信号假说，膜蛋白（单次和多次跨膜）是怎样形成的？
答：主要是由停止转移信号及其数量决定的。新生肽上是否含有停止转移信号决定了新生肽是否全部穿过内质网膜, 成为内质网腔中的可溶性蛋白还是成为膜蛋白。N-末端的信号序列和内含信号序列都可作为起始转移信号，但N-末端 的信号序列是可切除的，而内含信号序列是不可切除的。膜蛋白的跨膜次数是由其内含信号序列和停止转移信号序列 的数目决定的，这些信号序列都是多肽链中的疏水氨基酸区，因此，根据多肽链中疏水氨基酸区的数目和位置可以 预测其穿膜情况。另外，由于膜蛋白总是从胞质溶胶穿入内质网膜，并且总是保持信号序列中含正电荷多的氨基酸 一端朝向胞质溶胶面，因而相同蛋白质在内质网中的取向也必然相同。结果造成内质网膜中蛋白质取向的不对称性， 并由此决定了该蛋