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主要内容
细胞质基质
内质网(endoplasmicreticulum,ER)
高尔基体(Golgi body)
溶酶体与过氧化物酶体(lysosome)
线粒体(mitochondrion)
细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装
要求
掌握四种主要细胞器的结构和功能。
掌握细胞内蛋白质合成和分选、运输的途径。
掌握一些重要的名词解释如内膜系统、分子伴侣、半自主性等。
第一节细胞质基质
细胞质基质(cytoplasmicmatrixorcytomatrix):真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质称为细胞质基质,其体积约占细胞质的一半。
细胞质基质的涵义
细胞质基质的化学组成
细胞质基质的功能
一、细胞质基质的涵义
概念:
最早的概念称透明质(hyaloplasm),指细胞质中除线粒体、质体等在光镜下所能看到的所有细胞器以外的部分,又称细胞液(Cellsap)。
从生化角度讲,细胞液实际上是细胞质的可溶相,经过超速离心后,除去所有细胞器和各种颗粒的上清液部分,故又有胞质溶胶(Cytosol)之称。
Cytoplasmic matrix或growndcytoplasm:指除去能分辩的细胞器和颗粒以外的细胞质部分,是一复杂的高度有组织的胶体系统。
透明质(细胞液)→ 胞质溶胶→ 细胞质基质
光镜下可见结构以外的部分离心沉淀物以外部分可分辩结构以外的胶状物质
一、细胞质基质的涵义
概念:分歧?
细胞质骨架结构是否是细胞质基质的组成成分。
一种观点认为:是。证据1,骨架的组成成分微管、微丝蛋白处于动态平衡;证据2,没有骨架则细胞质基质的组成成分失去锚定为点,不能维持高度有序的结构。
另一种观点:不是。认为细胞骨架是细胞的结构体系。
二、化学组成
细胞质基质是细胞真正的内环境,其组成成分复杂。主要含有与中间代谢有关的数千种酶类,依分子大小大致划分为下列几种。
小分子和各种离子:如水K+、Cl-、Na+、Mg2+、Ca2+等
中分子类:脂类、糖类、氨基酸、核苷酸类
大分子类:蛋白质、脂蛋白、RNA、多糖等。
它呈复杂的胶体性质,可随环境条件的改变由溶胶变为凝胶状态或者相反,这成为某些细胞运动方式的动力。
三、细胞质基质的功能
提供离子环境、底物、物质运输通路等
参与各种中间代谢过程:如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与分解、蛋白质的合成等。
蛋白质的修饰和选择性的降解
蛋白质的修饰:磷酸化、糖基化、甲基化
帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠
降解变性和错误折叠的蛋白质
例1:帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠
这一功能由热休克蛋白(heatshockprotein,Hsp)来完成,热休克蛋白能选择性的与畸形蛋白质结合形成聚合物,利用水解ATP释放的能量使聚集的蛋白质溶解,并进一步折叠成正确构象。
例2:蛋白质的降解
蛋白质的降解:蛋白酶体降解,依赖于泛素降解途径
泛素(ubiquitin)是一种由76个氨基酸残基
组成的小分子蛋白,具有蛋白质降解
和细胞周期调控等多种生物学功能。
在蛋白质降解过程中,多个泛素分子
共价结合到含有不稳定氨基酸残基的
蛋白质的N端,然后由一种蛋白酶体
(26s的蛋白酶复合体)将蛋白质完全水解。