CHAPTER9

EndomembraneSystemandProteinSortingOUTLINE9.1Intruction9.2TheEndoplasmicReticulum9.3Golgicomplex

9.4Lysosomes9.5SecretoryandEndocytosis

9.6TheMechanismofVesicularTransport內(nèi)膜系統(tǒng)9.1Intruction9.1.1內(nèi)膜系統(tǒng)與膜結(jié)合細(xì)胞器Concepts◆內(nèi)膜系統(tǒng)◆膜結(jié)合細(xì)胞器

(membrane-boundedorganelles):內(nèi)膜系統(tǒng)的進(jìn)化◆起因∶●遺傳信息的擴(kuò)大●體積的增大●表面積與體積比值失調(diào)●物質(zhì)代謝速度受限◆對策:細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)域化

◆途徑：

●內(nèi)共生途徑●細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷途徑。細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體的進(jìn)化內(nèi)膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與動態(tài)性質(zhì)

◆獨(dú)立性

●內(nèi)膜封閉的區(qū)室●執(zhí)行獨(dú)立的功能◆協(xié)作性:動態(tài)性質(zhì)●

Biosyntheticpathway●Secretorypathway

●Endocyticpathway:materialsmovefromtheoutersurfaceofthecelltocompartments,suchasendosomesandlysosomes,locatedwithinthecytoplasm內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)特性內(nèi)膜系統(tǒng)的生物學(xué)意義◆形成了一些特定的功能區(qū)域和微環(huán)境(細(xì)胞內(nèi)功能分化)●合理使用資源●集團(tuán)化管理●提高工作效率◆動態(tài)性質(zhì)●保證了膜結(jié)構(gòu)的一致性●使細(xì)胞“青春常在”

?9.1.2內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法◆放射自顯影術(shù)(autoradiography)

●胰泡細(xì)胞●脈沖示蹤實(shí)驗(yàn)(pulse-chaseexperiment)◆亞細(xì)胞組分的分離●微粒體(microsomes)◆突變體使用微粒體分離?突變體使用9.1.3ProteinSortingBecauseofthecomplexinternalorganizationofeukaryoticcells,thesortingandtargetingofproteinstotheirappropriatedestinationsareconsiderabletasks.

內(nèi)膜系統(tǒng)的蛋白質(zhì)分選

蛋白質(zhì)分選定位的三種機(jī)制

◆Transportthroughnuclearpore◆Acrossmembranetransport◆Vesicletranslocation蛋白質(zhì)分選定位的三種途徑信號序列的引導(dǎo)作用◆與生俱來的三種信號序列

●壽命信號●加工信號●定位信號

▲核定位信號▲引導(dǎo)肽▲信號肽。

信號序列

在蛋白質(zhì)定位中的作用?9.2

EndoplasmicReticulum,ER9.2.1形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成◆形態(tài)●ERisanetworkofmembrane-enclosedtubulesandsacs(cisternae)thatextendsfromthenuclearmembranethroughoutthecytoplasm.●ER

isthelargestorganelleofmosteukaryoticcells.●Itsmembranemayaccountforabouthalfofallcellmembranes.●thespaceenclosedbytheERmayrepresentabout10%ofthetotalcellvolume.

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的模式圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的關(guān)系

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成

◆內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標(biāo)志酶是葡萄糖-6-磷酸酶。

◆細(xì)胞色素P450在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中最為豐富。9.2.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型◆Roughendoplasmicreticulum(RER)◆Smoothendoplasmicreticulum(SER)

▲內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的外表面稱為胞質(zhì)溶膠面

(sytosolicspace)▲內(nèi)表面稱為潴泡面(cisternalspace)◆特殊類型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)●微粒體(microsome)●肌質(zhì)網(wǎng)(sarcoplasmicreticulum)9.2.3光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的酶類

◆糖代謝酶類

◆脂代謝酶類

◆藥物脫毒與相關(guān)的氧化酶

◆蛋白質(zhì)的加工酶類糖原分解與游離葡萄糖釋放脂類的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)解毒作用Ca2+離子濃度的調(diào)節(jié)作用糖原分解與游離葡萄糖釋放

磷脂的合成◆磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)的三種方式磷脂交換蛋白的作用解毒作用◆光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有豐富的氧化酶系統(tǒng)(如細(xì)胞色素P450、NADH細(xì)胞色素C還原酶等)能使許多有害物質(zhì)解毒,轉(zhuǎn)化為易于排出的物質(zhì)?！艋旌瞎δ艿难趸?mixed-functionoxidase)●每分子的底物被氧化需要消耗一分子氧,并且將NADPH轉(zhuǎn)變