第六章 细胞质基质与内膜系统
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细胞质基质与内膜系统的思政内容细胞质基质和内膜系统是构成细胞的重要组成部分,对细胞的正常功能发挥起着至关重要的作用。
在探索细胞的奥秘时,我们不仅要关注科学实验和技术手段,更要站在人类的视角思考,感受细胞的奇妙之处。
细胞质基质是细胞内的液体环境,其中包含了许多重要的生化反应发生所需的物质。
这些物质不仅包括水分、离子、有机分子等,还包括一些酶和其他生物催化剂。
细胞质基质的存在为细胞内的各种代谢反应提供了一个相对稳定的环境,使得细胞能够正常运作。
正如人类社会需要一个和谐稳定的环境来推动社会的进步,细胞质基质也为细胞的生存和发展提供了一个适宜的环境。
而内膜系统则是细胞内的一系列膜结构,包括内质网、高尔基体、溶酶体等。
这些膜结构可以看作是细胞内的运输系统和合成工厂,它们相互联系、相互配合,确保细胞内各种物质的运输、合成和降解。
内膜系统的存在使得细胞能够高效地进行各种生物化学过程,从而实现细胞的正常功能。
细胞质基质与内膜系统的关系密不可分。
细胞质基质为内膜系统提供了运输物质所需的环境,同时内膜系统也为细胞质基质提供了更加精确的调控机制。
内质网可以将合成的蛋白质运输到适当的位置,高尔基体则能将蛋白质进行修饰和分拣,溶酶体则负责降解细胞内的废物和垃圾。
这些过程的协调与合作,使得细胞质基质和内膜系统形成了一个高效的整体,保证了细胞的正常运作。
细胞质基质与内膜系统的研究不仅仅是为了理解细胞的生物学机制,更是为了探索人类自身的奥秘。
我们身处在这个复杂多变的社会中,每个人都有自己的定位和角色。
正如细胞质基质和内膜系统在细胞中扮演着重要的角色,我们也需要在社会中扮演好自己的角色,为社会进步和人类发展贡献自己的力量。
细胞质基质与内膜系统的研究不仅需要我们在科学实验中严谨认真,更需要我们在解读数据和发现规律时发挥自己的思维能力和创造力。
正如人类社会需要有思想家和创新者的存在来推动社会的发展,细胞质基质与内膜系统的研究也需要我们思考细胞的本质和机制,为细胞生物学的进步贡献我们自己的思想和创新。
第六章细胞质基质与细胞内膜系统基础篇一、名词解释1. 内膜系统(endomembrane system)2.微粒体(microbody)3. 内体(endosome)4.肌质网(sarcoplasmic reticulun)5. 溶酶体(lysosome)6. 信号序列(signal sequence)7. 细胞色素P-450(cytochrome P-450)8. 甘露糖 6-磷酸(mannose 6-phophate,M6P) 9.酸性水解酶(acid hydrolase)10. 信号识别颗粒(signal recognition partical,SRP)11.初级溶酶体(primary lysosome)12. 受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis)13. 次级溶酶体(secondary lysosome)14.多聚核糖体(polyribosome)二.选择题1.在下列细胞器中,质子泵存在于()。
A.高尔基体膜上B.溶酶体膜上C.过氧化物酶体膜上D.内质网膜上2.下列哪种类型的细胞是研究分泌颗粒的最佳模式?A.肌肉细胞B.酵母细胞C.上皮细胞D.胰腺细胞3.下列细胞中,除()外,都有较多的高尔基复合体。
A.上皮细胞B.肌细胞C.唾液腺细胞D.胰腺外分泌细胞4.Ca2+在网格蛋白包被小泡运输中有重要作用,它可以()。
A.与网格蛋白二聚体的重链结合,促使小泡形成B.与网格蛋白二聚体的轻链结合,促使小泡外被剥离C.与包被蛋白复合体结合,促使小泡形成 D.与包被蛋白复合体结合,促使小泡外被剥离5.细胞器蛋白的最终命运由信号序列所决定。
为了将细胞色素b2前体运入线粒体膜间隙,必需的条件是()。
A.细胞色素b2前体有1个N-末端信号序列,由线粒体外膜受体蛋白识别。
随后与运输通道蛋白相互作用将其运入膜间间隙,在此信号肽被切除B.细胞色素b2前体有2个N-末端信号序列。
细胞生物学第六章细胞内膜系统复习题第六章细胞内膜系统基本概念题解学习要求:掌握细胞质基质和细胞内膜系统各部分的结构与功能。
掌握细胞内膜系统各个部分间的关系和细胞内蛋白分悬于细胞结构的装配及其相关知识。
基本概念:1.细胞质基质(cytoplasmic matrix):在真核细胞的细胞质中,除可分辨的细胞器以外的胶状物质,成为细胞质基质。
它是一种高度有序且不断变化的结构体系。
在确保与协调各种代谢反应、胞内物质运输与信息传递等方面,起重要作用。
2.内膜系统(endomembrane system) :指真核细胞内在结构、功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。
或者说是由膜分隔而形成的具有连续功能的系统,主要指核膜、内质网、高尔基体以及细胞质的各种囊泡。
而质膜、液泡膜以及溶酶体是这些内膜体系活动的最后产物,一般叶绿体、线粒体的膜也可直接或间接与内膜系统相联系但不包含在内膜系统内。
3.内质网(endoplasmic reticulum,ER):是分布于细胞质中由膜构成的网状管道系统,管道以各种形状延伸和扩展,成为各类管、泡、腔交织的状态。
内质网有两种:粗面内质网和滑面内质网。
前者指膜上附有核糖体颗粒。
后者膜外面不附有核糖体,表面光滑,主要是合成和运输类脂和多糖,它也可能是细胞之间通讯与传递系统。
细胞中内质网可以与细胞核的外膜相连,同时也可与细胞表面的质膜相连,而且还可能随同胞间连丝穿过细胞壁,与相邻细胞的内质网发生联系。
因此有人认为内质网构成了一个从细胞核到质膜,甚至与相邻细胞相连而直接贯通的管道系统。
4.易位子(translocon):指内质网膜上的一种蛋白质复合体,8.5nm,2nm的通道,其功能与新合成的多肽进入内质网腔有关。
5.高尔基体(Golgi body): 是由一些堆叠的扁平囊所组成。
主要功能是分泌活动、蛋白质加工以及合成多糖参与新细胞壁的形成。
6.溶酶体(lysosome): 是由单层膜围绕、内含多种酸水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内的消化作用。
第七章细胞质基质与内膜系统细胞内区室化(compartmentalization)是真核细胞结构和功能的基本特征之一。
与原核细胞物不同,真核细胞具有复杂的内膜系统,把细胞质区分成不同的功能区隔。
细胞内被膜区分为3类结构:细胞质基质内膜系统(主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等)其它膜相细胞器(如线粒体,叶绿体,过氧化物酶体,细胞核)第一节细胞质基质及其功能细胞质基质: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,占据着细胞膜内、细胞核外的细胞内空间,称细胞质基质。
一、细胞质基质的含义细胞质基质是一种高度有序的、有精细区域化的、动态的凝胶结构体系。
(不是简单、均一的溶液)二、细胞质基质的功能1. 进行各种生化代谢活动(糖酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等)2. 为部分蛋白质合成和脂肪酸合成提供场所3.和细胞骨架一起,辅助完成物质的运输、细胞的运动、维持细胞形态4. 维持细胞器的实体完整性,供给细胞器行使功能所需要的底物,提供细胞生命活动所需要的离子环境5.修饰或降解蛋白质(1)蛋白质的修饰与辅酶或辅基的结合、磷酸化和去磷酸化、糖基化、甲基化、酰基化等(2)控制蛋白质的寿命真核细胞的细胞质基质中,有一种识别并降解错误折叠或不稳定蛋白质的机制:泛素化和蛋白酶体介导的蛋白质降解途径。
共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解,这是细胞内短寿命蛋白和错误折叠或异常蛋白降解的普遍途径,泛素相当于蛋白质被摧毁的标签。
(3)降解变性和错误折叠的蛋白质变性和错误折叠的蛋白质的降解作用,可能涉及对畸形蛋白质所暴露出的氨基酸疏水基团的识别,并由此启动对蛋白质N端第1个氨基酸残基的作用,结果形成了N端不稳定信号,被依赖于泛素的蛋白酶体途径彻底降解。
(NOTE:另一条途径是溶酶体消化清除。
)(4)帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠,形成正确的分子构象主要靠热休克蛋白(heat shock protein, HSP)来完成。
跨考专业课学824细胞生物学讲义-第6章跨考专业课-2022年考研北京大学824细胞生物学讲义-第6章考研全程辅导专家跨考教育专业课全力助你备考2022年第六章细胞质基质与细胞内膜系统第一节细胞质基质概念经典细胞学:光镜下,细胞除去可见的细胞器和内含颗粒的透明部分――细胞液细胞生物学:1、电镜下,除去可见的细胞器及亚微结构以外的细胞质部分――细胞质基质;(观察角度)2、分级离心后,除去所有的细胞器和颗粒剩下的清液部分――胞质溶胶(生化角度)这个概念是存在以下争议:有人认为细胞骨架不属于细胞质基质,是细胞器;有人认为细胞骨架是细胞质基质的主要结构体系,是其他成分锚定的骨架,经常处于装配和解聚的动态平衡中,解聚的亚单位仍保持在液相中。
(观点占多数)细胞质基质是高度有序的体系(p160)细胞质骨架纤维贯穿于蛋白质胶体中;蛋白质与骨架直(间)接结合,或与生物膜结合,完成特定的生物学功能;功能相关的酶通过弱键结合在一起形成多酶复合物,定位在特定部位,催化一系列反应;大分子之间通过弱键相互作用,并处于动态平衡之中。
细胞内膜系统内膜:电镜下可见的细胞质内的膜相结构,区分于质膜(细胞质膜)。
内膜系统(endomembrane system)是、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡(含内体和分泌泡)5类细胞器,它们的膜是相互流动的,处于动态平衡之中,功能上也相互协同。
内膜系统的共同结构特点:都是单位膜结构;仅存在于真核细胞中;处于动态平衡中,膜之间有转化现象。
内膜系统和质膜的结构区别:单位膜的层次不如质膜明显;厚度稍薄,6~7nm;膜上的抗原不同。
第二节内质网endoplasmic reticulum,ER概述(P164)K. R. Porter(1945)发现于培养的小鼠成纤维细胞,是位于细胞质内部的网状结构,故名内质网。
ER是由封闭的膜系统及其围成的腔形成的互相沟通的网状结构。
存在于真核细胞中,占细胞膜系统总面积的一半左右。
第六章细胞质基质与细胞内膜系统填空题1.在内质网上合成的蛋白主要包括、、等。
2.蛋白质的糖基化修饰主要分为,指的是蛋白质上的与直接连接,和,指的是蛋白质上的与直接连接。
3.肌细胞中的内质网异常发达,被称为。
4.原核细胞中核糖体一般结合在,而真核细胞中则结合在。
5.真核细胞中,是合成脂类分子的细胞器。
6.内质网的标志酶是。
7.细胞质中合成的蛋白质如果存在,将转移到内质网上继续合成。
如果该蛋白质上还存在序列,则该蛋白被定位到内质网膜上。
8.高尔基体的标志酶是。
9.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是。
10.被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是。
11.蛋白质的糖基化修饰中,N-连接的糖基化反应一般发生在,而O-连接的糖基化反应则发生在和中。
12.蛋白质的水解加工过程一般发生在中。
13.从结构上高尔基体主要由、和和组成。
14.植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是、和糊粉粒。
15.根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段,大致可将溶酶体分为、和。
16.溶酶体的标志酶是。
17.被称为细胞内的消化器官的细胞器是。
18.真核细胞中,酸性水解酶多存在于中。
19.溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰,既都产生。
20.电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要特征是。
21.过氧化物酶体标志酶是。
22.植物细胞中过氧化物酶体又叫。
23.信号假说中,要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的和内质网膜上的的参与协助。
1.在内质网上进行的蛋白合成过程中,肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为。
而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为。
1.在内质网上继续合成的蛋白中如果存在序列,则该蛋白将被定位到细胞膜上。
2.在细胞质内以膜的分化为基础形成很多重要的细胞器:是生物分子合成的基地,脂质、糖类与很多蛋白质分子在其表面合成并分选运输;是合成物加工、包装、与运输的细胞器;使细胞内的消化系统;主要供应细胞生命活动所需要的能量,它们均为双膜封闭系统。
第六章细胞质基质与细胞内膜系统填空题1.在内质网上合成的蛋白主要包括、、等。
2.蛋白质的糖基化修饰主要分为,指的是蛋白质上的与直接连接,和,指的是蛋白质上的与直接连接。
3.肌细胞中的内质网异常发达,被称为。
4.原核细胞中核糖体一般结合在,而真核细胞中则结合在。
5.真核细胞中,是合成脂类分子的细胞器。
6.内质网的标志酶是。
7.细胞质中合成的蛋白质如果存在,将转移到内质网上继续合成。
如果该蛋白质上还存在序列,则该蛋白被定位到内质网膜上。
8.高尔基体的标志酶是。
9.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是。
10.被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是。
11.蛋白质的糖基化修饰中,N-连接的糖基化反应一般发生在,而O-连接的糖基化反应则发生在和中。
12.蛋白质的水解加工过程一般发生在中。
13.从结构上高尔基体主要由、和和组成。
14.植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是、和糊粉粒。
15.根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段,大致可将溶酶体分为、和。
16.溶酶体的标志酶是。
17.被称为细胞内的消化器官的细胞器是。
18.真核细胞中,酸性水解酶多存在于中。
19.溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰,既都产生。
20.电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要特征是。
21.过氧化物酶体标志酶是。
22.植物细胞中过氧化物酶体又叫。
23.信号假说中,要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的和内质网膜上的的参与协助。
1.在内质网上进行的蛋白合成过程中,肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为。
而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为。
1.在内质网上继续合成的蛋白中如果存在序列,则该蛋白将被定位到细胞膜上。
2.在细胞质内以膜的分化为基础形成很多重要的细胞器:是生物分子合成的基地,脂质、糖类与很多蛋白质分子在其表面合成并分选运输;是合成物加工、包装、与运输的细胞器;使细胞内的消化系统;主要供应细胞生命活动所需要的能量,它们均为双膜封闭系统。
第六章细胞质基质与细胞内膜系统1、细胞质基质:细胞质内除细胞器和内含物以外的、较为均质和半透明的胶状物质,在为各种生化反应提供适宜环境和维持细胞内环境稳定性等方面具有非常重要的作用。
2、内膜系统(Endomembrane system):真核细胞胞质中除线粒体和叶绿体外由其它细胞器相互关联而组成的庞大、精密而复杂的膜系统称为内膜系统,主要包括核膜、内质网、高尔基复合体三部分,质膜、溶酶体和分泌泡均可看作是它的衍生物。
3、半自主性细胞器:线粒体和叶绿体因其含有自身的DNA,故其功能活动和装配受到核DNA和其自身DNA的共同调控,因而称其为半自主性细胞器。
第一节细胞质基质一、胞质基质成分1、小分子:水和无机离子等。
2、中等分子:脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等。
3、大分子:蛋白质、脂蛋白、多糖和RNA 等。
4、重要化合物:含有糖原等一些处于贮存状态的重要化合物。
二、细胞质基质的功能:1、中间代谢反应的进行2、与细胞质骨架相关的功能维持细胞形态提供锚定位点、参与胞内物质运输等3、蛋白质的合成,修饰与选择性降解修饰—磷酸化、糖基化、羟基化(-OH)等降解—变性或错误折叠蛋白质(热休克蛋白) 4、维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性第二节内质网一.内质网的形态结构内质网是内膜构成的封闭的网状管道系统。
粗面型内质网(Rough ER,RER):呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着。
光面型内质网(Smooth ER ,SER):呈分支管状或小泡状,无核糖体附着。
细胞不含纯粹的RER或SER,它们分别是ER连续结构的一部分。
二、化学成分:磷脂+蛋白质微粒体:细胞匀浆在差速离心过程中,由内膜系统中各组分的膜片段自然卷曲而成的膜泡成分。
脂类占1/3,蛋白质占2/3(30-40种酶)。
内质网膜中还含有电子传递链的成分。
(两种电子传递系统1、NADH—cytC,2、NADH —cyt b5。
SER有cyt P-450,是SER的标记酶)三、内质网的功能:1.RER的功能:(1)进行蛋白质合成:分泌蛋白、整合膜蛋白、溶酶体酶蛋白等内质网驻留蛋白: 网质蛋白,C末端序列KDEL序列(赖-天-谷-亮)其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的:包括:细胞质基质中的驻留蛋白、质膜外周蛋白、核输入蛋白、转运到线粒体、叶绿体和过氧物酶体的蛋白。