真核細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

第五章真核細胞內(nèi)膜系統(tǒng)、的結(jié)構(gòu)和功能目前一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

真核細胞在進化上一個顯著特點就是形成了發(fā)達的細胞質(zhì)膜系統(tǒng)，將細胞內(nèi)環(huán)境分割成許多功能不同的區(qū)室。雖然這些區(qū)室具有各自獨立的結(jié)構(gòu)和功能，但它們有是密切相關(guān)的，尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)式相互轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換的機制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜運輸實現(xiàn)的。目前二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

細胞內(nèi)區(qū)室化是真核細胞結(jié)構(gòu)和功能的基本特征之一。細胞內(nèi)區(qū)室化TheCompartmentalizationinEukaryoticCells細胞內(nèi)被膜區(qū)分為3類結(jié)構(gòu)：細胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrix)、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)和其他由膜包被的各種細胞器(諸如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體和細胞核）。目前三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點一、細胞質(zhì)基質(zhì)（cytoplasmicmatrixorcytosol

）細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要結(jié)構(gòu)成分，其體積約占細胞質(zhì)的一半。目前四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點表5-1肝細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)及細胞其他組分的數(shù)目及所占的體積比細胞器每細胞所含數(shù)量細胞內(nèi)的百分比細胞質(zhì)基質(zhì)154線粒體170022內(nèi)質(zhì)網(wǎng)112細胞核16高爾基體13過氧化物酶體4001溶酶體3001胞內(nèi)體2001目前五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點(一)細胞質(zhì)基質(zhì)的含義

1.細胞質(zhì)基質(zhì)的概念

真核細胞的細胞質(zhì)中除去細胞器和內(nèi)含物以外的、較為均質(zhì)半透明的液態(tài)膠狀物質(zhì)稱為細胞質(zhì)基質(zhì)（cytoplasmicmatrix)。

2.細胞質(zhì)基質(zhì)的組成

中間代謝有關(guān)的酶類、細胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)。3.特點

細胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系；蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與其它大分子之間都是通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系。目前六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureInternalmembranesandthecytosol.(B)Therestofthecell,excludingalltheseorganelles,iscalledcytosol.細胞質(zhì)基質(zhì)目前七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點為物質(zhì)中間代謝提供場所

細胞內(nèi)所有的中間代謝過程均發(fā)生在細胞質(zhì)中，其中大部分是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等.2.與細胞質(zhì)骨架功能相關(guān)

維持細胞形態(tài)、運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等.(二)細胞質(zhì)基質(zhì)的功能目前九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點3.

在蛋白質(zhì)的修飾以及選擇性的降解中發(fā)揮作用

蛋白質(zhì)的修飾：磷酸化和去磷酸化、糖基化、N-端甲基化、?；?/p>

控制蛋白質(zhì)的壽命:依賴于泛素的降解途徑（ubiquitin-dependentpathway)——2004年諾貝爾化學獎

降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)

幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象：主要靠熱休克蛋白（heatshockprotein,stress-responseprotein)來完成。目前十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點泛素化蛋白酶體所介導的

蛋白質(zhì)降解途徑2004年10月16日瑞典皇家科學院將本年度諾貝爾化學獎授予以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家歐文·羅斯，以表彰他們在泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解研究領(lǐng)域中的卓越成就。目前十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點細胞內(nèi)蛋白質(zhì)標記及降解的理論模型

目前十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Cellscarefullymonitortheamountofmisfoldedproteins.Anaccumulationofmisfoldedproteinsinthecytosoltriggersaheat-shockresponse,whichstimulatesthetranscriptionofgenesencodingcytosolicchaperonesthathelptorefoldtheproteins.目前十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點二、膜結(jié)合細胞器(Membrane-boundedorganelles)

在細胞內(nèi)的分布

膜結(jié)合細胞器在細胞內(nèi)是按功能、分層次分布的.目前十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點圖7-1動物細胞中膜結(jié)合的細胞器及分布Figure7-1Themajormembrane-boundedorganellesofananimalcell.目前十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

膜結(jié)合細胞器在細胞的生命活動中具有重要作用。表5-2真核細胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能細胞器（區(qū)室）

主要功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大多數(shù)脂的合成場所，蛋白質(zhì)合成和集散地高爾基體蛋白質(zhì)和脂的修飾、分選和包裝溶酶體細胞內(nèi)的降解作用胞內(nèi)體內(nèi)吞物質(zhì)的分選過氧化物酶體毒性分子的氧化線粒體通過氧化磷酸化合成ATP葉綠體進行光合作用目前十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

在這些膜結(jié)合的細胞器中,線粒體、葉綠體、過氧化物酶體獨立性很強,并且有特別的功能；其他幾種膜結(jié)合細胞器,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和小泡,雖然有不同的結(jié)構(gòu)和功能,但是它們都參與蛋白質(zhì)的加工、分選和膜泡運輸,形成了一個特別的細胞內(nèi)系統(tǒng)。目前十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點定義：位于細胞質(zhì)內(nèi)，在結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上相關(guān)的由膜圍繞的細胞器或細胞結(jié)構(gòu)稱為細胞內(nèi)膜系統(tǒng)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。三、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)（EndomembraneSystem）及其功能目前十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點功能：區(qū)隔化；增加內(nèi)表面積，提高代謝和調(diào)節(jié)能力。從系統(tǒng)發(fā)生來看內(nèi)膜系統(tǒng)起源于質(zhì)膜的內(nèi)陷和內(nèi)共生。從個體發(fā)生來看新細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)來源于原有內(nèi)膜系統(tǒng)的分裂，具有核外遺傳的特性。目前二十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能K.R.Porter和等于1945年發(fā)現(xiàn)于培養(yǎng)的小鼠成纖維細胞，因最初看到的是位于細胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum，ER）。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由封閉的管狀或扁平囊狀膜系統(tǒng)及其包被的腔形成互相溝通的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通常占細胞膜系統(tǒng)的一半左右，體積約占細胞總體積的10％以上。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)除核酸以外一系列重要的大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類合成的基地。目前二十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前二十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可分為兩種基本類型:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)

。目前二十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前二十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)

多呈大的扁平膜囊狀,在電鏡下觀察排列極為整齊。它是核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)共同構(gòu)成的復合機能結(jié)構(gòu),普遍存在于分泌蛋白質(zhì)的細胞中,主要功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)、多種膜蛋白和酶蛋白。目前二十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點rER目前二十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)

無核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),通常為小的膜管和小的膜囊狀,而非扁平膜囊狀,

廣泛存在于各種類型的細胞中，包括合成膽固醇的內(nèi)分泌腺細胞、肌細胞、腎細胞等。脂類合成的重要場所,它往往作為出芽的位點,將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂類轉(zhuǎn)運到高爾基體。目前二十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點sER目前二十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能FunctionsoftheER蛋白質(zhì)的合成是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能細胞中的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并且起始于細胞質(zhì)基質(zhì)，但有些蛋白質(zhì)在合成開始不久后便轉(zhuǎn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，繼續(xù)進行蛋白質(zhì)合成。這些蛋白主要有：

向細胞外分泌的蛋白，如抗體、激素；膜的整合蛋白；構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)細胞器中的可駐留蛋白；需要進行修飾的蛋白，如糖蛋白。目前二十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureAcommonpoolofribosomesisusedtosynthesizeboththeproteinsthatstayincytosolandthosethataretransportedintomembrane-enclosedorganells,includingtheER.一個共同的核糖體庫用于合成留在胞質(zhì)溶膠內(nèi)和轉(zhuǎn)運到包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在內(nèi)的膜被細胞器中的蛋白質(zhì)。mRNA編碼的胞質(zhì)蛋白質(zhì)依然在細胞質(zhì)內(nèi)游離細胞質(zhì)內(nèi)游離的多核糖體細胞質(zhì)內(nèi)總核糖體亞基庫多核糖體通過多重新生肽鏈結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜mRNA編碼蛋白質(zhì)靶向的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)依然是膜結(jié)合的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號序列目前三十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點蛋白質(zhì)的修飾與加工包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。糖基化的作用：①使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；②賦予蛋白質(zhì)傳導信號的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。目前三十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：O-連接的糖基化（O-linkedglycosylation）：與Ser、Thr和Hyp的-OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進行。

O-linked:linkedtothehydroxylgroupserineorthreonineviaGalNac(inGolgi)N-連接的糖基化（N-linkedglycosylation）：與天冬酰胺殘基的-NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。

N-linked:linkedtotheamidenitrogenofasparagine(ER)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進行N-連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。目前三十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureManyProteinsareglycosylatedintheRER目前三十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能是進行膜結(jié)合核糖體合成的蛋白質(zhì)的運輸，并在運輸?shù)耐瑫r對這些蛋白質(zhì)進行加工修飾和折疊，以幫助這些蛋白質(zhì)準確到達目的地。目前三十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所

細胞膜所需要的最重要的磷脂是在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的。在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的磷脂先作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的構(gòu)成部分，然后再轉(zhuǎn)運給其他的膜。目前三十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的磷脂不斷合成，使得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積越來越大，必須有一種機制將磷脂轉(zhuǎn)運到其它的膜才能維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的平衡,這就是磷脂轉(zhuǎn)運。磷脂的轉(zhuǎn)運有兩種方式:一種是憑借一種水溶性蛋白,叫磷脂轉(zhuǎn)換蛋白（PEP）的作用在膜之間轉(zhuǎn)移蛋白;另一種是以出芽的方式轉(zhuǎn)運到高爾基體、溶酶體和細胞質(zhì)膜上。目前三十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點膜磷脂轉(zhuǎn)移的兩種方式目前三十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能

肝細胞的解毒作用類固醇激素的合成Ca2+

的調(diào)節(jié)作用糖原分解釋放游離的葡萄糖目前三十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（二）高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能

ThestructureandfunctionsofGolgicomplex目前三十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

高爾基體（Golgibody）又稱高爾基器（Golgiapparatus）或高爾基復合體（Golgicomplex），是比較普遍存在于真核細胞內(nèi)的一種細胞器。最早發(fā)現(xiàn)于1855年，1889年，Golgi用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定名為高爾基體。20世紀50年代以后才正確認識它的存在和結(jié)構(gòu)。目前四十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點1.高爾基體（Golgibody）的形態(tài)結(jié)構(gòu)與極性

電子顯微鏡所觀察到的高爾基體最富有特征性的結(jié)構(gòu)是由一些(通常是4～8個)排列較為整齊的扁平膜囊(saccules)堆疊在一起,構(gòu)成了高爾基體的主體結(jié)構(gòu)。扁囊多呈弓形,也有的呈半球形或球形,均由光滑的膜圍繞而成,膜表面無核糖體顆粒附著

,膜囊周圍有大量的大小不等的囊泡結(jié)構(gòu)。

目前四十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

高爾基體是有極性的細胞器：位置、方向、物質(zhì)轉(zhuǎn)運與生化極性?？拷毎说囊幻姹饽覐澢赏姑嬗址Q形成面或順面（cisface），面向細胞膜的一面常成凹面又稱成熟面或反面（transface）。順面和反面都有一些或大或小的運輸小泡。

目前四十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點高爾基體的膜囊結(jié)構(gòu)及其排列目前四十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

高爾基體至少由互相聯(lián)系的3個部分組成，每一部分可能又分化出更精細的間隔。

功能區(qū)室①高爾基體順面膜囊或順面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（cisGolginetwork,CGN)

位于高爾基體順面最外側(cè)的扁平膜囊，是中間多孔而呈連續(xù)分支狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體中間膜囊，小部分蛋白質(zhì)（有KDEL或HDEL序列）與脂質(zhì)再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。目前四十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點②高爾基體中間膜囊（mediaGolgi）由扁平膜囊與管道組成，形成不同的間隔，但功能上是連續(xù)的、完整的膜囊體系。多數(shù)糖基化修飾、糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的多糖的合成都發(fā)生在這。目前四十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點③高爾基體反面膜囊以及反面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（transGolginetwork,TGN)TGN位于反面的最外層，與反面的扁平膜囊相連，另一側(cè)伸入反面的細胞質(zhì)中，形態(tài)呈管網(wǎng)狀，并有囊泡與之相連。TGN的主要功能是參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后從高爾基體中輸出。

小泡(vesicle)

在扁平囊的周圍有許多小囊泡,直徑400-800?。這些小囊泡較多地集中在高爾基復合體的形成面。一般認為它是由附近的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成的運輸泡.它們不斷地與高爾基體的扁平膜囊融合,使扁平膜囊的膜成分不斷得到補充。目前四十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點TheGolgiApparatus目前四十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點高爾基體的極性結(jié)構(gòu)上的極性:高爾基體的結(jié)構(gòu)可分為幾個層次的區(qū)室;①靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一面稱為順面(cisface),或稱形成面(formingface)；②高爾基體中間膜囊(medialGolgi);③靠近細胞質(zhì)膜的一面稱為反面高爾基網(wǎng)絡(luò)(transGolginetwork，TGN)。功能上的極性:高爾基體執(zhí)行功能時是“流水式”操作,上一道工序完成了,才能進行下一道工序。目前四十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點2.高爾基體的功能TheFunctionsofGolgicomplex

高爾基體的主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝,并分門別類地運送到細胞的特定部位或分泌到細胞外。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂類一部分也要通過高爾基體向細胞質(zhì)膜和溶酶體膜等部位運輸。因此,高爾基體是細胞內(nèi)大分子運輸?shù)囊粋€主要交通樞紐。目前四十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前五十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Copyright2009JohnWiley&Sons,Inc.51ProcessingandPackaging目前五十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

在高爾基體中進行的物質(zhì)運輸RER上合成蛋白質(zhì)→進入ER腔→COPII運輸泡→進入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成運輸泡→運輸與質(zhì)膜融合、排出。高爾基體對蛋白質(zhì)的分類，依據(jù)的是蛋白質(zhì)上的信號肽或信號斑。目前五十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點DeDuve,A.ClaudeandG.Palade,1974NobelPlrize目前五十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾

GlycosylationintheGolgicomplex

高爾基體對蛋白質(zhì)的修飾與加工，主要是對糖蛋白寡糖鏈的修剪、蛋白質(zhì)的糖基化和特異蛋白質(zhì)水解等。N-連接和O-連接的糖基化，是蛋白質(zhì)兩類不同的糖基化修飾。N-連接的寡糖蛋白的合成起始于糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體。O-連接的主要或全部是在高爾基體內(nèi)進行的。目前五十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

特征N-連接O-連接1.合成部位

糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體2.合成方式

來自同一個寡糖前體一個個單糖加上去3.與之結(jié)合的氨基酸殘基

天冬酰胺絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸4最終長度

至少5個糖殘基一般1～4個糖殘基，但ABO血型抗原較長5.第一個糖殘基

N—乙酰葡萄糖胺N—乙酰半乳糖胺等表3N-連接與O-連接的寡糖比較目前五十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前五十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中，所有與糖基化及寡糖的加工有關(guān)的酶都是整合膜蛋白。它們固定在細胞的不同間隔中，其活性部位均位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體的腔面。目前五十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點脊椎動物細胞糖蛋白N-連接寡糖在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體各膜囊區(qū)間的加工過程？目前五十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點蛋白聚糖(proteoglycan)的合成

除了蛋白質(zhì)的糖基化以外，高爾基體中也可以進行多糖的合成。動物細胞中合成的多糖主要是透明質(zhì)酸，這是一種氨基聚糖,是細胞外基質(zhì)的主要成分。植物細胞壁中的幾種多糖，包括半纖維素、果膠也是在高爾基體中合成的。目前五十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點蛋白酶的水解和其他加工過程蛋白質(zhì)在高爾基體中酶解加工的方式有三種：一是將沒有生物活性的蛋白原N端或兩端的序列切除形成有活性的多肽，如胰島素；二是將含有重復氨基酸序列的前體切割成有活性的多肽，如神經(jīng)肽；三是根據(jù)前體中不同的信號序列或同一前體在不同細胞中的不同加工方式而加工成不同種的多肽。目前六十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點舉例：

胰島素是在胰島B細胞中合成的,剛從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多肽在N-末端有信號肽鏈,稱前胰島素原(preproinsulin),相對分子質(zhì)量為12,000。隨后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽酶的作用下,切除信號肽,成為胰島素原(proinsulin),相對分子質(zhì)量9,000,含84個氨基酸。運輸?shù)礁郀柣w后,通過蛋白酶的水解作用,生成一個分子由51個氨基酸殘基組成的胰島素和一個分子C肽。目前六十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

胰島素分子的加工成熟和運輸

目前六十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

小泡(Secretory

vesicle)

在扁平囊的周圍有許多小囊泡,直徑400-800?。這些小囊泡較多地集中在高爾基復合體的形成面。一般認為它是由附近的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成的運輸泡.它們不斷地與高爾基體的扁平膜囊融合,使扁平膜囊的膜成分不斷得到補充。目前六十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

(三)溶酶體的結(jié)構(gòu)與功能

ThestructureandfunctionsofLysosomes

ChristiandeDuve等（1955）用生化手段分析大鼠肝細胞勻漿的梯度組分時發(fā)現(xiàn)的一種顆粒。溶酶體是由一層單位膜包著豐富的磷酸水解酶而構(gòu)成，存在于所有的動物細胞中。溶酶體是細胞內(nèi)消化的主要場所，在維持細胞正常代謝活動、防御及細胞的分化與衰老等方面起著重要的作用。目前六十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點1.溶酶體（lysosome)的結(jié)構(gòu)類型（1）溶酶體的形態(tài)溶酶體（lysosome)：單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類，囊泡狀細胞器。其主要功能是進行細胞內(nèi)消化作用。

溶酶體是一種異質(zhì)性(heterogeneous)的細胞器.

不同來源的溶酶體形態(tài)、大小,甚至所含有酶的種類都有很大的不同。溶酶體呈小球狀,大小變化很大，直徑一般0.25～0.8μm，最大的可超過1μm,最小的直徑只有25～50nm。目前六十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體膜的穩(wěn)定性溶酶體的外被是一層單位膜,內(nèi)部沒有任何特殊的結(jié)構(gòu)。由于溶酶體中含有各種不同的水解酶類,所以溶酶體在生活細胞中必須是高度穩(wěn)定的。溶酶體膜的特征：

嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境；

具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運；

膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解目前六十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

溶酶體的酶類

溶酶體內(nèi)含有60多種酶類,這些酶的最適pH值是5.0,故均為酸性水解酶(acidhydrolases)。溶酶體的酶都有一個共同的特點∶都是水解酶類，在酸性pH條件下具有最高的活性。溶酶體的酶包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等。目前六十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體的形態(tài)、大小、及所含主要酶類及膜中的V-型質(zhì)子泵示意圖

A

lysosomecontainshydrolyticenzymesandaH+pump目前六十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（2）溶酶體的類型

由于溶酶體在形態(tài)上的多樣性和異質(zhì)性，曾發(fā)現(xiàn)各種不同類型的溶酶體。根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段,大致分為初級溶酶體（primarylysosome)、次級溶酶體(secondarylysosome)和殘余體(residualbody)。目前六十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

初級溶酶體（primarylysosome）呈球形，直徑約0.2~0.5um，是高爾基體分泌形成的，有多種酸性水解酶，但沒有底物，酶處于非活性狀態(tài)，包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酶酶等60余種，反應(yīng)的最適PH值為5左右。目前七十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點次級溶酶體(secondarylysosome)

是初級溶酶體與細胞內(nèi)的自噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復合體，含有水解酶和相應(yīng)的底物，是一種將要或正在進行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同,分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。

自噬溶酶體(autolysosome)

是一種自體吞噬泡,作用底物是內(nèi)源性的,即細胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細胞器或局部細胞質(zhì)。這種溶酶體廣泛存在于正常的細胞內(nèi)，在細胞內(nèi)起“清道夫”作用。

異噬溶酶體(heterolysosome)

又稱異體吞噬泡,它的作用底物是外源性的,即細胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)。異噬性溶酶體實際上是初級溶酶體同內(nèi)吞泡融合后形成的。目前七十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Secondarylysosome目前七十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點殘體（residualbody）

又稱后溶酶體（post-lysosome）已失去酶活性，僅留未消化的殘渣。殘體可通過外排作用排出細胞，也可能留在細胞內(nèi)逐年增多，如表皮細胞的老年斑，肝細胞的脂褐質(zhì)。目前七十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點肝細胞脂褐質(zhì)目前七十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點動物細胞溶酶體系統(tǒng)示意圖目前七十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點2.溶酶體的功能

消化和防御功能：溶酶體的基本功能是對生物大分子強烈的消化作用，這對于維持細胞的正常代謝活動及防御微生物的侵染都有重要的意義。目前七十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點其消化底物的來源有三種途徑:①自體吞噬,吞噬的是細胞內(nèi)原有的物質(zhì);②通過吞噬形成的吞噬體提供的有害物質(zhì);③通過內(nèi)吞作用提供的營養(yǎng)物質(zhì)。由于吞噬作用和內(nèi)吞作用提供的被消化的物質(zhì)都是來自細胞外,又將這兩種來源的物質(zhì)消化作用統(tǒng)稱為異體吞噬(heterophagy)。目前七十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前七十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體的類型及在細胞消化過程中的作用圖中簡示了溶酶體的四種消化作用:A.吞噬作用;B自噬作用;C.自溶作用;D.細胞外消化作用。目前七十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點3.溶酶體的發(fā)生BiogenesisofLysosomes

溶酶體酶是在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并經(jīng)N-連接的糖基化修飾，然后轉(zhuǎn)至高爾基體，在高爾基體的順面膜囊中寡糖鏈上的甘露糖殘基被磷酸化形成M6P，在高爾基體的反面膜囊和TGN膜上存在M6P受體，這樣溶酶體的酶與其他蛋白質(zhì)區(qū)分開來，并得以濃縮，最后以出芽的方式轉(zhuǎn)運到溶酶體中。知識拓展：目前八十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Thetransportofnewlysynthesizedlysosomalhydrolasestolysosomes.目前八十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體的酶尋靶過程、涉及的細胞器及機理目前八十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點在細胞器更新中的作用：清除無用的生物大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞在受精過程中的作用：受精過程中的精子的頂體（acrosome）反應(yīng)。目前八十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（RER）

高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體trans-膜囊和TGN膜（M6P受體）溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識別信號：信號斑發(fā)生過程

目前八十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（1）溶酶體酶蛋白的M6P標記

溶酶體的酶上都有一個特殊的標記∶6-磷酸甘露糖(mannose6-phosphate,M6P)。這一標記是溶酶體酶合成后在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體通過糖基化和磷酸化添加上去的。

目前八十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點PhosphorylationofmannoseresiduesonlysosomalenzymescatalyzedbytwoenzymesRecognitionsitebindstoSignalpatchGlcNAcphosphotransferasephosphodiesterase目前八十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（2）溶酶體酶的M6P分選途徑這一途徑的兩個關(guān)鍵是:M6P標記和M6P受體蛋白。

M6P受體蛋白(M6Preceptorprotein)

M6P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,能夠識別溶酶體水解酶上的M6P信號并與之結(jié)合,從而將溶酶體的酶蛋白分選出來。

M6P受體蛋白主要存在于高爾基體的反面網(wǎng)絡(luò)，但在一些動物細胞的質(zhì)膜中發(fā)現(xiàn)有很多M6P受體蛋白的存在,這是細胞的一種保護機制,可防止溶酶體的酶不正確地分泌到細胞外。目前八十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點分選途徑

溶酶體酶前體從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到順面高爾基體,并進行甘露糖殘基的磷酸化。在反面高爾基網(wǎng)絡(luò),磷酸化的酶同M6P受體結(jié)合,通過該受體將溶酶體的酶包裝到由纖維狀網(wǎng)格蛋白包被的小泡中,然后網(wǎng)格蛋白外被很快解體。無包被的運輸小泡很快與次級內(nèi)體融合,由于次級內(nèi)體中pH呈酸性,致使磷酸化的酶與M6P受體脫離,接著脫磷酸。通過次級內(nèi)體的分選作用.溶酶體的酶進入從次級內(nèi)體出芽形成的運輸小泡,接著同溶酶體融合完成溶酶體酶的傳遞過程。而受體重新回到高爾基體再利用。M6P受體也位于細胞質(zhì)膜中,它能夠同偶爾分泌到細胞外磷酸化的溶酶體酶結(jié)合,并形成由網(wǎng)格蛋白包被的運輸泡,最后同樣被傳遞給溶酶體。目前八十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑和溶酶體形成的主要過程目前八十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點M6P分選途徑的特點:

①M6P作為分選信號;②包埋在高爾基體中的受體能夠被網(wǎng)格蛋白包裝成分泌小泡;③出芽形成的溶酶體酶的運輸小泡只同酸性的次級內(nèi)體融合;④通過次級內(nèi)體的分選作用使受體再循環(huán)。目前九十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（四）溶酶體與過氧化物酶體

過氧化物酶體(peroxisom)又稱微體(microbody)，是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的異質(zhì)性細胞器。

Rhodin1954年發(fā)現(xiàn)于小鼠腎近曲小管上皮細胞，稱其為微體。C.deDube建議把微體命名為過氧化物酶體。

目前九十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點鼠肝細胞超薄切片所顯示的過氧化物酶體（P）和其它細胞器如線粒體（M）等（Albertetal.，1989）目前九十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點1.過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為電鏡下識別的主要特征。通過離心可分離過氧化物酶體和溶酶體過氧化物酶體和溶酶體的差別

目前九十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點TritonWR1339目前九十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點過氧化物酶體與初級溶酶體的特征比較目前九十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點2.過氧化物酶體的功能解毒作用

動物細胞（肝細胞或腎細胞）中過氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用。過氧化物酶體中常含有兩種酶：

依賴于黃素（FAD）的氧化酶：其作用是將底物氧化形成H2O2；

過氧化氫酶，作用是將H2O2分解，形成水和氧氣。對氧濃度的調(diào)節(jié)作用

過氧化物酶體中的氧化酶都是利用分子氧作為氧化劑，催化下面反應(yīng)：RH2+O2R+H2O2

過氧化物酶體具有使細胞免受高濃度氧的毒性作用。脂肪酸的氧化

過氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細胞直接提供熱能。含氮物質(zhì)的代謝

尿酸氧化酶對于尿酸的氧化是必需的。尿酸是核苷酸和某些蛋白質(zhì)降解代謝的產(chǎn)物，尿酸氧化酶可將這種代謝廢物進一步氧化去除。目前九十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點3.過氧化物酶體的發(fā)生通過二裂法進行增殖：過氧化物酶體經(jīng)分裂后形成子代的細胞器，子代的過氧化物酶體還需要進一步裝配形成成熟的細胞器。組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼，主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成，然后轉(zhuǎn)運到過氧化物酶體中。

過氧化物酶體的膜脂可能在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后轉(zhuǎn)運而來。目前九十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點過氧化物酶體發(fā)生過程的示意圖目前九十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

除線粒體和植物細胞葉綠體中能合成少量蛋白質(zhì)外，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)均在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上開始合成，然后轉(zhuǎn)運至細胞的特定部位，也只有轉(zhuǎn)運至正確的部位并組裝成結(jié)構(gòu)和功能的復合體，才能參與細胞的生命活動。這一過程稱蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)運或蛋白質(zhì)分選（proteinsorting)。四、蛋白質(zhì)的分選及運輸目前九十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前一百頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點蛋白質(zhì)的合成

SynthesisofProteins1）游離核糖體（on“free”ribosomes）(a)留在細胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)

proteinsdestinedtoremaininthecytosol(b)細胞質(zhì)內(nèi)表面的外周蛋白

peripheralproteinsoftheinnersurfaceoftheplasmamembrane(c)轉(zhuǎn)移到細胞核的蛋白質(zhì)

proteinsthataretransportedtothenucleus(d)轉(zhuǎn)移到過氧化物體,葉綠體和線粒體的蛋白質(zhì)

proteinstobeincorporatedintoperoxisomes,chloroplasts,andmitochondria.目前一百零一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點2）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體（onribosomesattachedtotheRERmembranes）(a)分泌性蛋白

proteinssecretedfromthecell(secretoryproteins)跨膜蛋白

integralmembraneproteins(c)留在內(nèi)膜系統(tǒng)的蛋白質(zhì)

solubleproteinsthatresidewithincompartmentsoftheendomembranesystem目前一百零二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)分子的命運都取決于其自身的氨基酸序列，這些氨基酸序列中包含指導蛋白質(zhì)到所需的細胞器去的分選信號。

典型的蛋白質(zhì)分選信號是一段連續(xù)的氨基酸序列，通常有15~60個氨基酸長。這個信號序列經(jīng)常（但不總是）在分選任務(wù)完成后從蛋白質(zhì)上被切除。

信號序列對于指導一個蛋白質(zhì)到達一個特定的細胞器是必要和足夠的。1.蛋白質(zhì)的分選信號目前一百零三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點表15-3一些典型的信號序列

注：帶正電荷氨基酸以紅色表示，帶負電荷氨基酸以藍色表示。一個疏水氨基酸的延伸區(qū)段以綠色表示。+H3N表示蛋白質(zhì)的氨基端，COO-表示羧基端，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號通常用它的單字母氨基酸縮寫表示，KDEL。目前一百零四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前一百零五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點“SignalHypothesis”信號假說

--G.Blobel&D.Sabatini,1975.

例如:分泌性蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成過程(1)信號肽(singnalpeptide)與共轉(zhuǎn)運（Cotranslationaltranslocation）目前一百零六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點AmodelfortheSignalMechanismofCotranslationalImport目前一百零七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點信號假說（SignalHypothesis）1975年,G.Blobel和

D.Sabatini根據(jù)對信號序列的研究成果,正式提出了信號假說，即分泌性蛋白N端序列作為信號肽，指導分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成，然后在信號肽引導下蛋白質(zhì)邊合成邊通過易位子蛋白復合體進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，在蛋白合成結(jié)束之前信號肽被切除。現(xiàn)已確認，指導分泌性蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的決定因素是蛋白質(zhì)N端的信號肽，信號識別顆粒和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的信號識別顆粒的受體（又稱停泊蛋白）等因子協(xié)助完成這一過程。

目前一百零八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

信號肽（ERsignalsequence）

位于蛋白質(zhì)的N端，一般有16～26個氨基酸殘基，其中包括疏水核心區(qū)、信號肽的C端和N端等三部分。

信號肽的一級序列信號肽一級序列由疏水核心（h）、C端（c）和N端（n）三個區(qū)域構(gòu)成。以血清白蛋白和HIV-1型病毒的糖蛋白gp160信號肽為例，顯示出兩者的n區(qū)長度明顯不同。目前一百零九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Signalpeptides(信號肽）目前一百一十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

信號識別顆粒（Signal-recognitionparticle,

SRP)

1981年,發(fā)現(xiàn)了信號識別顆粒(signalrecognitionpartical,SRP),是一種核糖核蛋白復合體,沉降系數(shù)為11S，含有分子量為72kDa、68kDa、54kDa、19kDa、14kDa及9kDa的6條多肽和一個由300個核苷酸組成的7SRNA,它的作用是識別信號序列,并將核糖體引導到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。

信號識別顆粒受體(dockingprotein,DP)

即SRP在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體蛋白,它能夠與結(jié)合有信號序列的SRP牢牢地結(jié)合,使正在合成蛋白質(zhì)的核糖體?？康絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)上來。目前一百一十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點表5-4在非細胞系統(tǒng)中蛋白質(zhì)的翻譯過程與SRP、DP和微粒體的關(guān)系

實驗組別含有編碼信號SRPDP微粒體序列的mRNA結(jié)果

1+---

產(chǎn)？生含信號肽的完整多肽2++--

合成70～100氨基酸殘基后，肽鏈停止延伸3+++-

產(chǎn)生含信號肽的完整多肽4++++

信號肽切除，多肽鏈進入微粒體中

*“+”和“-”分別代表反應(yīng)混合物中存在（+）或不存在（-）該物質(zhì)。目前一百一十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

分泌性蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的共翻譯轉(zhuǎn)運過程：

信號肽與SRP結(jié)合→肽鏈延伸終止→SRP與受體結(jié)合→SRP脫離信號肽→肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成，同時信號肽打開易位子通道→新生肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔→信號肽切除→肽鏈延伸至終止→合成體系解散。這種肽鏈邊合成邊向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)移的方式，稱為共翻譯轉(zhuǎn)運（co-translationaltranslocation）。目前一百一十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureAsolubleproteincrossestheERmembraneandentersthelumen.可溶性蛋白穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進入腔內(nèi)。多肽鏈從核糖體脫離關(guān)閉的轉(zhuǎn)運通道切除的信號肽信號肽酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)成熟的可溶性蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運通道信號肽目前一百一十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點開始轉(zhuǎn)移序列（starttransfersequence)和終止轉(zhuǎn)移序列（stoptransfersequence)起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)知識拓展：目前一百一十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點開始轉(zhuǎn)移序列（starttransfersequence)和停止轉(zhuǎn)移序列（stoptransfersequence)起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)單次跨膜蛋白開始轉(zhuǎn)移序列終止轉(zhuǎn)移序列目前一百一十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點兩次跨膜蛋白目前一百一十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點多次跨膜蛋白目前一百一十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

(2)導肽（leaderpeptide)與翻譯后轉(zhuǎn)運（post-translationaltranslocation）。

線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)的運送與組裝線粒體、葉綠體中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)以及過氧化物酶體中的蛋白質(zhì)也是在某種信號序列的指導下進入這些細胞器的。在細胞質(zhì)中合成的線粒體和葉綠體中的前體蛋白由成熟形式的蛋白質(zhì)和N端的導肽（leaderpeptide)共同組成。目前一百一十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點導肽（導向序列，導向信號，轉(zhuǎn)運肽）導肽的性質(zhì)長約20~80個氨基酸，通常帶正電荷的堿性氨基酸，含量較為豐富序列中不含有或基本不含有帶負電荷的酸性氨基酸羥基氨基酸如絲氨酸含量也較高可形成既具親水性又具疏水性的α螺旋結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)特征有利于穿越線粒體的雙層膜。導肽的特異性具有細胞結(jié)構(gòu)的特異性前導肽的不同片段含有不同的信息目前一百二十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

翻譯后轉(zhuǎn)運（post-translationaltranslocation）蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成以后再轉(zhuǎn)移到這些細胞器中，稱翻譯后轉(zhuǎn)運（post-translationaltranslocation）。蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移過程需要ATP使多肽去折疊，還需要一些蛋白質(zhì)的幫助（如熱休克蛋白Hsp70）使其能夠正確地折疊成有功能的蛋白。目前一百二十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點

線粒體蛋白質(zhì)的運送與組裝◆定位于線粒體基質(zhì)的蛋白質(zhì)的運送◆定位于線粒體內(nèi)膜或膜間隙的蛋白質(zhì)運送葉綠體蛋白質(zhì)的運送及組裝

目前一百二十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點定位于線粒體基質(zhì)的蛋白質(zhì)的運送目前一百二十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點定位于線粒體內(nèi)膜或膜間隙的蛋白質(zhì)運送目前一百二十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點葉綠體蛋白質(zhì)的運送及組裝目前一百二十五頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點summary決定新合成的多肽轉(zhuǎn)移到細胞的哪個部位的信息存在于多肽本身：

信號肽決定細胞質(zhì)基質(zhì)中開始合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上；缺少信號肽的多肽，只能在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成蛋白質(zhì)的合成，然后再根據(jù)自身的信號轉(zhuǎn)移到細胞的其他部位；信號序列對于指導一個蛋白質(zhì)到達一個特定的細胞器是必要和足夠的。目前一百二十六頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureSignalsequencesdirectproteinstothecorrectorganelle.信號序列指導蛋白質(zhì)到正確的細胞器。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號序列結(jié)合到胞質(zhì)溶膠蛋白質(zhì)胞質(zhì)溶膠內(nèi)的蛋白質(zhì)（無信號序列）有信號序列的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號序列的胞質(zhì)溶膠蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移的信號序列內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號序列內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)目前一百二十七頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前一百二十八頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點新合成的多肽如何正確折疊成為有功能的蛋白質(zhì)？蛋白質(zhì)氨基酸一級結(jié)構(gòu)中的信號；分子“伴侶”：細胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運、折疊或組裝，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成。

信號識別顆粒（SRP);熱休克蛋白Hsp70家族目前一百二十九頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點2.蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型

（1）蛋白質(zhì)分選的基本途徑兩條途徑：

①翻譯后轉(zhuǎn)運途徑：在細胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體中完成多肽鏈的合成，然后轉(zhuǎn)運至膜圍繞的細胞器，如線粒體、過氧化物酶體、細胞核及細胞質(zhì)基質(zhì)的特定部位；

②共翻譯轉(zhuǎn)運途徑：蛋白質(zhì)合成在游離核糖體上起始后由信號肽引導轉(zhuǎn)移至糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，新生肽邊合成邊轉(zhuǎn)入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，隨后經(jīng)高爾基體運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外。目前一百三十頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前一百三十一頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點Roadmapofproteinsorting

共翻譯轉(zhuǎn)運途徑翻譯后轉(zhuǎn)運途徑成熟的胞質(zhì)蛋白質(zhì)線粒體葉綠體過氧化物酶體細胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞表面溶酶體質(zhì)膜目前一百三十二頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點（2）蛋白質(zhì)分選的類型：

跨膜轉(zhuǎn)運（transmembranetransport)膜泡運輸(vesiculartransport)選擇性的門控轉(zhuǎn)運(gatedtransport)

細胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運

分選指令存在于多肽自身，繼信號肽假說提出與確證后，人們又發(fā)現(xiàn)了一系列的信號序列，指導蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)運。目前一百三十三頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點FigureThreemainmechanismsbywhichmembrane-boundedorganellesimportproteins.膜被細胞器通過三種機制之一輸入蛋白質(zhì)。通過核孔轉(zhuǎn)運跨膜轉(zhuǎn)運膜泡轉(zhuǎn)運目前一百三十四頁\總數(shù)一百五十五頁\編于二十二點目前一百三十五頁\總