决定蛋白质寿命的信号：
N-端的第一个氨基酸残基：
Met、Ser、Thr、Ala、Val、Cys、Gly或Pro：稳定 ! 其它12个氨基酸：不稳定 ! 氨酰-tRNA蛋白转移酶决定第一个氨基酸的种类
蛋白质选择性降解的机制：
第一节 细胞质溶质
泛素依赖性途径
(ubiquitin-dependent path)
a) 分泌蛋白：胰腺细胞分泌的酶、浆细胞分泌的抗体、小
肠杯细胞分泌的黏蛋白，内分泌腺分泌的激素和胞外基质成分
b) 膜整合蛋白：蛋白质含有停止转移序列 c) 内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白：
溶酶体内的水解酶，内质网与高尔基体和胞内体中的可溶性驻 留蛋白。
2. 合成蛋白质的修饰
4种基本的修饰和加工： ① 糖基化、羟基化、酰基化 ② 二硫键形成， ③ 多亚基蛋白的组装 ④ 蛋白质水解切割
细胞组分
数
目
体积比
细胞质基质 细胞核 内质网 高尔基体 溶酶体 胞内体 过氧化物酶体 线粒体
1 1 1 1 300 200 400 1700
54(20-30) 6 12 3 1 1 1 22
成分：中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构。
第一节 细胞质溶质
乳胶小球注射实验，免疫荧光技术
特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而相互
离子环境： 细胞器等正常结构维持所必需的离子环境
第二节 内膜系统及其功能
内膜系统：内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等，这
些细胞器在结构、功能及发生方面彼此关联，成为一个动态
整体。
研究技术：电镜技术、放射自显影技术、荧光显微镜技术差速离
心技术和突变体分析技术
细胞组分
数目
体积比
细胞质基质
1
54
核膜
溶酶 体
内吞体 微体
分泌泡 细胞质基质
溶酶体 高尔基复合体 线粒体
细胞质基质
内质网
游离多 核糖体
核膜 质膜
高尔基复合体质膜 分泌泡 微体游离 线粒体 核糖体
一个动物细胞的模式图
示各种主要的细胞内分区
一个肝细胞的部分电镜图象
示几种主要的细胞内膜成分
内膜系统：在结构、功能以及发生上相关的，由膜围绕的细胞 器或细胞结构。主要包括：内质网、高尔基体、溶酶体、胞内 体和分泌泡等。
细胞核
1
6
内质网
1
12
高尔基体
1
3
溶酶体
300
1
胞内体
200
1
过氧化物酶体
400
1
线粒体
1700
22
一、内质网的形态结构
ER是由一层单位膜 围成的形状大小不同的
扁囊状
小管，小泡，扁囊状结 构，相互连接形成一个
小管
连续的网状膜系统。 细胞膜
细内 胞质 膜网
核 内质网
膜 外
小泡
层
核膜
内质网的内腔相互连通。
15
二、内质网的化学组成
微粒体(microsome)： 匀 蔗糖密度梯度离心从细 浆 胞匀浆中分离出的内质 网碎片。
含有脂类、RNA、 蛋白质及丰富的酶等。
胞质面与腔面的酶 的分布不同。
标志酶：葡萄糖 -6-磷酸酶
16
根据结构与功能，分为：
无核糖体附着，表面光滑 (smooth endoplasmic reticulum, SER)
（三）蛋白质的修饰与选择性降解
第一节 细胞质溶质
蛋白质的修饰
N-端甲基化:组蛋白甲基化 糖基化：N-乙酰葡糖胺 酰基化：内质网上合成的跨膜蛋白 磷酸化、去磷酸化：蛋白活性 辅酶和辅基的共价结合等
25×103 蛋白质构象（热休克蛋白，HSP） 70×103
90×103
蛋白质寿命控制 选择性降解
第一节 细胞质溶质
讲授提纲
第一节 细胞质基质 第二节 内质网 第三节 高尔基体 第四节 溶酶体和过氧化物酶体 第五节 信号肽学说和蛋白质的分选
第一节 细胞质基质
一、基本概念：
用差速离心分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核 、线粒体 、 溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器 或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基 质成分。生物化学家称之为胞质溶胶。
功能：蛋白质量监控、细胞代谢、信号转导及受体调整、免疫反应、细胞周
期、转录调节及DNA修复，2004年获得诺贝尔化学奖。
胞质靶蛋白
氨基基团 Lys残基
泛素化酶 复合物
泛素-蛋白复合物
泛素
释 放 蛋 白
小肽片段
50种蛋白亚基组成，相对分子量2*106-2.4*106
第一节 细胞质溶质
（四）维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性 缓冲pH值： 为各种中间代谢反应的进行提供了适宜的微 环境 2类协同转运蛋白清除质子： Na+HCO3-/CI-：反向运输以应对H+升高或降低 Na+/H+反向运输导致pH 升高
作用处于动态平衡的结构体系 。
蛋白质
核糖体 RNA
50nm
细胞质中几种主要组分的模式图解
二、细胞质基质的功能:
第一节 细胞质溶质
(一) 中间代谢反应的进行
所有中间代谢都是在细胞质中进行的，其中大部分是 在细胞质溶质中进行的。
例如：糖酵解、核苷酸、脂肪酸和氨基酸代谢
反应必需的微环境；
细胞质基质 反应所需前体物；
合成细胞结构、完成生命活动的大分子前体物
第一节 细胞质溶质
(二) 细胞形态与运动、胞内物质运输及大分子定位
1个16微米的细 细胞骨架为细胞质结构体系的组织者， 胞，骨架表面 也为细胞质成分锚定位点。比表面积 积可达500万1000万平方微 米，而细胞仅 为800平方微米。
细胞质骨架
细胞的形态 细胞的运动 胞内物质运输 能量传递 结构的组织者 细胞分裂
Chapter 5 cytomatrix and endomembrane system
细胞质的组成
细胞质基质 较为均质和半透明的胶状物质
细胞质ห้องสมุดไป่ตู้
如内质网、高尔基复合体、
有界膜的细胞器： 溶酶体、过氧化物酶体、
细胞器
线粒体和叶绿体等
无界膜的细胞器： 如核糖体、中心粒等
内含物 色素等一些有形成份
内质网
光面内质网
多为小管 或小囊状
广泛存在于 合成类固醇 的细胞中
外与质膜 相连，内 与核膜相 接
其胞质面附着有核糖体，表面粗糙
(rough endoplasmic reticulum, RER)
糙面内质网
多为扁囊状
广泛存在于合成 蛋白质的细胞中
分布于微 管有关
对外界因 素敏感
三、内质网的功能
1. 粗面内质网上的蛋白质的合成
随堂考试
1.在细胞质基质中，蛋白质的寿命是如何控制的？蛋 白质的泛素化降解途径是如何进行的？ 2.内质网的生物学功能主要有哪些？请简单介绍一下。 3. 高尔基体常用的细胞组化反应是什么？它主要有什 么用处？ 4.有什么试验可以证明高尔基体与细胞分泌活动直接 有关？请简述之。
第5章 细胞质基质与内膜系统