-
細胞質基質
鎖定
細胞質基質定義
胞質溶膠約佔細胞總體積55%,其中存在幾千種酶。大多數中間代謝(包括糖酵解、糖原異生作用以及糖、脂肪酸、核苷酸和氨基酸的合成)都是在胞質溶膠中進行的。胞質溶膠內約20% 是蛋白質。許多蛋白質可能直接或間接地與細胞骨架相結合,蛋白質分子之間也可能有選擇性的親合。因此,細胞質基質實質上是一個在不同層次均有高度組織結構的系統,而不是一種簡單的溶液。然而,在普通透射電子顯微鏡下卻看不到細胞質基質內的有形構造。
70年代美國細胞生物學家K.R.波特用高穿透力的高壓電子顯微鏡觀察經戊二醛固定的離體培養的細胞,才在細胞基質內發現微梁網絡。於是便把基質分為兩個部分:①微梁網絡,分佈在整個細胞中,由蛋白質性質的微梁纖維構成。②水狀的網絡空間,其中溶解或懸浮着多種小分子,如糖、氨基酸、無機鹽等。微梁網絡的邊緣附着在細胞的質膜上,並與微管、微絲等細胞骨架成分交織成為網架,支掛着內質網、線粒體等細胞器。遊離的多核糖體則懸於微梁網絡的交叉點上。整個細胞質呈現複雜的結構秩序。
細胞質基質功能
- 是活細胞進行新陳代謝的主要場所,其為新陳代謝的進行,提供所需要的物質,如酶。
- 影響細胞的形狀。
細胞質基質結構
中等分子:氨基酸、核苷酸、脂類
真核細胞的細胞質中膠狀物質叫什麼?截至2013年,還沒有取得一致意見。常見的有細胞質基質(cytoplasmic matrix 或 cytomatrix)和胞質溶膠(cytosol)這兩術語。實際上,這兩術語的定義是有着根本的區別。細胞質基質是指細胞質中除去可分辨的細胞器之外的膠狀物質。其中含有與中間代謝有關的數千種酶類,以及與維持細胞形態和細胞內物質運輸有關的細胞質骨架結構。
很顯然,兩種定義根本的差別就是包含不包含細胞質骨架。然而,它們共同之處則都認為該膠狀物是細胞代謝的重要場所,其中含有大量跟代謝有關的各種各樣的酶。的確,在細胞質基質或胞質溶膠中是含有大量蛋白質,其含量約佔“基質”或“溶膠” 總重量的20~30%;約佔細胞總蛋白量四分之一到一半。由於“基質”或“溶膠”中蛋白質濃度很高----大約是200mg~400mg/ml,因此其中很多蛋白質是以複合物形式存在,而且只要提供極少的能量就能使隱藏在其內部的的複雜結構得以穩定。同時,研究發現絕大多數可溶性蛋白,或是被束縛在胞內纖維上,或是被集中在胞內特定區域。為此,許多研究者都相信細胞質中的“膠狀物質”是高度有序的。
即細胞質基質或胞質溶膠是細胞代謝的重要場所,是高度有序的。細胞質基質在蛋白質的修飾和蛋白質選擇性降解等方面起着重要作用。特別是降解細胞質基質中壽命已到、穩定的蛋白質,和變性、錯誤摺疊、含有被氧化或其他非正常修飾氨基酸的蛋白質的時候,它們都是通過依賴於泛素的蛋白質降解途徑得到水解。