内膜系统 (2)

1、内膜系统第一页，共73页。?第二页，共73页。?第三页，共73页。指位于细胞质内，在，乃至上有一定的膜性结构的总称。意义： 为细胞提供了足够的表面积， 各种重要生命活动区域化。各种转运小泡第四页，共73页。 Endoplasmic reticulum第五页，共73页。一、形态结构一、形态结构二、类型二、类型 (重点重点)三、化学组成三、化学组成四、功能四、功能 (重点重点)五、病理变化五、病理变化第六页，共73页。内质网小管小泡扁囊状细胞膜核膜第七页，共73页。第八页，共73页。内质网腔：内质网腔： 是由内质网膜是由内质网膜围成的腔。围成的腔。内质网膜： 厚度约5-6nm，面积占整个内膜系统的

2、一半左右。第九页，共73页。()内质网的三种基本状态： 1.扁囊状：最常见, 形状扁而长，排列整齐相互连通成网。 2.小泡状：可能是过渡型内质网，或出现在特殊生理状态和病变的细胞内。 3.小管状：呈分支而细长的管,互相连通,交错成复杂的网状。第十页，共73页。( (二）内质网的形态差异二）内质网的形态差异 生理变化生理变化 饥饿、缺氧、肝炎、药物等影响饥饿、缺氧、肝炎、药物等影响, , 内内质网会发生相应的变化，出现囊泡化。质网会发生相应的变化，出现囊泡化。 不同发育阶段 分化低的细胞则内质网小、不发达； 分化高的细胞则内质网数量增多、结构复杂。 单位结构存在情况 一些细胞，小管、小囊、扁平囊

3、都存在； 而某些细胞只存在其中一种或两种。第十一页，共73页。二、内质网的类型 依据不同的形态结构特征，可将内质网划分为两种基本类型： 粗面内质网 （ rough endoplasmic reticulum,RER） 滑面内质网 （ smooth endoplasmic reticulum,SER） 第十二页，共73页。核糖体粗面内质网滑面内质网第十三页，共73页。粗面内质网滑面内质网第十四页，共73页。特点特点 膜表面附着大量颗粒状的膜表面附着大量颗粒状的核核糖体糖体，常由板层状排列的，常由板层状排列的扁平囊扁平囊构成，腔内有蛋白质等物质。构成，腔内有蛋白质等物质。 动态, 可变（形态、大小

4、、数量和附着的核糖体数目）。第十五页，共73页。特点特点 表面表面光滑无核糖体光滑无核糖体附着，通附着，通常由分支常由分支小管小管或圆形或圆形小泡小泡组成。组成。 某些特化细胞中，滑面内质网非常丰富。例如肌细胞的肌质网。（二）滑面内质网第十六页，共73页。两种内质网的分布根据细胞类两种内质网的分布根据细胞类型的不同而不同型的不同而不同胰腺外分泌细胞全为粗面内质网肌细胞全为滑面内质网肾上腺皮质细胞 两者均存在第十七页，共73页。三、内质网的化学组成第十八页，共73页。微粒体微粒体 (microsome)(microsome) 用蔗糖密度梯度离心方法用蔗糖密度梯度离心方法, ,从从细胞匀浆中分离出

5、细胞器细胞匀浆中分离出细胞器的碎片的碎片，得，得到由膜围成的直径到由膜围成的直径100nm100nm左右的封闭左右的封闭小泡，称为微粒体。小泡，称为微粒体。第十九页，共73页。第二十页，共73页。粗面微粒体：粗面微粒体：粗面内质网粗面内质网滑面微粒体：滑面微粒体：滑面内质网滑面内质网 高尔基复合体高尔基复合体 线粒体线粒体 细胞膜细胞膜 第二十一页，共73页。 （一）脂类和蛋白质是主要化学成分 1. 脂类和蛋白质二者比例大约为1:2。 2.内质网膜类脂双分子层组成以磷酯含量最多。 第二十二页，共73页。（二）内质网膜含有诸多酶系 主要包括： 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系 与脂类代谢反应

6、相关的酶类 与碳水化合物代谢反应相关的酶类 与蛋白质加工转运的酶类标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-）第二十三页，共73页。四、内质网的主要功能（一）粗面内质网的功能 与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运过程密切相关： 核糖体附着的支架 蛋白质在内质网腔内的修饰 多肽链的折叠与装配 蛋白质的运输 第二十四页，共73页。多聚核糖体模式图在进行蛋白质合成时，多个核糖体被一条mRNA链串联在一起，成为合成蛋白质的功能团，称为多聚核糖体。 第二十五页，共73页。1. 作为核糖体附着的支架， 参与蛋白质的合成第二十六页，共73页。v蛋白质合成时，为什么有的核糖体能与内质网膜结合？v是什么机制引导核糖体

7、与内质网的结合？v合成后的蛋白质怎样穿过内质网膜进入腔,并进行加工？第二十七页，共73页。The 1999 Nobel Prize in Physiology or MedicineGnter Blobel信号假说-1975年-Bloble提出第二十八页，共73页。v信号密码：（signal codon）v信号肽（signal peptide）v信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP)v SRP受体(SRP receptor)v 核糖体结合蛋白（ribophorin）第二十九页，共73页。信号密码：信号密码：signal codonsignal codon

8、 在在mRNAmRNA的的5 5端起始密码端起始密码AUGAUG之后，之后，一组编码特殊氨基酸序列的密码，称一组编码特殊氨基酸序列的密码，称为信号密码。为信号密码。信号肽： signal peptide 当蛋白质合成时，先在游离核糖体上由信号密码翻译出一段由18-30个氨基酸组成的肽链，称为信号肽。第三十页，共73页。识别信号肽区域与核糖体的A位点结合的区域5 37sRNA信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒 (SRP) (SRP) ： signal recognition particlesignal recognition particle 存在于细胞质基质中，由存在于细胞质基质中，由6

9、6条多条多肽链和一个肽链和一个7sRNA7sRNA分子组成。能够识分子组成。能够识别信号肽，并与核糖体结合，形成别信号肽，并与核糖体结合，形成SRP-SRP-核糖体复合体。核糖体复合体。第三十一页，共73页。内质网腔细胞质SRP受体信号识别颗粒 (SRP)核糖体结合蛋白tRNAAP核糖体mRNA信号肽A信号假说第三十二页，共73页。第三十三页，共73页。 新生肽链进入内质网腔之后，要经过各种不同的修饰和正确的折叠之后才能运送到其他的部位。第三十四页，共73页。寡寡第三十五页，共73页。O-连接的寡糖蛋白N-连接的寡糖蛋白第三十六页，共73页。蛋白质和寡糖的连接方式蛋白质和寡糖的连接方式 N-N

10、-连接糖基化连接糖基化 寡糖连接在寡糖连接在蛋白质的天冬蛋白质的天冬酰氨残酰氨残基侧链上基侧链上的的氨基上。氨基上。 O-O-连接糖基化连接糖基化 寡糖连接在蛋白寡糖连接在蛋白质的丝氨酸、苏氨质的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等残基酸、酪氨酸等残基侧链的羟基上。侧链的羟基上。第三十七页，共73页。 多萜醇pp甘甘甘甘甘葡葡葡甘甘甘甘多萜醇pp甘甘甘甘甘sn葡葡葡甘甘甘甘甘甘甘甘甘多萜醇ppRER腔RER膜核糖体多萜醇pp多萜醇N-乙酰葡萄糖胺甘甘露糖葡葡萄糖糖基转移酶第三十八页，共73页。第三十九页，共73页。3 3、新生肽链的折叠与装配、新生肽链的折叠与装配PDI 蛋白二硫键异构酶 第四十页，共73

11、页。第四十一页，共73页。4.4.蛋白质的转运蛋白质的转运分泌蛋白分泌蛋白膜蛋白膜蛋白驻留蛋白驻留蛋白溶酶体酶溶酶体酶第四十二页，共73页。分泌蛋白的合成第四十三页，共73页。1）分泌蛋白质的转运 第四十四页，共73页。1 1）分泌蛋白质的转运）分泌蛋白质的转运 分泌蛋白进入内质网腔糖基化高尔基复合体修饰加工分泌泡细胞外运输小泡细胞外糖基化第四十五页，共73页。2 2）跨膜蛋白的膜转移）跨膜蛋白的膜转移 单次跨膜蛋白 多次跨膜蛋白 第四十六页，共73页。 内信号肽作为起始转移信号启内信号肽作为起始转移信号启动多肽链的转移，当内信号肽到达转动多肽链的转移，当内信号肽到达转移器时，则保留在内质网膜

12、的脂质双移器时，则保留在内质网膜的脂质双层中，成为单次跨膜的层中，成为单次跨膜的-螺旋结构螺旋结构。第四十七页，共73页。膜蛋白的合成第四十八页，共73页。起始转移信号(start transfer signal） 信号肽除了引导核糖体到内质网上外，还具有作为肽链穿过内质网膜进行转移的作用。停止转移信号（stop transfer signal） 肽链中有些序列与内质网膜有很强的亲和力而能结合在内质网膜中，这段序列不再转移到内质网腔中。第四十九页，共73页。第五十页，共73页。 多次穿膜蛋白第五十一页，共73页。3）驻留蛋白带有驻留信号（retenton signal)-Lys(赖）-Asp（

13、天冬）-Glu（谷）-Leu（亮）-COO- ，（KDEL序列）。例蛋白二硫键异构酶结合蛋白作用能对新生成的肽链进行修饰、转运和折叠等。第五十二页，共73页。（二）滑面内质网的功能（二）滑面内质网的功能 脂类的合成与转运脂类的合成与转运 糖原代谢糖原代谢 解毒作用解毒作用CaCa2+2+的储存及调节的储存及调节第五十三页，共73页。1.脂类的合成与转运第五十四页，共73页。(1) 合成过程合成过程CoACoACoACoA甘油-3-磷酸甘油-3-磷酸酰基转移酶第五十五页，共73页。(1) 合成过程合成过程CoACoACoACoA甘油-3-磷酸甘油-3-磷酸酰基转移酶磷酸酶磷脂酸第五十六页，共73

14、页。(1) 合成过程合成过程CoACoACoACoA甘油甘油-3-磷酸酰基转移酶磷酸酶PiCPP胆碱胆碱磷酸转移酶双酰甘油第五十七页，共73页。(1) 合成过程合成过程CoACoACoACoA甘油甘油-3-磷酸酰基转移酶磷酸酶PiCPP胆碱胆碱磷酸转移酶磷脂酰胆碱第五十八页，共73页。第五十九页，共73页。(2) 脂类分子合成后的转运脂类分子合成后的转运第六十页，共73页。（2）脂类分子合成后的转）脂类分子合成后的转运运第六十一页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十二页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十三页，共73页。（2）脂类分子

15、合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十四页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十五页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十六页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十七页，共73页。（2）脂类分子合成后的转运）脂类分子合成后的转运第六十八页，共73页。2 2、糖原代谢、糖原代谢合成代谢合成代谢证明有关： 动物绝食，SER变化证明无关： SER无尿苷二磷酸葡萄 糖-糖原转移酶第六十九页，共73页。分解代谢SER上有葡萄糖-6-磷酸酶糖原葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖磷酸进入内质网腔后释放入血液被利用第七十页，共73页。3、细胞解毒作用实验给动物喂食笨巴比妥肝细胞滑面内质网增多，与解毒作用相关的酶含量增加。SER含有参与解毒作用的各种酶系。第七十一页，共73页。4 4、CaCa2+2+的储存及调节的储存及调节肌浆网上的Ca2+泵胞质肌浆网胞质Ca2+Ca2+细胞膜外界刺激ATP酶ATPADPPiCa2+第七十二页，共73页。机制机