細胞生物學(xué)第五章內(nèi)膜系統(tǒng)課件

第五章內(nèi)膜系統(tǒng)第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二節(jié)高爾基體第三節(jié)溶酶體第四節(jié)過氧化物酶體概念：內(nèi)膜系統(tǒng)(internalmembranesystem)

是指位于細胞內(nèi)那些在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)，其中包括細胞組分中的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體及液泡。特點：內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細胞特有的結(jié)構(gòu)。它們在結(jié)構(gòu)和功能上是統(tǒng)一的整體，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)、酶類、脂類和糖類合成的場所，也具有包裝和運輸合成物與分泌產(chǎn)物的功能。形態(tài)：由一層厚約5～6nm的單位膜包圍形成的管狀、扁囊狀或小泡狀結(jié)構(gòu)。它們相互連通，形成了連續(xù)的網(wǎng)狀膜性系統(tǒng)，內(nèi)腔相互連通。結(jié)構(gòu)：是一種封閉結(jié)構(gòu)，因此，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)存在兩個面：即內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的外表面稱為胞質(zhì)溶膠面（cytosolsurface），內(nèi)表面為腔面。其內(nèi)表面之間的間隙為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔或池。一、形態(tài)結(jié)構(gòu)三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型（掌握）

根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上是否附著核糖體，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分成兩種類型：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)

RER：胞質(zhì)溶膠面有核糖體附著，表面粗糙SER：胞質(zhì)溶膠面無核糖體附著，表面光滑RERSER四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（掌握）（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能

l.蛋白質(zhì)的合成2.蛋白質(zhì)的運輸3.蛋白質(zhì)的修飾

（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能l.脂類的合成2.糖原的代謝3.解毒作用

Blobel等（1975）提出信號假說，認為蛋白質(zhì)N端的信號肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，獲1999年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。BlobelwithmembersofhislaboratoryGünterBlobelSRP分子組成及功能位點TranslocationofproteinsacrossER蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的過程：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→信號肽切除→肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中。這種肽鏈邊合成邊向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)移的方式，稱為共翻譯易位機制。InsertionofTransmembraneproteinintotheERmembrane2．蛋白質(zhì)的運輸①分泌型蛋白或溶酶體蛋白：出芽方式②膜鑲嵌蛋白質(zhì)的運輸方式在合成多肽鏈的同時，便直接與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組合，形成了膜鑲嵌蛋白；將合成的多肽鏈注入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，然后組合到膜中。

③可溶性蛋白質(zhì)直接轉(zhuǎn)入細胞質(zhì)中3．蛋白質(zhì)的修飾有功能的蛋白質(zhì)依賴于蛋白質(zhì)多肽鏈折疊成三維結(jié)構(gòu)，或者進行糖基化形成糖蛋白。（1）蛋白質(zhì)的折疊：①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中含有的氧化型谷胱甘肽（GSSG），蛋白二硫異構(gòu)酶（PDI）能催化任何兩個半胱氨酸殘基之間形成二硫鍵；②分子伴侶系統(tǒng)是屬于熱激蛋白（hsp）家族，在細胞內(nèi)具有協(xié)助其他蛋白質(zhì)多肽鏈進行正確折疊、組裝、轉(zhuǎn)運及降解之功能。ER腔內(nèi)含有的分子伴侶hsp70、hsp90家族。（2）蛋白質(zhì)的糖基化：

是指在多肽鏈中特殊的氨基酸殘基側(cè)鏈上，以共價健連接上單糖和低聚糖形成糖蛋白的過程。

蛋白質(zhì)與糖連接方式有兩種：①N–連接糖蛋白：是指糖鏈被連接在多肽鏈中天冬酰胺（Asn）殘基的–NH2端，這種糖基化發(fā)生在RER腔內(nèi)；②O-連接糖蛋白：是指單糖鏈被連接在多肽鏈中絲氨酸或蘇氨酸殘基側(cè)鏈的-OH端上，這種糖基化發(fā)生在高爾基復(fù)合體腔內(nèi)。ProteinglycosylationinRER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(dǎo)信號的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。ProteinglycosylationinRER1．脂類的合成生物膜的膜脂幾乎都是由SER合成和運輸。SER可以合成膜脂中的磷脂、膽固醇和糖脂。2．糖原的代謝

在機體內(nèi)肝和肌肉是糖原貯存最主要組織器官。使葡萄糖6-磷酸水解，釋放糖至血液中。（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能3．解毒作用

肝臟是機體內(nèi)最重要解毒器官，而真正承擔(dān)解毒功能的是肝細胞中的SER。生化分析，SER膜上含有大量脫甲基酶、脫羧酶、脫氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能的氧化酶系。4．與調(diào)節(jié)肌肉收縮有關(guān)

在肌細胞中的肌漿網(wǎng)是Ca2+貯存場所，可通過釋放和回收Ca2+調(diào)節(jié)肌肉收縮。5．與水和電解質(zhì)代謝有關(guān)

哺乳動物胃腺中的壁細胞有發(fā)達的SER，與鹽酸分泌和滲透壓的調(diào)節(jié)有關(guān)。6．與膽汁生成有關(guān)

肝細胞中的SER可合成部分的膽鹽（占總膽汁的10%）。1．膜抗原：血型抗原和組織相容性抗原2．膜受體：調(diào)節(jié)單位、轉(zhuǎn)換單位、催化單位3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)4、RER主要功能是參與蛋白質(zhì)的合成、運輸、加工修飾；SER主要功能是脂類合成與轉(zhuǎn)運、糖原代謝及解毒作用。5、用“信號假說”解釋了蛋白的定向運輸。小結(jié)1、名詞解釋：主動運輸、離子泵、伴隨運輸、膜泡運輸、有被小泡、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用、膜抗原、膜受體、內(nèi)膜系統(tǒng)