第四章內(nèi)膜系統(tǒng)ppt課件

1、第四章第四章 內(nèi)膜系統(tǒng)和蛋白質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)和蛋白質(zhì)分選及膜泡運(yùn)輸分選及膜泡運(yùn)輸真核細(xì)胞內(nèi)被膜區(qū)分為真核細(xì)胞內(nèi)被膜區(qū)分為3類構(gòu)造：類構(gòu)造：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)其他由膜包被的細(xì)胞器其他由膜包被的細(xì)胞器4.1 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4.1.1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)定義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)定義真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。胞器以外的膠狀物質(zhì)。是細(xì)胞內(nèi)的重要組分，體積約占細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的重要組分，體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半。的一半。4.1.2 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)涵義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)涵義含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類以及與維持含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類以及與維持細(xì)胞形狀和細(xì)胞

2、內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞質(zhì)骨細(xì)胞形狀和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞質(zhì)骨架構(gòu)造。也包括糖原和脂滴等內(nèi)含物；架構(gòu)造。也包括糖原和脂滴等內(nèi)含物；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不是簡(jiǎn)單的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不是簡(jiǎn)單的“酶溶液酶溶液，其中各種，其中各種代謝活動(dòng)高效有序地進(jìn)展，同時(shí)涉及眾多的代謝活動(dòng)高效有序地進(jìn)展，同時(shí)涉及眾多的物質(zhì)、能量與信息的定向轉(zhuǎn)移和傳送；物質(zhì)、能量與信息的定向轉(zhuǎn)移和傳送；是一個(gè)高度有序的構(gòu)造體系，其中細(xì)胞質(zhì)骨架是一個(gè)高度有序的構(gòu)造體系，其中細(xì)胞質(zhì)骨架纖維貫穿于黏稠的蛋白質(zhì)膠體中，多數(shù)的蛋纖維貫穿于黏稠的蛋白質(zhì)膠體中，多數(shù)的蛋白質(zhì)直接或間接與骨架結(jié)合，或與生物膜結(jié)白質(zhì)直接或間接與骨架結(jié)合，或與生物膜結(jié)合，從而完成特定的生

3、物學(xué)功能；合，從而完成特定的生物學(xué)功能；各組分之間經(jīng)過(guò)非常弱的鍵相互作用，經(jīng)常處各組分之間經(jīng)過(guò)非常弱的鍵相互作用，經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)平衡之中，維持這種構(gòu)造體系需求高于動(dòng)態(tài)平衡之中，維持這種構(gòu)造體系需求高濃度的蛋白質(zhì)及特定的離子環(huán)境。濃度的蛋白質(zhì)及特定的離子環(huán)境。4.1.3 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能 許多中間代謝過(guò)程進(jìn)展的場(chǎng)所許多中間代謝過(guò)程進(jìn)展的場(chǎng)所包括糖酵解過(guò)程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸包括糖酵解過(guò)程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑、糖原的合成與部分分解過(guò)程等。途徑、糖原的合成與部分分解過(guò)程等。還有蛋白質(zhì)的合成與脂肪的合成。還有蛋白質(zhì)的合成與脂肪的合成。 與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能

4、細(xì)胞質(zhì)骨架作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)構(gòu)造體系的組細(xì)胞質(zhì)骨架作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)構(gòu)造體系的組織者，為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的其它成分和細(xì)織者，為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的其它成分和細(xì)胞器提供錨定位點(diǎn)，同時(shí)使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)胞器提供錨定位點(diǎn)，同時(shí)使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中構(gòu)成了更為精細(xì)的區(qū)域，使復(fù)雜的代中構(gòu)成了更為精細(xì)的區(qū)域，使復(fù)雜的代謝反響高效而有序地進(jìn)展。謝反響高效而有序地進(jìn)展。 在蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)的選擇性降解等方在蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)的選擇性降解等方面的重要作用面的重要作用蛋白質(zhì)的修飾蛋白質(zhì)的修飾控制蛋白質(zhì)的壽命控制蛋白質(zhì)的壽命降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)協(xié)助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊構(gòu)成正協(xié)助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)

5、重新折疊構(gòu)成正確的分子構(gòu)象確的分子構(gòu)象4.2 內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能內(nèi)膜系統(tǒng)概念內(nèi)膜系統(tǒng)概念 指在構(gòu)造、功能乃至發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、指在構(gòu)造、功能乃至發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、由膜包被的細(xì)胞器或細(xì)胞構(gòu)造，主要由膜包被的細(xì)胞器或細(xì)胞構(gòu)造，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、包包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、包內(nèi)體和分泌泡等。內(nèi)體和分泌泡等。內(nèi)膜系統(tǒng)構(gòu)造特點(diǎn)與動(dòng)態(tài)性質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)構(gòu)造特點(diǎn)與動(dòng)態(tài)性質(zhì) 獨(dú)立性獨(dú)立性 各個(gè)細(xì)胞器均是內(nèi)膜封鎖的區(qū)室，并具各個(gè)細(xì)胞器均是內(nèi)膜封鎖的區(qū)室，并具一套獨(dú)特的酶系；一套獨(dú)特的酶系； 各個(gè)細(xì)胞器均執(zhí)行各自獨(dú)立的功能各個(gè)細(xì)胞器均執(zhí)行各自獨(dú)立的功能協(xié)作性協(xié)作性: :動(dòng)態(tài)性質(zhì)動(dòng)態(tài)性質(zhì) 內(nèi)

6、膜系統(tǒng)中的構(gòu)造是不斷變化的，各種內(nèi)膜系統(tǒng)中的構(gòu)造是不斷變化的，各種膜構(gòu)造處于流動(dòng)形狀，將細(xì)胞的合成活動(dòng)、膜構(gòu)造處于流動(dòng)形狀，將細(xì)胞的合成活動(dòng)、分泌活動(dòng)和內(nèi)吞活動(dòng)連成了一種網(wǎng)絡(luò)。分泌活動(dòng)和內(nèi)吞活動(dòng)連成了一種網(wǎng)絡(luò)。 在各種內(nèi)膜構(gòu)造之間經(jīng)常有一些小泡來(lái)在各種內(nèi)膜構(gòu)造之間經(jīng)常有一些小泡來(lái)回穿越，這些小泡分別從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基回穿越，這些小泡分別從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜上產(chǎn)生的，使內(nèi)膜系統(tǒng)的構(gòu)體和細(xì)胞質(zhì)膜上產(chǎn)生的，使內(nèi)膜系統(tǒng)的構(gòu)造處于一種動(dòng)態(tài)平衡。造處于一種動(dòng)態(tài)平衡。內(nèi)內(nèi)膜膜系系統(tǒng)統(tǒng)的的動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)特特性性4.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Endoplasmic Reticulum, ER4.3.1 4.3.1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

7、形狀構(gòu)造和化學(xué)組成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形狀構(gòu)造和化學(xué)組成形狀構(gòu)造形狀構(gòu)造由封鎖的膜系統(tǒng)及其圍成的腔構(gòu)成相互由封鎖的膜系統(tǒng)及其圍成的腔構(gòu)成相互溝通的網(wǎng)狀構(gòu)造。溝通的網(wǎng)狀構(gòu)造。在大多數(shù)真核細(xì)胞中，通常占細(xì)胞膜系在大多數(shù)真核細(xì)胞中，通常占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半左右，體積約占細(xì)胞總體積的統(tǒng)的一半左右，體積約占細(xì)胞總體積的10%10%以上。以上。不同類型細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量、類型與不同類型細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量、類型與形狀有很大差別。形狀有很大差別。同一細(xì)胞在不同發(fā)育階段和不同的生理同一細(xì)胞在不同發(fā)育階段和不同的生理形狀下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)構(gòu)造和功能也發(fā)生明顯形狀下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)構(gòu)造和功能也發(fā)生明顯變化。變化。在細(xì)胞周期的各個(gè)階段，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)會(huì)發(fā)生

8、及其復(fù)雜的變化。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大大添加了細(xì)胞內(nèi)膜外表積，為多種酶和多酶體系提供充分的結(jié)合位點(diǎn)。完好的封鎖膜體系將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的物質(zhì)分隔開(kāi)來(lái)，更有利于物質(zhì)的加工和運(yùn)輸。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)除核酸以外一系列重要生物大分子的合成基地。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (rER) (rER) 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (sER) (sER) 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 的 外 外 表 稱 為 胞 質(zhì) 溶 膠 面內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 的 外 外 表 稱 為 胞 質(zhì) 溶 膠 面(sytosolic space)(sytosolic space) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)外表稱為潴泡面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)外表稱為潴泡面(cisternal (cisternal s

9、pace)space)4.3.2 4.3.2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的方式圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的方式圖內(nèi)內(nèi)質(zhì)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)的的形形狀狀構(gòu)構(gòu)造造內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的關(guān)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的關(guān)系4.3.3 4.3.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上蛋白質(zhì)的合成糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上蛋白質(zhì)的合成 向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì) 膜的整合蛋白膜的整合蛋白 構(gòu)成細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白構(gòu)成細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脂質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脂質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn) 磷磷 脂脂 的的 合合 成成磷脂由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向其他膜轉(zhuǎn)運(yùn)的二種方式磷脂由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向其他膜轉(zhuǎn)運(yùn)的二種方式內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)的修飾與加工內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

10、中蛋白質(zhì)的修飾與加工 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)的糖基化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)的糖基化NN銜接的糖基化銜接的糖基化OO銜接的糖基化銜接的糖基化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中NN銜接糖基化修飾及加工銜接糖基化修飾及加工N-乙酰葡萄糖胺甘露醇葡萄糖磷酸多萜醇pi羥基化羥基化新生肽鏈上的脯氨酸和賴氨酸進(jìn)展羥基化，構(gòu)新生肽鏈上的脯氨酸和賴氨酸進(jìn)展羥基化，構(gòu)成羥脯氨酸和羥賴氨酸，此反響只在少數(shù)蛋成羥脯氨酸和羥賴氨酸，此反響只在少數(shù)蛋白質(zhì)上發(fā)生。白質(zhì)上發(fā)生。 羥脯氨酸羥脯氨酸?；；行┬潞铣傻牡鞍踪|(zhì)經(jīng)過(guò)結(jié)合酰基即酰有些新合成的蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)結(jié)合?；歹；珽RER膜上的糖脂結(jié)合，將本人錨膜上的糖脂結(jié)合，將本人錨定在定在ERER膜

11、上，構(gòu)成脂錨定糖蛋白。膜上，構(gòu)成脂錨定糖蛋白。二硫鍵的構(gòu)成二硫鍵的構(gòu)成免疫球蛋白分子免疫球蛋白分子蛋白質(zhì)?；瘶?gòu)成脂錨定糖蛋白蛋白質(zhì)酰基化構(gòu)成脂錨定糖蛋白糖基磷脂酰肌醇寡糖基乙醇胺?；D(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶新生多肽的折疊與組裝新生多肽的折疊與組裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)提供相應(yīng)的內(nèi)環(huán)境促使新生肽鏈進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)提供相應(yīng)的內(nèi)環(huán)境促使新生肽鏈進(jìn)展正確折疊和組裝。展正確折疊和組裝。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)防止蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊的機(jī)制：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)防止蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊的機(jī)制：蛋白二硫鍵異構(gòu)酶蛋白二硫鍵異構(gòu)酶PDIPDI；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的一種結(jié)合蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的一種結(jié)合蛋白Banding Banding protein,Bipprotein,Bip； 無(wú)法正確折疊的

12、畸形肽鏈或無(wú)法組裝的蛋無(wú)法正確折疊的畸形肽鏈或無(wú)法組裝的蛋白亞單位的命運(yùn)？白亞單位的命運(yùn)？The formation of disulfide bonds合成的底物蛋白氧化的底物蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能1 1、肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成外輸性脂蛋白顆粒、肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成外輸性脂蛋白顆粒 肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有解毒功能肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有解毒功能 肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有解毒功能肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有解毒功能 某些細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能制造膽固醇并進(jìn)一步某些細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能制造膽固醇并進(jìn)一步產(chǎn)生固醇類激素產(chǎn)生固醇類激素 肌質(zhì)網(wǎng)儲(chǔ)存大量鈣離子，控制肌肉收縮肌質(zhì)網(wǎng)儲(chǔ)存大量鈣離子，控制肌肉收縮 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中多種鈣結(jié)合蛋白，具有重要生理功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中多種鈣結(jié)合蛋白，具有重要生理功能 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有儲(chǔ)存大量鈣離子的功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有儲(chǔ)存大量鈣離子的功能 底物 細(xì)胞色素 P-450 細(xì)胞色素 P-450 復(fù)原酶細(xì)胞色素細(xì)胞色素P-450P-450參與的底物羥基化反響機(jī)制參與的底物羥基化反響機(jī)制4.3.4 4.3.4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)調(diào)控從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細(xì)胞核至少有從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細(xì)胞核至少有3 3中不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途中不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)理細(xì)胞核內(nèi)特異基因表達(dá)，分別是：徑調(diào)理細(xì)胞核內(nèi)特異基因表達(dá)，分別是：內(nèi)