細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)——是細胞內(nèi)在形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上具有相互聯(lián)系的膜相結(jié)構(gòu)的總稱。包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物體、線粒體（兩層）以及各種膜性小泡和核膜。

細胞內(nèi)膜系統(tǒng)（endomembranesystem）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

1）將細胞質(zhì)分割成許多小區(qū)，由這些內(nèi)膜包裹形成的細胞器使細胞的功能活動區(qū)域化，減少了各種生化反應(yīng)的相互干擾；功能：2）擴大了各種酶的分布面積，有利于生化反

應(yīng)高效的進行。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)6.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum，ER）基本特點：1）由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成互相溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2）增加了細胞內(nèi)膜的表面積；

3）是細胞內(nèi)除核酸外的一系列重要的生物大分子如蛋白質(zhì)、脂類和糖類合成的基地；

4）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜在發(fā)生上有同源關(guān)系；

5）微粒體（microsome）6）對外界因素的作用（如射線、化學(xué)毒物、病毒等）非常敏感細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2、分類（1）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）

①形態(tài)6.1.1形態(tài)結(jié)構(gòu)與分類1、形態(tài)結(jié)構(gòu)細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)A.是一種可變的細胞器；②特點B．附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外表面的核糖體的數(shù)量和分布，根據(jù)細胞功能活動和病理變化有所不同。C．在某些情況下，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上htt合成的Pr在囊腔中濃縮，使蛋白質(zhì)形成中等或高度致密的顆粒，有時甚至形成結(jié)晶體貯存在囊腔中。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（2）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）①形態(tài)

②分布胃壁細胞、骨骼肌細胞、汗腺細胞、皮脂腺細胞以及分泌淄類激素的細胞內(nèi)含量豐富。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)6.1.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能

1)為核糖體提供支架；1、RER的功能2)新合成蛋白質(zhì)的粗加工；3)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運；

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1）RER與蛋白質(zhì)合成

d.分泌蛋白（輸出蛋白）

①合成的蛋白質(zhì)a.膜蛋白——載體蛋白、受體蛋白、膜抗原、抗體；b.需要進行復(fù)雜修飾的蛋白質(zhì)；c.需要與其它細胞組份嚴格隔離的蛋白質(zhì)

；細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)①新生多肽鏈的折疊和組裝：a.蛋白二硫鍵易構(gòu)酶b.結(jié)合蛋白（bindingprotein，Bip）2）新合成蛋白質(zhì)的粗加工細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)②蛋白質(zhì)的修飾和加工粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行的糖基化主要是N-連接糖基化，N-連接的糖蛋白多為分泌性蛋白和溶酶體蛋白。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)c.SRP受體：3)分泌蛋白的轉(zhuǎn)移“信號肽假說”

A．有關(guān)成份a.信號肽：b.信號識別顆粒（SRP）：mRNA中特定密碼子合成的15~30AA；一種核糖核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體；又稱停泊蛋白，位于ER膜上1975年，和D.Sabatini細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)f.信號肽酶:d.核糖體受體

:e.核糖體分離因子:位于ER膜上；位于ER膜上；

切除信號肽，位于ER腔；

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)B．轉(zhuǎn)移過程

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2、SER的功能

②脂類運輸：（1）脂類合成與運輸①脂類合成：磷脂轉(zhuǎn)位因子（flippase）

a.通過“芽生”形成運輸小泡b.磷脂轉(zhuǎn)換蛋白（PEP）

磷脂、膽固醇等細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)SER膜上含有葡萄糖-6-磷酸酶

糖原G-1-PG-6-PPi+G血液，維持血糖平衡。

（2）糖原的合成和分解細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

嗎啡（類固醇）+葡萄糖醛酸無毒可溶性藥物（3）解毒作用SER上的解毒酶(細胞色素P450家族酶系)

苯巴比妥:加O2氧化，-OH化細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)SER在骨骼肌和心肌細胞中存在一種特殊結(jié)構(gòu)，稱為肌漿網(wǎng)。肌漿網(wǎng)膜上有Ca2+泵，它通過調(diào)節(jié)肌細胞中Ca2+的濃度參與肌肉的收縮運動。

（4）肌肉收縮細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)6.2高爾基復(fù)合體（Golgicomplex，GC）

高爾基復(fù)合體超微結(jié)構(gòu)細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

1、形態(tài)細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2)結(jié)構(gòu)①扁平囊（cisternae）

②小囊泡（vesicle）③大囊泡（vacuole）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1）扁平囊（cisternae）

①高爾基體順面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（cis-Golginetwork，CGN）②高爾基體中間膜囊（medialGolgi）③高爾基體反面的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)（transGolginetwork，TGN）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

又稱cis膜囊，CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新合成的物質(zhì)并

將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體中間囊膜，小部分蛋

白質(zhì)與脂類再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

①高爾基體順面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（cis-Golginetwork，CGN）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

由扁平膜囊和管道組成，多數(shù)糖基修飾、糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的多糖的合成都發(fā)生在中間囊膜中。

②高爾基體中間膜囊（medialGolgi）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

位于trans面的最外層，呈管網(wǎng)狀，并有囊泡與之相連。

主要功能是參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后從高爾基體中輸出。

③高爾基體反面的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)（trans-Golginetwork，TGN）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2）小囊泡（vesicle）

一般認為小囊泡是運輸小泡，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“芽生”而來，攜帶有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)和脂類，通過膜融合將內(nèi)含物送入扁平囊中。也在扁平囊之間定向移動而轉(zhuǎn)運物質(zhì)。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)3）大囊泡（vacuole）

多見于扁平囊的凹面和邊緣，泡內(nèi)含物依其性質(zhì)和成熟程度而有變化。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2、高爾基復(fù)合體的功能

將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的多種蛋白質(zhì)和脂類進行進一步的加工、分類和包裝，然后分門別類地運送到細胞特定的部位或分泌到細胞外。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

糖蛋白由蛋白質(zhì)和寡聚糖共價連接而成，有兩種連接方式：1）糖蛋白的合成、加工O-連接糖基化（Ser、Thr、羥賴氨酸、羥脯氨酸）N-連接糖基化（ASN的酰氨N原子上）細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

特征

N-連接

O-連接1.合成

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體2.合成方式

來自同一個寡糖前體

一個個單糖加上去3.與之結(jié)合的氨基酸殘基

天冬酰胺

絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸4.最終長度

至少5個糖殘基一般1～4個糖殘基，但ABO血型抗原較長5.第一個糖殘基N—乙酰葡萄糖胺N—乙酰半乳糖胺等細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)b.影響多肽的構(gòu)象；功能：a.為各種蛋白質(zhì)打上不同的標志；c.增強糖蛋白的穩(wěn)定性；d.多羥基糖側(cè)鏈還可能影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2）細胞的分泌

氨基酸在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成蛋白質(zhì)，經(jīng)小泡運輸?shù)礁郀柣鶑?fù)合體進一步加工修飾后，濃縮成酶原顆粒，最后通過出胞作用排出胞外。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

Palade的分泌蛋白運輸模型：

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)3）蛋白質(zhì)分選運輸

蛋白質(zhì)的分選信號：肽鏈某一段連續(xù)的氨基酸序列；氨基酸側(cè)鏈上的特殊基團；氨基酸側(cè)鏈上的極性和電荷、蛋白質(zhì)某種空間構(gòu)象等。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)4）溶酶體蛋白的分選和溶酶體的形成

溶酶體內(nèi)所含水解酶絕大多數(shù)是糖蛋白，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，經(jīng)高爾基復(fù)合體加工修飾，最后在扁平囊反面膜上膨出脫落而成。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶、N-乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)7.3溶酶體(lysosome)

是一種由酸性蛋白酶、酸性核酸酶、酸性磷酸酶和β-葡萄糖醛酸酶組成的酸性水解酶顆粒，主要功能是進行細胞內(nèi)的消化。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1、大小細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)溶酶體內(nèi)含有豐富的水解酶，根據(jù)其作用的底物，大致可分為七大類，60種：蛋白酶類、核酸酶類、核甘酶類、糖苷酶類、脂肪酶類、磷脂酶類、硫酸酯酶類等。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)RER→N-連接糖蛋白溶酶→高爾基體→在順面膜囊上，寡糖鏈上的甘露糖殘基發(fā)生磷酸化，形成磷酸化甘露糖（M-6-P）→與TGN上的相應(yīng)受體結(jié)合在一起，在高爾基反面囊中以出芽方式形成初級溶酶體，再進一步糖基化→有活性的溶酶體。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)酶反應(yīng)在酸性環(huán)境中進行，最佳PH：3~6所有的溶酶體均含有酸性磷酸酶（ACP酶）和三偏磷酸酶（TMP酶），這兩種酶可作為溶酶體的標志酶。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)溶酶體膜：④溶酶體內(nèi)膜存在著特殊的轉(zhuǎn)運蛋白

①比質(zhì)膜薄，膜脂雙層中以鞘磷脂居多；②溶酶體的內(nèi)膜蛋白高度糖基化；③溶酶體膜上的H+泵；細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2）溶酶體的類型

①

初級溶酶體（Primarylysosome）

沒有作用底物及消化產(chǎn)物，由高爾基復(fù)合體

凹面扁平囊芽生而來的新生溶酶體。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)②

次級溶酶體（Secondarylysosome）

次級溶酶體——初級溶酶體和各種含有消化底物的泡狀結(jié)構(gòu)（自噬泡、異噬泡）或細胞內(nèi)多余分泌顆粒融合而成。異嗜溶酶體自嗜溶酶體細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)③殘余小體（residualbody）

未被消化的物質(zhì)殘存在溶酶體內(nèi)形成，也稱后溶酶體，可通過類似胞吐的方式將內(nèi)容物排出細胞。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2、溶酶體的功能

1）細胞內(nèi)消化A．分類——消化內(nèi)源性物質(zhì)細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

大分子物質(zhì)和一些侵入機體的病毒、細菌顆粒經(jīng)過吞噬作用進入細胞形成吞噬體或吞飲泡→與初級溶酶體結(jié)合→異生性次級溶酶體→異物在次級溶酶體內(nèi)被水解酶消化分解成小分子

胞吐

胞外

①異噬作用

——溶酶體對外源性異物的消化分解過程。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)②

自噬作用

細胞內(nèi)衰老的或病理損傷的細胞器被來自滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基復(fù)合體的膜所包裹形成自噬體→與初級溶酶體結(jié)合→自生性次級溶酶體→被水解酶消化分解→殘體→細胞外

——溶酶體對細胞自身衰亡的細胞器和代謝產(chǎn)物的消化分解作用。細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)③

粒溶作用

——溶酶體分解細胞內(nèi)剩余營養(yǎng)顆粒的作用。

ＬＤＬ顆粒膽固醇細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)B．意義

④

吞噬處理抗原物質(zhì)：①防御保護作用；②細胞器的代謝更新；③營養(yǎng)代謝；⑤治療腫瘤細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2）細胞外消化——細胞將溶酶排到胞外

再生：①參與骨的生長和再生生長：成骨細胞骨質(zhì)（鈣質(zhì)），形成硬骨。破骨細胞釋放溶酶，消化溶解軟骨細胞；成骨細胞骨質(zhì)，骨愈合。破骨細胞釋放溶酶，消化溶解損傷骨質(zhì)碎片；細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)②

參與受精作用

精、卵結(jié)合：精子釋放頂體酶（透明質(zhì)酸酶、組織蛋白酶、酸性磷酸酶），分解放射冠細胞胞間間質(zhì)，透明帶，打開通道。

細胞生物學(xué)第6章：內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、過氧化物酶體

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