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第六章细胞内膜系统

同学们好!

每个细胞都拥有一个缤纷多彩的生命世界。上一讲我们谈到细胞质基质的网络结构和水溶胶状态,为细胞的生命活动提供了良好的微环境。同时也提到,在细胞质基质中分布着多种多样的细胞器和亚细胞结构,那么,这些细胞器都有哪些呢?今天我们所要讨论的主题“内膜系统(endomembrane system)”,就是其中主要的一类细胞器和细胞结构。

所谓内膜是针对细胞表面的细胞膜而言的。而内膜系统,指的是真核细胞内所物有的、在功能上连续的、由膜形成的细胞器或结构。其中包括细胞组分中的核被膜、核孔、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化酶体、囊泡和液泡等。其主要功能是执行细胞内生物合成这一重要的生命活动,同时还完成对这些物质的加工、分选、包装和运输,它是机体完成新陈代谢的重要结构基础之一。我们可以把内膜系统比作细胞内部社会的物质生产和物流系统。

大量实验证据表明,在各个分离的内膜系统组分之间,存在连续性的发生、塑形和交融等相互关系,因而,我们目前所看到的所有那些不同细胞器或结构的膜,都是统一的、相互联系的膜系统在细胞内功能区域化的结果。

接下来,我们将按照细胞内膜系统中主要的细胞器类型进行介绍。但核被膜和核孔结构将在细胞核章节中再讲。

6.1 内膜系统:内质网

内质网(endoplasmic reticulum, 简称ER),是真核细胞中膜含量最多的细胞器,约占动物细胞总膜量的一半以上。它是由细胞质中相互联系的分枝管状和扁平囊状膜所组成的封闭的网状复杂结构,因而得名内质网。在两层膜之间,形成扁平的膜囊或内质网腔。

一、内质网的形态结构与类型

内质网的基本形态结构是由一层单位膜围成的管状、泡状和囊状结构,相互连接形成连续的、内腔相通的膜性管道系统。内质网膜可与细胞核核膜外层相连,也可与细胞膜的内褶相连。

根据内质网膜上是否附着核糖体,将内质网分为粗面内质网(rough ER, RER)和光面内质网(smooth ER, SER)两种基本类型。下面我们分别对其形态结构进行剖析:

1.粗面内质网

粗面内质网因膜上附着有大量核糖体,在显微镜下结构粗糙,故称之为粗面内质网,也可称为颗粒内质网(GER)。是内质网与核糖体共同构成的复合结构,多呈扁平囊状,少数为管状和泡状。

粗面内质网膜上的核糖体随细胞的功能状态变化而变化,在蛋白质合成与分泌功能旺盛的细胞中,核糖体常以多聚体形式存在,而且排列紧密,形成颗粒,因对碱性染料亲嗜性高,称为嗜碱颗粒,如神经细胞中的尼氏体。粗面内质网腔内一般为均质的蛋白质,若蛋白质合成较多,可在腔内浓缩,形成密度较大的小体,如浆细胞的罗氏小体。

2.滑面内质网

滑面内质网因膜上不附着核糖体,因而表面较光滑,故称之滑面内质网。其形态多为相互连通的小管或小泡,很少形成扁平囊。细胞内局部滑面内质网相对集中分布的区域,对酸性染料亲嗜性较高,称为嗜酸性小体。

此外,内质网还有一些衍生类型。如肌肉细胞中特化的肌浆网;视网膜色素上皮细胞中的髓样体;生殖细胞、快速增殖细胞和一些癌细胞等存在的环孔片层。

还有必要提出在内质网研究中用到的一个专业术语,即微粒体(microsome)。它是指在离体非生理条件下,通过差速离心从细胞匀浆中分离得到的,主要是由内质网融合所形成的近似球形的囊泡颗粒。微粒体基本保持内质网的结构特征及活性,是体外研究内质网功能的适宜模型。

二、内质网的组成成分

内质网主要是生物膜结构,其组成成分也主要是蛋白质和脂质,蛋白质含量丰富,与脂质的比例大约为2:1。如从大鼠肝细胞分离的微粒体含有60-70%的蛋白质和30-40%的脂质。

内质网膜上分布有大量参与蛋白质加工、糖代谢、脂代谢和其它代谢相关的酶,已经鉴定的至少有30种,其功能位点有的朝细胞质基质,有的朝向内质网腔。其中标志性的酶是葡萄糖-6-磷酸酶,位于内质网腔面。

内质网腔中则含有丰富的新生蛋白质,后面我们会详细讲到。

三、内质网的功能

细胞中遍布如此丰富的内质网膜系统,表明其重要的功能。它不仅在细胞内功能的区域化中发挥重要作用,而且为细胞在有限的空间构建起庞大的细胞膜面,为生命代谢活动提供充足场地。不同类型的内质网功能不同,下面我们分别讨论。

1.粗面内质网的功能

粗面内质网的主要功能是进行细胞内蛋白质的合成、加工、修饰、成熟和转运。具体来说,包括:

1)蛋白质合成粗面内质网上只所以附着有大量核糖体,就是用来翻译合成蛋白质的。因此,内质网作为核糖体附着的支架,参与蛋白质的合成和加工。与细胞质基质中存在的游离核糖体不同,粗面内质网附着的核糖体合成的蛋白质包括:外输性蛋白或分泌型蛋白质、膜整合蛋白质、可溶性的驻留蛋白质。这三种类型的蛋白质在附着核糖体合成后,经粗面内质网进行后续修饰、加工、成熟、分选和转运到相应的功能部位。蛋白质是如何转运到指定位置的?这个问题大家先思考,我们后面专门再讨论。

2)新生蛋白质的加工成熟

从核糖体上翻译合成的新生蛋白质还只是严格按遗传密码指令排序的多肽链。将通过独特机制转移到内质网腔中,这里有完整的新生蛋白质加工成熟的配套设施。就像一个完善的社区,育儿所和大、中、小学等一应俱全。

首先,内质网腔中存在丰富的还原性谷胱甘肽(GSH)和维持还原性环境的酶,还有催化二硫键形成的蛋白质二硫键异构酶(PDI)。这些要素促进多肽链上半胱氨酸之间形成二硫键,使多肽链盘曲折叠成特定的空间构型。

另外,内质网腔中还含有“伴侣”蛋白,能够帮助新生多肽链正确折叠、装配和稳定,不影响蛋白质的最终形式,仅在蛋白质成熟过程中起伴护作用。因此又称为分子伴侣。例如Bip蛋白是热休克蛋白70(HSP70)家族成员,可识别并结合折叠错误的多肽和尚需装配的蛋白质亚基,促使其重新折叠和装配,发挥纠错和质量监督作用。其它重要的分子伴侣还有钙网蛋白和葡萄糖调节蛋白94等。

3)蛋白质糖基化修饰

蛋白质的糖基化是指单糖或寡糖与蛋白质特定的氨基酸残基通过共价键结合形成糖蛋白的过程。粗面内质网附着核糖体合成的蛋白质大多数都要在内质网腔中进行糖基化。粗面内质网腔发生的蛋白质糖基化主要是寡糖与天冬酰胺残基

侧链上的氨基结合,称为N-连接糖基化。

4)蛋白质的细胞内转运

在粗面内质网上完成合成、加工、修饰、装配的成熟功能蛋白质,将被运送到指定位置“岗位”发挥作用。通常是由内质网膜包裹,以“出芽”的方式形成膜泡来完成定向转运。好比我们培养的职业技术人才,在前往工作岗位时,由单位发派遣证并提供交通工具。

2.滑面内质网的功能

我们再看看滑面内质网有何功能呢?因不同细胞类型和所含成分差异,滑面内质网的功能更加多样和复杂。归纳起来,主要包括:

1)脂类合成与转运。合成脂质是滑面内质网的主要功能之一,其合成的脂类包括:脂肪、磷脂、胆固醇、糖脂和类固醇激素等。转运方式有两种:一是出芽方式;二是磷脂交换蛋白载体方式。

2)解毒作用。细胞累积的内源性毒素及摄取的药物主要通过肝细胞滑面内质网来完成代谢解毒。滑面内质网含有与解毒有关的酶系统,包括:氧化酶系,如细胞色素P450、NADPH-细胞色素P450还原酶、细胞色素b5、NADH-细胞色素b5还原酶和NADPH-细胞色素C还原酶等。

3)参与糖原代谢。主要参与糖原的分解过程。当机体需要能量时,糖原在细胞质基质中被降解为葡萄糖-6-磷酸,然后在滑面内质网膜上的葡萄糖-6-磷酸酶催化下生成葡萄糖,并经由内质网快速转运到细胞外。

4)储存和调节钙浓度。典型的证据是在肌肉细胞中,滑面内质网特化为肌浆网,肌浆网又称细胞“钙库”,具有储存和调节细胞钙离子浓度的重要功能,通过调节细胞内钙离子浓度,控制肌纤维的收缩。

5)参与胃酸、胆汁的合成与分泌

在胃壁腺体细胞中,滑面内质网可使氯离子与氢质子结合生成HCl;在肝细胞中滑面内质网则参与胆汁酸盐合成,还可使非水溶性胆红素形成水溶性结合胆红素。

综上所述,内质网是一套执行重要细胞生命功能的内膜系统细胞器。它功能多样,又十分敏感,缺氧、辐射、感染、药物及毒物等内外刺激均可引起内质网发生结构和功能的异常改变。目前人们十分关注内质网应激(ER stress)与疾病和衰老的关系。请大家课外阅读并思考:内质网应激与肿瘤发生进展有何关系?内质网应激与阿尔茨海默综合症的发生有什么关联?

下一讲我们继续讨论内膜系统的另一套重要细胞器:高尔基复合体。

同学们再见!

细胞的内膜系统

细胞的内膜系统 ◆内膜系统是指细胞质内结构、功能、发生上相关的膜性细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、各种有膜的转运小泡及核膜等。内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室,执行专一功能,使各细胞器之间既相互依存,又高度协调,大大提高了细胞的代谢效率。内膜系统中内质网和高尔基体参与蛋白质脂质的合成,加工分选和运输,一方面用于装配细胞自身结构,一方面分泌活性物质到细胞外完成功能活动。溶酶体主要负责细胞内外物质消化。 ◆内质网内质网是由封闭的膜系统围成的腔相互沟通形成的网状结构。 内质网膜与核膜外层相连,与向内折叠的细胞质膜相连,在细胞内形成一个相互沟通的片层网状结构,将细胞基质分隔成许多区域,使不同的代谢反应在特定环境中进行。内质网不仅在蛋白质和脂质合成上起重要作用,也是其他膜性细胞器如高尔基复合体和溶酶体的来源。 高尔基体高尔基体在哺乳动物细胞核附近,紧靠中心粒。高尔基复合体 是蛋白质修饰、分选和水解、加工场所,又是分泌物质的转运站,同时还参与膜的转化过程 溶酶体溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器主要功 能是进行细胞内的消化作用。溶酶体的异噬作用参与机体营养、防御等功能活动,自噬作用是细胞代谢的重要方式。初级溶酶体是在高尔基体的反侧以出牙的形式出现,组成溶酶体的各类水解酶都是先由粗面内质网附着核糖体合成,并在内质网腔中经过N-连接糖基化修饰,然后转到高尔基复合体等的一系列过程中形成的。 过氧化物酶体过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的含有多种氧化酶、过 氧化物酶及过氧化氢酶,一般认为其主要功能是氧化和解毒作用。过氧化物酶体来自粗面内质网、原有过氧化物酶体或游离核糖体。 ◆内膜系统各系胞器之间不是相互孤立的,而是结构、功能、发生上紧密相关,表现出整体性和相关性。 在化学组成上,内质网膜、高尔基体膜、细胞质膜逐渐加厚。三者包含一 些共同蛋白质,但内质网含的蛋白质种类多而复杂,细胞膜蛋白种类最少,高尔基复合体的蛋白质种类介于前两者之间。同样,对于膜脂类也存在这样的过渡关系。 在结构发生上,它们紧密相关,内质网处于核心地位,是内膜系统发生的 主要场所。内质网形成许多小泡后融合、局部膨大逐渐演变为高尔基体液泡。 溶酶体膜蛋白及所含酶均来自内质网,再经高尔基体出牙形成的运输小泡和内体合并而成。粗面内质网与核膜相连,内质网的腔与内外核膜间的核间隙相通。外核膜附大量核糖体且与内质网膜厚度一致,被认为是内质网的一部分,也具备合成蛋白质的能力。过氧化物酶体的蛋白质可能是由粗面内质网

05-2-内膜系统-内质网

第六章细胞内膜系统 同学们好! 每个细胞都拥有一个缤纷多彩的生命世界。上一讲我们谈到细胞质基质的网络结构和水溶胶状态,为细胞的生命活动提供了良好的微环境。同时也提到,在细胞质基质中分布着多种多样的细胞器和亚细胞结构,那么,这些细胞器都有哪些呢?今天我们所要讨论的主题“内膜系统(endomembrane system)”,就是其中主要的一类细胞器和细胞结构。 所谓内膜是针对细胞表面的细胞膜而言的。而内膜系统,指的是真核细胞内所物有的、在功能上连续的、由膜形成的细胞器或结构。其中包括细胞组分中的核被膜、核孔、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化酶体、囊泡和液泡等。其主要功能是执行细胞内生物合成这一重要的生命活动,同时还完成对这些物质的加工、分选、包装和运输,它是机体完成新陈代谢的重要结构基础之一。我们可以把内膜系统比作细胞内部社会的物质生产和物流系统。 大量实验证据表明,在各个分离的内膜系统组分之间,存在连续性的发生、塑形和交融等相互关系,因而,我们目前所看到的所有那些不同细胞器或结构的膜,都是统一的、相互联系的膜系统在细胞内功能区域化的结果。 接下来,我们将按照细胞内膜系统中主要的细胞器类型进行介绍。但核被膜和核孔结构将在细胞核章节中再讲。 6.1 内膜系统:内质网 内质网(endoplasmic reticulum, 简称ER),是真核细胞中膜含量最多的细胞器,约占动物细胞总膜量的一半以上。它是由细胞质中相互联系的分枝管状和扁平囊状膜所组成的封闭的网状复杂结构,因而得名内质网。在两层膜之间,形成扁平的膜囊或内质网腔。 一、内质网的形态结构与类型 内质网的基本形态结构是由一层单位膜围成的管状、泡状和囊状结构,相互连接形成连续的、内腔相通的膜性管道系统。内质网膜可与细胞核核膜外层相连,也可与细胞膜的内褶相连。 根据内质网膜上是否附着核糖体,将内质网分为粗面内质网(rough ER, RER)和光面内质网(smooth ER, SER)两种基本类型。下面我们分别对其形态结构进行剖析: 1.粗面内质网 粗面内质网因膜上附着有大量核糖体,在显微镜下结构粗糙,故称之为粗面内质网,也可称为颗粒内质网(GER)。是内质网与核糖体共同构成的复合结构,多呈扁平囊状,少数为管状和泡状。 粗面内质网膜上的核糖体随细胞的功能状态变化而变化,在蛋白质合成与分泌功能旺盛的细胞中,核糖体常以多聚体形式存在,而且排列紧密,形成颗粒,因对碱性染料亲嗜性高,称为嗜碱颗粒,如神经细胞中的尼氏体。粗面内质网腔内一般为均质的蛋白质,若蛋白质合成较多,可在腔内浓缩,形成密度较大的小体,如浆细胞的罗氏小体。 2.滑面内质网 滑面内质网因膜上不附着核糖体,因而表面较光滑,故称之滑面内质网。其形态多为相互连通的小管或小泡,很少形成扁平囊。细胞内局部滑面内质网相对集中分布的区域,对酸性染料亲嗜性较高,称为嗜酸性小体。

内膜系统各细胞器在结构功能上的联系

内膜系统各细胞器之间 在结构,功能上发生的联系 真核细胞内膜系统是相对于细胞膜来说的,指细胞质内结构,功能,发生上相关的膜性细胞器,包括内质网,高尔基体复合体,溶酶体,过氧化物酶体,各种有膜的转运小炮及核膜等。 内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室,在细胞进行一系列生命活动的过程中,执行专一功能,各细胞器之间相互联系,使其既相互依存,又高度协调,使得细胞的生命活动得以顺利进行,大大提高了细胞的代谢效率。 下面对几种主要的内膜系统的细胞器进行简要介绍。 内质网是由一层单位膜围成的膜性细胞器,通常占细胞整个膜成分的一半左右,体积约为10%。内质网分为滑面内质网和粗面内质网两种。滑面内质网表面光滑,多为分支小管或者小泡,进行脂类和糖类的合成,还有细胞收缩等机制。 在这里,我们主要讨论粗面内质网的结构和功能,内膜系统中,粗面内质网在与其他细胞器进行的联系中,更为密切。粗面内质网为板层状排列的扁囊,内连核膜,外连细胞质膜,同时与高尔基复

合体通过囊泡进行联系,进行蛋白质和脂质合成,修饰,加工和运输等功能。 核膜为双层膜,其外膜上分布着许多核糖体,与粗面内质网相似,同时,由于内质网包围细胞核,并与细胞核膜紧密连接,也有人推论,细胞核的外层膜是内质网膜形成的。而粗面内质网在行使功能的时候,通过囊泡与高尔基体复合体进行联系。 高尔基体复合体由三部分组成,小泡,扁平囊膜和液泡。三部分的膜逐渐加厚。一般认为,小泡是由内质网芽生长出后脱落,再转运至扁平囊膜形成的也就是上文所说的囊泡。扁平囊膜是其主体部分,也称高尔基垛,由3-10层膜囊整齐平行排列。一面面向细胞核和内质网,膜层厚度约为6nm,与内质网的膜层厚度相似,从这里也能看出高尔基体复合体与内质网的联系。另一面面向细胞质膜,厚度约为8nm,与质膜厚度相似。而液泡是高尔基垛的第三部分,一般认为由扁平囊膜局部或者周边膨出的膜泡脱落而成,与质膜厚度相似,沟通了高尔基体与质膜。 溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器,可以看成是特化的囊泡,经过高尔基体的加工形成,是特殊的液泡。游离于细胞质中,行驶消化功能。 过氧化物酶体是微体的一种,也称之为过氧化氢酶体,过氧小体。不同的生物微体的外观相似,但所含有的酶类不同,可以分为

内膜系统各细胞器在结构功能上的联系

在结构,功能上发生地联系 真核细胞内膜系统是相对于细胞膜来说地,指细胞质内结构,功能,发生上相关地膜性细胞器,包括内质网,高尔基体复合体,溶酶体,过氧化物酶体,各种有膜地转运小炮及核膜等.个人收集整理勿做商业用途 内膜系统地各细胞器形成相互分隔地封闭性区室,在细胞进行一系列生命活动地过程中,执行专一功能,各细胞器之间相互联系,使其既相互依存,又高度协调,使得细胞地生命活动得以顺利进行,大大提高了细胞地代谢效率.个人收集整理勿做商业用途 下面对几种主要地内膜系统地细胞器进行简要介绍. 内质网是由一层单位膜围成地膜性细胞器,通常占细胞整个膜成分地一半左右,体积约为.内质网分为滑面内质网和粗面内质网两种.滑面内质网表面光滑,多为分支小管或者小泡,进行脂类和糖类地合成,还有细胞收缩等机制.个人收集整理勿做商业用途 在这里,我们主要讨论粗面内质网地结构和功能,内膜系统中,粗面内质网在与其他细胞器进行地联系中,更为密切.粗面内质网为板层状排列地扁囊,内连核膜,外连细胞质膜,同时与高尔基复合体通过囊泡进行联系,进行蛋白质和脂质合成,修饰,加工和运输等功能.个人收集整理勿做商业用途 核膜为双层膜,其外膜上分布着许多核糖体,与粗面内质网相似,同时,由于内质网包围细胞核,并与细胞核膜紧密连接,也有人推论,细胞核地外层膜是内质网膜形成地.而粗面内质网在行使功能地时候,通过囊泡与高尔基体复合体进行联系.个人收集整理勿做商业用途高尔基体复合体由三部分组成,小泡,扁平囊膜和液泡.三部分地膜逐渐加厚.一般认为,小泡是由内质网芽生长出后脱落,再转运至扁平囊膜形成地也就是上文所说地囊泡.扁平囊膜是其主体部分,也称高尔基垛,由层膜囊整齐平行排列.一面面向细胞核和内质网,膜层厚度约为,与内质网地膜层厚度相似,从这里也能看出高尔基体复合体与内质网地联系.另一

细胞生物学(翟中和)细胞质基质与内膜系统

第七章细胞质基质与内膜系统 细胞内区室化(compartmentalization)是真核细胞结构和功能的基本特征之一。 与原核细胞物不同,真核细胞具有复杂的内膜系统,把细胞质区分成不同的功能区隔。 细胞内被膜区分为3类结构: 细胞质基质 内膜系统(主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等) 其它膜相细胞器(如线粒体,叶绿体,过氧化物酶体,细胞核) 第一节细胞质基质及其功能 细胞质基质:真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,占据着细胞膜内、细胞核外的细胞内空间,称细胞质基质。 一、细胞质基质的含义 细胞质基质是一种高度有序的、有精细区域化的、动态的凝胶结构体系。(不是简单、均一的溶液) 二、细胞质基质的功能 1. 进行各种生化代谢活动(糖酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等) 2. 为部分蛋白质合成和脂肪酸合成提供场所 3.和细胞骨架一起,辅助完成物质的运输、细胞的运动、维持细胞形态 4. 维持细胞器的实体完整性,供给细胞器行使功能所需要的底物,提供细胞生命活动所需要的 离子环境 5.修饰或降解蛋白质 (1)蛋白质的修饰 与辅酶或辅基的结合、磷酸化和去磷酸化、糖基化、甲基化、酰基化等 (2)控制蛋白质的寿命 真核细胞的细胞质基质中,有一种识别并降解错误折叠或不稳定蛋白质的机制:泛素化和蛋白酶体介导的蛋白质降解途径。 共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解,这是细胞内短寿命蛋白和错误折叠或异常蛋白降解的普遍途径,泛素相当于蛋白质被摧毁的标签。 (3)降解变性和错误折叠的蛋白质 变性和错误折叠的蛋白质的降解作用,可能涉及对畸形蛋白质所暴露出的氨基酸疏水基团的识别,并由此启动对蛋白质N端第1个氨基酸残基的作用,结果形成了N端不稳定信号,被依赖于泛素的蛋白酶体途径彻底降解。 (NOTE:另一条途径是溶酶体消化清除。) (4)帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠,形成正确的分子构象 主要靠热休克蛋白(heat shock protein, HSP)来完成。 在正常细胞中,HSP选择性地与畸形蛋白质结合形成聚合物,利用水解ATP释放的能量使聚集的蛋白质溶解,并进一步折叠成正确构象的蛋白质。

内膜系统

第11章:内膜系统 内膜系统(end omembrane system ) 1、含义:位于真核细胞内,在结构、功能乃至发生上有一定联系的模相结构 和细胞器的总称。是区别于原核生物的主要结构标志(*Tips. 不包括核糖体和线粒体)。 2、功能:合成蛋白质、脂质、糖类;对合成产物进行加工、运输。 3、意义:①扩大细胞内的表面积,增加酶的附着点; ②房室化。 第1节:内质网 一、内质网的形态结构和类型 1、形态:内质网(endoplasmic reticulum,ER)由单层膜围成的管状、泡状 和囊状结构,相互连接形成连续的、内腔相通的膜性囊腔系统。 2、分布:靠近细胞核处,通常与核膜相连;靠近细胞膜处,可以与细胞膜内褶相连。 即:核膜——内质网——细胞膜内褶 4、分类:(根据内质网膜是否附有核糖体) 糙面内质网(RER):呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着,多分布在分泌 活动旺盛或分化较完整的细胞内(多于核膜相连); 光面内质网(SER):呈分支管状或小泡状,无核糖体附着,多分布在一些特 化细胞中。

二、内质网的化学组成和酶类 1、主要成分:蛋白质、脂类(主要是磷脂); 2、标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶。 三、内质网的功能 (一)糙面内质网(RER): 1、参与蛋白质合成 (1)在RER上合成的蛋白质:分泌蛋白、膜整合蛋白、细胞器驻留蛋白; (2)新生肽链穿越内质网转移的机制:信号肽假说。

2、帮助新生多肽链的折叠与装配 蛋白质折叠需要氧化型谷胱甘肽(GSSG )、蛋白二硫键异构酶(PDI )、分子伴侣(molecular chaperon )的参与。 (1)二硫键的形成:GSSG 、PDI (2)多肽链的折叠:分子伴侣(引导蛋白质的正确装配,但最终不参与蛋白质构成) 3、进行蛋白质的糖基化修饰 (1)糖基化(glycosylation ):单糖或寡糖与蛋白质通过共价键结合形成糖蛋 白的过程。 (2)连接方式: N-连接糖基化:与-NH 2连接,在糙面内质网上进行; O-连接糖基化:与-OH 连接,在高尔基复合体上进行 (3)糖基化的作用: ① 保护蛋白质不被水解酶降解; ②赋予蛋白质运输信号的功能; ③在细胞表面形成糖萼,细胞识别和保护质膜; ④ 帮助蛋白质正确折叠。 4、进行蛋白质的胞内运输:以“出芽”的方式形成膜性小泡完成转运。

由内膜系统引起的疾病

由内膜系统异常引起的疾病 内膜系统是真核细胞特有的结构,主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡以及核膜和过氧化物酶体等功能结构。因为它们的膜是相互流动的,处于动态平衡,在功能上也是相互协同的。广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。 功能:扩大膜的总面积,为酶提供附着的支架,如脂肪代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在线粒体内膜上;将细胞内部区分为不同的功能区域,保证各种生化反应所需的独特的环境。 性质:内膜系统具有动态性质。虽然内膜系统中各细胞器是一个个封闭的区室,并各具一套独特的酶系,有着各自的功能,在分布上有各自的空间。实际上,内膜系统中的结构式不断变化的,此为内膜系统的最大特点,动态性质。 由内膜系统异常可引起以下疾病: 一、内质网异常 阿尔茨海默病(AD) 阿尔茨海默病(AD)是最常见的导致脑退化症(老年痴呆症),影响到数百万人的世界。临床表现为进行性远近的记忆力障碍、分析判断能力衰退、行为失常,甚至意识模糊等。该病的病理基础特征主要为大脑皮层存在广泛范围的淀粉样斑和神经原纤维的缠结。 目前研究表明AD 形成和发展的原因: 内质网功能改变如内质网应激导致蛋白质分子构象功能障碍, 使蛋白质无法与输送机制偶联, 从而引发疾病。AD 的神经病理特点包括细胞外的老年斑(SP)、细胞内的神经纤维缠结及选择性的大脑皮层和海马区神经细胞大量损伤和丢失。Aβ的构象改变与内质网应激,ER 应激后的UPR 机制的激活是对细胞的保护反应;过度的ER 应激或ER 应激机制的异常与AD神经系统损害有关,其实ER 应激还与其他一些神经元退行性疾病有关,如帕金森氏病等。虽然近年来ER应激信号转导及其与AD关系的研究很多,但很多具体机制仍还需进一步详细阐述,如IRE1既参与UPR,也参与ER应激引起细胞

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