当前位置：文档之家 › 第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运

第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运

  • 格式：ppt
  • 大小：6.76 MB
  • 文档页数：2

下载文档原格式

  / 2

合集下载

细胞生物学复习重点内容 第五章 细胞的内膜系统与囊泡运转 掌握内容

细胞生物学复习重点内容 第五章 细胞的内膜系统与囊泡运转 掌握内容

细胞生物学复习重点内容第五章细胞的内膜系统与囊泡运转掌握内容：1、细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能。

2、粗面内质网和光面内质网的形态结构及功能。

3、高尔基体的结构特征及其主要功能。

4、溶酶体的生理功能。

5、过氧化物酶体的组分和功能了解高尔基体的标志反应。

6、网格蛋白有被小泡的结构和功能熟悉内容：1、细胞质基质的组成、特点与主要功能2、分泌蛋白合成的模型：信号假说。

3、溶酶体的组成成分、膜结构特征及发生过程。

4、膜结构特征及发生过程。

5、COPⅡ有被小泡和COPⅠ有被小泡的结构和功能;了解内容：1、过氧化物酶体与疾病发生的关系。

2、比较溶酶体与过氧化物酶体的异同。

3、组成成分膜结构特征生理功能发生过程4、运输小泡靶向靶膜的步骤复习题1、比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能。

2、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何?3、粗面内质网上合成哪几类蛋白质?它们在内质网上合成的生物学意义是什么?4、指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成需要哪些主要结构或因子?它们如何协同作用完成肽链在内质网上的合成。

5、何谓蛋白质分选?6、蛋白质糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么?7、结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的。

8、溶酶体是怎样发生的?9、描述溶酶体的三种不同的作用。

10、描述在线粒体自我吞噬降解过程中所发生的事件。

11、过氧化物酶体有哪些主要活性？其中H2O2酶的作用是什么？12、过氧化物酶体在哪些方面与线粒体相似？哪些方面是独特的？13、是什么决定运输小泡和它将要融合的膜组分之间相互作用的特异性？14、描述网格蛋白的分子结构及其与功能之间的关系。

15、对比COPⅠ包被小泡和COPⅡ包被小泡在蛋白质运输中的作用。

16、图解说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。

重点名词：1、内膜系统（endomembrane system）2、囊泡运输（vesicle transport）3、粗面内质网（rough endoplasmic reticulum RER）4、光面内质网（smooth endoplasmic reticulum SER）5、高尔基复合体（Golgi complex）6、分子伴侣（molecular chaperone）7、信号肽（signal peptide）8、初级溶酶体（primary lysosome）9、次级溶酶体（secondary lysosome）10、自噬性溶酶体（auto lysosome）11、异噬性溶酶体（hetero lysosome）12、自溶作用（autolysis）13、结构性分泌途径（constitutive secretory pathway）14、调节性分泌途径（regulated secretory pathway）15、膜流第六章线粒体与细胞的能量转换掌握内容：1、线粒体的超微结构、化学组成、标志酶。

医学细胞生物学：第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运

医学细胞生物学：第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运
• 分子伴侣——质量监控因子 • 内质网腔中未折叠蛋白的积聚会促使内质网分子
伴侣蛋白表达增加。
内质网
（3）蛋白质的糖基化
• 糖基化：单糖或寡糖与蛋白质间，通过共价键结合成糖蛋白的过程 • 由附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质多数需进行糖基化 • 粗面内质网中的糖基化：寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链的氨基基团
粗面内质网的膜泡转运有 两种形式： ① 形成转运小泡进入高尔 基复合体 ② 内质网膜泡进入大浓缩 泡，发育成酶原颗粒，排 出细胞（仅存在于某些哺 乳类胰腺外分泌细胞）
31
2. 信号肽指导的穿膜驻留蛋白插入转移的可能机制：
内质网
单次穿膜蛋白插入转移的两种机制：
• ① 新生肽链共翻译插入机制： 跨膜蛋白肽链中存在停止转移肽
核糖体附着与肽链的延伸合成
•信号肽假说
内质网
3）在信号肽引导下，合成的肽链通过大亚基的中央管和转运体易位蛋白共同形 成的通道进入内质网网腔。
信号肽切除，多肽转移完成后，转运体关闭。
——核糖体结合是转运体开放的条件。
转运体还介导损伤蛋白输出胞质
信号肽
转运体中央栓
新生肽链 转运体结构断面示意图
转运体与新生多肽链的穿膜运输
（2）新生多肽链的折叠与装配
内质网
内质网腔中：
• 氧化型谷胱甘肽——协助二硫键的形成；
• 蛋白二硫键异构酶——促进二硫键的形成及多肽链的折叠
• 免疫球蛋白重链结合蛋白（BiP）、内质蛋白、钙网蛋白及钙连蛋白 等（分子伴侣）——与折叠错误的多肽和未完成装配的蛋白亚单位识 别结合；促进重新折叠、装配与运输
• 细胞摄入大分子或颗粒物质的过程，称胞吞作用(endocytosis) • 细胞排出大分子或颗粒物质的过程，称胞吐作用(exocytosis)

细胞生物学第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

细胞生物学第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

COPI
COPI有被囊泡的主要功能
Bidirectional transport between the ER and the Golgi
网格蛋白有被囊泡（CCV）
Initially a clathrin The cargo coated pit forms. receptors extend
产生于高尔基复合体、细胞膜的网格蛋白有被囊泡
特征：
直径在50～100nm之间，外被以由网格蛋白纤维构成的网架结构 在网格蛋白结构外框与囊膜之间填充、覆盖有大量的衔接蛋白
功能：
介导从高尔基复合体向溶酶体、胞内体或质膜外的物质转运 将外来物质转送到细胞质或溶酶体
网格蛋白
网格蛋白有被小泡形态结构
三、囊 泡 转 运 的 分 子机 制
As the process continues, the vesicles rounds up and pinches off.
网格蛋白有被囊泡（CCV）的分子基础 CCV有被囊泡
Clathrin网格蛋白
Clathrin网格蛋白
Clathrin “heavy chain”
“Light chain”
Addition of M6P to lysosomal enzymes in cis-Golgi M6P receptor in TGN directs transport of enzymes to lysosome via clathrin-coated vesicles
How do cells take up specific macromolecules? “Receptor-mediated endocytosis”
Summary of “receptor-mediated” endocytosis of LDL

细胞生物学 第五章 细胞的内膜系统

细胞生物学 第五章 细胞的内膜系统
• 钙连蛋白
Bip是ER的驻留蛋白，能和折叠不正常的肽链结合， 并予以滞留，待折叠成正确的蛋白质后才被转运。
• 蛋白二硫键异构酶（PDI）：
蛋白二硫键异构酶，催化 – Cys – SH 生成 –S-S- ， 完成合成蛋白的修饰
• 内质蛋白
即葡萄糖调节蛋白94
• 钙网蛋白 有钙离子结合位点，协助蛋白质折叠和加工
体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜等
细胞的内膜系统(internal membrane system)
• 内膜系统：
细胞内结构、功能及发生上密切相关的膜性 结构细胞器通称为内膜系统，主要包括内质网、 高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体和核膜等 膜性结构。
• 内膜系统形成的意义：
区室化Compartmentaliztion 分隔式区域，互不干扰地执行特定的功能， 提高细胞的代谢效率
胃底腺壁细胞sER与盐酸分泌、渗透压 肝细胞与胆汁的生成
1.脂类合成的主要部位：合成磷脂与胆固醇
• 原料：来自细胞质基质 • 脂类合成酶：位于脂质双层，活性部位都
朝向细胞质基质面，新合成的磷脂也位于 此 • 磷脂转位蛋白 (转位酶) ：位于ER膜的细胞 质基质面，协助磷脂分子翻转, 使脂双层的 磷脂分子达到平衡
溶酶体蛋白等 • 信号假说 1975年 Blobel & Doberstein
提出
信号假说中的几个名词概念
• 信号密码（signal codon） mRNA5 ’端编码特殊氨基酸序列的密码子
• 信号肽（signal peptide)：
由信号密码翻译的一段多肽链，约由18-30个 疏水氨基酸组成，能引导“游离”的核糖体与ER 膜结合
• 译后转运（post-translational translocation） 多肽链翻译完成后被转运进入内质网腔

第五章细胞内膜系统与囊泡转运

第五章细胞内膜系统与囊泡转运

信号肽（singnal peptide）普遍存在于所有 分泌性蛋白肽链的N端，这是一段由不同数 目、不同种类的氨基酸组成的疏水性氨基 酸序列。在信号肽引导下，合成中的肽链 通过核糖体和移位子蛋白共同形成的通道， 穿越内质网网膜进入网腔。
高尔基复合体
高尔基复合体（Golgi complex）原称内网器， 由意大利学者Golgi最先发现，故名之，由于 其由几部分组成，故称其为复合体。
内质网
内质网(endoplasmic reticulum, ER)是 普遍存在于动植物细胞中细胞核附近、细 胞质区域内的一些由小管和小泡连接而成 的三维网状结构，其主要化学组成成分为 脂类、蛋白质和多种酶类。 内质网膜脂类组成包括磷脂、中性脂 等，以磷脂含量为多。蛋白质种类有数十 种之多。
内质网膜中含有30多种酶，其中葡萄糖－ 6－磷酸酶被看作是内质网的主要标志性 酶。
（二）光面内质网，是作为细胞内脂类物质合成主 要场所的多功能细胞器。 1、脂质合成与转运 食物消化产生的脂类物质进入 细胞在内质网中被重新合成为甘油三酯等脂类，这 些脂类会与粗面内质网来的蛋白质组成脂蛋白，再 经由高尔基复合体分泌出去。滑面内质网是细胞内 脂类合成的重要场所，不同的细胞内滑面内质网因 其化学组成及所含酶类不同，功能也不同。 2、糖原代谢 肝细胞中滑面内质网网膜的葡萄糖－ 6－磷酸酶能催化糖原的降解产物葡萄糖－6－磷酸 去磷酸化产生葡萄糖。
（二）基于形成过程不同分为两种类型 1、内体性溶酶体（endolysosome）由运输 小泡和内体合并形成，也有人将其称为晚 期内体(late endosome)。 2、吞噬性溶酶体（phagolysosome ?）内体 性溶酶体与来自胞内外的作用底物相互融 合而成。
溶酶体的形成与成熟是多种细胞器参 与的复杂而有序的过程

细胞生物学细胞的内膜系统与囊泡转运

细胞生物学细胞的内膜系统与囊泡转运

精选ppt课件
31
参与蛋白质的分选和运输
高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。 分选：不同区室对蛋白质糖链按顺序修饰
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化 切除甘露糖 切除甘露糖 加N-乙酰葡萄糖胺 加半乳糖 加唾液酸；分拣
溶酶体
精选ppt课件
rER
顺面管网
顺面囊
高
尔
中层囊
基
复
反面囊
合 体
巨噬 细胞系统
精选ppt课件
26
各种残余小体
精选ppt课件
27
溶酶体的功能
1、消化细胞内的物质
内源性——衰老、病变的细胞器
胞质中某些蛋白（含KFERQ序列）
更新细胞成分、维持生理功能
外源性——细菌、异物、红细胞、胞饮摄入的可溶性物质
是细胞中胆固醇的来源
2、消化细胞外的物质
受精——精子的顶体
骨质更新——破骨细胞的溶酶体
第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运
在结构、功能和形态发生上具有一定联系，构 成一个完整系统的一些膜性细胞器，相对于细胞膜 而言，将它们统称为内膜系统（endomembrane system），包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、 过氧化物酶体及其它各种小泡。
各种细胞器有相对固定的比邻关系
能使各部分互不干扰、高度协调地进行各种代谢活动
精选ppt课件
8
内质网参与蛋白质的合成
• 主要由粗面内质网完成
• 合成蛋白的种类 分泌蛋白（酶、多肽类激素等） 驻留蛋白：溶酶体中的酸性蛋白 内质网 高尔基体 固有的蛋白 胞内体 膜蛋白：细胞膜、内质网膜、 高尔基体膜、 溶酶体膜
精选ppt课件
9
蛋白质在粗面内质网合成过程

医学细胞生物学-5 细胞内膜系统与囊泡运输

第五章细胞内膜系统与囊泡运输溶酶体23第一节内质网——内质网（endoplasmic reticulum）是一类由大小、形态各异的膜性囊泡所构成的细胞器。

约占细胞总膜面积的50%，占细胞总体积的10%。

是封闭的网络系统。

4一、内质网的形态结构●内质网是由平均膜厚度为5~6nm的膜性小管、小泡和扁囊彼此相连所构成的三维管网结构系统。

●在不同组织细胞中，或同一种细胞的不同发育阶段及不同生理功能状态下，内质网的形态结构、数量分布和发达程度有很大差别。

56内质网的基本类型分为粗面内质网（rough endoplasmic reticulum RER）和滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）。

●RER呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着。

●SER呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。

78●合成脂类●解毒作用●糖原代谢●贮积钙离子●蛋白质的合成●蛋白质的修饰加工●新生多肽的折叠、组装与运输●膜的生成●物质的运输9特化类型●髓样小体:存在于视网膜的色素上皮细胞中，光面内质网发生特化，其管囊连接成了网状，形成紧密平行排列的髓样结构。

●肌质网:肌纤维是高度特化的细胞，其内质网也发生特化，为纵行小管状结构，沿肌原纤维有规律地分布，其主要功能是储积Ca2+。

●环孔片层:平行排列成堆，形态结构类似核膜，常见于生殖细胞或病理分化的细胞等快速增殖细胞的细胞质中。

被认为是糙面内质网的局部特化。

10二、内质网的化学组成（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分●脂类和蛋白质比例大约1:2。

●脂类主要成分为磷脂，磷脂酰胆碱含量较高，鞘磷脂含量较少，没有或很少含胆固醇。

（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系内质网约有30多种膜结合蛋白，另有30多种位于内质网腔。

11（三）网质蛋白是内质网网腔中普遍存在的一类蛋白质●网质蛋白的共同特点是在其多肽链的羧基端（C端）均含有一个驻留信号（KDEL或HDEL 四氨基酸序列）。

医学细胞生物学：第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

目前，对内质网的化学特征与生理功能的了解和认识， 大多是通过对微粒体的生化、生理分析而获得的。
微粒体的形态及类型
A. 从细胞匀浆中分离出的微粒体电镜观察形态图； B. 运用蔗糖浓度梯度离心分离技术可获得颗粒型和光滑型两种不同的微粒体。
Endomembrane System
首页
退出
第五章 内膜系统
二、内质网的化学组成
第三节 溶酶体（Lysosome)：
中国仓 鼠细胞 内的溶 酶体 （特异 的红色 染料所 示):
一.溶酶体具有不同的形态
二.溶酶体的结构：
1.包裹溶酶体的膜叫 生物膜
2.基质内含多种酸性 水解酶
3.膜上具有H+质子泵
4.溶酶体膜内存在着 特殊的转运蛋白
5. 溶酶体的膜蛋白高 度糖基化防止自身膜 蛋白降解
• 膜受体 • 溶酶体蛋白 • 分泌小泡
高尔基复合体与膜的转运
• 膜流：细胞内 功能相关的膜 性结构间的联 系和转移的现 象
• 通过小泡是在 膜的特定区域 以出芽的方式 产生
高尔基复合体与细胞的分泌
第五章 内膜系统
三、高尔基复合体的功能
(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站
外输性分泌蛋白两种不同的排放形式：
Endomembrane System
首页
退出
第五章 内膜系统
二、内质网的化学组成
（三）网质蛋白
目前已知的网质蛋白： 免疫球蛋白重链结合蛋白，内质蛋白 ，钙网蛋白， 钙连蛋白 ，蛋白质二硫键异构酶。
Endomembrane System
首页
退出
• 二、形态结构：小管、 小泡及扁平囊。可与核 膜外层相连。
高尔基复合体的发现
• 最早发现于1855 年

细胞生物学 第五章 细胞的内膜系统与囊泡转

第五章细胞的内膜系统与囊泡转运内膜系统：是细胞质中那些在结构、功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器之总称。

主要包括：内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、各种转运小泡以及核膜等功能结构。

肌质网：心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网，其功能是参与肌肉收缩活动。

肌质网膜上的Ca2+-ATP泵将细胞基质中的钙泵入肌质网中储存起来，使肌质网钙离子的浓度比胞质溶胶高出几千倍。

受到神经冲动刺激或细胞外信号物质作用后，可引起钙离子向细胞质基质释放，参与肌肉收缩的调节。

粗面内质网RER：又称颗粒内质网GER，多呈排列较为整齐的扁平囊状，以其网膜胞质面有核糖体颗粒的附着为主要形态特征，功能主要和外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成，加工和转运有关。

滑/光面内质网SER：又称无颗粒内质网AER，呈表面光滑的管、泡样网状形态结构，常可见与RER相通，是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器。

髓样体：由内质网局部分化、衍生而来的异型结构，见于视网膜色素上皮细胞中。

孔环状片层体：由内质网局部分化、衍生而来的异型结构，出现于生殖细胞、快速增殖细胞、某些哺乳类动物的神经元和松果体细胞以及一些癌细胞中。

微粒体：是细胞匀浆过程中，由破损的内质网碎片所形成的小型密闭囊泡，而非细胞内的固有功能结构组分，包括颗粒型和光滑型两种类型。

网质蛋白：普遍地存在于内质网网腔中的一类蛋白质，它们的共同特点是在其多肽链的羧基端均含有一个被简称为KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu）或HDEL （His-Asp-Glu-Leu）的4氨基酸序列驻留信号，可以通过驻留信号与内质网膜上相应受体的识别结合而驻留于内质网腔不被转运。

如钙连蛋白、内质蛋白等。

信号肽：合成肽链N-端的一段特殊氨基酸序列，即指导蛋白多肽链在糙面内质网上进行合成的决定因素。

内信号肽：指位于多肽链中间的信号肽序列，介导的内开始转移肽插入转移机制。

分子伴侣或伴侣蛋白：细胞质中一类能够识别并结合到不完整折叠或装配的蛋白。

细胞生物学课程第5章(细胞内膜系统与膜泡转运)2015


滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum , SER)
多为小管和小囊状广泛存在于合成类固醇的细胞中， 有的细胞只有SER, 如平滑肌、横纹肌细胞
四、特殊类型的内质网
（一）微粒体 （二）肌质网 （三）髓样小体 （四）环孔片层
（一）微粒体

在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内膜系统(主要是内质网 和高尔基体)自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构。 多数情况下,由破碎的内质网自我融合形成的微粒体,包含内质网膜和 核糖体两种基本成分,这些小囊泡的直径大约100 nm左右, 是异质性的 集合体.在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合上皮细胞中光滑内质网的特化结构。小管小囊 连接成网状，某些部位出现由膜层紧密排列形成的双凸透镜 形的髓样结构，称为髓样小体。结构上与光感受器相似，可 能依赖于光的刺激而进行功能活动。
（四）环孔片层


常见于生殖细胞或病理变化的细胞 等快速增殖的细胞中，环孔片层常 常平行排列成堆，极似薄内质网扁 囊，形态结构又相似于核膜片断。 有人认为是糙面内质网的特化 结构，因其存在于细胞质中且于粗 面内质网相连；也有人认为是核膜 的特化结构，因其上小孔与核孔复 合体非常相似。近年来，有人在细 胞核中也发现了环状片层，与内层 核膜及核仁相连。 环孔片层功能还有待进一步探讨。
羟基化涉及四个基本反应∶
被氧化的物质同细胞色素P-450结合→
细胞色素P-450中的铁原子被NADPH还原→
（2）内含信号序列与单次跨膜蛋白


内含信号序列又称内含信号 肽, 位于肽段中,故称为内 含信号序列。它可被SRP识 别,同时它也是起始转移信 号。 内含信号序列是不可切除的, 又具疏水性, 是膜蛋白的一 部分,如果共翻译转运的蛋 白质中只有一个内含信号序 列,那么合成的蛋白就是单 次跨膜蛋白。内含信号序列 始终保持具有较多正电荷氨 基酸的一端朝向胞质溶胶一 侧。它的方向决定了跨膜蛋 白的方向。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

②具体过程
新生分泌性蛋白质多肽链在细胞质基质中的游离
核糖体上起始合成。
新生肽链N端信号肽与SRP识别、结合，肽链延 长受阻。 信号肽结合的SRP，识别、结合内质网膜上的
SRP受体，并介导核糖体锚泊于内质网膜的转运
体易位蛋白上，肽链延伸继续进行。 在信号肽引导下，肽链穿膜进入内质网腔，信号 肽被切除，肽链继续延伸，直至合成完成。
二、内质网的化学组成
（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分
1.脂类 内质网膜的类脂双分子层组成包括磷脂、中性脂、 缩醛脂和神经节苷脂等，其中以磷酯含量最多。 2.蛋白质 内质网膜含有的蛋白质是非常复杂、多样的。 相对分子质量大小从15kD~150kD不等。
（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性 酶的诸多酶系
根据功能特性，可分为几种主要类型：
⑴ 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类；
⑵ 与脂类物质代谢功能反应相关的酶类；
⑶ 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类； ⑷ 参与蛋白质加工转运的多种酶类。
内质网膜的标志酶——葡萄糖-6-磷酸酶。
（三）网质蛋白
网质蛋白（reticulo-plasmin）是普遍地存在于内质网
核膜和过氧化物酶体等功能结构。
内膜系统的出现是真核细胞与原核细胞相互区别
的重要标志之一，是细胞进化过程中，内部结构
不断完善，各种生理功能逐渐提高的结果。
溶酶体
内膜系统在细胞内分布示意图
内质网（endoplasmic reticulum，ER）是一类由大小、
形态各异的膜性囊泡所构成的细胞器。
分布：
无内质网信号肽的蛋白质，在游离核糖体上完成蛋 白合成。
游离核糖体 非定位分布的细胞质溶质驻留蛋白 定位性分布的胞质溶质蛋白 细胞核中的核蛋白 线粒体、质体等所需的核基因组编码蛋白
有内质网信号肽的蛋白质，进入内质网完成 蛋白合成，并起始分选过程。
信号斑（signal patch）：指新生蛋白质多肽链合成 后折叠时，在其表面 由特定氨基酸序列形成的三维 功能结构。也是重要的蛋白质分选转运信号。 信号斑与信号肽的区别： ①构成信号斑的氨基酸残基（或序列片段）往往相 间排列存在于蛋白质多肽链中，彼此相距较远；
内质网分布于内质区，并扩展、延伸至靠近细胞膜的
外质区。
广泛分布于除成熟红细胞以外的所有真核细胞的胞质 中。 类型：依其形态、功能不同分为 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum，RER）
光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）
一、内质网的形态结构与类型
（一）内质网是细胞质内由单位膜围成的三维网状膜 系统 内质网是由大小不同、形态各异的膜性小管、小泡 和扁囊彼此连通所构成的三维网管结构体系。 在不同的组织细胞中，或同一种细胞的不同发育阶 段及生理功能状态下，内质网的形态结构、数量分 布和发达程度有很大差别。
A. 鼠肝细胞内质网形态结构模式图； B. 睾丸间质细胞中内质网形态透射电镜图； C. 动植物细胞中内质网形态结构图（荧光标记内质网）； D.横纹肌细胞中肌质网立体结构形态模式图。
根据信号肽假说，核糖体与内质网的结合以及肽链 穿越内质网膜的转移还依赖于： 信号识别颗粒（signal recognition particle, SRP） 信号识别颗粒受体（SRP-receptor, SRP-R） 转运体（translocon）：位于内质网膜，是新生分 泌蛋白质多肽链合成时进入内质网腔的通道。
钙连蛋白 ，蛋白质二硫键异构酶。
三、内质网的功能
(一)糙面内质网的功能 糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工
修饰、分选及转运 。
由糙面内质网上附着型核糖体合成的蛋白质有：
外输性或分泌性蛋白
膜整合蛋白
构成细胞器中的驻留蛋白
1. 信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成
细胞中所有蛋白质的合成，皆起始于细胞质基 质中游离的核糖体上。
第五章 细胞的内 膜系统与囊泡转运
第一节 内质网 第二节 高尔基体 第三节 溶酶体
第四节 过氧化酶体
第五节 囊泡与囊泡转运
第六节 细胞内膜系统与医学的关系
第一节 内质网
一、内质网的形态结构与类型 二、内质网的化学组成
三、内质网的功能
内膜系统概述 内膜系统是细胞中在结构、功能乃至发生上密切 相关的膜性结构细胞器的总称。 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
2.参与糖原的代谢。 3.作为细胞解毒的主要场所。
肝脏的解毒作用主要由肝细胞中的光面内质网来完成。
肝细胞光面内质网上含有的氧化及电子传递酶系可催
增加化合物的极性，使之便于排泄。 4.作为肌细胞Ca2+的储存场所 。
化多种化合物的氧化或羟化，破坏毒物、药物的毒性，
在肌细胞中，光面内质网特化为一种特殊的结构—
一、内质网的形态结构与类型
（二）内质网的类型 1. 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum,RER） 形态特征：排列整齐的扁平囊状结构，网膜胞质面 有核糖体颗粒附着。 功能：主要和外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成、 加工及转运有关。 分布：蛋白分泌功能旺盛的细胞中，粗面内质网高 度发达；肿瘤细胞和未分化细胞中相对较少。
（3）蛋白质的糖基化
糖基化(glycosylation)：单糖或者寡糖与蛋白质之间通 过共价键结合形成糖蛋白的过程。 由附着型核糖体合成并经由内质网转运的蛋白质，其 中大多数都要被糖基化。
发生在糙面内质网中的糖基化主要是寡糖与蛋白质天 冬酰胺残基侧链上氨基基团的结合，称为N-连接糖基 化（N-linked glycosylation），其识别序列为：AsnX-Ser或Asn-X-Thr（X代表除Pro之外的任何氨基 酸）。
网腔中的一类蛋白质。 特点：在多肽链的羧基端（C端）均含有KDEL （Lys-Asp-Glu-Leu，即赖氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-亮 氨酸）或HDEL（His-Asp-Glu-Leu，即组氨酸-天冬 氨酸-谷氨酸-亮氨酸）的4氨基酸序列驻留信号，驻留 信号可通过与内质网膜上相应受体的识别结合而驻留
于内质网腔不被转运。 目前已知的网质蛋白： 免疫球蛋白重链结合蛋白，内质蛋白 ，钙网蛋白，
2. 光面内质网（smooth endoplasmic
reticulum,SER）
形态特征：表面光滑的管、泡样网状结构，无核
糖体附着，并常常可见与粗面内质网相互连通。
功 能：是一种多功能的细胞器，在不同细胞
或同一细胞的不同生理时期，常表现出完全不同
的功能特性。
(三) 内质网的衍生结构
在某些特殊组织细胞中存在着一些由内质网局部 分化、衍生而来的异型结构。 髓样体（myeloid body）：视网膜色素上皮细胞。 孔环状片层（annulate lamellae）：生殖细胞、癌 细胞等。
内信号肽——位于多肽链内部的信号肽序列，具有与 N端信号 肽同样的功能，到达转运体时被保留在脂双 层中。
⑵ 多次穿膜蛋白质的转移插入 与单次穿膜蛋白的转移机制大致相同，在多次穿膜蛋 白肽链上，存在两个或者两个以上的疏水性开始转移 肽结构序列和停止转移肽结构序列。
3. 糙面内质网是蛋白质分选的起始部位
是一种膜性的囊、泡结构复合体，一般划分为三个组
成部分。
1.扁平囊泡（cisternae）
高尔基复合体的主体结构，一般由3-8个扁平囊泡
平行排列成高尔基体堆。
凸面朝向细胞核，称之为顺面或形成面。 凹面侧向细胞膜，称作反面或成熟面。 2.小囊泡（vesicles） 聚集分布于高尔基复合体形成面 ，由糙面内质网芽
—肌质网。肌质网网膜上的Ca2+-ATP酶可进行Ca2+
的储存和释放。
5.与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关。
第二节 高尔基复合体
一、高尔基复合体的形态结构 二、高尔基复合体的化学组成 三、高尔基复合体的主要功能
一、高尔基复合体的形态结构
(一)高尔基复合体是由三种不同类型的膜性囊泡组成 的细胞器
电镜观察表明，高尔基复合体（Golgi complex）
①脂酰转移酶催化脂酰辅酶A与甘油-3-磷酸反应形成
磷脂酸；
②在磷酸酶的作用下，磷脂酸去磷酸化生成双酰甘油； ③在胆碱磷酸转移酶催化下，添加极性基团，形成双 亲性脂类分子。
⑵ 向其他膜结构的转运
主要有两种方式：
• 以出芽小泡的形式转运到高尔基复合体、溶酶体
和质膜；
• 以磷脂交换蛋白（phospholipid exchange proteins， PEP）作为载体，形成复合体进入细胞质基质， 通过自由扩散，到达线粒体和过氧化物酶体膜上。
位于顺面高尔基网状结构和反面高尔基网状结构之 间的多层间隔囊、管结构复合体系，可被标志性的 化学反应——NADP酶反应显示。 功能：进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。
②在完成蛋白质的分拣、转运引导作用后通常不被 切除而得以保留； ③信号斑可识别某些以特异性糖残基为标志的酶蛋 白，并指导它们的定向转运。
(二)光面内质网的功能 1.参与脂类的合成和转运
脂类合成是光面内质网最为重要的功能之一。除线
粒体特有的两种磷脂外，细胞所需要的全部膜脂几
乎都是由内质网合成的。
⑴ 合成过程
（2）新生多肽链的折叠与装配
由附着型核糖体合成的新生多肽链需要在内质网腔中 进行进一步的折叠与装配，这一过程由分子伴侣协助 完成。 分子伴侣（molecular chaperone）：能够帮助多肽链 转运、折叠和组装的结合蛋白，本身不参与最终产物 的形成。
分子伴侣蛋白的共同特点：
在羧基端有一KDEL驻留信号肽，它们和内质网膜上 的相应受体结合而驻留于网腔不被转运。因此，也被 称作驻留蛋白（retention protein）。 分子伴侣蛋白也是细胞内蛋白质质量监控的重要因子。 内质网腔内未折叠蛋白的积聚，可通过未折叠蛋白反 应（unfolded protein response, UPR）使内质网分子 伴侣表达升高，从而有利于蛋白质的正确折叠和组装。