细胞生物学之细胞内膜系统(ALEXYSS整理)
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内膜系统名词解释细胞生物学嘿,朋友们!今天咱来唠唠细胞生物学里超重要的内膜系统。
你说这内膜系统啊,就好比是细胞这个大家庭里的一套复杂又精巧的“物流网络”。
咱先说说内质网,这就像是细胞里的“物资调配中心”。
它有粗面内质网和滑面内质网两种。
粗面内质网呢,上面布满了核糖体,就好像是一个个忙碌的小工人,在生产各种蛋白质呢!滑面内质网呢,也没闲着,它管着脂质的合成啥的。
你想想,要是没有内质网,细胞里得乱成啥样啊,那可不得了!再讲讲高尔基体,这可是个“加工包装车间”呀!内质网生产出来的东西,都得运到这儿来进行进一步的处理和包装。
然后再分发到细胞的各个地方去,或者运到细胞外面去。
它就像一个细心的管理员,把一切都安排得妥妥当当的。
还有溶酶体,这可是细胞里的“垃圾处理站”。
各种废旧的东西,没用的物质,都靠它来处理掉。
要是没有溶酶体,那细胞不就成了垃圾场啦?再说说线粒体,这可是细胞的“能量工厂”啊!它就像一个不知疲倦的发电机,源源不断地给细胞提供能量。
没有它,细胞还怎么活呀?这内膜系统里的每个部分都这么重要,它们相互配合,共同维持着细胞的正常运转。
就像一个交响乐团,每个乐器都有自己独特的声音,但合在一起就能奏出美妙的乐章。
你说这内膜系统神奇不神奇?它就这么悄无声息地在细胞里工作着,我们平时根本感觉不到它的存在。
但要是它出了问题,那可就麻烦啦!就好比物流网络瘫痪了,那整个细胞不就乱套了嘛!所以啊,我们得好好了解内膜系统,知道它是怎么工作的,这样我们才能更好地理解细胞的生命活动。
我们的身体就是由无数个这样的细胞组成的呀,只有每个细胞都健康,我们才能健康呢!这内膜系统不就是细胞健康的重要保障嘛!你说是不是这个理儿呢?。
细胞内膜系统定义:结构、功能、发生上相互关联,由膜包被的细胞器或细胞结构。
(由内到外)核膜→内质网→高尔基体→(小泡)→细胞膜,另外还有溶酶体、胞内体等,相互流动、内质网:1.光面内质网(SER)——上无核糖体附着仅在某些细胞中很丰富*由膜构成的扁囊、小管或小泡连接形成的连续的三维网状膜系统合成细胞所需的大多数膜脂(磷脂、胆固醇)合成胆固醇→类胆固醇激素(分泌细胞中)将FA、甘油一酯等酯化为甘油三酯(肝细胞、小肠吸收细胞)储存和调节(横纹肌细胞为例,SER表面有Ca2+泵,钙储存→肌细胞松弛/钙释放→肌细胞收缩)肝细胞的SER:合成外输性脂蛋白颗粒,肝的解毒作用、肝细胞葡萄糖的释放等也需要SER2.粗面内质网(RER)——有核糖体普遍存在于分泌蛋白质的细胞中*多成大的扁平膜囊状,排列极为整齐合成分泌性蛋白质、多种膜蛋白和酶蛋白→粗加工(如新生态折叠与组装)*RER与细胞核的外层膜相连通高尔基体:*光面膜,由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成高度极性凸出的一面对着内质网,称为形成面或顺面/凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面区隔:对蛋白质的深加工(加工、分类、包装,分门别类的运到细胞不同位置或胞外)形成蛋白聚糖,有些被分泌到胞外形成胞外基质或黏液层,有些锚定在膜上合成一些糖类、脂质等化合物——☆蛋白质糖基化N-连接的糖链合成起始于粗面内质网,完成于高尔基体。
与天冬酰胺的自由NH2基连接将一个14糖的核心寡聚糖添加到新形成多肽链的天冬酰胺上,核心寡聚糖由N-乙酰葡萄糖胺(第一个)、甘露糖和葡萄糖组成,同ER膜中的磷酸多萜醇相连。
被转移到新生肽上的寡聚糖在ER中会进一步加工,主要是切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖。
多萜醇是具有很长的疏水尾部能够紧紧的结合在膜的双脂层上。
核心寡聚糖链结合在多萜醇的磷酸基上,当ER膜上有蛋白质合成时,整个糖链一起转移。
)O-连接的糖基化O-连接的糖基化将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基的氧原子上。
《细胞生物学》教学课件07内膜系统目录•内膜系统概述•细胞内膜结构类型•内膜系统运输功能•内膜系统与细胞代谢关系•内膜系统异常与疾病关系•实验技术与方法在内膜系统研究中应用01内膜系统概述定义与功能定义内膜系统是指细胞内部由一系列膜结构组成的复杂网络,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等。
功能内膜系统在细胞内物质运输、能量转换、信号传导等方面发挥重要作用,是维持细胞正常生理功能的关键组成部分。
01020304内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体内膜系统组成由单层膜构成的管道和囊泡系统,参与蛋白质合成、加工和运输等过程。
由多层膜构成的扁平囊泡结构,负责蛋白质的加工、分选和运输。
含有氧化酶的单层膜结构,参与细胞内氧化反应和代谢过程。
含有多种水解酶的单层膜囊泡,参与细胞内消化和自噬过程。
研究历史与现状研究历史内膜系统的研究始于20世纪初,随着细胞生物学和分子生物学的发展,对内膜系统的结构和功能有了更深入的认识。
研究现状目前,内膜系统的研究已经成为细胞生物学领域的热点之一,涉及内膜系统的结构、功能、调控以及与疾病的关系等方面。
同时,随着新技术的发展和应用,如超分辨显微镜技术、基因编辑技术等,为内膜系统的研究提供了更多的手段和方法。
02细胞内膜结构类型主要由脂质和蛋白质组成,其中脂质以磷脂为主,蛋白质包括外周蛋白和内在蛋白。
质膜组成质膜功能质膜特性作为细胞的边界,维持细胞内外环境的相对稳定;参与物质运输、信息传递和能量转换等过程。
具有流动性、选择透过性和不对称性。
030201核膜组成核膜功能核膜特性由内外两层膜组成,膜间存在核周隙,核膜上有核孔复合体。
将细胞核与细胞质分隔开,形成核内环境;控制物质进出细胞核;参与基因表达和调控。
具有较高的稳定性和选择性,核孔复合体具有物质运输和信息传递的功能。
由单层或双层膜构成,包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜等。
细胞器膜组成维持细胞器的形态和结构;参与细胞器内部的物质运输、能量转换和信息传递等过程。
细胞内膜系统细胞生物学名词解释嘿,朋友们!今天咱来聊聊细胞内膜系统这个神奇的玩意儿。
你想想啊,细胞就像一个小小的世界,内膜系统呢,那就是这个小世界里的各种“秘密通道”和“专属房间”。
内质网,这就好比是细胞里的物资调配中心。
它就像一个忙碌的大仓库,负责把各种蛋白质啊、脂质啊之类的东西整理好、加工好,然后再运送到该去的地方。
要是内质网出了问题,那细胞里的“物资供应”可就要乱套啦!高尔基体呢,就像是个精细加工的车间。
内质网送来的“货物”,到了高尔基体这儿,会被进一步修饰、分类和包装。
然后准确无误地分发到细胞的各个角落,确保一切都有条不紊地进行着。
这要是在咱生活里,那不就相当于快递的分拣中心嘛,把各种包裹整理清楚,送到正确的地址。
溶酶体呢,哎呀呀,这可是个厉害的角色!它就像细胞里的“清洁队”和“垃圾处理站”。
专门负责把那些没用的东西、坏掉的东西给清理掉。
要是没有溶酶体,细胞里不就堆满了垃圾,还怎么正常工作呀!还有那个线粒体,这可是细胞的“能量工厂”啊!它就像一个小小的发电站,源源不断地为细胞提供能量。
你说要是没有线粒体给细胞提供动力,那细胞不就跟没电的玩具一样,啥也干不了啦!液泡呢,在植物细胞里可重要啦!它就像一个大水库,储存着各种物质,调节着细胞的内环境。
就好像我们家里的水缸,保证有足够的水可以用。
这些内膜系统的各个部分,它们相互配合,相互协作,共同维持着细胞这个小世界的正常运转。
它们就像是一个紧密合作的团队,少了谁都不行!咱就说,这细胞内膜系统是不是超级神奇?它就像是一个隐藏在微观世界里的奇妙王国,有着各种独特的“建筑”和“功能”。
我们虽然看不见它们,但它们却在默默地为我们的生命活动贡献着力量。
所以啊,可别小看了这些小小的细胞内膜系统,它们可是支撑着我们整个生命大厦的重要基石呢!。
细胞内膜系统
定义:结构、功能、发生上相互关联,由膜包被的细胞器或细胞结构。
(由内到外)核膜→内质网→高尔基体→(小泡)→细胞膜,另外还有溶酶体、胞内体等,相互流动、
内质网:
1.光面内质网(SER)——上无核糖体附着仅在某些细胞中很丰富
*由膜构成的扁囊、小管或小泡连接形成的连续的三维网状膜系统
合成细胞所需的大多数膜脂(磷脂、胆固醇)
合成胆固醇→类胆固醇激素(分泌细胞中)
将FA、甘油一酯等酯化为甘油三酯(肝细胞、小肠吸收细胞)
储存和调节(横纹肌细胞为例,SER表面有Ca2+泵,钙储存→肌细胞松弛/钙释放→肌细胞收缩)
肝细胞的SER:合成外输性脂蛋白颗粒,肝的解毒作用、肝细胞葡萄糖的释放等也需要SER
2.粗面内质网(RER)——有核糖体普遍存在于分泌蛋白质的细胞中
*多成大的扁平膜囊状,排列极为整齐
合成分泌性蛋白质、多种膜蛋白和酶蛋白→粗加工(如新生态折叠与组装)*RER与细胞核的外层膜相连通
高尔基体:
*光面膜,由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成高度极性
凸出的一面对着内质网,称为形成面或顺面/凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面
区隔:
对蛋白质的深加工(加工、分类、包装,分门别类的运到细胞不同位置或胞外)
形成蛋白聚糖,有些被分泌到胞外形成胞外基质或黏液层,有些锚定在膜上
合成一些糖类、脂质等化合物——☆蛋白质糖基化
N-连接的糖链合成起始于粗面内质网,完成于高尔基体。
与天冬酰胺的自由NH2基连接
将一个14糖的核心寡聚糖添加到新形成多肽链的天冬酰胺上,核心寡聚糖由N-乙酰葡萄糖胺(第一个)、甘露糖和葡萄糖组成,同ER膜中的磷酸多萜醇相连。
被转移到新生肽上的寡聚糖在ER中会进一步加工,主要是切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖。
多萜醇是具有很长的疏水尾部能够紧紧的结合在膜的双脂层上。
核心寡聚糖链结合在多萜醇的磷酸基上,当ER膜上有蛋白质合成时,整个糖链一起转移。
)
O-连接的糖基化
O-连接的糖基化将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基的氧原子上。
由不同的糖基转移酶催化,每次加上一个单糖,第一个加上的是N-乙酰半乳糖胺。
同复杂的N-连接的糖基化一样, 最后一步是加上唾液酸残基,这一反应发生在高尔基体反面膜囊和TGN中。
)
N-糖基化和O-糖基化:糖的供体都为核苷糖(如UDP-半乳糖)。
糖基化使不同蛋白质打上不同标记,改变多肽的构象,增加蛋白的稳定性参与细胞分泌活动:负责对细胞合成的蛋白质进行加工、分类并运出
RER上合成→进入ER腔→出芽形成囊泡→进入CGN→在medial Gdgi中加工→在TGN 形成囊泡→囊泡与质膜融合排出
*高尔基体对蛋白质的分类依据是蛋白质上的信号肽或信号斑
膜的转化功能:高尔基体的膜无论是厚度还是化学组成上都处于内质网和质膜之间。
在内质网上合成的新膜转移到高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡与质膜融合,使新形
成的膜整合到质膜上。
水解蛋白为活性物质:如切除蛋白质的N端或C端使之成为活性物质
参与形成溶酶体
植物细胞壁的形成
溶酶体:
*单层膜包被的囊状结构,以含多种酸性水解酶(酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、组织蛋白酶、乙酰基转移酶等)为共同特征,不同形态大小执行不同生理功能的一类异质性细胞器。
溶
酶体酶一旦释放会导致细胞死亡,故在细胞中需处于相对封闭的环境
细胞内消化、细胞凋亡、自体吞噬、防御作用,形成精子顶体……
与食物泡融合,将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子,残渣通过外排作用排出细胞。
在细胞分化过程中消化某些衰老细胞器和生物大分子,这是机体自身重新组织的需要。
*细胞自溶:细胞受到严重损伤造成溶酶体破裂。
/ 在多细胞生物中,自溶对于形态建成有重要作用。
嵌有质子泵,形成和维持溶酶体中的酸性内环境
有多种载体蛋白,用于水解的产物向外转运
膜蛋白高度糖基化,可利于防止自身膜蛋白降解
途径 1 溶酶体酶前体在糙面内质网上合成→经过N-连接的糖基化修饰→转移到顺面高尔基体上→在高尔基体的顺面膜囊中,寡糖链上的甘露糖残基磷酸化,同时形成M6P→在反面高尔基网络,磷酸化的酶与M6P结合→形成溶酶体分泌小泡(有网格蛋白外被)→网格蛋白被解体→运输小泡与次级内体融合→次级内体内部呈酸性,使磷酸化的酶与M6P受体脱离,释放到内体中→酶脱磷酸,防止再与M6P结合→次级内体通过出芽方式将溶酶体酶转运到溶酶体中。
途径2 溶酶体酶前体在糙面内质网形成并转移到顺面高尔基体,在反面高尔基体网络形成分泌泡,通过胞吐运输到胞外→甘露糖残基磷酸化,形成M6P→磷酸化的酶与M6P结合……(后面与1同)*相关遗传病:溶酶体贮积症。