細(xì)胞生物學(xué)8_內(nèi)膜系統(tǒng)-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)課堂PPT

1、12rer的形態(tài)的形態(tài)3 細(xì)胞的基本構(gòu)成細(xì)胞的基本構(gòu)成細(xì)胞壁細(xì)胞壁 質(zhì)膜外結(jié)構(gòu)質(zhì)膜外結(jié)構(gòu) 纖毛、鞭毛纖毛、鞭毛細(xì)胞細(xì)胞 質(zhì)質(zhì)膜膜 細(xì)胞器細(xì)胞器 原生質(zhì)體原生質(zhì)體( (原生質(zhì)原生質(zhì)) ) 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)（胞質(zhì)溶膠）細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)（胞質(zhì)溶膠） 細(xì)胞核細(xì)胞核 （或類核）（或類核） 細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架4第一節(jié)第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)一、成分：根據(jù)大小分四大類物質(zhì)一、成分：根據(jù)大小分四大類物質(zhì)1、水和無機(jī)離子等一些小分子、水和無機(jī)離子等一些小分子。 水主要是結(jié)水主要是結(jié)合水。離子主要是合水。離子主要是na+、k+、ca2+、mg2+、cl-等。等。2、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等中等、脂

2、類、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等中等分子。分子。3、蛋白質(zhì)、脂蛋白、多糖和、蛋白質(zhì)、脂蛋白、多糖和rna等大分子。等大分子。4、含有糖原等一些處于貯存狀態(tài)的重要化合物。、含有糖原等一些處于貯存狀態(tài)的重要化合物。5二、功能：二、功能：n 1、維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境（、維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境（ph、離子環(huán)境）的穩(wěn)定性，、離子環(huán)境）的穩(wěn)定性，保證正常代謝反應(yīng)的進(jìn)行保證正常代謝反應(yīng)的進(jìn)行n 2、蛋白質(zhì)的修飾與選擇性降解、蛋白質(zhì)的修飾與選擇性降解n 3、細(xì)胞的形態(tài)與運(yùn)動、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸以及各種大、細(xì)胞的形態(tài)與運(yùn)動、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸以及各種大分子的定位分子的定位n4、 維持信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路維持信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路6 內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)(

3、endomembrane system)：膜性細(xì)胞器：膜性細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)、功能具有連續(xù)性，構(gòu)成的膜體系。主要包在結(jié)構(gòu)、功能具有連續(xù)性，構(gòu)成的膜體系。主要包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體三部分，質(zhì)膜、溶括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體三部分，質(zhì)膜、溶酶體、過氧化物體和分泌泡等均可看作是它的衍生酶體、過氧化物體和分泌泡等均可看作是它的衍生物。物。 膜分化膜分化（membrane differentiation):膜膜經(jīng)過修飾，在化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生經(jīng)過修飾，在化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生差異：差異：核膜（核膜（7-8nm）、）、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(5-6nm)、高爾、高爾基復(fù)合體（基復(fù)合體（6-10nm)

4、、質(zhì)膜、質(zhì)膜 （10nm)7第二節(jié)第二節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum) 由由k. r. porter、a. claude 和和 e. f. fullam等人于等人于1945年發(fā)現(xiàn)，他們在觀察培養(yǎng)的小鼠成纖維年發(fā)現(xiàn)，他們在觀察培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，建議叫做細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，建議叫做內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)endoplasmic reticulum，er，后來發(fā)現(xiàn)內(nèi)，后來發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不僅僅存在于細(xì)胞的質(zhì)網(wǎng)不僅僅存在于細(xì)胞的“內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)”部，通常還與質(zhì)部，通常還與質(zhì)膜和核膜相連，并且與高爾基體關(guān)系密切，且常伴膜和核膜相連，并且與高爾基體關(guān)系

5、密切，且常伴有許多線粒體。有許多線粒體。8 一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜約占細(xì)胞總膜面積的一半，是真內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜約占細(xì)胞總膜面積的一半，是真核細(xì)胞中最多的膜。核細(xì)胞中最多的膜。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是內(nèi)膜構(gòu)成的封閉的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是內(nèi)膜構(gòu)成的封閉的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。具有高度的多型性。具有高度的多型性。 可分為可分為粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rer）和光面型內(nèi)）和光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（質(zhì)網(wǎng)（ser）兩類）兩類。9 rer呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。肌肉細(xì)胞中的肌質(zhì)網(wǎng)是一種特化的肌肉細(xì)胞中的肌質(zhì)網(wǎng)是一種特化的rer，可，可貯存貯存ca2+，引起肌肉收縮，引起

6、肌肉收縮。 ser呈分支管狀或小泡狀，無核糖體附著。呈分支管狀或小泡狀，無核糖體附著。 細(xì)胞不含純粹的細(xì)胞不含純粹的rer或或ser，它們分別是，它們分別是er連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。10rerser11er立體結(jié)構(gòu)示意圖立體結(jié)構(gòu)示意圖er腔腔腔面腔面胞質(zhì)面、胞質(zhì)面、12二、化學(xué)成分：磷脂二、化學(xué)成分：磷脂+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 微粒體微粒體：細(xì)胞勻漿在差速離心過程中，由內(nèi)膜系：細(xì)胞勻漿在差速離心過程中，由內(nèi)膜系統(tǒng)中各組分的膜片段自然卷曲而成的膜泡成分。統(tǒng)中各組分的膜片段自然卷曲而成的膜泡成分。 脂類占脂類占1/3，蛋白質(zhì)占，蛋白質(zhì)占2/3(3040種酶）。種酶）。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中還含有電子傳

7、遞鏈的成分。（兩種電內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中還含有電子傳遞鏈的成分。（兩種電子傳遞系統(tǒng)子傳遞系統(tǒng) 1、nadhcytc，2、nadhcyt b5。ser有有cyt p-450，是，是ser的標(biāo)記酶的標(biāo)記酶)13內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的酶表面位置葡萄糖-6-磷酸酶腔面細(xì)胞色素b5 細(xì)胞質(zhì)面細(xì)胞色素p450細(xì)胞質(zhì)面、腔面nadh-細(xì)胞色素b5還原酶細(xì)胞質(zhì)面nadph-細(xì)胞色素c還原酶細(xì)胞質(zhì)面atp酶細(xì)胞質(zhì)面5-核苷酸酶細(xì)胞質(zhì)面核苷焦磷酸酶細(xì)胞質(zhì)面gdp-甘露糖基轉(zhuǎn)移酶細(xì)胞質(zhì)面-葡萄糖苷酸酶腔面14三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：1rer的功能：的功能：（1）進(jìn)行蛋白質(zhì)合成；）進(jìn)行蛋白質(zhì)合成； 蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的

8、，并且起始于蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并且起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，但是有些蛋白質(zhì)在合成開始不久細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，但是有些蛋白質(zhì)在合成開始不久后便轉(zhuǎn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成。這些蛋白質(zhì)主要有：后便轉(zhuǎn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成。這些蛋白質(zhì)主要有：向細(xì)胞向細(xì)胞外分泌的蛋白外分泌的蛋白如抗體、激素；如抗體、激素；膜蛋白膜蛋白，并且決定膜蛋白在膜中的排列方式；并且決定膜蛋白在膜中的排列方式；內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)中的可溶性酶中的可溶性酶，需要與其它細(xì)胞組合嚴(yán)格分開，需要與其它細(xì)胞組合嚴(yán)格分開的酶，如溶酶體的各種水解酶；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋的酶，如溶酶體的各種水解酶；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白（白（kdel序列）序列）15（2）合成蛋白的修飾）合成蛋白的修飾 包

9、括包括糖基化糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等，其、羥基化、?；?、二硫鍵形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。白質(zhì)最終被糖基化。糖基化的作用是：糖基化的作用是： 使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；用；賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號的功能；賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號的功能；某些蛋白只某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。有在糖基化之后才能正確折疊。 16 糖基一般連接在糖基一般連接在3 3種氨基酸上，分為種氨基酸上，分為2 2種：種： 1. o-連接的糖基化連接的糖基化（o-linked glycosylatio

10、n）：與）：與ser和和thr的的oh連連接，連接的糖為半乳糖或接，連接的糖為半乳糖或n乙酰半乳糖胺。乙酰半乳糖胺。如膠原、血型糖蛋白等如膠原、血型糖蛋白等 2n-連接的糖基化連接的糖基化（n-linked glycosylation）：與）：與天冬酰胺殘基的天冬酰胺殘基的nh2連接連接，連接的糖為，連接的糖為n-乙酰葡糖胺。乙酰葡糖胺。17 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行的為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行的為n-連接的糖基化連接的糖基化。圖圖7-9 糖的供體為核苷糖糖的供體為核苷糖(nucleotide sugar)，如如cmp-唾液酸、唾液酸、gdp-甘露糖、甘露糖、udp-n-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被乙酰葡糖胺等。糖分子

11、首先被糖基轉(zhuǎn)糖基轉(zhuǎn)移酶移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇（轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇（dolichol phosphate）分子上，裝配成）分子上，裝配成寡糖鏈寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列（列（asn-x-ser或或asn-x-thr）的天）的天冬酰胺殘基上。冬酰胺殘基上。 18蛋白質(zhì)糖基化圖解蛋白質(zhì)糖基化圖解合成中的多肽鏈合成中的多肽鏈預(yù)先合成的寡糖鏈預(yù)先合成的寡糖鏈多萜醇多萜醇rer細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)rr腔腔糖基轉(zhuǎn)移酶糖基轉(zhuǎn)移酶19（3）膜的生成；）膜的生成；合成磷脂、膽固醇等膜脂，合成磷脂、膽固醇等膜脂，合成后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體、溶酶體和合成后以出芽的

12、方式轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體、溶酶體和質(zhì)膜上，或借磷脂轉(zhuǎn)換蛋白形成水溶性復(fù)合物，質(zhì)膜上，或借磷脂轉(zhuǎn)換蛋白形成水溶性復(fù)合物，轉(zhuǎn)至其它膜上。轉(zhuǎn)至其它膜上。（4）物質(zhì)運(yùn)輸：先運(yùn)到高爾基體，進(jìn)一）物質(zhì)運(yùn)輸：先運(yùn)到高爾基體，進(jìn)一步加工后，運(yùn)往各個結(jié)構(gòu)部位。如到步加工后，運(yùn)往各個結(jié)構(gòu)部位。如到膜外的為分泌蛋白；到質(zhì)膜的膜蛋白，膜外的為分泌蛋白；到質(zhì)膜的膜蛋白，到溶酶體的水解酶等到溶酶體的水解酶等20212ser的功能：不參與蛋白合成的功能：不參與蛋白合成（1）合成脂類；）合成脂類；（2）解毒作用；）解毒作用；p-450 氧化體系氧化體系（3）糖原代謝；）糖原代謝； （4）貯積鈣離子：貯積鈣離子：作為細(xì)胞內(nèi)信號物質(zhì)，

13、作為細(xì)胞內(nèi)信號物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。如肌質(zhì)網(wǎng)。 膜上有鈣泵膜上有鈣泵2223四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化類型四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化類型 髓樣小體髓樣小體 環(huán)孔片層環(huán)孔片層 肌質(zhì)網(wǎng)肌質(zhì)網(wǎng) 肌肉細(xì)胞中特化的肌肉細(xì)胞中特化的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，具有，具有貯貯鈣鈣功能功能五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的來源五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的來源 細(xì)胞分裂時細(xì)胞分裂時erer大體上平分為二，大體上平分為二，然后進(jìn)行擴(kuò)增。然后進(jìn)行擴(kuò)增。 24第三節(jié)第三節(jié) 核糖體核糖體（ribosomeribosome） 核糖體在各類細(xì)胞中普遍存在，是一種核糖體在各類細(xì)胞中普遍存在，是一種無膜包被無膜包被的顆粒狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的嗜的顆粒狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的嗜堿性。堿性。 功能：蛋白合成功能：蛋白

14、合成25一 、 核 糖 體一 、 核 糖 體的 基 本 結(jié)的 基 本 結(jié)構(gòu)與類型構(gòu)與類型 直徑一般為直徑一般為15-20nm。 由大小兩個由大小兩個亞單位構(gòu)成。亞單位構(gòu)成。大亞單位略大亞單位略呈半圓形，呈半圓形，小亞單位長小亞單位長條形。條形。26 大小亞單位大小亞單位結(jié)合成核糖結(jié)合成核糖體，中間隧體，中間隧道為道為mrna穿行通道。穿行通道。大亞單位中大亞單位中有一垂直于有一垂直于該隧道的通該隧道的通道，為新合道，為新合成的蛋白質(zhì)成的蛋白質(zhì)肽鏈穿出肽鏈穿出通通道。道。27在蛋白質(zhì)合成過程中，大亞單位為在蛋白質(zhì)合成過程中，大亞單位為肽基轉(zhuǎn)肽基轉(zhuǎn)移酶中心移酶中心，小亞單位為，小亞單位為解碼中心解

15、碼中心。28單個核糖體上有單個核糖體上有6個與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的活性位點(diǎn)個與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的活性位點(diǎn)，即：即：1、mrna的結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合位點(diǎn) 小亞單位上小亞單位上2、a位點(diǎn)位點(diǎn) 大亞單位上大亞單位上3、p位點(diǎn)位點(diǎn) 小亞單位上小亞單位上4、e位點(diǎn)位點(diǎn) 大亞單位上大亞單位上5、肽基轉(zhuǎn)移酶的催化位點(diǎn)、肽基轉(zhuǎn)移酶的催化位點(diǎn)6、gtp酶的結(jié)合位點(diǎn)酶的結(jié)合位點(diǎn)分子遺傳分子遺傳29 兩亞單位游離于胞質(zhì)中，小亞單位結(jié)合兩亞單位游離于胞質(zhì)中，小亞單位結(jié)合mrna后，后，大亞單位結(jié)合成核糖體。肽鏈翻譯結(jié)束后，大小大亞單位結(jié)合成核糖體。肽鏈翻譯結(jié)束后，大小亞單位解離，重新游離于胞質(zhì)中。亞單位解離，重新游離于胞質(zhì)中。 結(jié)合與分離受結(jié)合與分離受mg2+影響：影響：mg2+1mmol/l，結(jié)合；，結(jié)合； mg2+10mmol/l，兩個核糖體結(jié)合成二聚體。，兩個核糖體結(jié)合成二聚體。30 原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、真核細(xì)胞中的線粒原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、真核細(xì)胞中的線粒體和葉綠體，其核糖體的大小各不相同。體和葉綠體，其核糖體的大小各不相同。 真核細(xì)胞胞質(zhì)核糖體真核細(xì)胞胞質(zhì)核糖體80s，原核細(xì)胞的，原核細(xì)胞的70s，線粒體，線粒體55s。31二、核糖體的化學(xué)組成二、核糖體的化學(xué)組成 主 要 成 分 蛋 白 質(zhì) 和