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第五章内膜系统ppt课件

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细胞生物学课件：第五章 细胞的内膜系统2

细胞生物学课件：第五章 细胞的内膜系统2
膜围成的腔。
液泡系统： 内质网腔
与两层核膜之间的 腔是连通的，因而 将内质网、核膜和 高尔基复合体统称 为液泡系统。
内质网的形态差异
• 单位结构存在情况 某些细胞，小管、小囊、扁平囊都存在； 而某些只存在其中一种或两种。
• 不同发育阶段 分化低则内质网小、不发达； 分化高则内质网数量增多、结构复杂。
第五章 细胞的内膜系统
endomenbrane system
内膜系统：
endomenbrane system
在真核细胞的膜相结构 中，除了细胞膜和线粒体外， 那些在发生、形态、结构和功 能上相互联系的膜相细胞器称 为内膜系统。
内膜系统的功能
1、提供足够面积的膜，使细胞 完成各种重要的生命活动。
高尔基体 线粒体 细胞膜 ★保存内质网的基本特征
三、内质网的功能
（一）粗面内质网的功能 1、蛋白质的合成
1972年，stein等发现在骨 髓瘤细胞 中提取的免疫球蛋白分子的 N端要比分泌到细胞外的免疫球蛋白分 子的N端的氨基酸多出一截。
1975年，G.Blobel和 D.Sabatini等进一步实验依据，提出 了信号假说，即分泌性蛋白N端序列作 为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网 膜上合成，在蛋白质被合成结束之前 信号肽被切除。
(2)脂类分子合成后的转运
向内侧面 转运
• 脂类向其他 细胞器转运
（二）滑面内质网的功能
• 脂类的合成 • 糖原代谢 • 解毒作用 • 参与横纹肌收缩
2、糖原代谢
合成代谢
证明有关： 动物绝食，SER变化
证明无关： SER无尿苷二磷酸葡萄糖-糖 原转移酶
糖原代谢
分解代谢 SER上有葡萄糖-6-磷酸酶
（二）滑面内质网

内膜系统PPT课件

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线粒体
通过氧化磷酸化合成ATP
叶绿体
进行光合作用
过氧化物酶体 毒性分子的氧化
质膜 内膜 生物膜
原核细胞 – 质膜构成的单一区室 真核细胞 – 内膜 – 各种细胞器
内膜系统出现的意义： 各自独立，各司其职 相互依存，协调同一
大大提高了细胞代谢反应的效率
第一节 内质网
ER (endoplasmic reticulum)
一、 内质网的形态结构 二、 内质网的化学组成 三、 内质网的类型 四、内质网的主要功能
粗面内质网(RER)与滑面内质网(SER)
粗面内质网(RER) 滑面内质网(SER)
一、内质网形态结构
小管、小泡及扁平囊组成的三维网状膜系统
微粒体(microsome)
二、内质网的化学组成
脂类(30-40%)和蛋白质(60-70%) 标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶。
RER与SER的 关系
肌细胞多为滑面内质网
四、内质网的功能
*区域化、增加表面积， 提高代谢效率；
*蛋白质、脂类与糖类 合成基地；
*物质运输、物质交换、 解毒作用；
*机械支持
（一）粗面内质网的功能
蛋白质的合成、修饰加工、分选和转运
1、蛋白质的合成
粗面内质网 附着核糖体 合成的蛋白
*外泌蛋白如抗体、 激素、细胞外基 质蛋白质
• 大小 • 单层膜性细胞器 • 多种酸性水解酶 • 膜上具有H+-ATP酶
系统，质子泵 • 标志酶：酸性水解酶 • 跨膜整合蛋白高度糖
基化 • 膜上有特殊转运蛋白
二、溶酶体的类型
• 初级溶酶体 • 次级溶酶体 自噬溶酶体、异
（吞）噬溶酶体 • 三级溶酶体 残余体
溶酶体类型功能转换示意图

细胞的内膜系统与囊泡转运-PPT

细胞的内膜系统与囊泡转运-PPT
粗面内质网以出芽方 式形成膜性小泡
内含外输性蛋白的膜泡
含驻留蛋白 的膜泡
含跨膜蛋白的膜泡
形成大浓缩泡
高尔基复合体加工
酶原颗粒
分泌颗粒
与细胞膜或其他 细胞器膜融合
分泌至细胞外
返回内质网
2、滑面内质网得功能: (1)参与脂质合成与转运
脂蛋白
粗面内 质网
蛋白
甘油 甘油一酯
脂肪酸
滑面内 质网
细胞质
脂质合成 酶系
(2)多次跨膜蛋白得形成:
与单次跨膜得基本原理相同,内信号肽与停止转 移信号肽在多肽链中多次出现,导致多肽链多次 穿过内质网膜,形成多次跨膜蛋白。
❖ Q4:新生肽链在内质网腔中怎样被加工修饰？ ❖ A:(1)蛋白质得糖基化(N-连接糖基化)
Asn=天冬氨酸 糖基：14寡糖 连接位点： Asn-X-Ser 或 Asn-X-Thr序列中的Asn 的-NH2基团 （X代表除Pro以外的所 有氨基酸） Ser=丝氨酸，Thr=苏氨酸，Pro=脯氨酸
变态发育、骨组织发生与重建等。
六、溶酶体与疾病
1. 先天性溶酶体疾病
多由于溶酶体内某种酶缺乏,导致相应底 物蓄积或代谢障碍。 如:Ⅱ型糖原累积病、Gaucher病、神经 鞘磷脂沉积病、Tay-Sachs病、黏多糖沉 积病等。
2、溶酶体膜异常与疾病: 各种因素导致得溶酶体膜破裂,水解酶溢出,导 致细胞、组织损伤及炎症。
四、过氧化物酶体
又称微体,就是由一 层单位膜包裹形成得 圆形或卵圆形小体, 直径约0、5μm,内含 氧化酶类、过氧化氢 酶类(标志酶)及过氧 化物酶类。
类核体
尿酸氧化酶结晶,类核体实为 过氧化物酶体中电子密度较 高、规则得结晶状结构,由尿 酸氧化酶所形成。

医学细胞生物学 2014年最新最完整的课件 第五章 内膜系统

医学细胞生物学 2014年最新最完整的课件 第五章 内膜系统

核糖体受体
蛋白质转 运通道
信号肽与SRP引导核糖体附着于内质网膜上的过程29
六、内质网与医学
（一）脱粒和肿胀
（二）增生和肥大
（三）包含物
30
第二节
高尔基复合体
1898 高尔基（意大利)利用光镜在猫的神经细胞发现 并命名高尔基复合体。 一、高尔基复合体的形态结构 反面
光镜：网状结构
大囊泡
电
扁平囊
胰岛素形成
前胰岛素原（胰岛的B细胞的RER上合成）
胰岛素原（rER腔内切除信号肽，ABC
三个肽链的，无活性）
胰岛素一级结构
（在高尔基体水解去C链，AB链内靠二硫键结合折叠而形成）
42
43
（三）蛋白质的分选与运输
1. 溶酶体蛋白的分选、运输与溶酶体的形成
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化 （6-磷酸甘露糖）
16
2.蛋白质的运输
穿膜运输：发生在细胞质与细胞器之间蛋 白质直接穿膜转入细胞器中(穿 方式 膜的蛋白质是非折叠的) 转运小泡运输：发生在细胞器之间蛋白质 在细胞器中形成小泡以出 芽方式运输。 如分泌性蛋白、溶酶体蛋白
17
3.蛋白质的修饰
（1）蛋白质的折叠：分子伴侣的调节。
分子伴侣：
热激蛋白家族，在细胞内具有协助其他蛋白质 多肽链进行正确折叠、组装、转运及降解之功能。
51
三、溶酶体的类型 （一）初级溶酶体
初级溶酶体（primary lysosome）：初级溶酶体是 刚从高尔基体出芽形成的内含多种水解酶，但无作用 底物无酶活性的小泡。
含有M-6-P的 溶酶体富集 溶酶体水 磷酸化 加M-6-P 酶蛋白与M-6解酶前体 P受体结合 膜衣 包装 初级 被特 出芽 笼蛋 脱衣被 含酶 白小 运输 溶酶 殊包 泡 泡 体 装 52

《细胞的内膜系统》课件

《细胞的内膜系统》课件

内膜系统对细胞功能的影响
分子运输
内膜系统是细胞界面的重要组成 部分，可影响大部分分子在细胞 内和细胞外的转运和分布。
信号转导
内膜系统是细胞内外各种化学和 物理信号传递的关键路径，影响 着细胞各种功能的调节和整合。
能量代谢
内膜系统包括线粒体、内质网等 参与了膜上的氧化脱氧核苷酸反 应和电子传递，对细胞能量代谢 发挥不可替代的作用。
作用
线粒体参与ATP的合成、脂 质代谢、离子调节，以及凋 亡、离体器械复合、细胞老 化等诸多重要的仅在维 持细胞的代谢平衡，也对细 胞内各种不同功能的交集具 有重要的作用。
葡萄糖转运蛋白家族
1
分类
2
这个家族的小分子蛋白质一般下分A、B、
C、D、E、F、G、H8种亚家族，其中A、
溶酶体的组成和功能
组成
溶酶体是由高尔基体形成的膜结 构，内部充满多种水解酶。
功能
溶酶体主要负责内外源性膜蛋白 的降解、核苷酸、蛋白质等的水 解及一些小分子的储存等作用。
酸性环境
溶酶体内具有较低的pH值，成为 细胞唯一的酸性环境。
线粒体的结构和作用
结构
线粒体是细胞能量代谢最为 重要的场所之一，它具有双 层膜的结构，有内、外两个 膜。
内质网也承担一些重要的信号转 导功能。
高尔基体的构成和作用
1
构成
高尔基体通常由若干个扁平的、袋状的、同心排列的、但大小和形态不同的囊泡 组成，被称为高尔基小体。
2
作用
高尔基体不仅参与各种分子的加工、转运、储存等作用，同时也是重要的溶酶体 和内质网信号传递过程中的必要途径。
3
分类
根据不同的生理作用和形态，高尔基体可分为早期、中期和晚期高尔基体。

内膜系统PPT课件

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信号假说 ① 游离核糖体上合成信号肽； SRP识别信号肽，形成SRP-核糖 体复合体，翻译暂停； ③ 核糖体与粗面内质网结合，形成 转运体-SRP受体-核糖体复合物； ④ SRP脱离核糖体，多肽链继续合成； ⑤ 新生肽在信号肽引导通过运转体通道穿膜； ⑥ 信号肽切除，肽链延伸。
多 萜 醇
p
p
Ｎ
Ｎ
Ａsn
Ｎ
Ｎ
多 萜 醇
p
p
rER腔
rER膜
核糖体
多 萜 醇
p
p
多萜醇
Ｎ
N-乙酰葡萄糖胺
甘
甘露糖
葡
葡萄糖
糖基转移酶
４、蛋白质的转运
分泌蛋白 膜蛋白 驻留蛋白 溶酶体蛋白
1）分泌蛋白质的转运
分泌蛋白进入内质网腔
糖基化
高尔基复合体
修饰加工
分泌泡
细胞外
运输小泡
细胞外
糖基化
2）跨膜蛋白的膜转移
扁平囊
成熟面
小囊泡
大囊泡
形成面
反面高尔基 网状结构
高尔基中间膜囊
顺面高尔基 网状结构
扁 平 囊
呈盘状，3-8层称———高尔基堆
扁平囊间距：20-30nm；囊腔宽：6-15nm
凸面：形成（顺）面；
小 囊 泡
30-80nm球形小泡
膜厚：6nm;
囊腔内含：中等电子密度的物质
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
四、粗面内质网的功能
与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运过程密切相关
蛋白质合成时，为什么有的核糖体能与内质网膜结合？ 是什么机制引导核糖体与内质网的结合？ 合成后的蛋白质怎样穿过内质网膜进入腔,并进行加工？

医学-《细胞内膜系统》PPT课件

医学-《细胞内膜系统》PPT课件

3.内质网衍生结构类型 髓样体—视网膜色素上皮细胞 孔环状片层体—生殖细胞、快速增值细胞、一些
癌细胞等 肌质网—心肌、骨骼肌细胞
电镜下观察到的孔环状片层体型内质网
横纹肌细胞中肌质网形态结构模式图
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 （二）内质网膜含有以G-6-Ｐ酶（葡萄糖-6-磷酸
1.糙面内质网 • 形态结构特征：排列整齐的扁平囊状结构，网膜
胞质面有核糖体颗粒附着，与细胞核的外层膜相 联通。 • 功能上：主要和外输性蛋白及多种膜蛋白的 合成、加工及转运有关。
粗面内质网形态图
糙面内质网 与细胞核的外层膜相联通。
2.光面内质网 形态结构特征：表面光滑的管、泡样网状结构， 可与糙面内质网相互连通。 功能上：是脂类合成的重要场所
3. 具有不同组织细胞类型、同一细胞不同发育阶段 及不同生理功能状态下的形态结构类型与分布的差 异性。
图A
图B
A 鼠肝细胞内质网形态结构示意图
B 睾丸间质细胞内质网透射电镜图
横纹肌细胞中肌质网形态结构模式图
（二）内质网的类型
依据不同的形态结构特征，可将内质网划分为两种 基本类型，即：
糙面内质网（ rough endoplasmic reticulum,RER） 光面内质网（ smooth endoplasmic reticulum,SER）
酶）为标志酶的诸多酶系 主要包括： 1. 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系：细 胞色素P450（在内质网膜中最为丰富）。 2. 与脂类物质代谢功能反应相关的酶类 3. 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类 4. 参与蛋白质加工转运的多种酶类
（三）网质蛋白是内质网网腔中普遍存 在的一类蛋白质

第5章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

第5章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输
20
21
糖原分解与游离葡萄糖
释放
➢ 在肝细胞中,糖原裂解释放 葡萄糖-1-磷酸,然后再转变 成葡萄糖-6-磷酸,由于磷酸 化的葡萄糖不能通过细胞质 膜,光面内质网上的葡萄糖6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸 水解为葡萄糖和磷酸后,葡 萄糖就可穿过细胞质膜进入 血液
光面内质网的功能
22
光面内质网的功能 解毒作用(detoxification)
27
粗面内质网的功能
新生多肽的折叠与装配
➢ 二硫键异构酶（protein disulfide isomerase ，PDI ：ER 驻留蛋白）催化新合成的蛋白形成和改组二硫键，形成正 确的折叠状态。
➢ 分子伴侣BiP（Binding protein ）识别错误折叠的蛋白或 未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。
➢ 水解 ➢ 糖基化 ➢ 硫酸化：蛋白聚糖
膜循环：内质网上合成的脂质一部分转移至高尔基体 后，经过修饰和加工，形成运输泡，向细胞膜和溶酶 体膜等部位运输。
36
高尔基体的主要功 能是将内质网合成 的多种蛋白质进行 加工、分类与包装， 然后分门别类地运 送到细胞特定的部 位或分泌到细胞外。 (见第三节)
37
2、高尔基体的功能
O-连接的糖基化
➢ O-连接的糖基化在高尔基体中进行，糖的供体为核苷 糖（半乳糖或N-乙酰半乳糖胺）。将糖链转移到多肽 链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基上。
➢ 不能正确折叠的畸形肽链或未装配成寡聚体的蛋白质亚单 位，不能进入高尔基体。这些多肽一旦被识别，便从内质 网腔转至细胞质基质（通过Sec61p复合体），被蛋白酶体 （proteasomes－protein-degrading machine）所降解。 （see next）
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2021/3/3
2021/3/3
sER的分布
• 肝细胞中sER较丰富，与解毒作用相关
2021/3/3
sER的分布
• 合成类固醇激素 的细胞，如睾丸 间质细胞、肾上 腺皮质细胞中 sER较丰富。
2021/3/3
三、内质网的化学组成
内 质
脂类：40%—较细胞膜少，主要成分为磷脂。 磷脂酰胆碱含量较高，鞘磷脂含量较少。
2021/3/3
四. 功能
（一） 粗面内质网的功能 ⒈ 为蛋白质的合成提供一个支架结构
Blobel提出信号肽假说
2021/3/3
信号假说（Signal hypothesis）
• C. Milstein（1972 ）提出信号肽
• G. Blobel和D. Sabatini等根据进一 步的实验，提出了信 号假说（Signal hypothesis）
网
膜 蛋白质：60%—较细胞膜多，约有30多种膜结合蛋白。
2021/3/3
• rER和sER有许多共同的膜蛋白 • 但rER特有核糖体结合蛋白Ⅰ和核
糖体结合蛋白Ⅱ
2021/3/3
ER上含有很多酶类，其中葡萄糖-6磷酸酶是其标志酶。
其它酶：细胞色素b5、NADH-细胞色 素b5还原酶、NADPH-细胞色素C还 原酶等
膜
双膜 —— 线粒体
2021/3/3
内膜系统（internal membrane system）
• 定义——真核细胞位于细胞质中膜相结构，包 括核膜、内质网、高尔基复合体、溶酶体等， 它们在结构、功能乃至发生上具有一定联系， 故称为内膜系统。
• 组成 内质网 高尔基体 溶酶体 过氧化物酶体 分泌泡 核膜
第五章内膜系统ppt课件
[本章要求]
• 了解内质网、高尔基复合体、溶酶体 和过氧化物酶体的形态、结构和化学 组成
• 掌握它们各自的功能以及相互间在结 构、功能上的联系
2021/3/3
第五章 内 膜 系 统
细胞膜
高尔基体 内
单膜 内质网
膜细生
膜相结构
溶酶体
系胞物
过氧化物酶体 统 内 膜
有孔双膜—核膜
上。
信号肽
SRP
细胞质
ER腔
信号假说 mRNA
AP
A
核糖体 信号肽
信号识别颗粒 (SRP)
tRNA
SRP受体 细胞质
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核糖体结合蛋白 内质网腔
SRP
SRP与核糖 体的结合与 分离
• Blobel获1999年诺贝 尔生理医学奖。
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信号肽
（signal peptide）——
在游离的核糖体合成18~30 个AA ，位于新合成肽链的N端， 是引导新合成肽链转移到内质网 上的一段多肽，可被细胞质中信 号识别颗粒所识别
2021/3/3
信号识别颗粒
signal recognition particle，SRP
• 由6种结构不同的多肽组成，结合一个 7SRNA，属于一种核糖核蛋白 (ribonucleoprotein)。
2021/3/3
• SRP与信号序列结合，导致蛋 白质合成暂停（占据A位点）。
• SRP既能识别露出核糖体之外 的信号肽，又能识别粗面内质 网膜上的SRP受体。
2021/3/3
SRP受体(SRP receptor, SRPR)：为ER膜上的跨 膜蛋白，为异二聚体蛋白，含有、两个亚基， 亚 基含有SRP的结合部位， 亚基以疏水区锚定在ER膜
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2021/3/3
一. 形态结构
• 内质网（endoplastic reticulum，ER） • 由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的
网状结构。
管状
泡状
一层单位膜，厚度5~6nm
扁平囊状
内质网腔——内质网膜围成的腔。
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扁囊状 小管 细胞膜 内质网 小泡 核膜
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。 • 鼠肝细胞内的ER在鼠出生前大部分
为rER，出生后都是sER。
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粗面内质网 rough endoplasmic reticulum
• 形态：板层状排列的扁囊，膜表面附着大量的 颗粒状核糖体，又称颗粒内质网（granular endoplasmic reticulum，GER）
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2021/3/3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
脱粒
当用四氯化碳引起大鼠肝细胞中 毒，粗面内质网上的多聚核糖体失 去规则的排列，呈解聚状态，进而 从膜上脱落，此现象称为脱粒。
解聚和脱粒现象说明细胞或粗面 内质网受到损伤，结果是输出蛋白 质合成减少。
2021/3/3
滑面内质网 smooth endoplasmic reticulum • sER常由分支小管或小囊泡构成， sER膜 表面没有核糖体附着，又称无颗粒内质网 agranular endoplasmic reticulumAER 。
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• 特性：单位膜构 成 ；动态结构
• 功能： ①为各种重要的生
命活动提供足够的 膜表面 ②区域化作用
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第一节 内 质 网
• 1945 KR. Porter、A. Claude 和 EF. Fullam等人在培养的小鼠成纤维细胞发现 细胞质内部具有网状结构，命名为内质网 。
• RER的发达程度，是判断细胞的功能状态 和分化程度的一个指标。
• 分化较完善的细胞RER亦发达；未成熟或 未分化好的细胞（干细胞、各种母细胞 、胚胎细胞和培养细胞）， RER不发达 。
• 对肿瘤细胞：凡是分化程度高、生长慢 的癌细胞，其RER较发达；在分化低、生 成快的癌细胞中， RER不发达。
附着核糖体:合成分泌蛋白、膜嵌入蛋白和 溶酶体蛋白
游离核糖体:可溶性蛋白
2021/3/3
2021/3/3
两种内质网分布情况
2021/3/3
胃酶细胞的内质网全部为粗面内质网
2021/3/3
肌细胞全部为滑面内质网
ER的分布
• 胰腺外分泌细胞中，全部为rER； • 肌细胞中全为sER； • 肾上腺皮质细胞中则两种类型并存
Endoplasmic reticulum
• ER约占细胞整个膜成 分的1/2以上。
• ER的形态结构、分布 状态和数量多少与细 胞类型、生理状态以 及分化程度有关。
2021/3/3
二、内质网的类型
• 粗面内质网（rough endoplasmic reticulum）有核糖体附着的内质网
• 滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum）没有核糖体附着的内质网