医学细胞生物学3四章内膜系统 ppt课件
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医学细胞生物学3四章内膜系统
医学细胞生物学3四章内 膜系统
细胞内膜系统是细胞的重要组成部分。了解内质网的结构和功能，高尔基体 的形成和运输，溶酶体的结构和功能，以及内质网和高尔基体在蛋白质合成 和修饰中的作用。
内质网的结构和பைடு நூலகம்能
内质网是由膜囊泡和蛋白质复合物组成的复杂网络系统，它参与蛋白质合成、 修饰和折叠，同时还参与细胞内物质的质量控制。
高尔基体的形成和运输
高尔基体是细胞内负责处理和包装蛋白质的重要器官。它通过涉及蛋白质囊 泡的形成和运输，帮助蛋白质在细胞内进行正确的分布和定位。
溶酶体的结构和功能
溶酶体是一种被膜包裹的细胞器，拥有酸性环境和多种酶。它在细胞内参与 废物降解、消化和细胞自噬等重要功能。
内质网和高尔基体的通讯和调 控
高尔基体和溶酶体通过运输囊泡和途径参与物质的运输和分泌。它们在细胞内的精准定位和分布对维持细胞正常功 能至关重要。
内膜系统在细胞内物质转运中 的重要性和影响
细胞内膜系统的结构和功能直接影响细胞内物质的合成、修饰、导向和分泌。 了解内膜系统的重要性和影响，对于深入理解细胞生物学以及研究疾病的发 生和治疗具有重要意义。
内质网和高尔基体之间通过运输囊泡和信号分子进行信息交流和调控。这种 通讯和调控机制是细胞内物质运输和分泌的关键。
内质网和高尔基体在蛋白质合成和修饰中的作 用
内质网参与蛋白质的合成和修饰过程，包括翻译、修饰、蛋白质折叠和质量控制等。高尔基体则负责进一步修饰和 包装蛋白质。
高尔基体和溶酶体的运输和分泌
细胞内膜系统是细胞的重要组成部分。了解内质网的结构和功能，高尔基体 的形成和运输，溶酶体的结构和功能，以及内质网和高尔基体在蛋白质合成 和修饰中的作用。
内质网的结构和பைடு நூலகம்能
内质网是由膜囊泡和蛋白质复合物组成的复杂网络系统，它参与蛋白质合成、 修饰和折叠，同时还参与细胞内物质的质量控制。
高尔基体的形成和运输
高尔基体是细胞内负责处理和包装蛋白质的重要器官。它通过涉及蛋白质囊 泡的形成和运输，帮助蛋白质在细胞内进行正确的分布和定位。
溶酶体的结构和功能
溶酶体是一种被膜包裹的细胞器，拥有酸性环境和多种酶。它在细胞内参与 废物降解、消化和细胞自噬等重要功能。
内质网和高尔基体的通讯和调 控
高尔基体和溶酶体通过运输囊泡和途径参与物质的运输和分泌。它们在细胞内的精准定位和分布对维持细胞正常功 能至关重要。
内膜系统在细胞内物质转运中 的重要性和影响
细胞内膜系统的结构和功能直接影响细胞内物质的合成、修饰、导向和分泌。 了解内膜系统的重要性和影响，对于深入理解细胞生物学以及研究疾病的发 生和治疗具有重要意义。
内质网和高尔基体之间通过运输囊泡和信号分子进行信息交流和调控。这种 通讯和调控机制是细胞内物质运输和分泌的关键。
内质网和高尔基体在蛋白质合成和修饰中的作 用
内质网参与蛋白质的合成和修饰过程，包括翻译、修饰、蛋白质折叠和质量控制等。高尔基体则负责进一步修饰和 包装蛋白质。
高尔基体和溶酶体的运输和分泌
医学细胞生物学细胞的内膜系统
05
线粒体
线粒体的定义与功能
总结词
线粒体是细胞内重要的细胞器，主要负责细 胞能量代谢，是细胞进行有氧呼吸的主要场 所。
详细描述
线粒体是细胞内由双层膜包裹的细胞器，主 要负责合成和储存能量。它们通过氧化磷酸 化过程将有机物氧化，释放能量供细胞使用 。线粒体还参与其他代谢过程，如脂肪酸氧
化和氨基酸代谢。
04
溶酶体
溶酶体的定义与功能
总结词
溶酶体是细胞内具有单层膜包裹的细胞器，主要功能是分解衰老的细胞器和外 来病原体。
详细描述
溶酶体是由单层膜包裹的囊状结构，内部含有多种水解酶，能够分解衰老的细 胞器和进入细胞内的外来病原体。溶酶体的功能对于维持细胞内环境的稳定和 细胞的正常代谢至关重要。
溶酶体的结构与组成
高尔基体的结构与组成
总结词
高尔基体由扁平的囊状结构组成，具有复杂的分化和组装过程。
详细描述
高尔基体的基本结构是由一系列扁平的囊状结构组成的，这些囊状结构被称为高尔基体囊泡。高尔基体囊泡在分 化和组装过程中经历了多个阶段的形态变化，最终形成了成熟的高尔基体。高尔基体的组成还包括一些酶和其他 蛋白质，它们参与蛋白质的合成、加工和转运过程。
细胞内膜系统的组成
内质网
高尔基体
内质网是细胞内膜系统中最重要的组成部 分之一，主要负责蛋白质的合成和加工， 以及脂质的合成和转运。
高尔基体主要负责蛋白质的分类、包装和 分泌，参与形成细胞膜和细胞器膜。
溶酶体
线粒体
溶酶体是细胞内的消化器官，主要负责分 解衰老的细胞器和外来物质。
线粒体是细胞内的能量工厂，主要负责氧 化磷酸化，为细胞提供能量。
医学细胞生物学-细胞的内膜系统
目录 Contents
大学医学细胞生物学内膜系统上精品PPT课件
N-连接糖基化
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化：主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接，所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶（糖基转移酶）位 于内质网膜腔面，所以，此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管，小泡，扁囊 状结构，相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体；形态多为板层状排列的扁 囊；网腔内含低电子或中等电子密度的物质；多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着；形态多为分枝小管或小泡； 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
（一）作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有： ➢ 分泌性蛋白（外输性蛋白） ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考：细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的？
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键， 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键，并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合， 并激活蛋白水解酶，降解错误折叠的多肽，从而阻止错误 折叠，促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合，促使其装配并协助运输。
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化：主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接，所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶（糖基转移酶）位 于内质网膜腔面，所以，此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管，小泡，扁囊 状结构，相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体；形态多为板层状排列的扁 囊；网腔内含低电子或中等电子密度的物质；多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着；形态多为分枝小管或小泡； 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
（一）作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有： ➢ 分泌性蛋白（外输性蛋白） ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考：细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的？
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键， 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键，并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合， 并激活蛋白水解酶，降解错误折叠的多肽，从而阻止错误 折叠，促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合，促使其装配并协助运输。
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
《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。
医学细胞生物学3四章内膜系统精编版
信号肽
信号斑
酶修饰 高尔基体内有不同的区域，分别含有不同种 类的酶，经不同的加工，将蛋白质加以区分
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化 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
rER
顺面
高
顺面囊 高 尔
中层囊 反面囊
尔基 基复 堆合
反面
体
大泡
（分泌颗粒）
分拣与运输
运输途径
运往溶酶体（网格蛋白囊泡） 运往质膜
3、粗面内质网、滑面内质网
荧光标记培养的哺乳动物 细胞内质网透射电镜图
荧光标记生活的植物细 胞内质网透射电镜图
rER
胰腺细胞
浆细胞
●成熟的、分泌功 能强、活动旺盛的 细胞，ER较发达 ●卵细胞、胚胎 细胞、未分化细 胞、癌细胞等， ER不发达
sER
肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞
●同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能， ER有差异
⑦遇到终止密码子，多肽链合成终止，在ER腔中并被加工修饰 ⑧大小亚基在解离因子的作用下解离，回到核糖体循环
5′
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
信号假说
核糖体循环
解离 因子 3′
核糖体受 体蛋白
终止 密码
信号肽酶
粗面内质网上合成的多肽链去处 进入内质网腔，成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等 插入内质网膜中，成为膜整合蛋白
关键点
1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成 2、脂类、蛋白质为基本化学组分 3、糖基转移酶为标志性酶 4、具有胞内物质合成与蛋白质
加工转运功能 5、具有明显极性特征的膜性结构 6、联系各种细胞器的中心环节
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
细胞生物学课件：第四章-内膜系统
控制蛋白质的寿命（稳定性）：蛋白质N端第 一个氨基酸残基决定蛋白质的寿命。甲硫氨基酸、 丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、 甘氨酸或脯氨酸——稳定；其它12种——不稳定。
降解或纠正变性和错误折叠的蛋白质
核糖体（ribosome）
无被膜。主要 成分是蛋白质 （40%，表面） 和rRNA(60%， 内部). 唯一功能就是 按mRNA指令 合成多肽链。
以及肽链延伸时与mRNA结合
核糖体蛋白的作用：
1、对 rRNA折叠成有功能的三维结构十分必要。
2、蛋白质合成中核糖体空间构像发生一系列变 化，r蛋白对此起一定微调作用。
3、在核糖体的结合位点上，r蛋白与rRNA共同 行使功能。
内质网
Endoplasmic reticulum
是由封闭的膜系统及其围成 腔形成互相沟通的网状结构 占膜系统的一半。 占细胞总体积的10%以上。
70S——原核细胞、真核细胞线粒体 和叶绿体内。50S + 30S。
通常情况下。大小两个亚基游离于细胞质基质中。 当小亚基与mRNA结合后，大小亚基才结合成完整 的核糖体（自我装配），进行肽链合成。合成终止 后，大小亚基解离，又分别游离于细胞质基质中。
核糖体中，rRNA起主要作用：
1、具有肽酰转移酶活性。 2、为 tRNA提供结合位点（A、P、E）。 3、为多种蛋白合成因子提供结合位点。 4、蛋白合成起始时参与同mRNA选择性地结合，
与其它细胞器关系
形态结构
内质网膜上可能有某种特殊的 装置，将rER和sER间隔开。 Rough endoplasmic reticulum 扁囊。是内质网与 核糖体的复合体。合成分泌性蛋白和多种膜蛋白。 Smooth endoplasmic reticulum 分支管道。占很少 区域。出芽位点。合成脂类 。
降解或纠正变性和错误折叠的蛋白质
核糖体（ribosome）
无被膜。主要 成分是蛋白质 （40%，表面） 和rRNA(60%， 内部). 唯一功能就是 按mRNA指令 合成多肽链。
以及肽链延伸时与mRNA结合
核糖体蛋白的作用：
1、对 rRNA折叠成有功能的三维结构十分必要。
2、蛋白质合成中核糖体空间构像发生一系列变 化，r蛋白对此起一定微调作用。
3、在核糖体的结合位点上，r蛋白与rRNA共同 行使功能。
内质网
Endoplasmic reticulum
是由封闭的膜系统及其围成 腔形成互相沟通的网状结构 占膜系统的一半。 占细胞总体积的10%以上。
70S——原核细胞、真核细胞线粒体 和叶绿体内。50S + 30S。
通常情况下。大小两个亚基游离于细胞质基质中。 当小亚基与mRNA结合后，大小亚基才结合成完整 的核糖体（自我装配），进行肽链合成。合成终止 后，大小亚基解离，又分别游离于细胞质基质中。
核糖体中，rRNA起主要作用：
1、具有肽酰转移酶活性。 2、为 tRNA提供结合位点（A、P、E）。 3、为多种蛋白合成因子提供结合位点。 4、蛋白合成起始时参与同mRNA选择性地结合，
与其它细胞器关系
形态结构
内质网膜上可能有某种特殊的 装置，将rER和sER间隔开。 Rough endoplasmic reticulum 扁囊。是内质网与 核糖体的复合体。合成分泌性蛋白和多种膜蛋白。 Smooth endoplasmic reticulum 分支管道。占很少 区域。出芽位点。合成脂类 。
医学细胞生物学四章内膜系统ppt课件
sER
肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞
●同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能， ER有差异
视网膜色素上皮细胞
平滑肌细胞
横纹肌细胞
9
rough endoplasmic reticulum （rER）
10
smooth endoplasmic reticulum （sER）
( × 50,000 )
2
内膜系统 — 细胞质内在结构、功能、发生上
具一定联系的膜性结构的总称
膜相结构
质膜 内质网 高尔基体
溶酶体
核膜 过氧化物酶体 各种转运小泡 线粒体
内膜系统的出现
增大了细胞内的膜表面积 实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系
3
统一整体 缺一不可
分泌泡
转运泡 囊 穿梭泡 泡
转运泡
细胞膜 溶酶体
11
( × 34,000 )
关键点4：内质网是内膜系统的发源地
内质网是内膜系统固泌的有途分径 发源地早期内体 晚期内体
溶酶体
分泌泡
内体 溶酶体
穿梭泡 转运泡
高尔基体
内质网
核 12
关键点5：功能——rER
核糖体支架 参与蛋白质合成、加工、修饰、运输 与膜脂的合成有关
13
rER最基本的功能之一是：附着型核糖体支架 支架
高尔基体
核
粗面内 质网
4
囊泡（书P87）
1、囊泡是真核细胞中十分 常见的膜泡结构
2、囊泡不是相对稳定的 细胞内固有结构
3、囊泡是细胞内物质 定向运输的主要载体
4、囊泡转运是受到严格选择、 精密调控、高度有序的 的物质转运过程
膜流——相互转换、代谢更新
内膜系统Ippt-细胞生物学PPT课件
8
2020年10月2日 9
2020年10月2日 10
信号肽假说：Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP（在细胞质基质中）
SRP-核糖体复合体（蛋白质合成暂停）
↓←SRP受体（在rER上）
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 （核糖体结合到rER）
↓
信号肽进入内质网腔，蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成，核糖体大小亚基分离，进入核糖体再循环
11
2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
12
2020年10月2日 13
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡
膜 厚： 6nm;
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
26
扁平囊
2020年10月2日
凹 面：成熟（反）面
呈盘状，3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中，高尔基体 较发达；在未分化的细胞 中，高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
24
一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
25
2020年10月2日
2020年10月2日 9
2020年10月2日 10
信号肽假说：Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP（在细胞质基质中）
SRP-核糖体复合体（蛋白质合成暂停）
↓←SRP受体（在rER上）
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 （核糖体结合到rER）
↓
信号肽进入内质网腔，蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成，核糖体大小亚基分离，进入核糖体再循环
11
2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
12
2020年10月2日 13
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡
膜 厚： 6nm;
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
26
扁平囊
2020年10月2日
凹 面：成熟（反）面
呈盘状，3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中，高尔基体 较发达；在未分化的细胞 中，高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
24
一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
25
2020年10月2日
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分泌泡
转运泡 囊 穿梭泡 泡
转运泡
核
医学细胞生物学3四章内膜系统
细胞膜 溶酶体
高尔基体
粗面内 质网
囊泡（书P87）
1、囊泡是真核细胞中十分 常见的膜泡结构
2、囊泡不是相对稳定的 细胞内固有结构
3、囊泡是细胞内物质 定向运输的主要载体
4、囊泡转运是受到严格选择、
精密调控、高度有序的
的物质转运过程
核
膜流——相互转换医、学细代胞生谢物学更3四章新内膜系统
胞质 rER腔
胞质 rER腔
有些信号肽需要切除： 合成的蛋白质释放到ER腔中 有些信号肽需要保留： 合成的蛋白质成为膜蛋白
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工方式二：蛋白质折叠
可溶性驻留蛋白（rER腔内）：志愿者，分子伴侣
胞质 rER腔
功能： 1、帮助蛋白质分子折叠、装配、转运 （本身不参与终产物的形成）
细学医
胞
生物学
第一章 细胞的概论 第三章 细胞膜与物质运输 第四章 细胞内膜系统 第五章 线粒体 第六章 细胞骨架 第七章 细胞核 第十章 细胞信号转导 第十一章 细胞增殖与细胞周期 第十二章 细胞分化 第十三章 第十四章 细胞衰老与死亡
医学细胞生物学3四章内膜系统
第四章 细胞内膜系统
内质网 高尔基体 溶酶体 过氧化物酶体
医学细胞生物学3四章内膜系统
内膜系统 — 细胞质内在结构、功能、发生上
具一定联系的膜性结构的总称
膜相结构
质膜 内质网 高尔基体
溶酶体
核膜 过氧化物酶体 各种转运小泡 线粒体
内膜系统的出现
增大了细胞内的膜表面积 实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系
医学细胞生物学3四章内膜系统
统一整体 缺一不可
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
核糖体循环
3′
核糖体受 体蛋白
终止 密码 解离
因子
①大、小亚基结合，翻译信号肽 ②SRP（信号识别蛋白）,识别信号肽
信号肽酶
③SRP与核糖体A位点结合，形成SRP-核糖体复合体阻止肽链合 成④SRP与ER上的SRP受体结合，引导核糖体落到ER膜的Pr转运体 上⑤SRP解离，多肽链继续合成,核糖体连在核糖体受体蛋白上
合成内原性蛋白
细胞质溶质蛋白 细胞核中的核蛋白 线粒体、中心粒等所需蛋白
进入内质网腔
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
进入细胞质基质
医学细胞生物学3四章内膜系统
信号假说 所有蛋白质合成均起始于游离的核糖体
核糖体亚基
游离型的 核糖体
mRNA
附着型的 核糖体
医学细胞生物学3四章内膜系统
5′
信号假说
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
COPⅠ囊泡
高尔基体扁平囊间物质运输 由高尔基体向内质网的物质运输
由内质网向高尔基体的物质运输
COPⅡ囊泡 产生于内质网 医学细胞生物学3四章内膜系统
囊泡类型
网格蛋白囊泡
网格蛋白包被囊泡 产生于高尔基体和细胞膜
COPⅠ包被囊泡 产生于内质网、高尔基体
COPⅡ包被囊泡产生于内质网
COPⅠ囊 泡
COPⅡ囊 泡
一 内质网(endoplasmic reticulum)
关键点
1、小管、小囊连成的网状结构
2、脂类、蛋白质为主要化学组分 葡萄糖－6－磷酸酶为ER膜的标志酶
3、粗面内质网、滑面内质网
荧光标记培养的哺乳动物 细胞内质网透射电镜图
荧光标记生活的植物细 胞内质网透射电镜图
医学细胞生物学3四章内膜系统
rER
胰腺细胞
浆细胞
●成熟的、分泌功 能强、活动旺盛的 细胞，ER较发达 ●卵细胞、胚胎 细胞、未分化细 胞、癌细胞等， ER不发达
sER
肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞
●同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能， ER有差异
视网膜色素上皮细胞
平滑肌细胞
横纹肌细胞
医学细胞生物学3四章内膜系统
核糖体受 体蛋白
终止 密码
信号肽酶
粗面内质网上合成的多肽链去处 进入内质网腔，成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等 插入内质网膜中，成为膜整合蛋白
医学细胞生物学3四章内膜系统
合成 核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网
胞质 rER腔
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工
内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰？ 加工方式一：剪切
2、阻止错误折叠的蛋白质和未完全 折叠的蛋白质运出内质网
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工方式三：糖基化
糖基化
不成熟蛋白质
初步修饰蛋白质
胞质 rER腔
—NH+
糖链
N—结合型糖基化
医学细胞生物学3四章内膜系统
运输
蛋白质在粗面内质网加工后进入高尔基体
COPⅠ
网格囊泡
COPⅡ
COPⅠ
网格蛋白囊泡 产生于高尔基体、细胞膜
⑥新合成的多肽链通过Pr转运体通道进入ER腔，信号肽被酶切除
⑦遇到终止密码子，多肽链合成终止，在ER腔中并被加工修饰 ⑧大小亚基在解离因子的医学作细用胞生下物学解3四离章内，膜回系统到核糖体循环
5′
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
信号假说
核糖体循环
解离 因子 3′
rough endoplasmic reticulum （rER）
医学细胞生物学3四章内膜系统
smooth endoplasmic reticulum （sER）
医学细胞生物学3四章内膜系统
( × 50,000 )
( × 34,000 )
关键点4：内质网是内膜系统的发源地
内质网是内膜系统固泌的有途分径 发源地早期内体 晚期内体
囊泡类型 网格蛋白
衔接蛋白
网格蛋白包被囊泡
产生于高尔基体和细胞膜
COPⅠ包被囊泡
产生于内质网、 高尔基体
网格蛋白囊泡
COPⅡ包被囊泡
产生于内质网
COPⅡ囊泡
COPⅠ囊泡
医学细胞生物学3四章内膜系统
核
内膜系统
＊内质网
单层单位膜
＊高尔基体 单层单位膜
＊溶酶体
单层单位膜
＊过氧化物酶体 单层单位膜
医学细胞生物学3四章内膜系统
内质网—高尔基体中间体
copI coat
内
质 ccopoⅠpI coat
网
质 膜
copI coat
医学细胞生物c学o3p四Ⅱ章c内o膜a系t 统 高尔基体
分泌小泡
膜脂
与膜脂的合成有关
质膜和细胞内膜上的脂类大部分 由粗面内质网合成
溶酶体
分泌泡
内体 溶酶体
穿梭泡 转运泡
核
医学细胞生物学3四章内膜系统
高尔基体 内质网
关键点5：功能——rER
核糖体支架 参与蛋白质合成、加工、修饰、运输 与膜脂的合成有关
医学细胞生物学3四章内膜系统
rER最基本的功能之一是：附着型核糖体支架 支架
核糖体
附着型核糖体
游离型核糖体
合成外输性蛋白
膜蛋白 内质网可溶性驻留蛋白 分泌蛋白 溶酶体蛋白
转运泡 囊 穿梭泡 泡
转运泡
核
医学细胞生物学3四章内膜系统
细胞膜 溶酶体
高尔基体
粗面内 质网
囊泡（书P87）
1、囊泡是真核细胞中十分 常见的膜泡结构
2、囊泡不是相对稳定的 细胞内固有结构
3、囊泡是细胞内物质 定向运输的主要载体
4、囊泡转运是受到严格选择、
精密调控、高度有序的
的物质转运过程
核
膜流——相互转换医、学细代胞生谢物学更3四章新内膜系统
胞质 rER腔
胞质 rER腔
有些信号肽需要切除： 合成的蛋白质释放到ER腔中 有些信号肽需要保留： 合成的蛋白质成为膜蛋白
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工方式二：蛋白质折叠
可溶性驻留蛋白（rER腔内）：志愿者，分子伴侣
胞质 rER腔
功能： 1、帮助蛋白质分子折叠、装配、转运 （本身不参与终产物的形成）
细学医
胞
生物学
第一章 细胞的概论 第三章 细胞膜与物质运输 第四章 细胞内膜系统 第五章 线粒体 第六章 细胞骨架 第七章 细胞核 第十章 细胞信号转导 第十一章 细胞增殖与细胞周期 第十二章 细胞分化 第十三章 第十四章 细胞衰老与死亡
医学细胞生物学3四章内膜系统
第四章 细胞内膜系统
内质网 高尔基体 溶酶体 过氧化物酶体
医学细胞生物学3四章内膜系统
内膜系统 — 细胞质内在结构、功能、发生上
具一定联系的膜性结构的总称
膜相结构
质膜 内质网 高尔基体
溶酶体
核膜 过氧化物酶体 各种转运小泡 线粒体
内膜系统的出现
增大了细胞内的膜表面积 实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系
医学细胞生物学3四章内膜系统
统一整体 缺一不可
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
核糖体循环
3′
核糖体受 体蛋白
终止 密码 解离
因子
①大、小亚基结合，翻译信号肽 ②SRP（信号识别蛋白）,识别信号肽
信号肽酶
③SRP与核糖体A位点结合，形成SRP-核糖体复合体阻止肽链合 成④SRP与ER上的SRP受体结合，引导核糖体落到ER膜的Pr转运体 上⑤SRP解离，多肽链继续合成,核糖体连在核糖体受体蛋白上
合成内原性蛋白
细胞质溶质蛋白 细胞核中的核蛋白 线粒体、中心粒等所需蛋白
进入内质网腔
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
进入细胞质基质
医学细胞生物学3四章内膜系统
信号假说 所有蛋白质合成均起始于游离的核糖体
核糖体亚基
游离型的 核糖体
mRNA
附着型的 核糖体
医学细胞生物学3四章内膜系统
5′
信号假说
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
COPⅠ囊泡
高尔基体扁平囊间物质运输 由高尔基体向内质网的物质运输
由内质网向高尔基体的物质运输
COPⅡ囊泡 产生于内质网 医学细胞生物学3四章内膜系统
囊泡类型
网格蛋白囊泡
网格蛋白包被囊泡 产生于高尔基体和细胞膜
COPⅠ包被囊泡 产生于内质网、高尔基体
COPⅡ包被囊泡产生于内质网
COPⅠ囊 泡
COPⅡ囊 泡
一 内质网(endoplasmic reticulum)
关键点
1、小管、小囊连成的网状结构
2、脂类、蛋白质为主要化学组分 葡萄糖－6－磷酸酶为ER膜的标志酶
3、粗面内质网、滑面内质网
荧光标记培养的哺乳动物 细胞内质网透射电镜图
荧光标记生活的植物细 胞内质网透射电镜图
医学细胞生物学3四章内膜系统
rER
胰腺细胞
浆细胞
●成熟的、分泌功 能强、活动旺盛的 细胞，ER较发达 ●卵细胞、胚胎 细胞、未分化细 胞、癌细胞等， ER不发达
sER
肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞
●同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能， ER有差异
视网膜色素上皮细胞
平滑肌细胞
横纹肌细胞
医学细胞生物学3四章内膜系统
核糖体受 体蛋白
终止 密码
信号肽酶
粗面内质网上合成的多肽链去处 进入内质网腔，成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等 插入内质网膜中，成为膜整合蛋白
医学细胞生物学3四章内膜系统
合成 核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网
胞质 rER腔
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工
内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰？ 加工方式一：剪切
2、阻止错误折叠的蛋白质和未完全 折叠的蛋白质运出内质网
医学细胞生物学3四章内膜系统
加工方式三：糖基化
糖基化
不成熟蛋白质
初步修饰蛋白质
胞质 rER腔
—NH+
糖链
N—结合型糖基化
医学细胞生物学3四章内膜系统
运输
蛋白质在粗面内质网加工后进入高尔基体
COPⅠ
网格囊泡
COPⅡ
COPⅠ
网格蛋白囊泡 产生于高尔基体、细胞膜
⑥新合成的多肽链通过Pr转运体通道进入ER腔，信号肽被酶切除
⑦遇到终止密码子，多肽链合成终止，在ER腔中并被加工修饰 ⑧大小亚基在解离因子的医学作细用胞生下物学解3四离章内，膜回系统到核糖体循环
5′
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
信号假说
核糖体循环
解离 因子 3′
rough endoplasmic reticulum （rER）
医学细胞生物学3四章内膜系统
smooth endoplasmic reticulum （sER）
医学细胞生物学3四章内膜系统
( × 50,000 )
( × 34,000 )
关键点4：内质网是内膜系统的发源地
内质网是内膜系统固泌的有途分径 发源地早期内体 晚期内体
囊泡类型 网格蛋白
衔接蛋白
网格蛋白包被囊泡
产生于高尔基体和细胞膜
COPⅠ包被囊泡
产生于内质网、 高尔基体
网格蛋白囊泡
COPⅡ包被囊泡
产生于内质网
COPⅡ囊泡
COPⅠ囊泡
医学细胞生物学3四章内膜系统
核
内膜系统
＊内质网
单层单位膜
＊高尔基体 单层单位膜
＊溶酶体
单层单位膜
＊过氧化物酶体 单层单位膜
医学细胞生物学3四章内膜系统
内质网—高尔基体中间体
copI coat
内
质 ccopoⅠpI coat
网
质 膜
copI coat
医学细胞生物c学o3p四Ⅱ章c内o膜a系t 统 高尔基体
分泌小泡
膜脂
与膜脂的合成有关
质膜和细胞内膜上的脂类大部分 由粗面内质网合成
溶酶体
分泌泡
内体 溶酶体
穿梭泡 转运泡
核
医学细胞生物学3四章内膜系统
高尔基体 内质网
关键点5：功能——rER
核糖体支架 参与蛋白质合成、加工、修饰、运输 与膜脂的合成有关
医学细胞生物学3四章内膜系统
rER最基本的功能之一是：附着型核糖体支架 支架
核糖体
附着型核糖体
游离型核糖体
合成外输性蛋白
膜蛋白 内质网可溶性驻留蛋白 分泌蛋白 溶酶体蛋白