大学细胞生物学——第五章__细胞的内膜系统
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第六章 细胞的内膜系统
Internal membrane system
一、内质网 二、高尔基复合体 三、溶酶体
编辑ppt
1
真核细胞（eucaryotic cells）基本结构
• 细胞膜（plasma membrane）
• 细胞核(nucleus)
• 细胞质 (cytoplasm)
细胞器(organelles)
细胞质基质（cytoplasmic matrix /
cytosol ）
内含物(inclusions) ：一些有形成分，
如糖原
编辑ppt
2
真核细胞平面结构模式图
编辑ppt
3
细胞器
• 非膜结构细胞器: 核糖体、中心体、细胞骨架
• 膜性结构细胞器: 线粒体/叶绿体、内质网、高尔基
复合体、溶酶体、过氧化物酶体、核 膜等
二、 ER分类
• 粗面内质网（rough endoplasmic reticulum, rER）
膜的外表面附着核糖体（胰腺细胞），与外输性 蛋白和多种膜蛋白的合成有关
（游离核糖体主要合成细胞本身所需的结合蛋白质 和某些特殊蛋白质）
• 滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum, sER）
• 核糖体连接蛋白（ribophorin) ：
只位于rER膜上， 有I、II两型，与核糖体大 亚基结合
rER的解聚和脱粒
细胞中毒时， • 膜上的多聚核糖体解聚为单个，并失去正
常而有规律的排列，该现象称为解聚； • 进而脱离内质网膜，称为脱粒。
编辑ppt
19
三、ER的化学组成
• 蛋白质
占2/3，含量比细胞膜丰富，含有大量的酶 （30～40种），细胞色素P450，多种合成酶，各 种网质蛋白（内质蛋白、网钙蛋白等） 标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶
• 信号识别颗粒（signal recognition particle， SRP)
6条多肽链亚单位和一个7S的RNA分子组成，
能识别并结合信号肽
编辑ppt
24
SRP结构模式图
编辑ppt
25
• SRP受体/停泊蛋白(dorking protein )：
位于rER膜上
• 移位子 内质网移位子蛋白通道与蛋白转运有关
▪ 连接成网状膜系统
▪ 膜厚约5-6nm，围成内质网腔(ER lumen)
▪ 合成蛋白质和脂类 编辑ppt
7
LLaammininaa
vesicles
rER的扁囊、编辑小ppt管、小泡
8
• 鼠肝细胞 扁囊状粗面内质网，叠层排列
• 睾丸间质细胞 众多小管或小泡，呈网状结构
• 横纹肌细胞 连成网状分布于肌原纤维之间，称肌质网
溶酶体蛋白等 • 信号假说 1975年 Blobel & Doberstein
提出
编辑ppt
23
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
编辑ppt
4
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，
着，常在此形成运输小泡
编辑ppt
14
rER电镜超微结构图
(ER腔)
Free ribosome (游离核糖体)
Attached ribosome
(附编辑着ppt 核糖体)
15
研究ER的材料
微粒体（microsome）： 梯度超速离心， ER断裂形成的封闭
小泡 • Rough microsome • smooth microsome
提高细胞的代谢效率
编辑ppt
5
Internal membrane system
溶酶体 过氧化物酶体 高尔基体
粗面内质网 细胞核
编辑ppt
6
第一节 内质网 (Endoplasmic Reticulum, ER)
一、内质网的基本形态 • 小管（tubules) Φ50～100nm • 小泡 (vesicles ) • 扁囊 (lamina)
膜流动性大
21
四、 rER功能
主要功能： • 参与蛋白质合成 激素、膜蛋白、驻留蛋白等 • 蛋白质的糖基化 N-连接（天冬酰胺的氨基） • 运输蛋白质和脂类
编辑ppt
22
（一）参与蛋白质合成
• 核糖体如何结合到内质网膜上？ 游离核糖体：主要合成细胞自身所需的蛋白 附着核糖体：主要合成分泌蛋白、膜蛋白、
• 脂类：
占1/3，磷脂、中性脂、缩醛脂、神经节苷 脂。（磷脂含量最多）
编辑ppt
20
内质网膜磷脂含量
• 磷脂酰胆碱 • 磷脂酰乙醇胺 • 磷脂酰丝氨酸 • 磷脂酰肌醇 • 鞘磷脂
55％ 20％～25％ 5％～10％ 5％～10％ 4％～7％
• 磷Leabharlann Baidu酰胆碱（卵磷脂）丰富 • 鞘磷脂含量很少
编辑ppt
编辑ppt
16
微粒体的形成
编辑ppt
17
rER分布特点
• 可占整个细胞的膜成分一半以上 • 与细胞类型、生理状态、分化程度密切相
关，可作为细胞分化程度和功能状态的指 标，如
胰腺外分泌细胞分泌旺盛时与分泌静止活动期 相应成熟细胞与未分化或未成熟细胞 分化程度高的细胞与分化程度低的细胞
编辑ppt
18
• 卵细胞和胚胎细胞 含量少，随发育与分化内质网增加，结构逐
步复杂化
编辑ppt
9
荧光抗体显示的ER显微图像
A cultured mammalian cell
A living plant cell
编辑ppt
10
rER & sER模式图
编辑ppt
rER sER
附着 核糖体 (attached Riboso1m1 e)
膜的外表光滑，无核糖体附着（肝细胞），具有 脂质合成、糖原代谢、解毒等多种功能
编辑ppt
12
在肝细胞，通过葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄 糖-6-磷酸转变为葡萄糖
编辑ppt
13
• 两种类型的内质网在不同组织细胞中的分布状况 各不相同 皆为粗面内质网，或全为滑面内质网，还可 以不同比例共同存在细胞中
• 过渡型内质网(transitional elements) ER膜一半有核糖体附着，另一半没有核糖体附
Internal membrane system
一、内质网 二、高尔基复合体 三、溶酶体
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1
真核细胞（eucaryotic cells）基本结构
• 细胞膜（plasma membrane）
• 细胞核(nucleus)
• 细胞质 (cytoplasm)
细胞器(organelles)
细胞质基质（cytoplasmic matrix /
cytosol ）
内含物(inclusions) ：一些有形成分，
如糖原
编辑ppt
2
真核细胞平面结构模式图
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3
细胞器
• 非膜结构细胞器: 核糖体、中心体、细胞骨架
• 膜性结构细胞器: 线粒体/叶绿体、内质网、高尔基
复合体、溶酶体、过氧化物酶体、核 膜等
二、 ER分类
• 粗面内质网（rough endoplasmic reticulum, rER）
膜的外表面附着核糖体（胰腺细胞），与外输性 蛋白和多种膜蛋白的合成有关
（游离核糖体主要合成细胞本身所需的结合蛋白质 和某些特殊蛋白质）
• 滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum, sER）
• 核糖体连接蛋白（ribophorin) ：
只位于rER膜上， 有I、II两型，与核糖体大 亚基结合
rER的解聚和脱粒
细胞中毒时， • 膜上的多聚核糖体解聚为单个，并失去正
常而有规律的排列，该现象称为解聚； • 进而脱离内质网膜，称为脱粒。
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三、ER的化学组成
• 蛋白质
占2/3，含量比细胞膜丰富，含有大量的酶 （30～40种），细胞色素P450，多种合成酶，各 种网质蛋白（内质蛋白、网钙蛋白等） 标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶
• 信号识别颗粒（signal recognition particle， SRP)
6条多肽链亚单位和一个7S的RNA分子组成，
能识别并结合信号肽
编辑ppt
24
SRP结构模式图
编辑ppt
25
• SRP受体/停泊蛋白(dorking protein )：
位于rER膜上
• 移位子 内质网移位子蛋白通道与蛋白转运有关
▪ 连接成网状膜系统
▪ 膜厚约5-6nm，围成内质网腔(ER lumen)
▪ 合成蛋白质和脂类 编辑ppt
7
LLaammininaa
vesicles
rER的扁囊、编辑小ppt管、小泡
8
• 鼠肝细胞 扁囊状粗面内质网，叠层排列
• 睾丸间质细胞 众多小管或小泡，呈网状结构
• 横纹肌细胞 连成网状分布于肌原纤维之间，称肌质网
溶酶体蛋白等 • 信号假说 1975年 Blobel & Doberstein
提出
编辑ppt
23
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
编辑ppt
4
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，
着，常在此形成运输小泡
编辑ppt
14
rER电镜超微结构图
(ER腔)
Free ribosome (游离核糖体)
Attached ribosome
(附编辑着ppt 核糖体)
15
研究ER的材料
微粒体（microsome）： 梯度超速离心， ER断裂形成的封闭
小泡 • Rough microsome • smooth microsome
提高细胞的代谢效率
编辑ppt
5
Internal membrane system
溶酶体 过氧化物酶体 高尔基体
粗面内质网 细胞核
编辑ppt
6
第一节 内质网 (Endoplasmic Reticulum, ER)
一、内质网的基本形态 • 小管（tubules) Φ50～100nm • 小泡 (vesicles ) • 扁囊 (lamina)
膜流动性大
21
四、 rER功能
主要功能： • 参与蛋白质合成 激素、膜蛋白、驻留蛋白等 • 蛋白质的糖基化 N-连接（天冬酰胺的氨基） • 运输蛋白质和脂类
编辑ppt
22
（一）参与蛋白质合成
• 核糖体如何结合到内质网膜上？ 游离核糖体：主要合成细胞自身所需的蛋白 附着核糖体：主要合成分泌蛋白、膜蛋白、
• 脂类：
占1/3，磷脂、中性脂、缩醛脂、神经节苷 脂。（磷脂含量最多）
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20
内质网膜磷脂含量
• 磷脂酰胆碱 • 磷脂酰乙醇胺 • 磷脂酰丝氨酸 • 磷脂酰肌醇 • 鞘磷脂
55％ 20％～25％ 5％～10％ 5％～10％ 4％～7％
• 磷Leabharlann Baidu酰胆碱（卵磷脂）丰富 • 鞘磷脂含量很少
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16
微粒体的形成
编辑ppt
17
rER分布特点
• 可占整个细胞的膜成分一半以上 • 与细胞类型、生理状态、分化程度密切相
关，可作为细胞分化程度和功能状态的指 标，如
胰腺外分泌细胞分泌旺盛时与分泌静止活动期 相应成熟细胞与未分化或未成熟细胞 分化程度高的细胞与分化程度低的细胞
编辑ppt
18
• 卵细胞和胚胎细胞 含量少，随发育与分化内质网增加，结构逐
步复杂化
编辑ppt
9
荧光抗体显示的ER显微图像
A cultured mammalian cell
A living plant cell
编辑ppt
10
rER & sER模式图
编辑ppt
rER sER
附着 核糖体 (attached Riboso1m1 e)
膜的外表光滑，无核糖体附着（肝细胞），具有 脂质合成、糖原代谢、解毒等多种功能
编辑ppt
12
在肝细胞，通过葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄 糖-6-磷酸转变为葡萄糖
编辑ppt
13
• 两种类型的内质网在不同组织细胞中的分布状况 各不相同 皆为粗面内质网，或全为滑面内质网，还可 以不同比例共同存在细胞中
• 过渡型内质网(transitional elements) ER膜一半有核糖体附着，另一半没有核糖体附