内膜系统和细胞物质运输

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细胞内膜系统的生物学意义

细胞内膜系统的生物学意义

细胞内膜系统的生物学意义摘要:一、引言二、细胞内膜系统的组成1.内质网2.高尔基体3.线粒体4.质体5.溶酶体6.过氧化物酶体三、细胞内膜系统的功能1.蛋白质合成与加工2.脂质合成与代谢3.细胞内物质运输4.细胞内信号传导5.细胞骨架支撑四、细胞内膜系统的生物学意义1.维持细胞内环境稳定2.参与细胞生长、分化与凋亡3.响应外界刺激与逆境胁迫4.参与疾病发生与发展5.作为药物靶点与治疗方法五、研究细胞内膜系统的意义1.深入理解生命现象2.揭示疾病发生机制3.促进生物技术发展4.为疾病治疗提供新思路六、结论正文:一、引言细胞内膜系统是细胞内一系列相互联系的生物膜结构,对于细胞的生命活动具有至关重要的生物学意义。

在过去的几十年里,随着细胞生物学研究的深入,人们对细胞内膜系统的认识逐渐加深。

本文将对细胞内膜系统的组成、功能及其生物学意义进行概述,以期为相关研究提供参考。

二、细胞内膜系统的组成细胞内膜系统主要由内质网、高尔基体、线粒体、质体、溶酶体、过氧化物酶体等细胞器组成。

这些细胞器在结构和功能上相互联系,共同参与细胞的生命活动。

1.内质网:内质网是细胞内膜系统中最主要的组成部分,负责蛋白质合成、加工及脂质合成。

2.高尔基体:高尔基体参与蛋白质修饰、加工及分泌,对细胞内物质运输具有重要调控作用。

3.线粒体:线粒体是细胞的能量工厂,负责氧化磷酸化,产生细胞所需的能量。

4.质体:质体是植物细胞特有的细胞器,参与碳水化合物、脂质的合成和储存。

5.溶酶体:溶酶体是细胞的消化系统,负责分解损伤的细胞器、病原体及细胞内垃圾。

6.过氧化物酶体:过氧化物酶体参与脂质代谢、氧化应激反应及信号传导等过程。

三、细胞内膜系统的功能细胞内膜系统在细胞生命活动中具有多种功能,包括蛋白质合成与加工、脂质合成与代谢、细胞内物质运输、细胞内信号传导及细胞骨架支撑等。

这些功能保证了细胞内环境的稳定,促进了细胞生长、分化和凋亡。

四、细胞内膜系统的生物学意义1.维持细胞内环境稳定:细胞内膜系统为细胞提供了一个相对稳定的内环境,有利于细胞正常生命活动的进行。

细胞生物学细胞的内膜系统与囊泡转运

细胞生物学细胞的内膜系统与囊泡转运
?真核细胞物质运输的一种重要方式?一个双向有序的过程?作用?物质交换信号传递对胞内合成的物质进行一定的化学修饰囊泡?由来源于细胞?器?膜的囊膜包裹囊膜表面有特异性的包被蛋白囊泡的分类?根据包被蛋白网格蛋白包被囊泡?细胞膜内体高尔基体内体高尔基体溶酶体?偶见?cop包被小泡?粗面内质网高尔基体cop包被小泡?高尔基体粗面内质网其它网格蛋白clathrin?转运囊泡表面的纤维丝状蛋白有三条腿提高囊泡的表面张力高尔基质膜内体溶酶体质膜内吞泡内体溶酶体?被转运分子与质膜上的受体结合?被接合素?adaptin?捕获?接合素催化网格蛋白聚合?在动力素和网格蛋白的参与下?囊泡形成?动力素再将囊泡口收缩?囊泡与细胞膜脱离?网格蛋白包被囊泡形成?脱包被?网格蛋白消失??按一定的路径到达靶细胞器?转运囊泡表面的vsnares和靶细胞器膜上的tsnares之间的特异性识别?转运囊泡与靶细胞器膜准确融合?囊泡运输?结合网格蛋白包被囊泡说明其转运的分子基础
内质网参与糖类的代谢
主要在滑面内质网上进行 是否参与糖原的合成有争议 参与糖原的分解
糖原——G-1-P——G-6-P——葡萄糖
sER
高尔基复合体(Golgi complex)
——蛋白质合成加工、糖基化的场所
具有极性的膜性细胞器
由扁平囊泡、小泡、大
泡构成
可分为3个区室
高尔基复合体的3个区室的功能
思考题
• 囊泡运输?结合网格蛋白包被囊泡说明 其转运的分子基础。 • 何谓受体介导的胞吞作用?举例说明此 过程。
功 能
合成蛋白质
内 质 网
(endoplasmic reticulum, ER)
形态结构
1、单位膜围成 的由连续的小管(tubule)、小泡 (vesicle)和扁囊(lamina)组成的三维网状膜系统 。 2、内质网腔与核膜腔相通

细胞生物学第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

细胞生物学第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

COPI
COPI有被囊泡的主要功能
Bidirectional transport between the ER and the Golgi
网格蛋白有被囊泡(CCV)
Initially a clathrin The cargo coated pit forms. receptors extend
产生于高尔基复合体、细胞膜的网格蛋白有被囊泡
特征:
直径在50~100nm之间,外被以由网格蛋白纤维构成的网架结构 在网格蛋白结构外框与囊膜之间填充、覆盖有大量的衔接蛋白
功能:
介导从高尔基复合体向溶酶体、胞内体或质膜外的物质转运 将外来物质转送到细胞质或溶酶体
网格蛋白
网格蛋白有被小泡形态结构
三、囊 泡 转 运 的 分 子机 制
As the process continues, the vesicles rounds up and pinches off.
网格蛋白有被囊泡(CCV)的分子基础 CCV有被囊泡
Clathrin网格蛋白
Clathrin网格蛋白
Clathrin “heavy chain”
“Light chain”
Addition of M6P to lysosomal enzymes in cis-Golgi M6P receptor in TGN directs transport of enzymes to lysosome via clathrin-coated vesicles
How do cells take up specific macromolecules? “Receptor-mediated endocytosis”
Summary of “receptor-mediated” endocytosis of LDL

医学细胞生物学细胞的内膜系统

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

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。

细胞生物学 第七章 细胞内膜系统及蛋白质分选与泡膜运输

细胞生物学 第七章 细胞内膜系统及蛋白质分选与泡膜运输
多数糖基修饰;糖脂的形成;与高尔基 体有关的多糖的合成 高尔基体反面囊膜和反面网状结构(TGN)— —参与蛋白质的分类与包装
周围大小不等的囊泡——物质运输
高尔基体与细胞骨架关系密切; 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白(
kinesin)和微丝的马达蛋白(myosin)。最近 还发现特异的血影蛋白(spectrin)网架 。它 们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的 膜泡运输中起重要的作用。
❖ 残余小体(residual body),次级溶酶体未被消化 的残渣,又称后溶酶体。
用电镜细胞化学技术显示其中含有的酸性磷酸酶, M:线粒体,L:溶酶体(朴英杰)
动物细胞溶酶体系统示意图
溶酶体膜的特征: 嵌有质子泵,形成和维持溶酶体中酸性的内环境; 具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,可能有利于防止自身膜蛋白的
❖ 二、内膜系统的结构与功能 ❖ (二)高尔基体( Golgi complex ) ❖ 2、功能
❖ (3)蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
无生物活性的蛋白原(proprotein)高尔基体切除 N-端或两端的序列成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖 素及血清白蛋白等
蛋白质前体高尔基体水解同种有活性的多肽,如 神经肽等
一种分选途径。
❖ 二、内膜系统的结构与功能
❖ (二)高尔基体( Golgi complex ) ❖ 2、功能
(1)高尔基体与细胞的分泌活动 ❖ 蛋白质的分选及其转运 ❖ 溶酶体酶的分选 (2)蛋白质糖基化及其修饰
(3)蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质糖基化类型
特征
N-连接
O-连接
1. 合成部位
2. 合成方式

内膜系统与膜运输相关词汇解释

内膜系统与膜运输相关词汇解释

内膜系统与膜运输相关词汇解释内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器, 因为它们的膜是相互流动的, 处于动态平衡, 在功能上也是相互协同的。

接下来小编为大家整理了内膜系统与膜运输相关词汇解释,希望对你有帮助哦!1. 膜结合细胞器(membrane-bound organelles)或膜结合区室(membrane-bound compartments)指细胞质中所有具有膜结构的细胞器,包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等。

由于它们都是封闭的膜结构,内部都有一定的空间,所以又称为膜结合区室。

2. 细胞质膜系统(cytoplasmic membrane system)细胞质膜系统是指细胞内那些在生物发生上与质膜相关的细胞器,显然不包括线粒体、叶绿体和过氧化物酶体,因为这几种细胞器的膜是逐步长大的,而不直接利用质膜。

3. 内膜系统(endomembrane systems)内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器,因为它们的膜是相互流动的,处于动态平衡,在功能上也是相互协同的。

广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。

4. 核孔运输(transport through nuclear pore)胞质溶胶中合成的蛋白质穿过细胞核内外膜形成的核孔进入细胞核。

核孔运输又称为门运输,核孔是如同一扇可开启的大门,而且是具有选择性的门,能够主动运输特殊的生物大分子。

5. 跨膜运输(across membrane transport)胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体则是通过一种跨膜机制进行定位的,需要膜上运输蛋白(protein translocators)的帮助。

被运输的蛋白通常是未折叠的状态,细菌的质膜上也有类似的运输蛋白。

医学细胞生物学:第五章 细胞内膜系统与囊泡转运

医学细胞生物学:第五章 细胞内膜系统与囊泡转运
目前,对内质网的化学特征与生理功能的了解和认识, 大多是通过对微粒体的生化、生理分析而获得的。
微粒体的形态及类型
A. 从细胞匀浆中分离出的微粒体电镜观察形态图; B. 运用蔗糖浓度梯度离心分离技术可获得颗粒型和光滑型两种不同的微粒体。
Endomembrane System
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第五章 内膜系统
二、内质网的化学组成
第三节 溶酶体(Lysosome):
中国仓 鼠细胞 内的溶 酶体 (特异 的红色 染料所 示):
一.溶酶体具有不同的形态
二.溶酶体的结构:
1.包裹溶酶体的膜叫 生物膜
2.基质内含多种酸性 水解酶
3.膜上具有H+质子泵
4.溶酶体膜内存在着 特殊的转运蛋白
5. 溶酶体的膜蛋白高 度糖基化防止自身膜 蛋白降解
• 膜受体 • 溶酶体蛋白 • 分泌小泡
高尔基复合体与膜的转运
• 膜流:细胞内 功能相关的膜 性结构间的联 系和转移的现 象
• 通过小泡是在 膜的特定区域 以出芽的方式 产生
高尔基复合体与细胞的分泌
第五章 内膜系统
三、高尔基复合体的功能
(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站
外输性分泌蛋白两种不同的排放形式:
Endomembrane System
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第五章 内膜系统
二、内质网的化学组成
(三)网质蛋白
目前已知的网质蛋白: 免疫球蛋白重链结合蛋白,内质蛋白 ,钙网蛋白, 钙连蛋白 ,蛋白质二硫键异构酶。
Endomembrane System
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• 二、形态结构:小管、 小泡及扁平囊。可与核 膜外层相连。
高尔基复合体的发现
• 最早发现于1855 年

细胞膜与物质运输

细胞膜与物质运输

主要论点:
01
能解释许多膜功能现象,如物质运输、信号识别、能量转换等。
03
说明了膜功能的不对称性。
02
说明了膜的动态性(流动性)。
优点:
未说明膜蛋白分子对脂类分子流动性的控制作用。 实际上特定的膜蛋白酶周围需要有特定的磷脂才 有活性,如钠、钾-ATP酶需要有磷脂酰丝氨酸、 钙-ATP酶需要有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。
细胞膜上的运输蛋白:
通道蛋白形成通道:持续开放(如水通道)
通道扩散:
闸门通道(gated channel)
01
离子
02
神经递质
进行通道扩散的分子有:
01
02
03
高浓度低浓度
不消耗细胞代谢能
通过通道蛋白 速度极快
通道扩散的特点:
易化扩散/帮助扩散(facilitated diffusion)
B
D
A
C
E
磷脂酰胆碱(卵磷脂)
磷脂酰丝氨酸
鞘磷脂
磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)
磷脂酰肌醇(含量少、在信息传递中起作用)
磷脂
图示 膜磷脂的分子结构模型
图示 四种磷脂分子结构模式图
磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰胆碱 鞘磷脂
未说明膜各部分流动性的不均匀性。 所以又提出“晶格镶嵌模型”和“板块模型”作为补充。
缺点:
1975年Wallach提出“晶格镶嵌模型”中强调“界面脂”(晶格)可控制脂类分子的运动。
界面脂:镶嵌蛋白周围,一个分子厚的不移动的脂质分子。
界面脂
1977年Jain和White提出“板块镶嵌模型”
不同板块
关于“膜”的几个概念:
生物膜:细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜 胞内膜:细胞内所有的膜结构。 膜相结构:具有膜的一切细胞结构。 内膜系统:在结构、功能及发生上为连续统一体的 细胞内膜相结构。 单位膜:生物膜的结构单位。 电镜下观察生物膜,可见为“两暗一明”的三层结构通常将这三层结构型式作为一个单位,称为单位膜。

细胞生物学07细胞内膜系统

细胞生物学07细胞内膜系统

Rab蛋白家族
Rab蛋白是膜泡运输的关键调控因子 ,通过结合GTP/GDP循环来调控膜 泡的形成、运输和融合。
SNARE蛋白复合物
SNARE蛋白在膜泡融合过程中发挥 重要作用,通过形成复合物拉近两个 膜的距离并促进融合。
信号转导通路
细胞通过信号转导通路感知内外环境 变化,进而调控膜泡运输过程以满足 细胞需求。
02
细胞内膜系统的结构与功 能
内质网的结构与功能
结构
内质网由单层膜构成的管状、泡状或扁平囊状结构连接而成,分为粗面内质网 和光面内质网两种。
功能
内质网是细胞内蛋白质合成、加工、运输和脂质合成的重要场所。粗面内质网 主要参与蛋白质的合成与加工,光面内质网则与脂质的合成和代谢有关。
高尔基体的结构与功能
03
细胞内膜系统与物质运输
膜泡运输的基本过程
膜泡的形成
在供体膜上,特定的蛋白质识别和结 合要运输的物质,然后膜向内凹陷形 成膜泡。
膜泡的运输ຫໍສະໝຸດ 膜泡的融合与目标卸载膜泡与目标膜融合,释放其内容物到 目标区域。
膜泡沿着细胞骨架(如微管、微丝) 移动,到达目标膜。
各类膜泡运输的实例
内吞作用
01
细胞通过膜内陷将物质摄入细胞内部,如受体介导的内吞作用
蛋白质磷酸化
信号通路中的关键蛋白质发生磷酸 化修饰,从而改变其活性和功能。
基因表达调控
信号通路最终作用于细胞核内的基 因表达调控机制,影响细胞的功能 和命运。
信号转导的终止与调节
信号分子的灭活
信号分子在完成信号传递后被灭活,从而终止信号转导。
受体的脱敏
受体在持续激活状态下会发生脱敏,降低对信号分子的响应。
负反馈调节

细胞生物学 总结

细胞生物学  总结

细胞的内膜系统与囊泡转运1.内膜系统:位于细胞质内,在结构、功能及发生上相关的膜性结构细胞器之总称。

包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜及各种转运小泡。

真核与原核细胞相互区别的重要标志之一。

2.内质网(ER):是一类由大小、形态各异的膜性囊泡构成的细胞器。

3.内质网以脂类和蛋白质为主要化学组成成分,二者比例大约为1:2 ;功能愈复杂,蛋白质的含量愈大。

4.ER膜的类脂双分子层包括磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂。

其中以磷脂含量最多。

5.ER膜中含有的酶蛋白至少在30种以上。

根据功能特性,可分为:①与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类。

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。

ER膜的标志酶:葡萄糖—6—磷酸酶6.ER的形态结构ER是由大小不同、形态各异的膜性小管、小泡和扁囊彼此连通所构成的三维网管结构体。

7.ER的类型①粗面内质网(RER),又称颗粒内质网(GER):形态特征:为排列整齐的扁平囊状结构,网膜胞质面有核糖体颗粒附着。

功能:RER主要和外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成、加工及转运有关。

分布:蛋白分泌功能旺盛的细胞中,RER高度发达;肿瘤细胞和未分化细胞中相对较少。

②滑面内质网(SER),又称无颗粒内质网(AER):形态特征:表面光滑的管、泡样网状结构,无核糖体附着,并常常可见与RER相互连通。

功能:是一种多功能的细胞器,在不同细胞或同一细胞的不同生理时期,常表现出完全不同的功能特性。

③ER的衍生结构:髓样体:视网膜色素上皮细胞。

孔环状片层:生殖细胞、癌细胞等。

8.ER的功能:(1)RER的功能:①与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关:a.作为核糖体附着的支架由RER上附着型核糖体合成的蛋白质有:外输性或分泌性蛋白、膜整合蛋白、细胞器中的驻留蛋白。

b.新生多肽链的折叠与装配分子伴侣:能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白,本身不参与最终产物的形成。

细胞膜与物质的跨膜转运

细胞膜与物质的跨膜转运
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
44
胞吞作用和胞吐作用
Medical Cell Biology
大分子及颗粒物质并不直接穿过细 胞膜,而是通过一系列膜囊泡形成和 融合来完成的转运过程,该运输方 式消耗能量,属主动运输的范畴。
胞饮作Байду номын сангаас(pinocytosis) 吞噬作用(phagocytosis)
[ ]
钾离子
]
细胞质 李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
31
Medical Cell Biology
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
32
钠钾泵
Medical Cell Biology
① Na+结合到膜上;②酶磷酸化;③酶构象变化, Na+ 释放到细胞外;④K+结合到细胞表面;⑤酶去磷酸化; ⑥ K+释放到细胞内,酶构象恢复原始状态
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
33
Medical Cell Biology
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
钠钾泵
34
Medical Cell Biology
钠钾泵-动画
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@
35
Medical Cell Biology
Medical Cell Biology
第2章 细胞膜与物质运输
Cell Membrane and Transmembrane Transport
医用生物学教研室
李延兰
Tel:3831928(O)
lyl72075@
2010.03
李延兰 医用生物学教研室 lyl72075@

细胞生物学总结(复习重点)——7.内膜系统、蛋白质分选、膜泡运输

细胞生物学总结(复习重点)——7.内膜系统、蛋白质分选、膜泡运输

1、细胞质基质:真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。

4、内膜系统:细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称,主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。

2、微粒体:为了研究ER的功能,常需要分离ER膜,用离心分离的方法将组织或细胞匀浆,经低速离心去除核及线粒体后,再经超速离心,破碎ER的片段又封合为许多小囊泡(直径约为100nm),这就是微粒体。

3、糙面内质网:细胞质内有一些形状大小略不相同的小管、小囊连接成网状,集中在胞质中,故称为内质网。

内质网膜的外表面附有核糖体颗粒,则为糙面内质网,为蛋白质合成的部位。

核糖体附着的膜系多为扁囊单位成分,普遍存在于分泌蛋白质的细胞中,其数量随细胞而异,越是分泌旺盛的细胞中越多。

5、分子伴侣:细胞中,这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并与多肽的一定部位相结合,帮助这些多肽的转移、折叠或组装,但其本身并不参与最终产物的形成。

6、溶酶体:溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中,是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器,主要功能是进行细胞内的消化作用,在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。

7、残余小体:在正常情况下,被吞噬的物质在次级溶酶体内进行消化作用,消化完成,形成的小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运至细胞质中,供细胞代谢用,不能消化的残渣仍留在溶酶体内,此时的溶酶体称为残余小体或三级溶酶体或后溶酶体。

残余小体有些可通过外排作用排出细胞,有些则积累在细胞内不被排出,如表皮细胞的老年斑、肝细胞的脂褐质。

8、蛋白质分选:细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成,随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成,然后,通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体,参与细胞的生命活动的过程。

又称定向转运。

细胞内膜系统的功能

细胞内膜系统的功能

细胞内膜系统的功能细胞内膜系统是由细胞膜、内质网、高尔基体、溶酶体和内涵体等组成的复杂网络结构,它在细胞内发挥着各种重要的功能。

本文将就细胞内膜系统的功能进行详细探讨,并分析其在细胞内的作用和意义。

一、细胞膜的功能细胞膜是细胞内膜系统的最外层,它起到了维持细胞结构完整性和稳定性的重要作用。

细胞膜具有选择性通透性,可以控制物质的进出,维持细胞的内外环境的稳定。

此外,细胞膜还参与了细胞间的相互识别、黏附和信号传递等各个方面的功能。

二、内质网的功能内质网是细胞内膜系统中的重要组成部分,其主要功能是蛋白质的合成、折叠和修饰。

内质网通过蛋白质合成酶的作用,将核糖体合成的多肽链导入内质网腔内,然后对其进行翻译后修饰,如糖基化、磷酸化等。

此外,内质网还参与了细胞内钙离子的调节和细胞质中储存离子和药物的功能。

三、高尔基体的功能高尔基体是细胞内膜系统中的重要器官,具有多种重要的功能。

它主要参与蛋白质的后翻译修饰、膜蛋白的转运和分泌、溶酶体酶的合成和修饰等。

高尔基体在蛋白质合成过程中起到了重要的质检和修饰作用,保证蛋白质的正确折叠和功能的正常发挥。

四、溶酶体的功能溶酶体是内膜系统中的重要器官,主要参与细胞内外物质的降解和循环利用。

溶酶体通过酸性酶的作用,可以降解各种蛋白质、核酸、多糖和脂类等物质,将其分解为小分子物质,然后释放回细胞质内循环利用。

五、内涵体的功能内涵体是细胞内膜系统中的一种特殊器官,主要参与蛋白质的降解和细胞质内部的物质循环。

内涵体通过吞噬固体或液体颗粒,形成囊泡内涵体,并将其分解为小分子物质。

这样可以从中获得能量和营养物质,为细胞提供所需的物质和能量。

六、其他功能除了上述主要的功能之外,细胞内膜系统还参与了细胞内物质的运输、细胞内信号传导、细胞骨架的形成和维持等多种重要的功能。

它通过组成复杂的网络结构,将细胞内各个不同的部分连接起来,协调各种细胞内过程的进行。

总结:细胞内膜系统作为细胞的重要组成部分,具有多种重要的功能。

细胞器物质运输的机制与影响因素

细胞器物质运输的机制与影响因素

细胞器物质运输的机制与影响因素细胞器物质运输是细胞内许多生物化学反应和功能的基础,它使细胞内各种生物分子和物质得到协调配合和平衡分布。

细胞器物质运输主要包括膜泡体运输和颗粒体运输两种基本机制,其中膜泡体运输是细胞内膜系统中最常见和最重要的物质转运机制之一。

膜泡体运输膜泡体运输是细胞器物质运输中最常见的一种机制,它涉及到细胞膜代谢,各种膜蛋白的合成和分泌、外泌作用、内吞作用以及胞吞作用等一系列生物学过程。

这种运输机制主要由内质网(Endoplasmic Reticulum,ER)、高尔基体(Golgi Apparatus)、紫细胞体(Lysosome)、内质体、核膜等多种细胞器组成,各种细胞器之间通过膜泡的形式相互连接。

膜泡源自于各种细胞器膜的构成部分,并通过一系列蛋白酶、调节因子等因素的作用而发生分离、膨胀、传输等过程。

膜泡体运输的机制主要包括两种,一种是内吞作用,即通过细胞膜的包裹作用把外源性质物与细胞体内物质一起输入细胞;另一种是外泌作用,即细胞体内物质通过各种脱落、脱膜等作用排出细胞。

在这两种运输机制中,膜泡的形成和运输往往需要细胞膜的协同作用和一系列膜蛋白、蛋白酶等调节因素的参与作用。

其中,高尔基体是膜泡体运输中最主要的调节细胞器之一,它不断吞噬和分解膜泡,同时向新的膜泡提供相关蛋白组织。

影响因素膜泡体运输的机制常常受到许多生理或病理因素的影响,这些因素通常包括细胞膜通透性、蛋白酶和转运蛋白的分泌、病原菌的刺激以及细胞内环境等多种因素,下面我们就以下几点进行逐一分析:1. 膜蛋白和蛋白酶的分泌:细胞膜泡体运输的分子原料主要来源于蛋白质和序列固定的抑制剂组成。

当细胞内部分泌增加时,物质的转运量也会增加,进而增加膜泡体运输的量,但这种增加亦会影响细胞膜的稳定性和膜内生物化学反应。

2. 病原菌和微生物的刺激:当细胞体内受到外源性刺激时,各种膜蛋白和蛋白酶的分泌也会受到影响,继而引起膜泡体运输的障碍。

细胞内膜系统与囊泡转运

细胞内膜系统与囊泡转运
01
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细胞内膜系统与医学的关系
一、内质网是一个比较敏感的细胞器,在各种因素如缺氧、辐射、毒物作用和感染等条件下,会产生病理变化,包括肿胀、肥大、囊池塌陷和包涵物的形成等等。 内质网囊腔中包涵物的形成和出现可看作为某些疾病或病理过程的表现特征,内质网在不同肿瘤细胞中也可发生多种改变。 二、病理状态下高尔基复合体出现多种异常改变。 功能亢进导致高尔基复合体的代偿性肥大、毒性物质作用下高尔基复合体发生萎缩与损伤、肿瘤细胞中高尔基复合体可发生明显变化。
01
囊泡运输(vesicular transport)是真核细胞特有的一种细胞物质内外转运的形式。
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囊泡是细胞内物质定向运输的载体。
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囊泡与囊泡运输
三种类型:
网格蛋白有被囊泡,含网格蛋白、衔接蛋白、缢断蛋白等;
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coatmer-protein subunits I,COP I有被囊泡;
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细胞内蛋白质运输分泌的中转站
细胞内物质加工合成的重要场所 糖蛋白的合成和修饰、蛋白质(或酶原蛋白)的水解等。
细胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运输。
参与溶酶体的形成。
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高尔基复合体的功能
溶酶体
溶酶体(lysosome)是一种内含多种水解酶的膜性细胞器,多呈圆形或球形,呈高度异质性。 溶酶体的共同特征是含有丰富的酸性水解酶类。
糙面内质网,与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关 核糖体附着的支架 许多蛋白质多肽链的延伸合成,一旦开始,必须伴随合成活动所在的核糖体一起转移、附着于糙面内质网上才能继续并最终完成。所以糙面内质网最基本的功能之一,就是为那些正在进行蛋白质合成的核糖体提供附着支架。
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肾上腺皮质细胞、卵巢黄体细胞和睾丸 间质细胞中含有大量的SER。
2 糖类代谢:糖原合成和分解
3 解毒作用:由肠道吸收的外源性有毒 物质或药物及机体代谢自生的内源性毒 物,大多数经过肝细胞内的SER通过氧 化、甲基化、结合等方式,使毒性降低、 失毒或利于排泄。
4 在肌细胞中是Ca++贮存场所,可通过 释放和回收Ca++调节肌肉收缩。
内质网的形态变异很大,其形态、数量 和分布在不同细胞中不同,常与细胞的 类型、生理功能状态、分化程度以及环 境条件有关。
同一细胞不同区域的内质网其形态也会 随发育时期、生理状态不同而不同。
二、内质网的结构
1、内质网膜: 内质网是交织分布在
细胞质中高度分化、 十分复杂的内膜管道 系统。厚约5-6nm . 2、内质网腔: 由内质网膜围成的空 腔。其大小随细胞种 类和生理状态而不同。
细胞内膜系统
★内膜系统(endomembrane system) 位于细胞内,在结构、功能乃至发
生上有一定联系的膜性结构的总称。 ★内膜系统包括:内质网、高尔基复合体、
溶酶体、过氧化氢体及核膜等。
Bonifacino JS and Glick BS, 2004
内质网
(endoplasmic reticulum,ER))
一. 形态结构
高尔基复合体的3个区室的功能
由粗面内质网芽生的运输小泡;筛 选由内质网合成的蛋白和脂类,并 将大部分转入扁囊去,少部分返回 内质网
蛋白质的糖基化、 合成糖脂和多糖
体积较大的分泌泡, 进行蛋白质的分选功能
二. 化学组成
蛋白质 :60% 含量低于内质网膜,高于细胞膜 含有多种酶类 标志性酶——糖基转移酶
腔面 腔面 腔面
四、内质网的种类
1、粗面内质网 (rough ER, rER)
呈扁囊状,膜上 附着有核糖体。 其腔常与核周腔 相连。
2. 光面内质网sER 呈分支管状,内质网上无核糖体颗粒。
激光共聚焦显微镜下的ER KEDLR-GFP
三、内质网的功能
(一)粗面内质网的功能: 1、粗面内质网与蛋白质的合成和转运
1h
2h
4h
Golgi Fragment induced by apoptotic stimuli
Control
HNE
STS
FAS
Mito-CFP GalT-GFP
Two different models of Golgi
George Patterson
Jennifer LippincottSchwartz
5、与水和电解质代谢有关:哺乳动物胃 腺中的壁细胞有发达的SER,与盐酸分 泌和渗透压的调节有关。
6、与胆汁生成有关:10%的胆盐由肝细 胞中的SER合成。
7、机械支持作用。
四、内质网与疾病
1、内质网的肿胀
2、粗面内质网解聚和脱粒
3、内质网内的物质堆积:
4、内质网应激与疾病
内质网是细胞内重要的细胞器,也是重要
脂 类 :40% 卵磷脂介于内质网膜与细胞膜之间
三、高尔基复合体的功能
1、高尔体复合体与 细胞中糖蛋白的合成、 加工、分泌有关
⑴蛋白质的糖基化 ⑵溶酶体酶的磷酸化 ⑶分泌性蛋白的水解 2、蛋白质的运输与
分选
HNE induces Golgi Fragments
Control 30 min
2.小泡状排列(vesicular arrangement)
内质网的形状为泡状,如气球,腔较大,直径 约为40-500nm之间。囊内腔隙称作小池,切 片上呈圆形或近似圆形的腔。
在一些特殊生理状态的细胞与病变的细胞中常 常可见。
3.小管状排列(tubular arrangement)
内质网呈分支而细长的管子,互相连通,交错 成复杂的网状,管的直径约0.5-1nm。
的钙离子贮存库。它调节细胞内蛋白质的合成
后折叠与聚集、细胞对应激的反应以及细胞内
钙离子的水平。
钙离子稳态的改变和未折叠或错误折叠蛋白质 在内质网内的蓄积可以引发内质网应激,包括钙 离子从内质网腔排空、糖基化抑制、二硫键结 合减少、突变蛋白质表达等过程
阿尔兹海默病(Alzheimer’sd isease,AD)
三、内质网的化学组成
内质网酶及其分布

分布

细胞色素P450 胞质面和腔面
细胞色素b5பைடு நூலகம்
胞质面
NADH-b5
还原酶
胞质面
NADH-细胞色素C
还原酶
胞质面
ATP酶
胞质面
5‘核苷酶
胞质面
核苷酸焦磷酸酶 GDP-甘露糖基
转移酶 核苷二磷酸酶
葡萄糖-6-磷酸酶 β-葡萄糖醛酸酶 乙酰苯胺-水解酶
分布
胞质面
胞质面 腔面
2、蛋白质的加工与修饰
蛋白质的折叠
内质网中含有丰富的氧化型谷胱甘肽(GSSG)、蛋 白二硫异构酶和分子伴侣系统,为蛋白质的折叠提 供了极为有利的环境。
①二硫键的形成: ②多肽链的折叠 ③蛋白质的糖基化修饰:N-连接糖蛋白的 形成
(二)滑面内质网的功能
1、脂类合成:SER膜上含有合成固醇的 全套酶系,可使脂肪酸氧化生成乙酰辅 酶A,其中乙酰基经胆固醇合成固醇类激 素。
是一种常见的神经系统变性疾病,病理特征 是β 淀粉样蛋白质的沉积、神经原纤维变 性和神经元死亡
早老因子 (1PS1)是主要存在于内质网 的跨膜蛋白质,PS1基因的突变使细胞对 各种损害诱导的细胞损伤的易感性增加。
第二节 高尔基复合体 (Golgi apparatus)
高尔基复合体是由 一层单位膜包围而 成的复杂的囊泡系 统,电镜下由小囊 泡、扁平囊和大囊 泡组成
1945年Porter K.R 和Claude A.D用电 子显微镜观察培养的 小鼠成纤维细胞发现 细胞质中有一些形状 大小略有不同的小管、 小囊连接成网状的结 构称内质网。
一、内质网的形态
1、扁平囊排列:
内质网膜之间为狭窄的腔, 形状扁而长,不封闭, 两膜间宽度40-50nm, 常常很多重叠在一起。 在纵切面上为一个个两 端封闭的扁长管道,平 行状排列并相互连通。
The biogenesis of Golgi apparatus
Jennifer Lippincott-Schwartz (National Institutes of Health)
Warren Graham (Yale University)
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