细胞生物学课件：第五章 细胞的内膜系统2
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胞 细胞膜 质
四、内质网的病理变化
• 肿胀 • 萎缩 • 肥大 • 物质沉积
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，C.Milstein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
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。
2、区域化作用，使细胞内形成 许多相互分隔的封闭性区室，互 不干扰地执行着专一的功能。
第一节 内质网
Endoplasmic reticulum
一、形态结构与类型
Leabharlann Baidu
单位结构
由形状、 大小不同的 小管、小囊、 扁平囊构成。
1、内质网膜： 厚度约
5-6nm，面积占 整个内膜系统 的一半左右。
2、内质网腔： 是由内质网
终止转移序列（stop transfer sequence) 肽链中有某些序列与内质网膜有很强的
亲和力而能结合在内质网膜中，这段序列不再 转移到内质网腔中。
图片
多次穿膜蛋白
3）驻留蛋白
带有驻留信号（retenton signal)
-Lys(赖）-Asp（天冬）-Glu（谷）-Leu（亮）-COO-
Günter Blobel
The 1999 Nobel Prize in Physiology or Medicine
信号密码：signal codon
在mRNA的5’端起始密码AUG之后， 有一组编码特殊氨基酸序列的密码， 称为信号密码。
信号肽： signal peptide
当氨基酸合成时，先在游离核糖 体上由信号密码翻译出一段肽链，由 18-30个氨基酸组成，称为信号肽。
•蛋白质比细胞膜多。
•酶多为不对称分布，标志酶为 葡萄糖-6-磷酸酶。
微粒体 (microsome)
用传统的方法，经过细 胞匀浆、离心之后使细胞器得以分 离，但得到不是前述形态的内质网， 而是由内质网膜围成的直径100nm左 右的封闭小泡，称为微粒体。
粗面微粒体：粗面内质网 滑面微粒体：滑面内质网
糖原
葡萄糖-6-磷 酸酶 葡萄糖6-磷酸
磷酸 葡萄糖
进入内质 网腔后释 放入血液 被利用
3、滑面内质网与解毒作用
实验 给动物喂食苯巴比妥
SER含有参与解毒作 用的各种酶系。
肝细胞滑面内质网增多， 与解毒作用相关的酶含量增加。
4、参与横纹肌收缩 外
肌浆网上的 Ca2+泵
界 刺 激
Ca2+
胞 质
肌 浆 Ca2+ 网
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。
蛋白质和寡糖的连接方式
N-连接
O-连接
寡糖连接在蛋白质 的天冬酰氨残基 的氨基上。(主要 在内质网腔)
寡糖连接在蛋白 质的丝氨酸、苏 氨酸、酪氨酸等 残基侧链的羟基 上。(主要在高尔 基复合体中)
2、蛋白质糖基化
3、蛋白质的分选与转运
• 分泌蛋白 可溶性蛋白 • 驻留蛋白 • 膜蛋白 • 溶酶体酶
信号识别颗粒 (SRP) ： signal recognition particle
存在于细胞质基质中，由6条多肽 链和一个7sRNA分子组成。能够识别 信号肽，并与核糖体结合，形成 SRP-核糖体复合体。
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
核糖体结合蛋白 内质网腔
• 生理变化 饥饿、缺氧、肝炎、药物等影响, 内质 网会发生相应的变化，出现囊泡化。
内质网的分布情况及发达程度可作为判断细胞功能状态和分化程度的一个指标
粗面内质网
内质网的类型
滑面内质网
（一）粗面内质网
特点
其膜表面附着大量颗粒状的 核糖体，常由板层状排列的扁平 囊构成，腔内有蛋白质等物质。
是一种动态的可变的细胞器， 变化体现在形态、大小、数量和 附着的核糖体数目。
（二）滑面内质网
特点
表面光滑无核糖体附着，通 常由分支小管或圆形小泡组成。
某些特化细胞中，滑面内 质网非常丰富。例如肌细胞的肌 浆网。
两种内质网的分布根据 细胞类型的不同而不同
例 胰腺外分泌细胞 全为粗面内质网
肌细胞
全为滑面内质网
肾上腺皮质细胞 两者均存在
二、内质网的化学组成
•脂类比细胞膜少，卵磷脂含量较多， 鞘磷脂少。
例 蛋白二硫键异构酶
结合蛋白 分子伴侣
作用 能对新生成的肽链进行修饰、转运和折叠等。
4、 脂 类 的 合 成
脂类的合成过程
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
1）分泌蛋白
分泌蛋白进入内质网腔
糖基化
高尔基复合体
运输小泡
修饰加工 分泌泡
胞吐作用 细胞外
细胞外
2）膜蛋白
起始转移序列(start transfer sequence) 信号肽除了引导核糖体到内质网上外，
还具有作为肽链穿过内质网膜进行转移的作用， 又称为开始转移信号(start transfer signal)
四、内质网的病理变化
• 肿胀 • 萎缩 • 肥大 • 物质沉积
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，C.Milstein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
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。
2、区域化作用，使细胞内形成 许多相互分隔的封闭性区室，互 不干扰地执行着专一的功能。
第一节 内质网
Endoplasmic reticulum
一、形态结构与类型
Leabharlann Baidu
单位结构
由形状、 大小不同的 小管、小囊、 扁平囊构成。
1、内质网膜： 厚度约
5-6nm，面积占 整个内膜系统 的一半左右。
2、内质网腔： 是由内质网
终止转移序列（stop transfer sequence) 肽链中有某些序列与内质网膜有很强的
亲和力而能结合在内质网膜中，这段序列不再 转移到内质网腔中。
图片
多次穿膜蛋白
3）驻留蛋白
带有驻留信号（retenton signal)
-Lys(赖）-Asp（天冬）-Glu（谷）-Leu（亮）-COO-
Günter Blobel
The 1999 Nobel Prize in Physiology or Medicine
信号密码：signal codon
在mRNA的5’端起始密码AUG之后， 有一组编码特殊氨基酸序列的密码， 称为信号密码。
信号肽： signal peptide
当氨基酸合成时，先在游离核糖 体上由信号密码翻译出一段肽链，由 18-30个氨基酸组成，称为信号肽。
•蛋白质比细胞膜多。
•酶多为不对称分布，标志酶为 葡萄糖-6-磷酸酶。
微粒体 (microsome)
用传统的方法，经过细 胞匀浆、离心之后使细胞器得以分 离，但得到不是前述形态的内质网， 而是由内质网膜围成的直径100nm左 右的封闭小泡，称为微粒体。
粗面微粒体：粗面内质网 滑面微粒体：滑面内质网
糖原
葡萄糖-6-磷 酸酶 葡萄糖6-磷酸
磷酸 葡萄糖
进入内质 网腔后释 放入血液 被利用
3、滑面内质网与解毒作用
实验 给动物喂食苯巴比妥
SER含有参与解毒作 用的各种酶系。
肝细胞滑面内质网增多， 与解毒作用相关的酶含量增加。
4、参与横纹肌收缩 外
肌浆网上的 Ca2+泵
界 刺 激
Ca2+
胞 质
肌 浆 Ca2+ 网
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。
蛋白质和寡糖的连接方式
N-连接
O-连接
寡糖连接在蛋白质 的天冬酰氨残基 的氨基上。(主要 在内质网腔)
寡糖连接在蛋白 质的丝氨酸、苏 氨酸、酪氨酸等 残基侧链的羟基 上。(主要在高尔 基复合体中)
2、蛋白质糖基化
3、蛋白质的分选与转运
• 分泌蛋白 可溶性蛋白 • 驻留蛋白 • 膜蛋白 • 溶酶体酶
信号识别颗粒 (SRP) ： signal recognition particle
存在于细胞质基质中，由6条多肽 链和一个7sRNA分子组成。能够识别 信号肽，并与核糖体结合，形成 SRP-核糖体复合体。
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
核糖体结合蛋白 内质网腔
• 生理变化 饥饿、缺氧、肝炎、药物等影响, 内质 网会发生相应的变化，出现囊泡化。
内质网的分布情况及发达程度可作为判断细胞功能状态和分化程度的一个指标
粗面内质网
内质网的类型
滑面内质网
（一）粗面内质网
特点
其膜表面附着大量颗粒状的 核糖体，常由板层状排列的扁平 囊构成，腔内有蛋白质等物质。
是一种动态的可变的细胞器， 变化体现在形态、大小、数量和 附着的核糖体数目。
（二）滑面内质网
特点
表面光滑无核糖体附着，通 常由分支小管或圆形小泡组成。
某些特化细胞中，滑面内 质网非常丰富。例如肌细胞的肌 浆网。
两种内质网的分布根据 细胞类型的不同而不同
例 胰腺外分泌细胞 全为粗面内质网
肌细胞
全为滑面内质网
肾上腺皮质细胞 两者均存在
二、内质网的化学组成
•脂类比细胞膜少，卵磷脂含量较多， 鞘磷脂少。
例 蛋白二硫键异构酶
结合蛋白 分子伴侣
作用 能对新生成的肽链进行修饰、转运和折叠等。
4、 脂 类 的 合 成
脂类的合成过程
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
(2)脂类分子合成后的转运
1）分泌蛋白
分泌蛋白进入内质网腔
糖基化
高尔基复合体
运输小泡
修饰加工 分泌泡
胞吐作用 细胞外
细胞外
2）膜蛋白
起始转移序列(start transfer sequence) 信号肽除了引导核糖体到内质网上外，
还具有作为肽链穿过内质网膜进行转移的作用， 又称为开始转移信号(start transfer signal)