细胞的内膜系统
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细胞的内膜系统
◆内膜系统是指细胞质内结构、功能、发生上相关的膜性细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、各种有膜的转运小泡及核膜等。
内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室,执行专一功能,使各细胞器之间既相互依存,又高度协调,大大提高了细胞的代谢效率。
内膜系统中内质网和高尔基体参与蛋白质脂质的合成,加工分选和运输,一方面用于装配细胞自身结构,一方面分泌活性物质到细胞外完成功能活动。
溶酶体主要负责细胞内外物质消化。
◆内质网内质网是由封闭的膜系统围成的腔相互沟通形成的网状结构。
内质网膜与核膜外层相连,与向内折叠的细胞质膜相连,在细胞内形成一个相互沟通的片层网状结构,将细胞基质分隔成许多区域,使不同的代谢反应在特定环境中进行。
内质网不仅在蛋白质和脂质合成上起重要作用,也是其他膜性细胞器如高尔基复合体和溶酶体的来源。
高尔基体高尔基体在哺乳动物细胞核附近,紧靠中心粒。
高尔基复合体
是蛋白质修饰、分选和水解、加工场所,又是分泌物质的转运站,同时还参与膜的转化过程
溶酶体溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器主要功
能是进行细胞内的消化作用。
溶酶体的异噬作用参与机体营养、防御等功能活动,自噬作用是细胞代谢的重要方式。
初级溶酶体是在高尔基体的反侧以出牙的形式出现,组成溶酶体的各类水解酶都是先由粗面内质网附着核糖体合成,并在内质网腔中经过N-连接糖基化修饰,然后转到高尔基复合体等的一系列过程中形成的。
过氧化物酶体过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的含有多种氧化酶、过
氧化物酶及过氧化氢酶,一般认为其主要功能是氧化和解毒作用。
过氧化物酶体来自粗面内质网、原有过氧化物酶体或游离核糖体。
◆内膜系统各系胞器之间不是相互孤立的,而是结构、功能、发生上紧密相关,表现出整体性和相关性。
在化学组成上,内质网膜、高尔基体膜、细胞质膜逐渐加厚。
三者包含一
些共同蛋白质,但内质网含的蛋白质种类多而复杂,细胞膜蛋白种类最少,高尔基复合体的蛋白质种类介于前两者之间。
同样,对于膜脂类也存在这样的过渡关系。
在结构发生上,它们紧密相关,内质网处于核心地位,是内膜系统发生的
主要场所。
内质网形成许多小泡后融合、局部膨大逐渐演变为高尔基体液泡。
溶酶体膜蛋白及所含酶均来自内质网,再经高尔基体出牙形成的运输小泡和内体合并而成。
粗面内质网与核膜相连,内质网的腔与内外核膜间的核间隙相通。
外核膜附大量核糖体且与内质网膜厚度一致,被认为是内质网的一部分,也具备合成蛋白质的能力。
过氧化物酶体的蛋白质可能是由粗面内质网
上核糖体合成的。
膜流过程中,细胞各膜性结构相互联系、转移,调节和维持各个膜性细胞器成分的内平衡。
在功能协调上,细胞以囊泡运输的方式来完成细胞内外的物质交换。
一方
面,粗面内质网上合成分泌性蛋白或膜嵌入蛋白,经高尔基体的加工与分装,通过膜泡运输的方式输送到细胞表面排出细胞外,或者转移并合并于内质网膜中,进一步成为高尔基体膜、溶酶体膜及其他细胞器的膜蛋白。
另一方面,细胞外的物质,如液体和小分子或一些大颗粒物质,如微生物或细胞碎片,首先由细胞质膜的部分包裹起来,然后向内凹陷形成胞吞小泡,转运到内体,再传递给溶酶体被消化降解。
膜流不但保证物质的定向运输,还使各种细胞器的膜成分不断得到补充与更新。
◆内膜系统以膜泡运输的方式来完成细胞对外物质交换与定向运输,大大提高了机体对外界环境的适应性,体现了细胞结构与功能的高度统一性与细胞生命活动的完整性。