内质网
内质网
（4） 蛋白质在粗面内质网上继续合成:
1. 处于暂停状态的蛋白质合成重新开始。 2. 信号肽反向贴附转移器，通过疏水节段插入内质网膜。 3. 肽链以袢环形式进入内质网腔，直至合成完整多肽链。 4. 内质网膜上的信号肽，被腔面的信号肽酶切掉降解。 5. 核糖体脱离内质网，重新加入新的蛋白质合成。
脂类去向： 一、嵌入到内质网脂类双层中，补充自身膜损失。 二、输送到其它膜性细胞器，补充其他膜相损失。
（六）贮存钙离子
细胞膜和ER膜上有Ca 2+ -泵，能将胞质中的Ca2+泵出胞外或 贮存在内质网（Ca2+-库）中，使细胞质中的Ca2+和细胞外及Ca2+ -库的Ca2+保持极大的浓度差。
内质网在细胞中的分布图
鸡 输 卵 管 细 胞 粗 面 内 质 网
小鼠睾丸间质细胞滑面内质网
Endoplasmic reticulum of living CHO cells displayed by green fluorescent protein(GFP)
二）内质网的分类
粗面内质网（rER） 滑面内质网（sER）
（3） 信号肽被引导到内质网膜上：
SRP受体也称停靠蛋白(docking protein)： 膜整合蛋白，暴露于内质网膜表面。
过程： 1. SRP与膜上受体结合,SRP-核糖体复合体被引导到ER 膜上，与ER膜接触，核糖体结合核糖体受体。 2. 核糖体与ER膜结合成为附着核糖体，SRP从核糖体上 解离，参加下次循环。
SRP receptor binding site
Three functional binding sites
细胞的内膜系统B——内质网ppt课件
内信号肽学说
3、蛋白质合成的质量控制
主要通过分子伴侣来完成 非折叠蛋白应答 unfolded protein response，URP
热休克蛋白 heat shock protian; HSP 。 如 HHP74。 GRP 170 分子伴侣地共同特点：c-端尾部具有驻留信号 肽，其氨基酸序列为KDEL（K，赖、D，天冬、 E，谷氨酸、L，亮）。
（4）蛋白质在内质网腔的糖基化
蛋白质的糖基化在内质网的腔面进行。
N-连接： 天门冬酰胺残基 侧链上的氨基基团
（1）信号肽引导核糖体结合到内质网膜
信号假说 signal hypothesis 信号肽 signal peptid 信号密码 signal codon 信号识别颗粒 signal recognition particle, SRP 信号识别颗粒受体 SRP receptor , SRP-R 核糖体结合蛋白 ribophorin 装运器 translocon
二、内质网的化学组成
微粒体 microsome ：内质网断裂而成的封闭小泡 内质网的化学成分与细胞膜类似： 蛋白质：60% — 60%；脂类：30% — 40%
内质网的蛋白质含量比细胞膜要多。内质网具有大量的酶 葡萄糖-6-磷酸酶被视为标志性酶； Cyt b5； NADH-Cyt b5 还原酶 ； NADPH-细胞色素C还原酶； 细胞色素 p450
内质网膜蛋白：Sec61p Sec63等 内质网驻留蛋白：
葡萄糖调节蛋白 glucose regulation protein，GRP。 GRP78 — Bip 蛋白 GRP 94 蛋白二硫异构酶 protein disulfide isomerase, PDI
内质网
UPR：蛋白质在 ER 内的正确折叠需要许多 分子伴侣的协助，当 ER 中未折叠或错误折叠 的蛋白增多时，应激信号通过内质网膜传递 到细胞核，继而引起一系列特定的靶基因转 录和蛋白质翻译水平下调，以使细胞继续存 活，这种反应称为未折叠蛋白反应（UPR）。
(2)内质网超负荷反应(EOR)
ER 的钙稳态
ER是细胞内的钙储存库。 钙在内质网内以钙离子或钙结合蛋白的形式存 在。而钙结合蛋白与蛋白质折叠及修饰有关， ER的分子伴侣和折叠酶大多数是强力钙离子结 合蛋白。钙离子作为信号转录因子，发挥两种 作用：一是由内质网腔释放入胞质作为第二信 使；二是在内质网腔内调节钙依赖蛋白酶的活 性。所以内质网腔内钙离子的稳态对维持细胞 的功能至关重要。
EOR 是指正确折叠蛋白在内质网上过度积聚 时引起的内质网超负荷，从而导致一系列信 号物质的激活，EOR 也使机体自我保护性反
应之一。
（3）固醇调节级联反应
• • 内质网膜上含有固醇调节元件结合蛋白（SREBP）
，其无活性的前体大分子与内质网膜和核膜相连，在 内质网应激时内质网膜上的固醇耗竭，导致 SREBP 与 内质网膜和核膜结合的裂解，从而激活引导固醇生物 合成的起动子，即固醇调节因子，引起脂肪酸和胆固 醇的合成增加。通过恢复蛋白质正确构象，减少蛋白 质在内质网腔中的堆积，从而对细胞起保护作用，但 内质网应激反应时间过长或强烈可活化继而引起级联 反应，导致细胞凋亡。
Thank you !
三、内质网在细胞凋亡中的作用
据研究表明：内质网是细胞凋亡调节中的重要环 节。与内质网应激有关。
内质网应激：当细胞受到某些打击（如缺氧、药 物毒性等）后，内质网腔内氧化环境被破坏，钙代 谢失调，ER功能发生紊乱，突变蛋白质产生或者蛋 白质二硫键不能形成，引起未折叠蛋白或错误折叠
内质网
蛋白质的修饰与加工
包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要
的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。 糖基化的作用是： ①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用； ②赋予蛋白质传导信号的功能； ③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。
内质网的其他功能
合成膜脂：大多数膜只是完全在内质网中 合成的。ER合成的膜脂以膜跑运输的方式 转运至高尔基体，溶酶体和质膜上.
光面内质网的功能多种多样，既参与糖原的合成， 又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分，此 外，还在甾类化合物的合成中起重要的作用，故 在合成甾类激素的细胞中特别丰富。
内质网的功能
蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能
1 蛋白质都是在核糖体上合成的，并且起始于细胞质基质， 但是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成，这些蛋白 质主要有： ①向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素； ②跨膜蛋白，并且决定膜蛋白在膜中的排列方式； ③细胞器中的可溶性驻留蛋白，需要与其它细胞组合严格分开的 酶，如溶酶体的各种水解酶； ④需要进行修饰的蛋白，如糖蛋白。
内质网应激及信号调控
内质网应激（ER stress） 表现为内质网腔内错误折 叠与未折叠蛋白聚集以及 钙离子平衡紊乱 ,可激活 未折叠蛋白反应、内质网 超负荷反应.
内质网腔内未折叠或错误折叠蛋白质的超量积累，引发未折 叠蛋白质应答反应
当错误未折叠蛋白质在ER中超量累积时，感应ERS信号，分 别引发三条不同平行信号途径，以保护ERS下细胞，引发不 同的未折叠蛋白质应答反应（UPR）。第一条途径参与UPR的 关键蛋白质是跨ER膜的双功能蛋白激酶/核酸内切酶IRE1。 第二条是超量累计的错误蛋白质作为信号激活ER膜上的PKR 类似的内质网激酶PERK。第三条是从内质网到细胞核的信号 通路并激活未折叠的蛋白质应答反应的途径，通过内质网应 激调节的跨膜ATF6完成的。
高三生物内质网知识点
高三生物内质网知识点内质网是细胞的重要细胞器之一，它主要参与蛋白质的合成、修饰和折叠，并且在细胞内进行物质的转运。
下面将详细介绍内质网的结构、功能以及与其他细胞器的关系。
一、内质网的结构内质网（Endoplasmic Reticulum，简称ER）是由一组连续的膜结构组成的管道状网状系统，分为粗面内质网和平滑内质网两种。
1. 粗面内质网：表面附着有许多核糖体，使其呈现粗糙的外观。
粗面内质网主要参与蛋白质的合成和修饰。
2. 平滑内质网：没有附着核糖体，相对较为光滑。
平滑内质网主要参与脂类的合成和代谢，以及钙离子的调节等功能。
二、内质网的功能内质网在细胞中扮演着重要的角色，具有以下几个主要功能：1. 蛋白质的合成：粗面内质网上附着有大量核糖体，负责合成细胞内蛋白质。
核糖体上合成的多肽链在粗面内质网上进一步被修饰、折叠和加工。
2. 蛋白质的修饰和折叠：粗面内质网上的核糖体合成的多肽链在内质网上会经历修饰和折叠的过程，包括糖基化、磷酸化等化学修饰。
这些修饰有助于蛋白质的正常功能和定位。
3. 物质的转运：内质网通过其连续的管道系统，能够将合成好的蛋白质、脂类等物质转运到其他细胞器，如高尔基体和细胞质等。
这种转运过程对于细胞的正常功能和结构维持至关重要。
4. 脂类的合成和代谢：平滑内质网是脂类代谢的重要场所，它参与胆固醇合成、甘油磷脂生成等过程，同时也参与荷尔蒙合成等重要生物活动。
三、内质网与其他细胞器的关系内质网与其他细胞器之间存在着密切的联系和相互作用，下面以高尔基体和核糖体为例，介绍内质网与这两个细胞器的关系：1. 内质网与高尔基体：粗面内质网上附着的核糖体合成的蛋白质经过修饰和折叠后，会被转运到高尔基体。
高尔基体接收到内质网传递过来的蛋白质，进一步进行修饰和加工，最终将其包装成小泡（囊泡）形式，并分别运往细胞膜或其他细胞器。
2. 内质网与核糖体：粗面内质网上附着的核糖体是蛋白质合成的主要地点。
核糖体通过与内质网紧密结合，使蛋白质在合成过程中能够直接进入到内质网的腔隙内，完成进一步的修饰和加工。
简述内质网的功能
简述内质网的功能内质网（IntracellularNetwork）是指构成真核细胞的复杂网络，由各种分子，如蛋白质，碳水化合物，酶，脂质，RNA等所组成，是生物体主要活动的基础。
它是由各种分子来维持协调维持复杂的体细胞生理功能，从而实现细胞的正常生长发育，延缓衰老，保护免疫，发挥多种功能。
1、组成内质网的成分内质网的基本组成部分是细胞膜及其内的蛋白质，这些蛋白质又可分为水溶性结构蛋白质和膜溶性结构蛋白质。
通过蛋白质交互作用，可将细胞内的多种物质进行调控，从而形成系统复杂的内质网络宏况。
组成内质网的非蛋白质成分主要有碳水化合物，氨基酸，小分子代谢产物等，它们可以为蛋白质活动提供能量和活性。
2、内质网的功能内质网主要起到调节细胞内各种物质代谢及细胞结构变化的作用，从而保证细胞正常整体功能，完成一系列复杂的生理功能。
（1）组织及器官的发育内质网在组织及器官的发育中起重要作用，它可以促进蛋白质和小分子物质的合成，从而影响分子和细胞的组织及发育，从而为维持机体内所需要的结构和功能提供基础支持。
（2）免疫反应的调节内质网能够调节细胞的免疫反应，通过持续调节细胞内膜上信号分子的活性，以及通过调控细胞内各种免疫因子的表达，来调节免疫反应。
（3）调节细胞凋亡内质网参与细胞凋亡的调控，通过调节细胞内特定蛋白的活性及表达，可以调节细胞的凋亡程度，从而参与某种特定的生理功能。
（4）参与细胞信号传导内质网参与细胞信号传导，其复杂的网络连接了细胞内的分子，使细胞内的特定信号能够传导到另一细胞或细胞之间，从而影响细胞的表型。
3、内质网的研究实验室近年来开展了大量研究，目前已获得一系列结果，建立了内质网和细胞各种功能之间的关联，也揭示了内质网中特定分子的活性机制。
此外，利用基因组学、蛋白组学及基于光子集成技术的实验方法，还可深入研究内质网中各种结构及功能，有助于我们理解真核细胞的生物学特性，揭示复杂的生物系统。
综上所述，内质网是真核细胞的基本结构，它可以控制细胞内的代谢及细胞结构变化，参与调节细胞的发育、免疫反应、凋亡程度、信号传导等等，为实现细胞的正常生长发育、延缓衰老、保护免疫，以及其他多种功能提供基础支持。
简述内质网的结构和功能。
简述内质网的结构和功能。
内质网（endoplasmicreticulum）是属于动物细胞的有机结构，它实际上是一种胞内的网状结构，由膜片和粘着剂组成，可以被分为外质网和内质网两种结构，其功能是控制细胞内的物质代谢、脂质合成和蛋白质的翻译。
内质网的结构内质网是由一层非常薄的可膨胀细胞膜和一种高分子物质组成，可以被分为多种结构：内质网系统（endoplasmic reticulum system）、内质网棒状体（endoplasmic reticulum rod）、粘附突起（attachment protrusions）和内质网膜（endoplasmic reticulum membrane）。
内质网系统一般由棒状体和膜片组成，棒状体由高分子物质组成，它们负责转运物质。
粘附突起是穿过内质网膜的伸出物，其可以用来维持内质网的稳定性。
内质网的功能内质网的主要功能有三个：一是控制细胞内的物质代谢，包括脂质合成、糖质合成和核酸的合成等；二是调节细胞的蛋白质合成，它在调节蛋白质的翻译过程中扮演着重要的角色；三是负责储存和降解物质，包括细胞中参与信号传导以及其他生理过程的物质，比如激素、抗原、脂肪、脂肪酸和其他有机化合物。
内质网的生理作用内质网的主要生理作用是调节细胞的新陈代谢，特别是脂肪代谢，它可以控制细胞内的脂肪水平，从而控制细胞的生长、分化和功能。
此外，内质网也能帮助细胞之间交换物质，比如蛋白质、碳水化合物和离子，它们可以在细胞间通过内质网传输来支持细胞的正常功能。
总结内质网是一种动物细胞里的有机结构，其结构主要由可膨胀细胞膜和高分子物质组成，它负责控制细胞内物质的代谢、脂质的合成、蛋白质的翻译，以及储存和降解物质。
它的生理作用主要是调节细胞新陈代谢，促进细胞间物质交换，以及控制细胞的生长、分化和功能。
内质网
内质网素被作为内质网的标志性分
子伴侣。
SRP-核蛋白体 复合结构
分泌性 蛋白
1、分泌性蛋白质转入内质网合成的过程：
2、跨膜驻留蛋白的插入与转移
单次跨膜蛋白插入内质网膜的2种机制： 新生肽链协同翻译插入机制 起始转移信号肽——引导肽链转移 停止转移肽——使移位子由活性状态转为钝化 状态而终止肽链的转移。 内信号肽介导的内开始转移肽插入转移机制 内信号肽——位于多肽链中的信号肽序列 多次跨膜蛋白质的转移插入 基本机制与单次跨膜蛋白质插入差不多，一般 认为以内信号肽作为开始转移信号的。
2.下列关于内质网蛋白的叙述，哪项错误（ ） A插入内质网膜成为跨膜蛋白 B留在内质网 C运送到线粒体 D运送到溶酶体 3.下列蛋白质合成后的加工、修饰的叙述，下 列哪项不正确（ ） A正确的折叠 B二硫键的修饰 C糖基化 D蛋白原的水解 E分泌 4.由信号肽介导进入内质网的蛋白有（ ） A溶酶体酶 B核蛋白 C分泌性蛋白 D内质网膜蛋白 E过氧化物酶体酶
发现过程 组成与形态 基本类型 功能 病理变化
内质网的发现
一．1945年，Porter等人在培养的小鼠 成纤维细胞中初次观察到细胞质内部 有网状结构，将之名为内质网（ER)。
二．1954年，研究证实：内质网是一 类由大小、形态各异的膜性囊泡所构 成的细胞器。
在电镜下观察，内质网（ER）由一层单位 膜构成的形状大小不同的扁平囊、小囊及 小管组成，并连成一个连续网状管道系统。
细胞内质网的结构和功能
细胞内质网的结构和功能细胞内质网是一种细胞器，存在于细胞的内部，它扮演着多种生物化学反应的活动场所，参与了生物体多种生物学功能的执行。
本文将简单介绍细胞内质网的结构和功能。
一、结构细胞内质网是体积较大的有膜的细胞器，由连通的管道和包涵的泡膜组成。
在正常状态下，内质网的平均直径为50-60纳米。
内质网主要由以下几个结构组成：平滑内质网、粗面内质网和高尔基复合体。
1.平滑内质网平滑内质网是内质网的一种形态，其表面没有附着核糖体，主要参与细胞脂质代谢，如合成过氧化物酶、肝糖异酶等。
平滑内质网还参与了生物合成反应的调节和细胞的钙离子平衡调节。
2.粗面内质网粗面内质网是内质网的另一种形态，粗面内质网上附着核糖体颗粒，主要参与蛋白质合成。
其中的多肽链在合成过程中会向外伸出，经过复合体的一系列反应后形成蛋白质分子。
3.高尔基复合体高尔基复合体是内向膜型细胞器，由多个囊泡通过融合形成，其主要功能是调节分泌途径，是一种具有高度异质性的分泌细胞器。
二、功能细胞内质网主要参与了细胞代谢和蛋白质合成的过程。
其功能主要包括以下几个方面：1.蛋白质合成细胞内质网在细胞蛋白质合成的过程中扮演着重要的角色，其中的多肽链在合成过程中会向外伸出，经过内质网的一系列反应后形成蛋白质分子。
粗面内质网主要参与蛋白质的合成，而平滑内质网则参与蛋白质的修饰和输送，以及脂质合成的过程。
2.物质的吸收和分解平滑内质网主要参与细胞的物质吸收和分解过程。
此外，在平滑内质网的表面还有许多酶存在，这些酶可以参与脂肪酸代谢、甘油三酯代谢、胆固醇代谢等过程。
3.钙离子的调节平滑内质网也参与了细胞的钙离子调节过程。
在平滑内质网的一些酶的作用下，钙离子得以在细胞内进行平衡调节，进而影响细胞其他代谢的过程。
4.分泌途径的调节高尔基复合体对体内分泌途径的调节起到了重要的作用。
细胞通过高尔基复合体将分泌物从内质网引导到细胞表面，同时在分泌途径过程中进行一系列的调节，是细胞分泌的一个重要组成部分。
内质网的结构和功能
内质网的结构和功能内质网（endoplasmic reticulum，ER）是细胞内的一个复杂的膜系统，由连通的薄膜管道组成，贯穿整个细胞质，并与核膜相连。
它在细胞内发挥着多种功能，包括合成蛋白质、脂质代谢、钙离子存储和氧化还原反应等。
下面将从结构和功能两个方面详细介绍内质网。
一、内质网的结构：内质网主要分为粗面内质网（rough endoplasmic reticulum，RER）和平滑内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）两部分。
1.粗面内质网：由许多蛋白质合成酶和伸长的核糖体组成。
表面附着着许多颗粒样结构，这些颗粒是核糖体。
粗面内质网主要参与蛋白质的合成，并为核糖体提供合适的生长环境。
2.平滑内质网：没有附着核糖体的颗粒，平滑内质网内膜更少。
平滑内质网主要参与脂质代谢、荷尔蒙合成、解毒反应等。
在部分细胞中，平滑内质网与核膜相连，形成一个连续的膜系统。
二、内质网的功能：内质网具有多种功能，主要包括蛋白质合成、脂质代谢、钙离子存储和氧化还原反应等。
1. 蛋白质合成：内质网的粗面参与蛋白质的合成、摺叠和后翻译修饰。
合成的蛋白质经过ERN1（endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1）修饰后，被包装在逐渐发展的囊泡内，形成囊泡的一侧表面，即高尔基体面。
这些囊泡被融合，形成大的囊腔，即高尔基池，蛋白质进一步被修饰。
2.脂质代谢：内质网的平滑面主要参与脂质的代谢，包括类脂和脂蛋白的合成、降解和调控。
通过内质网的饭括号反应，可以对膜脂质进行修饰，改变膜的流动性和附着性。
平滑内质网还参与合成胆固醇、荷尔蒙和其他脂质代谢产物。
3.钙离子存储：在内质网的平滑部分，有丰富的钙离子存储。
细胞内的钙离子浓度对于许多细胞过程至关重要，内质网通过钙离子泵、钙离子通道等调节钙离子浓度，参与细胞的凋亡、信号转导和肌肉收缩等。
4. 氧化还原反应：内质网的粗面包含大量氧化还原酶，如蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase，PDI）和NADPH氧化酶等，参与细胞内氧化还原反应。
内质网endoplasmicreticulum
内质网(endoplasmic reticulum)是由膜连接而成的网状结构，单层膜，是细胞内蛋白质加工，以及脂质合成的"车间"。
可分为滑(光)面内质网和粗面内质网，粗面内质网加工蛋白，滑面内质网合成脂质。
真核动植物细胞中都含有内质网。
单层膜。
一般真核细胞中都有内质网，少数高度分化真核细胞(如人的成熟红细胞)以及原核细胞中没有内质网。
在电镜下可以看到内质网是一种复杂的内膜结构，它是由单层膜围成的扁平囊状的腔或管组成，这些管腔彼此之间以及与核被膜之间是相连通的。
根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为滑面型内质网(又称光面内质网)(smooth ER)和粗面型内质网(rough ER)两种。
滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关。
粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。
电镜下，内质网是由单位膜构成的扁囊(池)和小管，并互相通连。
粗面内质网由扁囊和附着在其外表面的核糖体构成，表面粗糙，细胞核周围的粗面内质网可与核膜外层通连。
主要功能是合成分泌蛋白质。
滑面内质网表面光滑无核糖体附着，主要参与类固醇、脂类的合成与运输，糖代谢及激素的灭活等。
糙面内质网上所附着的颗粒是核糖体，它是蛋白质合成的场所。
因此糙面内质网最主要的功能是合成分泌性蛋白质，膜蛋白以及内质网和溶酶体中的蛋白质。
所合成蛋白质的糖基化修饰及其与装配也都发生在内质网中。
其次是参与制造更多的膜。
光面内质网上没有核糖体，但是在膜上却镶嵌着许多具有活性的酶。
光面内质网最主要的功能是合成脂类，包括脂肪、磷脂和甾醇等。
内质网是指细胞质中一系列囊腔和细管，彼此相通，形成一个隔离于细胞质基质的管道系统。
它是细胞质的膜系统，外与细胞膜相连，内与核孔复合体相通，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。
内质网能有效地增加细胞内的膜面积，内质网能将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体。
内质网
3、参与糖原代谢：在肝细胞中，糖原颗粒常 与光面内质网伴存。当糖原丰富时光面内质 网常被遮盖而不易分辨，当饥饿使糖原减少 时光面内质网就明显可见。对肝细胞光面微 粒体分析表明，其膜上有葡萄糖-6-磷酸酶， 这种酶与糖原代谢有关。
4、参与药物代谢和细胞解毒：一些脂溶性代 谢产物和药物，有一定毒性，不易直接被排 出，需在肝细胞中经过氧化、还原、水解和 结合等生物转化过程，降低其毒性，且成为 易溶于水的物质利于排出体外。光面内质网 上有混合功能氧化酶系统，如NADPH细胞色 素C还原酶、细胞色素P450等。当给大鼠大 量注射脂溶性苯巴比妥时，可见肝细胞的光 面内质网显著增生，其内参与药物代谢的酶 活性也增强，表明肝细胞的光面内质网与药 物代谢有密切关系。
2、蛋白质的修饰与加工：包括糖基化、酰基化、 氨基酸羟基化以及肽链间的二硫键形成等。糖基化 是内质网中最主要的蛋白修饰。糖基化在糖基转移 酶作用下发生，包括：（1）N-连接的糖基化（ Nlinked glycosylation）。即N-乙酰葡萄糖胺与天冬 酰胺残基的—NH2连接，在粗面内质网中进行。（2） O-连接的糖基化（ O- linked glycosylation）。即半 乳糖或N-乙酰半乳糖胺与丝氨酸、苏氨酸、羟脯氨 酸、羟赖氨酸残基—OH连接，主要在高尔基体内进 行。酰基化主要指软脂酸与半胱氨酸共价结合，发 生在内质网的细胞质基质侧。
内质网的形态结构 内质网的主要功能 内质网与基因表达的调控
内质网
1945年Porter首先在电子显微镜下观察成纤维细胞 时发现一种网状结构位于细胞质内，故名为内质网 （endoplasmic reticulum,ER）。后来发现内质网 可存在于细胞质的任何部位，内质网广泛分布于各 种细胞中，它是一个由单位膜包围的封闭结构，这 些互相连续的封闭结构在形态上呈现为囊状、管状 和泡状，在细胞质内形成一个三维网状结构。内质 网膜所包围的空间称内质网腔，内质网腔与胞质溶 胶之间物质交换必须通过内质网膜进行。内质网与 高尔基体之间的物质交换是通过运输小泡进行的。
内质网
药物解毒
膜及分泌性 蛋白质的 合成，
膜及分泌性 蛋白质的 折叠修饰
4
病理学
干扰
内质网
药理学
ERS
反应过强、 过长时间
Cell
功能 失调
干扰
5
许多新合成的分泌型和 膜型蛋白最初在被运至 内质网膜时，便在此进行 一系列高度有序的转移后修饰，包 括糖基化、二硫键形成、低聚体化 和折叠等。 内质网上存在一系列蛋白质， 它们能协助蛋白质折叠、装配和运 输，但又不参与靶蛋白的组成，因 此被称为内质网分子伴侣。
8
CNX是一种跨膜蛋白， 而CRT是一种可溶性蛋白。两者在 结构和作用机制方面有很高的相 似性，与辅助分子伴侣ERp57共同 构成的循环体系能抑制新生糖蛋 白不恰当聚集，协助其正确折叠。
10
CNX是内质网中的一种 跨膜蛋白,它和CRT以及 特异分布在睾丸组织中的 同源物 Calmegin 都属于类凝集素分 子伴侣.这类分子伴侣所构成CNX/CRT 循环能够专一地识别以 N2 糖苷键连 接的糖蛋白,是真核细胞蛋白折叠和 装配的重要监控机制,同时也能调节 内质网中的 Ca2+稳态平衡和 Ca2+信 号传导过程。
13
14
大部分的糖蛋白都会在翻译后 进入内质网，这时，CNX和CRT中的凝 集素位点立刻与N糖基化蛋白Asn端核 心寡糖末端的单葡萄糖分子特异性结 合(Glc1-Man9-GlcNAc2)，此外，CNX 还可以和一种内质网内的硫醇氧化还 原酶Erp57结合。
15
16
17
CNX和CRT在球状结构 域内都有Zn2+结合位 点，它们虽然还没有发现有 ATP酶活性，但是也可以和ATP结合。和 其他分子伴侣一样，ATP也可以调控CNX 和CRT的结构变化。ATP，而不是ADP和 AMP，可以使CRT更强地抵抗蛋白酶的降 解，此外，ATP还可以加强CNX和CRT在体 外抑制蛋白质聚集的能力。
内质网
蛋白质转入内质网合成涉及的4种成分：
• 信号肽：被合成肽链N端的一段特殊氨基酸 序列，是引导肽链进入内质网腔的一段序 列，又称开始转移序列。
• 信号识别颗粒（SRP)：由6种结构不同的 多肽组成，SRP与信号肽结合，导致蛋白 质合成暂停。
• 信号识别颗粒受体(SRP-R)：内质网上的膜 整合蛋白，可与SRP特异结合。
网，完成于高尔基体。
不一定完成于高尔基体
3.细胞内蛋白质质量监控的重要因子为
。
4.在多次跨膜蛋白肽链上，常常有 个或者 个
以上的疏水性起始转移肽和停止转移肽。
5.滑面内质网合成脂质通常在 侧
6论述内质网和线粒体电子传递链的不同。
见书P106页
3.下列蛋白质合成后的加工、修饰的叙述，下
列哪项不正确（ ）
A正确的折叠
B二硫键的修饰
C糖基化
D蛋白原的水解
E分泌
4.由信号肽介导进入内质网的蛋白有（ ）
A溶酶体酶
B核蛋白 C分泌性蛋白
D内质网膜蛋白
E过氧化物酶体酶
1.由内质网合成并运输到高尔基体、溶酶体、
细胞膜以外的蛋白质大多是糖蛋白
2.N-连接和O-连接的寡糖修饰都是起始于内质
滑面内质网的功能
参与脂质的合成和转运
ER合成的膜脂以出芽小泡的方式转运至高尔基体 ，溶酶体和质膜上，或以水溶性磷脂转换蛋白为载 体，与之结合成复合体进入细胞质，通过自由扩散 转至其他膜上。
参与糖原的代谢：糖元的分解
是否参与糖元的合成，目前还不确定。
细胞解毒的主要场所
基本机制：催化多种化合物的氧化或羟化
糖基化：单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共 价键的结合形成糖蛋白的过程。
催化以上过程的糖基转移酶，是存在于粗面 内质网网膜腔面的一种膜整合蛋白。
内质网
新生多肽的折叠与组装
Name of your presentation
CH2
内叶
RER腔侧
磷脂酸
甘油二酯
磷脂酰胆碱
卵磷脂的合成过程
合成蛋白的修饰与加工 ☻内质网上合成的蛋白大都要进行修饰加工才 能成熟，包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫 键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有 内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。
☺糖基化
N-连接的糖基化：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖 为N-乙酰葡糖胺，开始于内质网腔，完成于高 尔基体。 O-连接的糖基化：与丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸残 基连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺， 在高尔基体上进行。
内质网的结构与功能
生技31101班 杨振
内质网
Endoplasmic Reticulum (ER)
内质网的一般形态与结构 内质网的种类与其结构特点 内质网的功能: 糙面内质网(RER)的功能 光面内质网(SER)的功能
内质网与基因表达的调控
内质网的一般形态与结构
细胞核 核糖体
内质网（ER)由封闭的管 状或扁平囊状膜系统及其 包被的腔形成互相沟通的 三维网络结构。
蛋白质的合成是糙面内质网的主要功能
•向细胞外分泌性的蛋白质。此类蛋白质以分泌泡的形式通 过胞吐作用运送到细胞外 •膜的整合蛋白 •构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白
参与膜脂的合成
构成细胞膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆固醇等，
大部分在RER合成。 合成的磷脂由RER向其它生物膜转运的方式： 1.以出芽的方式运输到高尔基体、溶酶体和细胞 膜上等； 2.借助于一种水溶性载体蛋白——磷脂交换蛋白 (phosphlipid exchange proteins, PEP)，在膜 之间转运磷脂。（从RER到线粒体和过氧化物酶 体） •几乎所有生物膜所需脂类的合成都在内质网 中完成（磷脂、胆固醇、糖脂）
细胞中的内质网及其功能
细胞中的内质网及其功能细胞是生物体的最基本单位，其内部含有各种细胞器，其中之一就是内质网。
内质网是一种膜系统，存在于细胞质中，与核膜相连，形态为棒状、网状或膜囊。
内质网具有多种重要功能，影响着细胞的生长、代谢、分化等各方面。
内质网分为粗面内质网和平滑内质网两种。
粗面内质网上布满了许多的肋片，这些肋片上的颗粒称为核糖体。
核糖体是细胞合成蛋白质的场所，很多的生物化学反应都在这里进行，因此粗面内质网被认为是细胞中最重要的生物合成工厂之一。
而平滑内质网则没有肋片，它含有许多各种酶，参与细胞代谢的各个方面，例如解毒、醇化等。
粗面内质网和平滑内质网不同的功能也影响了它们的特殊性质。
例如，由于粗面内质网上的核糖体数量较多，因此它是细胞合成膜蛋白、细胞外分泌蛋白等的主要场所。
而平滑内质网的主要功能是合成和代谢脂类，钙离子存储、解毒等功能。
内质网还与其他细胞器有着非常重要的联系，例如高度依赖于内质网的高尔基体，常常与内质网紧密相连，所以高尔基体成为物质通过内质网来往细胞质和细胞外之间的必经之路。
除了生物合成工厂和代谢豁免权之外，内质网还扮演着其他重要角色。
一方面，内质网还是钙质储备的主要场所之一，当细胞内钙离子浓度发生变化时，钙离子就会大量通过内质网传导到细胞的其他部位中，从而影响细胞功能。
另一方面，内质网还可以对细胞进行垃圾清理——一些不能被清除的蛋白质就会由内质网负责分解，从而保证细胞运行的正常。
总体而言，内质网作为细胞内最大的膜系统之一，拥有着多种多样的功能，是细胞活动中不可或缺的重要组成部分。
不同于细胞中其他器官，内质网兼具生物合成和代谢的特点，这也使得它在细胞代谢和物质转运过程中发挥着独特的作用。
在未来，随着科技的不断发展，内质网的越来越多的重要性会被揭示出来，人们对其了解也会越来越深入。
内质网
与内质网有关的疾病
相关疾病
• 研究发现，内质网应激是慢性代谢疾病的 重要标志，也是连接免疫系统与代谢系统 的桥梁。代谢系统的细胞作为合成代谢活 跃的细胞，具有高度发达的内质网。内质 网被视为“代谢感受器”，与内分泌网络 建立了广泛而密切的联系。在营养过剩状 态下，内质网发生应激，成为触发代谢疾 病的重要因素。下面主要从炎症和细胞凋 亡的角度阐述内质网应激的致病机制。
介绍： 内质网是具有重要生理功 能的细胞器，是真核细胞蛋白质 合成、钙离子贮存以及脂质生成 的主要场所。内质网的功能状态 对蛋白质的折叠、成熟及转运至 关重要。细胞稳态改变可以干扰 内质网功能而引起内质网应激 (endoplasmic reticulum stress, ERS)。
内质网应激
• 定义：内质网应激是内质网功能紊乱时， 蛋白质出现错误折叠并与未折叠蛋白在腔 内聚集，以及钙平衡紊乱的状态。 • 信号通路：内质网应激主要包括三条信号 通路：(1)非折叠蛋白反应；(2)内质网超负 荷反应；(3)固醇级联反应。而非折叠蛋白 反应是其中研究较多的信号通路，其最终 目的是通过减少蛋白质合成，促使蛋白质 降解和增加分子伴侣合成帮起细胞凋亡。
相关疾病
• 内质网应激与2型糖尿病 • 2型糖尿病介绍：胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)即胰岛素靶组织对胰岛素的敏感性降低，通常 指胰岛素介导的葡萄糖利用率下降，是2型糖尿病 的重要特征之一。在正常情况下，胰岛素能够激 活肌肉、肝脏、脂肪组织中的胰岛素信号通路， 使其摄取葡萄糖并转化为糖原或脂肪进行储存， 从而达到降低血糖的功能。但在2型糖尿病患者中， 胰岛素的这一重要功能受损，外周组织(如肌肉、 肝脏、脂肪组织等) 对胰岛素敏感性下降，从而直 接导致2型糖尿病的发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多聚核糖体模式图
游离核糖体
主要合成细胞本身的 固有蛋白：胞质溶质 蛋白、核蛋白、线粒 体蛋白、质体蛋白
附着核糖体?
主要合成分泌蛋 白、溶酶体蛋白、 穿膜蛋白和驻留 蛋白
细胞中所有蛋白质的合成，皆起始
于细胞质基质中游离的核糖体上。
分泌性蛋白多肽链在其合成起始后 不久，随核糖体一起附着于糙面内质网 上，不断延伸的多肽链穿过内质网膜直 至肽链合成完成。
高尔基复合体
修饰加工 分泌泡 细胞外
高尔基复合体
分泌泡 接收信号
细胞外
普遍和常见（?）
分泌细胞（?）
共同特点： 在糙面内质网合成并经加工修
饰后的各种外输性蛋白质最终被内
质网膜包裹，以膜泡形式完全隔离
于细胞质溶质进行转运 。
2.信号肽指导的穿膜蛋白插入转移的机制
单次穿膜蛋白
多次穿膜蛋白
⑴ 单次穿膜蛋白插入转移的机制
②在完成蛋白质的分拣、转运引导作用 后通常不被切除而得以保留； ③信号斑可识别以特异性糖残基为标志 的酶蛋白，并指导它们的定向转运。
（二）光面内质网的功能
1.脂类的合成与转运
⑴ 合成过程
⑴ 合成过程
※ 脂酰转移酶催化脂酰辅酶A与甘油-3-
磷酸反应形成磷脂酸；
※ 在磷酸酶的作用下，磷脂酸去磷酸化生 成双酰甘油；
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。
转运体与核糖体大亚基中央管形成肽链转运通道
转运体（translocon）：
位于内质网膜，是新生的分泌 蛋白质多肽链合成时进入内质网腔 的通道。
细胞匀浆经过蔗糖密度梯度离心之后使细胞器得 以分离，得到由膜围成的直径100nm左右的封闭小 泡，称为微粒体。
（一）主要化学组成成分 脂类和蛋白质二者比例大约为1:2
脂类以磷酯含量最多
内质网中可分辨出30多种不同的多 肽。
（二）内质网膜含有诸多酶系
主要包括： 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系 与脂类代谢反应相关的酶类
有内质网信号肽的蛋白质，在附着 核糖体上进行，进入内质网完成蛋白 质合成，并起始分选过程。
信号斑（signal patch）： 是重要的蛋白质分选转运信号。
概念：新生蛋白质多肽链合成后折 叠时，在其表面由特定氨基酸序列 形成的三维功能结构。
信号斑与信号肽的区别：
①构成信号斑的氨基酸残基（或序列片 段）往往相间排列存在于蛋白质多肽链 中，彼此相距较远；
糖 基 化 方 式
N-连接的寡糖蛋白：
发生在内质网腔内。 O-连接的寡糖蛋白： 发生在高尔基复合体内。
蛋白质和寡糖的连接方式
• O-连接糖基化 • N-连接糖基化 寡糖连接在蛋 寡糖连接 白质的丝氨酸、 在蛋白质的天 苏氨酸、酪氨酸 冬酰氨残基侧 等残基侧链的羟 链上的氨基上。 基上。
Ｎ
甘
多 萜 醇 p p
• 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。
（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： 糙面内质网 （ rough endoplasmic reticulum,RER） 光面内质网 （ smooth endoplasmic reticulum,SER） 特殊类型的内质网（肌质网）
内 膜 系 统 endomenbrane system 生命科学学院细胞生物学系 刘 艳平
学习目的与要求
1.掌握内膜系统的概念及结构组成。
2.掌握内质网、高尔基复合体、溶酶体
的结构特征与生理功能。 3.熟悉囊泡的主要类型及其在胞内物质 转运中的重要作用。 4.了解内膜系统的病理改变。
纤毛
线粒体
中心体 高尔基体
蛋白质合成时，为什么有
的核糖体能与内质网膜结 合？ 是什么机制引导核糖体与 内质网的结合？ 合成后的蛋白质怎样穿过 内质网膜进入腔,并进行加 工？
1. 信号肽指导的分泌性蛋白质的合成
信号假说----1975年----Bloble提出
Günter Blobel
The 1999 Nobel Prize in Physiology or Medicine
它们和内质网膜上的相应受体结合而 驻留于网腔不被转运。因此，也被称
作驻留蛋白（retention protein）。
(3)蛋白质的修饰
新生肽链进入内质网腔之后， 要经过各种不同的修饰和正确的 折叠之后才能运送到其他的部位。 如：糖基化、羟基化、酰基化、 二硫键的形成等
蛋白质的糖基化：是指单糖或寡糖与 蛋白质共价结合形成糖蛋白的过程。
线粒体 ?
内 质 网
Endoplasmic reticulum (ER)
主要内容：
一、形态结构与类型 (重点) 二、化学组成 三、功能 (重点) 四、病理变化
一、形态结构与类型
(一)形态结构
扁囊状 小管
内质网
细胞膜
内质网
核膜外层小泡
核膜 细胞膜
内质网的形态结构？ 内质网是由大小不同、形态各异的 膜性小管、小泡和扁囊彼此连通所构成 的三维网管结构体系。 内质网分布于细胞的内质区，并扩展、 延伸至靠近细胞膜的外质区。 除哺乳类成熟的红细胞之外，内质网普 遍存在于各类细胞之中。
（2）新生肽链的折叠与装配
由附着核糖体合成的新生多肽链需要 在内质网腔中进行进一步的折叠与装配， 这一过程由分子伴侣协助完成。
分子伴侣（molecular chaperone）：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。
如蛋白二硫键异构酶、结合蛋白和钙网素等。
分子伴侣蛋白的共同特点？ 在羧基端有一KDEL驻留信号肽，
信号假说
mRNA
AP
A
信号识别颗粒 (SRP)
核糖体
信号肽
tRNA
SRP受体
转运体 内质网腔
细胞质
信号假说？
① 游离核糖体上合成信号肽； ②SRP识别信号肽，形成SRP-核糖 体复合体，翻译暂停； ③ 核糖体与糙面内质网结合，形成 SRP-SRP受体-核糖体复合物； ④ SRP脱离核糖体，多肽链继续合成； ⑤ 切除信号肽； ⑥ 核糖体再循环。
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等。
三、内质网的主要功能
（一）糙面内质网的功能
与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运
过程密切相关： 核糖体附着的支架 蛋白质在内质网腔内的修饰 多肽链的折叠与装配 蛋白质的运输
在进行蛋白 质合成时， 多个核糖体 被一条 mRNA链串 联在一起， 成为合成蛋 白质的功能 团，称为多 聚核糖体。
肝脏的解毒作用主要由肝细胞中的光面内 质网来完成。 肝细胞光面内质网上含有的氧化及电子传 递酶系可催化多种化合物的氧化或羟化，
破坏毒物、药物的毒性，增加化合物的极 性，使之便于排泄。
实验 给动物喂食笨巴比妥
SER含有参与解毒作 用的各种酶系。 肝细胞光面内质网增多， 与解毒作用相关的酶含量增加。
视网膜色素上皮细胞。
孔环状片层（annulate lamellae）： 生殖细胞、癌细胞等。
二、内质网的化学组成
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。
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。
微粒体
(microsome)
codon
在mRNA的5’端起始密码AUG之后， 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
在游离核糖体上由信号密码翻译 出一段由18-30个氨基酸组成的肽链， 存在于所有分泌蛋白肽链的氨基端， 是指导蛋白多肽链在糙面内质网上进 行合成的决定因素 。
信号肽识别颗粒结构示意图
分泌蛋白的合成
（1）信号肽假说
信号密码：（signal codon） 信号肽（signal peptide） 信号识别颗粒
(signal recognition particle,SRP) SRP受体 (SRP receptor) 转运体（translocon）
信号密码：signal
糙面内质网 附着核糖体 扁平囊 ：
光面内质网 无附着核糖体 小管、小泡
两种内质网的分布根据细胞类 型的不同而不同
胰腺外分泌细胞 全为糙面内质网
肌细胞 肾上腺皮质细胞
全为光面内质网 两者均存在
(三) 内质网的衍生结构
在某些特殊组织细胞中存在着一些由 内质网局部分化、衍生而来的异型结构。 髓样体（myeloid body）：
与碳水化合物代谢反应相关的酶类
与蛋白质加工转运的酶类
标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Ｐ）
（三）网质蛋白（reticulo-plasmin）
网质蛋白是普遍地存在于内质网网腔 中的一类蛋白质。
特点： 在多肽链的羧基端（C端）均含有KDEL （Lys-Asp-Glu-Leu，赖-天冬-谷-亮）或 HDEL（His-Asp-Glu-Leu）的驻留信号， 驻留信号可通过与内质网膜上相应受体的 识别结合而驻留于内质网腔不被转运。
2+ 4.Ca 的储存及调节
肌质网上的 Ca2+泵 外 界 刺 激
ATP Ca2
Ca2+ 胞 质
肌 Ca2+ 质 网 胞 质
Pi
+
ATP酶
ADP
细胞膜
在肌细胞中，光面内质网特化为一 种特殊的结构——肌质网。肌质网网膜 上的Ca2+-ATP酶可进行Ca2+的储存和释放。