细胞生物学课件8_内膜系统-内质网
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内膜系统-内质网
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; 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信号斑可识别某些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)滑面内质网的功能
1.脂类的合成与转运
(1) 合成过程
CoA
甘油-3-磷酸
溶酶体
线粒体 ?
第一节 内质网
Endoplasmic reticulum
一、形态结构与类型 (重点) 二、化学组成
三、功能 (重点) 四、功能异常
(一)内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形 状大小不同的小管,小 泡,扁囊状结构,相互 连接形成一个连续的三 维网状膜系统。
细胞膜 内质网
扁囊状
与核糖体的A位 存在于细胞质基质中,由 6 条多 点结合的区域
信号假说
mRNA
AP
A
信号识别颗粒 (SRP)
核糖体
信号肽
tRNA
SRP受体
核糖体结合蛋白 内质网腔
细胞质
信号假说?
① 游离核糖体上合成信号肽; ② SRP识别信号肽,形成SRP-核糖 体复合体,翻译暂停; ③ 核糖体与粗面内质网结合,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。
内信号肽 (internal signal peptide)
内信号肽作为起始转移信号启动 多肽链的转移,当内信号肽到达转移 器时,则保留在内质网膜的脂质双层 中,成为单次穿膜的α-螺旋结构。
膜蛋白的合成
协同翻译插入
起始转移信号 (start transfer signal)
③信号斑可识别某些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)滑面内质网的功能
1.脂类的合成与转运
(1) 合成过程
CoA
甘油-3-磷酸
溶酶体
线粒体 ?
第一节 内质网
Endoplasmic reticulum
一、形态结构与类型 (重点) 二、化学组成
三、功能 (重点) 四、功能异常
(一)内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形 状大小不同的小管,小 泡,扁囊状结构,相互 连接形成一个连续的三 维网状膜系统。
细胞膜 内质网
扁囊状
与核糖体的A位 存在于细胞质基质中,由 6 条多 点结合的区域
信号假说
mRNA
AP
A
信号识别颗粒 (SRP)
核糖体
信号肽
tRNA
SRP受体
核糖体结合蛋白 内质网腔
细胞质
信号假说?
① 游离核糖体上合成信号肽; ② SRP识别信号肽,形成SRP-核糖 体复合体,翻译暂停; ③ 核糖体与粗面内质网结合,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。
内信号肽 (internal signal peptide)
内信号肽作为起始转移信号启动 多肽链的转移,当内信号肽到达转移 器时,则保留在内质网膜的脂质双层 中,成为单次穿膜的α-螺旋结构。
膜蛋白的合成
协同翻译插入
起始转移信号 (start transfer signal)
细胞生物学课件8-内膜系统-内质网
内质网的功能
1 蛋白质合成
内质网上的核糖体合成蛋白质。
3 脂类代谢
平滑内质网参与脂类的合成和代谢。
2 蛋白质修饰和折叠
内质网中的酶对蛋白质进行修饰和折叠。
4 钙离子存储和释放
粗面内质网负责钙离子的存储和释放。
来自内质网的蛋白质分泌
高尔基体的形成
内质网和其他细胞器合作形成高尔基体,准备 蛋白质分泌。
分泌途径
来自粗面内质网的蛋白质通过转运泡泡,进入 高尔基体,最终被分泌到细胞外。
内质网与其他细胞器的关系
内质网与高尔基体的联系 内质网与线粒体的联系 内质网与溶酶体的联系
内质网通过转运泡泡将蛋白质传递到高尔基体。
内质网通过线粒体与脂质代谢和能量合成相互 关联。 内质网与溶酶体共同参与蛋白质分解和细胞废 物的清理。
细胞生物学课件8-内膜系 统-内质网
了解细胞的内膜系统-内质网的基本结构和功能,以及其与其他细胞器之间的 关系,以及在疾病中的作用。
内质网的结构
平滑内网
粗面内质网
结构:没有附着核糖体的薄膜系统。
结构:有附着核糖体的薄膜系统。
功能:合成和代谢脂类,涉及荷尔蒙代谢和解毒。 功能:参与蛋白质的合成、修饰和折叠。
内质网在疾病的作用
内质网应激
当内质网受到损害或过度 负荷时,会引起内质网应 激,可能导致细胞死亡或 疾病。
蛋白质开裂
内质网功能异常可能导致 蛋白质无法正确折叠和修 饰,引发疾病。
注意事项
保持内质网的功能正常, 对细胞健康和疾病预防至 关重要。
总结
内质网的基本结构 和功能
包括平滑内质网和粗面内质 网,参与蛋白质和脂类合成、 修饰和折叠,以及钙离子的 存储。
细胞的内膜系统B——内质网ppt课件
协同翻译插入 co-translation insertion 起始穿膜信号 start-transfer signal 终止穿膜信号 stop-transfer signal
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
细胞生物学件8_内膜系统-内质网
• 真核细胞胞质核糖体80S,原核细胞的 70S,线粒体55S。
二、核糖体的化学组成
• 主 要 成 分 蛋 白 质 和 RNA , 蛋 白 质 占 40~50%, RNA占50~60%。
• 组成核糖体的RNA特称为核糖体RNA(r RNA ) , 占 细 胞 中 RNA 总 量 的 80% 以 上 。
一.内质网的形态结构
• 内质网膜约占细胞总膜面积的一半,是真 核细胞中最多的膜。
• 内质网是内膜构成的封闭的网状管道系统。 具有高度的多型性。
• 可分为粗面型内质网(RER)和光面型内 质网(SER)两类。
• RER呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着。 肌 肉 细 胞 中 的 肌 质 网 是 一 种 特 化 的 RER , 可 贮存Ca2+,引起肌肉收缩。
glycosylation):与Ser和Thr的OH连 接,连接的糖为半乳糖或N乙酰半乳糖胺。 如胶原、血型糖蛋白等 • 2.N-连接的糖基化(N-linked glycosylation):与天冬酰胺残基的 NH2连接,连接的糖为N-乙酰葡糖胺。
• 内质网上进行的为N-连接的糖基化。图 7-9
• 糖的供体为核苷糖(nucleotide sugar), 如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDPN-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被糖基转 移酶转移到膜上的磷酸长醇(dolichol phosphate)分子上,装配成寡糖链。 再被寡糖转移酶转到新合成肽链特定序 列(Asn-X-Ser或Asn-X-Thr)的天 冬酰胺残基上。
然后进行扩增。
第三节 核糖体(Ribosome)
• 核糖体在各类细胞中普遍存在,是一种 无膜包被的颗粒状结构,具有很强的嗜 碱性。
• 功能:蛋白合成
一、核糖体 的基本结 构与类型
二、核糖体的化学组成
• 主 要 成 分 蛋 白 质 和 RNA , 蛋 白 质 占 40~50%, RNA占50~60%。
• 组成核糖体的RNA特称为核糖体RNA(r RNA ) , 占 细 胞 中 RNA 总 量 的 80% 以 上 。
一.内质网的形态结构
• 内质网膜约占细胞总膜面积的一半,是真 核细胞中最多的膜。
• 内质网是内膜构成的封闭的网状管道系统。 具有高度的多型性。
• 可分为粗面型内质网(RER)和光面型内 质网(SER)两类。
• RER呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着。 肌 肉 细 胞 中 的 肌 质 网 是 一 种 特 化 的 RER , 可 贮存Ca2+,引起肌肉收缩。
glycosylation):与Ser和Thr的OH连 接,连接的糖为半乳糖或N乙酰半乳糖胺。 如胶原、血型糖蛋白等 • 2.N-连接的糖基化(N-linked glycosylation):与天冬酰胺残基的 NH2连接,连接的糖为N-乙酰葡糖胺。
• 内质网上进行的为N-连接的糖基化。图 7-9
• 糖的供体为核苷糖(nucleotide sugar), 如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDPN-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被糖基转 移酶转移到膜上的磷酸长醇(dolichol phosphate)分子上,装配成寡糖链。 再被寡糖转移酶转到新合成肽链特定序 列(Asn-X-Ser或Asn-X-Thr)的天 冬酰胺残基上。
然后进行扩增。
第三节 核糖体(Ribosome)
• 核糖体在各类细胞中普遍存在,是一种 无膜包被的颗粒状结构,具有很强的嗜 碱性。
• 功能:蛋白合成
一、核糖体 的基本结 构与类型
大学医学细胞生物学内膜系统上精品PPT课件
N-连接糖基化
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化:主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接,所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶(糖基转移酶)位 于内质网膜腔面,所以,此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管,小泡,扁囊 状结构,相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体;形态多为板层状排列的扁 囊;网腔内含低电子或中等电子密度的物质;多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着;形态多为分枝小管或小泡; 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
(一)作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有: ➢ 分泌性蛋白(外输性蛋白) ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考:细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的?
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键, 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键,并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合, 并激活蛋白水解酶,降解错误折叠的多肽,从而阻止错误 折叠,促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合,促使其装配并协助运输。
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化:主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接,所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶(糖基转移酶)位 于内质网膜腔面,所以,此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管,小泡,扁囊 状结构,相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体;形态多为板层状排列的扁 囊;网腔内含低电子或中等电子密度的物质;多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着;形态多为分枝小管或小泡; 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
(一)作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有: ➢ 分泌性蛋白(外输性蛋白) ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考:细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的?
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键, 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键,并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合, 并激活蛋白水解酶,降解错误折叠的多肽,从而阻止错误 折叠,促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合,促使其装配并协助运输。
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。
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PPT课件 内膜系统 内质网
rER 主要功能-蛋白质的糖基化
✓ 蛋白质的修饰包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等,最主要的是糖基化 ✓ 糖基化(Glycosylation)是单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价键结合形成糖蛋白
的过程 ✓ 糖基化的作用:对蛋白质折叠、分选及定位有重要作用;
糖链结构影响糖蛋白的半衰期和降解 ✓ 发生于粗面内质网的糖基化主要为N-连接糖基化(N-linked glycosylation),即
✓ 壁细胞的sER膜上有大量质子泵和Cl-通道
✓ 将壁细胞形成的H+和从血液摄取的Cl-结合 成盐酸后进入腺腔
✓ 葡糖醛酸转移酶定位于肝细胞sER
✓ 使血液中非水溶性的游离胆红素(与清蛋白结 合)转变成水溶性的结合胆红素,分泌入胆汁
ER 主要功能
rER主要功能
sER主要功能
• 核糖体附着的支架 -蛋白质的合成
Günter Blobel (1936- )
信号肽 Signal peptide
信号识别颗粒 SRP
信号识别颗粒受体 SRP-R
易位子 Translocon
信号肽酶 Signal peptidase
一些重要名词
信号肽 Signal peptide
Signal sequence
新合成的蛋白质的N端有一段15-60氨基酸残基组成的疏水序列, 具有引导多肽链在合成过程中移至内质网膜上,完成蛋白质合成的 功能,信号肽在蛋白质合成完成前被内质网内的信号肽酶所切除。
肽链在内质网网腔发生修饰加工,核糖体大 小亚基解聚,并从内质网解离
rER 主要功能-蛋白质合成、定向转运
附着核糖体合成的蛋白质有:
外输性蛋白在rER经修饰加工后,最终被内质网包裹,以“出芽” 方式形成膜性小泡,直接进入大浓缩泡发育成酶原,排出细胞;
细胞生物学--细胞内膜系统 ppt课件
ppt课件
3
第一节 内质网 (endoplasmic reticulum,ER)
• K. R. Porter等于1945年发现于培养的 小鼠成纤维细胞,因最初看到的是位于 细胞质内部的网状结构,故名内质网。
ppt课件
4
一、内质网的形态结构与化学组成
• (一)形态结构 内质网是细胞质内的连续的膜 性管网状结构体系,由小管(ER tubule)、小泡 (ER vesicle) 、扁囊(ER lamina)。
ppt课件
11
1.内质网与膜脂的合成 sER都能合成脂类
卵磷脂的合成是在滑面内质网上合成的。
原料:脂肪酸、磷酸甘油和胆碱。
酶:脂酰基转移酶、磷酸酶
胆碱磷酸转移酶
合成部位:细胞质的胞质面
ppt课件
12
CoA C=O
+
CoA C=O
P CH2-CH-CH2 OH OH +
CDP-胆碱
CoA
Pi
1
2
P
Medicai molecular biology
张岸平 教授
ppt课件
1
细胞内膜系统
INTRACELLULAR COMPARTMppt课E件NT AND PROTEINS SORTI2NG
• 第一节 内质网 • 第二节 高尔基体 • 第三节 溶酶体 • 第四节 蛋白质的分选与运输 • 第五节 细胞内膜系统与医学的关系
6~15
6~15
5~7
ppt课件
成熟蛋白质
16
2)信号识别颗粒(signal recognition particle, SRP,11S),由6种多肽组成,结合一个7S RNA, 属于一种RNP(ribonucleoprotein)。能与信号序 列结合,形成SRP-核糖体复合物,导致蛋白质合 成暂停;又能识别RER膜上的SRP受体。 3个 功能区:
细胞生物学内膜系统
▪ 介导核糖体锚泊附着于ER膜上的转运体易位
蛋白上。
模
式
返回
图
▪ ER膜上的停靠蛋白,实质是一种暴 露在胞质面的膜整合蛋白;
▪ 特异结合SRP,一旦与SRP-核糖体
S
复合物结合后,SRP随即被释放;
R ▪ SRP-核糖体复合物与ER膜上的转运
游离核糖体和附着核糖体
Signal Hypothesis: 1975 , Gunter Blobel. He received the Nobel Prize for Medicine in 1999.
信
号 假
mRNA tRNA
说
信号肽
与
蛋
白
质
合
成 SRP受体
SRP
信号肽与 SRP结合导 致蛋白质合 成暂停
细胞色素P450、NADPH-细胞色素P-450还原酶、 细胞色素b5、NADH-细胞色素b5还原酶、 NADH-细胞色素c还原酶,等 脂类物质代谢反应相关酶类 脂肪酸CoA连接酶、磷脂醛磷酸酶、胆固醇羟基化酶 转磷酸胆碱酶、磷脂转位酶,等 碳水化合物代谢反应相关酶类
葡萄糖-6-磷酸酶*、葡萄糖醛酸转移酶、 GDP-甘露糖转移酶,等 参与蛋白质加工转运的酶类
扁平囊 (rough ER)
小泡 小管
(smooth ER)
rER sER
分泌蛋白
分泌类固醇激素
胰腺细胞
睾丸间质细胞
肝细胞
内质网的类型和数量因细胞种类而异,与 细胞的功能密切相关。
内质网的形态结构
内质网(endoplasmic reticulum, ER)
▪ 内质网的形态结构 ▪ 内质网的基本类型 ▪ 内质网的化学组成 ▪ 内质网的功能
蛋白上。
模
式
返回
图
▪ ER膜上的停靠蛋白,实质是一种暴 露在胞质面的膜整合蛋白;
▪ 特异结合SRP,一旦与SRP-核糖体
S
复合物结合后,SRP随即被释放;
R ▪ SRP-核糖体复合物与ER膜上的转运
游离核糖体和附着核糖体
Signal Hypothesis: 1975 , Gunter Blobel. He received the Nobel Prize for Medicine in 1999.
信
号 假
mRNA tRNA
说
信号肽
与
蛋
白
质
合
成 SRP受体
SRP
信号肽与 SRP结合导 致蛋白质合 成暂停
细胞色素P450、NADPH-细胞色素P-450还原酶、 细胞色素b5、NADH-细胞色素b5还原酶、 NADH-细胞色素c还原酶,等 脂类物质代谢反应相关酶类 脂肪酸CoA连接酶、磷脂醛磷酸酶、胆固醇羟基化酶 转磷酸胆碱酶、磷脂转位酶,等 碳水化合物代谢反应相关酶类
葡萄糖-6-磷酸酶*、葡萄糖醛酸转移酶、 GDP-甘露糖转移酶,等 参与蛋白质加工转运的酶类
扁平囊 (rough ER)
小泡 小管
(smooth ER)
rER sER
分泌蛋白
分泌类固醇激素
胰腺细胞
睾丸间质细胞
肝细胞
内质网的类型和数量因细胞种类而异,与 细胞的功能密切相关。
内质网的形态结构
内质网(endoplasmic reticulum, ER)
▪ 内质网的形态结构 ▪ 内质网的基本类型 ▪ 内质网的化学组成 ▪ 内质网的功能
内膜系统Ippt-细胞生物学PPT课件
8
2020年10月2日 9
2020年10月2日 10
信号肽假说:Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP(在细胞质基质中)
SRP-核糖体复合体(蛋白质合成暂停)
↓←SRP受体(在rER上)
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 (核糖体结合到rER)
↓
信号肽进入内质网腔,蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成,核糖体大小亚基分离,进入核糖体再循环
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2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
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膜
厚: 8nm;
泡内含物质:高电子密度物质,浓缩泡。
来
源:扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径: 30-80nm 球形小泡
膜 厚: 6nm;
泡内含物质:低电子密度物质,较透明。
来
源:由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
26
扁平囊
2020年10月2日
凹 面:成熟(反)面
呈盘状,3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中,高尔基体 较发达;在未分化的细胞 中,高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
24
一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
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信号肽假说:Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP(在细胞质基质中)
SRP-核糖体复合体(蛋白质合成暂停)
↓←SRP受体(在rER上)
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 (核糖体结合到rER)
↓
信号肽进入内质网腔,蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成,核糖体大小亚基分离,进入核糖体再循环
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2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
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2020年10月2日 13
膜
厚: 8nm;
泡内含物质:高电子密度物质,浓缩泡。
来
源:扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径: 30-80nm 球形小泡
膜 厚: 6nm;
泡内含物质:低电子密度物质,较透明。
来
源:由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
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扁平囊
2020年10月2日
凹 面:成熟(反)面
呈盘状,3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中,高尔基体 较发达;在未分化的细胞 中,高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
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一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
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2020年10月2日
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向细胞外分泌的蛋白如抗体、激素;膜蛋白,
并且决定膜蛋白在膜中的排列方式;内膜系统
中的可溶性酶,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;内质网驻留蛋
白(KDEL序列)
a
14
(2)合成蛋白的修饰
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。
• 脂类占1/3,蛋白质占2/3(30-40种酶)。
• 内质网膜中还含有电子传递链的成分。(两种电 子传递系统 1、NADH—cytC,2、NADH—cyt b5。SER有cyt P-450,是SER的标记酶)
a
12
内质网膜上的酶
表面位置
葡萄糖-6-磷酸酶
腔面
细胞色素b5
细胞色素P450
NADH-细胞色素b5还 原酶 NADPH-细胞色素C还 原酶 ATP酶
(4)贮积钙离子:作为细胞内信号物质,
如肌质网。 膜上有钙泵
a
21
a
22
四、内质网的特化类型
• 髓样小体
• 环孔片层
• 肌质网
钙功能
肌肉细胞中特化的内质网,具有贮
五、内质网的来源 细胞分裂时ER大体上平分为二,
然后进行扩增。
a
23
第三节 核糖体(Ribosome)
• 核糖体在各类细胞中普遍存在,是一种 无膜包被的颗粒状结构,具有很强的嗜 碱性。
经过修饰,在化学组成、结构和功能上产生
差异:核膜(7-8nm)、 内质网(5-6nm)、高尔
基复合体(6-10nm)、质膜 (10nm)
a
6
Hale Waihona Puke 第二节 内质网(Endoplasmic
Reticulum)
由K. R. Porter、A. Claude 和 E. F. Fullam 等人于1945年发现,他们在观察培养的小鼠成纤维 细胞时,发现细胞质内部具有网状结构,建议叫做 内质网endoplasmic reticulum,ER,后来发现内 质网不仅仅存在于细胞的“内质”部,通常还与质 膜和核膜相连,并且与高尔基体关系密切,且常伴 有许多线粒体。
• 2.N-连接的糖基化(N-linked glycosylation):与天冬酰胺残基的 NH2连接,连接的糖为N-乙酰葡糖胺。
a
16
• 内质网上进行的为N-连接的糖基化。图 7-9
• 糖的供体为核苷糖(nucleotide sugar),
如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-
N-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被糖基转
• SER呈分支管状或小泡状,无核糖体附着。
• 细胞不含纯粹的RER或SER,它们分别是ER 连续结构的一部分。
a
9
RER
SER
a
10
ER腔 胞质面、腔面
a
ER立体结构示意图
11
二、化学成分:磷脂+蛋白质
• 微粒体:细胞匀浆在差速离心过程中,由内膜系 统中各组分的膜片段自然卷曲而成的膜泡成分。
内膜系统 I
第六章 内质网
a
1
RER的形态a
2
细胞的基本构成
细胞壁
质膜外结构
纤毛、鞭毛
细胞 质膜
细胞器 原生质体
(原生质) 细胞质
细胞质溶质(胞质溶胶)
细胞核 (或类核) 细胞骨架
a
3
第一节 细胞质溶质
一、成分:根据大小分四大类物质
1、水和无机离子等一些小分子。
水主要是结
合水。离子主要是Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-等。
合成后以出芽的方式转运至高尔基体、溶酶体和 质膜上,或借磷脂转换蛋白形成水溶性复合物, 转至其它膜上。
(4)物质运输:先运到高尔基体,进一
步加工后,运往各个结构部位。如到
膜外的为分泌蛋白;到质膜的膜蛋白,
到溶酶体的水解酶等
a
19
a
20
2.SER的功能:不参与蛋白合成 (1)合成脂类; (2)解毒作用;P-450 氧化体系 (3)糖原代谢;
细胞质面 细胞质面、腔面 细胞质面
细胞质面
细胞质面
5’-核苷酸酶
细胞质面
核苷焦磷酸酶
细胞质面
GDP-甘露糖基转移酶 细胞质面
Β-葡萄糖苷酸酶
腔面
a
13
三、内质网的功能:
1.RER的功能:(1)进行蛋白质合成;
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:
移酶转移到膜上的磷酸长醇(dolichol
phosphate)分子上,装配成寡糖链。
再被寡糖转移酶转到新合成肽链特定序
列(Asn-X-Ser或Asn-X-Thr)的天
冬酰胺残基上。 a
17
RER 多萜醇
合成中的多肽链
细胞质 RR腔
预先合成的寡糖链
糖基转移酶
蛋白质糖基a 化图解
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(3)膜的生成;合成磷脂、胆固醇等膜脂,
2、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等中等 分子。
3、蛋白质、脂蛋白、多糖和RNA等大分子。
4、含有糖原等一些处于贮存状态的重要化合物。
a
4
二、功能:
1、维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性, 保证正常代谢反应的进行
2、蛋白质的修饰与选择性降解 3、细胞的形态与运动、胞内物质运输以及各种大 分子的定位
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。
a
15
• 糖基一般连接在3种氨基酸上,分为2种:
• 1g接l.y,cOo连-sy连接la接的ti的糖on糖为)基半:化乳与(糖SeO或r-和NliT乙nkh酰erd的半O乳H糖连胺。 如胶原、血型糖蛋白等
4、 维持信号转导通路
a
5
• 内膜系统(Endomembrane system):膜性细胞器
在结构、功能具有连续性,构成的膜体系。主要包 括核膜、内质网、高尔基复合体三部分,质膜、溶 酶体、过氧化物体和分泌泡等均可看作是它的衍生 物。
• 膜分化(membrane differentiation): 膜
a
7
一.内质网的形态结构
• 内质网膜约占细胞总膜面积的一半,是真 核细胞中最多的膜。
• 内质网是内膜构成的封闭的网状管道系统。 具有高度的多型性。
• 可分为粗面型内质网(RER)和光面型内 质网(SER)两类。
a
8
• RER呈扁平囊状,排列整齐,有核糖体附着。 肌 肉 细 胞 中 的 肌 质 网 是 一 种 特 化 的 RER , 可 贮存Ca2+,引起肌肉收缩。
• 功能:蛋白合成
a
24
一、核糖体 的基本结 构与类型
• 直径一般为 15-20nm。
• 由大小两个
亚单位构成。
大亚单位略
呈半圆形,
小亚单位长
条形。