细胞生物学课件8_内膜系统-内质网
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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
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。
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
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
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。
• 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。
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百度文库
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：
• 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。
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
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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；
（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。
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。
• 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
• 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
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。
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，
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• 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
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• 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
内膜系统 I
第六章 内质网
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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
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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。
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。
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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
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)
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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。
• 功能：蛋白合成
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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。
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百度文库
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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：
• 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。
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RER
SER
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ER腔 胞质面、腔面
a
ER立体结构示意图
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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。
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
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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；
（4）贮积钙离子：作为细胞内信号物质，
如肌质网。 膜上有钙泵
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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。
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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。
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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。
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• 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。
• 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。
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• 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
• 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)
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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
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）
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（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。
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
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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，