第六章(1)内质网、核糖体

核糖体
3’ • • • • 小亚基 mRNA穿通隧道 大亚基 中央通道
5’
• 正在合成的多肽链
• A部位：氨基酸部位或受位，接受氨酰基 tRNA • P部位：肽基部位或放位，肽基tRNA移 交肽链后，tRNA被释放的部位 • T因子：肽基转移 酶 • G因子：GTP酶， 催化tRNA从A位 →P位
• 表面光滑，为分支小管或小泡 。与 RER在形态、功能上有明显不同， 但两者在结构上是连续的 • SER在一些特化细胞中SER较丰富： 肝细胞——脂蛋白合成；解毒作用 骨骼肌细胞——肌浆网，调节Ca++ 控 制肌肉收缩 肾上腺皮质细胞——激素分泌
四、内质网的功能
• RER：蛋白质的 合成和转运；蛋 白质的修饰和加 工 • SER：细胞的解 毒作用；一些小 分子物质的合成 及代谢
目 录Baidu Nhomakorabea
• • • • • • 序言：一、内膜系统 • 附：核糖体 二、胞质溶胶 • 四、内质网的功能 • 五、内质网的病理改变 §1 内质网 一、内质网的结构 二、内质网的化学组成 三、内质网的类型
第六章 细胞的 内膜系统
概述：
细 细 胞 器
膜性结构（内膜系统、线粒体等） 非膜性结构(核糖体、细胞骨架) 细胞质基质、内容物
5’
P A
3’
核糖体
DNA tRNA rRNA mRNA
细胞核
内质网 Golgi器 出胞
分泌泡
• 2、类固醇激素的合成
肾上腺皮质细胞、睾丸间质细胞、 卵巢黄体细胞 乙酰COA 胆固醇类固醇激素
3、糖原在内质网的合成与分解
肝细胞 SER 血管
糖原颗粒
4、参与横纹肌的收缩
• 横纹肌的SER特化为肌浆网，参 与肌肉收缩
肌浆网 Ca++释放
肌肉收缩 肌肉松弛
Ca++
Ca++回收
5、解毒作用
3、核糖体与内质网结合
SRP识别内质膜上的SRP受体 →SRP把核糖 体引导到内质网膜上→SRP与SRP受体结合
核糖体的大亚基与膜上的核糖体结合蛋白
结合 → SRP脱离内质网参与再循环 4、多肽链进入内质网腔 多肽链的继续合成→信号肽使膜上的 多个受体蛋白结合起来形成通道→多肽 链进入内质网腔→信号肽被酶分解→整 条多肽链合成后膜受体蛋白分开，管道 消失→核糖体加入再循环
二、细胞质基质（胞质溶胶）
• 1、分类：
• 小分子：水、无机离子（K+、Na+、Cl-、 Mg2+、Ca2+等） • 中等分子：脂类、糖类（葡萄糖、果糖、 蔗糖）、氨基酸、核苷酸及其衍生物 • 大分子：多糖、蛋白质、脂蛋白、酶、 RNA
• 2、功能：
• ①在细胞的物质代谢中起重要作用。 如糖酵解，核苷酸、脂肪酸和氨基 酸代谢 • ②为各种细胞器维持其正常结构提 供所需要的离子环境 • ③ 为各类细胞器完成其功能活动供 给所必需的一切底物
胞
质
一、内膜系统
• 1、定义：细胞质中存在着许多由膜构成的 细胞器或结构（不包括线粒体、叶绿体）， 它们彼此相关，甚至连通，组成一个庞大 而又精密复杂的系统，这个由膜围成的小 管、小泡、扁囊组成的系统称为内膜系统 • 2、组成：核膜、内质网、高尔基复合体、 溶酶体、过氧化物酶体、分泌泡等
• 3、特性：与质膜一样，是由单位膜构 成的 一种动态结构 • 4、功能：①为各种重要的生命活动提 供足够的膜表面；②区域化作用。使封 闭、隔离、互不干扰。如：酶系统的隔 离与连接、扩散屏障、膜电位的建立、 离子梯度的维持、区域间的pH差异等
二、内质网的化学组成
• 内质网占整个细胞质量的15~20%，其 中RNA占细胞总量的50~60% • 同于任何生物膜系统：由脂类和蛋白 质构成。内质网膜的脂类较细胞膜少； 蛋白质则较多 ER：磷脂30~40%，蛋白质60~70% 质膜：动物细胞一般为 1：1
• 磷脂酰胆碱较丰富，鞘磷脂较少 蛋白质含量多于细胞膜 含大量的酶，标志酶葡萄糖-6-磷酸酶 • 膜分化：基本膜→经过各种修饰（有 次序地加上酶、专一性的糖或脂类） →形成各种类型的膜
微粒体：粗面微粒体和滑面微粒体
具有内质网的基本特征
微粒体 是细胞匀浆 在差速离心 时所分离出 的膜泡成分 φ100nm
三、内质网的类型
• （一）粗面内质网（RER）：
• 1、RER：常排列成板层状的扁囊网，外 膜表面通过核糖体连接蛋白附着大量核糖 体 • 2 、RER的数量：与细胞类型、生理状态 以及分化程度密切相关 • 3 、RER网腔中的内容物 稀薄、均质的蛋白质，电子密度较低
核糖体是 蛋白质合 成的场所
tRNA循环
5’ mRNA
3’
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附着的多聚核糖体，主要合成分 泌蛋白、膜蛋白、溶酶体蛋白
mRNA
RER
游离的多聚 核糖体，主 要合成结构 Protein
RER的 立体结 构模式 图 内质网腔 核糖体
RER常呈板层状排列， 从核膜可延续到质膜
SRP
mRNA
§1 内质网
• 概述 • 1897年 Garnier“动质” 1945年 Porter EM下：内质网 40年代~60年代 形态结构上 70年代以后 生理功能上 • 主要功能：蛋白质和脂类合成 内膜系统的起源(占中心地位)
一、内质网的结构
• 内质网膜系统：膜厚5~6nm；小管、 小泡、扁囊连接成网状；内质网腔， 腔面，细胞质面 • 内质网形态结构、分布状态、数量与 细胞类型、生理状态及分化程度极为 相关
总结：
SRP具有和核糖体、信号肽、内质 网膜上的SRP受体的结合位点。当核 糖体附着在内质网后，SRP就脱离内 质网参与SRP循环；当多肽链合成完 毕，核糖体和内质网膜脱离，大小亚 基解离，参与核糖体循环。
• 2、蛋白质在RER腔内的糖基化
蛋白质的糖基化：单糖或寡糖与蛋白 质共价结合形成糖蛋白的过程 寡糖（N-连接寡糖）→连接多萜醇→ 在 糖基转移酶催化下连到天冬酰胺的NH2—
• 3、粗面内质网与蛋白质运输
①小泡→Golgi 复合体→浓缩泡→分泌 颗粒 ②小泡→浓缩泡→分泌颗粒（少 数）
4、粗面内质网与脂类的合成
RER与SER都能合成脂类和参与 脂肪代谢，在合成脂蛋白时两者 有一定分工。
（三）滑面内质网的功能
• 1、脂类代谢
a、合成磷脂和胆固醇 b、参与脂类代谢，如脂肪细胞、肾 上腺皮质细胞、小肠的吸收细胞
• 4 、核糖体：蛋白质合成场所 主要化学成分为蛋白质和rRNA（1： 1）核糖体由大、小两个亚基构成
• ①附着核糖体：主要合成分泌蛋白
质、膜蛋白、溶酶体蛋白
• ②游离核糖体：主要合成结构蛋白 质 (内源性蛋白质) • 功能状态都为多聚核糖体 非功能状态为大、小亚基分开
• （二）滑面内质网（SER）
• 肝细胞的解毒作用------SER 1、过量苯巴比妥─→肝细胞的SER增 生、有关酶亦增多（ER膜上有丰富的 氧化酶系）→解毒或转化 2、氨基酸代谢→氨→尿素（无毒）
五、内质网的形成与来源
• 源于细胞膜内陷 • 参与形成膜的蛋白质与脂类由 ER膜本身合成 • 膜的转化
六、内质网的病理改变
• 有害因素： 缺氧、辐射、感染、 化学药物 • 病理条件下: 内质网会发生肿 胀、扩张，甚至空泡状（浊肿） 及核糖体解聚、脱粒
（一）粗面内质网的功能 1、RER与蛋白质合成
信号学说： 1、信号肽的合成 信号密码（mRNA）→生成信号肽 2、SRP—核糖复合体形成 SRP（信号识别颗粒）识别信号肽 →SRP—核糖体复合体
SRP与核糖体结合后，占据了核糖体大 亚基上的A位，其作用：（1）阻止了携 带氨基酸的tRNA进 入核糖体，从而使蛋 白质的合成暂时终止；（2）防止多肽链 被分解