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第七章 细胞内膜系统 ppt课件.ppt

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内质网出芽形成膜泡:ER→GC、Ly、PM
五、内质网与基因表达的调控
内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高尔 基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。
影响内质网细胞核信号转导的三种因素: 内质网腔内未折叠蛋白的超量积累。 折叠好的膜蛋白的超量积累。 内质网膜上膜脂成份的变化——主要是固醇缺乏 不同的信号转导途径,最终调节细胞核内特异基因表达
第七 章 细胞内膜系统
主要内容
• 细胞质基质 • 内 质 网 (endoplasmic reticulum,ER) • 高尔基体(Golgi body) • 溶酶体与过氧化物酶体 (lysosome) • 线粒体(mitochondrion) • 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装


• 掌握四种主要细胞器的结构和功能。
• 掌握细胞内蛋白质合成和分选、运输的途径。
• 掌握一些重要的名词解释如内膜系统、分子 伴侣、半自主性等。
第一节 细胞质基质
▪ 细胞质基质 (cytoplasmic matrix or cytomatrix): 真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状 物质称为细胞质基质,其体积约占细胞质的一半 。
细胞内膜系统
▪ 内膜系统:细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜 包绕形成的细胞器或细胞结构,主要包括:核膜、 内质网、高尔基体、溶酶体及各种小泡和液泡。
▪内膜系统使真核细胞细胞内区域化:
▪增加了细胞内膜的表面积; ▪为酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点; ▪蛋白质、糖、脂肪的合成、加工、包装、运输;
▪ 1945年,著名超微结构学家K.B.Porter,在电镜下观察组织 培养的鸡胚/鼠成纤维细胞时,发现有各种大小的管道相连 成网状,并多处在细胞质的内质部位,故定名为内质网。

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内膜系统对细胞功能的影响
分子运输
内膜系统是细胞界面的重要组成 部分,可影响大部分分子在细胞 内和细胞外的转运和分布。
信号转导
内膜系统是细胞内外各种化学和 物理信号传递的关键路径,影响 着细胞各种功能的调节和整合。
能量代谢
内膜系统包括线粒体、内质网等 参与了膜上的氧化脱氧核苷酸反 应和电子传递,对细胞能量代谢 发挥不可替代的作用。
作用
线粒体参与ATP的合成、脂 质代谢、离子调节,以及凋 亡、离体器械复合、细胞老 化等诸多重要的仅在维 持细胞的代谢平衡,也对细 胞内各种不同功能的交集具 有重要的作用。
葡萄糖转运蛋白家族
1
分类
2
这个家族的小分子蛋白质一般下分A、B、
C、D、E、F、G、H8种亚家族,其中A、
溶酶体的组成和功能
组成
溶酶体是由高尔基体形成的膜结 构,内部充满多种水解酶。
功能
溶酶体主要负责内外源性膜蛋白 的降解、核苷酸、蛋白质等的水 解及一些小分子的储存等作用。
酸性环境
溶酶体内具有较低的pH值,成为 细胞唯一的酸性环境。
线粒体的结构和作用
结构
线粒体是细胞能量代谢最为 重要的场所之一,它具有双 层膜的结构,有内、外两个 膜。
内质网也承担一些重要的信号转 导功能。
高尔基体的构成和作用
1
构成
高尔基体通常由若干个扁平的、袋状的、同心排列的、但大小和形态不同的囊泡 组成,被称为高尔基小体。
2
作用
高尔基体不仅参与各种分子的加工、转运、储存等作用,同时也是重要的溶酶体 和内质网信号传递过程中的必要途径。
3
分类
根据不同的生理作用和形态,高尔基体可分为早期、中期和晚期高尔基体。

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CATALOGUE
目 录
• 细胞的内膜系统概述 • 内质网 • 高尔基体 • 溶酶体 • 细胞的内膜系统在生命活动中的作

01
CATALOGUE
细胞的内膜系统概述
定义与功能
定义
细胞的内膜系统是指细胞内的一系列 相互关联的膜结构,包括内质网、高 尔基体、溶酶体、线粒体等。
04
CATALOGUE
溶酶体
溶酶体的定义与功能
定义
溶酶体是由单层膜围绕的囊状结构, 内含多种酸性水解酶,能够分解衰老 的细胞器和外来微生物等。
功能
溶酶体是细胞内的消化器官,能够分 解衰老的细胞器和外来物质,释放能 量供细胞代谢需要,维持细胞内环境 的稳定。
溶酶体的分类与结构
分类
初级溶酶体、次级溶酶体、吞噬性溶酶体和 分泌性溶酶体。
功能
这些膜结构在细胞中发挥着不同的功 能,如蛋白质的合成、加工、运输和 降解,能量转换,物质储存和释放等 。
组成与结构
组成
细胞的内膜系统由多个膜结构组成,包括内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体等 。
结构
这些膜结构具有不同的结构和功能,如内质网是由单层膜构成的扁平囊状结构, 高尔基体是由扁平的囊状结构和管状结构组成的复杂结构,溶酶体是由单层膜包 裹的囊状结构,线粒体是由双层膜包裹的囊状结构等。
细胞的内膜系统的研究意义
了解细胞的内膜系统对于理解细胞的生命活动具有重要意义,因为这些膜结构参与 了细胞内的多种生物学过程。
通过研究细胞的内膜系统,可以深入了解细胞的生长、发育、代谢和疾病发生等方 面的机制。
细胞的内膜系统也是药物研发的重要靶点,通过研究内膜系统的功能和结构,可以 发现新的药物作用机制和靶点,为新药研发提供理论支持。

[课件]内膜系统-1PPT

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Endomembrane System
Endoplasmic
Golgi
reticulum 内质网
complex 高尔基复合体 溶酶体 过氧化物酶体
lysosome
peroxisome
Endoplasmic (ER)
内质网

内质网的形态结构和类型 内质网的功能
粗面内质网(RER)的功能 滑面内质网(SER)的功能
放射性示踪实验
3
H标记亮氨酸
117分钟
分 泌 蛋 白 运 输 途 径
4 分泌、释放于细胞外 3 转移到高尔基体
17分钟
2 进入rER

3分钟
1 由rER上的核糖体合成
细胞核
高尔基体 含有粘液的囊泡
杯状细胞
三.高尔基复合体的功能
(一)参与细胞的分泌活动 (二)在分泌过程中的加工修饰作用
糖蛋白的合成和修饰 —— O-连接的糖基化
3.具有解毒作用(肝细胞) 4.参与骨骼肌的收缩
在肌细胞中肌质网(即SER)是Ca++贮存 场所,可通过释放和回收Ca++调节肌肉收
小结
1、内膜系统 2、内质网的形态特征 由一层单位膜围成的连续的网状膜系统 粗面内质网和滑面内质网 3、内质网的功能 RER:与蛋白质的合成、加工、运输有关 SER:多功能的细胞器 4、核糖体 游离核糖体 ——结合蛋白 膜结合核糖体 ——跨膜蛋白、分泌蛋白、 溶酶体酶蛋白、驻留蛋白
细胞质中核糖体在蛋白质合成启 动后, 根据mRNA上特定的信号 序列合成一段短肽,它可引导核糖 体结合到粗面内质网膜上 SRP receptor 通道蛋白移位子
rER function
1.蛋白质合成 信号肽假说的主要内容 指导因子

内膜系统Ippt-细胞生物学PPT课件

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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
11
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。
12
2020年10月2日 13

厚: 8nm;
泡内含物质:高电子密度物质,浓缩泡。

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。

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

网状、鳞片状结构

大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
25
2020年10月2日

《细胞内膜系统》课件

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通过基因治疗手段,可以修复或替换导致细胞内膜系统异常的基因,从
而恢复其正常功能。
03
细胞内膜系统与免疫治疗
细胞内膜系统的异常往往会影响免疫细胞的功能,因此免疫治疗也可以
作为针对细胞内膜系统异常的疾病治疗策略之一。
05
细胞内膜系统的研究方 法与技术
显微镜技术
光学显微镜
利用可见光和特殊染色技 术观察细胞内膜系统的形 态和结构。
分子生物学技术
基因克隆技术
基因表达分析技术
获取和研究细胞内膜系统相关基因。
检测细胞内膜系统相关基因在不同条 件下的表达变化。
基因突变技术
通过基因编辑等手段研究特定基因对 细胞内膜系统的影响。
细胞生物学技术
细胞培养技术
提供研究细胞内膜系统的实验材料。
细胞转染与基因敲除技术
研究特定基因或蛋白质对细胞内膜系统的影 响。
疾病对细胞内膜系统的影响
疾病状态下,细胞内膜系统的结构和功能往往会受到影响,进而影响细胞的正 常生理功能。
细胞内膜系统异常与疾病表现
细胞内膜系统异常与肿瘤
肿瘤细胞中常常出现细胞内膜系统的异常,如膜蛋白的异常表达和定位,这些异常与肿瘤 的恶性表型密切相关。
细胞内膜系统异常与神经退行性疾病
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等常常伴随着细胞内膜系统的异常,如神经元 内质网的应激和自噬异常。
02
细胞内膜系统的结构与 特点
细胞膜的结构与特点
01
02
03
磷脂双分子层
构成细胞膜的基本骨架, 具有流动性和选择透过性 。
蛋白质分子
嵌入或贯穿在磷脂双分子 层中,参与物质运输和信 号传递等过程。
糖蛋白
位于细胞膜外侧,与细胞 识别、免疫等功能密切相 关。
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大大提高了细胞代谢反应的效率
细胞核
细 胞
细胞质
内质网

高尔基体
膜 系
溶酶体

过氧化物酶体
线粒体
细胞骨架
中心粒
核糖体
细胞质基质(基质溶胶)
第一节. 内质网 the endoplasmic reticulum
ER
第二节. 高尔基体
Golgi apparatus
第三节. 溶酶体 Lysosome
第四节. 过氧化物酶体 Peroxisome
成熟中的卵细胞、视杆细胞
◆未成熟或未分化的细胞分布少
干细胞、胚胎细胞
rER
核糖体 游离核糖体:组成细胞本身所需的结合
蛋白或某些特殊蛋白质 (红细胞的血红蛋白)
膜结合核糖体:
跨膜蛋白
水溶性蛋白质 驻留蛋白 分泌性蛋白
⑵滑面内质网(sER)
◆多由分枝小管和圆形小泡构成,无核糖体附着 ◆在多数细胞不发达,仅为rER中不附着核糖体
SRP:signal recognition particle 信号肽识
信号肽 Signal peptides
信号片 signal patches
Two ways that a sorting signal can be built into a protein.
(A)The signal resides in a single discrete stretch of amino acid
4.新合成的蛋白质在内质网腔内进行糖基化
糖基转移酶
N–linked
天冬酰胺残基 糖基转移酶 磷酸转移酶
在ER中
蛋白质-Asn + 寡糖链 ★构成
N–linked寡糖 ★单糖种类
N – 乙酰葡糖胺 甘露糖 葡糖糖
在高尔基体中
O – linked寡糖:蛋白质-Ser/Thr/Tyr(OH)
Günter Blobel
sequence, called a signal peptide, that is exposed in the folded
protein.
(B) A signal patch can be formed by the juxtaposition of amino acids
from regions that are physically separated before the protein folds.
2.核糖体合成的多肽链经膜穿入内质网腔内 信号肽酶(内质网膜内表面) 肽链继续合成
协同翻译转运 翻译后转运
线粒体/ 叶绿体 过氧化物酶体 细胞核
3.分子伴侣各种内质网腔内对蛋白进行折叠 分子伴侣:内质网贮留蛋白 功能:识别正在合成的或已部分折叠 的多肽,并与这些多肽的一定部 位结合,予以正确折叠。
第五节.囊泡与囊泡转运
第一节. 内质网 the endoplasmic reticulum ER
内质网遍布整个细胞质
由喹啉蓝荧光染料染色的细胞在荧光显微镜下显示的内质网结构
经高锰酸钾技术处理后 的细胞在TEM下的内质 网膜系统的全貌性结构
一、内质网的化学组成
微粒体(microsome) 粗面微粒体:粗面内质网 滑面微粒体:粗面内质网 高尔基体 线粒体 细胞膜 ★保存内质网的基本特征 内质网含有大量的酶
细胞的内膜系统
endomembrane system
细胞内部哪些在结构、功能及发生上密切关联的膜性结构 包括:内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡及 核膜等功能结构。


生物膜
原核细内胞膜 – 质膜构成的单一区室 真核细胞 – 内膜 – 各种细胞器
内膜系统出现的意义: 各自独立,各司其职 相互依存,协调同一
内质网→高尔基体膜
囊泡
体膜
溶酶

磷脂转
内移质蛋白网→线粒体
细胞
过氧
⑵滑面内质网的功能 ▲脂类和类固醇激素的合成 ▲糖原的合成与分解 ▲解毒作用(单加氧酶系)
第二节. 高尔基体 apparatus
1. 高尔基体的结构形态 高尔基体是由扁平囊泡、小泡和大泡 组成的三维网状膜系统。高尔基体具 有极性:
凸面为生成面(未成熟面) 凹面为分泌面(成熟面)
Golgi
中 间 膜 囊
Golgi apparatus in cultured cell (red: Golgi; green: nucleus)
二、高尔基复合体的化学组成
标志酶:糖基转移酶(glycosyl
transferase)
①分泌蛋白的合成: 1.核糖体由信号肽引导结合于内质网膜上 2.核糖体合成的多肽链经膜穿入内质网腔内 3.分子伴侣可在内质网腔内对蛋白进行折叠 4.新合成的蛋白质在内质网腔内进行糖基化 5.内质网合成的蛋白质可经由高尔基体被分泌出细胞
1.核糖体由信号肽引导结合于内质网膜上
SRP SRP-R 信号肽 核糖体复合体 移位子 锚泊蛋白
葡萄糖-6-磷酸酶为标志酶
二. 内质网的结构形 态
内质网是由单位膜围 成的相互连续
的小管、小泡和扁囊 样结构组成的
三维网状膜系统;
占细胞膜面积的1/2;
三. 内质网的类型
⑴粗面内质网(rER)
◆多呈扁平囊状,外有核糖体附着 ◆旺盛合成分泌蛋白的细胞分布多
浆细胞、胰腺细胞、肝细胞
◆旺盛合成膜的细胞分布多
The 1999 Nobel Prize in Physiology or Medicine
5.内质网合成的蛋白质可经由高尔基体被 分泌出细胞 COPⅠ小泡 COPⅡ小泡
SNARE hypothesis V-
SNARE t-
膜蛋白的合成:
Display
▲粗面内质网中脂类的合成
合成部位: 胞质面
★在此过程中,分子伴侣只起陪伴作用, 不参与最终底物的形成,故而得名。
❖ 驻留蛋白:C端驻留信号肽 受体(内质网内膜)
KDEL: Lys-Asp-Glu-Leu
PDI (protein disulfide isomerase) 蛋白二硫键异构酶
Bip(结合蛋白):与折叠不正常的肽链结合,予以滞留 。
的小段区域 ◆在一些特化细胞中丰富
肝细胞:产生脂蛋白、解毒 肾上腺皮质细胞: 肾上腺皮质激素 睾丸间质细胞和卵巢黄体细胞:雄激素和雌激素 骨骼肌(肌质网):钙库 视网膜色素上皮细胞(髓样体):利用光能
sER
四. 内质网的功能
(一)粗面内质网的功能 ▲蛋白质的合成与转运 1.分泌蛋白 2.溶酶体蛋白 3.膜整合蛋白 4.细胞器驻留蛋白 ▲脂类合成
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