细胞的内膜系统
细胞生物学——名词解释
1)细胞内膜系统:是指细胞内在结构、功能及发生上相关的,由膜围绕的细胞器或细胞结构,主要包括,内质网、高尔基体、溶酶体等。
2)生物膜系统:只要是指单位膜构成的细胞质膜和由单位膜围成的各种细胞器,如线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体等。
3)细胞识别:细胞通过表面受体与胞外信号分子(配体)选择性相互作用导致胞内一系列生理变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程,是细胞通讯的重要环节。
4)细胞生物学:是研究细胞基本生命活动规律的科学,它在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上研究细胞的结构、发育与调控,以及细胞间关系和在整个生命体中的作用。
5)受体:是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子,当与配体结合后,通过信号转到作用将胞外信号转换为胞内化学或物理的信号,以启动一系列过程,最最终表现为生物学效应。
6)分子开关:是使细胞内一系列信号传递的级联反应,能在正、负反馈两个方面得到精确控制的分子机制的蛋白质分子。
7)细胞凋亡:又叫程序性细胞死亡,是细胞主动发生的自然死亡过程,是一个主动的由基因决定的结束生命的过程,可以发生在生物体的生长发育直至死亡的整个生命过程及某些病理过程中。
8)细胞骨架:指真核细胞中的蛋白纤维网架体系,细胞骨架概念有狭义和广义之分,狭义的细胞骨架概念是指细胞质骨架,包括微丝、微管和中间纤维;广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
9)细胞骨架系统:是由一系列特异的结构蛋白质装配而成的胞内网架系统,广泛分布于细胞结构的各个部分,在维持细胞形态与内部结构的合理排布中起支架作用。
10)蛋白质分选:新生肽由其合成部位正确地运转到其行使功能部位的过程,包括细胞质基质中合成多肽的分选途径和粗面内质网上合成多肽的分选途径。
(合成的蛋白质只有转运至细胞的正确部位,并装配成结构与功能的复合体才能参与细胞的生命活动,这一过程称为蛋白质分选)11)核小体:染色体的基本结构单元,是由组蛋白和200个碱基对的DNA双螺旋组成的球形小体。
细胞内膜系统
– 3个功能域,一个识别信号肽;一个干扰 氨酰tRNA和肽酰基移位酶的反应,使多 肽链的延伸终止;另一个与SRP受体蛋白 结合。SRP以三种状态存在:即游离、同 核糖体(信号肽)结合、结合在RER膜上。
Thr-Arg-Cys↓Asp...
Met-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu-Cys-
Phe-Leu-Pro-Leu-Ala-Ala-Leu-Gly↓Lys...
信号肽没有特异性和专一性,目前尚未发现共同的信号序列。
(2)信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP)
• 为分泌蛋白质编码的mRNA也可在游离的核 糖体上发生翻译,因其肽链不含信号肽称为 前蛋白;而位于ER、高尔基体中的蛋白质前 体称为蛋白原。
可溶性蛋白质转入内质网合成的过程
• 信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受 体结合→SRP脱离信号肽→肽链在ER上继续合 成,同时信号肽引导新生肽链进入ER腔→信 号肽切除→肽链延伸至终止→翻译体系解散, 蛋白转运通道关闭,核糖体与内质网脱离。
二、ER的功能
(一)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;但有些蛋白质在合成 始不久便转在ER上合成,主要有分泌性 蛋白和跨膜蛋白:
1. 向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素; 2. 膜的整合蛋白; 3. 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。
• 中间类型:环状片层、髓样体、网状、 同心圆、离散。
• 多态性,形态数目在不同细胞或同一细 胞的不同发育阶段、不同生理条件下不 同;形态随细胞发育从简单到复杂,数 目从少到多。
细胞的内膜系统
细胞的内膜系统◆内膜系统是指细胞质内结构、功能、发生上相关的膜性细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、各种有膜的转运小泡及核膜等。
内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室,执行专一功能,使各细胞器之间既相互依存,又高度协调,大大提高了细胞的代谢效率。
内膜系统中内质网和高尔基体参与蛋白质脂质的合成,加工分选和运输,一方面用于装配细胞自身结构,一方面分泌活性物质到细胞外完成功能活动。
溶酶体主要负责细胞内外物质消化。
◆内质网内质网是由封闭的膜系统围成的腔相互沟通形成的网状结构。
内质网膜与核膜外层相连,与向内折叠的细胞质膜相连,在细胞内形成一个相互沟通的片层网状结构,将细胞基质分隔成许多区域,使不同的代谢反应在特定环境中进行。
内质网不仅在蛋白质和脂质合成上起重要作用,也是其他膜性细胞器如高尔基复合体和溶酶体的来源。
高尔基体高尔基体在哺乳动物细胞核附近,紧靠中心粒。
高尔基复合体是蛋白质修饰、分选和水解、加工场所,又是分泌物质的转运站,同时还参与膜的转化过程溶酶体溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器主要功能是进行细胞内的消化作用。
溶酶体的异噬作用参与机体营养、防御等功能活动,自噬作用是细胞代谢的重要方式。
初级溶酶体是在高尔基体的反侧以出牙的形式出现,组成溶酶体的各类水解酶都是先由粗面内质网附着核糖体合成,并在内质网腔中经过N-连接糖基化修饰,然后转到高尔基复合体等的一系列过程中形成的。
过氧化物酶体过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的含有多种氧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶,一般认为其主要功能是氧化和解毒作用。
过氧化物酶体来自粗面内质网、原有过氧化物酶体或游离核糖体。
◆内膜系统各系胞器之间不是相互孤立的,而是结构、功能、发生上紧密相关,表现出整体性和相关性。
在化学组成上,内质网膜、高尔基体膜、细胞质膜逐渐加厚。
三者包含一些共同蛋白质,但内质网含的蛋白质种类多而复杂,细胞膜蛋白种类最少,高尔基复合体的蛋白质种类介于前两者之间。
细胞内膜系统名词解释
细胞内膜系统名词解释细胞内膜系统是指存在于细胞内的一系列膜系统,包括内质网、高尔基体、溶酶体和内膜包裹的小泡体等结构。
这些膜系统在细胞内起着重要的生物学功能,对细胞的代谢、运输、分泌等过程起到关键的调控作用。
1. 内质网(Endoplasmic Reticulum,ER):是一种网状结构的膜系统,存在于细胞质中,可以分为粗面内质网和光滑内质网。
粗面内质网上附着有核糖体,参与蛋白质的合成和折叠,光滑内质网则参与脂类合成和代谢。
2. 高尔基体(Golgi Apparatus):是由一系列扁平的囊泡和膜磁带组成的膜系统,呈层状结构,位于细胞质中。
高尔基体主要参与蛋白质的修饰和分类,将从内质网合成的蛋白质进行加工并打包入囊泡,然后运输到其它细胞器或细胞膜表面进行分泌或内吞作用。
3. 溶酶体(Lysosome):是一种包含多种酶的小囊泡,在细胞质中存在。
溶酶体主要负责细胞中的降解和消化,通过吞噬和降解细胞内的老化的或损坏的细胞器、细胞外包裹的物质和外界的微生物。
4. 细胞核(Cell Nucleus):是细胞最重要的器官之一,包含有基因组的DNA。
细胞核由核膜、核孔、染色质、核仁等组成。
细胞核主要负责遗传信息的存储和转录,控制细胞的生命活动。
5. 核膜(Nuclear Membrane):是细胞核的外层膜,由两层膜组成,之间形成核腔。
核膜通过核孔与细胞质相连,起到调控物质的进出和细胞核的保护作用。
6. 核孔(Nuclear Pore):是核膜上的蛋白通道,连接了核腔和细胞质。
核孔起到调控进出核膜的物质的关卡作用,让核内物质与细胞质之间进行有选择的运输。
细胞内膜系统的存在和相互协作,使得细胞内不同区域的功能得以分工和协调。
其中,内质网和高尔基体参与蛋白质的合成和修饰,溶酶体进行物质的降解和消化,核膜和核孔调控细胞核内外物质的交换。
这些膜系统的正常功能对于细胞的正常生理过程和生物学功能至关重要。
细胞内膜系统
一定联系的膜性结构的总称。内膜系统为细胞提供了足够面
积的膜,使之完成各种重要的生命活动。
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化氢体
线粒体虽然也是由 膜结构组成的,但不 属于内膜系统。
内膜系统分布于细胞质基质中。细胞质基质也称为胞质 溶胶,是细胞质中除各种细胞器和内含物以外的较为 均质而半透明的液体部分。
1.参与糖蛋白的合成和修饰
N-连接的寡糖链:在rER腔内合成。 糖蛋白
O-连接的寡糖链:在高尔基复合体内合成。
3H标记甘露糖
3H标记半乳糖;唾液糖
3H标记N-乙酰葡萄糖胺 高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具 有严格的顺序性。
2.参与蛋白质的改造 加工改造
无活性的前体物质(某些肽类激素)
有生物活性的物质(激素)
滑面内质网 滑面内质网(SER):①膜表面无核糖体附着;②形态多为分枝小管或小泡; ③多分布在一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
二.内质网的化学组成
微粒体:为用蔗糖密度梯度离 心方法,从细胞匀浆中分离出的 内质网 碎片。
标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶
三.内质网的功能
粗面内质网:蛋白质的合成与转运。 滑面内质网:小分子物质的合成与代谢以及细胞的解毒作用。
一.内质网的形态结构与类型
内质网是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。
扁囊状
小管 细胞膜
内质网
细胞膜
内质网
核膜外层 小泡
核膜
内质网的内腔相互连通。
内质网的类型
粗面内质网 粗面内质网(RER):①膜表面附着核糖体;②形态多为板层状排列的扁囊; ③多分布在分泌活动旺盛或分化较完善的细胞内。
医学细胞生物学细胞的内膜系统
05
线粒体
线粒体的定义与功能
总结词
线粒体是细胞内重要的细胞器,主要负责细 胞能量代谢,是细胞进行有氧呼吸的主要场 所。
详细描述
线粒体是细胞内由双层膜包裹的细胞器,主 要负责合成和储存能量。它们通过氧化磷酸 化过程将有机物氧化,释放能量供细胞使用 。线粒体还参与其他代谢过程,如脂肪酸氧
化和氨基酸代谢。
04
溶酶体
溶酶体的定义与功能
总结词
溶酶体是细胞内具有单层膜包裹的细胞器,主要功能是分解衰老的细胞器和外 来病原体。
详细描述
溶酶体是由单层膜包裹的囊状结构,内部含有多种水解酶,能够分解衰老的细 胞器和进入细胞内的外来病原体。溶酶体的功能对于维持细胞内环境的稳定和 细胞的正常代谢至关重要。
溶酶体的结构与组成
高尔基体的结构与组成
总结词
高尔基体由扁平的囊状结构组成,具有复杂的分化和组装过程。
详细描述
高尔基体的基本结构是由一系列扁平的囊状结构组成的,这些囊状结构被称为高尔基体囊泡。高尔基体囊泡在分 化和组装过程中经历了多个阶段的形态变化,最终形成了成熟的高尔基体。高尔基体的组成还包括一些酶和其他 蛋白质,它们参与蛋白质的合成、加工和转运过程。
细胞内膜系统的组成
内质网
高尔基体
内质网是细胞内膜系统中最重要的组成部 分之一,主要负责蛋白质的合成和加工, 以及脂质的合成和转运。
高尔基体主要负责蛋白质的分类、包装和 分泌,参与形成细胞膜和细胞器膜。
溶酶体
线粒体
溶酶体是细胞内的消化器官,主要负责分 解衰老的细胞器和外来物质。
线粒体是细胞内的能量工厂,主要负责氧 化磷酸化,为细胞提供能量。
医学细胞生物学-细胞的内膜系统
目录 Contents
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
《细胞生物学》教学课件07内膜系统目录•内膜系统概述•细胞内膜结构类型•内膜系统运输功能•内膜系统与细胞代谢关系•内膜系统异常与疾病关系•实验技术与方法在内膜系统研究中应用01内膜系统概述定义与功能定义内膜系统是指细胞内部由一系列膜结构组成的复杂网络,包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等。
功能内膜系统在细胞内物质运输、能量转换、信号传导等方面发挥重要作用,是维持细胞正常生理功能的关键组成部分。
01020304内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体内膜系统组成由单层膜构成的管道和囊泡系统,参与蛋白质合成、加工和运输等过程。
由多层膜构成的扁平囊泡结构,负责蛋白质的加工、分选和运输。
含有氧化酶的单层膜结构,参与细胞内氧化反应和代谢过程。
含有多种水解酶的单层膜囊泡,参与细胞内消化和自噬过程。
研究历史与现状研究历史内膜系统的研究始于20世纪初,随着细胞生物学和分子生物学的发展,对内膜系统的结构和功能有了更深入的认识。
研究现状目前,内膜系统的研究已经成为细胞生物学领域的热点之一,涉及内膜系统的结构、功能、调控以及与疾病的关系等方面。
同时,随着新技术的发展和应用,如超分辨显微镜技术、基因编辑技术等,为内膜系统的研究提供了更多的手段和方法。
02细胞内膜结构类型主要由脂质和蛋白质组成,其中脂质以磷脂为主,蛋白质包括外周蛋白和内在蛋白。
质膜组成质膜功能质膜特性作为细胞的边界,维持细胞内外环境的相对稳定;参与物质运输、信息传递和能量转换等过程。
具有流动性、选择透过性和不对称性。
030201核膜组成核膜功能核膜特性由内外两层膜组成,膜间存在核周隙,核膜上有核孔复合体。
将细胞核与细胞质分隔开,形成核内环境;控制物质进出细胞核;参与基因表达和调控。
具有较高的稳定性和选择性,核孔复合体具有物质运输和信息传递的功能。
由单层或双层膜构成,包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜等。
细胞器膜组成维持细胞器的形态和结构;参与细胞器内部的物质运输、能量转换和信息传递等过程。
细胞生物学07细胞内膜系统
Rab蛋白家族
Rab蛋白是膜泡运输的关键调控因子 ,通过结合GTP/GDP循环来调控膜 泡的形成、运输和融合。
SNARE蛋白复合物
SNARE蛋白在膜泡融合过程中发挥 重要作用,通过形成复合物拉近两个 膜的距离并促进融合。
信号转导通路
细胞通过信号转导通路感知内外环境 变化,进而调控膜泡运输过程以满足 细胞需求。
02
细胞内膜系统的结构与功 能
内质网的结构与功能
结构
内质网由单层膜构成的管状、泡状或扁平囊状结构连接而成,分为粗面内质网 和光面内质网两种。
功能
内质网是细胞内蛋白质合成、加工、运输和脂质合成的重要场所。粗面内质网 主要参与蛋白质的合成与加工,光面内质网则与脂质的合成和代谢有关。
高尔基体的结构与功能
03
细胞内膜系统与物质运输
膜泡运输的基本过程
膜泡的形成
在供体膜上,特定的蛋白质识别和结 合要运输的物质,然后膜向内凹陷形 成膜泡。
膜泡的运输ຫໍສະໝຸດ 膜泡的融合与目标卸载膜泡与目标膜融合,释放其内容物到 目标区域。
膜泡沿着细胞骨架(如微管、微丝) 移动,到达目标膜。
各类膜泡运输的实例
内吞作用
01
细胞通过膜内陷将物质摄入细胞内部,如受体介导的内吞作用
蛋白质磷酸化
信号通路中的关键蛋白质发生磷酸 化修饰,从而改变其活性和功能。
基因表达调控
信号通路最终作用于细胞核内的基 因表达调控机制,影响细胞的功能 和命运。
信号转导的终止与调节
信号分子的灭活
信号分子在完成信号传递后被灭活,从而终止信号转导。
受体的脱敏
受体在持续激活状态下会发生脱敏,降低对信号分子的响应。
负反馈调节
《细胞的内膜系统》课件
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。
第五章 细胞的内膜系统
第一节
(5) 信号肽跨膜的能量来源
• 信号肽穿过ER膜并引导新生的多肽链进入ER腔中是需要耗能的。 • SRP和SRP受体可结合GTP并具有GTP酶的活性。
SA: signal-anchor sequence
II型:N端位于细胞质侧,C端位于ER腔侧 III型:N端位于ER腔侧,C端位于细胞质侧
第一节
第一节
IV型跨膜蛋白的翻译共转位的信号序列
第一节
2. 对蛋白质进行加工、修饰
• RER合成的可溶性蛋白质和跨膜蛋白质大部分都需 要进行糖基化修饰 。
第一节
2. 滑面内质网的特点
形态上多为分枝的小管组成的网状结构
膜表面无核糖体附着
在一些细胞中滑面内质网非常丰富。
分泌甾类激素的细胞、汗腺细胞、胃壁细胞、肌细胞 中的肌质网
第一节
2. 滑面内质网的特点
睾丸间质细胞的SER
肝脏细胞的RER和SER
第一节
二、内质网的化学组成
ER的化学组成成分鉴定的经典实验
The model derived from an electron microscopic reconstruction, shows a yeast ribosome with the protein translocator of the endoplasmic reticulum attached.
micrograph (TEM)
B: Scanning electron
第三章 细胞的内膜系统
2、参与细胞分泌活动
负责对细胞合成的蛋白质进行加工,分类,并运出,其过程是SER
上合成蛋白质,进入ER腔,出芽形成囊泡,进入CGN,在medial
Gdgi中加工,在TGN形成囊泡,囊泡与质膜融合、排出。
高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。
分选:每一类蛋白质都有特异的标识(溶酶体中的酶带有M6P, 6-磷酸 甘露醇);分选主要与蛋白质有关,分选和转运的信息存在于基因本 身。
顺面膜囊(forming face, cis Golgi,CGN)
接受内质网新合成的物质,分类后转入中间膜囊,
小部分返回(驻留蛋白);丝氨酸O-连接的糖基化, 跨膜蛋白胞质侧的酰基化 中间膜囊(medial Golgi) 多数糖基化修饰,膜脂形成,多糖合成
反面膜囊(trans Golgi,网状结构,TGN)
Two possible models explaining the organization of the Golgi complex and the transport from one cisterna to the next.
高尔基复合体与疾病
高尔基体肥大 高尔基体萎缩、消失 高尔基体与癌症
3小管状排列(tubular arrangement)
内质网呈分支而细长的管子,互相连通,交错成复杂
的网状,管的直径约0.5-1nm。
内质网的形态变异很大,其形态、数量 和分布在不同细胞中不同,常与细胞的 类型、生理功能状态、分化程度以及环 境条件有关。 鼠肝细胞:扁囊、小管 睾丸细胞:小管 同一细胞不同区域的内质网其形态也会 随发育时期、生理状态不同而不同。
核糖体的结构
多聚核糖体
蛋白质合成时,多个核糖体结合到一个 mRNA分子上,成串排列,形成蛋白质合 成的功能单位,称为多聚核糖体。
内膜系统的概念及结构组成
内膜系统的概念及结构组成内膜系统(endomembrane system):细胞质中,结构功能及其发生相互密切关联的膜性细胞器的总称;包括内质网,高尔基体,溶酶体,转运小泡,核膜等一、内质网1.化学组成:微粒体,磷脂含量丰富,鞘磷脂少,蛋白质含量比细胞膜多标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶2.形态结构:小管、小泡及扁平囊,可与核膜外层相连3.分为粗面内质网,光面内质网4.光面内质网的功能:○1脂类合成与转运○2参与糖原的代谢○3细胞解毒的主要场所(工具:细胞色素P450 细胞色素C)○4肌细胞的Ca++储存场所○5与胃酸、胆汁的合成与分泌相关5、粗面内质网的功能:○1外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运○2新生多肽的折叠与装配(分子伴侣KDEL)○3蛋白质的糖基化(N-糖基化,O-糖基化)○4蛋白质的胞内运输信号肽假说:信号肽是指导蛋白质多肽链在粗面内质网上合成与穿膜转移的决定因素二、高尔基体1、形态结构:网状结构 (光镜)扁平囊 小囊泡 (顺面形成面)大囊泡 (反面成熟面)(电镜)2、化学组成:脂类约占45%,介于ER膜和质膜标志酶:糖基转移酶3、功能:○1膜内物质的转送运输和细胞的分泌活动○2糖蛋白的加工修饰○3蛋白质的水解○4蛋白质的分选与胞内膜泡运输三、溶酶体具有不同形态1、结构特点:基质内含多种酸性水解酶膜上具有H+质子泵溶酶体内存在着特殊的转运蛋白膜蛋白高度糖基化2、类型:按形成分为自噬性溶酶体和吞噬性溶酶体按功能分为初级,次级 三级溶酶体3、功能:○1细胞内吞物质的消化 ○2清除衰老、残损的细胞器 ○3物质消化与细胞营养 ○4体体御保护 ○5参与些腺体体组细细胞分泌程调节 ○6在体体发生发中中的作用四、囊泡1、类型:网格蛋白有被小泡 COPI有被小泡 COPII有被小泡2、功能:网格蛋白有被小泡:介导从高尔基复合体向溶酶体、胞内体或质膜外的物质转运将外来物质转送到细胞质或溶酶体。
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单体
70S
大亚基
50S
真核细胞核糖体
80S
60S
线粒体核糖体
~70S
50S
小亚基
30S 40S 30S
2.化学组成 ★ rRNA
蛋白质
50S 70S核糖体
30S
60S
80S核糖体
40S
23S rRNA ~31种蛋白质
16S rRNA ~21种蛋白质
5S rRNA
28S rRNA ~49种蛋白质
内膜系统 (endomembrane system)
(1)概念:真核细胞中在结构、功能及发生上具有一 定联系的细胞内膜,包括内质网、高尔基 复合体、溶酶体、过氧化物酶体、核膜等, 可以看成统一的膜成分在局部区域的特化。
(2)功能:提高细胞代谢效 率,使特定的功 能在特定的区域 内完成。
胞质溶胶 (cytosol)
AP
A
核糖体 信号肽 (signal peptide)
tRNA
SRP受体 细胞质
内质网腔
★★信号假说的内容
1)合成信号肽。 2)SRP识别信号肽,形成核糖体-SRP复合体, 翻译暂停。 3)SRP与ER膜上的SRP受体识别并结合,形成核糖 体-SRP-SRP受体 复合体,核糖体与ER膜结合。 4)信号肽插入ER腔,SRP脱离核糖体,翻译继续。 5)信号肽被切除,成熟肽链落入ER腔。 6)核糖体脱离ER膜进入细胞质。
A、分泌蛋白: 合成后分泌到细胞外的蛋白质。 (酶、抗体、肽类激素、胞外基质成分等)
B、膜 蛋 白: 合成后嵌在膜内的蛋白质。 (膜受体、膜抗原等)
C、驻留蛋白: 合成后留在内质网腔中,对新生肽链进 行修饰、转运和折叠。(某些可溶性蛋白质)
D、溶酶体蛋白:合成后通过特定途径成为溶酶体中的酶。 (溶酶体中的酸性水解酶类)
(1)概念: 胞质溶胶也称细胞质基质,内膜系统分布 于其中。是指细胞质中除各种细胞器和内 含物以外的较为均质而半透明的液体部分。
(2)组成: 小分子:水、无机离子 中分子:氨基酸、核苷酸及其衍生物等 大分子:多糖、蛋白质、RNA等。
(3)功能: 为各种细胞器的功能活动提供离子环境、 反应底物和反应场所。
,
3 mRNA
(3)T因子:又称转肽酶活性部位, 在肽链延长时催化氨基酸与氨基酸之间形成肽键。
(4)G因子:又称GTP酶活性部位, 分解GTP,并将肽酰-tRNA由A部位移到P部位。
11
(Endoplasmic reticulum,ER)
1945年,K.R.Porter------电子显微镜------小鼠成纤维细胞
*SRP受体(SRP receptor):内质网膜的整合蛋白,可与SRP特异结合。 *移位子(translocator,translocon):内质网膜的通道蛋白。
蛋白质转移到内质网的机制
mRNA
信号密码(signal codon)
信号识别颗粒 (signal recognition particle,SRP)
18S rRNA
5.8S rRNA 5S rRNA
~33种蛋白质
二.核糖体的形态结构
非膜性细胞器; 电镜下:高电子密度的圆形或椭圆形致密小颗粒。
直径 15 ~ 30nm
★★三. 核糖体在细胞内的存在方式与功能分区
存在方式
1.
游离核糖体:游离于细胞质中; 主要合成细胞本身的结构蛋白。
2. 附着核糖体:附着在内质网膜上,是核糖体存在 的主要方式;主要合成分泌蛋白。
DNA
蛋
白
前体RNA
质
RNA
的
生
物
合
成
核糖体
多肽链
★★②关于分泌蛋白合成的信号假说
1975年Blobel等提出信号假说(signal hypothesis), 用以解释内质网膜对游离核糖体的识别、两者的 结合以及所合成的多肽链穿过内质网膜进入内质 网腔等一系列事件。
蛋白质转移到内质网合成涉及以下成分:
卵磷脂含量丰富, 主要成分 脂 类:鞘磷脂含量很少。
蛋白质:含量较细胞膜为多。
★标志酶:葡萄糖-6-磷酸酶
四.内质网的功能
粗面内质网:蛋白质的合成、加工、分选、转运。 滑面内质网:脂质与固醇的合成、代谢以及细胞解毒作用。
(一)粗 面 内 质 网 的 功 能
1.粗面内质网与蛋白质的合成
★ ①RER上合成的四类蛋白质
常由分支的小管或圆形小泡;
多分布在一些特化的细胞中,如肝细胞。
粗面内质网 核糖体
滑面内质网
粗面内质网 滑面内质网
三.内质网的化学组成
通过微粒体研究内质网的化学成分。
★微粒体(microsome)——应用蔗 糖密度梯度离心法将细胞匀浆 离心,使内质网断裂成许多直 径约100nm 的封闭小泡,称微 粒体。
二.内质网的类型
粗面内质网 (rough endoplasmic reticulum,RER)
胞质面附着大量核糖体,表面粗糙;
常由板层状排列的扁囊构成;
多分布在分泌功能旺盛或分化较完善的细胞内。
滑面内质网 (smooth endoplasmic reticulum,SER)
胞质面无核糖体附着,表面光滑;
(ribosome)
1955年—— Palade ——电镜——腺细胞 1958年——Roberts——命名——ribosome
一.核糖体的基本类型和化学组成
1. 基本类型
★ 原核细胞核糖体 (70S)
真核细胞核糖体 (80S) 线 粒 体 核糖体 (70S)
表:各类型核糖体及其亚基的沉降系数
类型
多聚核糖体---无论是游离核糖体还是附着核糖体,在进行蛋白 质合成时,通常由mRNA将若干核糖体串联起来成为蛋白质合成 的功能团,这种功能团称多聚核糖体(polyribosome)。
功能分区(P.150)
(1)A部位:又称受体部位,
,
5
是接受氨酰-tRNA的部位。
T因子
G 因
A
P 子部
部
位
位
(2)P部位:又称供体部位, 是肽酰-tRNA移交肽链后释放tRNA的部位。
*信号肽(signal peptide):在分泌蛋白mRNA5’端起始密码子AUG之后有 一组信号密码,蛋白质合成时先在游离核糖体上由信号密码翻译出信 号肽,信号肽由18~30个疏水氨基酸组成。
*信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP):由6种多肽和 1个RNA组成,既能识别信号肽,又能与核糖体的A位点结合,导致蛋 白质合成暂停。
一.内质网的形态结构
扁囊状
内质网是细胞质中一种相互 连通呈网状分布的膜性 结构; 小 管
★由小管、小泡、扁囊组成, 故将这三种结构看成是内质 细胞膜
网的单位结构。
内质网
内质网由一层单位膜构
成,厚约5~6nm,常与核膜 相连。内质网膜围成的腔— —内质网腔。
小泡 核膜
内质网的形态、数量及分布位置在不同细胞中各不相 同。常与细胞类型、生理状态以及分化程度有关。