细胞生物学 内膜系统
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内膜系统名词解释细胞生物学
内膜系统名词解释细胞生物学嘿，朋友们！今天咱来唠唠细胞生物学里超重要的内膜系统。
你说这内膜系统啊，就好比是细胞这个大家庭里的一套复杂又精巧的“物流网络”。
咱先说说内质网，这就像是细胞里的“物资调配中心”。
它有粗面内质网和滑面内质网两种。
粗面内质网呢，上面布满了核糖体，就好像是一个个忙碌的小工人，在生产各种蛋白质呢！滑面内质网呢，也没闲着，它管着脂质的合成啥的。
你想想，要是没有内质网，细胞里得乱成啥样啊，那可不得了！再讲讲高尔基体，这可是个“加工包装车间”呀！内质网生产出来的东西，都得运到这儿来进行进一步的处理和包装。
然后再分发到细胞的各个地方去，或者运到细胞外面去。
它就像一个细心的管理员，把一切都安排得妥妥当当的。
还有溶酶体，这可是细胞里的“垃圾处理站”。
各种废旧的东西，没用的物质，都靠它来处理掉。
要是没有溶酶体，那细胞不就成了垃圾场啦？再说说线粒体，这可是细胞的“能量工厂”啊！它就像一个不知疲倦的发电机，源源不断地给细胞提供能量。
没有它，细胞还怎么活呀？这内膜系统里的每个部分都这么重要，它们相互配合，共同维持着细胞的正常运转。
就像一个交响乐团，每个乐器都有自己独特的声音，但合在一起就能奏出美妙的乐章。
你说这内膜系统神奇不神奇？它就这么悄无声息地在细胞里工作着，我们平时根本感觉不到它的存在。
但要是它出了问题，那可就麻烦啦！就好比物流网络瘫痪了，那整个细胞不就乱套了嘛！所以啊，我们得好好了解内膜系统，知道它是怎么工作的，这样我们才能更好地理解细胞的生命活动。
我们的身体就是由无数个这样的细胞组成的呀，只有每个细胞都健康，我们才能健康呢！这内膜系统不就是细胞健康的重要保障嘛！你说是不是这个理儿呢？。
医学细胞生物学3四章内膜系统
医学细胞生物学3四章内 膜系统
细胞内膜系统是细胞的重要组成部分。了解内质网的结构和功能，高尔基体 的形成和运输，溶酶体的结构和功能，以及内质网和高尔基体在蛋白质合成 和修饰中的作用。
内质网的结构和பைடு நூலகம்能
内质网是由膜囊泡和蛋白质复合物组成的复杂网络系统，它参与蛋白质合成、 修饰和折叠，同时还参与细胞内物质的质量控制。
高尔基体的形成和运输
高尔基体是细胞内负责处理和包装蛋白质的重要器官。它通过涉及蛋白质囊 泡的形成和运输，帮助蛋白质在细胞内进行正确的分布和定位。
溶酶体的结构和功能
溶酶体是一种被膜包裹的细胞器，拥有酸性环境和多种酶。它在细胞内参与 废物降解、消化和细胞自噬等重要功能。
内质网和高尔基体的通讯和调 控
高尔基体和溶酶体通过运输囊泡和途径参与物质的运输和分泌。它们在细胞内的精准定位和分布对维持细胞正常功 能至关重要。
内膜系统在细胞内物质转运中 的重要性和影响
细胞内膜系统的结构和功能直接影响细胞内物质的合成、修饰、导向和分泌。 了解内膜系统的重要性和影响，对于深入理解细胞生物学以及研究疾病的发 生和治疗具有重要意义。
内质网和高尔基体之间通过运输囊泡和信号分子进行信息交流和调控。这种 通讯和调控机制是细胞内物质运输和分泌的关键。
内质网和高尔基体在蛋白质合成和修饰中的作 用
内质网参与蛋白质的合成和修饰过程，包括翻译、修饰、蛋白质折叠和质量控制等。高尔基体则负责进一步修饰和 包装蛋白质。
高尔基体和溶酶体的运输和分泌
细胞内膜系统是细胞的重要组成部分。了解内质网的结构和功能，高尔基体 的形成和运输，溶酶体的结构和功能，以及内质网和高尔基体在蛋白质合成 和修饰中的作用。
内质网的结构和பைடு நூலகம்能
内质网是由膜囊泡和蛋白质复合物组成的复杂网络系统，它参与蛋白质合成、 修饰和折叠，同时还参与细胞内物质的质量控制。
高尔基体的形成和运输
高尔基体是细胞内负责处理和包装蛋白质的重要器官。它通过涉及蛋白质囊 泡的形成和运输，帮助蛋白质在细胞内进行正确的分布和定位。
溶酶体的结构和功能
溶酶体是一种被膜包裹的细胞器，拥有酸性环境和多种酶。它在细胞内参与 废物降解、消化和细胞自噬等重要功能。
内质网和高尔基体的通讯和调 控
高尔基体和溶酶体通过运输囊泡和途径参与物质的运输和分泌。它们在细胞内的精准定位和分布对维持细胞正常功 能至关重要。
内膜系统在细胞内物质转运中 的重要性和影响
细胞内膜系统的结构和功能直接影响细胞内物质的合成、修饰、导向和分泌。 了解内膜系统的重要性和影响，对于深入理解细胞生物学以及研究疾病的发 生和治疗具有重要意义。
内质网和高尔基体之间通过运输囊泡和信号分子进行信息交流和调控。这种 通讯和调控机制是细胞内物质运输和分泌的关键。
内质网和高尔基体在蛋白质合成和修饰中的作 用
内质网参与蛋白质的合成和修饰过程，包括翻译、修饰、蛋白质折叠和质量控制等。高尔基体则负责进一步修饰和 包装蛋白质。
高尔基体和溶酶体的运输和分泌
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
细胞内膜系统细胞生物学名词解释
细胞内膜系统细胞生物学名词解释嘿，朋友们！今天咱来聊聊细胞内膜系统这个神奇的玩意儿。
你想想啊，细胞就像一个小小的世界，内膜系统呢，那就是这个小世界里的各种“秘密通道”和“专属房间”。
内质网，这就好比是细胞里的物资调配中心。
它就像一个忙碌的大仓库，负责把各种蛋白质啊、脂质啊之类的东西整理好、加工好，然后再运送到该去的地方。
要是内质网出了问题，那细胞里的“物资供应”可就要乱套啦！高尔基体呢，就像是个精细加工的车间。
内质网送来的“货物”，到了高尔基体这儿，会被进一步修饰、分类和包装。
然后准确无误地分发到细胞的各个角落，确保一切都有条不紊地进行着。
这要是在咱生活里，那不就相当于快递的分拣中心嘛，把各种包裹整理清楚，送到正确的地址。
溶酶体呢，哎呀呀，这可是个厉害的角色！它就像细胞里的“清洁队”和“垃圾处理站”。
专门负责把那些没用的东西、坏掉的东西给清理掉。
要是没有溶酶体，细胞里不就堆满了垃圾，还怎么正常工作呀！还有那个线粒体，这可是细胞的“能量工厂”啊！它就像一个小小的发电站，源源不断地为细胞提供能量。
你说要是没有线粒体给细胞提供动力，那细胞不就跟没电的玩具一样，啥也干不了啦！液泡呢，在植物细胞里可重要啦！它就像一个大水库，储存着各种物质，调节着细胞的内环境。
就好像我们家里的水缸，保证有足够的水可以用。
这些内膜系统的各个部分，它们相互配合，相互协作，共同维持着细胞这个小世界的正常运转。
它们就像是一个紧密合作的团队，少了谁都不行！咱就说，这细胞内膜系统是不是超级神奇？它就像是一个隐藏在微观世界里的奇妙王国，有着各种独特的“建筑”和“功能”。
我们虽然看不见它们，但它们却在默默地为我们的生命活动贡献着力量。
所以啊，可别小看了这些小小的细胞内膜系统，它们可是支撑着我们整个生命大厦的重要基石呢！。
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
(细胞生物学基础)第四章细胞质基质与细胞内膜系统
三羧酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过三羧酸 循环被彻底氧化分解，释放大量 能量并生成ATP。
03
内膜系统
内膜系统的组成
01
内质网
由扁平的膜囊和泡状的小管组成，分为粗面内质网和 光面内质网，是细胞内表面积最大的膜系统。
02 高尔基体 由扁平的囊和小泡组成，主要参与蛋白质的加工、分 类和运输。
03 溶酶体 含有多种水解酶，能够分解衰老的细胞器和外来微生 物等。
胞器的过程。这种转运方式在细胞内广泛存在，对于维持细胞的正常功
能至关重要。
03
跨膜运输
跨膜运输是指物质通过细胞膜的脂质双分子层进行运输的过程。细胞质
基质中的物质可以通过内膜系统中的膜蛋白进行跨膜运输，从而实现物
质在细胞内的定向流动。
信号转导
信号转导
细胞质基质和内膜系统中的各种分子和细胞器参与了信号转导过程。当细胞受到外界刺激 时，信号分子会与细胞表面的受体结合，引发一系列的生化反应，最终导致细胞反应的发 生。
氧化磷酸化
氧化磷酸化是能量代谢中的另一个重要过程，它涉及到线粒体中的电子传递和ATP合成。这个过程需要内 膜系统中各种酶和分子的参与和调控，以确保能量的正常产生和利用。
05
总结
本章重点回顾
细胞质基质的组成和功能
细胞质基质是由水、无机盐、 脂质、糖类、氨基酸、核苷酸 和多种酶等组成的复杂溶液， 具有维持细胞形态、提供能量 、参与物质合成和分解等作用 。
有机小分子
如氨基酸、核苷酸、糖类、脂 类等，参与细胞代谢和能量转 换。
酶类
参与细胞代谢和调节的酶类， 如蛋白质合成酶、分解酶等。
细胞质基质的功能
维持细胞的形态结构
细胞质基质提供了细胞骨架和膜结构的支撑，维 持细胞的形态和完整性。
在线粒体中，丙酮酸经过三羧酸 循环被彻底氧化分解，释放大量 能量并生成ATP。
03
内膜系统
内膜系统的组成
01
内质网
由扁平的膜囊和泡状的小管组成，分为粗面内质网和 光面内质网，是细胞内表面积最大的膜系统。
02 高尔基体 由扁平的囊和小泡组成，主要参与蛋白质的加工、分 类和运输。
03 溶酶体 含有多种水解酶，能够分解衰老的细胞器和外来微生 物等。
胞器的过程。这种转运方式在细胞内广泛存在，对于维持细胞的正常功
能至关重要。
03
跨膜运输
跨膜运输是指物质通过细胞膜的脂质双分子层进行运输的过程。细胞质
基质中的物质可以通过内膜系统中的膜蛋白进行跨膜运输，从而实现物
质在细胞内的定向流动。
信号转导
信号转导
细胞质基质和内膜系统中的各种分子和细胞器参与了信号转导过程。当细胞受到外界刺激 时，信号分子会与细胞表面的受体结合，引发一系列的生化反应，最终导致细胞反应的发 生。
氧化磷酸化
氧化磷酸化是能量代谢中的另一个重要过程，它涉及到线粒体中的电子传递和ATP合成。这个过程需要内 膜系统中各种酶和分子的参与和调控，以确保能量的正常产生和利用。
05
总结
本章重点回顾
细胞质基质的组成和功能
细胞质基质是由水、无机盐、 脂质、糖类、氨基酸、核苷酸 和多种酶等组成的复杂溶液， 具有维持细胞形态、提供能量 、参与物质合成和分解等作用 。
有机小分子
如氨基酸、核苷酸、糖类、脂 类等，参与细胞代谢和能量转 换。
酶类
参与细胞代谢和调节的酶类， 如蛋白质合成酶、分解酶等。
细胞质基质的功能
维持细胞的形态结构
细胞质基质提供了细胞骨架和膜结构的支撑，维 持细胞的形态和完整性。
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
通过溶酶体途径转运
细胞内的代谢产物如蛋白质、核酸等可被溶酶体降解为小分子物质，再通过细胞膜上的转运 蛋白转运至细胞外。
通过细胞膜上的转运蛋白直接转运
某些代谢产物如葡萄糖、氨基酸等可通过细胞膜上的特定转运蛋白直接转运至细胞外。
05
内膜系统异常与疾病关系
遗传因素导致内膜系统异常
基因突变
某些基因突变可能导致内膜系统蛋白 结构和功能异常，进而引发疾病。
《细胞生物学》教学课件 07内膜系统
பைடு நூலகம்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。
02
03
溶酶体
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。
04
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。
能量转换与物质合成场所
线粒体内膜
01
氧化磷酸化产生ATP的主要场所，电子传递链和ATP合成酶复合
物位于此。
叶绿体内膜
02
光合作用中光能转换为化学能的场所，光合色素和光合酶复合
细胞内的代谢产物如蛋白质、核酸等可被溶酶体降解为小分子物质，再通过细胞膜上的转运 蛋白转运至细胞外。
通过细胞膜上的转运蛋白直接转运
某些代谢产物如葡萄糖、氨基酸等可通过细胞膜上的特定转运蛋白直接转运至细胞外。
05
内膜系统异常与疾病关系
遗传因素导致内膜系统异常
基因突变
某些基因突变可能导致内膜系统蛋白 结构和功能异常，进而引发疾病。
《细胞生物学》教学课件 07内膜系统
பைடு நூலகம்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。
02
03
溶酶体
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。
04
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。
能量转换与物质合成场所
线粒体内膜
01
氧化磷酸化产生ATP的主要场所，电子传递链和ATP合成酶复合
物位于此。
叶绿体内膜
02
光合作用中光能转换为化学能的场所，光合色素和光合酶复合
医学细胞生物学5-细胞的内膜系统
内膜系统与细胞代谢
1 蛋白质合成与修改
内质网负责将合成的蛋白质进行修饰和折叠。
2 物质转运与分泌
高尔基体将蛋白质包装成囊泡，向其他细胞器或细胞外转运。
3 垃圾处理与细胞程序性死亡
溶酶体负责降解废物和调控细胞程序性死亡过程。
内膜系统的重要性和应用
1
细胞代谢调控
内膜系统在调控细胞内物质代谢中发挥关键作用，维持细胞的正常功能。
医学细胞生物学5-细胞的 内膜系统
细胞内膜系统是细胞内的一系列膜结构，包括内质网、高尔基体和溶酶体等。 了解细胞内膜系统的结构和功能对于理解细胞代谢和生物学过程至关重要。
内质网 (Endoplasmic Reticulum)
1
结构
呈扁平管状，与核膜相连，贯穿细胞质。分为粗面内质网和滑面内质网。
2
功能
在细胞合成、折叠和修饰蛋白质中起关键作用。粗面内质网与细胞器融合可形成 溶酶体和高尔基体。
3
重要性
内质网是细胞的质量控制中心，维持蛋白质在细胞内的正常运转。
高尔基体 (Golgi Apparatus)
结构
由扁平的膜囊组成，形成堆积状结构，与内质网相邻。
功能进行蛋白质的修饰、分拣和 Nhomakorabea装，然后将其转运到其他细胞器或细胞外。
重要性
高尔基体在细胞内转运和分泌过程中起着至关重要的作用。
溶酶体 (Lysosomes)
结构
功能
是由包裹内部物质的纤维膜组 成的小囊泡，包含多种水解酶。
通过分解和消化膜内物质，参 与废物处理、细胞内膜修复和 细胞程序性死亡等过程。
内膜系统的相互作用
内质网、高尔基体和溶酶体之 间相互协作，完成细胞内物质 的合成、修改、包装和分解等 过程。
细胞生物学 3.内膜系统
胰腺外分泌细胞、浆细胞、甲状腺滤泡上皮细胞
• 在分化完善的细胞， RER 发达，而未成熟或未分化好 的细胞，RER则不发达
因此RER的发达程度，可作为判断细胞分化和功能状态的 形态指标。
第一节 内质网
• 内质网的形态结构和类型
– 粗面内质网的结构特点
• 一般而言，细胞内粗面内质网丰富，则滑面内质网 的量少，反之亦然。 • 胰腺细胞，内质网占整个细胞体积的3/4，其中大部 分是粗面内质网。 • 睾丸间质细胞，主要是滑面内质网。 • 肝细胞例外，两种类型的内质网都很丰富，且分区 存在，有时可以相互转化。
• 疏水核心区易形成-螺旋，有利于与磷脂双分子层相互作用；
– 信号肽在肽链成熟过程中常被信号肽酶剪切。 – 作用：引导核糖体结合于ER膜，并使新生的多肽链插入ER 膜进入ER腔。
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 信 号 识 别 颗 粒 (signal recognition particle, SRP)
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 信号肽跨膜的能量来源
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 可溶性蛋白翻译共转位过程：
– 多肽链是一边合成一边从胞质转运到ER 腔，把这种边 翻 译 边 转 运 的 过 程 称 为 翻 译 共 转 位 (cotranslational translocation)。 – 蛋白质在RER合成后，再以囊泡的形式，经高尔基体加 工、修饰成熟后再分泌到细胞外。
The model derived from an electron microscopic reconstruction, shows a yeast ribosome with the protein translocator of the endoplasmic reticulum attached. The hole in the center of the translocator lines up precisely with the end of the tunnel in the large ribosomal subunit through which the newly synthesized polypeptide chain, shown as the string of beads, exits the ribosome. This is best seen in this cross section, in which the front half of the ribosome is removed from the model.
• 在分化完善的细胞， RER 发达，而未成熟或未分化好 的细胞，RER则不发达
因此RER的发达程度，可作为判断细胞分化和功能状态的 形态指标。
第一节 内质网
• 内质网的形态结构和类型
– 粗面内质网的结构特点
• 一般而言，细胞内粗面内质网丰富，则滑面内质网 的量少，反之亦然。 • 胰腺细胞，内质网占整个细胞体积的3/4，其中大部 分是粗面内质网。 • 睾丸间质细胞，主要是滑面内质网。 • 肝细胞例外，两种类型的内质网都很丰富，且分区 存在，有时可以相互转化。
• 疏水核心区易形成-螺旋，有利于与磷脂双分子层相互作用；
– 信号肽在肽链成熟过程中常被信号肽酶剪切。 – 作用：引导核糖体结合于ER膜，并使新生的多肽链插入ER 膜进入ER腔。
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 信 号 识 别 颗 粒 (signal recognition particle, SRP)
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 信号肽跨膜的能量来源
粗面内质网的功能 ——1. 蛋白质合成
• 可溶性蛋白翻译共转位过程：
– 多肽链是一边合成一边从胞质转运到ER 腔，把这种边 翻 译 边 转 运 的 过 程 称 为 翻 译 共 转 位 (cotranslational translocation)。 – 蛋白质在RER合成后，再以囊泡的形式，经高尔基体加 工、修饰成熟后再分泌到细胞外。
The model derived from an electron microscopic reconstruction, shows a yeast ribosome with the protein translocator of the endoplasmic reticulum attached. The hole in the center of the translocator lines up precisely with the end of the tunnel in the large ribosomal subunit through which the newly synthesized polypeptide chain, shown as the string of beads, exits the ribosome. This is best seen in this cross section, in which the front half of the ribosome is removed from the model.
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
医学细胞生物学细胞的内膜系统
溶酶体通过胞吞作用白嫩对各种物质进行摄取和消化，同时也是细胞外分泌的终末位点， 将物质经胞吞作用送出细胞。
内膜系统在细胞生物学中的重要性
物质转运和合成
内膜系统承担了物质的合成、转 运、分泌等重要功能。
1. 内质网（rough ER）和高 尔基体负责蛋白质和糖类 的合成和修饰。
2. 平滑内质网（smooth ER） 负责脂质和脂蛋白的代谢。
溶酶体基因和蛋白的异常，如酸性蛋白酶、酸性磷酸酶 和溶酶体膜蛋白等的缺陷，会导致溶酶体病的发生，如 原发性肝硬化、肾病、糖原贮积症等多种多样的疾病。
内膜系统的相互作用
1 内质网与高尔基体的相互作用
二者之间可以通过转运小囊泡、管状结构以及膜蛋白的介导进行物质和信号的互传。
2 溶酶体与细胞膜的相互作用
医学细胞生物学细胞的内 膜系统
细胞内膜系统是指包括内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等在内的一系列 细胞内膜结构，这些内膜结构紧密相连，在细胞形态、分子转运和信号传递 等方面都扮演着重要的角色。
内质网
粗面内质网
负责合成和修饰蛋白质，其中部分蛋白质会被用于外分 泌或细胞膜上。
平滑内质网
与合成和代谢脂类、脂蛋白等有关，还能解毒和代谢一 些异物。
3. 溶酶体负责细胞内物质的 降解、清理和回收。
重要的信号通道
内膜系统还承担了一些信号转导 的重要功能。
1. 通过高尔基体的修饰、成 熟和包装，分泌到细胞外 的分子能够保持其特定的
2. 生平物滑活内性质。网的乙醛化修饰 可以增强细胞外基质的黏 性并改变胞外微环境。
与疾病密切相关
内膜系统通过与细胞质、胞膜、 胞吞作用等越来越多的细胞小器 官发生作用，越来越多地与细胞 生理和疾病发生发展关联。
内膜系统在细胞生物学中的重要性
物质转运和合成
内膜系统承担了物质的合成、转 运、分泌等重要功能。
1. 内质网（rough ER）和高 尔基体负责蛋白质和糖类 的合成和修饰。
2. 平滑内质网（smooth ER） 负责脂质和脂蛋白的代谢。
溶酶体基因和蛋白的异常，如酸性蛋白酶、酸性磷酸酶 和溶酶体膜蛋白等的缺陷，会导致溶酶体病的发生，如 原发性肝硬化、肾病、糖原贮积症等多种多样的疾病。
内膜系统的相互作用
1 内质网与高尔基体的相互作用
二者之间可以通过转运小囊泡、管状结构以及膜蛋白的介导进行物质和信号的互传。
2 溶酶体与细胞膜的相互作用
医学细胞生物学细胞的内 膜系统
细胞内膜系统是指包括内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等在内的一系列 细胞内膜结构，这些内膜结构紧密相连，在细胞形态、分子转运和信号传递 等方面都扮演着重要的角色。
内质网
粗面内质网
负责合成和修饰蛋白质，其中部分蛋白质会被用于外分 泌或细胞膜上。
平滑内质网
与合成和代谢脂类、脂蛋白等有关，还能解毒和代谢一 些异物。
3. 溶酶体负责细胞内物质的 降解、清理和回收。
重要的信号通道
内膜系统还承担了一些信号转导 的重要功能。
1. 通过高尔基体的修饰、成 熟和包装，分泌到细胞外 的分子能够保持其特定的
2. 生平物滑活内性质。网的乙醛化修饰 可以增强细胞外基质的黏 性并改变胞外微环境。
与疾病密切相关
内膜系统通过与细胞质、胞膜、 胞吞作用等越来越多的细胞小器 官发生作用，越来越多地与细胞 生理和疾病发生发展关联。
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第一节 细胞质基质
•蛋白质（20～30％），形成粘稠的胶 体 •酶，数千种，包括蛋白质合成、核酸 合成、脂肪酸代谢、糖原代谢、糖酵 解等相关酶
第一节 细胞质基质
细胞质基质的主要特点： （1）是一个高度有序的体系 （2）通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系
第一节 细胞质基质
•细胞质基质的功能 （1）为蛋白质、核酸、脂肪酸等生化 代谢提供大部分酶， 从而完成各种中 间代谢过程，如糖酵解过程、磷酸戊 糖途径、糖醛酸途径等 和内含物后，就剩下一种“可溶相”基质 • “可溶相”基质在光镜下无结构，呈均一透明状态，称透明质
（hyaloplasm）或细胞液（cell sap） • 这是最早的细胞质基质概念
第一节 细胞质基质
• 电镜下观察细胞： • 透明质内并不均一，存在许多结构（亚显微结构），如核膜、内质网、高
第二节 内质网
非膜相结构 •线性细胞器：微管、微丝等 •粒性细胞器：核糖体等
第二节 内质网
内膜系统 • 广义：细胞内膜相结构的总称，包括连续和非连 续膜性结构 • 狭义：连续性的膜性结构 • 本章内容：狭义内膜系统 • 内膜系统中，内质网是结构与功能最显著的一部 分
第二节 内质网
1、内质网的形态结构 1894年，Solger，苏木精（碱性染料），人唾液腺细胞 细胞基部，暗蓝色线条 取名：基部线条 这是最早观察到的内质网，当时不知其重要 性和普遍性
质是与细胞骨架相联系的结构体系 维持细胞形态、细胞运动、胞内
物质运输及能量传递等
第一节 细胞质基质
（7）蛋白质修饰和选择性降解 蛋白质的修饰 降解变性和错误折叠的蛋白质 帮助变性或错误折叠的蛋白质重
新折叠，形成正确的分子构象
第一节 细胞质基质
• 蛋白质修饰：100多种修饰 • 辅基、辅酶与酶结合 • 磷酸化与去磷酸化 • 糖基化 • 甲基化 • 酰基化等
第一节 细胞质基质
（2）为各种细胞器和细胞内代谢提供 一个合适的离子环境、合适的空间、 使各种反应有序进行 （3）为细胞内代谢提供所有的底物
第一节 细胞质基质
（4）参与信号在胞内的转导（信 号通路与网络存在于基质内） （5）蛋白质的分选与运输
第一节 细胞质基质
（6）与细胞质骨架相关的功能 越来越多的研究表明，细胞质基
第一节 细胞质基质
•控制蛋白质的寿命 •细胞内各种蛋白质的寿命长短不一，长 者数月，数日，短者几分种就被降解 •决定蛋白质寿命的信号，N端第一个氨 基酸
第一节 细胞质基质
• N端第一个是：Gly、Pro、Ser、Met、Thr、Ala、Val、Cys，长命，稳定 • N端第一个是其他12种，短命，不稳定 • 这种信号，能被一种称为泛素（ubiquitin）的蛋白质识别 • 泛素能结合到含有不稳定氨基酸残基的蛋白质N端 • 随后被一种蛋白酶复合体（proteosome）降解
细胞生物学
第五章 细胞 质基质与细胞
内膜系统
第一节 细胞质基质
1、基本定义 什么是细胞质基质？不同的研
究方法和研究阶段，有不同的定 义
第一节 细胞质基质
• 早期光学显微镜研究细胞： • 认为细胞由质膜、核、细胞质组成 • 细胞质分外质、内质 • 外质紧挨质膜，浓稠，内质在内部，稀薄，内、外质间无界限 • 内质中有许多“形成体”（细胞器）和内含物（糖原颗粒、淀粉粒等）
第一节 细胞质基质
•降解变性和错误折叠的蛋白质 •机制不清 •推测在变性和错误折叠的蛋白质N端会 加上不稳定氨基酸残基信号，启动泛素 依赖的蛋白质降解途径
第一节 细胞质基质
•帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠 ，形成正确的分子构象 •依赖热休克蛋白（heat shock protein, Hsp） •Hsp三个家族，Hsp25、Hsp70、Hsp90 （分子量25103d、70 103d、90 103d）
第一节 细胞质基质
（2）中等大小的分子 多种糖类（葡萄糖、果糖、蔗糖等） 脂类 氨基酸 核苷酸 核苷酸衍生物等
第一节 细胞质基质
（3）大分子物质 蛋白质 RNA 多糖 酶（数千种） 有人认为细胞骨架成份，如微管、微丝、中等纤维等应包括在细胞质基质
内，有人认为不应包括在内？
第二节 内质网
• 法国，Carnier，发现除唾液腺细胞外，在其它分泌旺盛的细胞内（如胰腺、 甲状腺等）大量存在
• 与生理状态有关，高度饥饿动物，减少甚至消失，喂食后重新出现 • 这种处于动态变化的结构，称动质（酿造质）
第一节 细胞质基质
• 基本组成： 细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其
体积约占细胞质的一半 • 细胞质基质组成非常复杂，归纳起来，三类： （1）小分子物质 （2）中等大小的分子 （3）大分子物质
第一节 细胞质基质
（1）小分子物质： 无机离子、水、气体等 无机离子：K+、Cl-、Na+、Mg2+、Ca2+等 单价离子，大多游离在细胞质基质中 二价离子，大多结合在基质中的核苷酸、多 糖、酶等分子上 气体：O2、CO2等
尔基体、核糖体、溶酶体等 • 认为这些结构不应该包括在透明质的概念内 • 在亚显微水平上，称细胞质基质
第一节 细胞质基质
•细胞质基质定义： •除去光镜和电镜下能分辨的细胞器和 颗粒以外的细胞质中的胶态基底物质
（cytoplasmic matrix ，cytomatrix ）
第一节 细胞质基质
•另外一种概念，从生化角度： •细胞匀浆破碎后，100000g离心，除 去细胞器和颗粒后的上清部分，称细 胞溶胶（cytosol），相当于细胞质 基质
第一节 细胞质基质
•热休克蛋白能选择性地与畸形蛋白质结 合，并帮助折叠成正确构象 •需能量 ATP
第二节 内质网
1、内膜系统（endomembrance system） 细胞结构： 膜相结构 非膜相结构
第二节 内质网
膜相结构： •质膜 •膜性细胞器 （1）连续性：结构与功能上相联系， 核膜、内质网、高尔基体、溶酶体等 （2）非连续性：结构与功能上相对独 立，闭合性细胞器膜，线粒体、叶绿 体等