第三章细胞的内膜系统
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第三章细胞的内膜系统
信号肽
信号肽（signal sequence）：
位于N端一级结构上连续16~26（15~60）AA残基。 由信号肽的C端、信号肽的N端、疏水核心区三个区段 组成。通过新生肽链上的信号肽将核糖体引导到内质网 膜上，并在内质网中完成蛋白质合成，而信号肽本身在 蛋白质合成完成之前就被切除。
肌质网(sarcoplasmic reticulum) 心肌 和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其 功能是参与肌肉收缩活动。
第三章细胞的内膜系统
粗面内质网
呈扁囊状，膜上附 着有核糖体。 与外核膜相连，其 腔常与核周腔（核 周间隙）相连。 分布广泛，肝、胰 腺、胚胎细胞、干 细胞、肿瘤细胞。
第三章细胞的内膜系统
第三章 内膜系统细胞器
★内膜系统（endomembrane system）
位于细胞内，在结构、功能乃至发生上有一定联系的 膜性结构的总称。
★内膜系统包括：
内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体及核 膜等。
第三章细胞的内膜系统
基质溶胶
细胞内物质包细胞内膜系统和基质溶胶 基质溶胶的功能
！！为细胞器维持正常结构提供环境保障 ！！为细胞器完成功能提供底物 ！！也是许多信号分子存在的场所
分布特点：核糖体几乎存在于所有的细胞中， 目前仅发现极少特化细胞（无核红细胞）无此 结构。因此人们认为核糖体是细胞最基本的不 可缺少的结构。
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
核糖体的结构
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
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。
第三章细胞的内膜系统
第二节、内质网
（endoplasmic reticulum,ER）)
1945年Porter K.R和 Claude A.D用电子显 微镜观察培养的小鼠 成纤维细胞发现细胞 质中有一些形状大小 略有不同的小管、小 囊连接成网状的结构 称内质网。
第三章细胞的内膜系统
内质网的形态结构
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。
第三章细胞的内膜系统
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。
信号识别颗粒(signal recognition particle)SRP: 由6种多肽和一个7S的RNA组成的复合物 功能：可与新生的信号肽Байду номын сангаас核糖体、停泊蛋白结合
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
示 第三章细胞的内膜系统
蛋白质的加工与修饰
蛋白质的折叠
内质网中含有丰富的氧化型谷胱甘肽（GSSG）、 蛋白二硫异构酶和分子伴侣系统，为蛋白质的折 叠提供了极为有利的环境。
脂类：30-70%
蛋白质：40-60%
第三章细胞的内膜系统
内质网的功能
1.蛋白质合成、加工、分选、转运 2.脂类合成（磷脂，胆固醇） 3.糖代谢 4.解毒作用
第三章细胞的内膜系统
1.蛋白质的合成、修饰和转运
分泌性蛋白、膜蛋 白、内质网腔可溶 性驻留蛋白、溶酶 体蛋白 参与蛋白质合成过 程－非膜蛋白的合 成与转移---信号肽 假说
核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的 功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确 地合成多肽链。
第三章细胞的内膜系统
核糖体呈颗粒状，有较强的嗜碱性。大小不等 ，平均直径约在23nm-25nm左右，个别小的 只有8nm，大的可达30nm 。存在数量与细 胞蛋白质合成功能有关，可以从几百个到数万 个不等。一般每个细菌细胞中约含有1.6×104 个，每个真核细胞约含1×106个。
第三章细胞的内膜系统
信号肽假说
1972年，C.Milstein等在研究骨髓瘤细胞中 的发现。
1975年，G.Blobel和D.sabatini提出了信号假 说。
• 1999年，G.Blobel获得了诺贝尔医学和生理 学奖。 现已确定：蛋白质N端的信号序列，控制蛋白质
在细胞内的转移与定位，是蛋白质在粗面型 内质网上合成的决定因素。
第三章细胞的内膜系统
内质网的种类
粗面内质网（rough ER, rER）
滑面内质网 （smooth ER , sER）
微粒体(microsome) 在细胞匀浆和差速 离心过程中获得的由破碎的内质网自我 融合形成的近似球形的膜囊泡状结构,在 体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖 基化和脂类合成等内质网的基本功能。
第三章细胞的内膜系统
第一节 核糖体
早在40年代初，就有人发现细胞内有一种颗粒状 结构与蛋白质合成有关，1955年，Palade研究了 这种颗粒的性质。故历史上曾有所谓“Palade颗粒 ”之称。直到1958年，Roberts才根据这种颗粒组 成成分的性质，提出了核糖核蛋白体的概念，简 称核糖体或核蛋白体（ribosome），是细胞内蛋 白质合成的“工作台”。
三种结构单位：扁平囊、小管和小泡
1、扁平囊排列： 内质网膜之间为狭窄的腔， 形状扁而长，不封闭， 两膜间宽度40-50nm， 常常很多重叠在一起。 在纵切面上为一个个两端 封闭的扁长管道， 平行状排列并相互连通。
第三章细胞的内膜系统
2小泡状排列（vesicular arrangement)
内质网的形状为泡状，如气球，腔较大，直径约为40500nm之间。囊内腔隙称作小池，切片上呈圆形或近似 圆形的腔。在一些特殊生理状态的细胞与病变的细胞 中常常可见。
①二硫键的形成： ②多肽链的折叠 ③蛋白质的糖基化修饰：N-连接糖蛋白的 形成
第三章细胞的内膜系统
光面内质网sER
呈分支管状，内质网上无核糖体颗 粒。
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
内质网的化学组成
内质网与生物膜系统一样，由脂类和蛋 白质构成。内质网膜含丰富的磷脂酰胆 碱，而鞘磷脂含量很少。内质网膜含的 蛋白质含量比细胞膜高。内质网膜具有 大量的酶，其中葡萄糖－6－磷酸酶是 内质网的标志酶。
信号肽
信号肽（signal sequence）：
位于N端一级结构上连续16~26（15~60）AA残基。 由信号肽的C端、信号肽的N端、疏水核心区三个区段 组成。通过新生肽链上的信号肽将核糖体引导到内质网 膜上，并在内质网中完成蛋白质合成，而信号肽本身在 蛋白质合成完成之前就被切除。
肌质网(sarcoplasmic reticulum) 心肌 和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其 功能是参与肌肉收缩活动。
第三章细胞的内膜系统
粗面内质网
呈扁囊状，膜上附 着有核糖体。 与外核膜相连，其 腔常与核周腔（核 周间隙）相连。 分布广泛，肝、胰 腺、胚胎细胞、干 细胞、肿瘤细胞。
第三章细胞的内膜系统
第三章 内膜系统细胞器
★内膜系统（endomembrane system）
位于细胞内，在结构、功能乃至发生上有一定联系的 膜性结构的总称。
★内膜系统包括：
内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体及核 膜等。
第三章细胞的内膜系统
基质溶胶
细胞内物质包细胞内膜系统和基质溶胶 基质溶胶的功能
！！为细胞器维持正常结构提供环境保障 ！！为细胞器完成功能提供底物 ！！也是许多信号分子存在的场所
分布特点：核糖体几乎存在于所有的细胞中， 目前仅发现极少特化细胞（无核红细胞）无此 结构。因此人们认为核糖体是细胞最基本的不 可缺少的结构。
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
核糖体的结构
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
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。
第三章细胞的内膜系统
第二节、内质网
（endoplasmic reticulum,ER）)
1945年Porter K.R和 Claude A.D用电子显 微镜观察培养的小鼠 成纤维细胞发现细胞 质中有一些形状大小 略有不同的小管、小 囊连接成网状的结构 称内质网。
第三章细胞的内膜系统
内质网的形态结构
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。
第三章细胞的内膜系统
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。
信号识别颗粒(signal recognition particle)SRP: 由6种多肽和一个7S的RNA组成的复合物 功能：可与新生的信号肽Байду номын сангаас核糖体、停泊蛋白结合
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
示 第三章细胞的内膜系统
蛋白质的加工与修饰
蛋白质的折叠
内质网中含有丰富的氧化型谷胱甘肽（GSSG）、 蛋白二硫异构酶和分子伴侣系统，为蛋白质的折 叠提供了极为有利的环境。
脂类：30-70%
蛋白质：40-60%
第三章细胞的内膜系统
内质网的功能
1.蛋白质合成、加工、分选、转运 2.脂类合成（磷脂，胆固醇） 3.糖代谢 4.解毒作用
第三章细胞的内膜系统
1.蛋白质的合成、修饰和转运
分泌性蛋白、膜蛋 白、内质网腔可溶 性驻留蛋白、溶酶 体蛋白 参与蛋白质合成过 程－非膜蛋白的合 成与转移---信号肽 假说
核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的 功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确 地合成多肽链。
第三章细胞的内膜系统
核糖体呈颗粒状，有较强的嗜碱性。大小不等 ，平均直径约在23nm-25nm左右，个别小的 只有8nm，大的可达30nm 。存在数量与细 胞蛋白质合成功能有关，可以从几百个到数万 个不等。一般每个细菌细胞中约含有1.6×104 个，每个真核细胞约含1×106个。
第三章细胞的内膜系统
信号肽假说
1972年，C.Milstein等在研究骨髓瘤细胞中 的发现。
1975年，G.Blobel和D.sabatini提出了信号假 说。
• 1999年，G.Blobel获得了诺贝尔医学和生理 学奖。 现已确定：蛋白质N端的信号序列，控制蛋白质
在细胞内的转移与定位，是蛋白质在粗面型 内质网上合成的决定因素。
第三章细胞的内膜系统
内质网的种类
粗面内质网（rough ER, rER）
滑面内质网 （smooth ER , sER）
微粒体(microsome) 在细胞匀浆和差速 离心过程中获得的由破碎的内质网自我 融合形成的近似球形的膜囊泡状结构,在 体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖 基化和脂类合成等内质网的基本功能。
第三章细胞的内膜系统
第一节 核糖体
早在40年代初，就有人发现细胞内有一种颗粒状 结构与蛋白质合成有关，1955年，Palade研究了 这种颗粒的性质。故历史上曾有所谓“Palade颗粒 ”之称。直到1958年，Roberts才根据这种颗粒组 成成分的性质，提出了核糖核蛋白体的概念，简 称核糖体或核蛋白体（ribosome），是细胞内蛋 白质合成的“工作台”。
三种结构单位：扁平囊、小管和小泡
1、扁平囊排列： 内质网膜之间为狭窄的腔， 形状扁而长，不封闭， 两膜间宽度40-50nm， 常常很多重叠在一起。 在纵切面上为一个个两端 封闭的扁长管道， 平行状排列并相互连通。
第三章细胞的内膜系统
2小泡状排列（vesicular arrangement)
内质网的形状为泡状，如气球，腔较大，直径约为40500nm之间。囊内腔隙称作小池，切片上呈圆形或近似 圆形的腔。在一些特殊生理状态的细胞与病变的细胞 中常常可见。
①二硫键的形成： ②多肽链的折叠 ③蛋白质的糖基化修饰：N-连接糖蛋白的 形成
第三章细胞的内膜系统
光面内质网sER
呈分支管状，内质网上无核糖体颗 粒。
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
第三章细胞的内膜系统
内质网的化学组成
内质网与生物膜系统一样，由脂类和蛋 白质构成。内质网膜含丰富的磷脂酰胆 碱，而鞘磷脂含量很少。内质网膜含的 蛋白质含量比细胞膜高。内质网膜具有 大量的酶，其中葡萄糖－6－磷酸酶是 内质网的标志酶。