细胞论文

学号20105071216

学院生命科学学院

专业生物科学专业

年级2010级

姓名杨梅

论文题目内质网与细胞凋亡

指导教师陈磊职称讲师

2013 年 12 月 26 日

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key Words (1)

1内质网 (1)

2细胞凋亡的概念及生物学意义 (2)

3细胞凋亡的生化特征 (2)

4诱导细胞凋亡的因子 (3)

5内质网和细胞凋亡 (3)

5.1内质网钙引起的细胞凋亡 (3)

5.2内质网上BCL-2家族参与细胞凋亡 (3)

结语 (4)

参考文献 (4)

内质网与细胞凋亡

姓名:杨梅学号：20105071216

学院：生命科学学院专业：生物科学

指导教师：陈磊职称：讲师

摘要：内质网是细胞凋亡信号传导途径中起重要作用的细胞器,细胞凋亡,是生物体细胞的主动消亡过程，是多细胞有机体调控机体发育、控制细胞衰老、维持内环境稳定的重要机制。细胞凋亡发生过程的启动和进行受到精确调控，具有独特而复杂的信号系统。目前已知有三个主要的信号传导通路，它们是：线粒体通路，死亡受体通路和内质网通路。

关键词：内质网；细胞凋亡；细胞发育；蛋白酶

Endoplasmic reticulum and cell apoptosis

Abstract: Endoplasmic reticulum is apoptosis signaling pathway plays an important role in the organelles, cell apoptosis, is a biological cell active death process, is the body of a multicellular organism control development, control cell aging, maintain stable internal environment of the important mechanisms. Apoptosis occurred in the process of starting and by precise control, and has unique and complex signal system. Are now known to have three main signaling pathways, they are: the mitochondrial pathway, death receptor pathway and endoplasmic reticulum netcom road.

Key Words:The endoplasmic reticulum. Cell apoptosis; Cell growth; protease

1 内质网

内质网(endoplasmicreticulum,ER）是真核生物重要的细胞器。它由封闭的膜系统及其围成的腔形成网状结构。内质网通常占细胞膜系统的一半左右，体积约占细胞总体积的10%以上。在不同类型的细胞中，内质网的数量、类型与形态差异很大。同一细胞在不同发育阶段和不同生理状态下，内质网的结构与功能也发生明显变化。在细胞周期的各个阶段，内质网的变化是及其复杂的。细胞分裂时，内质网要经历解体与重建的过程。由于内质网的存在，大大增加了细胞内膜

的表面积，为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点[1]。同时内质网形成的完整封闭体系，将内质网上合成的物质与细胞质基质中合成的物质分隔开来，更有利于它们的加工和运输。

糙面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，因在其膜表面分布着大量的核糖体而命名。它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构，其主要功能是合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白。因此在分泌细胞和分泌抗体的浆细胞中，糙面内质网非常发达，而在一些未分化的细胞与肿瘤细胞中则较为稀少[2]。

表面没有核糖体结合的内质网称光面内质网。光面内质网常为分支管状，形成较为复杂的立体结构。光面内质网是脂质合成的重要场所。光面内质网所占的区域通常较小，往往作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。

2细胞凋亡的概念及生物学意义

细胞凋亡(apoptosis)是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。在生物的生长发育过程中，细胞凋亡是不可或缺的一个重要方面。细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。通过细胞凋亡，有机体得以清除不再需要的细胞，而不引起炎症反应。在发育过程中，幼体器官的缩小和退化如蝌蚪尾的消失等，都是通过细胞的清除也是通过细胞凋亡来实现的。在成熟个体的组织中，细胞的自然更新，被病原体感染细胞的清除也是通过PCD来完成的[3]。凋亡是所有多细胞组织的重要的基本功能。现已证明细胞凋亡功能的丧失可以促进肿瘤和自身免疫疾病的发生；而凋亡过度又可以引发退行性改变，如免疫缺陷和神经系统退行性疾病等。所以凋亡过程的正确调控对机体具有极其重要的意义。由于功能特点的差异，同的细胞器对不同的变化因素敏感，从而单独或协同参与凋亡发生。

3细胞凋亡的生化特征

在caspase家族半胱氨酸蛋白酶在凋亡中的关键作用发现以前，人们所认识到的细胞凋亡的最主要特征是DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段，在进行琼脂糖凝胶电泳时，形成了特征性的梯状条带(DNA

ladders)，其大小为180~200bp的整数倍[4]。到目前为止，梯状条带仍然是鉴定细胞凋亡的最可靠方法。催化DNA降解的是依赖于Ca2+/Mg2+的核酸内切酶，而Zn2+则抑制其活性。凋亡细胞的另一个重要特征是tTG(组织转谷氨酰胺酶tissue transglutaminase)的积累并达到较高的水平。tTG催化某些蛋白质的翻译后修饰，主要是通过建立谷氨酰胺和赖氨酸之间的交联以及多胺掺入蛋白质而实现的，其结果导致蛋白质聚合。这类蛋白质聚合物不溶于水，不为溶酶体所降解，它们进入凋亡小体，有助于保持凋亡小体暂时的完整性，防止有害物质的逸出。tTG只在不再分裂、已完成分化的细胞中处于活性状态。

4 诱导细胞凋亡的因子

诱导细胞凋亡的因子大致可分为两大类：(1)物理性因子：包括射线，较温和的温度刺激(如热激、冷激)等[5]。(2)化学及生物因子：包括活性氧基因和分子。DNA和蛋白质合成的抑制剂、正常生理因子的失调，肿瘤坏死因子α，抗Fas/Apo-1/CD95抗体等。

5内质网和细胞凋亡

5.1内质网钙引起的细胞凋亡

细胞内游离钙浓度的变化参与细胞内绝大多数信号传导，调节大部分的细胞功能。内质网是细胞内巨大的钙库，研究证明多种刺激因素可以引起内质网内钙离子的动态变化，继而引发迅速或持久的改变，决定细胞的命运。通过以上调控，共同维持内质网内钙离了的动态平衡[6]。内质网钙离子的释放在多种凋亡实验中被观察到。破坏内质网内钙离子的稳态可以导致内质网应激，包括内质网超负荷反应和前述的UPR反应，激活凋亡通路。其中内质网超负荷反应以激活转录因子NF-KB为主要特点，启动多种前炎性蛋白和细胞粘附分子的转录表达，对凋亡进行调控[7]。内质网是完成蛋白质四级结构折叠形成的部位．在内质网内存在着多组相关的酶系统。实验证实这些蛋白质中的大部分功能与钙离子的动态变化密切相关[8]。

5.2 内质网上BCL-2家族参与细胞凋亡

Bcl-2家族成员参与内质网凋亡与抗凋亡过程，根据结构和功能可分为三类：1)具有抗凋亡作用的Bcl-2，Bcl-XL等；2)感受触发凋的BH3单结构域成员主要位于线粒体上，但Bim和Noxa等单结构域成员在内质网上也存在；3）多结构