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细胞生物学英文课件-4.1 细胞内膜系统


二、滑面内质网(sER)
膜表面无核糖体颗粒。多为分支小管, 很少扩大成泡和扁囊。
sER在细胞中集中的局部, 光镜下呈粉红色小体,称嗜 酸性小体。
sER膜较薄,电镜下不易 区分单位膜的三层结构。
◆SER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
信号假说的主要内容小结:
① 游离核糖体上合成信号肽;
② 细胞质基质中SRP识别信号肽,形成SRP-核糖体复合体, 翻译暂停;
③ 核糖体与粗面内质网结合,形成SRP-SRP受体复合物; ④ SRP脱离核糖体,再参与SRP循环,核糖体上多肽链继续 合成,并向内质网腔转移;
⑤ 信号肽被信号肽酶切除,在内质网腔内降解;
态体系被完全打破,内质网由现对细胞的保护。
2. 内质网应激机制
通过三条途径引发应激反应: 未折叠蛋白反应 内质网超负荷反应 固醇元件结合蛋白
3. 内质网应激进程 早期:终止蛋白质翻译启动;
中期:提高应付未折叠或错误折叠蛋白 质的能力。
(一)粗面内质网(rER)
光镜下嗜碱性物质,含大 量嗜碱性核酸。
1、结构特点 呈扁囊状,膜上附着有核糖
体。其腔常与核周间隙相连。
2、核糖体(ribosome)
附着核糖体(attached ribosome) 游离核糖体(free ribosome)
多聚核糖体 (polyribosome)
核糖体的构成
内质网、核膜、高尔基体
第一节 内质网
Garnier (1897) 提出动质。 Porter 等 (1945) 发 现 于 培 养的小鼠成纤维细胞,看到 位于细胞质内部的网状结构, 故名endoplasmic reticulum , ER。
泡状 管状 扁囊状
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
后期:抵御有害影响,适应新内环境变 化;诱导细胞凋亡。
(二) 内质网应激与心血管疾病 (三) 内质网应激与神经系统疾病 (四) 内质网应激与其他系统疾病
内质网含30-40种酶: 葡萄糖-6-磷酸酶内质网的标志酶 电子传递体系
其中细胞色素P450 含量最多,是sER的标志酶。
四 内质网的功能
(一) 粗面内质网的功能 1、蛋白质的合成
外输性或分泌蛋白 膜蛋白 驻留蛋白 溶酶体蛋白
注意:所有蛋白质多肽链的合成,都起始于 细胞质基质中“游离”核糖体。
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、内质网的类型与形态结构
ER是精细的膜囊结构,是连续的内腔 相通的膜性管道系统。
腔面(luminal face) 胞质面(cytopladmic)
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。
⑥ 蛋白质合成结束,附着核糖体脱离内质网,大小亚基分离, 参与核糖体再循环。
转移信号 •跨膜蛋白的膜转移
停止转移信号与单次跨膜蛋白的形成
•跨膜蛋白的膜转移
内信号肽与单次跨膜蛋白的整合 (协同翻译插入)
二次跨膜蛋白的形成
新生肽链的折叠与装配(内质网腔)
需要可溶性驻留蛋白的协助。 内质网腔中含有:蛋白二硫键异构酶PDI
1975年 Blobel和Sabatini
信号肽假说
1981年
Blobel和Walter
信号肽识别颗粒(SRP) 停泊蛋白等
1999年诺贝尔生理医学奖
信号肽(signal peptide):是引导新合成肽链转移
到内质网上的一段多肽,位于新合成肽链的N端,一般 18~30个氨基酸残基。
信号识别颗粒(SRP):由6种结构不同的多肽
◆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
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
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。
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。
第四章 细胞内膜系统
一、内质网 二、高尔基复合体 三、溶酶体 四、过氧化物酶体
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包绕形成 的细胞器或细胞结构。
包括:内质网、高尔基复合体、 溶酶体、过氧化物酶体、各种转运 囊泡和核膜。
线粒体和叶绿体属于内膜系统吗?
功能:区域化 增大膜面积
液泡系统
由ER向高尔基体的运输需要COPⅠ和COPⅡ 囊泡的参与。
靠近高尔基复合体的顺面,与ER蛋白的回收 有关。
从内质网出芽的囊泡形成后,其外被蛋白会 脱去。
(二)滑面内质网的功能
脂类合成:脂肪、磷脂、胆固醇、 皮质 激素、糖脂。
SER 膜 上 含 有 合 成 固 醇 的 全 套 酶 系 , 可 使脂肪酸氧化生成乙酰辅酶A,其中乙酰基 经胆固醇合成固醇类激素。
肾上腺皮质细胞、卵巢黄体细胞和睾丸间质细胞 中含有大量的SER 。
1、脂类、类固醇激素的合成
合成部位: 胞质面
脂类转运
内质网→高尔基体膜 囊泡 溶酶体膜 细胞膜
内质网→线粒体 磷脂转 过氧化物酶体
移蛋白
2. 滑面内质网与脂类代谢
脂类代谢旺盛的细胞内有丰富的滑面 内质网。
脂肪的消化、吸收,氧化分解。
结合一个7S RNA组成,属于一种核糖核蛋白。 SRP能识别信号序列并与之结合,导致蛋白质合 成暂停。
SRP受体(停泊蛋白):
内质网膜的整合蛋白,能够与结合有信号序列的 SRP牢牢地结合使正在合成蛋白质的核糖体停靠到内质 网上来。
SRP循环
信号肽酶
转移器
核糖体循环
协同翻译转移
核糖体上进行分泌蛋白质合成的信号假说
3、糖原代谢
4、解毒作用
由肠道吸收的外源性有毒物质或药物及机 体代谢自生的内源性毒物,大多数经过肝细胞 内的SER通过氧化、还原、水解和结合等方式, 使毒性降低、失毒或利于排泄。
5、在肌细胞中是Ca2+贮存场所,可通过释放和 回收Ca2+调节肌肉收缩。
五、内质网与疾病
(一) 内质网应激
1、内质网应激的概念 当细胞受外界各理化因素刺激时,细胞ER的内稳
多萜醇
糖基转移酶
2、蛋白质的修饰
蛋白质糖基化修饰 蛋白质酰基化修饰 蛋白质泛素化修饰
3.蛋白质的运输
放射自显影
3min
20min
117min
4、蛋白质的运输
分泌蛋白质的转运 运输囊泡 浓缩泡
包被囊泡(coated vesicle)的种类: 网格蛋白(clathrin)包被囊泡 包被蛋白Ⅰ(COPⅠ)包被囊泡 包被蛋白Ⅱ(COPⅡ)包被囊泡
PDI(蛋白二硫键异构酶)
新生肽链的折叠与装配(内质网腔)
需要可溶性驻留蛋白的协助。 内质网腔中含有:蛋白二硫键异构酶PDI
结合蛋白Bip
结合蛋白Bip
3、新生肽链的折叠与装配(内质网腔)
需要可溶性驻留蛋白的协助。
内质网腔中含有:蛋白二硫键异构酶PDI 结合蛋白Bip
分子 伴侣
葡萄糖调节蛋白94Grp94
超薄和扫描电镜观察的内质网
两种内质网分布情况
在不同细胞中颁分布情况不同。
胰腺外分泌细胞
肌细胞
三、内质网的化学组成
微粒体(microsome) 粗面微粒体 (rough microsome) 滑面微粒体 (smooth microsome)
微粒体 ★保存内质网的基本特征
脂类1/3、蛋白质2/3: 脂类较膜少,蛋白质较质膜多。
滞留信号肽:分子伴侣C端的Lys-Asp-Glu-Leu(KDEL)序列。
在蛋白质的合成过程中,ER起质量控制器的作用,主要通 过分子伴侣完成。
2、蛋白质的修饰
糖基化修饰
N-连接糖基化
★单糖 N–乙酰葡糖胺 甘露糖 葡萄糖
★氨基酸:天冬氨酸
O-连接糖基化
(高尔基体)
★氨基酸:丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸
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