概念：内质网是由一层单 位膜所形成的囊状、泡状 和管状结构，并形成一个 连续的网膜系统。由于它 靠近细胞质的内侧，故称 为内质网。
ER有三种基本的形 态:
1. 扁平囊状排列 2. 管道状排列 3. 小泡状排列 上述3种形状均是可 相互转换
内质网的两种基本类型
糙面内质网（RER:rough endoplasmic reticulum） 光面内质网(SER:south endoplasmic reticulum)
● 终止转移信号序列：使肽链停靠在内质网膜上终止转移的一 段信号序列，不会被切除
转运过程中仅有N端信号序列的蛋 白质：N端序列要被信号肽酶切除 而成为分泌蛋白
内部信号与单次跨膜：
较多正端氨基酸侧朝向胞质，导致 跨膜蛋白的N端和C端位置不同
终止转移信号与单次跨膜
条件：一个N端信号序列+ 一个终止转移序列
过氧化物酶体 400 1
溶酶体
300 1
内体
200 1
内体
内吞物质的分选
线粒体
通过氧化磷酸化合成ATP
叶绿体
进行光合作用
2
过氧化物酶体 毒性分子的氧化
■ 膜结合细胞器在细胞内的分布和进化途径
■ 内膜系统的动态性质
3
■内膜系统形成的意义
① 内膜系统中各细胞器膜结构的合成和装配是统一进行不仅提 高了合成的效率，更重要的是保证了膜结构的一致性
没找到与内质网结合的合 理解释，只能以自由碰撞说 明？？
■ 新蛋白复合物的发现
信号识别颗粒SRP （signal recognition particle）：是一种核 糖核蛋白颗粒
3个功能位点： ●信号肽识别结合位点 ●翻译暂停结构域 ● SRP受体蛋白结合位点
SRP的受体： （又称停泊蛋白docking
❖ 分泌蛋白 ❖ 膜整合蛋白 ❖ 溶酶体蛋白
真核细胞中膜结合核糖体和游离核糖体合成的某些蛋白
膜结合核糖体
分泌蛋白（分泌到细胞外） 肽类激素 生长因子 消化酶类 血清蛋白 细胞外基质蛋白
释放到ER腔中的蛋白（驻留蛋白） RER中的酶类 高尔基复合体的酶 溶酶体的酶 整合膜蛋白 ER膜的糖蛋白 高尔基体的膜糖蛋白 溶酶体膜糖蛋白 质膜糖蛋白 核膜糖蛋白 脂锚定质膜蛋白 质膜的外周蛋白(位于质膜的外侧面)
诱导肝细胞中各种酶活性，从而合成糖原
2.类固醇激素的合成
分泌内固醇激素的细胞：肾上腺细胞、睾丸间质细胞、黄体 细胞，均含丰富的光面内质网
光面内质网上含有类固醇激素合成的酶系： 能合成胆固醇，并氧化、还原、水解胆固醇转变成各种类固醇 激素。
3. 对Ca2+离子的调节作 用
光面内质网上重要的膜蛋白： Ca2+ -ATP酶 作用：将细胞质中多余的Ca2+储存在内质网中
■ 内质网的化学组成
●膜含60%的蛋白和40%的脂类，没有或很少含胆固醇 ●约30多种膜整合蛋白，另有30多种位于ER网腔。
● 蛋白质与脂 ● 代谢酶系 ● 细胞色素P450与电子传递链 ● 标志酶 内质网的标志酶是葡萄糖-6-磷酸酶
内质网的功能--------之------光面内质网的功能
1
糖
与 分 泌 相 关 的 不 同 酵 母 突 变 体
突变体研究揭示了分泌活动的相关基因及分泌的机理
9.2 内 质 网(endoplasmic reticulum，ER)
■ 概述
1945年，著名超微结构学家Porter和Claude，在电镜下观察 组织培养的鸡胚成纤维细胞时，发现有各种大小的管道相连 成网状，并多处在细胞质的内质部位，故定名为内质网。
② 内膜系统在细胞内形成了一些特定的功能区域和微环境 ③ 内膜系统通过小泡分泌的方式完成膜的流动和特定功能蛋白
的定向运输 ④ 内膜系统的形成使这些酶反应互不干扰 ⑤ 扩大了表面积，提高了表面积与体积的比值 ⑥ 区室的形成，相对提高了重要分子的浓度，提高了反应效率
4
9.1.2 内膜系统与蛋白质分选(protein sorting)
2.防止新合成蛋 白质在转运过程 中变性或断裂
■ 蛋白质在内质网中的修饰
● N-连接糖基化(N-linked glycosylation) ● 羟基化(hydroxylation) ● 酰基化形成脂锚定蛋白
●当穿过ER膜的蛋白质上出现Asn残基时，
糖 基
在糖基转移酶的作用下将磷酸多萜醇上的
化
14个糖分子转移到Asn残基上，形成具糖链
作用：
在蛋白质合成中将 核糖体引导到内质 网, 之后被信号肽酶 切除。
ER跨膜可切除信号的一般结构
● 早期的信号假说（Signal hypothesis）
1975年，Blobel和Dobberstein提出信号假说
(1)分泌蛋白的合成始于细胞质中的游离核糖体; (2)合成的N-端信号序列露出核糖体后，靠自由
protein，DP）
SRP对无信号序列的蛋 白质无作用
SRP和DP都是单体G蛋白，活性受GAP和GEF调节 G蛋白在蛋白质转运中的作用
■完整的信号假说（Signal hypothesis）
完整信号假说的主要内容：
（1）内质网转运蛋 白质的起始。 （2）信号序列与 SRP结合。 （3）核糖体附着到 内质网上。 （4）SRP释放与蛋 白质转运通道（易 位子）打开 （5）随着SRP的释 放，蛋白质的合成 重新开始，并向内 质网腔内转运。 （6）信号肽酶切除 信号序列（若为N端 信号）。
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两个重要概念:
● 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,含有内质网膜和核糖体颗粒，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。
● 肌质网(sarcoplasmic reticulum) :心肌和骨骼肌细胞中 的一种特殊的内质网,其上有钙泵，功能是参与肌肉收缩 活动。
混合功能氧化酶将底物羟基化的机制
小结：光面内质网的功能
1.糖原分解释放游离的葡萄糖 2.类固醇激素的合成 4. 对Ca2+离子的调节作用 5.脂的合成与转运 6. 肝细胞的解毒作用(detoxification)
9.2.3 粗面内质网的功能——蛋白质转运
●蛋白质合成 ●蛋白质修饰 ●蛋白质转运
❖ 膜结合核糖体上合成 的蛋白:
膜
蛋
移信号+内部信号+终止转移信号、、、
白
偶数次跨膜： 内部信号+终止转移信号、、、
翻译后蛋白的 转运
需要分子伴侣的 帮助： HSP70家族帮助 解折叠； HSP60帮助蛋白 折叠
需要分子伴 侣帮助解折 叠和折叠
■ Bip(Hsp70家族)在ER蛋白的转移和装配中的作用
1.BIP结合未折 叠或不正确折 叠的蛋白质， 并帮助这些蛋 白进行正确的 折叠
■信号序列指导蛋白质的正确运输
信号序列：15－60个aa长度，不同的膜结合细胞 器具有不同的蛋白质定位的信号序列
蛋白质的准确定 位必须靠信号序 列引导
信号序列没有特 异性
到达不同部位的 蛋白质其信号序 列不同
9.1.3 内膜系统的研究方法
De Duve, A.Claude and G.Palade,1974 Nobel Prize 1.同位素示踪技术
原
受胰高血糖素和肾上腺素控制
分
解
释
触发PKA和PKC级联放大反应
放
游
离 的
血液中葡萄糖浓度的增加
葡
萄
糖
血糖过高：糖尿病！
问题：细胞通过何种方式维持血液中葡萄 糖水平的恒定?
血液中葡萄糖增加：信号触发胰岛A细胞和肾上腺细胞 释放激素，激活PKA和PKC途径
血液中葡萄糖降低：胰岛B细胞分泌胰岛素
促使肌肉和脂肪细胞膜上葡萄糖运输蛋白增加
4. 脂的合成与转运：磷脂酰胆碱的合成； 磷脂的合成和转运
在光面内质网膜中合成磷脂酰胆碱
磷脂转位因子在磷脂转运中的作用 属ABC转运器家族蛋白
磷脂的转运
膜泡运输
磷脂转运 蛋白PEP 运输
4.肝细胞的解毒作用
光面内质网上的细胞色素P450通过将有毒物质氧化、还原、 水解，使其由脂溶性转变成水溶性而排出。
碰撞与内质网膜接触，后靠N-端信号序列的 疏水性插入内质网的膜; (3)蛋白质继续合成，并以袢环形式穿过内质网 的膜; (4)如果合成的是分泌的蛋白，除了信号序列被 信号肽酶切除外，全部进入内质网的腔，若 是膜蛋白，则由一个或多个停止转移信号将 蛋白质锚定在内质网膜上。
早期信号假说发
现了蛋白质的“地 址签” 获得1999 年诺贝尔医学/生 早理期奖信号假说存在问题：
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（7）蛋白质合成结
膜蛋白的共翻译转运机理
● N端信号序列：被SRP识别，引导多肽穿内质网膜，后被信号 肽酶切除
● 内部信号序列(internal signal sequence) ：被SRP识别， 引导多肽穿内质网膜。是疏水性氨基酸，并且不会被切除
● 起始信号序列：能够被SRP识别并引导穿膜的序列， 包括：N端信号序列 和 内部信号序列
■ 蛋 白 质 分 选 定 位 的 时 空 概 念
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■ 蛋白质分选定位的空间障碍及运输方式
核孔运输：将蛋白质运输到细胞 核中
入核信号：指导核蛋白的运输
跨ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运输：跨膜性细胞器的运输 导肽：指导线粒体、叶绿体和过
氧化物酶体蛋白的运输
小泡运输：通过膜融合形成小泡 包裹蛋白的运输方式
信号肽：指导分泌蛋白质运输
终止转移信号与二次跨膜
条件：一个中间信号序列+一个 终止转移序列
起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数
分泌蛋白（可溶性蛋白）：只有一个N端信号序列，引导后蛋白质进 入内质网后被信号肽酶切除