内质网
5、转运至高尔基体被分泌出细胞外
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蛋白质的修饰与加工
包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等, 包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等, 其中最主要的是糖基化, 其中最主要的是糖基化,几乎所有内质网上合成的蛋白质最终 被糖基化。 被糖基化。 糖基化的作用: 糖基化的作用: ①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用; 使蛋白质能够抵抗消化酶的作用; ②赋予蛋白质传导信号的功能; 赋予蛋白质传导信号的功能; ③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。 某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。
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细胞质、 第二章 细胞质、细胞 器的结构与功能
内质网、核糖体的结构、 第二节 内质网、核糖体的结构、 功能与病理
一、内质网结构与功能 内质网结构与功能 二、核糖体结构与功能 三、内质网和核糖体的病理
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1945年 K.R和 A.D用电 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, 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小管、 发现细胞质中有一些小管、小囊连接 成网状的结构,称内质网。 成网状的结构,称内质网。
农药中毒后,大鼠甲状腺滤泡细胞, 农药中毒后,大鼠甲状腺滤泡细胞, 粗面内质网扩张,囊泡化,有脱粒( 粗面内质网扩张,囊泡化,有脱粒(↑)×24000
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(三)内质网内包含物 蛋白质: 1、蛋白质:其发生机理可能与粗面内质网蛋白输出障 碍,继后浓缩有关。 继后浓缩有关。 2、脂质:一般脂滴无界膜包绕,但位于内质网内则宛 脂质:一般脂滴无界膜包绕, 如有界膜之脂滴,称为脂质小体。 如有界膜之脂滴,称为脂质小体。常见于脂肪 肝及小肠上皮吸收脂质时。 肝及小肠上皮吸收脂质时。 3、内质网囊内分离:形态特点为在扩大的粗面内质网 内质网囊内分离: 扁囊中出现泡状粗面内质网, 扁囊中出现泡状粗面内质网,泡内含有带入 的胞质,有时还可见脂滴、线粒体和微体。 的胞质,有时还可见脂滴、线粒体和微体。
内质网的形态: 内质网的形态:
扁平囊排列 小泡状排列 小管状排列
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(二)基本类型
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一、内质网结构与功能
1、内质网结构的一般特点 概念:由单位膜围成的小管、 概念:由单位膜围成的小管、小泡和扁囊状结 构组成的网状结构。 构组成的网状结构。
用整装细胞电镜技术(宋金丹)发现: 用整装细胞电镜技术(宋金丹)发现: 以核为中心向周围扩展; ① 以核为中心向周围扩展; 核膜周围较稠密,形成复杂的立体结构; ② 核膜周围较稠密,形成复杂的立体结构; 远离核处较稀疏,延伸。 ③ 远离核处较稀疏,延伸。 形态结构差异与不同的细胞有关: 形态结构差异与不同的细胞有关: 差异与不同的细胞有关 分布状态、多少与生理功能有关 与生理功能有关: 分布状态、多少与生理功能有关:
内质网扩张、囊泡变伴有线粒体肿胀, 内质网扩张、囊泡变伴有线粒体肿胀, 是细胞水样变性的基本特点
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(二)粗面内质网脱颗粒及解聚 概念:粗面内质网脱颗粒;解聚。 概念:粗面内质网脱颗粒;解聚。 功能变化: 功能变化: (1)引起外输性蛋白质及供细胞本身生长发育所需 要的蛋白质合成降低; 要的蛋白质合成降低; 多聚核糖体解聚可作为粗面内质网脱颗粒和/ (2)多聚核糖体解聚可作为粗面内质网脱颗粒和/ 或多聚核糖体解聚的形态学指针。 或多聚核糖体解聚的形态学指针。 原因:CCl4、黄磷、乙硫胺酸、嘌冷霉素等均可引起RER 原因:CCl4、黄磷、乙硫胺酸、嘌冷霉素等均可引起RER 的脱颗粒和/或多聚核糖体解聚。 的脱颗粒和/或多聚核糖体解聚。 CCl4中毒引起肝细胞的早期改变就是粗面 如:(1)CCl4中毒引起肝细胞的早期改变就是粗面 内质网的脱颗粒和多聚核糖体解聚。 内质网的脱颗粒和多聚核糖体解聚。 癌变细胞及坏血病患者创伤处纤维母细胞, (2)癌变细胞及坏血病患者创伤处纤维母细胞, 故患者伤口愈合发生困难。 故患者伤口愈合发生困难。 湖北中医学院病理教研室
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SER的功能 SER的功能
1)脂类的合成
合成 胆固醇 转化 类固醇激素 脂肪的合成:在肝, 脂肪的合成:在肝,小肠细胞中合成
2)糖原的合成与分解: 肝细胞葡萄糖的释放(G-6P G) 糖原的合成与分解: 肝细胞葡萄糖的释放( 小鼠尽食后,糖原减少,sER增多 增多。 如:小鼠尽食后,糖原减少,sER增多。 肝中有解毒酶系;如细胞色素P450通过 3)其他功能 肝中有解毒酶系;如细胞色素P450通过 羟基化而使脂溶性废物或代谢产物失活并溶解于水, 羟基化而使脂溶性废物或代谢产物失活并溶解于水, 使一些农药或其它药物失活,排出细胞后送入尿液。 使一些农药或其它药物失活,排出细胞后送入尿液。 肌质网的作用:在肌细胞中是Ca 贮存场所, 4)肌质网的作用:在肌细胞中是Ca++贮存场所,可通过释放 和回收Ca 调节肌肉收缩。 和回收Ca++调节肌肉收缩。 盐酸的分泌和渗透压调节; 5)盐酸的分泌和渗透压调节; 6)作为分泌蛋白的运输通路; 作为分泌蛋白的运输通路;
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3、内质网的类型和功能
⑴ 滑面内质网(sER):无核糖体附着。 滑面内质网(sER):无核糖体附着。 ):无核糖体附着 类型: 类型 由分支小管,小泡组成。 由分支小管,小泡组成。 分布: 分布:显示细胞种类特征
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粗面内质网(rER):附有核糖体。 粗面内质网(rER):附有核糖体。 ):附有核糖体 核糖体有信号肽者,附着到内质网,合成分泌蛋白。 核糖体有信号肽者,附着到内质网,合成分泌蛋白。 核糖体无信号肽者,游离在胞质中,合成结构蛋白。 核糖体无信号肽者,游离在胞质中,合成结构蛋白。 多者,分泌蛋白旺盛的细胞; 多者,分泌蛋白旺盛的细胞;如:腺细胞,浆细胞。 腺细胞,浆细胞。 少者,未分泌、低分化的细胞。胚胎、 少者,未分泌、低分化的细胞。胚胎、干、肿瘤细胞
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二、核糖体结构与功能
核糖体(ribosomes)又称核蛋白体, 核糖体(ribosomes)又称核蛋白体,是由核糖体核糖核酸 rRNA)和蛋白质组成的球形颗粒。 (rRNA)和蛋白质组成的球形颗粒。 附着核糖体: 附着核糖体:附着在粗面内质网表面 游离核糖体: 游离核糖体:分散于细胞内的光镜观察为嗜碱性物质 多聚核糖体: 多聚核糖体:数个或数十个核糖体聚集在一起 核糖体的结构:核糖体是由60s和40s大小两个亚单位组成, 核糖体的结构:核糖体是由60s和40s大小两个亚单位组成,大小两 60s 大小两个亚单位组成 个亚单位在镁离子存在下,结合在一起,成葫芦形,当用EDTA EDTA等 个亚单位在镁离子存在下,结合在一起,成葫芦形,当用EDTA等 强螯合剂除去镁离子时,核糖体的大小亚单位分离。 强螯合剂除去镁离子时,核糖体的大小亚单位分离。 核糖体的功能:是合成蛋白质的功能单位,在其实施合成功能时, 核糖体的功能:是合成蛋白质的功能单位,在其实施合成功能时, 信使核糖核酸(mRNA)的细丝将其串联在一起,组成花簇状, 信使核糖核酸(mRNA)的细丝将其串联在一起,组成花簇状,线 状或念珠状的多聚核糖体。 状或念珠状的多聚核糖体。多聚核糖体所含核糖体数目与将合成 的肽链中氨基酸数目大致成比例。 的肽链中氨基酸数目大致成比例。
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湖北中医学院病理教研室 核蛋白体和多聚核蛋白体模式图
多聚核糖体
小亚基
mRNA
大亚基
肽链
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பைடு நூலகம் 23
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三、内质网和核糖体的病理
(一)内质网扩张和囊泡变 概念:扩张、 概念:扩张、囊泡变 机制:水分或盐类过多进入细胞引起。 机制:水分或盐类过多进入细胞引起。 原因:常见于炎症、缺氧、 原因:常见于炎症、缺氧、中毒及营养不良等 情况以及有些肿瘤细胞内, 情况以及有些肿瘤细胞内,粗面内质网 常伴有脱粒改变。 常伴有脱粒改变。
粗面微粒体:来自粗面内质网。 粗面微粒体:来自粗面内质网。 滑面微粒体:来自滑面内质网。 滑面微粒体:来自滑面内质网。 部分来自膜、高尔基复合体等。 部分来自膜、高尔基复合体等。 化学组成:同生物膜, 化学组成:同生物膜, 脂类(卵磷脂多) 脂类(卵磷脂多) 蛋白质(比细胞膜多) 蛋白质(比细胞膜多) 含酶:葡萄糖6磷酸酶(标志酶) 含酶:葡萄糖6磷酸酶(标志酶),电子传递体系
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新生肽链的折叠、 新生肽链的折叠、组装和运输
新生肽链合成后在内质网内折叠成正确构象并装配完成。 新生肽链合成后在内质网内折叠成正确构象并装配完成。 不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同, 不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同,这主要取决于蛋 白质完成正确折叠和组装的时间, 这一过程是在属于hsp70家 hsp70 白质完成正确折叠和组装的时间 , 这一过程是在属于 hsp70 家 族的ATP酶的作用下完成的,需要消耗能量。 族的ATP酶的作用下完成的,需要消耗能量。 ATP酶的作用下完成的 有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网, 有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网,转入溶酶体中 降解掉,大约90 的新合成的T 90% 降解掉,大约90%的新合成的T细胞受体亚单位和乙酰胆碱受体 都被降解掉,而从未到达靶细胞膜。 都被降解掉,而从未到达靶细胞膜。
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肝细胞癌癌细胞内RER池扩张,形成囊内分离×16000 肝细胞癌癌细胞内RER池扩张,形成囊内分离× RER池扩张