第五章细胞内膜系统与囊泡转运

2020/7/1
• 相对于细胞质膜而言，细胞内部那些在结 构、功能以及发生上相互密切关联的所有 膜性结构的细胞器被通称为细胞的内膜系 统（endomembrane system），主要包括： 内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化 物酶体等。
• 内膜系统指细胞内在结构、功能及发生上 相关的由生物膜包绕形成的细胞器或细胞 结构。
1、核糖体附着的支架 许多蛋白质多肽链 的延伸合成，一旦开始，必须伴随合成活 动所在的核糖体一起转移、附着于糙面内 质网上才能继续并最终完成。所以糙面内 质网最基本的功能之一，就是为那些正在 进行蛋白质合成的核糖体提供附着支架。
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2、新生多肽链的折叠与装配 内质网中的 许多酶为新生多肽链的正确折叠和装配提 供了有利的环境。
1、脂质合成与转运 食物消化产生的脂类物质进入 细胞在内质网中被重新合成为甘油三酯等脂类，这 些脂类会与粗面内质网来的蛋白质组成脂蛋白，再 经由高尔基复合体分泌出去。滑面内质网是细胞内 脂类合成的重要场所，不同的细胞内滑面内质网因 其化学组成及所含酶类不同，功能也不同。
2、糖原代谢 肝细胞中滑面内质网网膜的葡萄糖－ 6－磷酸酶能催化糖原的降解产物葡萄糖－6－磷酸 去磷酸化产生葡萄糖。
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高尔基复合体
• 高尔基复合体（Golgi complex）原称内网器 ，由意大利学者Golgi最先发现，故名之，由 于其由几部分组成，故称其为复合体。
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• 核糖体（ ribosome）也称 核蛋白体，是合 成蛋白质的机器 ，其功能是按照 mRNA的指令由 氨基酸合成蛋白 质。几乎所有的 细胞里都存在核 糖体。核糖体由 大、小两个亚基 组成。
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• 光面内质网（ smooth
endoplasmic reticulum，SER ）又称无颗粒内 质网（agranular
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内膜系统的出现及其形成的腔室性区域化效应 的意义在于：
1、有效地增加了细胞内有限空间的表面积； 2、内膜系统各个组分在功能结构上持续发生
的相互移行转换，保证了各种代谢活动的有 序稳定性； 3、通过各种膜性运输小泡介导的物质转运沟 通了细胞与外环境的相互联系。
内质网还向内、外延伸，与细胞核外膜 直接连通或达到细胞质溶质外侧质膜下的边 缘区域。
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• 内质网的数量及结构的复杂程度往往与细胞 的发育进程呈正相关。
在不同种生物的同类组织细胞中的内质网是 基本相似的。
内质网因其形态差异分为糙面内质网和光面 内质网两种基本类型。
•
两种类型的内质网在不同组织细胞中的分布
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• 内质网膜中含有30多种酶，其中葡萄糖－ 6－磷酸酶被看作是内质网的主要标志性 酶。
• 内质网网腔中还含有许多网质蛋白，主要 有免疫球蛋白重链结合蛋白、内质蛋白、 蛋白质二硫键异构酶、钙网蛋白等。各种 网质蛋白有各自的结构和功能，但都有一 个4氨基酸序列驻留信号，该驻留信号可 通过与内质网膜上相应受体的识别结合而 留驻于内质网腔不被转运。
状况各不相同，有的细胞中皆为糙面内质网，有
的细胞中全部为光面内质网，还有些细胞中则是
二者以不同的比例共存，并且可以随着细胞不同
发育阶段或生理功能状态的变化而相互发生类型
的转换。
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• 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum，RER） 又名颗粒内质网（ granular endoplasmic reticuБайду номын сангаасum），其网膜 胞质面附有许多核糖 体颗粒，两者共同形 成一种功能性结构复 合体，主要与外输性 蛋白质及多种膜蛋白 的合成有关。
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新合成肽链在信号肽指导下穿越内质网进行转移
• 信号肽（singnal peptide）普遍存在于所有 分泌性蛋白肽链的N端，这是一段由不同数 目、不同种类的氨基酸组成的疏水性氨基 酸序列。在信号肽引导下，合成中的肽链 通过核糖体和移位子蛋白共同形成的通道 ，穿越内质网网膜进入网腔。
3、蛋白质的糖基化 许多蛋白质的功能有 赖于糖基化形成糖蛋白才能实现，内质网 中的许多酶有助于完成这一反应。
4、蛋白质的胞内运输 外输性蛋白质在糙 面内质网中合成、修饰、加工后，最终被 内质网膜包裹，并以“出芽”方式形成膜 性小泡而转运。
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（二）光面内质网，是作为细胞内脂类物质合成主 要场所的多功能细胞器。
蛋白质的合成和分选是内膜系统的主要功能。
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内质网
内质网(endoplasmic reticulum, ER)是 普遍存在于动植物细胞中细胞核附近、细 胞质区域内的一些由小管和小泡连接而成 的三维网状结构，其主要化学组成成分为 脂类、蛋白质和多种酶类。
内质网膜脂类组成包括磷脂、中性脂 等，以磷脂含量为多。蛋白质种类有数十 种之多。
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3、解毒作用 肝脏解毒作用主要由肝细胞中的 滑面内质网完成。
4、参与钙离子的储存和浓度调节 肌质网网膜 上有Ca++-ATP酶把细胞质中的Ca++泵入网腔储存， 必要时释放。
5、与胃酸、胆汁的合成、分泌密切相关 在胃 壁腺上皮细胞中Cl- 、 H+结合生成HCl的场所； 肝细胞中合成胆红素。
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内质网的基本结构单位是由一层平均厚 度约5～6nm的单位膜所形成的大小形状各 异的管（ER tubule）、泡（ER vesicle）或 扁囊（ER lamina），它们在细胞质中彼此 相互连通，构成一个连续的膜性管网系统。 内质网在整体结构上可与高尔基复合体、溶 酶体等其他组分移行转换，在功能上则与这 些结构密切相关。
endoplasmic reticulum），网 膜表面无颗粒（ 核糖体），故光 滑，常与粗面内 质网相通，是一 种多功能细胞器 ，与许多脂类物 质的合成有关。
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内质网的主要功能与蛋白质和脂类物质的合成 及运输有关
（一）糙面内质网，与外输性蛋白质的分泌 合成、加工修饰及转运过程密切相关