第七章 内膜系统 ppt课件
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第七章 细胞内膜系统 ppt课件.ppt
内质网出芽形成膜泡：ER→GC、Ly、PM
五、内质网与基因表达的调控
内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高尔 基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。
影响内质网细胞核信号转导的三种因素： 内质网腔内未折叠蛋白的超量积累。 折叠好的膜蛋白的超量积累。 内质网膜上膜脂成份的变化——主要是固醇缺乏 不同的信号转导途径，最终调节细胞核内特异基因表达
第七 章 细胞内膜系统
主要内容
• 细胞质基质 • 内 质 网 （endoplasmic reticulum，ER） • 高尔基体（Ｇｏｌｇｉ ｂｏｄｙ） • 溶酶体与过氧化物酶体 （ｌｙｓｏｓｏｍｅ） • 线粒体（mitochondrion） • 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装
要
求
• 掌握四种主要细胞器的结构和功能。
• 掌握细胞内蛋白质合成和分选、运输的途径。
• 掌握一些重要的名词解释如内膜系统、分子 伴侣、半自主性等。
第一节 细胞质基质
▪ 细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）： 真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状 物质称为细胞质基质，其体积约占细胞质的一半 。
细胞内膜系统
▪ 内膜系统: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，主要包括：核膜、 内质网、高尔基体、溶酶体及各种小泡和液泡。
▪内膜系统使真核细胞细胞内区域化：
▪增加了细胞内膜的表面积； ▪为酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点； ▪蛋白质、糖、脂肪的合成、加工、包装、运输；
▪ 1945年，著名超微结构学家K.B.Porter，在电镜下观察组织 培养的鸡胚／鼠成纤维细胞时，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。
五、内质网与基因表达的调控
内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高尔 基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。
影响内质网细胞核信号转导的三种因素： 内质网腔内未折叠蛋白的超量积累。 折叠好的膜蛋白的超量积累。 内质网膜上膜脂成份的变化——主要是固醇缺乏 不同的信号转导途径，最终调节细胞核内特异基因表达
第七 章 细胞内膜系统
主要内容
• 细胞质基质 • 内 质 网 （endoplasmic reticulum，ER） • 高尔基体（Ｇｏｌｇｉ ｂｏｄｙ） • 溶酶体与过氧化物酶体 （ｌｙｓｏｓｏｍｅ） • 线粒体（mitochondrion） • 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装
要
求
• 掌握四种主要细胞器的结构和功能。
• 掌握细胞内蛋白质合成和分选、运输的途径。
• 掌握一些重要的名词解释如内膜系统、分子 伴侣、半自主性等。
第一节 细胞质基质
▪ 细胞质基质 （cytoplasmic matrix or cytomatrix）： 真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状 物质称为细胞质基质，其体积约占细胞质的一半 。
细胞内膜系统
▪ 内膜系统: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，主要包括：核膜、 内质网、高尔基体、溶酶体及各种小泡和液泡。
▪内膜系统使真核细胞细胞内区域化：
▪增加了细胞内膜的表面积； ▪为酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点； ▪蛋白质、糖、脂肪的合成、加工、包装、运输；
▪ 1945年，著名超微结构学家K.B.Porter，在电镜下观察组织 培养的鸡胚／鼠成纤维细胞时，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。
大学医学细胞生物学内膜系统上精品PPT课件
N-连接糖基化
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化：主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接，所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶（糖基转移酶）位 于内质网膜腔面，所以，此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管，小泡，扁囊 状结构，相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体；形态多为板层状排列的扁 囊；网腔内含低电子或中等电子密度的物质；多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着；形态多为分枝小管或小泡； 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
（一）作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有： ➢ 分泌性蛋白（外输性蛋白） ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考：细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的？
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键， 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键，并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合， 并激活蛋白水解酶，降解错误折叠的多肽，从而阻止错误 折叠，促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合，促使其装配并协助运输。
O-连接糖Байду номын сангаас化
N-连接糖基化
N-连接糖基化：主要是指寡糖链还原端的N-乙 酰葡萄糖胺与蛋白质的天冬酰胺侧链氨基上的 N相连接，所以称为N-连接糖基化。
寡糖链指的是含有2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘 露糖、3个葡萄糖的14寡糖。
由于催化蛋白质糖基化的酶（糖基转移酶）位 于内质网膜腔面，所以，此种糖基化发生在粗 面内质网腔内。
一、内质网的形态结构
由一层单位膜围成的形状大 小不同的小管，小泡，扁囊 状结构，相互连接形成一个 连续的网状膜系统。
内质网的内腔相互连通。
细胞膜 内质网
核膜外层
扁囊状
小管 细胞膜 内质网 小泡
核膜
二、内质网的类型及其结构特点
粗面内质网:膜表面附着核糖体；形态多为板层状排列的扁 囊；网腔内含低电子或中等电子密度的物质；多分布在分泌 活动旺盛或分化较完善的细胞内。 滑面内质网:膜表面无核糖体附着；形态多为分枝小管或小泡； 多分布在一些分泌类固醇激素的细胞和一些特化的细胞中。
粗面内质网
核糖体 滑面内质网
三、粗面内质网的功能
参与蛋白质的合成 参与蛋白质的糖基化 参与蛋白质的折叠 参与蛋白质的运输
（一）作为核糖体附着的支架参与蛋白质 合成
附着核糖体合成的蛋白有： ➢ 分泌性蛋白（外输性蛋白） ➢ 膜整合蛋白 ➢ 细胞器中的驻留蛋白
思考：细胞质中的游离核糖体是 如何附着于内质网上的？
➢内质网网腔中丰富的氧化型谷胱甘肽是多肽链上半胱氨酸 残基之间的二硫键形成的必要条件。
➢附着于内质网腔面上的二硫键异构酶切断不正确的二硫键， 帮助新合成的蛋白重新形成二硫键，并处于正确的折叠。
➢内质网中的“分子伴侣”可以与错误折叠的多肽链结合， 并激活蛋白水解酶，降解错误折叠的多肽，从而阻止错误 折叠，促使它们重新折叠。“分子伴侣”还可以与未完成 装配的亚单位结合，促使其装配并协助运输。
细胞的内膜系统与囊泡转运-PPT
粗面内质网以出芽方 式形成膜性小泡
内含外输性蛋白的膜泡
含驻留蛋白 的膜泡
含跨膜蛋白的膜泡
形成大浓缩泡
高尔基复合体加工
酶原颗粒
分泌颗粒
与细胞膜或其他 细胞器膜融合
分泌至细胞外
返回内质网
2、滑面内质网得功能: (1)参与脂质合成与转运
脂蛋白
粗面内 质网
蛋白
甘油 甘油一酯
脂肪酸
滑面内 质网
细胞质
脂质合成 酶系
(2)多次跨膜蛋白得形成:
与单次跨膜得基本原理相同,内信号肽与停止转 移信号肽在多肽链中多次出现,导致多肽链多次 穿过内质网膜,形成多次跨膜蛋白。
❖ Q4:新生肽链在内质网腔中怎样被加工修饰？ ❖ A:(1)蛋白质得糖基化(N-连接糖基化)
Asn=天冬氨酸 糖基：14寡糖 连接位点： Asn-X-Ser 或 Asn-X-Thr序列中的Asn 的-NH2基团 （X代表除Pro以外的所 有氨基酸） Ser=丝氨酸，Thr=苏氨酸，Pro=脯氨酸
变态发育、骨组织发生与重建等。
六、溶酶体与疾病
1. 先天性溶酶体疾病
多由于溶酶体内某种酶缺乏,导致相应底 物蓄积或代谢障碍。 如:Ⅱ型糖原累积病、Gaucher病、神经 鞘磷脂沉积病、Tay-Sachs病、黏多糖沉 积病等。
2、溶酶体膜异常与疾病: 各种因素导致得溶酶体膜破裂,水解酶溢出,导 致细胞、组织损伤及炎症。
四、过氧化物酶体
又称微体,就是由一 层单位膜包裹形成得 圆形或卵圆形小体, 直径约0、5μm,内含 氧化酶类、过氧化氢 酶类(标志酶)及过氧 化物酶类。
类核体
尿酸氧化酶结晶,类核体实为 过氧化物酶体中电子密度较 高、规则得结晶状结构,由尿 酸氧化酶所形成。
内含外输性蛋白的膜泡
含驻留蛋白 的膜泡
含跨膜蛋白的膜泡
形成大浓缩泡
高尔基复合体加工
酶原颗粒
分泌颗粒
与细胞膜或其他 细胞器膜融合
分泌至细胞外
返回内质网
2、滑面内质网得功能: (1)参与脂质合成与转运
脂蛋白
粗面内 质网
蛋白
甘油 甘油一酯
脂肪酸
滑面内 质网
细胞质
脂质合成 酶系
(2)多次跨膜蛋白得形成:
与单次跨膜得基本原理相同,内信号肽与停止转 移信号肽在多肽链中多次出现,导致多肽链多次 穿过内质网膜,形成多次跨膜蛋白。
❖ Q4:新生肽链在内质网腔中怎样被加工修饰？ ❖ A:(1)蛋白质得糖基化(N-连接糖基化)
Asn=天冬氨酸 糖基：14寡糖 连接位点： Asn-X-Ser 或 Asn-X-Thr序列中的Asn 的-NH2基团 （X代表除Pro以外的所 有氨基酸） Ser=丝氨酸，Thr=苏氨酸，Pro=脯氨酸
变态发育、骨组织发生与重建等。
六、溶酶体与疾病
1. 先天性溶酶体疾病
多由于溶酶体内某种酶缺乏,导致相应底 物蓄积或代谢障碍。 如:Ⅱ型糖原累积病、Gaucher病、神经 鞘磷脂沉积病、Tay-Sachs病、黏多糖沉 积病等。
2、溶酶体膜异常与疾病: 各种因素导致得溶酶体膜破裂,水解酶溢出,导 致细胞、组织损伤及炎症。
四、过氧化物酶体
又称微体,就是由一 层单位膜包裹形成得 圆形或卵圆形小体, 直径约0、5μm,内含 氧化酶类、过氧化氢 酶类(标志酶)及过氧 化物酶类。
类核体
尿酸氧化酶结晶,类核体实为 过氧化物酶体中电子密度较 高、规则得结晶状结构,由尿 酸氧化酶所形成。
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
《细胞生物学》教学课件07内膜系统目录•内膜系统概述•细胞内膜结构类型•内膜系统运输功能•内膜系统与细胞代谢关系•内膜系统异常与疾病关系•实验技术与方法在内膜系统研究中应用01内膜系统概述定义与功能定义内膜系统是指细胞内部由一系列膜结构组成的复杂网络，包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等。
功能内膜系统在细胞内物质运输、能量转换、信号传导等方面发挥重要作用，是维持细胞正常生理功能的关键组成部分。
01020304内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体内膜系统组成由单层膜构成的管道和囊泡系统，参与蛋白质合成、加工和运输等过程。
由多层膜构成的扁平囊泡结构，负责蛋白质的加工、分选和运输。
含有氧化酶的单层膜结构，参与细胞内氧化反应和代谢过程。
含有多种水解酶的单层膜囊泡，参与细胞内消化和自噬过程。
研究历史与现状研究历史内膜系统的研究始于20世纪初，随着细胞生物学和分子生物学的发展，对内膜系统的结构和功能有了更深入的认识。
研究现状目前，内膜系统的研究已经成为细胞生物学领域的热点之一，涉及内膜系统的结构、功能、调控以及与疾病的关系等方面。
同时，随着新技术的发展和应用，如超分辨显微镜技术、基因编辑技术等，为内膜系统的研究提供了更多的手段和方法。
02细胞内膜结构类型主要由脂质和蛋白质组成，其中脂质以磷脂为主，蛋白质包括外周蛋白和内在蛋白。
质膜组成质膜功能质膜特性作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；参与物质运输、信息传递和能量转换等过程。
具有流动性、选择透过性和不对称性。
030201核膜组成核膜功能核膜特性由内外两层膜组成，膜间存在核周隙，核膜上有核孔复合体。
将细胞核与细胞质分隔开，形成核内环境；控制物质进出细胞核；参与基因表达和调控。
具有较高的稳定性和选择性，核孔复合体具有物质运输和信息传递的功能。
由单层或双层膜构成，包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜等。
细胞器膜组成维持细胞器的形态和结构；参与细胞器内部的物质运输、能量转换和信息传递等过程。
第七章 细胞质基质与内膜系统 南开大学细胞生物学课件
在高尔基体的周围常有大小不等的囊泡： 顺面一侧囊泡可能是内质网与高尔基体之间的
物质运输小泡，称之为：ERGIC ； 反面一侧可见到体积较大的分泌泡与分泌颗粒 ，
将经过高尔基体分类与包装的物质运送到细胞特定 的部位。
高尔基体结构的组织与维持
高尔基体分布在MTOC(负端)处
（二）高尔基体的功能
将ER合成的多种蛋白质进行加工、分 类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定 的部位或分泌到细胞外；
蛋白二硫异构酶（PDI）
结合蛋白（binding protein, Bip）
5. 内质网的其他功能
（1）解毒功能 ( 肝细胞中的SER中含有一些酶，用
于清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质。如细胞 色素P450家族酶系。)
（2）储存Ca2+ ( 肌细胞中含有发达特化的SER，称为
肌质网，膜上有钙泵，将细胞质基质中的Ca2+泵入肌 质网中。）
1. 未折叠蛋白质应答反应（UPR）
2. 内质网超负荷反应（EOR）
3. 固醇调节级联反应
4. 启动凋亡程序
内质网腔内未折叠或错误折叠蛋白质的超量 积累，引发未折叠蛋白质应答反应（UPR）
胆固醇缺乏引发的固醇调控元件结合蛋白 （SREBP）信号通路调节基因转录的反应
高
下降
二、高尔基体
高尔基体（Golgi body）是由大小不一、形态多变的囊 泡体系组成的。在不同的细胞中甚至细胞生长的不同阶段都 有很大的变化。
4. 新生多肽的折叠与组装
不同蛋白质在内质网停留的时间取决于正确折叠 所需时间。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚 体的亚基，一般不能进入高尔基体，而是通过Sec61p 复合体从内质网腔转至细胞质基质，进而通过泛素依 赖性降解途径被蛋白酶体降解。
物质运输小泡，称之为：ERGIC ； 反面一侧可见到体积较大的分泌泡与分泌颗粒 ，
将经过高尔基体分类与包装的物质运送到细胞特定 的部位。
高尔基体结构的组织与维持
高尔基体分布在MTOC(负端)处
（二）高尔基体的功能
将ER合成的多种蛋白质进行加工、分 类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定 的部位或分泌到细胞外；
蛋白二硫异构酶（PDI）
结合蛋白（binding protein, Bip）
5. 内质网的其他功能
（1）解毒功能 ( 肝细胞中的SER中含有一些酶，用
于清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质。如细胞 色素P450家族酶系。)
（2）储存Ca2+ ( 肌细胞中含有发达特化的SER，称为
肌质网，膜上有钙泵，将细胞质基质中的Ca2+泵入肌 质网中。）
1. 未折叠蛋白质应答反应（UPR）
2. 内质网超负荷反应（EOR）
3. 固醇调节级联反应
4. 启动凋亡程序
内质网腔内未折叠或错误折叠蛋白质的超量 积累，引发未折叠蛋白质应答反应（UPR）
胆固醇缺乏引发的固醇调控元件结合蛋白 （SREBP）信号通路调节基因转录的反应
高
下降
二、高尔基体
高尔基体（Golgi body）是由大小不一、形态多变的囊 泡体系组成的。在不同的细胞中甚至细胞生长的不同阶段都 有很大的变化。
4. 新生多肽的折叠与组装
不同蛋白质在内质网停留的时间取决于正确折叠 所需时间。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚 体的亚基，一般不能进入高尔基体，而是通过Sec61p 复合体从内质网腔转至细胞质基质，进而通过泛素依 赖性降解途径被蛋白酶体降解。
《细胞的内膜系统》课件
内膜系统对细胞功能的影响
分子运输
内膜系统是细胞界面的重要组成 部分，可影响大部分分子在细胞 内和细胞外的转运和分布。
信号转导
内膜系统是细胞内外各种化学和 物理信号传递的关键路径，影响 着细胞各种功能的调节和整合。
能量代谢
内膜系统包括线粒体、内质网等 参与了膜上的氧化脱氧核苷酸反 应和电子传递，对细胞能量代谢 发挥不可替代的作用。
作用
线粒体参与ATP的合成、脂 质代谢、离子调节，以及凋 亡、离体器械复合、细胞老 化等诸多重要的仅在维 持细胞的代谢平衡，也对细 胞内各种不同功能的交集具 有重要的作用。
葡萄糖转运蛋白家族
1
分类
2
这个家族的小分子蛋白质一般下分A、B、
C、D、E、F、G、H8种亚家族，其中A、
溶酶体的组成和功能
组成
溶酶体是由高尔基体形成的膜结 构，内部充满多种水解酶。
功能
溶酶体主要负责内外源性膜蛋白 的降解、核苷酸、蛋白质等的水 解及一些小分子的储存等作用。
酸性环境
溶酶体内具有较低的pH值，成为 细胞唯一的酸性环境。
线粒体的结构和作用
结构
线粒体是细胞能量代谢最为 重要的场所之一，它具有双 层膜的结构，有内、外两个 膜。
内质网也承担一些重要的信号转 导功能。
高尔基体的构成和作用
1
构成
高尔基体通常由若干个扁平的、袋状的、同心排列的、但大小和形态不同的囊泡 组成，被称为高尔基小体。
2
作用
高尔基体不仅参与各种分子的加工、转运、储存等作用，同时也是重要的溶酶体 和内质网信号传递过程中的必要途径。
3
分类
根据不同的生理作用和形态，高尔基体可分为早期、中期和晚期高尔基体。
《细胞内膜系统》课件
通过基因治疗手段，可以修复或替换导致细胞内膜系统异常的基因，从
而恢复其正常功能。
03
细胞内膜系统与免疫治疗
细胞内膜系统的异常往往会影响免疫细胞的功能，因此免疫治疗也可以
作为针对细胞内膜系统异常的疾病治疗策略之一。
05
细胞内膜系统的研究方 法与技术
显微镜技术
光学显微镜
利用可见光和特殊染色技 术观察细胞内膜系统的形 态和结构。
分子生物学技术
基因克隆技术
基因表达分析技术
获取和研究细胞内膜系统相关基因。
检测细胞内膜系统相关基因在不同条 件下的表达变化。
基因突变技术
通过基因编辑等手段研究特定基因对 细胞内膜系统的影响。
细胞生物学技术
细胞培养技术
提供研究细胞内膜系统的实验材料。
细胞转染与基因敲除技术
研究特定基因或蛋白质对细胞内膜系统的影 响。
疾病对细胞内膜系统的影响
疾病状态下，细胞内膜系统的结构和功能往往会受到影响，进而影响细胞的正 常生理功能。
细胞内膜系统异常与疾病表现
细胞内膜系统异常与肿瘤
肿瘤细胞中常常出现细胞内膜系统的异常，如膜蛋白的异常表达和定位，这些异常与肿瘤 的恶性表型密切相关。
细胞内膜系统异常与神经退行性疾病
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等常常伴随着细胞内膜系统的异常，如神经元 内质网的应激和自噬异常。
02
细胞内膜系统的结构与 特点
细胞膜的结构与特点
01
02
03
磷脂双分子层
构成细胞膜的基本骨架， 具有流动性和选择透过性 。
蛋白质分子
嵌入或贯穿在磷脂双分子 层中，参与物质运输和信 号传递等过程。
糖蛋白
位于细胞膜外侧，与细胞 识别、免疫等功能密切相 关。
内膜系统最新课件
运输小泡与靶 部位的膜融合
蛋白质 分选产物
分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决定的，不同部位的蛋白具有不同的信号，在反面高尔基网络被分选包装到不同的小泡,没有特别信号的则进入非特异的分泌小泡。
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化
切除甘露糖
加N-乙酰葡萄糖胺
加半乳糖
加唾液酸；分选
溶酶体
3.糖原的合成与分解
光面内质网中的葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和无机磷，释放游离的葡萄糖进入血液，供细胞之用。
4. Ca 2+离子的调节作用
肌质网是细胞内特化的光面内质网, 是贮存Ca2+的细胞器。肌质网膜上重要的膜蛋白 是Ca2+ -ATP酶. 光面内质网可构成心肌和 骨胳肌肌原纤维周围的肌质网。 受到神经冲动的刺激时，将Ca2+释放入基质
一.内膜系统 (Endomembrance system)
1945年，K.R.Poter----------电子显微镜--------小鼠成纤维细胞 -------内质网
第一节 内质网 （endoplasmic reticulum, ER）
核膜外层
一、内质网的形态结构和类型
内质网是由一层单位膜围成的相互连续的小管，小泡，扁囊样结构组成的连续网状膜系统。
磷脂酸
甘油二酯
二磷酸胞苷－胆碱
2脂肪酰CoA +甘油磷酸
磷脂酸
乙酰转移酶
磷酸酶
甘油二酯 + 二磷酸胞苷-胆碱
磷脂酰胆碱
胆碱磷脂转移酶
内质网中的磷脂不断合成，使得内质网的膜面积越来越大， 必须有一种机制将磷脂转运到其它的膜才能维持内质网膜的 平衡, 这就是磷脂转运。
蛋白质 分选产物
分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决定的，不同部位的蛋白具有不同的信号，在反面高尔基网络被分选包装到不同的小泡,没有特别信号的则进入非特异的分泌小泡。
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化
切除甘露糖
加N-乙酰葡萄糖胺
加半乳糖
加唾液酸；分选
溶酶体
3.糖原的合成与分解
光面内质网中的葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和无机磷，释放游离的葡萄糖进入血液，供细胞之用。
4. Ca 2+离子的调节作用
肌质网是细胞内特化的光面内质网, 是贮存Ca2+的细胞器。肌质网膜上重要的膜蛋白 是Ca2+ -ATP酶. 光面内质网可构成心肌和 骨胳肌肌原纤维周围的肌质网。 受到神经冲动的刺激时，将Ca2+释放入基质
一.内膜系统 (Endomembrance system)
1945年，K.R.Poter----------电子显微镜--------小鼠成纤维细胞 -------内质网
第一节 内质网 （endoplasmic reticulum, ER）
核膜外层
一、内质网的形态结构和类型
内质网是由一层单位膜围成的相互连续的小管，小泡，扁囊样结构组成的连续网状膜系统。
磷脂酸
甘油二酯
二磷酸胞苷－胆碱
2脂肪酰CoA +甘油磷酸
磷脂酸
乙酰转移酶
磷酸酶
甘油二酯 + 二磷酸胞苷-胆碱
磷脂酰胆碱
胆碱磷脂转移酶
内质网中的磷脂不断合成，使得内质网的膜面积越来越大， 必须有一种机制将磷脂转运到其它的膜才能维持内质网膜的 平衡, 这就是磷脂转运。
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一、形态结构与化学成分
（一）形态
• 核糖体：非膜相结构,大小15-25nm,可 单个或成群分布于细胞质中,也可附着 在核外膜,内质网上,或存在于线粒体, 叶绿体中,用负染色高分辨电镜观察,核 糖体不是圆形颗粒,而是由大、小二个 亚基组成的不规则颗粒。 核糖体的大小两个亚基都是由核糖 体RNA(rRNA)和核糖体蛋白质 (ribosomal protein)组成的， 原核生物 和真核生物细胞质核糖体的大小亚基 在蛋白质和RNA的组成上都有较大的 差别。
第七章 内膜系统 ppt课件
考试热点：
本章要点： 1.外分泌蛋白的合 成与分泌过程
掌握：
2.信号假说
1.内膜系统的概念、结构与功能
(在发生、功能上有密切关联的细胞器：核糖体、内质网、高尔基复合体、溶 酶体、内吞体）
2.外分泌蛋白的合成与分泌过程
（例如：胶原的合成与分泌。思考：第6章胶原的合成与组装）
在一个生长旺盛的细菌中大约有20000个核糖体， 其中蛋白质占细胞总蛋白质的10%，RNA占细胞 总RNA的80%。
（二）化学成分：典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和
30S小亚基组成的。在完整的核糖体中，rRNA约占2/3， 蛋白质约为1/3。 真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中， 有大约49种蛋白质，另外有3种rRNA：28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。 小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。
原核细胞核糖体真核细胞核糖体亚 Nhomakorabea rRNA
蛋白质
30S亚基 50S亚基 40S亚基 16S rRNA 23S rRNA、 18S rRNA
5S rRNA
21种
31种
约33种
60S亚基
28S rRNA 5.8S rRNA
5S rRNA 约49种
原核细胞和真核细胞核糖体比较
真核生物核糖体的组成
只有蛋白质合成时，核糖体 的大小亚基才结合在一起； 蛋白质合成完成后，大小亚 基分离。
关于核糖体：2009核糖核蛋白体（诺贝尔化学奖)
• 瑞典皇家科学院10 月7日宣布，万卡特 拉曼-莱马克里斯南 (VenkatramanRama krishnan)、托马斯施泰茨(Thomas Steitz)和阿达-尤纳 斯(AdaYonath)因对 “核糖体结构和功能 的研究”做出突出贡 献而获得2009年诺 贝尔化学奖
（一）氨基酸活化
• tRNA在翻译过程中起接合体的作 用。tRNA 携带氨基酸按mRNA 的 遗传密码“ 对号入座” 。
• 所谓tRNA 携带氨基酸，实质是酶 催化的化合反应生成氨基酰-tRNA 。
• 氨基酰-tRNA合成酶（aminoacyltRNA synthetase） 1、此酶具有绝对特异性：对氨基 酸和tRNA两种底物都能高度特异 性地识别。 2、此酶还具有校正活性（editing activity ）：水解酯键把错配的氨 基酸水解下来，换上与密码子对应 的正确的氨基酸。氨基酰-tRNA 合 成酶催化的反应分2 个步骤进行。
3.信号肽与信号假说 （蛋白质的分选）
了解：
关注：蛋白 质的胞内运
输
4.膜性细胞器与内膜系统的概念差异。
问题：为什么将核糖体放在本章 讲解？
• 原因：蛋白质合成起始于胞质中的核糖 体，蛋白质的合成和分选是内膜系统的 主要功能，因此，核糖体既是蛋白质的 合成场所，又是粗面内质网的结构成分， 故本章先介绍核糖体的知识。
（三）肽链延伸——包括：进位、成肽、移 位、释放4个环节
• 进位（entrance）又称注册（registration）：指氨基酰-tRNA按遗传密码指导 进入核蛋白体的A位。此时需要EFT（延长因子）的协助。
• 成肽：当进位后，P位和A位上各结合了一个氨酰tRNA，两个氨基酸之间在 核糖体转肽酶作用下从而使P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，这就 是转肽。转肽后，在A位上形成了一个二肽酰tRNA
（三）结构
起始：甲酰甲 硫氨酸
图7-1 原核细胞核糖体的功能位点
核糖体上与蛋白质合成相关的位点：
1、核糖体结合位点：位于小亚基上，是核 糖体识别并结合mRNA的位点。
2、氨酰位：位于大亚基上，是tRNA运载 活化氨基酸的结合位点（A位点）
3、肽酰位：位于小亚基上，是延伸中的肽 酰-tRNA结合位点（P位点）
图示： N-甲酰甲硫氨酰-tRNA的生成 ——fMet-tRNA
（二）起始：
过程： ① 在起始因子IF-3介导下，核糖体30S小亚基与mRNA结合，形成IF3- 30S
亚基- mRNA复合物 。 ② 在IF-2作用下,活化的fMet-tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子
(翻译开始的信号AUG)之间形成互补碱基对。 形成IF2- 30S亚基- mRNAfMet-tRNA前起始复合物 。 ③在GTP 、Mg2+参与下， 50S亚基与30S亚基前起始复合物结合IF-2 、IF-3 从复合物中释放出来，形成“30S亚基- mRNA-50S亚基-fMet-tRNA”70S 起始复合物 。 这时， fMet-tRNA占据核糖体上的肽基-tRNA位置（P位）。 70S起始复合物 已具备了肽链延伸的条件。
4、出口位：位于大亚基上， tRNA释放位 点（E位点）
5、和肽酰转移酶催化位点：是23SrRNA 催化完成。
6、中央管出口：位于大亚基上，多肽链最 终从中央管出口释放。
遗传密码表：
二、蛋白质生物合成过程
过程： （一）氨基酸的活化与转运 （二）肽链合成的起始 （三）肽链的延伸 进位 转肽 移位 （四）肽链合成终止与释放
fMet-tRNA—原核生物 起始tRNA携带N-甲酰
甲硫氨酸
上图为氨基酰-tRNA合成酶催化的反应
相关知识：氨基酰-tRNA的表示方法
氨基酰-tRNA的完整写法： ala-tRNAala（携带丙氨酸的tRNA） Met-tRNAemet（ tRNAemet为延长中的tRNA） Met-tRNAimet（tRNAimet为起始者tRNA） fMet-tRNAfmet原核生物起始tRNA携带N-甲酰甲硫氨酸。 注：前三个缩写代表结合的氨基酸；右上角的缩写代表 tRNA的结合特异性（可省略）。