细胞生物学3内质网和核糖体

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1、内膜系统内膜系统：真核细胞的胞质中，除线粒体和叶绿体之外，由膜围成的小管、小泡和扁囊组成的细胞器，它们彼此相互关联，组成复杂膜系统主要包括：核膜、内质网和高尔基复合体三大部分，质膜、溶酶体和分泌泡：可看作是衍生物内膜系统内膜系统：不含DNA，功能活动和装配完全受核DNA控制各种内膜之间可通过出芽融合式交流线粒体和叶绿体：含自身DNA，功能活动和装配受DNA和自身DNA共同调控不参加出芽和融合式的交流内膜系统：细胞质分区化形成上具有一定的顺序相关性、膜分化动态结构，具有流动性、镶嵌性、不对称性和蛋白质极性内质网：一、内质

2、网的形态结构细胞中只有一个内质网是连续系统，保证功能上具有连续性透射电镜：平行的双层膜状，两层膜之间的宽距不等三维立体：形状大小不同的小管、小囊或扁平囊连续网状膜系统内腔相通大而扁平的片状结构，内质网的独有特征细胞核周围：网状三维结构，细胞质内：树枝状一、内质网的形态结构根据形态不同，内质网分为两个区域：粗面内质网(RER)：胞质面附着有核糖体，多为扁囊状，合成蛋白质光面内质网(SER)：无核糖体附着，小管或小囊状，合成类固醇例：肝细胞，RER为扁囊状，SER为扁囊边缘伸出的小管网二、内质网的化学组成主要来源于对微粒体

3、(microsome)膜的研究微粒体：不是细胞内固有结构细胞匀浆在差速离心过程中分离出的一种膜泡成分由内膜系统中各组分的膜断片自然卷曲而成，根据RER和SER密度差异、差速离心可分离两种ER高盐度介质中，微粒体上核糖体脱落下来。内质网膜脂类约占1／3，蛋白质约占2／3；SER脂类要比RER多一些二、内质网的化学组成脂类：磷脂、中性脂肪、磷脂酰肌醇、缩醛磷脂和一些神经节苷脂等蛋白质含量：比质膜多。约含30-40种酶，有些酶与合成甘油三酯、磷脂和胆固醇有关至少有两种黄素蛋白和两种血红蛋白细胞色素P-450是SER特有标记酶

4、蛋白质：边周蛋白、整合膜蛋白；膜上分布不对称，有的偏向腔面，有的偏向胞质面三、粗面内质网的功能1.蛋白质的合成所有蛋白质的合成起始：均在游离核糖体上翻译分泌蛋白的核糖体：结合在粗面内质网膜上继续进行翻译非分泌蛋白核糖体：只能留在细胞质基质中继续进RER上合成的多肽链：均具有信号肽序列；内质网膜上含有核糖体亲合蛋白与信号识别颗粒的受体，在信号识别颗粒协助下，多肽链可被转移到RER上合成，合成的多肽链可穿过内质网膜进入内质网腔。穿膜时多肽链呈非折叠状态，HSP70可能参与了去折叠三、粗面内质网的功能RER合成的蛋白质：主要

5、为分泌蛋白及装配内膜系统和质膜所需要的蛋白质当活跃合成蛋白质：内质网扁平囊扩大，里面充满了浓密的大分子物质当细胞内必需营养物缺乏、能源不足或受毒素刺激：ER具有降低蛋白质合成起始速率的调控作用三、粗面内质网的功能2．合成蛋白质的修饰与加工修饰、加工：多肽链的糖基化和羟基化等糖基化：内质网腔面；预先合成的寡糖链，通过焦磷酸键，连接在一个插入到膜内的磷酸多萜醇上；当穿过内质网膜的多肽链上出现天冬酰胺残基时，在膜中糖基转移酶作用下，将寡糖链从磷酸多萜醇上转移到天冬酰胺残基上三、粗面内质网的功能RER糖基化：多为N-连接寡糖链

6、分两部分：核心区：各种寡糖链中均相同与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺末端区：各种寡糖链中不同加工修饰只发生在寡糖链的末端区，核心区保持不变酰基化、羟化、二硫键的形成等修饰，使新生多肽链折叠成正确的三维结构3．膜的生成RER能不断地进行自身装配和生成实验：蛋白质和脂类前体物用14C-亮氨酸和14C-甘油标记发现：标记前体物掺入到RER数量要比掺入到SER大得多表明：膜的生成方向由RER到SER膜的生成：首先合成基本膜脂和整合膜蛋白然后按顺序依次添加酶、专一性糖和脂类膜分化过程：膜的生成要经过化学和结构

7、上的改造，逐步转变为内膜系统中各种膜，以至质膜三、粗面内质网的功能三、粗面内质网的功能4．物质的运输运输各种物质的通道，胞内物质运输循环系统3H-亮氨酸做脉冲追踪实验表明：RER合成分泌蛋白，经内质网腔进入GC腔，包装成分泌颗粒后，运输至胞外或其他细胞器内质网在离子和小分子物质运输方面也起一定作用物质在内质网膜上可发生穿膜扩散和主动运输三、粗面内质网的功能5．贮积钙离子细胞的基本需求之一：对胞质中钙水平的控制因为Ca2+变化在细胞内信号系统中起关键作用胞质中Ca2+浓度极低(10-7mol／L)，内质网腔中的Ca2+浓

8、度很高膜上的钙泵来维持内质网是细胞信号传递途径的Ca2+储备库一旦受到信号刺激，膜上的钙通道打开，Ca2+迅速涌人胞质中，参与信号的进一步传递，引起细胞发生一定的反应内质网含有呈强酸性的网质蛋白如内质蛋白和钙网蛋白，对Ca2+具有高度亲合性，在贮积Ca2’方面具有重要作用四、滑面内质网的功能1．合成脂类SER有许多与脂类合成有关酶