医学细胞生物学第一章内质网.

第五章细胞内膜系统EndomembraneSystem细胞内膜系统内质网高尔基复合体过氧化物酶体内膜系统与细胞关系溶酶体内膜系统(endomembranesystem)：位于细胞内，在结构、功能乃至发生上有一定联系的膜性结构的总称。内膜系统包括：核膜内质网高尔基复合体溶酶体过氧化物酶体液泡内质网高尔基体溶酶体内体核膜过氧化物酶体第一节内质网1945PorterKR在小鼠成纤维细胞中发现并命名为内质网。一、内质网的形态结构内质网（endoplasmicreticulum,ER）由一层单位膜（5～6nm）形成的膜性细胞器。形状：小管、小泡、扁囊状,连成网状膜。内质网结构模式图内质网的电镜照片小管扁囊状细胞膜核膜内质网细胞膜内质网的内腔相互连通核膜外层二、内质网的化学组成微粒体（microsome）：利用蔗糖密度梯度离心方法,从细胞匀浆中分离出的内质网碎片。内质网占整个细胞质量的15%～20%。标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶。9粗面内质网滑面内质网三、内质网的类型1.粗面内质网（roughendoplasmicreticulum，RER）形态：板层状排列的扁囊;内含物：低电子或中等电子密度的物质(新合成的蛋白质);分布：分泌旺盛或分化高的细胞内;膜表面附着核糖体。粗面内质网的形态2.滑面内质网（smoothendoplasmicreticulum，SER）形态：多为分枝小管或小泡；分布：在一些特化的细胞中（如：肌细胞）；膜表面无核糖体附着。滑面内质网的形态（一）粗面内质网的功能四.内质网的功能主要参与新合成的蛋白质分选和运输。1.蛋白质的合成附着核糖体合成的蛋白质有四类：(1)分泌性蛋白(输出性蛋白)能向细胞体外分泌的蛋白质。例如:抗体蛋白、激素、消化酶等。(2)膜镶嵌蛋白这些蛋白质在合成同时便完成移行定位在ER膜上，成为膜镶嵌蛋白。例如：膜抗原蛋白、膜受体蛋白等。这些膜镶嵌蛋白也可以通过内膜系统的流动，分布到其他膜相结构之中。(3)溶酶体蛋白如酸性磷酸酶等。(4)可溶性蛋白少数可溶性蛋白质在附着核糖体合成之后，直接进入细胞质中。例如：铁蛋白的两个亚基中的一个多肽链是在RER上附着核糖体合成，另一个多肽链则在游离核糖体上合成，最终定位在胞质溶胶中。2.蛋白质的运输方式穿膜运输：发生在细胞质与细胞器之间蛋白质直接穿膜转入细胞器中(穿膜的蛋白质是非折叠的)转运小泡运输：发生在细胞器之间蛋白质在细胞器中形成小泡以出芽方式运输。如分泌性蛋白、溶酶体蛋白3.蛋白质的修饰（1）蛋白质的折叠：分子伴侣的调节。分子伴侣：热激蛋白家族，在细胞内具有协助其他蛋白质多肽链进行正确折叠、组装、转运及降解之功能。19（2）蛋白质的糖基化作用指在多肽链中特殊的氨基酸残基侧链上，以共价键连接上单糖和低聚糖形成糖蛋白的过程。糖蛋白连接方式N-连接寡糖共价结合糖蛋白寡糖+蛋白质O-连接糖基化21(二）滑面内质网的功能1.脂类的合成磷脂、胆固醇、糖脂2.糖原的代谢糖原的合成与分解3.解毒作用不同的细胞中SER的作用有差异：肝细胞的SER：糖原的合成与分解解毒作用骨骼肌细胞的SER又称为肌浆网：储存Ca+2和释放Ca+2→横纹肌的收缩五、新合成肽链在信号肽指导下穿越内质网进行转移问题1：新合成后的蛋白质肽链如何穿越ER膜注入内质网腔?问题2：膜蛋白为什么能停留在膜上?细胞内存在两种蛋白质分选信号信号肽（signalpeptide）:信号肽是位于蛋白质上一段约15～30个连续的氨基酸顺序。信号斑（signalpatch）:位于蛋白质不同部位的氨基酸顺序，在多肽链折叠后形成的一个斑块，信号斑为三维结构。信号肽具有引导新合成的蛋白质从细胞质进入内质网的机制“信号假说”要点:新合成的蛋白质分子N端含有一段信号肽，该信号肽一经合成可被细胞质中的信号识别颗粒（signalpecognitonparticle,SRP）识别并结合，通过信号肽的疏水性引导新生肽跨脂双分子层进入ER腔或直接整合在ER膜中。信号肽具有决定蛋白质在细胞内的去向或定位的作用。信号识别颗粒（singnalrecognitionparticle,SRP)：识别信号肽并与之结合，引导核糖体与ER结合。SRP是核糖核蛋白复合体。是由一个7SRNA（300核苷酸）分子和6条多肽链组成。SRP三个功能位点：1.信号肽结合位点；2.SRP受体结合位点；3.翻译暂停结构区域。SRP的分子组成及功能位点信号肽SRP-核糖体复合体核糖体与RER膜结合多肽链进入ER腔新合成肽链在信号肽指导下穿越内质网转移过程28内质网腔SRPSRP受体tRNAAPmRNA信号肽A信号假说信号肽介导的核糖体附着于ER膜上核糖体结合蛋白(核糖体受体)蛋白质转运通道细胞质信号肽与SRP引导核糖体附着于内质网膜上的过程核糖体受体蛋白质转运通道六、内质网与医学（一）脱粒和肿胀（二）增生和肥大（三）包含物