[细胞生物学]内膜系统PPT.ppt

;内膜系统概述 内质网(endoplasmic reticulum, ER) 高尔基复合体(Golgi complex, GC) 溶酶体(lysosome) 过氧化物酶体(peroxisome) 复习题;概念：内膜系统指真核细胞内在结构上、功能上及发生上有一定联系的由膜构成的细胞器。包括核膜、内质网、高尔基复合体、溶酶体和过氧化物酶体、液泡等。;意义：提高了细胞的代谢效率。 扩大了细胞内代谢活动的表面积； 使细胞内部区域化：独立性、协作性； 主要功能： 细胞内蛋白质的合成与分选； 酶类、脂类和糖类的合成。;内质网的形态结构 内质网的化学组成 内质网的分类 内质网的功能 多肽链在信号肽指导下进入内质网 内质网与医学; ;粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, rER)：膜上有许多颗粒状的核糖体附着，由于表面粗糙而得名。 滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum, sER)：无核糖体附着，因而光滑。;电镜下粗面内质网呈囊状或扁平囊状。 主要功能是合成蛋白质，此外还包括蛋白质的加工修饰及物质的运输。 分布广泛，在蛋白质合成旺盛的细胞中发达，如胰腺外分泌细胞和浆细胞。;电镜下滑面内质网呈分支管状或小泡状。 功能众多：固醇激素的合成和脂类代谢、糖原的合成与分解、解毒作用等。 在某些特化细胞发达，如肝细胞-解毒；在肌细胞中SER以肌质网的形式存在。 ;;;;;;;;主要成分为蛋白质和脂类，其中蛋白质占20%，标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶。 微粒体（microsome）：为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。;组织 细胞及细胞器碎片 内质网碎片(微粒体) 分离粗面微粒体和滑面微粒体→研究ER的结构和功能。;A: 粗面微粒体(来自RER);RER主要功能是合成蛋白质。 SER主要合成脂类、固醇类、解毒等复杂功能。;(一) 粗面内质网的功能;1、合成蛋白质;2、蛋白质的运输;膜镶嵌蛋白质的运输方式：合成的同时直接与内质网膜组合，或注入内质网腔内再组合到膜上。;可溶性蛋白质的运输方式：蛋白质合成后，直接进入ER或转入细胞质中。;蛋白质的折叠 进入ER腔的新生多肽链需要进一步的折叠和组装。 肽链折叠需分子伴侣携助。 分子伴侣(Chaperone)：能识别不正确折叠的或未装配好的蛋白质，并帮助它们重新折叠、装???和转运，但其本身并不参与最终产物的形成，只起着陪伴作用，故得名。如HSP家族。 分子伴侣能检查多肽的折叠情况，并与不正确折叠的多肽结合，并把它们滞留在内质网腔内。;二硫键的形成 ER腔是一种非还原性环境，多肽链极易形成不正确的二硫键，对其正确折叠带来很大困难。 蛋白二硫异构酶(protein disulfide isomerase, PDI)：可以切断二硫键，以帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于正确的折叠状态。;蛋白质的糖基化：是指单糖或寡糖与蛋白质共价结合形成糖蛋白的过程。;(二) 滑面内质网的功能;1、脂类的合成;;酰基转移酶;2、糖原的代谢;酰基转移酶;3、解毒作用;信号假说的提出:70年代初分泌蛋白质的体外合成试验。 合成体系中有微粒体，合成的蛋白质与体内合成相同。 合成体系中无微粒体，合成的蛋白质肽链比体内合成的长。;信号假说(signal hypothesis)：蛋白质的合成起始于细胞质溶胶中的核糖体，通过新生肽链上的信号肽将核糖体引导到内质网膜上，并在内质网中完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白质合成完成之前就被内质网腔中的信号肽酶切除。 ;信号假说的组成体系： 蛋白质分选信号：信号肽和信号斑 信号识别颗粒SRP 信号识别颗粒受体 蛋白质转运通道;信号肽（signal peptide）：是蛋白质合成中最先被翻译的氨基酸序列，由15－30个疏水aa组成，是将核糖体引导到内质网的一段aa序列。 疏水核心区易形成?螺旋，有利于与磷脂双分子层相互作用。 信号肽在肽链成熟过程中常被信号肽酶剪切。;信号斑（signal patch）：位于蛋白质的不同部位的氨基酸顺序在多肽链折叠后形成的一个斑块，为三维结构。;2、信号识别颗粒;SRP可识别信号肽并与核糖体A位点结合，此外还可以识别并结合内质网膜上的 SRP受体蛋白。 通常SRP与核糖体的亲和力很低，但是当与信号肽结合后增加其与核糖体的亲和力，并与核糖体的A位点结合形成SRP-核糖体复合体。占据核糖体的A位点。;3、信号识别颗粒受体;;4、蛋白质转运通道;内质网腔;这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为协同翻译转运（co-translation translocation）;信号肽引导核糖体结合到内质网膜上;游离核糖体;;肿胀：在缺氧、辐射、毒物作用和感染等条