导图社区 内膜系统笔记梳理
细胞内膜系统是指细胞质基质中在结构与功能上相互联系的一些列膜性细胞器的总称,广义上内膜系统包括:内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等,收藏下图学习吧!
编辑于2021-06-30 13:56:05内膜系统
概念
位于细胞质内,在结构、功能以及发生上具有一定联系的膜性结构和细胞器的总称,包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡及核膜等
意义
①增加表面积,细胞器执行不同功能,互不干扰
②各组分通过小泡运输构成物质转运、信息传递的专一途径
③膜流使内膜系统和细胞膜的膜成分得到代谢更新
④通过小泡在内膜系统和细胞膜之间进行物质转运,沟通了细胞与外环境的相互联系
内质网
形态结构
由一层单位膜围成的小管、小泡、扁囊状结构组成的连续的网状膜系统
内质网的内腔相互连通

类型
糙面内质网(rER)
特点:①附有大量的核糖体②以扁囊为主,管腔与核膜腔相通③分布于几乎所有细胞(除哺乳动物红细胞)
功能:糙面内质网主要与外输性蛋白质的合成有关
光面内质网(sER)
特点:①膜面光滑,无核糖体附着②以分支小管和小泡为主,和rER相通③主要分布于一些特化细胞:如肝细胞、肌肉细胞等
微粒体
定义:在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构(糙面和光面)
糙面微粒体具备蛋白质合成等糙面内质网的基本功能
化学组成
脂类:30%~40%
蛋白质:60%~70%
酶类:葡萄糖-6-磷酸酶(标志性酶)等
功能
糙面内质网的功能
参与蛋白质的合成
分泌蛋白:细胞外基质蛋白、消化酶、抗体、肽类激素、细胞因子等
膜整合蛋白:细胞膜、内质网、溶酶体、高尔基复合体膜上的膜整合蛋白
细胞器中的驻留蛋白:内质网、高尔基复合体、溶酶体中的驻留蛋白
信号肽假说
 
信号肽:合成的多肽链N端的一段疏水氨基酸序列,一般15~30个氨基酸残基组成
信号识别颗粒:存在于细胞质中的一种核酸蛋白复合体,能与信号序列识别,导致蛋白质合成暂停
新生多肽链的折叠与装配
需要内质网腔的可溶性驻留蛋白,如蛋白二硫键异构酶(PDI)和分子伴侣的参加 分子伴侣:一类在细胞内协助其他多肽链进行正确折叠的蛋白质分子,但在这一过程中其 本身并不参与最终产物的形成,大部分成员属于热激蛋白家族
蛋白质的糖基化修饰
N-连接的糖基化作用: 把寡糖链(N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖、葡萄糖组成)连接在多肽链天冬酰胺残基侧链的氨基基团上
蛋白质的胞内运输

光面内质网的功能
脂类合成与转运
合成细胞所需要的全部膜脂(包括脂肪、磷脂、胆固醇、皮质激素和糖等)
磷脂的转运
通过磷脂交换蛋白结合形成复合体,转运到线粒体和过氧化物酶体的膜中
出芽方式:以出芽方式形成转运小泡运输到高尔基体、溶酶体和细胞膜
参与肝脏的解毒作用
肝细胞光面内质网中含有丰富的氧化酶系和电子传递酶系,这些酶系在电子传递的氧化还原过程中,能催化多种化合物的氧化、羟化反应,不但可以使其毒性钝化或破坏,而且通过羟化作用可以增强产物的极性,易溶于尿液中被排出
参与糖原代谢
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
Ca﹢储存和Ca﹢浓度调节
在肌细胞中,光面内质网异常发达,特化为肌质网,肌质网中的Ca﹢—ATP酶把细胞质中的Ca﹢泵入网腔储存,当收到神经冲动或者细胞外信号物质的刺激时,肌质网内的Ca﹢释放到细胞质基质,引起肌细胞的收缩
内质网异常与医学
内质网异常与肿瘤
癌细胞生长慢、分化程度高——糙面内质网发达
癌细胞生长快、分化程度低——糙面内质网不发达
阿尔兹海默症
内质网过量生成β—淀粉样的蛋白,在大脑皮层的凝聚沉积,引起神经元的变性和凋亡
高尔基体
形态结构
由3-8个扁平的膜性囊泡为主体层叠堆积形成的复合结构
包括扁平囊泡、大囊泡、小囊泡
高尔基体略成弓形,其凸面朝向细胞核或内质网,称为顺面、形成面、未成熟面;凹面朝向细胞膜,称反面、成熟面、分泌面
组成部分
功能: 顺面高尔基网:1、对内质网合成的蛋白质进行筛选,并将其大部分转运到中间高尔基膜囊,小部分重新送回内质网成为驻留蛋白 2、进行蛋白质修饰 中间高尔基膜囊:糖基化修饰、糖脂的形成及与高尔基体有关的多糖的合成 反面高尔基网:对蛋白质进行分选。最终使其被分泌到细胞外或转运到溶酶体, 此外,某些蛋白质的修饰也可在此区域内完成
顺面高尔基网
中间高尔基膜囊
顺面扁囊
中间扁囊
反面扁囊
反面高尔基网
化学组成
脂类:40%左右
蛋白质:60%左右
酶类:糖基转移酶(标志酶)、磺基糖基转移酶
高尔基体的蛋白质含量介于内质网和质膜之间,是介于内质网和质膜间的过渡性的膜性细胞器
极性
高尔基体的各膜囊在形态、化学组成和功能上的差异
高尔基体在执行功能上具有方向性、顺序性
小囊泡——顺面高尔基网——顺面膜囊——中间膜囊——反面膜囊——反面高尔基网——大囊泡
功能
细胞内蛋白质运输和分泌的中转站
蛋白质合成分泌的过程: 分泌蛋白在粗面内质网中合成,然后被运输到高尔基体,在高尔基体内加工、修饰,然后再转入分泌泡,最后分泌到细胞外
胞内合成蛋白质加工的重要场所
蛋白质的糖基化
O-连接的糖基化:蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合、糖基化、形成糖蛋白 N-连接的糖基化:开始于内质网,完成于高尔基体
作用
使蛋白质能够抵抗消化酶的作用
作为运输信号,引导蛋白质包装成运输小泡,进行蛋白质的靶向运输
形成细胞膜表面糖被,起到细胞保护、细胞识别和细胞间通讯联络等作用
蛋白质的水解
使无活性——有活性
溶酶体酶的磷酸化
溶酶体酶在糙面内质网中合成及糖基化——甘露糖在顺面高尔基网被磷酸化,形成甘露糖-6-磷酸——甘露糖-6-磷酸在反面高尔基网上与其受体特异性结合
胞内蛋白质的分选和小泡定向运输的枢纽
1、溶酶体酶以有被小泡的形式被转运到溶酶体 2、分泌蛋白或外输性蛋白以有被小泡的形式转运到细胞膜并分泌释放到胞外 3、以分泌小泡的形式暂时驻留在细胞质中,在需要的情况下再分泌释放到细胞外
错误选送蛋白质的监督站和遣送站
高尔基体与医学
高尔基体肥大:细胞分泌功能或代偿性功能亢进
高尔基体萎缩或损坏:细胞受到毒性物质的影响
高尔基体不发达:肿瘤细胞
溶酶体
形态结构
单位膜,6nm,呈球形、卵圆形小体,内含60多种酸性水解酶(PH:5),标志酶为酸性磷酸酶
化学成分
脂类(鞘磷脂含量多)
蛋白质
特性
均含有以酸性磷酸酶为标志性酶的多种酸性水解酶
溶酶体膜上的质子泵为酸性水解酶发挥作用提供酸性环境
质子泵
Cl离子通道蛋白
高度稳定的溶酶体膜可以防止酸性水解酶对膜的降解
高度糖基化
较多的胆固醇
溶酶体膜上存在特殊的转运蛋白
溶酶体的发生
溶酶体酶蛋白前体在糙面内质网进行合成、初加工和转运
溶酶体酶蛋白前体在高尔基体进行标记、分选和转运
内体性溶酶体的形成
溶酶体的成熟
小结

类型
初级溶酶体
高尔基体反面膨大,脱离形成
内含多种水解酶
无底物,无活性
次级溶酶体
外源或内源物质和初级溶酶体结合所形成
含水解酶,含作用底物及消化产物——正进行消化
按底物来源分
异噬溶酶体:底物为细胞外的外源性物质,分为吞噬体和吞饮体
自噬溶酶体:作用底物来源于细胞内,是细胞本身物质:如衰老退变的细胞器等
终末溶酶体
已失去酶活性,仅留未消化的残渣
可通过胞吐作用排出细胞,也可能留在细胞内
脂褐素、髓样结构和含铁小体
功能
对内吞异物进行消化分解,清除异物,参与细胞防御
对吞噬的大分子营养物质进行消化分解,提供细胞营养
对细胞自身物质进行消化分解,参与细胞及细胞器的更新
发挥自溶作用,参与机体组织器官的构建
发挥细胞外消化作用,参与受精过程
参与激素合成,调节激素水平
过氧化物酶体
形态结构
由一层单位膜包围、高电子密度、圆形或卵圆形的细胞器,中央常含有电子密度较高、呈规则的结晶状结构,称核体——化学本质尿酸氧化酶结晶
种类
氧化物酶类:在氧化底物的同时将氧还原成过氧化氢
过氧化氢酶类:标志酶,约占酶总量的40%,催化过氧化氢还原成水和氧气
过氧化物酶类:仅存于少数几种细胞
功能
对有毒物质的解毒作用

调节细胞的氧张力

进行脂肪酸的氧化,参与细胞代谢活动:使脂肪酸转化成乙酰辅酶A
细胞内蛋白质的分选和运输
相互独立,相互协调
分选信号的不同决定了蛋白质去向的差异
胞内蛋白质的运输方式
核孔运输:蛋白质在细胞质基质与细胞核之间的运输
跨膜运输:蛋白质通过跨膜通道进入目的细胞器
小泡运输:蛋白质在内质网或高尔基体中被包装成小泡,选择性地运输到靶细胞器