细胞内膜系统知识导图

医学细胞生物学第六章讲述了内膜系统、内质网的形态结构与类型、内质网的功能、高尔基复合体、溶酶体、囊泡转运。

细胞的内膜系统与囊泡转运

• 内膜系统
  • 是细胞质中在结构、功能、及其发生上密切关联的膜性结构细胞器的总称。
• 内质网（ER）
  • 内质网的形态结构与类型
    • 形态结构
      • 细胞质内由单位膜围成的三维网状膜系统
    • 分布
      • 除哺乳成熟的红细胞之外，普遍存在于各类细胞中
      • 分布于细胞核周围，与核外膜连通，并扩展、延伸至靠近细胞膜。
    • 类型
      • 糙面内质网
        • 分布
          • 分化程度高，蛋白分泌功能旺盛的细胞中，内质网高度发达
        • 结构特点
          • 多层扁囊堆积而成
          • 有核糖体附着
          • 膜中镶嵌有两种特殊受体
          • 不同细胞含量不同
      • 光面内质网
        • 广泛分布，骨骼肌中几乎全为光面内质网
        • 结构特点
          • 分支小管或小泡连通
          • 表面光滑
          • 特化细胞的SER发达
          • 骨骼肌细胞SER特化成肌质网
  • 内质网的化学组成
    • 脂类和蛋白质
      • 脂类
        • 主要是磷脂
      • 蛋白质
        • 复杂多样
    • 酶
      • 以G-6-P酶为标志性酶的诸多酶系
      • 根据功能特性
        • 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类
        • 与脂类物质代谢功能反应相关的酶类
        • 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类
        • 与蛋白质加工转运的多种酶类
    • 网质蛋白（驻留蛋白）
      • 在多肽链的羧基端均含有一个KEDL(赖天谷亮)或（组天谷亮）的四种氨基酸序列驻留信号。
  • 内质网的功能
    • 糙面内质网的功能
      • 进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运
        • 外输性或分泌性蛋白、膜整合蛋白、细胞器中的驻留蛋白
        • 信号肽序列假说
          • 分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合成结束前信号肽被切除
            • 信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成
              • 信号肽是指导蛋白质多肽链在糙面内质网上合成与穿膜转移的决定因素
                • 信号肽
                  • N端的一段特殊氨基酸序列
              • 具体过程·
                • 新生分泌性蛋白质多肽链在细胞质基质中的游离核糖体上起始合成
                • 新生肽链N端信号肽与SRP识别、结合，肽链延长受阻
                • 信号肽结合的SRP，识别、结合内质网膜上的SRP-R,并介导核糖体锚泊在内质网膜的转运体易位蛋白上，肽链延伸继续进行。
                • 在信号肽引导下，肽链穿膜进入内质网腔，信号肽被切除，肽链继续延伸，直至合成完成。
                • 新生肽链的折叠与装配
                  • 分子伴侣
                    • 能够帮助多肽链转运、折叠、组装的结合蛋白，本身不参与最终产物形成
                  • 二硫键异构酶
                • 蛋白质的糖基化
                  • 在蛋白质合成的同时或合成后，在糖基转移酶的催化下，寡糖链被连接在肽链特定的糖基化位点，形成糖蛋白。
                  • 类型
                    • N-连接的糖基化
                      • 发生在糙面内质网中的糖基化主要是寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链上的氨基集团结合
                      • 识别序列
                        • Asn-X-Ser或Asn-X-Thr
                    • O-连接的糖基化
                • 蛋白质的胞内运输
                  • 两种运输途径
                    • 内质网-高尔基体-转运泡-细胞外
                    • 内质网-高尔基体-分泌泡-细胞外
            • 信号肽指导的穿膜驻留蛋白插入转移的可能机制
              • 单次穿膜蛋白插入机制
                • 新生肽链共翻译插入机制
                  • 起始转移信号肽
                  • 停止转移信号肽
                • 内信号肽介导的内开始转移肽插入转移机制
              • 多次穿膜蛋白质的转移插入
            • 蛋白质分选的起始部位
              • 无内质网信号肽
                • 细胞质基质驻留蛋白
                • 细胞核中的核蛋白
                • 线粒体、叶绿体等所需的核基因组编码蛋白
                • 过氧化物酶体中的蛋白
              • 有内质网信号肽
                • 分泌蛋白
                • 膜整合蛋白
                • 内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白
    • 滑面内质网的功能
      • 参与脂类的合成和转运
      • 参与糖原的代谢
      • 作为细胞解毒的主要场所
      • 作为肌细胞Ca的储存场所
      • 与胃酸、胆汁的合成和分泌密切相关
• 高尔基复合体
  • 形态结构
    • 由三种不同类型的膜性囊泡组成的细胞器
      • 扁平囊泡 主体结构
      • 小囊泡 高尔基复合体形成面
      • 大囊泡 高尔基复合体成熟面
    • 一种极性细胞器
      • 顺面高尔基网
        • 嗜锇反应
        • 分选来自内质网的蛋白质和脂类
        • 进行蛋白质糖基化和酰基化修饰
      • 高尔基中间膜囊
        • NADP酶反应
        • 进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成
      • 反面高尔基网
        • 蛋白质分选和修饰
  • 化学组成
    • 脂类是高尔基复合体膜的基本成分
    • 高尔基复合体含有以糖基转移酶为标志的多种酶蛋白体系
  • 主要功能
    • 使胞内物质加工合成的重要场所
      • 糖蛋白的加工合成
        • N-连接糖蛋白
        • O-连接糖蛋白
        • 重要意义
          • 对蛋白质具有保护作用，使他们免遭水解酶的降解
          • 糖基酶具有运输信号的作用
          • 糖基化形成细胞膜表面的糖被
      • 子主题
    • 是细胞内蛋白质运输分泌的中转站
    • 使胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽
• 溶酶体
  • 溶酶体的形态结构和化学组成
  • 溶酶体形成与成熟过程
  • 溶酶体的类型
  • 溶酶体的功能