内质网(Endoplasmic Reticulum)
内质网的形态结构和类型
由一层单位膜(生物膜)围成的管状、泡状和囊状的结构,相互连接形成连续的、内腔相通的膜性三维管网结构系统
在靠近细胞核的部位,内质网膜可与外层核膜相连,在靠近细胞膜的部分也可与细胞膜内褶相连
类型(根据内质网膜上是否附着有核糖体)
光面内质网(Smooth endoplasmic reticulum,SER)
糙面内质网(Rough endoplasmic reticulum,RER)
化学组成
内质网约占全部膜相结构的50%,占细胞体积的10%以上,占整个细胞质量的15%~20%
内质网膜上含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性的酶,所含酶蛋白至少有30种
糙面内质网功能
帮助新生多肽链的折叠与装配
内质网为新生多肽链的正确折叠和装配提供物质条件和场所
内质网腔中蛋白二硫键异构酶的存在,使二硫键形成和多肽链折叠的速度大大地加快
进行蛋白质的糖基化修饰
糖基化glycosylation:指单糖或寡糖与蛋白质通过共价键结合形成蛋白质的过程
寡糖链在糖基转移酶的作用下,与新生肽链的天冬酰胺残基的氨基基团连接,称为N-连接糖基化
光面内质网功能
多功能细胞器
肝细胞,合成胆盐、非水溶性胆红素颗粒——水溶性结合胆红素
高尔基复合体(Golgi Complex)
形态结构
是一种极性细胞器
从顺面向反面,高尔基体的结构可分为
顺面高尔基体cis-Golgi network,CGN
反面高尔基网trans-Golgi network,TGN
化学组成
基本成分:脂质
膜总脂含量介于内质网膜与细胞膜之间——高尔基体是内质网与细胞膜间相互联系的一种过渡性细胞器
功能
参与糙面内质网合成蛋白质的加工、分选与包装,然后分门别类地运送到细胞的特定部位或分泌到细胞外
胞内物质加工合成的重要场所
溶酶体酶的磷酸化
甘露糖-6-磷酸(M-6-P)是溶酶体酶的分选信号
过氧化物酶体(Peroxisome)
基本理化特征
一类具有高度异质性的膜性球囊状细胞器
含电子密度高、排列规则的晶格结构——类核体或类晶体,为尿酸氧化酶的结晶
具有较高的物质通透性
允许氨基酸、蔗糖、乳酸等小分子物质自由穿越,在一定条件下允许一些大分子物质的非吞噬性穿膜转运
囊泡与囊泡转运(Vesicles and Vesicular Transport)
囊泡转运
囊泡转运是一个高度有序、受到严格选择和精密控制的物质运输过程
特异性识别融合是囊泡物质定向转运和准确卸载的基本保证
囊泡转运是实现细胞膜及内膜系统功能结构转换和代谢更新的桥梁
细胞内膜系统与医学的关系
内质网的病理变化
内质网膜腔中包含物的形成和出现是某些疾病或病理过程的表现特征
囊泡转运与疾病
神经退行性疾病、糖尿病等代谢性疾病、免疫缺陷、肿瘤等
阿尔茨海默病患者的大脑神经细胞中,内体运输途径受到阻碍
肿瘤细胞中囊泡运输系统的失调与肿瘤的发生发展息息相关
溶酶体(Lysosome)
溶酶体的形态结构和化学组成
具有高度异质性的细胞器
直径0.2~0.8um,最大超过1um,最小只有25~50nm
含有酸性水解酶
含有丰富的酸性水解酶(蛋白酶、核酸酶、脂酶、磷酸酶、糖苷酶、溶菌酶)
溶酶体膜腔面富含高度糖基化穿膜整合蛋白,可防止溶酶体酶对自身膜结构的消化分解
膜上嵌有质子泵,可将H+泵入溶酶体中,维持溶酶体内酸性内环境
溶酶体的类型
初级溶酶体Primary lysosome
又称非活性溶酶体,不含作用底物,酶蛋白前体处于非活性状态
细胞的内膜系统(Endomembrane system):指位于细胞质内,在结构、功能乃至发生上有一定联系的膜相结构和细胞器的总称,包括内质网、高尔基体、溶酶体、各种转运小泡(囊泡)、核膜、过氧化物酶体等,不包括线粒体和叶绿体
微粒体microsome:细胞的一种非生理性结构,是细胞匀浆在差速离心过程中分离到的由破碎内质网自我融合形成的球囊状封闭小泡,直径约100nm
信号肽假说
信号肽sigle peptide
指普遍存在于所有分泌蛋白肽链N端的一段特殊的疏水氨基酸序列,由不同数目、不同种类的氨基酸组成,一般有15~30个氨基酸残基组成
引导核糖体及翻译中的多肽链到内质网膜附着以完成蛋白质合成的决定因素
信号识别颗粒single recognition,SRP
信号识别颗粒受体SRP-receptor,SRP-R
转运体translocon(易位子translocator)