1、指位于细胞质内，在指位于细胞质内，在，乃至乃至上有一上有一定定 的膜性结构的总称，是一连续的统一体。的膜性结构的总称，是一连续的统一体。内膜系统分布于内膜系统分布于细胞质基质细胞质基质中。细胞质基质也中。细胞质基质也称为称为胞质溶胶胞质溶胶，是细胞质中除各种细胞器和内，是细胞质中除各种细胞器和内含物以外的较为含物以外的较为均质而半透明均质而半透明的液体部分。的液体部分。K.R.Porter等于等于1945年发现于培养的年发现于培养的小鼠成纤维细胞，因最小鼠成纤维细胞，因最初看到的是位于细胞质初看到的是位于细胞质内部的网状结构，故名内部的网状结构，故名内质网内质网（e n d o p l a s
2、 m i c reticulum，ER）。）。Microsome（微粒体）（微粒体）细胞匀浆经过超速离心所得到的微细细胞匀浆经过超速离心所得到的微细颗粒。分颗粒。分粗面微粒体粗面微粒体和和滑面微粒体滑面微粒体。一一 内质网的化学组成内质网的化学组成内质网内质网小管小管小泡小泡扁囊状扁囊状细胞膜细胞膜核膜核膜内质网的内腔相互连通。内质网的内腔相互连通。RERSER粗面内质网（粗面内质网（RER)RER):膜表面附着核糖体膜表面附着核糖体；形态形态多为板层状排列的多为板层状排列的扁囊扁囊；多分布在分泌活动旺多分布在分泌活动旺盛或分化较完善的细胞内。盛或分化较完善的细胞内。滑面内质网（滑面内质网（S
3、ER)SER):膜表面无核糖体附着；膜表面无核糖体附着；形态形态多为分枝多为分枝小管或小泡小管或小泡；多分布在一些特化的细胞中。多分布在一些特化的细胞中。核糖体核糖体粗面内质网粗面内质网滑面内质网滑面内质网细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构的一部分。粗面内质网合成的蛋白质粗面内质网合成的蛋白质：信号肽假说信号肽假说-1975年年-Bloble提出提出游离核糖体上信号肽的合成游离核糖体上信号肽的合成 信号识别颗粒信号识别颗粒（SRPSRP）识别信号肽，识别信号肽，SRP-SRP-核糖体复合体形成，翻译核糖体复合体形成，翻译暂停暂停核糖体停泊于内质网膜通道蛋白移位子上，形成核糖体
4、停泊于内质网膜通道蛋白移位子上，形成SRP-SRPSRP-SRP受体受体-核核糖体复合体糖体复合体核糖体在一种脱落因子作用下被分解核糖体在一种脱落因子作用下被分解目前普遍用目前普遍用来解释分泌蛋白质的合成过程的。来解释分泌蛋白质的合成过程的。SRPSRP脱离并参加再循环，核糖体翻译继续进行脱离并参加再循环，核糖体翻译继续进行信号肽被切除，成熟的蛋白质落入内质网腔信号肽被切除，成熟的蛋白质落入内质网腔信号肽信号肽(signal peptide)信号识别颗粒信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP,SRP)信号信号序列特征序列特征:16-2616-26个氨基酸残
5、基，其中含有个氨基酸残基，其中含有4-124-12个疏水残基个疏水残基特异性特异性:位置位置:N-N-端突出的一段肽端突出的一段肽;内信号肽内信号肽存在于胞质中的核糖体结合蛋白颗粒，由存在于胞质中的核糖体结合蛋白颗粒，由6 6个蛋白质亚基个蛋白质亚基和一个小的和一个小的7S RNA7S RNA组成。含三个功能域组成。含三个功能域:翻译暂停结构域翻译暂停结构域(P9/P14)(P9/P14)信号肽识别结合位点信号肽识别结合位点(P54)(P54)SRPSRP受体蛋白结合位点受体蛋白结合位点(P68/P72)(P68/P72)。锚泊蛋白（锚泊蛋白（Docking protein,DP）/SRP-R
6、 是是SRPSRP在内质网膜上的受体蛋白在内质网膜上的受体蛋白两个亚基两个亚基:亲水的亲水的亚基亚基,疏水的疏水的亚基亚基移位子移位子(translocon):内质网膜上亲水通道内质网膜上亲水通道信号肽酶信号肽酶(signal peptidase)分离因子分离因子(detachment factor)核糖体循环核糖体循环多聚核糖体多聚核糖体(polyribosome)新生肽链协同翻译插入内信号肽介导 肝细胞的一个重要功能是维持血液中葡萄肝细胞的一个重要功能是维持血液中葡萄糖水平的恒定，这一功能与葡萄糖糖水平的恒定，这一功能与葡萄糖-6-6-磷酸磷酸酶的作用密切相关。在肝细胞中，糖原裂酶的作用密
7、切相关。在肝细胞中，糖原裂解释放葡萄糖解释放葡萄糖-1-1-磷酸，然后再转变成葡萄磷酸，然后再转变成葡萄糖糖-6-6-磷酸，由于磷酸化的葡萄糖不能通过磷酸，由于磷酸化的葡萄糖不能通过细胞质膜，滑面内质网上的细胞质膜，滑面内质网上的葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸酶酶将葡萄糖将葡萄糖-6-6-磷酸水解为葡萄糖和磷酸后，磷酸水解为葡萄糖和磷酸后，葡萄糖就可穿过细胞质膜进入血液。葡萄糖就可穿过细胞质膜进入血液。混合功能的氧化酶混合功能的氧化酶（mixed-function mixed-function oxidasesoxidases）：在氧）：在氧和和NADPHNADPH存在下，将一些有毒物质氧化，
8、存在下，将一些有毒物质氧化，并且每氧化一分并且每氧化一分子底物，要消耗一分子的氧，进而将子底物，要消耗一分子的氧，进而将NADPHNADPH转变成转变成NADP+.NADP+.由于这种反应的一个氧原子出现在产物中，其他则存在于由于这种反应的一个氧原子出现在产物中，其他则存在于水分子中，所以将催化这种类型氧化作用的酶称为混合功水分子中，所以将催化这种类型氧化作用的酶称为混合功能的氧化酶。能的氧化酶。细胞色素细胞色素P-450P-450 （cytochromecytochrome P-450 P-450）的羟基化作用：微）的羟基化作用：微粒体的混合功能的氧化酶系统类似一条呼吸链，由几个组粒体的混合
9、功能的氧化酶系统类似一条呼吸链，由几个组分组成，核心成员是细胞色素分组成，核心成员是细胞色素P-450.P-450.细胞色素细胞色素P-450P-450参与参与有毒物质以及类固醇和脂肪酸的羟基化，有毒物质以及类固醇和脂肪酸的羟基化，羟基化涉及四羟基化涉及四个基本反应个基本反应被氧化的物质同细胞色素被氧化的物质同细胞色素P-450P-450结合结合细胞细胞色素色素P-450P-450中的铁原子被中的铁原子被NADPHNADPH还原还原氧同细胞色素氧同细胞色素P-450P-450结合结合底物结合一个氧原子被氧化，另一个氧原子用于形底物结合一个氧原子被氧化，另一个氧原子用于形成水。被氧化的底物由于带
10、上羟基，增强水溶性，容易被成水。被氧化的底物由于带上羟基，增强水溶性，容易被分泌排出。分泌排出。肌质网是细胞内特化的滑面内质网，是贮存Ca2+的细胞器。肌质网膜上重要的膜蛋白是Ca2+-ATP酶，滑面内质网可构成心肌和骨胳肌肌原纤维周围的肌质网。当肌细胞膜的兴奋信号传递到肌质网时则引起肌质网释放Ca2+，从而导致肌细胞的收缩活动。当肌肉松弛时，钙离子又重新泵回肌质网。所以肌质网实际上是作为钙库，其内有钙结合蛋白，每个钙结合蛋白可以结合30个左右的Ca2+。合成HCl 合成胆盐1898 意大利神经解剖学家高尔基（意大利神经解剖学家高尔基（Camillo Golgi)：光镜下观：光镜下观察枭、猫的
11、神经细胞发现。察枭、猫的神经细胞发现。电电镜镜扁平扁平囊泡囊泡成熟面成熟面小囊泡小囊泡大囊泡大囊泡形成面形成面反面高尔基网状结构反面高尔基网状结构高尔基中间膜囊高尔基中间膜囊顺面高尔基网状结构顺面高尔基网状结构扁扁 平平 囊囊呈盘状，呈盘状，3-10层层 高尔基堆高尔基堆 凹面：凹面：成熟面、反面；成熟面、反面；凸面：凸面：形成面、顺面形成面、顺面；凸面凸面/形成形成面面/顺面顺面小小 囊囊 泡泡囊腔内含：囊腔内含：中等电子密度的物质中等电子密度的物质泡内含物质：泡内含物质：低电子密度，较透明低电子密度，较透明。来来 源：源：小囊泡融合。小囊泡融合。来来 源：源：由由rER芽生芽生而来。而来。
12、大大 囊囊 泡泡泡内含物质：泡内含物质：高电子密度，浓缩泡。高电子密度，浓缩泡。来来 源：源：扁平囊周边或局部膨突脱落形成。扁平囊周边或局部膨突脱落形成。凹凹 面面/成熟成熟面面/反面反面培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色核为绿色）高尔基体膜含有大约高尔基体膜含有大约60%的蛋白和的蛋白和40%的脂类，具有一些的脂类，具有一些和和ER共同的蛋白成分。膜脂中磷脂酰胆碱的含量介于共同的蛋白成分。膜脂中磷脂酰胆碱的含量介于ER和质膜之间，中性脂类主要包括胆固醇，胆固醇酯和甘油和质膜之间，中性脂类主要包括胆固醇，胆固醇酯和甘油三酯。
13、三酯。高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基-糖基转移酶、糖基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶等不同的类型。磷脂酶等不同的类型。标志酶：标志酶：糖基转移酶糖基转移酶高尔基体各部分标志的细胞化学反应：嗜锇反应：经锇酸浸染后，cis面膜囊被特异地染色；焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)：可特异显示高尔基体的trans面的12层膜囊；烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)：可显示高尔基体中间几层扁平囊；胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)：可显示靠近trans面上的一些膜囊状和管状结构，CMP酶也是溶
14、酶体的标志酶。3 3H H标记亮氨酸标记亮氨酸3分钟分钟17分钟分钟117分钟分钟p高尔基复合体在细胞高尔基复合体在细胞活动中起着重要的活动中起着重要的运输运输作用；作用；在分泌颗粒的形成过程中起着在分泌颗粒的形成过程中起着浓缩、修饰、加工浓缩、修饰、加工等作用。等作用。vGolgi complex and cells secretion连续分泌连续分泌Continual,unregulated discharge of material from the cells非连续分泌非连续分泌The discharge of products stored in cytoplasmic granul
15、es,in response to appropriate stimuli.N-N-连接连接的寡糖链：在的寡糖链：在rER腔腔内合成。内合成。O-O-连接连接的寡糖链：在的寡糖链：在高尔基复合体高尔基复合体内合成。内合成。糖蛋白糖蛋白3H标记甘露糖标记甘露糖3H标记半乳糖；唾液酸糖标记半乳糖；唾液酸糖3H标记标记N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺糖胺高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具有严格的顺序性。有严格的顺序性。二二 胞内物质的加工修饰等胞内物质的加工修饰等2.蛋白质的水解加工蛋白质的水解加工蛋白质合成蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化溶酶体寡聚糖磷酸化切除甘露糖切
16、除甘露糖加加N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺加半乳糖加半乳糖加唾液酸；分拣加唾液酸；分拣溶酶体溶酶体顺面管网顺面管网中层囊中层囊反面囊反面囊反面管网反面管网大泡（分泌颗粒）大泡（分泌颗粒）rER高尔基复合体高尔基复合体顺面囊顺面囊高尔基堆高尔基堆(lysosome)1 溶酶体是一种具有高度异质性的膜性细胞器溶酶体是一种具有高度异质性的膜性细胞器溶酶体的酶溶酶体的酶酶酶蛋白酶（肽酶）蛋白酶（肽酶）核酸酶核酸酶磷酸酶磷酸酶糖苷酶糖苷酶酯酯 酶酶硫酸酯酶（分解氨基硫酸酯酶（分解氨基多糖的酶）多糖的酶）标志酶：标志酶：酸性水解酶酸性水解酶1、初级溶酶体（primary lysosome）（内体性溶酶体）：
17、只含酶，不含底物。直径约0.20.5um，有多种酸性水解酶，但无活性，含蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酶酶等60余种，反应的最适PH值为5左右。2、次级溶酶体（secondary lysosome）是正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为自噬溶酶体（autophagolysosome）和异噬溶酶体(phagolysosome)。Secondary lysosome3、残余小体（residual body）又称后溶酶体（post-lysosome）已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如表皮细胞的老年斑，肝细胞的脂褐质。肝细
18、胞脂褐质肝细胞脂褐质内体内体初级溶酶体初级溶酶体吞噬体吞噬体异溶酶体异溶酶体吞饮体吞饮体异溶酶体异溶酶体自噬体自噬体自溶酶体自溶酶体分泌颗粒分泌颗粒分泌溶酶体分泌溶酶体次次 级级 溶溶 酶酶 体体残质体残质体异噬作用异噬作用自噬作用自噬作用三 溶酶体形成与成熟过程（一）内体性溶酶体是由运输小泡和内体合并而成Mannose 6-phosphate residues target proteins to lysosomesTargeting of soluble lysosomal enzymes to endosomes and lysosomes by M-6-P tag一一 分解外来物质及清
19、除衰老、残损细胞器分解外来物质及清除衰老、残损细胞器自体吞噬：清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约中线粒体的平均寿命约1010天左右。天左右。巨噬细胞细胞吞噬的细菌、病毒颗粒均在溶酶体作用下杀灭四四 参与某些腺体组织细胞分泌过程调节参与某些腺体组织细胞分泌过程调节五五 在生物个体发生与发育过程中起重要作用在生物个体发生与发育过程中起重要作用1954年年Rhodin电镜电镜小鼠肾小管上皮细胞小鼠肾小
20、管上皮细胞微体微体(peroxisome)囊泡以出芽的方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后囊泡以出芽的方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后又与另一内膜细胞器发生融合，这种转运过程称为又与另一内膜细胞器发生融合，这种转运过程称为囊泡转运（囊泡转运（Vesicular transport）。）。第五节 囊泡与囊泡转运特点：特点：真核细胞；双向；有序。也可真核细胞；双向；有序。也可称为高度有组织的定向运输。称为高度有组织的定向运输。作用：作用：保证稳定交换细胞内外物质，保证稳定交换细胞内外物质，传递信号。传递信号。一一 囊泡的来源与类型囊泡的来源与类型依被膜小泡依被膜小泡(coated vesicles)(
21、coated vesicles)包被蛋白的不同分类：包被蛋白的不同分类：v网格蛋白包被囊泡网格蛋白包被囊泡 (clathrinclathrin-coated vesicle)-coated vesicle)vCOPIICOPII被膜小泡被膜小泡 (COPII(COPII coated vesicles)coated vesicles)vCOPICOPI被膜小泡被膜小泡 (COPI(COPI coated vesicles)coated vesicles)一、网格蛋白包被囊泡一、网格蛋白包被囊泡(Clathrin-Coated Vesicles)网格蛋白衣被小泡是最早发现的衣被小泡，介导高尔网格
22、蛋白衣被小泡是最早发现的衣被小泡，介导高尔基体反面到内体、溶酶体、植物液泡的运输，以及质基体反面到内体、溶酶体、植物液泡的运输，以及质膜到内膜区隔的膜泡运输。膜到内膜区隔的膜泡运输。（1）网格蛋白：包被囊泡表面，提高囊泡表面张力）网格蛋白：包被囊泡表面，提高囊泡表面张力网格蛋白网格蛋白由由3 3个重链和个重链和3 3个轻链组成，个轻链组成，形成一个具有形成一个具有3 3个曲臂的形个曲臂的形状。许多笼形状。许多笼形蛋白的曲臂部蛋白的曲臂部分交织在一起，分交织在一起，形成具有多形成具有多边边形网孔的笼子形网孔的笼子网格蛋白小泡网格蛋白小泡Clathrin coated vesicles（2）衔接蛋
23、白：可分别与网格蛋白和被转运的分子相结合，位于）衔接蛋白：可分别与网格蛋白和被转运的分子相结合，位于网格蛋白和囊泡之间，能催化网格蛋白的聚合、捕获转运分子。网格蛋白和囊泡之间，能催化网格蛋白的聚合、捕获转运分子。（3）发动蛋白：囊泡颈部，水解）发动蛋白：囊泡颈部，水解GTP使囊泡释放使囊泡释放二、二、COP包被囊泡包被囊泡v介导从内质网到高尔基体的物质运输。介导从内质网到高尔基体的物质运输。v外被蛋白由五种蛋白质亚基构成。外被蛋白由五种蛋白质亚基构成。三、三、COPI包被囊泡包被囊泡 Cop I Vesicles二二 囊泡转运囊泡转运SNAREs的作用是保证识别的特异性和介导运输小泡与目标膜的
24、融合，的作用是保证识别的特异性和介导运输小泡与目标膜的融合，位于运输小泡上的叫作位于运输小泡上的叫作v-SNAREs，位于靶膜上的叫作，位于靶膜上的叫作t-SNAREsSNAREsv在神经细胞中在神经细胞中SNAREsSNAREs负责突触小泡的停泊和融合。负责突触小泡的停泊和融合。v破伤风毒素和肉毒素等细菌分泌的神经性毒素实际上是一破伤风毒素和肉毒素等细菌分泌的神经性毒素实际上是一类特殊的蛋白酶，能够选择性地降解类特殊的蛋白酶，能够选择性地降解SNAREsSNAREs，从而阻断神，从而阻断神经传导。经传导。v病毒融合蛋白的工作原理与病毒融合蛋白的工作原理与SNAREsSNAREs相似，介导病毒
25、与宿主相似，介导病毒与宿主质膜的融合。质膜的融合。v除了融合锚定蛋白，除了融合锚定蛋白，RabRab也促进和调节运输小泡的停泊和融也促进和调节运输小泡的停泊和融合。合。vRabsRabs与衣被召集与衣被召集GTPGTP酶相似，起分子开关作用，结合酶相似，起分子开关作用，结合GDPGDP失活，失活，位于细胞质中，结合位于细胞质中，结合GTPGTP激活，位于细胞膜、内膜和运输小激活，位于细胞膜、内膜和运输小泡膜上，调节泡膜上，调节SNAREsSNAREs复合体的形成。复合体的形成。RabsRabs还有许多效应因子还有许多效应因子（effectoreffector）。）。章节要点 内膜系统 各细胞器
26、结构、功能及发生 囊泡及类型练习题 内膜系统 微粒体 信号肽 内质网由（），（）和（）结构组成 内质网的糖基化是（）连接，而高尔基体的糖基化是（）连接为主。内质网的标准酶为（），高尔基体的标准酶为（）溶酶体根据发育阶段和功能状态，可以分为（），（）和（）三种基本类型。下列结构不属于细胞内膜系统的是()A.高尔基复合体 B.内质网 C.溶酶体 D.线粒体下列关于内质网说法有误的是()A根据膜外是否有核糖体附着分为粗面内质网和滑面内质网 B粗面内质网主要进行蛋白质的合成,修饰和加工 C在内质网中进行的糖基化主要是O-连接的糖基化 D核糖体和粗面内质网的结合是一个动态的过程 下列哪类蛋白质具有KEDL序列 A.高尔基体蛋白 B.内质网驻留蛋白 C.核糖体蛋白 D.溶酶体蛋白 矽肺与哪一种细胞器有关 A滑面内质网 B粗面内质网 C高尔基体 D溶酶体 下列与溶酶体功能无关的是：A.对细胞内外物质的消化 B.无尾两栖类尾的退化消失C.精子和卵子的受精过程 D.甲状腺素等激素分泌的调节E.酒精中毒的解毒过程能对分泌蛋白进行分选的细胞器是：A.质膜 B.内质网 C.高尔基复合体 D.线粒体l简述信号肽假说的基本内容？（简单介绍外泌性蛋白质的合成过程）（从分泌蛋白质合成的角度阐述核糖体与粗面内质网的动态结合过程。）l内质网的功能包括哪些？l试介绍内体性溶酶体的形成过程？
