内膜系统各细胞器在结构功能上联系.docx

内膜系统各细胞器之间 在结构，功能上发生的联系 真核细胞内膜系统是相对于细胞膜来说的，指细胞质内结构，功能，发生上相关的膜性细胞器，包括内质网，高尔基体复合体，溶酶体，过氧化物酶体，各种有膜的转运小炮及核膜等。 内膜系统的各细胞器形成相互分隔的封闭性区室，在细胞进行一系列生命活动的过程中，执行专一功能，各细胞器之间相互联系，使其既相互依存，又高度协调，使得细胞的生命活动得以顺利进行，大大提高了细胞的代谢效率。 下面对几种主要的内膜系统的细胞器进行简要介绍。 内质网是由一层单位膜围成的膜性细胞器，通常占细胞整个膜成分的一半左右，体积约为10%。内质网分为滑面内质网和粗面内质网两种。滑面内质网表面光滑，多为分支小管或者小泡，进行脂类和糖类的合成，还有细胞收缩等机制。 在这里，我们主要讨论粗面内质网的结构和功能，内膜系统中，粗面内质网在与其他细胞器进行的联系中，更为密切。粗面内质网为板层状排列的扁囊，内连核膜，外连细胞质膜，同时与高尔基复合体通过囊泡进行联系，进行蛋白质和脂质合成，修饰，加工和运输等功能。 核膜为双层膜，其外膜上分布着许多核糖体，与粗面内质网相似，同时，由于内质网包围细胞核，并与细胞核膜紧密连接，也有人推论，细胞核的外层膜是内质网膜形成的。而粗面内质网在行使功能的时候，通过囊泡与高尔基体复合体进行联系。 高尔基体复合体由三部分组成，小泡，扁平囊膜和液泡。三部分的膜逐渐加厚。一般认为，小泡是由内质网芽生长出后脱落，再转运至扁平囊膜形成的也就是上文所说的囊泡。扁平囊膜是其主体部分，也称高尔基垛，由3-10层膜囊整齐平行排列。一面面向细胞核和内质网，膜层厚度约为6nm，与内质网的膜层厚度相似，从这里也能看出高尔基体复合体与内质网的联系。另一面面向细胞质膜，厚度约为8nm，与质膜厚度相似。而液泡是高尔基垛的第三部分，一般认为由扁平囊膜局部或者周边膨出的膜泡脱落而成，与质膜厚度相似，沟通了高尔基体与质膜。 溶酶体是单层膜包裹多种酸性水解酶的囊泡状细胞器，可以看成是特化的囊泡，经过高尔基体的加工形成，是特殊的液泡。游离于细胞质中，行驶消化功能。 过氧化物酶体是微体的一种，也称之为过氧化氢酶体，过氧小体。不同的生物微体的外观相似，但所含有的酶类不同，可以分为过氧化氢酶体和乙醛酸循环体两种主要类型，而高等动物和人体细胞中仅存在过氧化氢酶体。在哺乳动物体内，过氧化物酶体的分布以肝和肾细胞中较为丰富。 内膜系统各细胞器之间不是相互孤立的，而是结构，发生与功能上紧密相关，表现出整体性与相关性，主要体现在三个方面。 （一）化学组成上逐渐过渡 膜的厚度与细胞器所含的膜蛋白的量有关。内质网厚度约为4nm，细胞质膜的厚度一般为7.5nm，上文已经叙述高尔基复合体的膜厚度介于内质网膜和细胞膜之间。应用凝胶电泳技术分离内质网，高尔基复合体与细胞膜所含蛋白质，发现三者包含一些共同的蛋白质，但内质网含的蛋白质种类多而复杂，细胞膜蛋白种类最少，高尔基复合体的蛋白质种类介于两者之间。同时，对于膜脂类物质也存在这样的过渡关系。研究表明，内质网的脂类总量为30%，细胞膜的脂类含量是42%，同样，高尔基复合体处于两者之间，为35%。这两种现象均表明，内膜系统的主要细胞器在化学组成上是相互联系的。 （二）结构发生上紧密相关 目前比较一致的看法是，内质网处于核心地位，是内膜系统发生的主要场所。内质网形成许多小泡融合后构成高尔基体的扁平膜囊，扁平膜囊的末端局部膨大演变成为高尔基体液泡，溶酶体的膜蛋白和内部所含有的所有水解酶均来自内质网，经由高尔基体出芽形成的运输小泡和内体合并所形成。 粗面内质网与核膜相连，内质网的腔与内外核膜之间的核间隙相通。上文已经叙述过，有人将外层核膜看成是粗面内质网的一部分，除了上文所说的表面均有核糖体附着之外，两者的膜厚度也一样，同时，核膜也具备合成蛋白质的能力。过氧化氢酶体的蛋白质也可能是粗面内质网上的核糖体合成的。 细胞内存在各种复杂的膜泡运输过程，使膜性结构发生移位，融合或者重组，细胞的各种膜性结构相互联系和转移的现象称为膜流。膜泡的每一步运输都可能通过信号与特异性受体相互作用来完成的。膜流过程中，提供膜泡的膜结构为供体膜，接受膜泡的膜结构为受体膜。膜流中不会减少或增多膜成分，通过膜的循环，调节和维持各个膜性细胞器成分的内平衡。通过膜流循环，细胞还可以对内部细胞器进行修复。 （三）功能上协调统一 以分泌蛋白为例：粗面内质网上的核糖??合成蛋白质，经过内质网的修饰（N-连接的糖基化），通过囊泡进入高尔基复合体，进行进一步的糖基化修饰（O-连接的糖基化），同时，也对蛋白质进行水解和加工及分选。分选完成的蛋白质能与运输小泡表面的特异受体结合，被包裹在运输小泡中。运输小泡运输至细胞膜或者溶酶体等靶部位，膜构象相互融合，同时内容物也就是已具有生物