5 细胞的内膜系统与囊泡转运-1幻灯片.pptVIP

医学细胞生物学第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运;内膜系统endomembrane system：细胞内 在结构、功能、发生 上密切相关的 膜性细胞器的 总称；包括 内质网、高尔基体、溶酶体、各种运输小泡、核膜等 19世纪末 光镜下在唾液腺和胰腺细胞中 观察到 丝条状结构，饥饿后消失 进食后增多 1945年，K.R. Porter电镜观察 丝条状结构，实为 核附近 小泡小管、网状结构，命名 内质网endoplasmic reticulum ER 内质网的化学组成 内质网膜 常占细胞全部膜结构 50%，体积占10%以上 超速离心 分级分离，从细胞浆中 分理出 直径100nm 囊状小泡，称“微粒体”Microsome 生化分析等证明，微粒体 由内质网和核糖体组成，具有内质网的基本功能;内质网;内质网膜 脂类：磷脂、中性脂、缩醛脂、神经节苷脂 等 各种磷脂百分比： 卵磷脂55%、磷脂酰乙醇胺20～25%、磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸各占5～10%、鞘磷脂4～7% 内质网膜蛋白分析，表明 膜中含酶至少30种，分三种类型： ①氧化反应电子传递酶系 与解毒功能相关 细胞色素P450 ②与脂类代谢相关的酶类 脂肪酸CoA连接酶 ③与碳水化合物代谢相关酶类 葡萄糖-6-磷酸酶——内质网膜的标志酶 内质网的形态结构 内质网膜厚度5～6nm，由小管、小泡、扁囊 组成；这些结构相互连通，构成连续三维管状网络结构 内质网向内与核膜沟通，向外与高尔基体、溶酶体等 转换组分 细胞根据发育阶段和生理状态，内质网形态结构数量分布均有不同 ;内质网的基本类型 根据电镜观察，内质网分为 粗面内质网(rough endoplasmic reticulum, RER) 和 滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum, SER) 粗面内质网表面有核糖体附着 多呈扁平囊状，参与分泌型蛋白质和多种膜蛋白的合成、加工和转运 分泌肽类激素和蛋白的细胞中，RER高度发达；肿瘤细胞、未分化细胞 则很少 滑面内质网是表面光滑的管泡样网状结构 滑面内质网 与粗面内质网 相通，是多功能细胞器；在不同细胞或不同生理期，结构分布和发达程度差别很大 有的细胞以 RER为主，有的以 SER为主，随着生理状态改变，两者可以互相转换;某些特殊组织细胞存在内质网衍生结构 视网膜色素上皮细胞的 髓样体；生殖细胞、快速增殖细胞、神经元与松果体 中的 孔环状片层 ;内质网的功能 粗面内质网与外输性蛋白质的合成、加工及转运密切相关 1.作为核糖体附着的支架 许多肽链的合成必须随核糖体转移、附着于粗面内质网才能完成 附着型核糖体 合成的蛋白质有： ①外输性或分泌性蛋白：肽类激素、细胞因子、抗体、消化酶、细胞外基质蛋白 等 ②膜整合蛋白质：膜抗原、膜受体 等 ③细胞器的驻留蛋白：定位内质网、高尔基体、溶酶体 等的 可溶性驻留蛋白，需要粗面内质网的 修饰 加工和转运 2.新生多肽链的折叠与装配 内质网 腔中 有丰富的 氧化型谷胱甘肽，便于肽链上 半胱氨酸残基间; 氧化形成二硫键；内质网，膜腔面附着的 蛋白二硫键异构酶，使二硫键的形成 及多肽链的折叠速度大大加快 内质网中的 重链结合蛋白(heavy-chain binding protein, BiP) 能与折叠错误的多肽 和 未完成装配的蛋白亚单位 识别结合，予以滞留；促进重新折叠、装配与运输 BiP属于 热休克蛋白70(HSP70) 家族；帮助多肽链转运、折叠和组装，也称“分子伴侣”(molecular chaperone) 分子伴侣 协助多肽链折叠组装转运，但是不参与终产物形成；内质网中 分子伴侣 还有：钙网素、葡萄糖调节蛋白94(GRP94)——内质网素，内质网 标志性 分子伴侣 分子伴侣 共同特点：羧基端 有 Lys-Asp-Glu-Leu(KDEL)——四氨基酸滞留信号肽，结合于内质网膜受体蛋白，从而驻留于内质网腔，又称 驻留蛋白 分子伴侣 是蛋白质 质量监控 因子，避免错误蛋白的运输;3.蛋白质的糖基化 糖基化：单糖或寡糖 与蛋白质间，通过共价键 结合成 糖蛋白的过程 由附着在内质网上的核糖体 合成的蛋白质 多数进行糖基化 粗面内质网中的 糖基化：寡糖与蛋白质 天冬酰胺残基侧链的 氨基基团结合，即 N-糖基化 催化糖基化的酶——糖基转移酶，RER内膜整合蛋白 多萜醇:以多萜为母体的醇，属多异戊二烯醇衍生物(n3；常为13～23)。如双萜的叶绿醇、视黄醇、三萜的羊毛固醇、四萜的类胡萝卜素等。多萜醇的磷酸酯在维持细胞膜的正常功能中具有