细胞生物学第五章(内膜系统)课件

第五章内膜系统Endomembranesystem

内膜系统内质网高尔基复合体溶酶体过氧化物酶体内膜系统与细胞整体性134252学时2学时2学时1.掌握新合成肽链在信号肽指导下穿越内质网进行转移的过程；2.区别掌握粗面内质网与滑面内质网的基本功能；3.掌握粗面内质网合成蛋白的类型和对蛋白质的修饰作用；4.熟悉内质网的形态结构与类型；5.了解内质网的化学组成。

教学目的EndomembraneSystem细胞内，在结构、功能乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。组成：核被膜、内质网、高尔基体、溶酶体、运输小泡等。核被膜内质网高尔基复合体溶酶体液泡第一节内质网K.R.Porter等于1945年发现于培养的小鼠成纤维细胞，因最初看到的是位于细胞质内部的网状结构，故名内质网（endoplasmicreticulum，ER）。内质网endoplasmicreticulum,ER形态结构化学组成类型功能信号假说医学一、内质网的形态结构ER二、内质网的化学组成蛋白质脂类卵磷脂最多,鞘磷脂最少卵磷脂（磷脂酰胆碱）55％＞磷脂酰乙醇胺20-25％＞磷脂酰丝氨酸5-10％=磷脂酰肌醇＞鞘磷脂4-7%酶:以葡萄糖-6-磷酸酶为标志酶微粒体microsome在细胞匀浆和超速离心过程中，由破碎的内质网形成的近似球形的囊泡结构。包含内质网膜与核糖体两种基本组分。在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等基本功能。三、内质网的类型粗面内质网滑面内质网RoughERSmoothER

核糖体附着表面光滑分支管状和小泡扁囊为主内质网ElectronMicrographsoftheRoughERScanning Transmission

粗面内质网（RER）滑面内质网（SER）表面核糖体附着光滑结构扁平囊状分支管状或小泡状功能合成多种蛋白脂类合成与运输分布分化程度高功能旺盛的细胞中发达某些特化细胞特别发达睾丸间质细胞、肾上腺皮质细胞、肝细胞、骨骼肌细胞四、内质网的功能粗面内质网滑面内质网蛋白质的合成脂类的合成蛋白质的运输糖原的代谢蛋白质的修饰解毒作用1.蛋白质的合成分泌性蛋白膜镶嵌蛋白溶酶体蛋白内质网、高尔基体可溶性蛋白少量胞质蛋白2.蛋白质的运输分泌性蛋白膜镶嵌蛋白溶酶体蛋白内质网、高尔基体可溶性蛋白少量胞质蛋白出芽方式直接转入胞质出芽方式出芽方式出芽方式蛋白质的折叠蛋白质的糖基化3.蛋白质的修饰PDI：切断错误的二硫键，帮助合成新的二硫键，并处于正确折叠状态。蛋白质的折叠受到分子伴侣（molecularchaperone）的调节形成正确的折叠.在蛋白二硫异构酶PDI催化下形成二硫键。分子伴侣能特异地识别新生肽链或部分折叠的多肽并与之结合的蛋白,帮助多肽进行正确折叠、组装、转运和降解；不参与最终产物的形成，只起陪伴作用。属于热休克蛋白家族（heatshockprotein,HSP）蛋白质的糖基化glycosylation蛋白质的糖基化：是指单糖或寡糖与蛋白质特殊氨基酸残基共价结合形成糖蛋白的过程。蛋白质的糖基化glycosylation糖与蛋白质的连接方式N-连接的寡糖蛋白：发生在内质网腔内。O-连接的寡糖蛋白：发生在高尔基复合体内。N-连接的糖基化（N-linkedglycosylation）：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡糖胺。O-连接的糖基化（O-linkedglycosylation）：与Ser、Thr的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺。twotypesofproteinglycosylationN-连接的糖基化N-linkedglycosylationO-连接的糖基化O-linkedglycosylation氨基酸天冬酰胺Asn-X-Ser/ThrSer、Thr残基NH2OH糖N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺修饰部位ERGolgicomplex1.脂类的合成SER最主要的功能是合成和运输脂类。可合成生物膜的磷脂、胆固醇和糖脂。翻转酶PEP转运方式：出芽：到高尔基体、溶酶体和细胞膜。磷脂转换蛋白：线粒体和过氧化物酶体。膜泡转运2.糖原的代谢糖原颗粒糖原颗粒

通过葡萄糖-6-磷酸酶降解糖原为葡萄糖glucose1-phosphateglucose6-phosphatephosphorylase葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖不通透氧化和甲基化：细胞色素P450酶系。转化作用：氨转化为无毒的尿素。结合作用：结合葡萄糖醛酸。3.解毒作用肝细胞信号假说

signalhypothesisTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1999

“Dr.GuenterBlobelatNewYork'sRockefellerUniversitywontheNobelPrizeinmedicineMonday(October,1999)fordiscoveringhowproteinsfindtheirrightfulplacesincells………..”GünterBlobel,bornin1936,worksattheLaboratoryofCellBiology,TheRockefellerUniversity,NewYork1972年，C.Milstein发现:骨髓瘤细胞中提取的免疫球蛋白分子的N端要比分泌到细胞外的免疫球蛋白分子N端多一段氨基酸序列。ER蛋白带有信号肽（N端）胞质蛋白没有信号肽ER蛋白带有信号肽（N端）胞质蛋白没有信号肽信号肽在蛋白质分选中的作用如果切除ER蛋白信号肽，并把其安在胞质蛋白N端将发生什么?信号肽在蛋白质向内质网的转运过程中是必须的.信号肽在蛋白质分选中的作用信号肽Signalpeptide由信号密码翻译出的，由15－30个连续的疏水氨基酸序列。决定蛋白质在细胞内的去向。保护协同翻译转运新合成的蛋白质肽链如何穿越封闭的ER膜？肽链穿越内质网膜：信号肽信号识别颗粒（SRP复合体）停靠蛋白（DP）：SRP受体

信号识别颗粒（SignalRecognitionParticle,SRP）：存在于细胞质基质中，由1分子7SLRNA与6个多肽组成，有三个功能位点。

Signalhypothesis核糖体上信号肽合成SRP识别信号肽，肽链合成暂停SRP与受体结合，核糖体与ER结合SRP返回胞质，肽链合成继续信号肽被切除核糖体分离，成熟蛋白落入ER腔SRPSRP受体肽链穿越内质网膜：信号肽（signalpeptide）信号识别颗粒（SRP复合体）停靠蛋白（DP）：SRP受体蛋白质转运通道(proteintranslocatingchannel)信号肽酶（signalpeptidase）

信号肽(signalpeptide)蛋白质的分选信号信号斑(signalpatch)定位于内质网定位于溶酶体不被切除

多被切除六、内质网与医学脱粒肿胀增生肥大包含物

eg：α1－抗胰蛋白酶(肝细胞中合成的糖蛋白)缺乏症病人： 其血清中缺乏α1－抗胰蛋白酶，而肝细胞的rER、sER中却累积有α1－抗胰蛋白酶。

原因：酶（α1－抗胰蛋白酶）分子异常（基因突变造成），因而不能从肝细胞排出，从而血清中缺乏这种酶。临床表现：新生儿肝炎，婴幼儿肝硬化.早年发病（30～45岁）的阻塞性肺气肿等。α-1-