医学生物学生命的细胞基础细胞质内膜系统

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医学生物学

第一篇生命的基础讲师：陈晶 QQ:354275129 email:354275129@

第二章生命的细胞基础

第三节细胞质

“A Busy Factory”

细胞质由细胞膜(质膜)包被的细胞内的大部分物质，包括各种细胞器和细胞溶胶。细胞器(organelle)有特定功能的结构真核细胞中具

细胞质基质(细胞溶胶 cytomatrix)细胞质中除细胞器以外的透明、黏稠、流动的液体

植物细胞亚显微结构模式图细胞核内质网高尔基体叶绿体细胞壁线粒体细胞膜核糖体

液泡

动物细胞亚显微结构模式图细胞核

内质网核糖体

中心体线粒体

高尔基体细胞膜

要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？差速离心法

破坏细胞膜(形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆)将匀浆放入离心管用高速离心机在不同的转速下进行离心

将各种细胞器分离开(利用不同的离心速度所产生的不同离心力)

一、内膜系统(endomembrane system)内膜是相对于细胞膜而言；指细胞内，在结构、功能和发生上有一定联系的膜性细胞器的总称。组成：内质网、高尔基体、溶酶体、核膜、膜性运转小泡功能：蛋白质、脂类和糖类合成、加工、包装、分选和运输场所

豚鼠胰腺细胞分泌物形成过程图解3H标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质

分泌泡高尔基体内质网细胞核线粒体

红点代表被标记的分泌蛋白

核糖体 →内质网 →高尔基体 →分泌泡 →细胞外

与分泌蛋白合成加工、分泌有关的细胞器：核糖体内质网高尔基体

蛋白质的合成过程：核糖体(初步合成)

内质网(加工)

高尔基体

细胞膜

(进一步加工) (融合、分泌)

(一)内质网(endoplasmic reticulum,ER)1.结构：单位膜构成的囊腔和细管组成，且彼此相通

内质网与核膜相连

内质网与质膜相连

内质网的结构特点：外与质膜相连，内与细胞核膜相连

内膜系统中心地位

2. 内质网化学组成微粒体：为用蔗糖密度梯度离心法, 从细胞匀浆中分离出的Ф 约100nm 膜泡(ER碎片)。

匀浆 sER

rER

蔗糖密度梯度液

离心

光面微粒体粗面微粒体

微粒体(内质网)化学组成：脂类占30~40%; 蛋白质占60~70%。神经节苷脂中性脂脂类缩醛脂磷脂酰乙醇胺；占20%~25% 磷脂类磷脂酰丝氨酸；占5%~10% 磷脂酰肌醇；占5%~10% 鞘磷脂；占4%~7% 磷脂酰胆碱；占55%

蛋白质： 30-40种，15~150KDa , 含多种酶类。

标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶

ER部分酶的分布(30~40种)酶细胞色素b5 NADP细胞色素b5 还原酶 NADPH-细胞色素c 还原酶存在位置胞质面胞质面胞质面酶核苷焦磷

酸酶甘露糖基转移酶磷酸酶核苷二磷酸酶胆碱磷酸转移酶存在位置胞质面胞质面胞质面胞质面胞质面

细胞色素P450ATP酶 5-核苷酸酶

胞质面胞质面胞质面

葡萄糖-6-磷酸酶

ER腔面

乙酰苯胺-水解脂酶 ER腔面 β -葡糖苷酸酶 ER腔面

注 P450指还原型细胞色素与CO结合时；在450nm波长处有最大吸收峰而命名；它是滑面内质网的标志酶。

ER膜还有与甘油三脂、磷脂、糖脂、脂肪酸、胆固醇、类固醇激素、胆汁酸等合成有关的众多酶系。

3、内质网类型、数量和分布(1)类型A、糙面内质网(rough endoplasmic reticulum;rER): rER膜表面附有核糖体，粗糙；板层状排列扁囊。 B、光面内质网(smooth endoplasmic reticulum;sER): sER膜表面无核糖体，光滑；分枝小管或小泡。粗面内质网核糖体滑面内质网

内质网电镜图

(2)数量和分布分布和数量与细胞的类型和生理状态有关。A、糙面内质网：

分化高、分泌功能旺盛细胞多。如；胰腺外分泌细胞(全rER)、唾液腺细胞等。未成熟细胞、低分化细胞少。

如；干细胞、母细胞、胚胎细胞和培养细胞等。

B、滑面内质网：特化细胞多。

如；睾丸间质细胞、肾上腺皮质细胞、骨骼肌细胞(全sER)、肝细胞等。

4、内质网的功能一个多功能细胞器糙面内质网：与蛋白质合成后与加工、运输有关光面内质网：上有许多与糖类、脂质合成有关的酶(氧化酒精的酶，合成磷脂的酶)

(1)rER的功能rER合成分泌蛋白(主要)和部分驻留蛋白。

蛋白质合成、折叠、糖基化、转运A 蛋白合成过程

1975-Blobel“信号肽假说(signal peptide hypothesis)”

分泌性蛋白质首先在细胞质内合成一段信号肽并与信号识别颗粒(SRP)结合，然后再与内质网结合，把新

生肽链输入到内质网腔内。