内质网的结构域功能

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1、第八章第八章第八章第八章 内质网内质网内质网内质网endoplasmic endoplasmic reticulum, ERreticulum, ER 内内膜膜系系统统( (Endomembrane Endomembrane system)system)：真真核核细细胞胞胞胞质质中中除除线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体外外，由由其其它它膜膜性性细细胞胞器器在在结结构构和和功功能能上上相相互互关关联联而而组组成成的的庞庞大大、精精密密而而复复杂杂的的膜膜体体系系称称为为内内膜膜系系统统，主主要要包包括括内内质网质网、高尔基体、溶酶体、核膜等。、高尔基体、溶酶体、核膜等。了解一下了解一下：线粒体和叶绿

2、体为什么不属于内膜系统？线粒体和叶绿体为什么不属于内膜系统？线粒体和叶绿体作为半自助细胞器具有独立的遗传体系，与其他结构不进行膜结构上的沟通，所以不属于内膜系统。Endoplasmic Reticulum (ER)内内 质 网网n 内内质网的一般形网的一般形态与与结构构n 内内质网的种网的种类与其与其结构特点构特点n 内内质网的化学网的化学组成成n 内内质网的功能网的功能u粗面内粗面内质网网(RER)的功能的功能u滑面内滑面内质网网(SER)的功能的功能n 内内质网与疾病网与疾病光学显微镜下观察细胞结构，仅在部分组织光学显微镜下观察细胞结构，仅在部分组织的细胞胞质中见到的细胞胞质中见到被碱性染

3、料着色，呈斑被碱性染料着色，呈斑块状或线条状的结构。块状或线条状的结构。19451945年，年，PoterPoter用电子显微镜观察到用电子显微镜观察到成纤维成纤维细胞细胞中的网状结构中的网状结构将其定义为内质网。将其定义为内质网。近年来，有了较深了解并重新定义了内质网近年来，有了较深了解并重新定义了内质网内质网内质网（endoplasmic reticulum,ER)endoplasmic reticulum,ER)是是由由一层单位膜一层单位膜围成的形状大小不同的围成的形状大小不同的小管，小管，小泡，扁囊小泡，扁囊状结构，相互连接形成一个连状结构，相互连接形成一个连续的网状膜系统。续的网状膜

4、系统。1 1、扁平囊排列、扁平囊排列：内质网膜之间为狭窄的腔，内质网膜之间为狭窄的腔，形状扁而长，不封闭，相形状扁而长，不封闭，相互连通。互连通。2.2.小泡状排列小泡状排列泡状，如气球，腔较大泡状，如气球，腔较大，小，小池，少有孔道相通。池，少有孔道相通。 3.3.小管状排列小管状排列呈分支而细长的管子呈分支而细长的管子，相互，相互连通，交错成网状，常与连通，交错成网状，常与核膜相连。核膜相连。形态形态扁平囊扁平囊小泡小泡小管小管内质网实际上还有很多过渡类型。各种形内质网实际上还有很多过渡类型。各种形态的内质网可以相互转化。态的内质网可以相互转化。内质网的形态变异很大，其形态、数量和内质网的

5、形态变异很大，其形态、数量和分布分布在不同细胞中不同在不同细胞中不同，常与细胞的类型、，常与细胞的类型、生理功能状态、分化程度以及环境条件有生理功能状态、分化程度以及环境条件有关。关。同一细胞不同区域同一细胞不同区域的内质网其形态也的内质网其形态也会随发育时期、生理状态不同而不同。会随发育时期、生理状态不同而不同。结构结构核糖体核糖体细胞核胞核2、内、内质质网腔：网腔：由由内内质质网网膜膜围围成成的的空空腔腔。充充满满着着同同质质的的、均均匀匀一一致致的的、极极其其细细微微的的颗颗粒粒，其其化化学学成成分分主主要要为为多多肽肽、蛋蛋白白质质和和糖糖。其其大小随大小随细细胞种胞种类类和生理状和生

6、理状态态而不同。而不同。3、核糖体、核糖体1 1、内质网膜：、内质网膜：内内质质网网是是交交织织分分布布在在细细胞胞质质中中高高度度分分化化、十十分分复复杂杂的的内内膜膜管管道道系系统统。管管道道膜膜结构构与与细胞胞膜膜相相似似，由由单位位膜膜组成成，比比细胞胞膜膜稍稍薄薄，厚厚约约5-6nm 。能能与与核核膜膜外外层、其其他他细胞器相胞器相连，少数可与，少数可与细胞膜相胞膜相连。 内质网的种类：有两种内质网的种类：有两种内质网的种类：有两种内质网的种类：有两种粗面内质网粗面内质网粗面内质网粗面内质网 ( (r rough ough e endoplsmic reticulum, ndopls

7、mic reticulum, RER)RER) 又称为颗粒内质网又称为颗粒内质网又称为颗粒内质网又称为颗粒内质网( (granular granular endoplasmic reticulum GER)endoplasmic reticulum GER)滑面内质网滑面内质网滑面内质网滑面内质网( (smooth endoplsmic reticulum, smooth endoplsmic reticulum, SER) SER) 又称为无颗粒内质网又称为无颗粒内质网又称为无颗粒内质网又称为无颗粒内质网( (agranular agranular endoplasmic reticulum

8、 AER)endoplasmic reticulum AER)RERRER是是是是一一一一种种种种有有有有动动动动态态态态变变变变化化化化的的的的细细细细胞胞胞胞器器器器，其其其其形形形形态态态态和和和和数数数数量量量量在在在在各各各各种种种种细细细细胞胞胞胞中中中中有有有有很很很很大大大大差差差差异异异异，主主主主要要要要与与与与细胞的功能状态有关。细胞的功能状态有关。细胞的功能状态有关。细胞的功能状态有关。 在在在在在在分分分分分分泌泌泌泌泌泌活活活活活活动动动动动动旺旺旺旺旺旺盛盛盛盛盛盛的的的的的的细细细细细细胞胞胞胞胞胞中中中中中中，RERRERRER特特特特特特别别别别别别丰丰丰丰

9、丰丰富富富富富富，如如如如如如胰腺细胞和浆细胞等胰腺细胞和浆细胞等胰腺细胞和浆细胞等胰腺细胞和浆细胞等胰腺细胞和浆细胞等胰腺细胞和浆细胞等； 在在在在在在分分分分分分化化化化化化较较较较较较完完完完完完善善善善善善的的的的的的细细细细细细胞胞胞胞胞胞，RERRERRER发发发发发发达达达达达达，而而而而而而未未未未未未成成成成成成熟熟熟熟熟熟或或或或或或未分化好的细胞，未分化好的细胞，未分化好的细胞，未分化好的细胞，未分化好的细胞，未分化好的细胞，RERRERRER则不发达；则不发达；则不发达；则不发达；则不发达；则不发达； 因因因因因因此此此此此此RERRERRER的的的的的的发发发发发发达

10、达达达达达程程程程程程度度度度度度，可可可可可可作作作作作作为为为为为为判判判判判判断断断断断断细细细细细细胞胞胞胞胞胞分分分分分分化化化化化化和和和和和和功能状功能状功能状功能状功能状功能状态态态态态态的形的形的形的形的形的形态态态态态态指指指指指指标标标标标标。1. 1. 粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点核糖体以单个和多聚体的形式附着在核糖体以单个和多聚体的形式附着在核糖体以单个和多聚体的形式附着在核糖体以单个和多聚体的形式附着在ERER膜上膜上膜上膜上，结构临时性，数量不固定，导致，结构临时性，数量不

11、固定，导致，结构临时性，数量不固定，导致，结构临时性，数量不固定，导致嗜碱性（被碱性染料着色）。嗜碱性（被碱性染料着色）。嗜碱性（被碱性染料着色）。嗜碱性（被碱性染料着色）。核糖体核糖体内内质网腔网腔1. 1. 粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点形形形形态态态态：多多多多为为为为板板板板层层层层状状状状排排排排列列列列互互互互通通通通的的的的扁扁扁扁平平平平囊囊囊囊以以以以及及及及少少少少数数数数小小小小的的的的游游游游离离离离的的的的囊囊囊囊泡泡泡泡。如如如如胰胰胰胰岛岛岛岛外外外外分分分分泌泌泌泌细细细细

12、胞胞胞胞和浆细胞。和浆细胞。和浆细胞。和浆细胞。RERRER的的的的腔腔腔腔常常常常与与与与核核核核周周周周腔腔腔腔相相相相连连连连，核核核核外外外外膜膜膜膜通通通通常常常常也也也也附着有核糖体。附着有核糖体。附着有核糖体。附着有核糖体。1. 1. 粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点粗面内质网的特点第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点ABBCC 胰腺胰腺胰腺胰腺胰腺胰腺细细细胞的胞的胞的胞的胞的胞的RERRERRERA: Transmission electronA: Transmission electronA: Transmission electron

13、micrograph (TEM) micrograph (TEM) micrograph (TEM)B: Scanning electronB: Scanning electronB: Scanning electron micrograph (SEM) micrograph (SEM) micrograph (SEM)C: ImunofluorescentC: ImunofluorescentC: Imunofluorescent staining for the enzyme PDI staining for the enzyme PDI staining for the enzyme P

14、DI第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点浆细胞胞第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点在在在在形形形形态态态态上上上上多多多多为为为为分分分分枝枝枝枝的的的的小小小小管管管管或或或或小小小小泡泡泡泡的的的的细细细细网网网网，很很很很少少少少扩扩扩扩大大大大形形形形成成成成扁扁扁扁平平平平囊囊囊囊，膜膜膜膜较较较较RERRER薄薄薄薄，多多多多数数数数细细细细胞胞胞胞中中中中，SERSER较少；较少；较少；较少； 膜膜膜膜表表表表面面面面无无无无核核核核糖糖糖糖体体体体附附附附着着着着，嗜嗜嗜嗜酸酸酸酸性性性性（伊伊伊伊红红红红，红红红红色色色色）; ;在一

15、些细胞中在一些细胞中在一些细胞中在一些细胞中SERSER丰富并具有特异的功能，丰富并具有特异的功能，丰富并具有特异的功能，丰富并具有特异的功能， 如如如如分分分分泌泌泌泌甾甾甾甾类类类类激激激激素素素素的的的的细细细细胞胞胞胞、汗汗汗汗腺腺腺腺细细细细胞胞胞胞、胃胃胃胃壁壁壁壁细细细细胞胞胞胞中中中中的的的的SERSER丰丰丰丰富；富；富；富； 在肌细胞中在肌细胞中在肌细胞中在肌细胞中SERSER以肌质网的形式存在。以肌质网的形式存在。以肌质网的形式存在。以肌质网的形式存在。 2 2、滑面内质网的特点、滑面内质网的特点、滑面内质网的特点、滑面内质网的特点第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网

16、的种类与结构特点浆细胞胞细胞核胞核Z线I带A带肌原肌原纤维肌肌纤维膜膜肌肌质网网线粒体粒体肌肌细胞胞有机体死后，有机体死后，SER容易自溶。容易自溶。l戊二醛固定戊二醛固定 小管形态很好，呈网状，接近小管形态很好，呈网状，接近细胞生活状态。细胞生活状态。l四氧化锇固定四氧化锇固定 小管破碎成小泡。小管破碎成小泡。SERSER与与RERRER、核膜以及高尔基复合体相连，、核膜以及高尔基复合体相连，偶尔与细胞膜也相连。偶尔与细胞膜也相连。一般细胞内一般细胞内SERSER与与RERRER为此多彼少的状态为此多彼少的状态但但肝细胞肝细胞例外，皆丰富，可互转。例外，皆丰富，可互转。2 2、滑面内质网的特

17、点、滑面内质网的特点、滑面内质网的特点、滑面内质网的特点第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点线线线粒体粒体粒体粒体粒体粒体RERRERRERSERSERSER糖原糖原糖原糖原糖原糖原颗颗颗粒粒粒粒粒粒睾丸睾丸睾丸睾丸睾丸睾丸间质细间质细间质细胞的胞的胞的胞的胞的胞的SERSERSER大鼠肝大鼠肝大鼠肝大鼠肝大鼠肝大鼠肝脏细脏细脏细胞的胞的胞的胞的胞的胞的SERSERSER和和和和和和RERRERRER第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点光面内光面内质网网(SER)Smooth endoplasmic reticulum特点特点:膜表面附着核膜表面附着核糖

18、体糖体形形态:多多为板板层状排状排列的扁囊列的扁囊分布分布:多在分泌活多在分泌活动旺盛的旺盛的细胞内胞内特点特点:膜表面膜表面无无核糖体核糖体形形态:多多为分支小管或小泡分支小管或小泡分布分布: 肌肌细胞、合成胞、合成类固醇固醇激素的激素的细胞中胞中较丰富丰富核糖体核糖体细胞核胞核糙面内糙面内质网网(RER)Rough endoplasmic reticulum类型型3、微粒体(microsome) 微粒体仍具微粒体仍具有内质网的有内质网的基本特征基本特征；粗面微粒体粗面微粒体仍保留仍保留RERRER所具备的功所具备的功能能100nm细细胞胞匀匀浆浆离离心心后后，内内质质网网断断裂裂形形成成的

19、的封封闭闭囊囊泡泡称为称为微粒体微粒体常常常常用用用用大大大大鼠鼠鼠鼠肝肝肝肝细细细细胞胞胞胞ERERERER的的的的微微微微粒粒粒粒体体体体来分析其来分析其来分析其来分析其化学化学组成。组成。组成。组成。在在体体外外实验中中,具具有有蛋蛋白白质合合成成、蛋蛋白白质糖糖基基化化和和脂脂类合合成成等等内内质网的基本功能网的基本功能。 第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点 3、微粒体A: A: A: 粗面微粒体粗面微粒体粗面微粒体粗面微粒体粗面微粒体粗面微粒体( (来自来自来自来自来自来自RER)RER)RER)ABB: B: B: 滑面微粒体滑面微粒体滑面微粒体滑面微粒体滑面

20、微粒体滑面微粒体( (多来自多来自多来自多来自多来自多来自SERSERSER，部分来部分来部分来部分来部分来部分来自自自自自自细细细胞膜和高胞膜和高胞膜和高胞膜和高胞膜和高胞膜和高尔尔尔基体或其他膜性碎片基体或其他膜性碎片基体或其他膜性碎片基体或其他膜性碎片基体或其他膜性碎片基体或其他膜性碎片第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点4 4、环孔板（、环孔板（annulate annulate lamellaelamellae）一、一、一、一、AL AL AL AL 的形态结构及分布特征的形态结构及分布特征的形态结构及分布特征的形态结构及分布特征 ALAL在在形形态态上上与与内内

21、质质网网十十分分相相似似，其其基基本本结结构构单单位位类类似似内内质质网网的的潴潴泡泡，是是由由双层膜围成的双层膜围成的扁平囊状结构扁平囊状结构。 但但ALAL与与内内质质网网也也存存在在明明显显区区别别，即即双双层层膜膜上上具具有有规规律律性性分分布布的的、与与核核孔孔十十分分相相似似的的膜膜孔孔结结构构。膜膜孔孔上上常常有有弥弥散散的非膜性无定形物质分布的非膜性无定形物质分布。因因此此在在形形态态结结构构上上AL AL 兼兼有有内内质质网网和和核核膜的特征。膜的特征。在在许许多多睛睛况况下下ALAL与与细细胞胞内内其其它它膜膜性性细细胞胞器器连连续续，其其中中与与内内质质网网相相连连续续的

22、的情情况况最最为为常常见见，同同时时，ALAL与与细细胞胞内内的的非非膜膜性性细细胞胞器器在在空空间间结结构构上上的的联联系系也也很很紧密。紧密。第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点二、环孔板的功能二、环孔板的功能二、环孔板的功能二、环孔板的功能ALAL在分布上的特点表现了这种细胞器的特殊意义。在分布上的特点表现了这种细胞器的特殊意义。l迄迄今今， 已已发发现现ALAL存存在在于于多多种种类类型型的的细细胞胞中中， 而而以以动动物物卵卵母母细细胞胞中中分分布布最最为为广广泛泛， 其其次次在在各各种种肿肿瘤瘤细细胞胞、胚胚胎胎细细胞胞和和一一些些雄雄性性生生殖殖细细胞胞中中亦

23、亦常常常常观观察察到到ALAL结结构，构， 正常体细胞中相对较少。在植物细胞和正常体细胞中相对较少。在植物细胞和原原生动物中亦有所发现生动物中亦有所发现 。l另另外外，许许多多经经过过适适当当处处理理( (如如病病毒毒感感染染 、辐辐射射损损伤伤 、激激素素诱诱导导 ) )的的细细胞胞亦亦会会产产生生AL AL 或使原有的或使原有的ALAL增生。增生。l AL AL 在在不不同同细细胞胞内内的的分分布布明明显显地地表表现现出出这这样样一一种种规规律律： 即即发发育育和和分分化化迅迅速速的的细细胞胞较之发育缓慢和已高度分化的细胞、较之发育缓慢和已高度分化的细胞、恶性细胞恶性细胞较之正常细胞更可能

24、具有较之正常细胞更可能具有ALAL。4 4、环孔板（、环孔板（annulate annulate lamellaelamellae）第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点4 4、环孔板（、环孔板（annulate annulate lamellaelamellae）二、二、二、二、环环孔板的功能孔板的功能孔板的功能孔板的功能人人们们推推测AL 在在胞胞质质、核核质质互互换换和和转转运运过过程程中中发发挥挥重重要要的的作作用用，AL对发育育信信息息物物质质的的贮贮存存、释释放放和和激激活活过过程程有有重重要要的的调调控作用控作用。ALAL较较多多地地分分布布于于分分裂裂旺旺盛盛

25、的的细细胞胞( (如如胚胚胎胎细细胞胞、肿肿瘤瘤细细胞胞) )中中，因因此此ALAL与与细细胞胞分分裂裂相相关关。一一般般认认为为ALAL为为细细胞胞分分裂裂准准备备核核膜膜及及膜膜孔孔结结构构。认认为为ALAL是是核核孔孔的的暂暂时时贮贮存存状状态态。在在病病毒毒感感染染、辐辐射射损损伤伤和和激激素素诱诱导导的的细细胞胞中中，AL AL 的的形形成成可可能能与与改改变变细细胞胞的的分分裂状态有关。裂状态有关。第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点4 4、环孔板（、环孔板（annulate annulate lamellaelamellae） 电镜下下观察到的孔察到的孔环状片

26、状片层体型内体型内质网网第二节内质网的种类与结构特点第二节内质网的种类与结构特点类脂类脂类脂类脂：30-30-40%40%较细较细较细较细胞膜少，胞膜少，胞膜少，胞膜少，主要成分主要成分主要成分主要成分为为为为磷脂。磷脂。磷脂。磷脂。 磷脂磷脂磷脂磷脂酰酰酰酰胆碱含量胆碱含量胆碱含量胆碱含量较较较较高，鞘磷脂含量高，鞘磷脂含量高，鞘磷脂含量高，鞘磷脂含量较较较较少。少。少。少。 含糖脂和胆固醇含糖脂和胆固醇含糖脂和胆固醇含糖脂和胆固醇较较少，少，少，少，SERSER含含含含类类脂脂脂脂较较RERRER多。多。多。多。蛋白蛋白蛋白蛋白质质质质：6060-70-70%较细较细较细较细胞膜多，胞膜多

27、，胞膜多，胞膜多，酶酶酶酶蛋白至少蛋白至少蛋白至少蛋白至少3030种以种以种以种以 上上上上。 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸酶酶酶酶被被被被认为认为认为认为是是是是标标标标志志志志酶酶酶酶， 内内内内质质网网网网膜膜膜膜1.1.与氧化反与氧化反应电应电子子传递传递相关的相关的酶酶系系 NADPH-NADPH-细胞色素细胞色素c c还原酶、还原酶、CtybCtyb5 5、细细胞色素胞色素P P- -4504502.2.与脂与脂类类物物质质代代谢谢功能反功能反应应相关的相关的酶酶类类 脂肪酸脂肪酸CoACoA连连接接酶酶3.3.与碳水化合物代与碳水化合物代谢谢功能反功能反应应

28、相关的相关的酶酶类类 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸酶酶4.4.参与蛋白参与蛋白质质加工加工转转运的多种运的多种酶酶类类 酶酶蛋蛋白白含含量量多多是是内内质质网网膜膜区区别别于于高高尔尔基基体体膜膜囊囊和和质膜的主要标志质膜的主要标志核糖体核糖体结结合糖蛋白（合糖蛋白（ribophorin）只分布在）只分布在RER，P450酶酶系只分布在系只分布在SER。 一、一、RERRER的功能的功能1.进进行蛋白行蛋白质质合成合成2.合成蛋白的修合成蛋白的修饰饰与加工与加工3.膜的生成膜的生成4.物物质质运运输输第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能一、一、RER的功能的功能蛋白质合成两个

29、特定区域蛋白质合成两个特定区域1 1、游离核糖体（、游离核糖体（合成结构蛋白合成结构蛋白）2 2、RERRER表面的核糖体（非膜蛋白、镶嵌蛋白）表面的核糖体（非膜蛋白、镶嵌蛋白） 蛋蛋白白质质都都是是在在核核糖糖体体上上合合成成的的，且且都都是是起起始始于于细细胞胞质质基基质质中中“游游离离”核核糖糖体体 ，但但是是有有些些蛋蛋白白质质在在合合成成开开始始不不久久后后便便转转到到内内质质网网上上合合成成，这这些些蛋蛋白白质质主要有：主要有：向向细细胞外分泌的蛋白胞外分泌的蛋白如抗体；如抗体；膜蛋白膜蛋白，并且决定膜蛋白在膜中的排列方式；，并且决定膜蛋白在膜中的排列方式；需要与其它需要与其它细细

30、胞胞组组分分严严格分开的格分开的酶酶，如溶，如溶酶酶体的各种水解体的各种水解酶酶；需要需要进进行修行修饰饰的蛋白的蛋白，如糖蛋白，如糖蛋白（一）（一）进进行蛋白行蛋白质质合成合成 197519751975年年年年年年，G. G. G. BlobelBlobelBlobel等等等等等等提提提提提提出出出出出出了了了了了了“ “ “信信信信信信号号号号号号假假假假假假说说说说说说” ” ”：最最最最最最初初初初初初合合合合合合成成成成成成的的的的的的一一一一一一些些些些些些氨氨氨氨氨氨基基基基基基酸酸酸酸酸酸残残残残残残基基基基基基具具具具具具有有有有有有信信信信信信号号号号号号功功功功功功能能能

31、能能能，决定了相应的蛋白质是否被分泌。决定了相应的蛋白质是否被分泌。决定了相应的蛋白质是否被分泌。决定了相应的蛋白质是否被分泌。决定了相应的蛋白质是否被分泌。决定了相应的蛋白质是否被分泌。(1) (1) 信号序列的信号序列的信号序列的信号序列的发现发现和信号和信号和信号和信号肽肽假假假假说说G. Blobel，因，因对蛋白质分子对蛋白质分子中信号肽中信号肽（signal peptide）的开）的开创性研究，获创性研究，获得了得了1999年度年度诺贝尔生理学诺贝尔生理学或医学奖。或医学奖。第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能当当时时的的研研究究旨旨在在了了解解，在在核核糖糖体体上

32、上合合成成的的新新生生肽肽链链是是通通过过何何种种途途径径被被分分泌泌到到细胞外的细胞外的。 早期的信号假说早期的信号假说：1975年年, 、根据对信号序列的研究成果根据对信号序列的研究成果,正式提出了信号假说正式提出了信号假说(signal hypothesis),要点是要点是:(1)(1)分泌蛋白的合成始于细胞质中的游离核糖体分泌蛋白的合成始于细胞质中的游离核糖体; ;(2)(2)合合成成的的N-N-端端信信号号序序列列露露出出核核糖糖体体后后, ,靠靠自自由由碰碰撞撞与与内内质质网网膜膜接接触触, ,然然后后靠靠N-N-端端信信号号序序列列的的疏疏水水性性插插入入内内质质网网的的膜膜;

33、; ？(3)(3)蛋白质继续合成蛋白质继续合成, ,并以袢环形式穿过内质网的膜并以袢环形式穿过内质网的膜; ; (4)(4)如如果果合合成成的的是是分分泌泌的的蛋蛋白白, ,除除了了信信号号序序列列被被信信号号肽肽酶酶切切除除外外, ,全全部部进进入入内内质质网网的的腔腔, ,若若是是膜膜蛋蛋白白, ,则则由由一一个个或或多多个个停停止止转移信号将蛋白质锚定在内质网膜上。转移信号将蛋白质锚定在内质网膜上。(1) (1) 信号序列的信号序列的信号序列的信号序列的发现发现和信号和信号和信号和信号肽肽假假假假说说第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能 信信信信信信号号号号号号肽肽肽肽肽

34、肽一一一一一一般般般般般般由由由由由由153015301530个个个个个个aaaaaa残残残残残残基基基基基基组组组组组组成成成成成成，富富富富富富含含含含含含疏疏疏疏疏疏水水水水水水性性性性性性aa(Met, aa(Met, aa(Met, Leu, Leu, Leu, PhePhePhe等等等等等等) ) )；由由由由由由信信信信信信号号号号号号肽肽肽肽肽肽的的的的的的N N N端端端端端端、疏疏疏疏疏疏水水水水水水核核核核核核心心心心心心区和信号肽的区和信号肽的区和信号肽的区和信号肽的区和信号肽的区和信号肽的C C C端三部分。端三部分。端三部分。端三部分。端三部分。端三部分。 疏疏疏疏

35、疏疏水水水水水水核核核核核核心心心心心心区区区区区区易易易易易易形形形形形形成成成成成成 螺螺螺螺螺螺旋旋旋旋旋旋，有有有有有有利利利利利利于于于于于于与与与与与与磷磷磷磷磷磷脂脂脂脂脂脂双双双双双双分分分分分分子子子子子子层层层层层层相相相相相相互互互互互互作用作用作用作用作用作用 信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号肽在肽链成熟过程中常常被信号肽酶剪切。信号信号信号信号信号信号肽酶肽酶肽酶作用位点作用位点作用位点作

36、用位点作用位点作用位点NHC疏水核心区疏水核心区疏水核心区疏水核心区疏水核心区疏水核心区信号信号信号信号信号信号肽肽肽的的的的的的N NN端端端端端端信号信号信号信号信号信号肽肽肽的的的的的的C CC端端端端端端信号肽信号肽信号肽信号肽( (signal peptide)signal peptide)信信信信号号号号肽肽肽肽的的的的主主主主要要要要作作作作用用用用是是是是指指指指导导导导核核核核糖糖糖糖体体体体结结结结合合合合于于于于ERER膜，并使新生肽链插入膜，并使新生肽链插入膜，并使新生肽链插入膜，并使新生肽链插入ERER膜进入膜进入膜进入膜进入ERER腔。腔。腔。腔。信号肽信号肽信号肽

37、信号肽( (signal peptide)signal peptide)信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒( (signal recognition particle, SRPsignal recognition particle, SRP) )信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体( (SRP receptorSRP receptor) )转位子转位子转位子转位子( (translocontranslocon) )(2) (2) 信号序列指信号序列指信号序列指信号序列指导导核糖体核糖体核糖体核糖体结结合于合于合于合于ERER膜膜膜膜的其它的其它的其它的

38、其它协协同作用同作用同作用同作用结结构构构构 信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒( (signal recognition particle, SRP)signal recognition particle, SRP)是是是是一一一一种种种种细细细细长长长长形形形形的的的的RNARNA蛋蛋蛋蛋白白白白。由由由由6 6条条条条多多多多肽肽肽肽链链链链和和和和一一一一个个个个7 7SL SL RNA(300bp) RNA(300bp) 组组组组成成成成。SRPSRP具具具具有有有有信信信信号号号号肽肽肽肽识识识识别别别别结结结结构构构构域域域域和和和和与与与与核核核核糖糖糖糖体体体体

39、AA位位位位点点点点结结结结合合合合的的的的结结结结构构构构域。域。域。域。作作作作用用用用：一一一一方方方方面面面面与与与与核核核核糖糖糖糖体体体体结结结结合合合合，另另另另一一一一方方方方面面面面与与与与ERER膜膜膜膜的的的的SRPSRP受受受受体体体体结结结结合合合合，通通通通过过过过其其其其“ “桥桥桥桥梁梁梁梁” ”作作作作用，使核糖体结合于用，使核糖体结合于用，使核糖体结合于用，使核糖体结合于ERER膜上。膜上。膜上。膜上。信号信号信号信号信号信号识别识别识别肽肽肽区域区域区域区域区域区域与核糖体与核糖体与核糖体与核糖体与核糖体与核糖体AAA位点位点位点位点位点位点结结结合的区域

40、合的区域合的区域合的区域合的区域合的区域55nmnm2525nmnm信号信号信号信号信号信号识别颗识别颗识别颗粒粒粒粒粒粒 ( ( (SRP) SRP) SRP) 模式模式模式模式模式模式图图图7 7 7SL RNASL RNASL RNA信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒( (signal recognition particle, SRP)signal recognition particle, SRP)SRPSRP它它它它能能能能特特特特异异异异识识识识别别别别结结结结合合合合信信信信号号号号肽肽肽肽。SRPSRP占占占占据据据据了了了了核核核核糖糖糖糖体体体体的的的的AA

41、位位位位，阻阻阻阻挡挡挡挡了了了了携携携携带带带带氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的tRNAtRNA进进进进入入入入核核核核糖糖糖糖体体体体，使使使使蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的合合合合成成成成暂暂暂暂时时时时中中中中止止止止，当当当当SRPSRP脱离核糖体后，蛋白质合成又继续进行；脱离核糖体后，蛋白质合成又继续进行；脱离核糖体后，蛋白质合成又继续进行；脱离核糖体后，蛋白质合成又继续进行； 核核核核糖糖糖糖体体体体附附附附着着着着于于于于ERER膜膜膜膜上上上上后后后后，SRPSRP与与与与SRPSRP受受受受体体体体分分分分离离离离，回回回回到到到到细细细细胞胞胞胞质质质质中中中中进进进进

42、入入入入下下下下一一一一个个个个循循循循环环环环再再再再被被被被利利利利用。用。用。用。信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒( (signal recognition particle, SRP)signal recognition particle, SRP)SRP与核糖体的与核糖体的结合与分离合与分离 新生新生新生新生肽链肽链上的信号上的信号上的信号上的信号肽肽SRPSRP-SRP-核糖体复合核糖体复合核糖体复合核糖体复合体与内体与内体与内体与内质质网膜上网膜上网膜上网膜上的的的的SRPSRP受体受体受体受体结结合合合合核糖体核糖体结合蛋白合蛋白蛋白蛋白转运器运器粗面内粗面内质

43、网膜上网膜上的的SRP受体蛋白受体蛋白SRPSRP与信与信与信与信号号号号肽肽的的的的结结合使翻合使翻合使翻合使翻译译暂暂停停停停细胞胞质内内质网腔网腔继续翻翻译并并开始穿开始穿过内内质网膜网膜SRP释放并再循放并再循环SRP SRP 受体受体受体受体( (SRP receptor)SRP receptor)为为为为ERER膜膜膜膜上上上上的的的的跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白，含含含含有有有有 、 两两两两个个个个亚亚亚亚基基基基。 亚亚亚亚基基基基含含含含有有有有SRPSRP的的的的结结结结合合合合部部部部位位位位， 亚亚亚亚基基基基以以以以疏疏疏疏水水水水区锚定在区锚定在区锚定在区锚定

44、在ERER膜上。膜上。膜上。膜上。当当当当SRP-SRP-核核核核糖糖糖糖体体体体复复复复合合合合体体体体与与与与ERER膜膜膜膜上上上上的的的的SRPSRP受受受受体体体体结结结结合合合合后后后后，核核核核糖糖糖糖体体体体则则则则以以以以大大大大亚亚亚亚基基基基与与与与附附附附着着着着于于于于膜膜膜膜上上上上的的的的RibophorinRibophorin结合。结合。结合。结合。信号信号信号信号肽肽SRPSRP 细细胞胞胞胞质质 ERER腔腔腔腔SRP SRP 受体受体受体受体( (SRP receptor)SRP receptor)转位子转位子转位子转位子( (translocon)tra

45、nslocon)又又又又称称称称为为为为蛋蛋蛋蛋白白白白转转转转移移移移器器器器( (translocator)translocator)或或或或蛋蛋蛋蛋白白白白导导导导引通道引通道引通道引通道TransloconTranslocon(closed)(closed)TransloconTranslocon(open)(open)哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物物物物细细细细胞胞胞胞的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白转转转转移移移移器器器器又又又又被被被被称称称称为为为为Sec61Sec61复复复复合合合合体体体体，是是是是由由由由三三三三或或或或四四四四种种种种蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质组组组组成成成成的的的的

46、复复复复合合合合体体体体，均为跨膜蛋白，装配成均为跨膜蛋白，装配成均为跨膜蛋白，装配成均为跨膜蛋白，装配成“ “面包圈面包圈面包圈面包圈” ”样结构；样结构；样结构；样结构；作作作作用用用用：使使使使新新新新生生生生的的的的多多多多肽肽肽肽链链链链穿穿穿穿过过过过其其其其中中中中充充充充满满满满液液液液体体体体的的的的孔道进入到孔道进入到孔道进入到孔道进入到ERER腔中的。腔中的。腔中的。腔中的。转位子转位子转位子转位子( (translocon)translocon)Figure: A ribosome bound to the Sec61 protein translocatorFigur

47、e: A ribosome bound to the Sec61 protein translocator (3) (3) 信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源信信信信号号号号肽肽肽肽穿穿穿穿入入入入ERER膜膜膜膜并并并并引引引引导导导导新新新新生生生生多多多多肽肽肽肽链链链链进进进进入入入入ERER腔中是一个腔中是一个腔中是一个腔中是一个需要需要需要需要GTPGTP的耗能的耗能的耗能的耗能过程。过程。过程。过程。 SRPSRPSRP和和和和和和SRPSRPSRP受受受受受受体体体体体体可可可可可可结结结结结结合合合合合合GTPGTPGTP并并并并

48、并并具具具具具具有有有有有有GTPGTPGTP酶酶酶酶酶酶活活活活活活性性性性性性；GTPGTPGTP水解释放能量水解释放能量水解释放能量水解释放能量水解释放能量水解释放能量 启动新生的多肽链跨膜向启动新生的多肽链跨膜向启动新生的多肽链跨膜向启动新生的多肽链跨膜向启动新生的多肽链跨膜向启动新生的多肽链跨膜向ERERER腔内转移。腔内转移。腔内转移。腔内转移。腔内转移。腔内转移。 使使使使使使SRPSRPSRP与与与与与与SRPSRPSRP受受受受受受体体体体体体分分分分分分离离离离离离，SRPSRPSRP回回回回回回到到到到到到细细细细细细胞胞胞胞胞胞质质质质质质再再再再再再被被被被被被利利利

49、利利利用用用用用用，原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。原来暂时终止的蛋白质合成又重新开始。(3) (3) 信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源信号肽跨膜的能量来源(4) (4) 非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程 RERRER合合合合成成成成的的的的非非非非膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白包包包包括括括括分分分分泌泌泌泌蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质和和和和定定定定位于内膜系统的

50、可溶性蛋白；位于内膜系统的可溶性蛋白；位于内膜系统的可溶性蛋白；位于内膜系统的可溶性蛋白；特特特特点点点点：其其其其多多多多肽肽肽肽链链链链是是是是一一一一边边边边合合合合成成成成一一一一边边边边从从从从胞胞胞胞质质质质转转转转运运运运到到到到ERER腔腔腔腔，把把把把这这这这种种种种边边边边翻翻翻翻译译译译边边边边转转转转运运运运的的的的过过过过程程程程称称称称为为为为翻译共转位。翻译共转位。翻译共转位。翻译共转位。这这这这些些些些蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质在在在在RERRER合合合合成成成成后后后后，再再再再以以以以囊囊囊囊泡泡泡泡的的的的形形形形式式式式，经经经经高高高高尔尔尔尔基基基基体

51、体体体加加加加工工工工、修修修修饰饰饰饰成成成成熟熟熟熟后后后后再再再再分分分分泌泌泌泌到细胞外。到细胞外。到细胞外。到细胞外。 a) 1) 1) 在在胞胞质质游游离离核核糖糖体体上上以以mRNAmRNA为为模模板板，合合成成出出N N端包含信号肽的最初约端包含信号肽的最初约7070个氨基酸残基。个氨基酸残基。 2) 2) SRPSRP与与新新生生肽肽链链N N端端的的信信号号肽肽及及GTPGTP结结合合，并并结结合合核核糖糖体体使使多多肽肽合合成成暂暂停停，SRPSRP引引导导核核糖糖体体- -多多肽肽- -SRPSRP复复合合体体，识识别别结结合合ERER膜膜上上的的与与GTPGTP结结合

52、合的的SRPSRP受受体体通通过过水水解解GTPGTP使使SRPSRP解解离离并并再再利利用用，多多肽肽链链开开始始继继续延长。续延长。a)a) 3) 3) 核核糖糖体体大大亚亚基基与与核核糖糖体体受受体体结结合合，锚锚定定于于ERER膜膜上上，水水解解GTPGTP供供能能，诱诱导导蛋蛋白白导导引引通通道道开开放放，新新生信号肽插入内质网。生信号肽插入内质网。(4) (4) 非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程 4) 4) 信信号号肽肽启启动动肽肽链链转转位位，延延长长的的多多肽肽直直接接经经核糖体及跨核糖体及跨ERER膜通道进入内质

53、网腔。膜通道进入内质网腔。 5) 5) 内内质质网网腔腔HSP70HSP70消消耗耗ATPATP，促促进进延延伸伸多多肽肽进进入入ERER腔并折叠为功能构象。腔并折叠为功能构象。(4) (4) 非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程非膜蛋白质翻译共转位过程 RER function信号信号肽的合成的合成 1信号信号肽- -SRPSRP- -核糖体核糖体2123456信号信号肽-SRPSRP- -SRPSRP受体受体- -核糖体核糖体3核糖体核糖体-移位子移位子4信号信号肽被切被切,多多肽链进入入RER腔腔5多多肽链合成完成合成完成,核核糖体大小糖体大小亚基分离

54、基分离6信号信号肽细胞胞质中核糖体在蛋白中核糖体在蛋白质合成启合成启动后后, , 根据根据mRNAmRNA上特定的信号序上特定的信号序列合成列合成一段短一段短肽, ,它可它可引引导核糖体核糖体结合到粗面内合到粗面内质网膜上网膜上SRP receptor通道蛋白移位子通道蛋白移位子信号信号识别颗粒粒(SRP)(signal recognition particle)(4)(4) 非膜蛋白非膜蛋白非膜蛋白非膜蛋白质质翻翻翻翻译译共共共共转转位位位位过过程程程程 内内质网腔网腔细胞胞质SRP受体受体信号信号识别颗粒粒 (SRP) 核糖体核糖体结合蛋白合蛋白tRNAAP核糖体核糖体mRNA信号信号肽A

55、信号假说信号假说(5) (5) 跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在ERER的翻译共转位过的翻译共转位过的翻译共转位过的翻译共转位过程程程程 跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质：存存存存在在在在于于于于质质质质膜膜膜膜和和和和其其其其它它它它细细细细胞胞胞胞器器器器膜膜膜膜上的蛋白质上的蛋白质上的蛋白质上的蛋白质。 在在在在在在 RERRERRER上上上上上上 合合合合合合 成成成成成成 ， 然然然然然然后后后后后后 经经经经经经 过过过过过过 高高高高高高 尔尔尔尔尔尔 基基基基基基 体体体体体体 加加加加加加工工工工工工 运运运运运运 输输输输输输 到到到到到到 其其其其

56、其其 它它它它它它 细细细细细细 胞胞胞胞胞胞器的膜上器的膜上器的膜上器的膜上器的膜上器的膜上。 跨膜蛋白质又分为两种跨膜蛋白质又分为两种跨膜蛋白质又分为两种跨膜蛋白质又分为两种跨膜蛋白质又分为两种跨膜蛋白质又分为两种: : : 一次跨膜蛋白一次跨膜蛋白一次跨膜蛋白一次跨膜蛋白一次跨膜蛋白一次跨膜蛋白( ( (single transmembrane proteins)single transmembrane proteins)single transmembrane proteins) 多次跨膜蛋白多次跨膜蛋白多次跨膜蛋白多次跨膜蛋白多次跨膜蛋白多次跨膜蛋白( ( (multiple tra

57、nsmembrane proteins)multiple transmembrane proteins)multiple transmembrane proteins) 跨膜蛋白的形成与定向取决于两种信号序列跨膜蛋白的形成与定向取决于两种信号序列跨膜蛋白的形成与定向取决于两种信号序列跨膜蛋白的形成与定向取决于两种信号序列： 起始转移信号起始转移信号起始转移信号起始转移信号(start-transfer signal)(start-transfer signal) 终止转移序列终止转移序列终止转移序列终止转移序列(stop transfer sequence)(stop transfer seq

58、uence)(5) (5) 跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在跨膜蛋白质在ERER的翻译共转位过的翻译共转位过的翻译共转位过的翻译共转位过程程程程 起始转移信号起始转移信号(start-transfer signal) N-端信号序列端信号序列 位于位于N-端，可被切除。以端，可被切除。以N-端信号序列端信号序列为 起始起始转移信号的移信号的一般一般都是都是分泌蛋白；分泌蛋白；内部信号序列内部信号序列 (internal signal sequence) 不位于不位于N-端，不能被切除端，不能被切除 (noncleavable)。 以以内部信号序列内部信号序列为起始起始转移信号的一般移信号的

59、一般 都是都是膜蛋白。膜蛋白。 兼有兼有信号序列信号序列和和起始起始转移移的功能，根的功能，根据其存在部位可分据其存在部位可分为： N N端信号序列与端信号序列与内部信号序列内部信号序列 终终止止转转移序列移序列(stop transfer sequence) 存在于新生肽链中使肽链存在于新生肽链中使肽链终止转移终止转移的的序列，可导致蛋白质锚定在脂双层中。序列，可导致蛋白质锚定在脂双层中。起始起始转移序列与移序列与终止止转移序列移序列单次跨膜蛋白的形成与定向单次跨膜蛋白的形成与定向二二、若若肽链只有一个只有一个内部信号序列内部信号序列，而不具，而不具有有终止止转移信号移信号，那么形成，那么形

60、成单次跨膜蛋白。次跨膜蛋白。形成的情况有两种：形成的情况有两种：一、一、若新生若新生肽链有一个有一个N端信号序列端信号序列和一个和一个终止止转移信号移信号，则形成形成单次跨膜蛋白（若只次跨膜蛋白（若只有有N端信号序列，端信号序列，则形成形成分泌蛋白分泌蛋白）。）。单次跨膜蛋白的形成单次跨膜蛋白的形成单次跨膜蛋白的形成次跨膜蛋白的形成一条总原则：一条总原则：信号序列中含信号序列中含正电荷多的一端正电荷多的一端总是朝向总是朝向胞质面胞质面。单次跨膜蛋白的定向单次跨膜蛋白的定向由于由于N端信号端信号总是朝向胞是朝向胞质侧，所以，所以形成的形成的单次跨膜蛋白的次跨膜蛋白的C端端朝向胞朝向胞质侧。内部信

61、号序列的内部信号序列的带正正电荷的一端荷的一端离离N端端较近近，则蛋白的蛋白的N端朝向胞端朝向胞质侧+ +- -内部信号序列的内部信号序列的带负电荷的一端荷的一端与与N端端较近，近，则蛋白的蛋白的C端朝向胞端朝向胞质侧。+ +- -细胞胞质侧细胞外胞外侧、ER或或GC腔腔侧COO-COO-NH3+NH3+COO-NH3+NH3+COO-LDL受体受体胰胰岛素受体素受体半乳糖基半乳糖基转移移酶细胞色素胞色素b5细胞色素胞色素P450一次跨膜蛋白质一次跨膜蛋白质一次跨膜蛋白质一次跨膜蛋白质( 细胞膜上胞膜上)(GC膜上膜上)(ER膜上膜上)多次跨膜蛋白的形成与定向多次跨膜蛋白的形成与定向膜蛋白的跨

62、膜次数膜蛋白的跨膜次数决定于决定于起始转移序列起始转移序列与与终止转移序列终止转移序列的数目的数目：方向方向遵循：信号序列中含正电荷多的一端遵循：信号序列中含正电荷多的一端总是朝向胞质面。总是朝向胞质面。含有含有多个内部信号序列多个内部信号序列和和多个停止多个停止转移移序列序列，则形成多次跨膜蛋白。形成多次跨膜蛋白。含有含有一个内部信号序列一个内部信号序列和和一个停止一个停止转移序移序列列，则形成二次跨膜蛋白；形成二次跨膜蛋白；二次与多次跨膜蛋白二次与多次跨膜蛋白细胞胞质侧细胞外胞外侧、ER或或GC腔腔侧NH3+NH3+COO-COO-葡萄糖葡萄糖转运蛋白运蛋白 细菌菌视紫紫红质 -肾上腺素能

63、受体上腺素能受体多次跨膜蛋白质多次跨膜蛋白质多次跨膜蛋白质多次跨膜蛋白质第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能一、一、RER的功能的功能（二）（二）合成蛋白的修合成蛋白的修饰饰与加工与加工内内质质网网上上合合成成的的蛋蛋白白大大都都要要进进行行修修饰饰加加工工才才能能成成熟熟，包包括括糖糖基基化化、羟羟基基化化、酰酰基基化化、二二硫硫键键形形成成等等，其其中中最最主主要要的的是是糖基化糖基化，几乎所有内，几乎所有内质质网上合成的蛋白网上合成的蛋白质质最最终终被糖基化。被糖基化。糖基化的作用是：糖基化的作用是： 使蛋白使蛋白质质能能够够抵抗消化抵抗消化酶酶的作用；的作用；赋赋予蛋白

64、予蛋白质传导质传导信号的功能；信号的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。糖基一般连接在糖基一般连接在4种氨基酸上，分为种氨基酸上，分为2种种：1.1.N-N-连接的糖基化连接的糖基化：与天冬酰胺残基的：与天冬酰胺残基的NHNH2 2连接，糖连接，糖为为N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺，开始于内质网腔，完成于高尔开始于内质网腔，完成于高尔开始于内质网腔，完成于高尔开始于内质网腔，完成于高尔基体。基体。基体。基体。2.2.O-O-连接的糖基化：与连接的糖基化：与丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸残基连接，连接的糖为半乳糖或残基连接，连接的糖为半

65、乳糖或N-N-乙酰半乳糖胺，乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行。在高尔基体上进行。糖基化糖基化N-糖基化糖基化 ( (N-linked glycosylation) 糖的供体为糖的供体为核苷糖核苷糖，如，如CMP-唾液酸、唾液酸、GDP-甘甘露糖、露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。共同的前体为乙酰葡糖胺。共同的前体为2个个N-乙酰乙酰葡萄糖胺、葡萄糖胺、9个甘露糖、个甘露糖、3个葡萄糖组成的个葡萄糖组成的14寡糖。寡糖。 糖分子首先被糖分子首先被糖基转移酶糖基转移酶转移到转移到膜上的膜上的多萜醇多萜醇分分子上，装配成寡糖链。子上，装配成寡糖链。 再被再被寡糖转移酶寡糖转移酶转到新合成肽链特定序列转到新

66、合成肽链特定序列(Asn-X-Ser/Thr)的的天冬酰胺残基天冬酰胺残基上。上。 由于糖是同天冬酰胺的自由由于糖是同天冬酰胺的自由NH2连接，故称为连接，故称为N-连连接的糖基化。接的糖基化。 寡糖寡糖寡糖寡糖转移移酶多多萜醇醇1414个糖残基个糖残基-连接的糖基化连接的糖基化 多多萜萜醇醇pp甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘葡葡葡葡葡葡甘甘甘甘甘甘甘甘多多萜萜醇醇pp甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘天冬酰胺天冬酰胺葡葡葡葡葡葡甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘多多萜萜醇醇pprER腔腔rER膜膜核糖体核糖体多多萜萜醇醇pp多萜醇多萜醇N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺甘甘甘露糖甘露糖葡葡葡萄糖葡萄糖寡糖转移酶寡糖转移

67、酶( (三三三三) )、参与膜脂的合成、参与膜脂的合成、参与膜脂的合成、参与膜脂的合成构成构成构成构成细胞膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆细胞膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆细胞膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆细胞膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆固醇等，大部分在固醇等，大部分在固醇等，大部分在固醇等，大部分在RERRER合成。合成。合成。合成。在在在在RERRER合成的主要磷脂是磷脂酰胆碱合成的主要磷脂是磷脂酰胆碱合成的主要磷脂是磷脂酰胆碱合成的主要磷脂是磷脂酰胆碱( (PC)PC)，以，以，以，以PCPC为例说明磷脂的合成过程为例说明磷脂的合成过程为例说明磷脂的合成过程为例说明磷脂的合成过程

68、 合成原料：合成原料：合成原料：合成原料：合成原料：合成原料：2 2 2脂酰脂酰脂酰脂酰脂酰脂酰CoA CoA CoA + 1 + 1 + 1 - - -磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸甘油甘油甘油甘油甘油甘油 + 1 + 1 + 1 CDP-CDP-CDP-胆胆胆胆胆胆碱碱碱碱碱碱 催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转催化反应的酶：酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转移酶移酶移酶移酶移酶移酶 反反反反反反应步骤：分三步反应应

69、步骤：分三步反应应步骤：分三步反应应步骤：分三步反应应步骤：分三步反应应步骤：分三步反应第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能 - -磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸甘油甘油甘油甘油甘油甘油C=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OCoACoACoACoACHCH22CHCHCHCH22OHOHOHOHpp22CoACoACHCHCHCH22CHCH2 2 pp123酰酰基基基基转转移移移移酶酶脂脂脂脂酰酰CoACoACHCHCHCH22CHCH2 2 OHOH磷酸磷酸磷酸磷酸酶酶ppCHCHCHCH22CHCH2 2 胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸 转转移移移移酶酶胆碱胆碱胆碱

70、胆碱CDP-CDP-胆碱胆碱胆碱胆碱胆碱胆碱胆碱胆碱磷脂酸磷脂酸甘油二甘油二酯磷脂磷脂酰胆碱胆碱细细胞胞胞胞质侧质侧RERRER腔腔腔腔侧侧pp磷脂磷脂磷脂磷脂酰酰胆碱的合成胆碱的合成胆碱的合成胆碱的合成过过程程程程外叶外叶内叶内叶+( (三三三三) )、参参与与膜膜脂脂的的合合成成、参参与与膜膜脂脂的的合合成成第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能新新合合成成的的磷磷脂脂分分子子都都位位于于内内质质网网膜膜脂脂双双层层的的胞胞质质层层面面，如如果果合合成成后后不不转转移移到到脂脂双双层层的的内内质质网网腔腔面面，将将使使内内质质网网膜膜变变成成脂脂单单层层。实实际际上上在在内内

71、质质网网中中脂脂双双层层是是不不断断达达到平衡的，这些平衡是由到平衡的，这些平衡是由磷脂转运蛋白磷脂转运蛋白来介导的。来介导的。内内质质网网膜膜中中的的一一种种磷磷脂脂转转运运蛋蛋白白是是搅搅杂杂酶酶。没没有有磷磷脂脂特特异异性性，能能使使各各种种类类型型的的磷磷脂脂在在内内质质网网膜膜脂脂双双层层两两侧侧达到平衡。达到平衡。还还有有另另一一种种磷磷脂脂转转运运蛋蛋白白，称称翻翻转转酶酶(flippase)位位于于内内质质网网膜膜中中，其其翻翻转转作作用用具具选选择择性性，从从而而保保证证膜膜中中磷磷脂脂分布的不对称性。分布的不对称性。第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能( (

72、三三三三) )、参参与与膜膜脂脂的的合合成成、参参与与膜膜脂脂的的合合成成合成的磷脂由合成的磷脂由合成的磷脂由合成的磷脂由RERRER向其它生物膜转运的方式：向其它生物膜转运的方式：向其它生物膜转运的方式：向其它生物膜转运的方式：1.1.以出芽的方式运输到高尔基体以出芽的方式运输到高尔基体以出芽的方式运输到高尔基体以出芽的方式运输到高尔基体、溶酶体和细胞膜上等；溶酶体和细胞膜上等；溶酶体和细胞膜上等；溶酶体和细胞膜上等；2.2.借借借借助助助助于于于于一一一一种种种种水水水水溶溶溶溶性性性性载载载载体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白磷磷磷磷脂脂脂脂交交交交换换换换蛋蛋蛋蛋白白白白 ( (phosphli

73、pid phosphlipid exchange exchange proteins, proteins, PEP)PEP)，在在在在膜膜膜膜之之之之间间间间转转转转运运运运磷磷磷磷脂脂脂脂。（从（从（从（从RERRER到线粒体和过氧化物酶体）到线粒体和过氧化物酶体）到线粒体和过氧化物酶体）到线粒体和过氧化物酶体）12内质网膜胞质线粒体外膜磷脂交换蛋白大大部部分分细细胞胞器器的的膜膜含含有有酶酶，可可修修饰饰膜膜中中已已存存在在的的脂脂类类，并并将将一一种种磷磷脂脂变变为另一种磷脂。为另一种磷脂。二、二、二、二、SERSER的功能的功能的功能的功能脂蛋白合成脂蛋白合成脂蛋白合成脂蛋白合成机械支

74、持作用机械支持作用机械支持作用机械支持作用与糖原的代谢关系与糖原的代谢关系与糖原的代谢关系与糖原的代谢关系参与横纹肌的收缩参与横纹肌的收缩参与横纹肌的收缩参与横纹肌的收缩渗透膜的性质渗透膜的性质渗透膜的性质渗透膜的性质参与解毒作用参与解毒作用参与解毒作用参与解毒作用( (肝细胞肝细胞肝细胞肝细胞) ) 与水和电解质代谢关系与水和电解质代谢关系与水和电解质代谢关系与水和电解质代谢关系与胆汁生成关系与胆汁生成关系与胆汁生成关系与胆汁生成关系内质网与细胞分化内质网与细胞分化内质网与细胞分化内质网与细胞分化第四第四第四第四节节ERER的功能的功能的功能的功能（一）脂蛋白合成（一）脂蛋白合成1.RER与

75、类固醇激素的生成与类固醇激素的生成分分泌泌类类固固醇醇激激素素的的细细胞胞如如肾肾上上腺腺细细胞胞、黄黄体体细细胞胞和和睾睾丸丸间间质细胞质细胞都有丰富的滑面内质网，都有丰富的滑面内质网，并并在在滑滑面面内内质质网网上上含含有有合合成成胆胆固固醇醇并并将将胆胆固固醇醇转转化化为为激激素素的全套酶系，的全套酶系，所所以以滑滑面面内内质质网网能能够够合合成成胆胆固固醇醇，然然后后将将胆胆固固醇醇氧氧化化、还还原、水解，进一步转变成各种类固醇激素原、水解，进一步转变成各种类固醇激素。2.SER与脂类代谢与脂类代谢SER是脂类合成的主要部位之一是脂类合成的主要部位之一，许多与合成甘油三酯、，许多与合成

76、甘油三酯、磷脂、和胆固醇有关的酶类在磷脂、和胆固醇有关的酶类在SER中都存在中都存在。因此脂类代谢旺盛的细胞有较丰富的因此脂类代谢旺盛的细胞有较丰富的SER：小肠上皮细胞是肠管吸收脂肪的主要细胞，内有很多小肠上皮细胞是肠管吸收脂肪的主要细胞，内有很多SER。肝细胞从血液摄取脂肪酸，在肝细胞从血液摄取脂肪酸，在SER内合成脂肪，再与由内合成脂肪，再与由RER合合成的蛋白质结合成成的蛋白质结合成脂蛋白颗粒脂蛋白颗粒，它们先位于，它们先位于SER内，然后经由内，然后经由高尔基体释放到细胞外，并通过血流带到身体的其他部位。如高尔基体释放到细胞外，并通过血流带到身体的其他部位。如低密度脂蛋白（低密度脂蛋

77、白（LDL）和极低密度脂蛋白）和极低密度脂蛋白（一）脂蛋白合成（一）脂蛋白合成（二）机械支持作用（二）机械支持作用内质网和细胞基质一起参与细胞的机械功能。内质网和细胞基质一起参与细胞的机械功能。内质网在细胞中形成大量的管道，使细胞内内质网在细胞中形成大量的管道，使细胞内部分为两部分，部分为两部分，一一为为腔腔( (管管道道) )内内的的部部分分，这这一一部部分分实实际际上上可可看看作作是与细胞外界相通连的是与细胞外界相通连的; ;另另一一部部分分是是膜膜（管管道道）外外的的部部分分，即即细细胞胞质质基基质质部部分分，这这一一部部分分与与外外界界以以质质膜膜为为界界限限，这这样样就就使使细胞质分

78、割成很多区域，即所谓分隔性或分室性。细胞质分割成很多区域，即所谓分隔性或分室性。因此内质网给细胞质的胶体结构提供了补充因此内质网给细胞质的胶体结构提供了补充的机械支持作用。的机械支持作用。（三）与糖原的代谢关系（三）与糖原的代谢关系? ?合成代谢合成代谢oror分解代谢分解代谢证据：证据： 动物平时：动物平时： SERSER不易辨认不易辨认 绝食绝食5 5天天 糖原减少，糖原减少，SERSER明明显可见显可见 再喂食再喂食 SERSER变多，糖原合成变多，糖原合成在肝细胞中，在肝细胞中，SERSER通常出现于胞质某一局部，与糖原颗粒相伴随通常出现于胞质某一局部，与糖原颗粒相伴随但但另另有有实实

79、验验得得出出与与此此相相反反的的结结果果对对肝肝细细胞胞光光面面微微粒粒体体的的分分析析表表明明，除除了了葡葡萄萄糖糖-6-磷磷酸酸酶酶外外，与与糖糖原原代代谢谢相相关关主主要要酶酶类类并并不不在在内内质质网网内内，而而是是位位于于细细胞胞质质基基质质中中，因因此此有有人人认认为为SER与糖原代谢关系不大与糖原代谢关系不大。（三）与糖原的代谢关系（三）与糖原的代谢关系参与糖原分解代参与糖原分解代谢（肝（肝细胞）胞） 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸酶酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸 葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸 滑面内滑面内滑面

80、内滑面内质质质质网膜上网膜上网膜上网膜上注：糖原注：糖原注：糖原注：糖原 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-6-6-磷酸在磷酸在磷酸在磷酸在细细胞胞胞胞质质基基基基质质中中中中进进行行行行糖原合成代糖原合成代谢？ 已糖激已糖激酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸进入内进入内质网腔质网腔后释放后释放入血液入血液被利用被利用SER在糖原分解中的作用在糖原分解中的作用 （四）参与横纹肌的收缩（四）参与横纹肌的收缩SER在骨骼肌和心肌细胞中存在一种特在骨骼肌和心肌细胞中存在一种特殊结构，称为殊结构，称为肌浆网肌浆网。肌浆网膜上有。肌浆网膜上有Ca2+泵，它通过

81、调节肌细胞中泵，它通过调节肌细胞中Ca2+的浓的浓度参与肌肉的收缩运动。度参与肌肉的收缩运动。浆细胞胞细胞核胞核Z线I带A带肌原肌原纤维肌肌纤维膜膜肌肌质网网线粒体粒体肌肌细胞胞 是是Ca Ca 的储存场所，参与横纹肌收缩的储存场所，参与横纹肌收缩肌浆网上的肌浆网上的CaCa2+2+泵泵肌肌浆浆肌肌浆浆网网肌浆肌浆Ca2+Ca2+肌纤维膜肌纤维膜外外界界刺刺激激ATPATP酶酶ATPADPPiCa2+Ca2+肌丝运动肌丝运动2+（五）渗透膜的性质（五）渗透膜的性质内质网具有渗透膜的性质（六）参与解毒作用（六）参与解毒作用( (肝细胞肝细胞) )外来药物 氧化氧化、还原、还原 降低毒性脂溶性物质

82、 水解、结合水解、结合 易溶于水肝脏的解毒作用主要由肝细胞肝脏的解毒作用主要由肝细胞SERSER承担。承担。肝肝脏脏的的解解毒毒作作用用中中，细细胞胞色色素素P-450P-450最最为为重重要。要。实验实验给动物喂食苯巴比妥给动物喂食苯巴比妥肝肝 细细 胞胞 滑滑 面面 内内 质质 网网 增增 多多 ，与解毒作用相关的酶含量增加。与解毒作用相关的酶含量增加。SERSER含含有有参参与与解解毒毒作作用用的的各各种酶系。种酶系。混合功能氧化酶将底物羟基化的机制(1)(1)被被羟羟基基化化的的底底物物与与细细胞胞色色素素P-450P-450结结合合; ;(2)(2)细细胞胞色色素素P-450P-45

83、0中中的的铁铁原原子子被被NADPHNADPH所所还还原原; ; (3)(3)氧氧与与细细胞胞色色素素P-450P-450结结合合; ;(4)(4)底物被一个氧原子所氧化底物被一个氧原子所氧化, ,另一个氧用于形成水。另一个氧用于形成水。被被氧氧化化的的底底物物由由于于带带上上羟羟基基, ,增增强强水水溶溶性性, ,容容易易被被分分泌排出。泌排出。 （七）与水和电解质代谢有关（七）与水和电解质代谢有关哺乳动物胃壁腺上皮细胞中有发达的滑面内质网，与盐酸分泌和渗透压的调节有关。可使CI-与H+结合生成HCI；（八）与胆汁生成有关（八）与胆汁生成有关胆汁的两种主要成分为胆盐和胆红素。在肝细胞中，滑面

84、内质网不仅能够合成胆盐，（90%由小肠上皮重吸收，其余10%由SER合成）而且，可通过所含葡萄糖醛酸转移酶的作用，使非水溶性的胆红素颗粒形成水溶性的结合胆红素，利于排出细胞外，进入毛细胆管。（九）内质网与细胞分化（九）内质网与细胞分化胰腺外分泌细胞的酶原颗粒形成、产生和分泌过程，皆和内质网的变化有一种平行关系。大量实验表明，细胞的形态和细胞内的结构（如细胞器）皆可受到内质网的影响。总之，内质网在细胞发育过程中，数量由少到多，结构有简单到复杂，有一个发生、发展的过程。另外SER与血小板形成释放有关巨核细胞内具有丰富呈线性排列的SER,它们将胞质分割成小块状，断裂下来形成血小板。肿胀、肥大肿胀、肥

85、大肿胀、肥大肿胀、肥大例例2 2：病病毒毒性性肝肝炎炎：肝肝细细胞胞发发生生水水分分丢丢失失，出出现现脱脱水水时时，rERrER上上的的核核糖糖体体会会脱脱落落，这这时时萎萎陷陷的的ERER和和其其它它细细胞胞成成分分一一起起浓浓缩缩成团块，肝细胞皱缩。成团块，肝细胞皱缩。例例1 1：在在细细菌菌性性感感染染和和有有毒毒物物进进入入体体内内后后，产产生生抗抗体体的的浆浆细细胞胞和和具具有有解解毒毒作作用用的的肝肝细细胞胞的的ERER会会变变的的肥肥大大，反反应应机机体体抗抗感感染染和和解解毒毒的作用。的作用。本本本本质质：是是由由于于水水分分和和Na+的的流流入入，使使内内质网网变成成囊囊泡泡

86、，囊囊泡泡融融合合扩张成成大大囊囊泡泡。如如低低氧氧、辐射射和和阻阻塞塞所所造造成成的的压力均可能引起力均可能引起ER的的肿胀和和扩张。RERRER解聚和脱粒解聚和脱粒解聚和脱粒解聚和脱粒例例：成骨细胞肉瘤患者的成骨细胞中，小儿遗传性肾病的肾小球毛细血管内皮细胞中，以及类风湿性关节炎的B型滑膜细胞中均可见到蛋白样颗粒。例例：浆细胞中的罗氏小体，即为RER腔内储存着的蛋白样结晶，一般认为是免疫反应引起的浆细胞合成蛋白质的功能亢进，或由于分泌物排出障碍所致。某些物某些物某些物某些物质质质质的的的的积积积积累累累累某某些些情情况况下下，RERRER自自身身也也能能浓浓缩缩一一部部分分蛋蛋白白质质物物

87、质质，成成为为电电子子致致密密度度较较强强的的颗颗粒粒和和结结晶晶，积积存存在在内内质质网网腔腔中中，有有的的可可以以是是糖糖蛋蛋白白或或者者蛋蛋白多糖，故称白多糖，故称蛋白质样颗粒蛋白质样颗粒蛋白质样颗粒蛋白质样颗粒。正正常常时时胰胰腺腺细细胞胞RERRER中中可可见见，可可能能是是酶酶原原颗颗粒粒的的前前体体；病病理理状状态态下下出现，有人认为是出现，有人认为是RERRER转运受阻，分泌物在其中浓缩所致。转运受阻，分泌物在其中浓缩所致。RERRER腔腔内内还还可可见见脂脂类类和和病病毒毒等等物物质质，如脂肪肝的肝细胞ER中含脂类物质，主要是甘油三酯异常累积的结果。数量改变数量改变数量改变数

88、量改变例：例：例：例：癌细胞中的癌细胞中的ERER改变：不同的癌细胞其改变：不同的癌细胞其ERER改变不同：改变不同：高分化癌细胞高分化癌细胞ERER丰富，呈网状遍布于细胞。丰富，呈网状遍布于细胞。低分化癌细胞低分化癌细胞ERER少。少。P-450P-450P-450P-450缺陷缺陷缺陷缺陷例例：大大约约有有1/101/10的的高高加加索索人人具具有有遗遗传传性性抗抗高高血血压压药药物物异喹胍代谢缺陷，原因是异喹胍代谢缺陷，原因是P-450P-450缺陷导致大量药物逆反应。缺陷导致大量药物逆反应。根根据据已已有有的的资资料料显显示示，细细胞胞膜膜系系统统包包括括内内质质网网的膜来源可粗略的表达为：的膜来源可粗略的表达为：“基因基因 镶嵌蛋白镶嵌蛋白 脂质双分子层脂质双分子层”总结1、内、内质网的形网的形态特征特征由一由一层单位膜位膜围成的成的连续的网状膜系的网状膜系统2、内、内质网的功能网的功能粗面内粗面内质网和光面内网和光面内质网网RER：与蛋白：与蛋白质的合成、加工、运的合成、加工、运输有关有关SER：多功能的：多功能的细胞器胞器