当前课程知识点:普通生物学 > 第一章 细胞生物学基础 > 第三节 真核细胞的结构 > 1.3.2 细胞的内膜系统
在真核细胞内存在大量的膜结构
这些膜结构将细胞
分隔成了许多区室
进而形成了各种细胞器
而细胞内区室化
是真核细胞结构
与功能的基本特征之一
细胞内有些细胞器在结构
功能甚至发生上
都是相互关联的动态整体
因此 被称为内膜系统
细胞的内膜系统包括
内质网 高尔基器 溶酶体
胞内体和分泌泡等
各区室之间通过生物合成
蛋白质修饰与分选
和膜泡运输等机制
来维系系统的动态平衡
可以大大提高生理生化的效率
我们先来介绍内质网
在电镜下观察
内质网是由膜形成的小管
与小囊状的潴泡组成
它分为了两个区域
这两个区域是互相连通
但结构和功能不同
在左侧这张电镜照片中
可以看到许多条小管上
密布着许多颗粒
这就是核糖体
因此这就是粗面内质网
右侧这张图片显示的
是光滑型内质网
它是由囊状的潴泡组成
二者不仅在结构上不同
功能也有差异
粗面内质网的功能
主要是合成分泌性蛋白和多种膜蛋白
光面内质网
在不同的细胞中具有不同的功能
参与了脂类的合成
糖类的代谢
药物或毒物的解毒等
例如在肝细胞中
光面内质网在糖类代谢
和解毒方面起重要作用
解毒的原理是使药物带上羟基
增加其水溶性
易于从体内排出
由此可见
内质网是细胞内
重要生物大分子的合成基地
当然核酸除外
内质网内合成的蛋白质
还需要送入另一个细胞器中
进行加工处理
这个细胞器就是高尔基器
它是以发现者的姓名来命名的
在电镜下观察
高尔基器
是由扁平的膜囊堆叠在一起
特殊之处在于
它是一种有极性的细胞器
靠近细胞核一侧称为顺面
面向细胞质膜一侧称为反面
内质网形成的转运小泡
会将物质从高尔基器顺面送入
经过加工处理之后
在高尔基器反面
会形成分泌泡
将蛋白质分泌出细胞
所以物质只能从高尔基器的顺面进入
从反面输出 这就是它的极性
这有什么意义呢
这样可以保证大分子在各部组分间有序地转移
高尔基器的主要功能有
一蛋白质 脂类的分选与运输
第二蛋白质的糖基化糖基的剪切
第三多糖合成
那么蛋白质是如何被加工
包装和分选的呢
游离的核糖体与mRNA结合后
会有两个去向
第一是共翻译转运途径
第二是后翻译转运途径
如果采用共翻译转运途径
肽链在游离核糖体起始合成后
会在信号肽与SRP复合物的引导下
结合到内质网膜上
新合成的肽链进入内质网腔内
或定位在内质网膜上
经过膜泡转运运送到高尔基器
进行加工和分选
然后分泌到胞外
或结合到细胞质膜上
或进入溶酶体内
如果采用后翻译转运途径
游离的核糖体
完成了多肽链合成后
合成的蛋白质依然留在胞浆中
或者在导向序列的引导下
被运到细胞器中
如线粒体
叶绿体或过氧化物酶体内
或者穿过核孔
进入细胞核内
所以蛋白质的加工 分选
是内质网和高尔基器合作完成的
动物体内有消化系统
对食物进行消化和分解
细胞内也有
进行胞内消化的细胞器这就是溶酶体
溶酶体是
由单层膜围绕的囊泡状细胞器
是由高尔基器产生的
溶酶体的主要功能
是进行细胞内消化
它为什么具有消化功能呢
因为溶酶体中
含有60多种酸性水解酶
包括核酸酶 蛋白酶 糖苷酶
脂肪酶 磷酸酶等等
这些酶的最适pH在5左右
它们可以催化核酸 蛋白质
多糖 脂类的降解
这些酶只有在
酸性环境中才具有活性
那么溶酶体
又是如何能维持内部的酸性环境呢
原来在溶酶体膜上具有质子泵
通过ATP水解释放的能量
它可以将胞浆内的氢离子泵入溶酶体内
从而维持溶酶体酸性的内环境
此外溶酶体的标志酶
是酸性磷酸酶
因此可以根据
酸性磷酸酶的性质
来鉴定溶酶体
例如这张电镜照片中显示的
深色囊泡就是细胞内的溶酶体
鉴定的依据是什么呢
就是依据酸性磷酸酶的性质
采用免疫组化的方法
将组织样品与酶的底物共同孵育
结果反应产物沉积的区域
也就是照片中高电子密度区域
就是溶酶体所在的位置
下面我们再来分析
溶酶体是如何进行细胞内消化的
以这张示意图为例
高尔基器
以出芽的方式生成溶酶体后
一方面溶酶体可以与食物泡结合
消化从外界吞入的食物颗粒
另一方面溶酶体也会降解
细胞本身产生的废弃成分
例如衰老或丧失功能的细胞器
及各种细胞结构
这个降解的过程
就是细胞自噬的过程
所以溶酶体起到了“清道夫”的作用
被消化降解的产物又如何运送呢
原来在溶酶体膜上有载体蛋白
它们会将物质运出溶酶体
供细胞重新利用
溶酶体存在于所有动物细胞中
植物细胞中有是否有溶酶体呢
没有
但是它有类似的细胞器液泡
液泡是植物细胞特有的细胞器
通常情况下
成熟的植物细胞
都有一个很大的中央液泡
与溶酶体相似
液泡也是单层膜包被的细胞器
膜上面也有质子泵
多种载体蛋白和通道蛋白
有关液泡的结构与功能
我们将在植物细胞
与组织部分再作具体介绍
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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