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内质网

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典型的细胞图解,其中显示了几种主要细胞器及一些重要细胞结构:1.核仁 2.细胞核 3.核糖体
4.囊泡 5.糙面内质网 6.高尔基体 7.细胞骨架
8.光面内质网 9.线粒体 10.液泡 11.细胞质
12.溶酶体 13.中心粒

内质网(英语Endoplasmic reticulum, ER)是在真核生物细胞中由膜围成的隧道系统,为细胞中的重要细胞器。实际上内质网是膜被摺疊成一個扁囊或細管狀構造,可分為粗糙內質網(Rough Endoplasmic Reticulum, rER)和光滑內質網(Smooth Endoplasmic Reticulum, sER)两种。

内质网联系了细胞核细胞质细胞膜这几大细胞構造。它內與細胞核(核膜外膜)相連,外與細胞膜相接,使之成为透過膜连接的一個整体。内质网负责物质从细胞核到细胞质、细胞膜以及细胞外的转运过程。因為細胞內質網膜與細胞核外膜是相連的,因此內質網空腔與核周腔(perinuclear space)是共通,且細胞可以靠內質網的膜來快速調節細胞核的大小。粗糙内质网上附着有大量核糖体,合成膜蛋白分泌蛋白。光面内质网上无核糖体,为细胞内外醣类脂类的合成和转运场所。

这一结构是由Keith R. Porter、阿尔伯特·克劳德和Ernest F. Fullam 在1945年时首先发现的[1]

结构[编辑]

1 细胞核   2 核孔   3 粗面内质网   4 光面内质网   5 粗面内质网上的核糖体   6 被转运的蛋白质   7 囊泡   8 高尔基体   9 高尔基体顺面   10 高尔基体反面   11 高尔基体囊泡

内质网的大体结构是由细胞骨架支撑的囊结构。它的内层与核膜相连,由磷脂双分子层形成一个独立于细胞质基质封闭的空间。

粗面内质网[编辑]

在病理状态下,粗面内质网(RER)可发生量和形态的改变。在蛋白质合成及分泌活性高的细胞(如浆细胞、胰腺腺泡细胞、肝细胞等)以及细胞再生和病毒感染时,粗面内质网增多。粗面内质网的含量高低也常反映肿瘤细胞的分化程度。相反,在萎缩的细胞(如饥饿时)以及有某种物质贮积的细胞,其粗面内质网则萎缩、减少。当细胞受损时,粗面内质网上的核蛋白体往往脱落于胞浆内,粗面内质网的蛋白合成会下降或消失;当损伤恢复时,其蛋白合成也随之恢复。 在由各种原因引起的细胞变性和坏死过程中,粗面内质网的池一般出现扩张,较轻的和局限性的扩张只有在电镜下才能窥见,重度扩张时则在光学显微镜下可表现为空泡形成,电镜下有时可见其中含有中等电子密度的絮状物。在较强的扩张时,粗面内质网同时互相离散,膜上的颗粒呈不同程度的脱失。进而内质网本身可断裂成大小不等的片段和大小泡。这些改变大多见于细胞水肿时,故病变不仅见于内质网,也同时累及高尔基体线粒体细胞质基质,有时甚至还累及溶酶体

光面内质网[编辑]

光面内质网的功能多种多样,既参与糖原的合成,又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分,此外,还在甾类化合物的合成中起重要的作用,故在合成甾类激素的细胞中特别丰富。光面内质网含有脱甲基酶、脱羧酶、脱氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等,因而光面内质网能分解甾体、能灭活药物和毒物并使其能被排除(如肝细胞)。肠上皮细胞的光面内质网参与脂肪的运输,心肌细胞的光面内质网(肌浆网)则参与心肌的刺激传导。 在生理状态下,随着细胞功能的升降,光面内质网(SER)的数量也呈现相应改变。但亦可出现完全相反的情况,例如在某些疾病(如淤胆)时,从形态结构上看,肝细胞光面内质网显著增生,但其混合功能氧化酶的活性反而下降,这实际上是细胞衰竭的表现。 肝细胞的光面内质网具有生物转化作用(biotransformation),能对一些低分子物质如药物、毒品、毒物等,进行转化解毒,并将间接胆红素转化为直接胆红素。 许多成瘾药物和嗜好品如巴比妥类、吸毒、嗜酒等,可导致肝细胞光面内质网的增生,长期服用口服避孕药、安眠药、抗糖尿病药等也能导致同样后果。在HBsAg阳性肝炎时,肝细胞内光面内质网明显增生,在其管道内形成HBsAg。由于光面内质网的大量增生,这种肝细胞在光学显微镜下呈毛玻璃外观,故有毛玻璃细胞之称,并可为地衣红(orcein)着染。 在细胞损伤时光面内质网也可出现小管裂解为小泡或扩大为大泡状。在药物及某些芳香族化合物(主为致癌剂)的影响下,光面内质网有时可在胞浆内形成葱皮样层状结构,即“副核”,可为细胞的适应性反应(结构较松)或为变性性改变(结构致密)。 可在肝臟細胞協助解毒,在肌肉細胞貯存Ca2+。

肌质网[编辑]

肌质网是平滑肌横纹肌细胞中的一种特化的光面内质网,内部储存大量的钙离子。

功能[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Porter KR, Claude A, Fullam EF. A study of tissue culture cells by electron microscopy. J Exp Med. 1945-03, 81 (3): 233–246. doi:10.1084/jem.81.3.233. PMC 2135493. PMID 19871454 (英文).