光面內質網

光面內質網

光面內質網為表面帶有核糖體的內質網,為管狀結構,是細胞內脂類物質進行合成的場所。功能多種多樣,即參與糖原的合成,又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分,此外,還在甾類化合物的合成中起重要的作用。

簡介

在光面內質網膜中合成磷脂醯膽鹼在光面內質網膜中合成磷脂醯膽鹼

光面內質網(smooth endoplasmic reticulum, SER)核糖體附著的內質網稱為光面內質網, 通常為小的膜管和小的膜囊狀, 而非扁平膜囊狀,廣泛存在於各種類型的細胞中,包括合成膽固醇的內分泌腺細胞、肌細胞、腎細胞等。與光面內質網相對應的是粗面內質網。 其作用光面內質網是脂類合成的重要場所,它往往作為出芽的位點, 將內質網上合成的蛋白質或脂類轉運到高爾基體

作用

光面內質網的功能多種多樣,即參與糖原的合成,又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分,此外,還在甾類化合物的合成中起重要的作用,故在合成甾類激素的細胞中特別豐富。光面內質網含有脫甲基酶、脫羧酶、脫氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等,因而光面內質網能分解甾體、能滅活藥物和毒物並使其能被排除(如肝細胞)。腸上皮細胞的光面內質網參與脂肪的運輸,心肌細胞的光面內質網(肌漿網)則參與心肌的刺激傳導。

在生理狀態下,隨著細胞功能的升降,光面內質網(SER)的數量也呈現相應改變。但亦可出現完全相反的情況,例如在某些疾病(如淤膽)時,從形態結構上看,肝細胞光面內質網顯著增生,但其混合功能氧化酶的活性反而下降,這實際上是細胞衰竭的表現。
肝細胞的光面內質網具有生物轉化作用,能對一些低分子物質如藥物、毒品、毒物等,進行轉化解毒,並將間接膽紅素轉化為直接膽紅素。
許多成癮藥物和嗜好品如巴比妥類、吸毒、嗜酒等,可導致肝細胞光面內質網的增生,長期服用口服避孕藥、安眠藥、抗糖尿病藥等也能導致同樣後果。在HBsAg陽性肝炎時,肝細胞內光面內質網明顯增生,在其管道內形成HBsAg.由於光面內質網的大量增生,這種肝細胞在光學顯微鏡下呈毛玻璃外觀,故有毛玻璃細胞之稱,並可為地衣紅(orcein)著染。
在細胞損傷時光面內質網也可出現小管裂解為小泡或擴大為大泡狀。在藥物及某些芳香族化合物(主為致癌劑)的影響下,光面內質網有時可在胞漿內形成蔥皮樣層狀結構,即“副核”,醫學教.育網蒐集整理可為細胞的適應性反應(結構較松)或為變性性改變(結構緻密)。

功能

光面內質網具有很多重要的功能,如類固醇激素的合成、肝細胞的脫毒作用、糖原分解釋放葡萄糖、肌肉收縮的調節等。
糖原分解釋放游離的葡萄糖
肝細胞的一個重要功能是維持血液中葡萄糖水平的恆定,這一功能與葡萄糖-6-磷酸酶的作用密切相關。光面內質網中的葡萄糖-6-磷酸酶將葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和無機磷,釋放游離的葡萄糖進入血液供細胞之用
在肝細胞中,糖原裂解釋放葡萄糖-1-磷酸,然後再轉變成葡萄糖-6-磷酸,由於磷酸化的葡萄糖不能通過細胞質膜,光面內質網上的葡萄糖-6-磷酸酶將葡萄糖-6-磷酸水解為葡萄糖和磷酸後,葡萄糖就可穿過細胞質膜進入血液。
光面內質網是如何參與肝細胞維持血液中葡萄糖水平的恆定?
類固醇激素的合成
分泌類固醇激素的細胞如腎上腺細胞、睪丸間質細胞和黃體細胞都有豐富的光面內質網,並在光面內質網上含有合成膽固醇和將膽固醇轉化為激素的全套酶系;所以光面內質網能夠合成膽固醇,然後將膽固醇氧化、還原、水解進一步轉變成各種類固醇激素。類固醇激素的合成涉及多個途徑中的酶,包括存在於胞質溶膠和光面內質網中的酶類。但是合成的起始物質是膽固醇前體物質甲羥戊酸(mevalonate),它的合成是由光面內質網中的HMG-CoA還原酶催化的。
脂的合成與轉運 磷脂的合成
細胞膜所需要的最重要的磷脂也是在光面內質網上合成的。在光面內質網上合成的磷脂先作為內質網膜的構成部分,然後再轉運給其他的膜。光面內質網合成磷脂醯膽鹼的過程,反應中最先形成的磷脂被包埋在內質網的膜中,但朝向胞質溶膠;合成的終產物磷脂醯膽鹼仍然存在於內質網膜中。催化反應的酶類既有存在於胞質溶膠中的,也有存在於內質網中的膜蛋白。
在光面內質網膜中合成磷脂醯膽鹼
首先,內質網膜中脂肪酸與胞質溶膠中的磷酸甘油結合,然後脫磷,並內質網膜中膽鹼磷脂轉移酶的作用下,將胞質溶膠中的CDP-膽鹼與內質網膜中的甘油脂肪酸結合形成磷脂醯膽鹼。新合成的磷脂醯膽鹼朝向胞質溶膠一側,但可在內質網膜中磷脂轉位酶的作用下翻轉到內質網的腔面。
磷脂轉位蛋白與翻轉酶(flippase)
磷脂的合成都是在內質網的胞質溶膠面,但在內質網上合成的磷脂幾分鐘之後就由胞質溶膠面轉向膜的另一面,即內質網腔面,磷脂的轉位是由內質網膜中磷脂轉位蛋白(phospholipidtranslocator)或稱翻轉酶幫助的。翻轉酶催化的磷脂移動也是有選擇性的,如能夠翻轉磷脂醯膽鹼的翻轉酶則不能催化其他的磷脂翻轉,這樣保證了膜中磷脂分布的不對稱。

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