1、第五章 內 膜 系 統(tǒng) 第一節(jié) 內質網(wǎng)第二節(jié) 高爾基復合體第三節(jié) 溶酶體第四節(jié) 過氧化物酶體第五章 內 膜 系 統(tǒng) 第一節(jié) 內質網(wǎng)本章要求了解內質網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體和過氧化物酶體的形態(tài)、結構和化學組成掌握它們各自的功能以及相互間在結構、功能上的聯(lián)系本章要求了解內質網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體和過氧化物酶第五章 內 膜 系 統(tǒng) 細胞膜 高爾基體 內 單膜 內質網(wǎng) 膜 細 生 膜相結構 溶酶體 系 胞 物 過氧化物酶體 統(tǒng) 內 膜 有孔雙膜核膜 膜 雙膜 線粒體第五章 內 膜 系 統(tǒng) 內膜系統(tǒng)（internal membrane system）定義真核細胞位于細胞質中膜相結構，包括核膜、內質網(wǎng)、

2、高爾基復合體、溶酶體等，它們在結構、功能乃至發(fā)生上具有一定聯(lián)系，故稱為內膜系統(tǒng)。組成 內質網(wǎng) 高爾基體 溶酶體 過氧化物酶體 分泌泡 核膜內膜系統(tǒng)（internal membrane system）五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件第一節(jié) 內 質 網(wǎng)1945 KR. Porter、A. Claude 和 EF. Fullam等人在培養(yǎng)的小鼠成纖維細胞發(fā)現(xiàn)細胞質內部具有網(wǎng)狀結構，命名為內質網(wǎng)。第一節(jié) 內 質 網(wǎng)1945 KR. Porter、A五章內膜系統(tǒng)課件一. 形態(tài)結構內質網(wǎng)（endoplastic reticulum，ER）由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成互相溝通的網(wǎng)狀結構。 管狀 泡狀 一層

3、單位膜，厚度56nm 扁平囊狀 內質網(wǎng)腔內質網(wǎng)膜圍成的腔。一. 形態(tài)結構內質網(wǎng)（endoplastic reticu內質網(wǎng)小管小泡扁囊狀細胞膜核膜內質網(wǎng)小管小泡扁囊狀細胞膜核膜五章內膜系統(tǒng)課件Endoplasmic reticulumER約占細胞整個膜成分的1/2以上。ER的形態(tài)結構、分布狀態(tài)和數(shù)量多少與細胞類型、生理狀態(tài)以及分化程度有關。Endoplasmic reticulumER約占細胞整個膜二、內質網(wǎng)的類型粗面內質網(wǎng)（rough endoplasmic reticulum）有核糖體附著的內質網(wǎng)滑面內質網(wǎng)（smooth endoplasmic reticulum）沒有核糖體附著的內質網(wǎng)附

4、著核糖體:合成分泌蛋白、膜嵌入蛋白和 溶酶體蛋白游離核糖體:可溶性蛋白二、內質網(wǎng)的類型粗面內質網(wǎng)（rough endoplasmi五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件胃酶細胞的內質網(wǎng)全部為粗面內質網(wǎng)兩種內質網(wǎng)分布情況胃酶細胞的內質網(wǎng)全部為粗面內質網(wǎng)兩種內質網(wǎng)分布情況肌細胞全部為滑面內質網(wǎng)肌細胞全部為滑面內質網(wǎng)ER的分布胰腺外分泌細胞中，全部為rER；肌細胞中全為sER；腎上腺皮質細胞中則兩種類型并存。鼠肝細胞內的ER在鼠出生前大部分為rER，出生后都是sER。ER的分布粗面內質網(wǎng) rough endoplasmic reticulum形態(tài)：板層狀排列的扁囊，膜表面附著大量的顆粒狀核

5、糖體，又稱顆粒內質網(wǎng)（granular endoplasmic reticulum，GER）粗面內質網(wǎng) rough endoplasmic reticRER的發(fā)達程度，是判斷細胞的功能狀態(tài)和分化程度的一個指標。 分化較完善的細胞RER亦發(fā)達；未成熟或未分化好的細胞（干細胞、各種母細胞、胚胎細胞和培養(yǎng)細胞）， RER不發(fā)達。對腫瘤細胞：凡是分化程度高、生長慢的癌細胞，其RER較發(fā)達；在分化低、生成快的癌細胞中， RER不發(fā)達。RER的發(fā)達程度，是判斷細胞的功能狀態(tài)和分化程度的一個指標。 脫粒 當用四氯化碳引起大鼠肝細胞中毒，粗面內質網(wǎng)上的多聚核糖體失去規(guī)則的排列，呈解聚狀態(tài)，進而從膜上脫落，此現(xiàn)

6、象稱為脫粒。 解聚和脫?，F(xiàn)象說明細胞或粗面內質網(wǎng)受到損傷，結果是輸出蛋白質合成減少。 脫粒 當用四氯化碳引起大鼠肝細胞中毒，粗 滑面內質網(wǎng)smooth endoplasmic reticulumsER常由分支小管或小囊泡構成， sER膜表面沒有核糖體附著，又稱無顆粒內質網(wǎng)agranular endoplasmic reticulumAER 。 滑面內質網(wǎng)smooth endoplasmic reti五章內膜系統(tǒng)課件sER的分布肝細胞中sER較豐富，與解毒作用相關sER的分布肝細胞中sER較豐富，與解毒作用相關sER的分布合成類固醇激素的細胞，如睪丸間質細胞、腎上腺皮質細胞中sER較豐富。sER

7、的分布合成類固醇激素的細胞，如睪丸間質細胞、腎上腺皮質脂類：40%較細胞膜少，主要成分為磷脂。 磷脂酰膽堿含量較高，鞘磷脂含量較少。蛋白質：60%較細胞膜多，約有30多種膜結合蛋白。 內質網(wǎng)膜三、內質網(wǎng)的化學組成脂類：40%較細胞膜少，主要成分為磷脂。內質網(wǎng)膜三、內質網(wǎng)rER和sER有許多共同的膜蛋白但rER特有核糖體結合蛋白和核糖體結合蛋白rER和sER有許多共同的膜蛋白ER上含有很多酶類，其中葡萄糖-6-磷酸酶是其標志酶。其它酶：細胞色素b5、NADH-細胞色素b5還原酶、NADPH-細胞色素C還原酶等ER上含有很多酶類，其中葡萄糖-6-磷酸酶是其標志酶。四. 功能 （一） 粗面內質網(wǎng)的功

8、能 為蛋白質的合成提供一個支架結構 Blobel提出信號肽假說四. 功能 （一） 粗面內質網(wǎng)的功能信號假說（Signal hypothesis）C. Milstein（1972）提出信號肽G. Blobel和D. Sabatini等根據(jù)進一步的實驗，提出了信號假說（Signal hypothesis）Blobel獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學獎。信號假說（Signal hypothesis）C. Mils信號肽（signal peptide） 在游離的核糖體合成1830個AA ，位于新合成肽鏈的N端，是引導新合成肽鏈轉移到內質網(wǎng)上的一段多肽，可被細胞質中信號識別顆粒所識別信號肽（signal pe

9、ptide）信號識別顆粒signal recognition particle，SRP由6種結構不同的多肽組成，結合一個7SRNA，屬于一種核糖核蛋白(ribonucleoprotein)。信號識別顆粒signal recognition part五章內膜系統(tǒng)課件 SRP與信號序列結合，導致蛋白質合成暫停（占據(jù)A位點）。SRP既能識別露出核糖體之外的信號肽，又能識別粗面內質網(wǎng)膜上的SRP受體。 SRP與信號序列結合，導致蛋白質合成暫停（占據(jù)A位點）。 SRP受體(SRP receptor, SRPR)：為ER膜上的跨膜蛋白，為異二聚體蛋白，含有、兩個亞基， 亞基含有SRP的結合部位， 亞基以疏

10、水區(qū)錨定在ER膜上。信號肽SRP細胞質 ER腔 SRP受體(SRP receptor, SRPR)：為內質網(wǎng)腔細胞質SRP受體信號識別顆粒 (SRP)核糖體結合蛋白tRNAAP核糖體mRNA信號肽A信號假說內質網(wǎng)腔細胞質SRP受體信號識別顆粒 SRP與核糖體的結合與分離 新生肽鏈上的信號肽SRPSRP-核糖體復合體與內質網(wǎng)膜上的SRP受體結合核糖體結合蛋白蛋白轉運器粗面內質網(wǎng)膜上的SRP受體蛋白SRP與信號肽的結合使翻譯暫停細胞質內質網(wǎng)腔繼續(xù)翻譯并開始穿過內質網(wǎng)膜SRP釋放并再循環(huán)SRP與核糖體的結合與分離 新生肽鏈SRP-核糖體復合核糖體信號肽假說 在核糖體上合成信號肽 SRP（在細胞質基質

11、中）SRP-核糖體復合體（蛋白質合成暫停） SRP受體（在rER上）SRP受體-SRP-核糖體復合體核糖體結合蛋白和(在rER)SRP 進入細胞質中再循環(huán)核糖體結合蛋白和-核糖體(大亞基)復合體（核糖體結合到rER） 信號肽進入內質網(wǎng)腔，蛋白質合成繼續(xù) 蛋白質合成完成，核糖體大小亞基分離，進入核糖體再循環(huán)信號肽假說五章內膜系統(tǒng)課件分泌蛋白、膜蛋白的合成與跨膜過程分泌蛋白、膜蛋白的合成與跨膜過程2.蛋白質的修飾與加工包括糖基化、羥基化、?；⒍蜴I形成等，其中最主要的是糖基化。 在內質網(wǎng)腔內蛋白質與單糖或低聚糖結合成糖蛋白的過程。2.蛋白質的修飾與加工包括糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成糖基

12、化的作用使蛋白質能夠抵抗消化酶的作用；賦予蛋白質傳導信號的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。 糖基化的作用使蛋白質能夠抵抗消化酶的作用；蛋白質的糖基化過程 活化：低聚糖通過焦磷酸與多萜醇分子連接 糖基化：被活化的低聚糖在糖基轉移酶的作用下，轉位到天冬酰胺殘基上（-NH2)。 N-連接寡糖蛋白質的糖基化過程 活化：低聚糖通過焦磷酸與多萜 N-連接的寡糖必需在ER膜上多萜醇介導下才能轉移到蛋白質上。pp糖基轉移酶mRNA53AsnmRNA53AsnNH2NH2pp多萜醇 N-連接的寡糖必需在ER膜上多萜醇介導下才能轉移到蛋白糖基化N-連接的糖基化 與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰

13、葡糖胺。 ER上進行N-連接的糖基化。O-連接的糖基化 與Ser、Thr和Hyp的OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進行O-連接的糖基化。糖基化N-連接的糖基化 蛋白質的運輸 實驗： 5min 17分鐘 117min3Hleucell rER Golgi 濃縮泡分泌顆粒出胞Palade 分泌蛋白運輸模型： 出芽 融合 分泌蛋白內質網(wǎng)腔糖基化 轉運小泡 加工濃縮 加工 胞吐 Golgi扁平囊 濃縮泡 分泌顆粒 出胞 蛋白質的運輸內質網(wǎng)、高爾基復合體與細胞的分泌活動3H標記亮氨酸5分鐘17分鐘117分鐘內質網(wǎng)、高爾基復合體在細胞分泌活動中起著重要的運輸作用。內質網(wǎng)、高爾基復

14、合體與細胞的分泌活動3H標記亮氨酸5分鐘17五章內膜系統(tǒng)課件糖基化 分泌顆粒分選信號M6P內體 運輸 小泡融合融合內體脫Pi轉運小泡糖基化 分泌顆粒分選信號M6P內體 運輸融合融合內體脫Pi五章內膜系統(tǒng)課件4.蛋白質在內質網(wǎng)腔的折疊 新合成的多肽必須正確折疊，才有功能，否則會在胞質降解。幫助多肽進行正確折疊的是內質網(wǎng)中的駐留蛋白。其中蛋白二硫鍵異構酶，可幫助形成正確的二硫鍵；還有一類小分子多肽，稱為分子伴侶4.蛋白質在內質網(wǎng)腔的折疊 新合成的多肽必須正確分子伴侶能識別正在合成的或一部分折疊的多肽并與之結合，予以正確折疊。但在這一過程中其本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，只起陪伴作用，故這類蛋白稱為分

15、子伴侶分子伴侶能識別正在合成的或一部分折疊的多肽并與之結合，予以滑面內質網(wǎng)的功能 脂類的合成（存在各種相關酶類） 糖原的合成與分解 分解： 磷酸化酶 變位酶 G-6-P酶糖原(n) G-1-P G-6-P glucose 內質網(wǎng)腔 糖原(n-1) Pi 解毒作用 sER氧化酶系毒物 毒物被氧化、羥化 解毒，排除體外 其他作用滑面內質網(wǎng)的功能五章內膜系統(tǒng)課件膽固醇的合成在腎上腺皮質細胞、睪丸間質細胞和卵巢黃體細胞，滑面內質網(wǎng)很發(fā)達，實驗證明這些滑面內質網(wǎng)含有合成膽固醇的全套酶系。膽固醇的合成在腎上腺皮質細胞、睪丸間質細胞和卵巢黃體細胞，滑糖原的分解sER在糖原分解中的作用糖原的分解sER在糖原分

16、解中的作用解毒功能肝細胞中的sER，清除脂溶性廢物和代謝產(chǎn)生的有害物質。藥物、毒物（ER膜上的氧化酶系）解毒或轉化 如：氨基酸代謝氨尿素（無毒）； 苯巴比妥類藥物+葡萄糖醛 酸水溶性物質解毒功能其他作用4.合成固醇類激素睪丸間質細胞，sER上有一系列使膽固醇轉化為類固醇激素的酶。5.肌肉收縮肌質網(wǎng)（骨骼肌和心肌），可攝取和釋放鈣離子，以參加肌肉收縮的活動。 Muscle contraction其他作用4.合成固醇類激素睪丸間質細胞，sER上有一系列使高爾基體（Golgi body）1898年意大利學者C. Golgi第二節(jié) 高爾基復合體內網(wǎng)器（internal reticular appara

17、tus）高爾基器（Golgi apparatus）或高爾基體（Golgi body）（光鏡）高爾基復合體（Golgi complex）（電鏡）高爾基體（Golgi body）1898年意大利學者C. G一. 形態(tài)結構光鏡：網(wǎng)狀結構電鏡扁平囊成熟面（反面）小囊泡大囊泡形成面（順面）一. 形態(tài)結構光鏡：網(wǎng)狀結構電扁平囊成熟面（反面）小囊泡大囊扁 平 囊呈盤狀，3-10層稱高爾基堆扁平囊間距：20-30nm；囊腔寬：6-15nm 凹面：成熟（反）面凸 面：形成（順）面；凸面：形成（順）面；形成面膜厚： 6nm ; 成熟面膜厚：8nm小 囊 泡30-80nm球形小泡膜厚：6nm;囊腔內含：中等電子密度

18、的物質泡內含物質：低電子密度物質，較透明。來 源：小囊泡融合。來 源：由rER芽生而來。大 囊 泡100-500nm;膜厚：8nm;泡內含物質：高電子密度物質，濃縮泡。來 源：扁平囊周邊或局部球狀膨突脫落形成。凹 面：成熟（反）面扁 平 囊呈盤狀，3-10層稱高爾基堆扁平囊間距 扁平囊：310個，囊腔寬1015nm， 囊間距2030nm 凸面（順面）形成面或未成熟面， 6nm 凹面（反面）分泌面或成熟面，膜厚約8nm 小囊泡：位于形成面，膜厚約6nm，直徑4080nm 大囊泡：位于成熟面，膜厚約8nm， 直徑100150nm，又稱濃縮泡。 扁平囊：310個，囊腔寬1015nm，五章內膜系統(tǒng)課件

19、三維結構順面網(wǎng)狀結構 cis-Golgi network （形成面）中間膜囊 medial Golgi stack反面網(wǎng)狀結構 trans-Golgi network（成熟面）三維結構GC的精細結構trans Golgi network, TGNtrans cisternaMedial cisterna cis cisternacis Golgi network, CGN消化道上皮細胞的GCGC的精細結構trans Golgi network, TG 順面高爾基網(wǎng)狀結構（形成面）靠近內質網(wǎng)，順面最外側，呈連續(xù)分支的管網(wǎng)狀結構化學特征：被鋨酸特異地染色。 功能：分選由內質網(wǎng)新合成的蛋白質和脂類

20、順面高爾基網(wǎng)狀結構（形成面）靠近內質網(wǎng)，順面最外側，呈連高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結構標志酶： 煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）功能：糖基修飾、糖脂形成、多糖合成高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結構反面高爾基網(wǎng)狀結構（成熟面） 反面最外層，管網(wǎng)狀，與囊泡相連用焦磷酸硫胺素酶和胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）可顯示出該結構 功能：對蛋白質進行分選、修飾反面高爾基網(wǎng)狀結構（成熟面） 反面最外層，管網(wǎng)狀，與高爾基復合體的分布和數(shù)量分布位置主要取決于細胞的類型。神經(jīng)細胞中常位于細胞核周圍肝細胞中則沿著膽細管分布在細胞的邊緣具有生理極性的細胞中，如胰腺細胞、腸上皮粘液細胞等，分布靠近腔面

21、的細胞核附近；少數(shù)細胞如卵細胞、精細胞則分散分布。高爾基復合體的分布和數(shù)量分布位置主要取決于細胞的類型。高爾基復合體的分布和數(shù)量數(shù)目在不同功能類型的細胞內不同。較發(fā)達：小腸上皮杯形細胞、胰腺外分泌細胞、唾液腺細胞和肝細胞等。較少：肌細胞及淋巴細胞。高爾基復合體的分布和數(shù)量數(shù)目在不同功能類型的細胞內不同。未分化的胚胎細胞、干細胞中，高爾基復合體往往較同類成熟型細胞少。分化程度高的細胞，高爾基復合體較發(fā)達，如神經(jīng)細胞、胰腺細胞、肝細胞。但也有例外，如成熟的紅細胞、成熟的粒細胞和骨骼肌細胞中，高爾基復合體顯著萎縮或消失。高爾基復合體的發(fā)達程度與細胞的分化程度相關未分化的胚胎細胞、干細胞中，高爾基復合

22、體往往較同類成熟型細胞二. 化學組成 蛋白質約60%，脂類約40% 膜脂含量（45%）介于內質網(wǎng)（61%）和質膜（40%）之間 焦磷酸硫胺素酶 位于標志酶 胞嘧啶核苷酶 成熟面 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸酶 位于扁平囊 二. 化學組成 蛋白質約60%，脂類約40%五章內膜系統(tǒng)課件三、功能 （一） 對蛋白質修飾加工 蛋白質的糖基化及低聚糖鏈的修剪 O-連接糖基化蛋白質多肽鏈上的天冬酰胺、絲氨酸、蘇氨酸等氨基酸殘基側鏈上的羥基與寡糖鏈共價結合。 三、功能 （一） 對蛋白質修飾加工高爾基復合體對糖蛋白的合成和修飾過程具有嚴格的順序性。結果出現(xiàn)低聚糖鏈結構上的多樣性。高爾基復合體對糖蛋白的合成和修飾過程具有

23、嚴格的順序性。參與糖蛋白的合成和修飾3H標記甘露糖（只在內質網(wǎng)里出現(xiàn)顆粒）3H標記半乳糖；唾液糖（顆粒僅存在于高爾基復合體）3H標記N-乙酰葡萄糖胺（顆粒在內質網(wǎng)和高爾基復合體同時被標記）說明甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺存在于糖蛋白寡糖鏈的核心，在內質網(wǎng)腔內，而半乳糖、唾液酸存在于寡糖鏈的端部區(qū)域，在高爾基復合體內參與糖蛋白的合成和修飾3H標記甘露糖（只在內質網(wǎng)里出現(xiàn)顆粒） 對特異蛋白質的水解例如：胰島素原 胰島素 對特異蛋白質的水解例如：胰島素原 2.特異蛋白水解：來自ER的某些肽類激素，起初是無活性的，被運送至高爾基復合體，經(jīng)過水解酶的作用轉變?yōu)榛钚孕汀?.特異蛋白水解：（二）參與細胞分泌活動

24、Palade提出分泌蛋白運輸模型： 出芽 分泌蛋白內質網(wǎng)腔糖基化 融合 加工濃縮 轉運小泡 Golgi扁平囊 濃縮泡 加工 胞吐 分泌顆粒 出胞（二）參與細胞分泌活動高爾基復合體與細胞的分泌活動3H標記亮氨酸3分鐘17分鐘117分鐘高爾基復合體在細胞分泌活動中起著重要的運輸作用；在分泌顆粒的形成過程中起著濃縮、修飾、加工等作用。高爾基復合體與細胞的分泌活動3H標記亮氨酸3分鐘17分鐘11 分選蛋白質 M6P受體溶酶體酶蛋白糖基化磷酸化 酶蛋白-P-M6P受體膨出脫落 內體 M6P受體 再循環(huán) 溶酶體小泡 酸性分選囊泡 酶蛋白-P 酶蛋白溶酶體 Pi 分選蛋白質 高爾基復合體與溶酶體的形成溶酶體

25、的酶是由rER上的核糖體合成rER腔內運輸小泡 高爾基復合體（加工修飾）溶酶體的酶內含有甘露糖-6-磷酸，高爾基復合體反面扁囊膜上有甘露糖-6-磷酸受體，能特異與其結合，誘導溶酶體酶聚集并出芽離開高爾基復合體形成溶酶體。高爾基復合體與溶酶體的形成溶酶體的酶是由rER上的核糖體合成糖基化 分泌顆粒分選信號M6P內體 運輸 小泡融合融合內體脫Pi轉運小泡糖基化 分泌顆粒分選信號M6P內體 運輸融合融合內體脫PiLysosomal enzymePhosphorylatedlysosomal enzymeMedialcisternaTranscisternaTGNLysosomeLate endoso

26、me Oligosaccharides Phosphate group Lysosomal proteinTransport vesicleATPADPP+H+CiscisternaH+Golgi complexM6P receptor(MPR)Clathrin-coatedpitLysosomal enzymePhosphorylated 溶酶體的發(fā)生小結rER合成溶酶體酶運輸小泡在GC順面膜囊磷酸化在反面高爾基網(wǎng)狀結構特殊的運輸小泡晚期胞內體內體性溶酶體含受體的小泡出芽酶與受體分離（pH 6）形成帶有分選信號M6P的溶酶體酶通過帶M6P的溶酶體酶與 MPR的結合攜帶溶酶體酶出芽 溶酶體的發(fā)

27、生小結rER合成溶酶體酶運輸小泡在GC順面膜囊磷五章內膜系統(tǒng)課件蛋白質合成溶酶體寡聚糖磷酸化切除甘露糖加N-乙酰葡萄糖胺加半乳糖加唾液酸；分選溶酶體順面管網(wǎng)中層囊反面囊反面管網(wǎng)大泡（分泌顆粒）rER高爾基復合體順面囊切除甘露糖高爾基堆蛋白質合成溶酶體寡聚糖磷酸化切除甘露糖加N-乙酰葡萄糖胺加半 參與膜的轉化1、Golgi體膜的厚度和化學組成2、分泌物質濃度（稀薄的水樣液體變?yōu)檩^粘稠的物質）3、從分泌蛋白的轉運和排出過程看膜流（membrane flow）在細胞內膜系統(tǒng)中，各細胞器的膜性成分可以相互移位和轉移，這種移行的情況稱為膜流。 參與膜的轉化1、Golgi體膜的厚度和化學組成五章內膜系統(tǒng)課

28、件膜流的過程分泌蛋白(rER)運輸小泡Golgi體順面 與Golgi體扁平囊融合Golgi體反面膨出脫落 分泌小泡分泌蛋白出胞 小泡膜與細胞膜融合膜流的意義： 參與物質運輸。 使膜性細胞器的膜性成分不斷得到補充和更新。膜流的過程分泌蛋白(rER)運輸小泡Golgi體順面五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件五章內膜系統(tǒng)課件第三節(jié) 溶酶體lysosome 1955年DUVE 發(fā)現(xiàn)具酸性磷酸酶活性顆粒1956年:確認為細胞器，定名為溶酶體現(xiàn)在:發(fā)現(xiàn)幾乎所有的真核細胞都具有溶酶體。 細胞內的消化器官第三節(jié) 溶酶體lysosome 1955年DUVE lysosomelysosome五章內膜

29、系統(tǒng)課件一. 一般特性球形，卵圓形，大小不一一層單位膜，膜厚約6nm 一. 一般特性球形，卵圓形，大小不一1、主要成分：脂蛋白（鞘磷脂含量多）2、特殊性質： 質子泵：保持溶酶體基質內的酸性環(huán)境。 特殊的轉運蛋白：用于水解產(chǎn)物向外轉運。 高度糖基化：可能有利于防止自身膜蛋白降解。 （一）溶酶體的膜（一）溶酶體的膜溶酶體含有60多種水解酶，這些水解酶多為酸性水解酶； PH值5酶蛋白酶（肽酶）核酸酶磷酸酶糖苷酶（水解糖蛋白和糖脂、糖鏈的酶）脂 酶硫酸酯酶（分解氨基多糖的酶）標志酶：酸性磷酸酶（AcP酶)溶酶體的酶（二）溶酶體的酶溶酶體含有60多種水解酶，這些水解酶多為酸性水解酶； PH值五章內膜系統(tǒng)

30、課件二、溶酶體的類型 內體性溶酶體（endolysosome） 由高爾基復合體芽生的運輸小泡與內體合并形成。只含酸性水解酶。二、溶酶體的類型 內體性溶酶體（endolysosome 內體性溶酶體：運輸小泡（Golgi器）+內體（細胞的胞吞作用） 內體性溶酶體：Lysosomal enzymePhosphorylatedlysosomal enzymeMedialcisternaTranscisternaTGNLysosomeLate endosome Oligosaccharides Phosphate group Lysosomal proteinTransport vesicleATPAD

31、PP+H+CiscisternaH+Golgi complexM6P receptor(MPR)Clathrin-coatedpitLysosomal enzymePhosphorylated內體性溶酶體內體性溶酶體 吞噬性溶酶體（phagolysosome） 內體性溶酶體與含有將被水解的各種吞噬底物的小泡融合構成。除水解酶外，還有底物和產(chǎn)物。 吞噬性溶酶體（phagolysosome） 吞噬性溶酶體 自體吞噬體 異體吞噬體內體性溶酶體自噬性溶酶體異噬性溶酶體內體性溶酶體+（內源性和外源性）底物 吞噬性溶酶體 自體 異體內體即來自細胞內的衰老和崩解的細胞器等，被細胞本身的膜包圍 1、自噬性溶酶

32、體：作用底物是內源性的。2、異噬性溶酶體：作用底物是外源性的。如：細菌、紅細胞、血紅蛋白、鐵蛋白、酶、糖原顆粒自噬作用異噬作用自噬體 吞噬體吞飲體常見于單核-吞噬細胞系統(tǒng)的細胞、白細胞、肝細胞、腎細胞自噬性溶酶體異噬性溶酶體即來自細胞內的衰老和崩解的細胞器等， 1、自噬性溶酶體：作用自噬性溶酶體 自噬性溶酶體 吞噬性溶酶體吞噬性溶酶體人腎細胞的內體性溶酶體 65,000 狗肝細胞的吞噬性溶酶體 Th:釷顆粒 60,000人腎細胞的內體性溶酶體 狗肝細胞的吞噬性溶酶體 五章內膜系統(tǒng)課件 3、殘余小體（殘質 體） 消化作用的末期階段，酶活性降低或消失，未被消化分解的殘渣物質，殘留在吞噬性溶酶體內，

33、形成殘余小體。如：脂褐質、髓樣結構、多泡體、含鐵小體等 3、殘余小體（殘質 體）肝細胞脂褐質肝細胞脂褐質五章內膜系統(tǒng)課件三. 功能 消化作用 異噬作用（heterophagy） 溶酶體對細胞外源性異物的消化過程。 外源性物質 + 溶酶體 異噬性溶酶體 溶酶體 小分子(細胞質) 如大分子 大分子 小分子三. 功能五章內膜系統(tǒng)課件意義：為細胞生存提供營養(yǎng) 對機體的防御功能 清除機體內衰老細胞意義：為細胞生存提供營養(yǎng) 自噬作用（autophagy） 溶酶體消化細胞自身衰老的細胞器和細胞碎片的過程。 自噬作用主要表現(xiàn)在以下幾種情況： 衰老或變性的細胞結構 細胞在饑餓狀態(tài)下 細胞在衰老或病理狀態(tài)下 自噬

34、作用（autophagy） 溶酶體消化細胞自身LysosomeAutophago-lysosomeResidual bodyPhagocytosisExocytosisERPhagosomePhagolysosomeLysosomeautophagic vacuoleLysosomeAutophagoResidual body五章內膜系統(tǒng)課件意義：更新細胞成分 機體和細胞的自我保護意義：更新細胞成分LysosomeAutophago-lysosomeResidual bodyLipofusin PhagocytosisExocytosisERPhagosomePhagolysosomeLyso

35、someautophagic vacuoleMyeline figure LysosomeAutophagoResidual body（二）自溶作用（autolysis） 細胞內溶酶體膜破裂，消化酶釋放到細胞質中，把細胞本身消化。在非正常的生理條件下，例如在死亡細胞內溶酶體膜破裂得十分迅速。在個體發(fā)育過程中器官、組織的改造形成，通常是通過組織細胞的破壞和新生實現(xiàn)的，如：人體卵巢黃體的萎縮 （二）自溶作用（autolysis） 細胞內溶酶體膜破裂（三）溶酶體在細胞外的作用溶酶體的活動范圍一般只限于細胞內，其內部的水解酶通常也不會溢出細胞外，但在一些特殊情況下，溶酶體也可以通過出胞作用將溶酶體酶釋

36、放到細胞外，消化分解細胞外物質。（三）溶酶體在細胞外的作用溶酶體的活動范圍一般只限于細胞內，精子頭部的頂體是巨大溶酶體，內含多種水解酶。當精子與卵細胞的外層膜接觸后，頂體膜便與細胞膜融合形成孔道，頂體內的水解酶被釋放出來，稱頂體反應。消化掉圍在卵細胞外的濾泡細胞，最終與卵細胞的細胞膜接觸，完成受精作用。1. 溶酶體參與受精過程精子頭部的頂體是巨大溶酶體，內含多種水解酶。當精子與卵細胞的精子的頂體是一個巨大的溶酶體精子的頂體是一個巨大的溶酶體五章內膜系統(tǒng)課件2. 在骨質更新中的作用破骨細胞的溶酶體酶能釋放到細胞外，分解和消除陳舊的骨基質，這是骨質更新的重要步驟。機理：cAMP濃度升高引起蛋白激酶

37、活化，進而引起微管極其周圍蛋白質的磷酸化，結果使微管聚集，促使溶酶體釋放溶酶體酶到細胞外。2. 在骨質更新中的作用1、參與激素的成熟過程：如甲狀腺激素的合成（四）溶酶體調節(jié)激素的分泌1、參與激素的成熟過程：（四）溶酶體調節(jié)激素的分泌血管濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾泡上皮細胞血管濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾泡上皮細胞 甲狀腺素濾泡上皮細胞 合成 甲狀腺球蛋白 分泌 濾泡腔內 碘化 濾泡上皮細胞內，形成大膠滴 +溶酶體蛋白酶將碘化的甲狀腺球蛋白水解 甲狀腺素 血液 2、調節(jié)激素的分泌量：當細胞產(chǎn)生過多的分泌泡時，溶酶體便與之融合降解多余的分泌物，這一過程稱為粒溶作用

38、。如哺乳期母鼠停止授乳，粒溶作用使催乳素降解，停止刺激乳腺泌乳。2、調節(jié)激素的分泌量：當細胞產(chǎn)生過多的分泌泡時，溶酶體便與之溶酶體與疾病 先天性溶酶體病溶酶體累積病。II型糖原蓄積?。╣lycogen storage disease type II）患者不能合成-葡萄糖苷酶。多見于嬰兒，病癥為肌無力，進行性心力衰竭等?；純阂话阍趦蓺q內死亡。 溶酶體與疾病 先天性溶酶體病五章內膜系統(tǒng)課件Dorfman-Chanarin syndrome: A rare neutral lipid storage diseaseDorfman-Chanarin syndrome: A rHere is another liver with