第7章細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)本章主要內(nèi)容細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體過氧化物酶體編輯ppt真核細(xì)胞內(nèi)區(qū)室化編輯ppt細(xì)胞組分

數(shù)目

體積比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體胞內(nèi)體過氧化物酶體線粒體

1

111300200400170054612311122肝細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及細(xì)胞其它組分的數(shù)目及所占的體積比 （引自Albert.1998）編輯ppt第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能編輯ppt

1、經(jīng)典細(xì)胞學(xué):電鏡下，在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器及其亞微結(jié)構(gòu)以外的細(xì)胞質(zhì)部分稱為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì).

2、生物化學(xué):用差速離心的方法分級離心細(xì)胞勻漿物中的各種細(xì)胞組分，先后除去細(xì)胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細(xì)胞膜等細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的部分稱為胞質(zhì)溶膠.

3、學(xué)術(shù)爭議:有人認(rèn)為細(xì)胞骨架不屬于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的范疇，是細(xì)胞器，也有人認(rèn)為細(xì)胞骨架是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)體系，是其他成分錨定的骨架，同時它們經(jīng)常處于裝配和解聚的動態(tài)平衡中，其解聚的亞單位仍保持在液相中.

一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的含義編輯ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)很可能是一種高度有序的體系關(guān)鍵在于細(xì)胞質(zhì)骨架纖維貫穿其中，起重要的組織作用主要特點：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系；通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系主要成分：中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)。編輯ppt大分子類：蛋白質(zhì)、脂蛋白、RNA、多糖等。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞真正的內(nèi)環(huán)境，其組成成分復(fù)雜。主要含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類，依分子大小大致劃分為下列幾種。小分子和各種離子：如水K+、Cl-、Na+、Mg++、Ca++等。中分子類：脂類、糖類、氨基酸、核苷酸類等。故認(rèn)為它呈復(fù)雜的膠體性質(zhì)，可隨環(huán)境條件的改變由溶膠變?yōu)槟z狀態(tài)或者相反，這成為某些細(xì)胞運動方式的動力。編輯ppt大分子擁擠(Macromolecularcrowding)Thecrowdedstateofthecytoplasmin

(a)eukaryoticand(b)E.colicells編輯ppt二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能完成各種中間代謝過程如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等為某些蛋白質(zhì)合成和脂肪酸合成提供場所與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系的組織者與細(xì)胞膜相關(guān)的功能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生區(qū)室化；依靠細(xì)胞膜或細(xì)胞器膜上的泵蛋白和離子通道維持細(xì)胞內(nèi)外跨膜的離子梯度蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解編輯ppt1.蛋白質(zhì)的修飾輔酶或輔基與酶的共價結(jié)合磷酸化與去磷酸化蛋白質(zhì)糖基化作用甲基化修飾?；庉媝pt2.控制蛋白質(zhì)的壽命N端第一個氨基酸殘基是決定蛋白質(zhì)壽命的信號泛素化和蛋白酶體所介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解途徑（ubiquitin-andproteasome-mediatedpathway）編輯ppt3.降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的變性蛋白質(zhì)、錯誤折疊的蛋白質(zhì)、含有被氧化或其他非正常修飾氨基酸的蛋白質(zhì)，不管其N端氨基酸殘基是否穩(wěn)定，常常很快被降解清除編輯ppt2004年諾貝爾化學(xué)獎發(fā)現(xiàn)泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解編輯pptCentralDogmaofBiologyDNARNAPROTEINtranslationreplicationtranscriptionfolding,assembly,targetingdegradationaminoacids,peptidesregulationofconformation/functionFUNCTIONALPROTEIN編輯pptProteasomesystemsUbiquitin-dependentProteasomeSystem(UPS)Ubiquitin-independentProteasomeSystem編輯pptUbiquitin-ProteasomeSystem(UPS)UbUbProteasomeUbUbUbUbProteinUbUbProteindegradationUbE1E3E2E3E3E1:ubiquitin-activatingenzymeE2:ubiquitin-conjugatingenzymeE3:ubiquitinligaseUbiquitinationDegradationLysDUBs*DUBs:Deubiquitinatingenzymes*Ub:UbiquitinP116編輯pptTypesofUbiquitinationUbKUbKUbKUbKUbKUbUbUbUbMonoubiquitinationMulti-monoubiquitinationPolyubiquitinationN-terminalubiquitination-aminogroupoftheN-terminalresidue-aminogroupoflysineresidue編輯pptSumoylationandDesumoylationSUMOpeptideUba2Aos1E1SUMOSUMOSUMOUlp1ProteinSUMOE2Ubc9Ubc91.MaturationE3ATPAMP+PPiUlp1Uba2Aos12.Activation3.Conjugation4.Ligation編輯ppt4.幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊熱休克蛋白（heatshockprotein，HSP）：一類進化上高度保守的蛋白質(zhì)家族，作為分子伴侶（molecularchaperone）發(fā)揮多種作用，協(xié)助細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、分選、折疊與裝配等編輯ppt熱休克蛋白(heatshockprotein，Hsp)

DNA序列分析表明熱休克蛋白有3個主要家族即25kD，70kD和90kD的蛋白，每一家族中都有由不同基因編碼的數(shù)種蛋白。有的基因在正常條件下表達，而有些則在溫度增高或其它異常情況下大量表達，以保護細(xì)胞，減少異常環(huán)境的損傷。已有證據(jù)表明在正常的細(xì)胞中，90kD和70kD，特別是70kD的熱休克蛋白選擇性的與畸形的蛋白質(zhì)及其形成的聚合物結(jié)合，利用水解ATP釋放的能量使聚集的蛋白質(zhì)溶解并進一步折疊成具有正確構(gòu)象的蛋白質(zhì)。

編輯ppt第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能編輯ppt真核細(xì)胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能細(xì)胞器(區(qū)室)主要功能胞質(zhì)溶膠代謝的主要場所；蛋白質(zhì)合成部位細(xì)胞核基因組存在場所，DNA和RNA的合成地內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大多數(shù)脂的合成場所，蛋白質(zhì)合成和集散地高爾基體蛋白質(zhì)和脂的修飾、分選和包裝溶酶體細(xì)胞內(nèi)的降解作用內(nèi)體內(nèi)吞物質(zhì)的分選線粒體通過氧化磷酸化合成ATP葉綠體進行光合作用過氧化物酶體毒性分子的氧化編輯ppt內(nèi)膜系統(tǒng)可能的進化過程編輯ppt內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum)高爾基復(fù)合體(Golgicomplex)溶酶體(lysosomes)過氧化氫體(peroxisomes)(核膜、小泡)intracellularcompartments:endosomesNuclear-ERGolgiERlysosome細(xì)胞內(nèi)的房室化

TheEndomembraneSystemisComplex25編輯ppt細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)（endomembranesystem）是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要包括：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。內(nèi)膜系統(tǒng)使真核細(xì)胞內(nèi)區(qū)域化（compartmentalization）

意義：內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的顯著特點之一，其意義在于：大大增加了細(xì)胞內(nèi)膜的表面積；為多種酶特別是多酶體系提供了大面積的結(jié)合位點；酶系統(tǒng)的隔離與連接；蛋白質(zhì)、糖、脂肪的合成、加工和包裝；運輸分泌物；擴散屏障及膜電位建立；離子梯度的維持等。編輯ppt

質(zhì)膜內(nèi)膜生物膜原核細(xì)胞–

質(zhì)膜構(gòu)成的單一區(qū)室真核細(xì)胞–

內(nèi)膜–

各種細(xì)胞器內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)的意義：各自獨立，各司其職相互依存，協(xié)調(diào)同一大大提高了細(xì)胞代謝反應(yīng)的效率編輯ppt

1945年，K.R.Poter;

電子顯微鏡;小鼠成纖維細(xì)胞28一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ER(endoplasmicreticulum)編輯ppt（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型（四）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能（五）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理性變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ER(endoplasmicreticulum)編輯ppt核膜外層（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

ER是由一層單位膜圍成的形狀大小不同的小管，小泡，扁囊狀結(jié)構(gòu)，相互連接形成一個連續(xù)的網(wǎng)狀膜系統(tǒng)。小管小泡扁囊狀細(xì)胞膜核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)腔相互連通。30編輯ppt（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成1.脂類（30－40％）以磷脂中的磷脂酰膽堿為主，比細(xì)胞膜豐富,鞘磷脂少2.蛋白質(zhì)（60－70％）30多種不同的酶或者酶系標(biāo)志酶：葡萄糖－6－磷酸酶編輯ppt（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型(TypesofER

)核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)TherearetwobasickindsofER:Rough/granularendoplasmicreticulum

(RER，粗面/顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng))-hasribosomesattached.Smooth/agranularendoplasmicreticulum

(SER，滑/光面/無顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng))-noribosomes.32編輯ppt粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)編輯pptroughendoplasmicreticulum(RER)

rER:

膜表面附著核糖體，膜上有核糖體連接蛋白；形態(tài)多為板層狀排列的扁囊；網(wǎng)腔內(nèi)含低電子或中等電子密度的物質(zhì)；多分布在分泌活動旺盛或分化較完善的細(xì)胞內(nèi)。(Russell’sbody)編輯pptThesmoothER(SER)

sER:

膜表面無核糖體附著；形態(tài)多為分枝小管或小泡；多分布在一些特化的細(xì)胞中。35編輯ppt糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)胰腺外分泌細(xì)胞中發(fā)達的糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜及外核膜上附有核糖體黃體細(xì)胞有豐富的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Cos-7細(xì)胞經(jīng)雙重?zé)晒馊旧@示的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分布：綠色顯示兩種形式的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，疊加色（黃）顯示糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)區(qū)編輯ppt另外還有兩個概念:微粒體和肌質(zhì)網(wǎng),可將它們看成是特殊類型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)?！裎⒘ｓw(microsome)

在細(xì)胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內(nèi)膜系統(tǒng)（主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體）自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結(jié)構(gòu)。多數(shù)情況下，由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自我融合形成的微粒體，包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核糖體兩種基本成分，這些小囊泡的直徑大約100nm左右，是異質(zhì)性的集合體。在體外實驗中,具有蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)糖基化和脂類合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。特殊類型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)p117編輯ppt●肌質(zhì)網(wǎng)(sarcoplasmicreticulum)

心肌和骨骼肌細(xì)胞中的一種特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),其功能是參與肌肉收縮活動。肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細(xì)胞基質(zhì)中的Ca2+泵入肌質(zhì)網(wǎng)中儲存起來，使肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+的濃度比胞質(zhì)溶膠高出幾千倍。受到神經(jīng)沖動刺激后，Ca2+釋放出來，參與肌肉收縮的調(diào)節(jié)。p122編輯ppt（四）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)膜的整合蛋白細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白1.蛋白質(zhì)的合成是糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能編輯ppt合成磷脂所需要的3種酶活性部位都定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)2．光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所編輯ppt酰基轉(zhuǎn)移酶磷脂酸rER胞質(zhì)側(cè)磷酸酶二?；视?DG)膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶卵磷脂rER腔面

先由?；D(zhuǎn)移酶將胞質(zhì)中的脂肪酸和磷酸甘油縮合成磷脂酸(留在脂雙層中)。在磷酸酶作用下，由磷脂酸和磷酸甘油組成DG;最后,再在膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶催化下由DG和CDP-膽堿合成卵磷脂。翻轉(zhuǎn)酶(flipase)。41編輯ppt磷脂轉(zhuǎn)位蛋白或稱轉(zhuǎn)位酶（flippase）膜脂的不對稱性？P119編輯pptA.通過膜泡轉(zhuǎn)運脂質(zhì)B.通過PEP介導(dǎo)的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運C.膜嵌入蛋白介導(dǎo)的膜間直接接觸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的磷脂轉(zhuǎn)運的三種可能方式編輯ppt3.蛋白質(zhì)的修飾與加工發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的蛋白質(zhì)糖基化在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生二硫鍵的形成蛋白質(zhì)折疊和多亞基蛋白的裝配在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和分泌泡發(fā)生特異性的蛋白質(zhì)水解切割編輯ppt蛋白質(zhì)糖基化N-連接糖基化與O-連接糖基化的比較

N-連接糖基化與之直接結(jié)合的糖是N-乙酰葡糖胺O-連接糖基化與之直接結(jié)合的糖是N-乙酰半乳糖胺編輯pptN-連接與O-連接的寡糖比較在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生的蛋白質(zhì)N-連接糖基化的加工，轉(zhuǎn)移至高爾基體后還會經(jīng)過一系列復(fù)雜的修飾編輯ppt糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)N-連接糖基化過程p121編輯ppt內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔二硫鍵形成編輯ppt4.新生多肽的折疊與組裝蛋白二硫鍵異構(gòu)酶和Bip等蛋白質(zhì)都具有4肽駐留信號（KDEL或HDEL）以保證它們滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，并維持很高的濃度編輯ppt內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)分泌轉(zhuǎn)運途徑中行使質(zhì)量監(jiān)控的重要場所折疊錯誤的多肽被送到細(xì)胞質(zhì)中,被泛素(ubiquitin)結(jié)合,然后送到蛋白酶體(proteosome)中降解編輯ppt內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)分泌轉(zhuǎn)運途徑中行使質(zhì)量監(jiān)控的重要場所Molecular&CellularProteomicsMay2007vol.6no.5798-811編輯ppt5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能肝細(xì)胞的解毒作用細(xì)胞色素P-450編輯ppt5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能肌質(zhì)網(wǎng)儲存和釋放Ca2+編輯ppt5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上糖原的合成與分解固醇類激素的合成sER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(xì)胞之用編輯ppt（五）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理性變化1.ER是一個比較敏感的細(xì)胞器。

2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹：ER膨大成空泡狀，電子密度底于正常，伴有線粒體腫脹，病理學(xué)上稱為濁腫(cloudyswelling)。缺氧、輻射等。

3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫粒：藥物中毒、病毒感染等。

4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)包涵體：某些疾病中可看到脂類、蛋白質(zhì)在ER腔中積累。如脂肪肝細(xì)胞中有大量脂質(zhì)體存在；肝硬化患者的肝細(xì)胞可見到ER腔中聚集大量的α1-AT（α1-抗胰蛋白酶）。編輯ppt561898意大利--高爾基(CamilloGolgi)--光鏡--梟、貓--神經(jīng)細(xì)胞二、高爾基體編輯ppt光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電鏡扁平膜囊/中間高爾基網(wǎng)(包括順面、中間和反面扁囊)/高爾基堆成熟面(matureface)小囊泡/順面高爾基網(wǎng)/形成面/未成熟面/凸面大囊泡/反面高爾基網(wǎng)/分泌面/凹面形成面(formingface)（一）高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與極性編輯ppt大囊泡

φ100-500nm;膜厚：8nm;泡內(nèi)含物質(zhì)：高電子密度物質(zhì)，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GolgiApparatus

高爾基體是由一層單位膜包圍形成的囊泡系統(tǒng)。由扁平囊(saccule)、小泡(vesical)和大泡(vacuole)三種基本形態(tài)組成的。transGolginetwork,TGN編輯ppt扁平囊呈盤狀，3-10層稱高爾基堆扁平囊間距：15-30nm；囊腔寬：6-15nm凸面：形成(順)面；凹面(concave)：成熟(反)面形成面膜厚：6nm;成熟面膜厚：8nm囊腔內(nèi)含：中等電子密度的物質(zhì)來源：小囊泡融合。

medialGolginetworkForming/cisfaceMature/transface編輯ppt凸面：形成(順)面；小囊泡φ40-80nm球形小泡膜厚：6nm;泡內(nèi)含物質(zhì)：低電子密度物質(zhì)，較透明。來源：由rER“芽生”而來。cisGolginetwork,CGN編輯ppt高爾基體的４種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)嗜鋨反應(yīng)（順面膜囊）焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）反應(yīng)（反面的1～2層膜囊）胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）和酸性磷酸酶反應(yīng)（反面膜囊狀和反面管網(wǎng)結(jié)構(gòu)）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸酶（NADP酶）反應(yīng)（中間幾層）編輯ppt高爾基體與細(xì)胞內(nèi)膜泡運輸

膜流(membraneflow)：細(xì)胞各種膜性結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱膜流。運輸小泡高爾基體大囊泡細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)62編輯ppt（二）高爾基體的功能高爾基體是細(xì)胞內(nèi)大分子加工轉(zhuǎn)運的樞紐對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝，然后定向轉(zhuǎn)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的一部分脂質(zhì)向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體膜等部位運輸高爾基體還是細(xì)胞內(nèi)糖類合成的工廠編輯ppt高爾基體與細(xì)胞的分泌活動3H標(biāo)記亮氨酸3分鐘20分鐘120分鐘高爾基復(fù)合體在細(xì)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。64編輯ppt1.高爾基體與細(xì)胞的分泌活動高爾基體TGN區(qū)是蛋白質(zhì)包裝分選的關(guān)鍵樞紐，至少有3條分選途徑（1）溶酶體酶的包裝與分選途徑甘露糖-6-磷酸（M6P）標(biāo)記（2）可調(diào)節(jié)性分泌（regulatedsecretion）途徑特化類型的分泌細(xì)胞（3）組成型分泌（constitutivesecretion）途徑所有真核細(xì)胞，均可通過分泌泡連續(xù)分泌某些蛋白質(zhì)至細(xì)胞表面編輯ppt高爾基體與溶酶體的形成溶酶體的酶是由rER上的核糖體合成rER腔內(nèi)運輸小泡

高爾基體（加工修飾）

溶酶體的酶內(nèi)含有甘露糖-6-磷酸，高爾基復(fù)合體反面扁囊膜上有甘露糖-6-磷酸受體，能特異與其結(jié)合，誘導(dǎo)溶酶體酶聚集并“出芽”離開高爾基復(fù)合體形成溶酶體。

溶酶體酶的分選：M6P反面膜囊M6P受體。在肝細(xì)胞中溶酶體酶還存在不依賴于M6P的另一種分選途徑。編輯ppt發(fā)生在高爾基體TGN區(qū)的蛋白質(zhì)分選途徑編輯ppt高爾基體對蛋白質(zhì)的修飾加工參與糖蛋白的合成和修飾N-連接寡糖鏈：在rER腔內(nèi)合成。O-連接寡糖鏈：在高爾基體內(nèi)合成。糖蛋白3H標(biāo)記甘露糖3H標(biāo)記半乳糖；唾液糖3H標(biāo)記N-乙酰葡萄糖胺參與蛋白質(zhì)的改造無活性前體物(某些肽類激素)加工改造有活性的物質(zhì)(激素)高爾基復(fù)合體對糖蛋白的合成和修飾過程具有嚴(yán)格的順序性。68編輯ppt2.蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾蛋白質(zhì)糖基化的生物學(xué)功能蛋白質(zhì)糖基化類型蛋白聚糖在高爾基體中組裝植物細(xì)胞多糖的合成與分泌糖脂的合成與加工編輯ppt（1）蛋白質(zhì)糖基化的生物學(xué)功能糖基化的蛋白質(zhì)其寡糖鏈具有促進蛋白質(zhì)折疊和增強糖蛋白穩(wěn)定性的作用蛋白質(zhì)糖基化修飾利于高爾基體進行分選與包裝，保證糖蛋白從rER至高爾基體膜囊單向轉(zhuǎn)移細(xì)胞內(nèi)一些負(fù)責(zé)糖鏈合成與加工的酶類均由管家基因編碼；細(xì)胞表面、細(xì)胞外基質(zhì)密集存在的寡糖鏈，直接介導(dǎo)細(xì)胞間的雙向通訊，或參與分化、發(fā)育等多種過程多羥基糖側(cè)鏈還可能影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)編輯ppt（2）蛋白質(zhì)糖基化類型特征N-連接O-連接合成部位粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體合成方式來自同一個寡糖前體一個個單糖加上去與之結(jié)合的氨基酸殘基一個個單糖加上去絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸最終長度至少5個糖殘基一般1～4個糖殘基，但ABO血型抗原較長第一個糖殘基N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺等P120表7-1編輯pptN-連接寡糖的核心糖基是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)裝配后轉(zhuǎn)移到的高爾基體的；N-連接寡糖的進一步加工修飾在高爾基體上完成N-連接寡糖在高爾基體各膜囊區(qū)間的加工過程編輯ppt（3）蛋白聚糖在高爾基體中組裝由一個或多個糖氨聚糖(glycosaminoglycan)結(jié)合到核心蛋白的絲氨酸Ser殘基上，直接與Ser羥基結(jié)合的不是N-乙酰半乳糖胺而是木糖（xylose）編輯ppt3.蛋白酶的水解和其他加工過程無生物活性的蛋白原（proprotein）進入高爾基體后，切除N端或兩端的序列形成成熟多肽。如胰島素、胰高血糖素及血清蛋白等含有多個相同氨基酸序列的前體，在高爾基體中被水解形成同種有活性的多肽，如神經(jīng)肽等同一種蛋白質(zhì)前體在不同的細(xì)胞中可能以不同的方式加工，產(chǎn)生不同種類的多肽，增加了細(xì)胞信號分子的多樣性編輯ppt胰島素分子的加工與成熟編輯ppt4．高爾基復(fù)合體的病理性變化異常改變高爾基復(fù)合體的增生和腫脹：囊泡擴張可占據(jù)細(xì)胞質(zhì)的大部分區(qū)域，多見于藥物中毒。高爾基復(fù)合體在癌細(xì)胞中的改變高爾基復(fù)合體的萎縮和解體：囊泡塌陷、數(shù)量減少或降解，見于中毒或腫瘤細(xì)胞。編輯ppt三、溶酶體圖溶酶體的發(fā)現(xiàn)過程（酸性磷酸酶存在于膜結(jié)合小泡中）左：造成膜泡破裂及酸性磷酸酶釋放的條件右：鼠肝線粒體分離組分置于低滲條件下檢測的酸性磷酸酶活性曲線光鏡下的內(nèi)皮細(xì)胞：綠色熒光定位溶酶體

紅色顯示線粒體編輯ppt溶酶體的發(fā)現(xiàn)1949年DeDuve將大鼠肝勻漿分級分離各種細(xì)胞器時，發(fā)現(xiàn)含有酸性磷酸酶活性的顆粒。1955年，電鏡下觀察到這種顆粒表面包圍著一層膜，從而確認(rèn)是一種新細(xì)胞器，定名為溶酶體。溶酶體：Lysosome，由單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器。其主要功能是進行細(xì)胞內(nèi)的消化和保護作用。編輯ppt溶酶體（Lysosome)—細(xì)胞內(nèi)“垃圾”處理廠編輯ppt（一）溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型異質(zhì)性細(xì)胞器初級溶酶體次級溶酶體殘質(zhì)體編輯ppt初級溶酶體(primarylysosome)剛剛從反面高爾基體形成的小囊泡,僅含有水解酶類，但無作用底物，外面只有一層單位膜，其中的酶處于非活性狀態(tài)。編輯ppt次級溶酶體(secondarylysosome)初級溶酶體與細(xì)胞內(nèi)的自噬泡或異噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復(fù)合體，有水解酶和相應(yīng)的底物，是一種將要或正在進行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同,分為自噬性溶酶體、異噬性溶酶體。自噬性溶酶體：作用底物是內(nèi)源性的,即細(xì)胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)。異噬性溶酶體：它的作用底物是外源性的,即細(xì)胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)。編輯ppt編輯ppt殘余體（residuallysosome）未被消化的物質(zhì)殘余在溶酶體中形成殘余小體或后溶酶體，以胞吐外排。也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多，如表皮細(xì)胞的老年斑，肝細(xì)胞的脂褐質(zhì)編輯ppt內(nèi)體初級溶酶體吞噬體異溶酶體吞飲體異溶酶體自噬體自溶酶體分泌顆粒分泌溶酶體次級溶酶體殘余小體異噬作用自噬作用胞外消化編輯ppt（一）溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型溶酶體含有多種酸性水解酶類，酶的最適pH為5.0左右酸性磷酸酶是常用的標(biāo)志酶溶酶體膜成分特殊①嵌有質(zhì)子泵②具有多種載體蛋白③膜蛋白高度糖基化次級溶酶體分為自噬溶酶體和異噬溶酶體編輯ppt（二）溶酶體的功能溶酶體的基本功能是細(xì)胞內(nèi)的消化作用，一般可概括成內(nèi)吞作用、吞噬作用和自噬作用3種途徑編輯ppt1.清除無用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞AaronCiechanover.NatureReviewsMolecularCellBiology,2005,6,79-87編輯ppt2.防御功能防御功能是某些細(xì)胞特有的功能，它可以識別并吞噬入侵的病毒或細(xì)菌，在溶酶體作用下將其殺死并進一步降解編輯ppt3.其他重要的生理功能作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營養(yǎng)在分泌腺細(xì)胞中，溶酶體常常攝入分泌顆粒，參與分泌過程的調(diào)節(jié)程序性死亡后的細(xì)胞被周圍吞噬細(xì)胞溶酶體消化清除受精過程中的頂體反應(yīng)編輯ppt協(xié)助受精

水解酶至胞外精子附著卵子表面頂體：精子頭部膜下含有水解酶的囊狀結(jié)構(gòu)。

頂體膜與精子質(zhì)膜融合穿孔

膜融合

消化卵外膜濾泡細(xì)胞編輯ppt（三）溶酶體的發(fā)生溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（rER）高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體trans-膜囊和TGN膜（M6P受體）溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識別信號：信號斑編輯ppt內(nèi)吞體rER順面管網(wǎng)反面管網(wǎng)高爾基復(fù)合體

溶酶體水解酶前體加入磷酸基團M-6-P溶酶體酶

前溶酶體ATPADP+PiH+去除磷酸成熟溶酶體pH=6溶酶體酶的加工與分選編輯ppt溶酶體酶從高爾基體TGN和細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運到溶酶體編輯ppt溶酶體酶分選途徑多樣化依賴于M6P的分選途徑的效率不高，部分溶酶體酶通過運輸小泡直接分泌到細(xì)胞外在細(xì)胞質(zhì)膜上也存在依賴于鈣離子的M6P受體，同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，M6P受體返回細(xì)胞質(zhì)膜，反復(fù)使用還存在不依賴于M6P的分選途徑（如酸性磷酸酶、分泌溶酶體的perforin和granzyme）編輯ppt（四）溶酶體與疾病溶酶體儲積癥（lysosomalstoragediseases）：溶酶體缺乏某種水解酶，導(dǎo)致相應(yīng)的底物不能被降解而積蓄在溶酶體內(nèi)如泰－薩二氏病；Ⅰ細(xì)胞病等溶酶體膜穩(wěn)定性下降，水解酶外溢導(dǎo)致的相關(guān)疾病如矽肺、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等編輯ppt溶酶體與矽肺矽肺silicosis

與溶酶體膜受損有關(guān)。膠原纖維結(jié)節(jié)，肺彈性降低。矽肺正常肺編輯ppt溶酶體與痛風(fēng)編輯ppt溶酶體病粘多糖貯積病編輯ppt泰-薩氏綜合征神經(jīng)元

缺少氨基已糖酯酶A，神經(jīng)節(jié)甘脂GM2積累編輯ppt四、過氧化物酶體又稱微體(microbody)，是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的細(xì)胞器存在于所有動物細(xì)胞和很多植物細(xì)胞中異質(zhì)性細(xì)胞器鼠肝細(xì)胞超薄切片所顯示的過氧化物酶體和其他細(xì)胞器如線粒體等編輯ppt（一）過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為電鏡下識別的主要特征通過密度梯度離心可分離過氧化物酶體和溶酶體編輯ppt過氧化物酶體與溶酶體在成分、功能及發(fā)生方式等方面的差異過氧化物酶體與溶酶體的特征比較編輯ppt（二）過氧化物酶體的功能動物細(xì)胞中：①參與脂肪酸的β-氧化②具有解毒作用，過氧化氫酶利用H2O2將酚、甲醛、甲酸和醇等有害物質(zhì)氧化，飲入的酒精1/2是在微體中氧化為乙醛植物細(xì)胞中：①參與