第五章細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內膜系統(tǒng)：指細胞內那些在結構，功能及其發(fā)生上相互密切關聯(lián)的膜性結構細胞器的總稱。內膜系統(tǒng)高爾基復合體溶酶體過氧化物酶體（？）內質網(wǎng)05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運第一節(jié)內質網(wǎng)1945年，K.R.Poter----------電子顯微鏡--------小鼠成纖維細胞分布于除哺乳動物成熟紅細胞以外的真核細胞內(Endoplasmicreticulum,ER)05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運一、內質網(wǎng)的化學組成微粒體微粒體：細胞勻漿離心后，內質網(wǎng)斷裂形成的封閉囊泡。粗面微粒體(A)滑面微粒體(B)內質網(wǎng)通常占細胞全部膜相結構的50%左右05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運脂類：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種膜結合蛋白。

葡萄糖-6-磷酸酶——標志酶

內質網(wǎng)膜05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運核膜外層扁囊狀管狀泡狀內質網(wǎng)細胞膜內質網(wǎng)小管小泡扁囊狀細胞膜核膜二、內質網(wǎng)的形態(tài)結構05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運粗面內質網(wǎng)rER（roughER):

膜表面附著核糖體；形態(tài)多為扁囊狀；多分布在分泌活動旺盛和分化較完善的細胞,如胰腺細胞，漿細胞。（一）粗（糙）面內質網(wǎng)粗三、內質網(wǎng)的基本類型05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運粗面內質網(wǎng)的形態(tài):扁囊05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運

電鏡下顯示內質網(wǎng)（蘭色），核糖體顆粒（綠色）

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運滑面內質網(wǎng)sER（smoothER):

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胞中，如皮脂腺細胞等。（二）滑（光）面內質網(wǎng)滑05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運滑面內質網(wǎng)的形態(tài)：管狀、泡狀05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運粗面內質網(wǎng)的功能1.作為核糖體的附著支架，參與蛋白質的合成4.蛋白質的胞內運輸3.蛋白質糖基化2.新生多肽鏈的折疊與裝配四、內質網(wǎng)的功能05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運滑面內質網(wǎng)的功能滑面內質網(wǎng)的功能（多功能的細胞器）1.脂質的合成與轉運（腎上腺細胞、睪丸間質細胞、黃體細胞）2.糖原的代謝（肝細胞）3.解毒作用（肝細胞）4.Ca2+的儲存場所，調節(jié)肌肉的收縮（肌細胞的肌質網(wǎng)）5.分泌胃酸、膽汁（胃壁腺細胞、肝細胞）05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運五內質網(wǎng)異常與疾病內質網(wǎng)最常見的病理改變是腫脹、囊池塌陷或肥大內質網(wǎng)腫脹、脫粒內質網(wǎng)囊池塌陷內質網(wǎng)肥大內質網(wǎng)囊腔中包含物的形成蛋白質、糖原和脂質在內質網(wǎng)中的貯積內質網(wǎng)在不同腫瘤細胞中呈現(xiàn)多樣性改變05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運1.作為核糖體附著的支架，參與分泌蛋白的合成。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運分泌蛋白質合成的信號肽假說信號肽假說（Signalhypothesis）：認為蛋白質N端的信號肽，是指導該蛋白質轉至粗面內質網(wǎng)上合成的決定因素。Blobel因此項發(fā)現(xiàn)獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學獎。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運粗面內質網(wǎng)與蛋白質的合成信號肽信號識別顆粒（SRP)SRP-R移位子05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運蛋白質轉入內質網(wǎng)合成涉及的成分

①信號肽（signalpeptide）：一段16~30個氨基酸殘基構成的多肽在分泌蛋白的肽鏈合成前合成可以被SRP識別可以引導分泌蛋白的肽鏈進入內質網(wǎng)腔分泌蛋白進入內質網(wǎng)腔后信號肽被切除AP信號肽05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運②信號識別顆粒（SRP）：存在部位：胞質由6個多肽和1個7SRNA構成。與信號肽結合，導致蛋白質合成暫停。識別內質網(wǎng)膜上SRP受體

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運③SRP受體（SRP-R）內質網(wǎng)膜整合蛋白可與SRP特異識別、結合從而使核糖體錨泊于內質網(wǎng)膜的通道蛋白移位子上05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內質網(wǎng)膜上的親水通道動態(tài)結構，有兩種可轉化的構象開放------與核糖體結合時關閉------蛋白質完全轉移進內質網(wǎng)腔后④移位子移位子05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內質網(wǎng)腔細胞質SRP受體信號識別顆粒(SRP)

移位子tRNAAP核糖體mRNA信號肽A信號肽假說05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運具體過程：05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運分子伴侶幫助內質網(wǎng)內新生的多肽鏈折疊與組裝2.新生多肽鏈的折疊與裝配05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運錯誤折疊的蛋白質、未完全裝配的蛋白質分子伴侶分子伴侶：能夠幫助多肽鏈轉運、折疊和組裝的結合蛋白，本身不參與最終產(chǎn)物的形成。內質網(wǎng)內的分子伴侶為內質網(wǎng)駐留蛋白。滯留、糾正不能糾正：進入細胞質降解蛋白質質量的控制過量堆積內質網(wǎng)應激，可能導致細胞凋亡05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運蛋白質的糖基化：是指單糖或寡糖與蛋白質共價結合形成糖蛋白。N-連接的糖基化：發(fā)生在內質網(wǎng)腔內O-連接的糖基化：主要在高爾基復合體中進行。3.蛋白質的糖基化

糖基化的作用：對蛋白質具有保護作用具有運輸信號的作用形成細胞膜表面的糖被05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運N-連接的糖鏈：2個N-乙酰葡萄糖胺、9個甘露糖、3個葡萄糖組成的14寡糖。N-連接糖基化：寡糖鏈與天冬酰胺殘基

的NH2連接。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運

多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘葡葡葡甘甘甘甘多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘Ａsn葡葡葡甘甘甘甘ＮＮ甘甘甘甘甘多萜醇pp

rER腔rER膜核糖體多萜醇pp多萜醇ＮN-乙酰葡萄糖胺甘甘露糖葡葡萄糖糖基轉移酶正在ER中合成蛋白質的N-連接糖基化05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運4.蛋白質的胞內運輸

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運2滑面內質網(wǎng)參與糖原的代謝（肝細胞）05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運第二節(jié)高爾基復合體（GC)1898意大利----高爾基（CamilloGolgi)-----光鏡-----梟、貓-----神經(jīng)細胞(Golgicomplex)05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運電鏡扁平囊成熟面小囊泡大囊泡形成面一、高爾基體的形態(tài)結構（一）高爾基體由扁平囊泡、小囊泡和大囊泡構成05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運扁平囊凸面：形成（順）面；小囊泡來源：小囊泡融合。來源：由rER‘芽生’而來。大囊泡來源：扁平囊周邊或局部球狀膨突脫落形成。凹面：成熟（反）面05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運膜流：細胞的各種膜性結構之間相互聯(lián)系和轉移的現(xiàn)象稱膜流。內質網(wǎng)運輸小泡高爾基復合體大囊泡細胞膜05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運

1）

GC由小囊泡、扁平囊和大囊泡組成

2）

來自RER的小泡不斷并入高爾基復合體的扁平囊的順面，使扁平囊不但得到補充

3）大囊泡不斷的從扁平囊的反面脫落，使扁平囊得以不斷的更新高爾基復合體是動態(tài)平衡的細胞器

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運家兔脊神經(jīng)節(jié)細胞05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運二、高爾基體的化學組成05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運三、高爾基復合體的功能（一）GC是細胞內蛋白質運輸分泌的中轉站（二）GC是胞內物質加工合成的重要場所（三）GC是胞內蛋白質的分選和膜泡定向運輸?shù)臉屑~05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運3H標記亮氨酸3分鐘17分鐘117分鐘（一）GC是細胞內蛋白質運輸分泌的中轉站05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運（二）GC是胞內物質加工合成的重要場所O-連接的寡糖鏈：在高爾基復合體內合成。糖蛋白N-連接的寡糖鏈：在rER腔內合成，在GC

中完成修飾。1.糖蛋白的加工合成05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運N連接糖基化O連接糖基化發(fā)生部位內質網(wǎng)高爾基復合體連接的氨基酸天冬氨酸絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸連接基團-NH2-OH糖鏈長度14個糖基6個以內糖基糖基化方式寡糖鏈一次性連接單糖基逐個添加05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰葡萄糖胺天門冬酰胺甘甘甘甘甘甘甘露糖苷酶I甘甘甘甘甘N-乙酰葡萄糖胺轉移酶甘甘N-乙酰葡萄糖胺甘露糖苷酶II甘甘N-乙酰葡萄糖胺轉移酶N-乙酰葡萄糖胺半乳糖轉移酶半乳糖半乳糖唾液酸轉移酶唾液酸唾液酸GC對N-連接的寡糖鏈的修飾05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運3H標記甘露糖3H標記半乳糖；唾液糖3H標記N-乙酰葡萄糖胺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。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運A肽B肽C肽NH2

COOHS-SS-SS-S2.蛋白質的水解和加工（內質網(wǎng)）（內質網(wǎng)）（高爾基復合體）前胰島素原胰島素原胰島素（A、B、C、信號肽）（A、B、C）（A、B、折疊）

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運蛋白質合成加唾液酸；分揀溶酶體順面管網(wǎng)反面管網(wǎng)大泡（分泌顆粒）rER高爾基復合體中間膜囊（三）GC是胞內蛋白質的分選和膜泡定向運輸?shù)臉屑~05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運四、高爾基復合體與疾病05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運第三節(jié)溶酶體

(lysosome)（細胞的“消化器官”）05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運一、溶酶體的形態(tài)結構和化學組成（一）溶酶體具有高度異質性05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運（二）溶酶體的共同特征形態(tài)：都是由一層單位膜包裹而成的囊球狀結構小體溶酶體的酶：共有60多種水解酶均為酸性水解酶最適PH為5.0

標志酶（特征性酶）：酸性磷酸酶溶酶體的膜溶酶體膜蛋白高度糖基化：防止自身被水解消化溶酶體膜上嵌有H+質子泵：保持溶酶體基質內的酸性環(huán)境。溶酶體膜上存在特殊的轉運蛋白：可運輸溶酶體消化產(chǎn)物。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運H+質子泵05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運二、溶酶體的類型溶酶體初級溶酶體：只含酶，不含底物次級溶酶體：初級溶酶體+底物三級溶酶體（殘余小體）未消化和不能消化分解的殘渣物質。脂褐質髓樣結構含鐵小體（一）以功能狀態(tài)不同分為三種類型05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運初級溶酶體

(primarylysosome):新生溶酶體，體積小，內含未被激活的水解酶，無底物。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運次級溶酶體（secondarylysosome):初級溶酶體+內源性底物…自噬性溶酶體初級溶酶體+外源性底物…異噬性溶酶體05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運脂褐素髓樣結構05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內吞體rER順面管網(wǎng)反面管網(wǎng)高爾基復合體溶酶體水解酶前體加入磷酸基團M-6-P溶酶體酶H+去除磷酸成熟溶酶體選擇性富集溶酶體的發(fā)生三、溶酶體形成與成熟過程05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內吞體rER順面管網(wǎng)反面管網(wǎng)高爾基復合體溶酶體水解酶前體加入磷酸基團M-6-P溶酶體酶H+去除磷酸成熟溶酶體05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運溶酶體的消化作用異噬作用：對細胞內吞物的消化。自噬作用：對自身物質的消化。胞外消化：對細胞外物質的消化。自溶作用：細胞自身的溶解死亡四、溶酶體的功能05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運1.異噬作用----異噬性溶酶體對細胞內吞物質進行消化2.自噬作用----自噬性溶酶體對衰老、殘損的細胞器分解通過這兩個作用方式可以將物質分解為小分子被細胞重新利用（一）溶酶體能夠分解胞內的外來物質及清除衰老、殘損的細胞器05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運（五）溶酶體在生物個體發(fā)生與發(fā)育過程中起重要作用1胞外消化：溶酶體在某些情況下可通過胞吐方式釋放到細胞外，消化分解細胞外物質，這種現(xiàn)象體現(xiàn)在受精過程和骨質更新過程。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運動物精子頭部頂端的頂體是一種特化的溶酶體，含有多種水解酶。頂體參與受精過程05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運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，這是骨質更新的一個重要步驟。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運溶酶體的自溶作用與器官發(fā)育哺乳類動物子宮內膜的周期性萎縮在多細胞生物的發(fā)育過程中，對形態(tài)建成具有重要作用

手指、足趾的形成兩棲類蝌蚪變態(tài)時的尾部吸收05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運內體初級溶酶體吞噬體異噬溶酶體吞飲體異噬溶酶體自噬體自噬溶酶體分泌顆粒自噬溶酶體次級溶酶體殘余小體異噬作用自噬作用胞外消化05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運五、溶酶體與疾?。ㄒ唬┤苊阁w膜失常引起的疾病矽肺、石棉沉著病、痛風、類風濕關節(jié)炎

（二）貯積病

由先天性缺乏某些酶引起代謝障礙造成

溶酶體過載而致病。如：Ⅱ型糖原蓄積病、粘多糖貯積??；

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運第四節(jié)過氧化物酶體1954年————Rhodin————電鏡————小鼠腎小管上皮細胞————微體一、過氧化物酶體的形態(tài)結構電鏡：由一層單位膜包圍、高電子密度、圓形或卵圓形的細胞器。

0.2-1.7um(peroxisome)05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運特征性結構05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運二、過氧化物酶體所含的酶標志酶：過氧化氫酶。酶氧化酶：50%，作用：氧化底物的同時，將氧還原成過氧化氫。過氧化物酶：將過氧化氫還原成水。過氧化氫酶：40%,作用：將過氧化氫還原成水。05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運三、過氧化物酶體的功能2H2O2過氧化氫酶2H2O

+O2（一）清除代謝過程中產(chǎn)生的H2O2在及其它毒性物質（二）細胞氧張力調節(jié)（三）分解脂肪酸等高能分子RH2+H2O2—

R+2H2O防止H2O2在細胞內堆積，起保護細胞的作用。RH2+O2—

R+H2O2過氧化氫酶氧化酶利用H2O2氧化有毒物質起到解毒作用05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運四、過氧化物酶體的發(fā)生物質來源：酶：游離核糖體合成膜：內質網(wǎng)增殖方式：細胞內新的過氧化物酶體由原有的通過生長和分裂形成05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運起源傳統(tǒng)：與溶酶體相似內質網(wǎng)芽生而來：內質網(wǎng)→小泡→高爾基復合體→

分泌泡→過氧化物酶體近年來認為：與線粒體相似

05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運五過氧化物酶體與疾病（一）原發(fā)性過氧化物酶體缺陷所致的遺傳病遺傳性無過氧化氫酶血癥（二）疾病過程中過氧化物酶體的病理改變數(shù)量、體積、形態(tài)等異常05臨床細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運蘭迪?謝克曼詹姆斯?羅斯曼托馬斯?祖德霍夫2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予2名美國科學家和1名德國科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)細胞的囊泡運輸調控機制。第