細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運演示文稿

細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有58頁\編輯于星期三（優(yōu)選）細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運現(xiàn)在是2頁\一共有58頁\編輯于星期三內(nèi)膜系統(tǒng):指細胞質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱。原核細胞–質(zhì)膜構(gòu)成的單一區(qū)室真核細胞–內(nèi)膜–各種細胞器功能：區(qū)室化，保證各種生化反應(yīng)所需的獨特的環(huán)境。增加細胞內(nèi)表面積，提高代謝和功能效率。成員：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物酶體及胞質(zhì)內(nèi)的囊泡?，F(xiàn)在是3頁\一共有58頁\編輯于星期三核被膜和內(nèi)膜系統(tǒng)進化的可能途徑起源于質(zhì)膜的內(nèi)陷起源于內(nèi)共生設(shè)想中的線粒體進化起源現(xiàn)在是4頁\一共有58頁\編輯于星期三一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

(EndoplasmicReticulum,ER)現(xiàn)在是5頁\一共有58頁\編輯于星期三粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：封閉的扁平囊結(jié)構(gòu)，與核膜外層相連，外附核糖體?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)：封閉的管狀和泡狀結(jié)構(gòu)，表面光滑。（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型與形態(tài)現(xiàn)在是6頁\一共有58頁\編輯于星期三粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是7頁\一共有58頁\編輯于星期三（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成細胞勻漿密度梯度超速離心直徑100nm的球囊狀封閉小泡（微粒體，實為破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）

現(xiàn)在是8頁\一共有58頁\編輯于星期三1.脂類（約占1/3）：磷酯含量豐富,卵磷脂最多，約55%，鞘磷脂最少。2.蛋白質(zhì)（約占2/3）：（1）氧化反應(yīng)電子傳遞酶；（2）與脂質(zhì)代謝相關(guān)的酶；（3）與碳水化合物代謝相關(guān)的酶，其中的葡萄糖-6-磷酸酶是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標志酶。（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成現(xiàn)在是9頁\一共有58頁\編輯于星期三1.粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：與蛋白質(zhì)的合成、加工修飾及轉(zhuǎn)運密切相關(guān)。Q1:哪些蛋白由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著的核糖體合成？

A:（1）外輸性或分泌性蛋白（2）膜整合蛋白（3）駐留蛋白（留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白）

（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能現(xiàn)在是10頁\一共有58頁\編輯于星期三Q2:游離核糖體是怎樣附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的？A：信號肽假說（G.Blobel,1999年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎）現(xiàn)在是11頁\一共有58頁\編輯于星期三

信號肽的作用

現(xiàn)在是12頁\一共有58頁\編輯于星期三Q3:膜整合蛋白是怎樣形成的？（1）單次跨膜蛋白的形成：

①協(xié)同翻譯插入機制（cotranslationinsertion）

多肽鏈中含有一段由疏水氨基酸構(gòu)成的停止轉(zhuǎn)移信號肽（stop-transfersignalpeptide）。在肽鏈穿膜過程中，當含停止轉(zhuǎn)移信號的肽段進入轉(zhuǎn)移子時，穿膜停止，該肽段停留在脂質(zhì)雙分子層中，成為單次跨膜的α-螺旋結(jié)構(gòu)，形成氨基端在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，羧基端在胞質(zhì)腔的單次跨膜蛋白。現(xiàn)在是13頁\一共有58頁\編輯于星期三

②內(nèi)信號肽機制（internalsignalpeptide）

信號肽位于多肽鏈中，在多肽鏈穿膜過程中，內(nèi)信號肽停留在脂質(zhì)雙分子層中，成為單次跨膜的α-螺旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)信號肽不會被切除。內(nèi)信號肽兩端的電荷性質(zhì)決定肽鏈的插入方向（含正電荷較多的那端朝外，含負電荷較多的那端穿膜）?，F(xiàn)在是14頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）多次跨膜蛋白的形成：與單次跨膜的基本原理相同，內(nèi)信號肽與停止轉(zhuǎn)移信號肽在多肽鏈中多次出現(xiàn)，導(dǎo)致多肽鏈多次穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，形成多次跨膜蛋白?，F(xiàn)在是15頁\一共有58頁\編輯于星期三Q4:新生肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中怎樣被加工修飾？A：（1）蛋白質(zhì)的糖基化（N-連接糖基化）Asn=天冬氨酸糖基：14寡糖連接位點：Asn-X-Ser或Asn-X-Thr序列中的Asn的-NH2基團（X代表除Pro以外的所有氨基酸）Ser=絲氨酸，Thr=蘇氨酸，Pro=脯氨酸現(xiàn)在是16頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）蛋白質(zhì)折疊與裝配內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的氧化性谷胱甘肽（GSSG），網(wǎng)膜腔面的蛋白二硫鍵異構(gòu)酶通過促進蛋白質(zhì)二硫鍵形成，使蛋白質(zhì)折疊。結(jié)合蛋白BiP、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白94、鈣網(wǎng)素等分子伴侶幫助蛋白質(zhì)折疊，并能識別、滯留錯誤折疊的蛋白質(zhì),也幫助形成駐留蛋白。現(xiàn)在是17頁\一共有58頁\編輯于星期三Q5:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)如何轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)？粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽方式形成膜性小泡高爾基復(fù)合體加工形成大濃縮泡酶原顆粒分泌至細胞外分泌顆粒內(nèi)含外輸性蛋白的膜泡含跨膜蛋白的膜泡與細胞膜或其他細胞器膜融合含駐留蛋白的膜泡返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)現(xiàn)在是18頁\一共有58頁\編輯于星期三2.滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：（1）參與脂質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運甘油甘油一酯脂肪酸滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞質(zhì)脂質(zhì)合成酶系甘油三酯轉(zhuǎn)位酶甘油三酯甘油三酯高爾基復(fù)合體膜脂脂蛋白磷脂轉(zhuǎn)換蛋白溶酶體線粒體過氧化物酶體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白現(xiàn)在是19頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）參與糖原代謝（肝細胞）糖原葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-6-磷酸葡萄糖葡萄糖滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葡萄糖-6-磷酸酶細胞質(zhì)現(xiàn)在是20頁\一共有58頁\編輯于星期三

3.細胞解毒的主要場所（肝細胞）毒、藥物氧化及電子傳遞酶系（羥化酶或加單氧酶系）毒性降低或極性增加、易于排泄的分子滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞質(zhì)現(xiàn)在是21頁\一共有58頁\編輯于星期三

3.肌細胞Ca2+的儲存場所（肌細胞）受到刺激時釋放滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞質(zhì)Ca2+-ATP酶鈣結(jié)合蛋白Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+現(xiàn)在是22頁\一共有58頁\編輯于星期三4.滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能：胃壁細胞分泌胃酸（HCl），肝細胞合成、分泌結(jié)合性膽紅素?，F(xiàn)在是23頁\一共有58頁\編輯于星期三小結(jié)本節(jié)課重點：1.什么是內(nèi)膜系統(tǒng)？包含哪些細胞器？2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點？3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能？4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的標志酶？現(xiàn)在是24頁\一共有58頁\編輯于星期三二、高爾基復(fù)合體（一）高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（貓脊神經(jīng)節(jié)硝酸銀染色）現(xiàn)在是25頁\一共有58頁\編輯于星期三1、扁平囊：順面：凸面，靠近細胞核與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，又稱形成面反面：凹面，靠近細胞膜，又稱成熟面2、小囊泡：由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來，又稱運輸小泡3、大囊泡：由扁平囊成熟面芽生而來，又稱分泌泡電鏡觀察：高爾基復(fù)合體具有極性！現(xiàn)在是26頁\一共有58頁\編輯于星期三1.蛋白質(zhì)加工：糖基化、水解等2.蛋白質(zhì)分揀、定向運輸3.參與形成溶酶體（二）高爾基復(fù)合體的功能現(xiàn)在是27頁\一共有58頁\編輯于星期三1.蛋白質(zhì)的加工（1）蛋白質(zhì)糖基化

意義：增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；蛋白質(zhì)的分選標記；形成膜糖，穩(wěn)定細胞膜，介導(dǎo)細胞識別

（例如：紅細胞膜表面的寡糖決定血型；選擇素特異性識別膜表面的糖基）。

（二）高爾基復(fù)合體的功能現(xiàn)在是28頁\一共有58頁\編輯于星期三蛋白質(zhì)糖基化的類型：N-連接糖基化（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體）糖碳原子上的羥基與肽鏈天冬酰胺殘基上的-NH2脫水形成糖苷鍵O-連接糖基化（高爾基復(fù)合體）

糖碳原子上的羥基與肽鏈中絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、羥賴氨酸和羥脯氨酸殘基上的-OH脫水形成糖苷鍵。

糖基轉(zhuǎn)移酶是高爾基復(fù)合體的標志酶。（二）高爾基復(fù)合體的功能現(xiàn)在是29頁\一共有58頁\編輯于星期三以絲氨酸、羥脯氨酸為例：絲氨酸O-連接糖基化的連接位點OH羥脯氨酸脯氨酸亮氨酸現(xiàn)在是30頁\一共有58頁\編輯于星期三（-NH2）（-OH）天冬氨酸現(xiàn)在是31頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）蛋白質(zhì)水解加工某些蛋白質(zhì)的N端或C端需要在高爾基體被切除才能成為成熟的多肽。例如：胰島素原水解胰島素（3）其它加工方式：蛋白質(zhì)磷酸化（溶酶體酸性水解酶）、蛋白聚糖硫酸化等。（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）（高爾基體）現(xiàn)在是32頁\一共有58頁\編輯于星期三2.高爾基復(fù)合體是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分揀、運輸?shù)臉屑~

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸小泡高爾基復(fù)合體溶酶體分泌小泡（蛋白質(zhì)合成、加工）（蛋白質(zhì)進一步加工、分揀）分泌至細胞外（連續(xù)分泌）暫存于細胞內(nèi)（非連續(xù)分泌）（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白）現(xiàn)在是33頁\一共有58頁\編輯于星期三現(xiàn)在是34頁\一共有58頁\編輯于星期三（二）高爾基復(fù)合體的功能區(qū)隔1.順面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分選蛋白質(zhì)和脂類，進行蛋白質(zhì)糖基化、磷酸化和脂質(zhì)?；?。2.中間膜囊:蛋白質(zhì)糖基化、多糖及糖脂合成。3.反面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)的修飾與分選。Man甘露糖，GlcNAcN-乙酰葡糖胺，Gal半乳糖，NANA唾液酸現(xiàn)在是35頁\一共有58頁\編輯于星期三小結(jié)本節(jié)課重點：1.高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點？2.高爾基復(fù)合體的功能？3.高爾基復(fù)合體的標志酶？4.為什么說高爾基復(fù)合體具有極性？現(xiàn)在是36頁\一共有58頁\編輯于星期三三、溶酶體（Lysosome)現(xiàn)在是37頁\一共有58頁\編輯于星期三張海超“開胸驗肺”事件塵肺病長期接觸粉塵肺纖維化溶酶體？現(xiàn)在是38頁\一共有58頁\編輯于星期三（一）溶酶體的形態(tài)特征電鏡下呈單層膜包裹而成的囊球狀結(jié)構(gòu)，直徑一般為μm，大小不一?，F(xiàn)在是39頁\一共有58頁\編輯于星期三1.溶酶體基質(zhì)內(nèi)含多種酸性水解酶，酸性磷酸酶是其標志酶。3.溶酶體基質(zhì)的pH值約為，其膜上嵌有H+質(zhì)子泵。4.溶酶體的膜蛋白高度糖基化，有利于增加膜穩(wěn)定性。自身膜蛋白降解（二）溶酶體的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成現(xiàn)在是40頁\一共有58頁\編輯于星期三三.溶酶體的形成酶蛋白甘露糖磷酸1.酶蛋白前體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)腔中加甘露糖基（N-連接糖基化）；2.甘露糖殘基在高爾基復(fù)合體形成面囊腔中被磷酸化，形成甘露糖-6-磷酸殘基（M-6-P），此為溶酶體蛋白的分選標記。3.攜帶M-6-P標記的酶蛋白到達高爾基復(fù)合體成熟面，被位于囊腔面的M-6-P受體識別，觸發(fā)囊泡形成、脫落；4.囊泡與內(nèi)吞體融合，形成前溶酶體；5.前溶酶體腔內(nèi)pH值下降，受體脫落循環(huán)再用，溶酶體成熟?，F(xiàn)在是41頁\一共有58頁\編輯于星期三四.溶酶體的分類(一)按功能1.初級溶酶體2.次級溶酶體

①自噬溶酶體

②異噬溶酶體3.三級溶酶體（后溶酶體/殘留小體）(二)按形成1.內(nèi)體性溶酶體（=初級溶酶體）2.吞噬性溶酶體現(xiàn)在是42頁\一共有58頁\編輯于星期三溶酶體對細胞內(nèi)吞物質(zhì)的消化：外源異物（如細菌、營養(yǎng)物質(zhì)）

吞噬

吞噬體

初級溶酶體

異噬溶酶體

酶消化

分解物入胞質(zhì)未分解物

殘留小體

外吐現(xiàn)在是43頁\一共有58頁\編輯于星期三衰老細胞器、大分子物質(zhì)

膜包裹

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體

自噬體

初級溶酶體

自噬溶酶體

分解物入胞質(zhì)未分解物

殘留小體外吐

溶酶體對細胞內(nèi)物質(zhì)的消化：現(xiàn)在是44頁\一共有58頁\編輯于星期三自噬對細胞生命活動的意義?

酶系統(tǒng)的更新:細胞質(zhì)中某些暫時不需要的酶系統(tǒng),需要通過自噬作用進行更新。舊細胞器的清除:細胞器都有一定的壽命,為了保證細胞正常的代謝活動,必須不斷地清除衰老的細胞器和生物大分子。很多生物大分子的半衰期只有幾小時或幾天。肝細胞中線粒體的壽命平均約10天左右。參與細胞發(fā)育:如紅細胞發(fā)育成熟后,所有的細胞器都要通過自噬作用被清除。應(yīng)激反應(yīng):在細胞饑餓條件下,自噬作用也特別強,主要是為細胞提供能量,維持細胞的生命活動。

現(xiàn)在是45頁\一共有58頁\編輯于星期三1.機體防御保護；2.清除衰老、損傷的細胞器及死亡細胞（如紅細胞）；3.消化物質(zhì)并提供營養(yǎng)；5.參與某些腺體組織細胞分泌過程的調(diào)節(jié)，如甲狀腺素；6.在個體發(fā)生發(fā)育中起重要作用，如受精、兩棲類動物的變態(tài)發(fā)育、骨組織發(fā)生與重建等。五.溶酶體的功能現(xiàn)在是46頁\一共有58頁\編輯于星期三先天性溶酶體疾病

多由于溶酶體內(nèi)某種酶缺乏，導(dǎo)致相應(yīng)底物蓄積或代謝障礙。如：Ⅱ型糖原累積病、Gaucher病、神經(jīng)鞘磷脂沉積病、Tay-Sachs病、黏多糖沉積病等。六.溶酶體與疾病現(xiàn)在是47頁\一共有58頁\編輯于星期三2.溶酶體膜異常與疾?。?/p>

各種因素導(dǎo)致的溶酶體膜破裂，水解酶溢出，導(dǎo)致細胞、組織損傷及炎癥。

矽肺：空氣中的矽(SiO2)吸入肺部，被肺的吞噬細胞吞噬，矽塵顆粒不能被溶酶體消化，反而使溶酶體膜破壞，釋放出水解酶，導(dǎo)致細胞自溶，進而溶解周圍組織，釋放出的矽塵顆粒再次被吞噬細胞吞噬，重復(fù)上述過程。肺組織損傷刺激成纖維細胞增生并分泌膠原纖維，最終導(dǎo)致肺纖維化。現(xiàn)在是48頁\一共有58頁\編輯于星期三

痛風：尿酸鹽沉積在關(guān)節(jié)、腎臟等組織，白細胞吞噬尿酸鹽導(dǎo)致溶酶體破裂，引起局部組織炎癥?，F(xiàn)在是49頁\一共有58頁\編輯于星期三休克：在休克中，由于組織缺血、缺氧，影響了供能系統(tǒng)，造成膜的不穩(wěn)定，引起溶酶體酶的外漏，造成細胞與機體的損傷。因此，在搶救休克病人時，臨床上采用大劑量的糖皮質(zhì)類固醇，以穩(wěn)定溶酶體膜。

類風濕性關(guān)節(jié)炎：溶酶體膜脆性增加，其釋放的酶導(dǎo)致關(guān)節(jié)組織損傷和發(fā)炎。消炎痛和腎上腺皮質(zhì)激素具有穩(wěn)定溶酶體膜的作用，因此用于治療類風濕性關(guān)節(jié)炎。現(xiàn)在是50頁\一共有58頁\編輯于星期三四、過氧化物酶體又稱微體，是由一層單位膜包裹形成的圓形或卵圓形小體，直徑約0.5μm，內(nèi)含氧化酶類、過氧化氫酶類（標志酶）及過氧化物酶類。尿酸氧化酶結(jié)晶