醫(yī)學細胞生物學四章內膜系統(tǒng)

醫(yī)學細胞生物學四章內膜系統(tǒng)第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五內質網(wǎng)高爾基體溶酶體過氧化物酶體第四章細胞內膜系統(tǒng)第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五質膜溶酶體內質網(wǎng)各種轉運小泡高爾基體過氧化物酶體核膜線粒體內膜系統(tǒng)

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細胞質內在結構、功能、發(fā)生上具一定聯(lián)系的膜性結構的總稱

膜相結構內膜系統(tǒng)的出現(xiàn)增大了細胞內的膜表面積實現(xiàn)了細胞功能的區(qū)域化

溝通了細胞與外環(huán)境的聯(lián)系第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五核粗面內質網(wǎng)高爾基體穿梭泡轉運泡溶酶體統(tǒng)一整體缺一不可分泌泡轉運泡囊泡細胞膜第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五核1、囊泡是真核細胞中十分常見的膜泡結構2、囊泡不是相對穩(wěn)定的細胞內固有結構3、囊泡是細胞內物質定向運輸?shù)闹饕d體4、囊泡轉運是受到嚴格選擇、精密調控、高度有序的的物質轉運過程囊泡（書P87）膜流——相互轉換、代謝更新第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五囊泡類型核COPⅠ包被囊泡產(chǎn)生于內質網(wǎng)、高爾基體COPⅡ包被囊泡產(chǎn)生于內質網(wǎng)網(wǎng)格蛋白包被囊泡產(chǎn)生于高爾基體和細胞膜網(wǎng)格蛋白銜接蛋白網(wǎng)格蛋白囊泡COPⅡ囊泡COPⅠ囊泡第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五＊內質網(wǎng)內膜系統(tǒng)單層單位膜＊高爾基體單層單位膜＊溶酶體單層單位膜＊過氧化物酶體單層單位膜

第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五熒光標記生活的植物細胞內質網(wǎng)透射電鏡圖關鍵點1、小管、小囊連成的網(wǎng)狀結構2、脂類、蛋白質為主要化學組分葡萄糖－6－磷酸酶為ER膜的標志酶熒光標記培養(yǎng)的哺乳動物細胞內質網(wǎng)透射電鏡圖內質網(wǎng)(endoplasmicreticulum)

一3、粗面內質網(wǎng)、滑面內質網(wǎng)第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五rER胰腺細胞肝細胞睪丸間質細胞腎上腺皮質細胞視網(wǎng)膜色素上皮細胞平滑肌細胞橫紋肌細胞漿細胞sER

●同種細胞的不同部位、不同發(fā)育期、不同的生理功能，ER有差異●成熟的、分泌功能強、活動旺盛的細胞，ER較發(fā)達●卵細胞、胚胎細胞、未分化細胞、癌細胞等，ER不發(fā)達第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五roughendoplasmicreticulum（rER）第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五smoothendoplasmicreticulum（sER）

(×50,000)

(×34,000)第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五內質網(wǎng)是內膜系統(tǒng)的發(fā)源地核溶酶體早期內體晚期內體固有分泌途徑內質網(wǎng)高爾基體溶酶體分泌泡內體穿梭泡轉運泡關鍵點4：內質網(wǎng)是內膜系統(tǒng)的發(fā)源地第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五參與蛋白質合成、加工、修飾、運輸核糖體支架關鍵點5：功能——rER與膜脂的合成有關第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五核糖體附著型核糖體游離型核糖體支架合成外輸性蛋白膜蛋白內質網(wǎng)可溶性駐留蛋白分泌蛋白溶酶體蛋白合成內原性蛋白細胞質溶質蛋白細胞核中的核蛋白線粒體、中心粒等所需蛋白進入內質網(wǎng)腔進入細胞質基質

rER最基本的功能之一是：附著型核糖體支架第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五信號假說mRNA游離型的核糖體附著型的核糖體所有蛋白質合成均起始于游離的核糖體核糖體亞基第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五rER膜rER腔胞質AUG信號密碼mRNASRP受體信號肽①大、小亞基結合，翻譯信號肽3′5′信號假說③SRP與核糖體A位點結合，形成SRP-核糖體復合體阻止肽鏈合成②SRP（信號識別蛋白）,識別信號肽④SRP與ER上的SRP受體結合，引導核糖體落到ER膜的Pr轉運體上核糖體受體蛋白信號肽酶終止密碼解離因子核糖體循環(huán)⑤SRP解離，多肽鏈繼續(xù)合成,核糖體連在核糖體受體蛋白上SRPSRP循環(huán)⑥新合成的多肽鏈通過Pr轉運體通道進入ER腔，信號肽被酶切除⑦遇到終止密碼子，多肽鏈合成終止，在ER腔中并被加工修飾⑧大小亞基在解離因子的作用下解離，回到核糖體循環(huán)第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五rER膜rER腔胞質AUG信號密碼mRNASRP受體信號肽3′5′信號假說信號肽酶解離因子核糖體循環(huán)SRPSRP循環(huán)粗面內質網(wǎng)上合成的多肽鏈去處進入內質網(wǎng)腔，成為分泌蛋白、溶酶體蛋白等插入內質網(wǎng)膜中，成為膜整合蛋白核糖體受體蛋白終止密碼第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五合成核糖體上合成的蛋白質進入粗面內質網(wǎng)胞質rER腔第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五加工內質網(wǎng)腔里的多肽鏈是怎樣被加工修飾？加工方式一：剪切有些信號肽需要切除：有些信號肽需要保留：合成的蛋白質成為膜蛋白胞質rER腔胞質rER腔合成的蛋白質釋放到ER腔中第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五功能：加工方式二：蛋白質折疊1、幫助蛋白質分子折疊、裝配、轉運（本身不參與終產(chǎn)物的形成）2、阻止錯誤折疊的蛋白質和未完全折疊的蛋白質運出內質網(wǎng)胞質rER腔可溶性駐留蛋白（rER腔內）：志愿者，分子伴侶第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五胞質rER腔—NH+加工方式三：糖基化不成熟蛋白質糖基化初步修飾蛋白質N—結合型糖基化糖鏈第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五網(wǎng)格蛋白囊泡COPⅠ囊泡COPⅡ囊泡產(chǎn)生于高爾基體、細胞膜高爾基體扁平囊間物質運輸由高爾基體向內質網(wǎng)的物質運輸產(chǎn)生于內質網(wǎng)運輸?shù)鞍踪|在粗面內質網(wǎng)加工后進入高爾基體COPⅡCOPⅠCOPⅠ網(wǎng)格囊泡由內質網(wǎng)向高爾基體的物質運輸?shù)诙摚擦?，編輯?023年，星期五網(wǎng)格蛋白囊泡囊泡類型網(wǎng)格蛋白包被囊泡產(chǎn)生于高爾基體和細胞膜內質網(wǎng)分泌小泡質膜高爾基體copⅠ

內質網(wǎng)—高爾基體中間體copI

coatCOPⅠ囊泡COPⅡ囊泡copⅡ

coatCOPⅠ包被囊泡產(chǎn)生于內質網(wǎng)、高爾基體COPⅡ包被囊泡產(chǎn)生于內質網(wǎng)copI

coatcopI

coat第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五質膜和細胞內膜上的脂類大部分由粗面內質網(wǎng)合成與膜脂的合成有關膜脂第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五sER功能脂類和類固醇激素的合成脂類代謝糖原分解肝細胞的解毒肌肉收縮的調解等第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五內質網(wǎng)(endoplasmicreticulum)

一rER：核糖體支架、蛋白質合成、加工修飾、運輸sER：與脂類物質合成有關關鍵點1、小管、小囊連成的網(wǎng)狀結構2、脂類、蛋白質為主要化學組分3、粗面內質網(wǎng)、滑面內質網(wǎng)4、內膜系統(tǒng)的發(fā)源地5、主要功能葡萄糖-6-磷酸酶為ER膜的標志酶第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五關鍵點1、扁平囊、大囊泡、小囊泡構成2、脂類、蛋白質為基本化學組分5、具有明顯極性特征的膜性結構6、聯(lián)系各種細胞器的中心環(huán)節(jié)3、糖基轉移酶為標志性酶高爾基體(Golgicomplex)

二4、具有胞內物質合成與蛋白質加工轉運功能第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五形成面、順面成熟面、分泌面、反面順面高爾基體網(wǎng)狀結構Cis-golginetwork反面高爾基體網(wǎng)狀結構trans-golginetwork小囊泡大囊泡分泌泡關鍵點扁平囊電鏡高爾基體中間膜囊（高爾基堆）1、扁平囊、大囊泡、小囊泡構成2、脂類、蛋白質為基本化學組分第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五（×65,000）光鏡下電鏡下第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五杯狀細胞神經(jīng)細胞位置第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五數(shù)量具分泌功能的細胞，高爾基體較發(fā)達不同種類的細胞肌細胞、淋巴細胞中較少見生理狀態(tài)不同功能旺盛的細胞，高爾基體大而多衰老細胞，高爾基體小而少，甚至消失不同時期的細胞未分化細胞，高爾基體較少生長迅速的培養(yǎng)細胞和腫瘤細胞高爾基體很不發(fā)達分化程度高的細胞，高爾基體發(fā)達第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五與蛋白質的分揀與運輸粗面內質網(wǎng)與細胞的分泌活動與蛋白質和脂類的糖基化修飾與蛋白質加工改造與膜的轉化關鍵點4、具有胞內物質合成與蛋白質加工轉運功能3、糖基轉移酶為標志性酶第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五3分鐘17分鐘100分鐘3H標記亮氨酸細胞分泌胰腺的腺泡細胞第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五糖基化修飾胞質rER腔—NH+O—不成熟蛋白質糖基化初步修飾蛋白質內質網(wǎng)腔高爾基體糖基化成熟的蛋白質N—結合型糖基化O—結合型糖基化高爾基體內質網(wǎng)腔第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1、保護蛋白質不被水解酶降解胞質rER腔—NH+O—糖基化作用在細胞表面形成糖萼，具有細胞識別和保護質膜的作用3、2、作為運輸信號，引導蛋白質被包被到小泡中，運輸?shù)侥康募毎鞯谌屙?，共六十頁，編輯?023年，星期五加工改造加工改造無活性的蛋白原有活性的蛋白原直接酶解切除酶解加工胰島素原A鏈B鏈C鏈S－－S－S－－S－S－－S－胰島素分子第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五分揀與運輸不同說法酶修飾分選信號高爾基體內有不同的區(qū)域，分別含有不同種類的酶，經(jīng)不同的加工，將蛋白質加以區(qū)分信號肽信號斑分選及轉運的信號在蛋白質分子內部，有基因決定分選信號第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五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；分揀溶酶體順面中層囊反面囊反面

大泡（分泌顆粒）rER高爾基復合體順面囊高爾基堆酶修飾高爾基體內有不同的區(qū)域，分別含有不同種類的酶，經(jīng)不同的加工，將蛋白質加以區(qū)分第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五分揀與運輸運輸途徑運往溶酶體（網(wǎng)格蛋白囊泡）運往分泌泡運往質膜運往細胞外運往細胞質運往內質網(wǎng)（COPⅠ囊泡）第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五內吞體rER形成面成熟面高爾基復合體溶酶體水解酶前體加入磷酸基團M-6-P（6磷酸甘露糖）有活性的溶酶體酶ATPADP+PiH+去除磷酸PH=6內體性溶酶體運往溶酶體第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五形成（順）面成熟（反）面高爾基體粗面內質網(wǎng)分泌泡運往分泌泡運往質膜運往細胞外運往細胞質第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五運往內質網(wǎng)內質網(wǎng)高爾基體雙向運輸ER駐留蛋白上的KDEL駐留信號，在高爾基復合體各個部分的膜上都有相應的受體。如果ER駐留蛋白質在出芽時被錯誤地包進分泌泡而離開了ER，高爾基復合體膜上的這種信號受體蛋白就會與逃出的ER駐留蛋白結合，并形成小泡，將這些ER駐留蛋白"押送"回到ERCOPⅠ囊泡COPⅡ囊泡第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五膜的轉化粗面內質網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜分泌泡膜溶酶體膜膜流物質運輸膜成分得到不斷地補充和更新第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五形成面、順面成熟面、分泌面、反面

關鍵點動態(tài)結構5、具有明顯極性特征的膜性結構形態(tài)結構功能（方向性、順序性）化學組成（膜受體）極性細胞器第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五形成面、順面成熟面、分泌面、反面

關鍵點動態(tài)結構6、聯(lián)系各種細胞器的中心環(huán)節(jié)核溶酶體早期內體晚期內體固有分泌途徑第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五溶酶體(Lysosome)

三關鍵點1、單層單位膜形成的囊泡狀細胞器2、脂類、蛋白質、糖類3、含有酸性水解酶(最適pH值4.4-4.5)4、酸性磷酸酶為標志酶5、多樣性、異質性6、分類體系7、生物學功能第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五關鍵點一：溶酶體的膜①質子泵，維系溶酶體內pH4.5-5.5值

②膜蛋白呈高度糖基化，保護自身不受水解酶消化

③膜上具有多種載體蛋白，將水解產(chǎn)物向外運轉

膜中含有較多膽固醇，能增加膜的穩(wěn)定性，防止酶泄露ATPADP+PiH+酸性磷酸酶晚期內體H+第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五異噬溶酶體：底物來源于細胞外關鍵點二：不同的分類體系依據(jù)不同的生理功能狀態(tài)初級溶酶體：只有無活性酶、無底物次級溶酶體：有酶和底物，正在消化殘余體：消化完成，有不能消化的殘留物自噬溶酶體：底物來源于細胞內

基于形成過程和不同發(fā)育階段吞噬性溶酶體：有酶、底物、消化產(chǎn)物內體性溶酶體：大囊泡和晚期內體融合，有酶、底物，未開始消化異噬溶酶體：底物來源于細胞外自噬溶酶體：底物來源于細胞內

吞噬性溶酶體內體性溶酶體終末溶酶體：殘留未被消化的，有不能消化的殘留物第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五關鍵點三：溶酶體的形成與成熟多種細胞器參與的復雜而有序的過程核糖體內質網(wǎng)高爾基體內體不成熟蛋白質大囊泡內體性溶酶體初步加工修飾加工修飾分選成熟的溶酶體酶核溶酶體早期內體晚期內體固有分泌途徑高爾基體粗面內質網(wǎng)大囊泡第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五晚期內體rER形成面成熟面高爾基復合體溶酶體水解酶前體加入磷酸基團M-6-P（6-磷酸甘露糖）有活性的溶酶體酶ATPADP+PiH+去除磷酸PH=6內體性溶酶體溶酶體形成與成熟第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五關鍵點四：多樣性、異質性大?。?.2-0.8um，最小0.05um，最大數(shù)微米）（幾百個）數(shù)量（各種各樣）形態(tài)（各不相同）酶的種類第五十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五消化、營養(yǎng)、防御作用：器官發(fā)育：激素的合成與分泌調節(jié)。如甲狀腺素的合成消化細胞自身衰亡或損傷的細胞器的過程、分解胞內剩余的分泌顆粒（自噬作用）如吞噬死亡的線粒體自體吞噬：細胞外消化作用：溶酶體將自身的酶釋放到細胞外。如受精過程異體吞噬：對細胞外源性物質消化的過程（異噬作用）如吞噬細菌、病毒等

溶酶體膜破裂，酶溢出分解細胞自身（自溶作用）關鍵點五：溶酶體的生物學功能第五十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五內體內體性溶酶體吞噬體吞噬溶酶體吞飲體吞飲溶酶體自噬體自噬溶酶體分泌顆粒分泌溶酶體吞噬性溶酶體殘質體異噬作用自噬作用胞外消化溶酶體分類、功能、形成小結第五十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五初級溶酶體、次級溶酶體、殘余體形態(tài)結構:單層單位膜，內含多種酸性水解酶溶酶體膜的特點：質子泵、膜蛋白呈高度糖基化、載體蛋白內體性溶酶體、吞噬性溶酶體異噬性溶酶體、自噬性溶酶體

消化、營養(yǎng)、防御作用

自溶作用與器官發(fā)育激素的合成、分泌調節(jié)細胞外消化標志酶:酸性磷酸酶（pH4.4-4.5）化學組成:脂類、蛋白質、糖類分類體系溶酶體的形成與成熟:高爾基體、內體溶酶體的生物學功能:溶酶體(