细胞基质与内膜系统课件

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1、细胞基质与内膜系统优秀课件1第六章第六章 细胞基质与内膜系统细胞基质与内膜系统 第一节第一节 细胞质基质细胞质基质 第二节第二节 内质网内质网 第三节第三节 高尔基复合体高尔基复合体 第四节第四节 溶酶体溶酶体 第五节第五节 过氧化物体过氧化物体 第六节第六节 蛋白质分选与膜泡运输蛋白质分选与膜泡运输细胞基质与内膜系统优秀课件2本章学习的目的本章学习的目的1 1、了解真核细胞区室化、了解真核细胞区室化(compartmentation)(compartmentation)2 2、掌握内质网、高尔基复合体、溶酶体、过、掌握内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化酶体的结构和功能及相互关系氧化酶体的结

2、构和功能及相互关系3 3、蛋白质合成后的修饰途径及部位、蛋白质合成后的修饰途径及部位4 4、蛋白质分选的类型、蛋白质分选的类型5 5、膜泡运输的途径及机制、膜泡运输的途径及机制细胞基质与内膜系统优秀课件3第一节第一节 细胞质基质细胞质基质(cytosol)(cytosol)1.1.溶胶溶胶: :除去可辩识细胞器后的胶态物除去可辩识细胞器后的胶态物2.2.组成组成: :各种酶各种酶, ,胞质骨架胞质骨架3.3.胶体是蛋白质同水分子形成的水合胶体是蛋白质同水分子形成的水合物物4.4.高度有序高度有序细胞基质与内膜系统优秀课件45.5.细胞质基质的基本功能细胞质基质的基本功能1)1)中间代谢的场所中

3、间代谢的场所。糖酵解、磷酸戊糖途径、糖。糖酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原合成醛酸途径、糖原合成2)2)为细胞器提供所需为细胞器提供所需离子环境离子环境3)3)为细胞器行使功能提供底物。为细胞器行使功能提供底物。4)4)细胞质骨架：提供细胞质骨架：提供锚定位点锚定位点，各种组分区域化，各种组分区域化. .5)5)参与蛋白质修饰、选择性降解等参与蛋白质修饰、选择性降解等细胞基质与内膜系统优秀课件5第二节第二节 内质网内质网PorterPorter等等19451945年观察小鼠成纤维细胞时，发年观察小鼠成纤维细胞时，发现细胞质内部具网状结构，称内质网现细胞质内部具网状结构，称内质网endopl

4、asmic reticulumendoplasmic reticulum，ER.ER.ERER常和质膜及核膜相连，并与高尔基体关系常和质膜及核膜相连，并与高尔基体关系密切，并常伴有许多线粒体。密切，并常伴有许多线粒体。细胞基质与内膜系统优秀课件6一、一、ERER的形态的形态 ERER膜是细胞中最多的膜，占总膜面积一半。膜是细胞中最多的膜，占总膜面积一半。ERER是内膜封闭成的网状管道系统，具多型性。是内膜封闭成的网状管道系统，具多型性。膜围成的膜围成的ERER腔是连通的。腔是连通的。分糙面型内质网分糙面型内质网(RER)(RER)和光面型内质网和光面型内质网(SER)(SER)。细胞基质与内膜

5、系统优秀课件7RER呈扁平囊状，排列整齐， 有核糖体附着细胞基质与内膜系统优秀课件8SER呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。 细胞基质与内膜系统优秀课件9RERRER功能是功能是合成各种蛋白合成各种蛋白，分泌旺盛细胞中，分泌旺盛细胞中较多，未分化细胞和肿瘤细胞中较少。较多，未分化细胞和肿瘤细胞中较少。SERSER是是脂类合成脂类合成场所，细胞都有。常为出芽场所，细胞都有。常为出芽位点，将合成位点，将合成proteinsproteins和和lipidslipids运到高尔基运到高尔基体体SERSER是是ERER管道网络的一部分管道网络的一部分细胞基质与内膜系统优秀课件10肌质网肌质网(sacro

6、plasmic reticulum)(sacroplasmic reticulum)肌细胞中特化肌细胞中特化SERSER。膜上的。膜上的CaCa2+2+-ATP-ATP酶将胞酶将胞质中的质中的CaCa2+2+泵入腔中储存，使肌质网中泵入腔中储存，使肌质网中CaCa2+2+浓度比胞质中高出千倍。受神经冲动的刺激浓度比胞质中高出千倍。受神经冲动的刺激时，时，CaCa2+2+释放入胞质中，引起肌肉收缩。释放入胞质中，引起肌肉收缩。细胞基质与内膜系统优秀课件11二、二、 ERER的组成的组成 ERER膜含约膜含约60%60%蛋白和蛋白和40%40%脂类，脂中磷脂酰胆碱脂类，脂中磷脂酰胆碱含量高，鞘磷脂

7、含量低，胆固醇少。含量高，鞘磷脂含量低，胆固醇少。ERER约有约有3030多种膜结合蛋白，多种膜结合蛋白，3030多种位于内质网多种位于内质网腔。标志酶是腔。标志酶是葡糖葡糖-6-6-磷酸酶。磷酸酶。核糖体结合糖蛋白只分布在核糖体结合糖蛋白只分布在RER.RER.P450P450酶系只分布在酶系只分布在SERSER。 细胞基质与内膜系统优秀课件12RERRER膜上有易位子膜上有易位子(translocon)(translocon)，直径约，直径约8.5nm8.5nm，有有2nm2nm通道，与新合成多肽转运有关。通道，与新合成多肽转运有关。细胞匀浆时，由破碎细胞匀浆时，由破碎ERER形成的近球型

8、的囊泡结形成的近球型的囊泡结构构, ,称为微粒体称为微粒体(microsome)(microsome)，含，含ERER膜与核糖体。膜与核糖体。研究中将其与研究中将其与ERER等同对待。等同对待。细胞基质与内膜系统优秀课件13三、三、ERER的功能的功能 合成蛋白质和脂类合成蛋白质和脂类。分泌蛋白和跨膜蛋白。分泌蛋白和跨膜蛋白都在都在ERER合成。合成。合成的脂类除满足自身需要，还供给高尔合成的脂类除满足自身需要，还供给高尔基体、溶酶体、内体、质膜、线粒体、叶基体、溶酶体、内体、质膜、线粒体、叶绿体等膜性细胞结构。绿体等膜性细胞结构。 细胞基质与内膜系统优秀课件14( (一一)SER)SER的功

9、能的功能SERSER具许多功能，如糖原分解，类固具许多功能，如糖原分解，类固醇激素合成，脂肪合成与转运，肝细醇激素合成，脂肪合成与转运，肝细胞解毒，肌肉收缩等胞解毒，肌肉收缩等 。细胞基质与内膜系统优秀课件151 1、糖原分解释放游离的葡萄糖、糖原分解释放游离的葡萄糖 ERER中，中，G-6-PaseG-6-Pase能催化能催化G-6-PG-6-P水解生成葡萄糖和水解生成葡萄糖和磷酸。磷酸。肝细胞功能之一是维持血液肝细胞功能之一是维持血液GluGlu的衡定：肝细胞的衡定：肝细胞SERSER表面附有糖原颗粒，肌体需表面附有糖原颗粒，肌体需GluGlu时，糖原被转时，糖原被转化为化为G-1-PG-

10、1-P，变为，变为G-6-G-6-磷酸。膜对磷酸化糖不通磷酸。膜对磷酸化糖不通透，透，G-6-PG-6-P去磷酸化后才穿过质膜，进入血液。去磷酸化后才穿过质膜，进入血液。细胞基质与内膜系统优秀课件162 2、类固醇激素的合成、类固醇激素的合成分泌类固醇激素的肾上腺细胞、黄体细胞等分泌类固醇激素的肾上腺细胞、黄体细胞等都有丰富都有丰富SERSER。SERSER上分布有合成胆固醇和转上分布有合成胆固醇和转化胆固醇为激素的全套酶系化胆固醇为激素的全套酶系，合成胆固醇，合成胆固醇，并将其氧化、还原、水解成各种类固醇激素。并将其氧化、还原、水解成各种类固醇激素。细胞基质与内膜系统优秀课件173 3、脂的

11、合成与转运、脂的合成与转运 SERSER是脂类合成主要场所。是脂类合成主要场所。甘油三酯甘油三酯是由是由SERSER合成并贮存合成并贮存ERER腔中。腔中。细胞膜所需的膜脂全都在细胞膜所需的膜脂全都在SERSER合成，合成， SERSER上有合成磷脂所需的酶。上有合成磷脂所需的酶。SERSER合成的磷脂由胞质面转向合成的磷脂由胞质面转向ERER腔面，转腔面，转位由位由ERER膜中翻转酶帮助完成。膜中翻转酶帮助完成。细胞基质与内膜系统优秀课件18SERSER合成磷脂向其它膜结构转运的合成磷脂向其它膜结构转运的2 2种方式：种方式：1. 1. 通过水溶性载体蛋白通过水溶性载体蛋白- -磷脂交换蛋白

12、磷脂交换蛋白(PEP)(PEP)，在膜结构间转移磷脂：，在膜结构间转移磷脂：PEPPEP与磷与磷脂结合形成水溶性复合物进入脂结合形成水溶性复合物进入cytosolcytosol，扩散遇上其它膜后，扩散遇上其它膜后，PEPPEP释放磷脂，将它释放磷脂，将它插在膜上。插在膜上。2. 2. 以出芽方式将磷脂转运到高尔基体、以出芽方式将磷脂转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜。溶酶体和细胞膜。细胞基质与内膜系统优秀课件194 4、解毒作用、解毒作用SERSER独特功能是对农药、污染物、毒素等有毒物独特功能是对农药、污染物、毒素等有毒物进行进行解毒解毒。反应在肝细胞。反应在肝细胞SERSER进行，故称肝细胞进

13、行，故称肝细胞的解毒作用。的解毒作用。Cyt P450Cyt P450是肝细胞是肝细胞SERSER的膜蛋白，属单加氧酶，的膜蛋白，属单加氧酶，或羟化酶。它催化或羟化酶。它催化O O2 2中的中的1 1个氧原子加到不溶于个氧原子加到不溶于水的废物上使之羟化，溶于水并被转出细胞；另水的废物上使之羟化，溶于水并被转出细胞；另一氧原子被一氧原子被NADHNADH还原成水。还原成水。 细胞基质与内膜系统优秀课件205 5、钙离子的调节作用、钙离子的调节作用 肌细胞有发达的肌质网肌细胞有发达的肌质网, ,是肌细胞钙库是肌细胞钙库, ,含钙结合含钙结合蛋白蛋白,1,1个钙结合蛋白结合个钙结合蛋白结合3030

14、个左右个左右CaCa2+ 2+ 。细胞受刺激时，肌质网中细胞受刺激时，肌质网中CaCa2+2+释放进入胞质，参释放进入胞质，参与信号传递；信号消除时，与信号传递；信号消除时， CaCa2+2+又被肌质网上又被肌质网上的的CaCa2+2+-ATPase-ATPase泵回腔中。泵回腔中。多数真核细胞中，多数真核细胞中，ERER是主要是主要CaCa2+2+库之一。且库之一。且ERER膜膜上有三磷酸肌醇上有三磷酸肌醇(IP(IP3 3) )的受体。的受体。 细胞基质与内膜系统优秀课件21（二）（二）RERRER的功能的功能- -蛋白质转运蛋白质转运 蛋白质都在核糖体合成，但都起始于蛋白质都在核糖体合成

15、，但都起始于cytosolcytosol，有些在合成不久转到有些在合成不久转到ERER合成，这些蛋白主要有：合成，这些蛋白主要有： 分泌蛋白、如激素；分泌蛋白、如激素； 跨膜蛋白，并决定膜蛋白在膜中排列方式跨膜蛋白，并决定膜蛋白在膜中排列方式; ; 需严格分开的酶，如溶酶体的水解酶；需严格分开的酶，如溶酶体的水解酶； 需进行修饰的蛋白，如糖蛋白。需进行修饰的蛋白，如糖蛋白。有些核糖体在合成蛋白质时一直保持游离状态有些核糖体在合成蛋白质时一直保持游离状态, ,主要合成可溶性胞浆蛋白主要合成可溶性胞浆蛋白, ,膜外周蛋白和锚定蛋膜外周蛋白和锚定蛋白白, ,过氧化物酶体蛋白过氧化物酶体蛋白, ,核蛋

16、白等核蛋白等. .细胞基质与内膜系统优秀课件22在在ERER核糖体上合成的蛋白质与在游离核糖体核糖体上合成的蛋白质与在游离核糖体上合成的蛋白质的种类和去向不同上合成的蛋白质的种类和去向不同为什么会有这种不同为什么会有这种不同? ?或为什么有些核糖体要或为什么有些核糖体要附着在附着在ERER上合成蛋白质上合成蛋白质? ?是什么原因决定了核是什么原因决定了核糖体在合成蛋白质时是游离还是附着到糖体在合成蛋白质时是游离还是附着到ERER？ 细胞基质与内膜系统优秀课件231. 1. 膜结合核糖体合成的蛋白质能跨膜结合核糖体合成的蛋白质能跨ERER膜进入膜进入ERER腔腔60s60s，RedmanRedm

17、an用用RERRER小泡研究膜结合核糖体合成的小泡研究膜结合核糖体合成的蛋白质是否会进入蛋白质是否会进入RERRER腔。腔。将将RERRER小泡置加放射性标记小泡置加放射性标记aaaa的蛋白质合成体系的蛋白质合成体系中短暂温育，再加嘌呤毒素，蛋白质合成提前终中短暂温育，再加嘌呤毒素，蛋白质合成提前终止止, ,从核糖体上释放不完全多肽从核糖体上释放不完全多肽收集收集RERRER小泡，去垢剂破坏小泡，去垢剂破坏, ,分析表明，分析表明，RERRER小泡小泡中释放的多肽含放射性标记中释放的多肽含放射性标记证明新合成的多肽能跨过证明新合成的多肽能跨过ERER膜进入膜进入ERER腔腔细胞基质与内膜系统优

18、秀课件24细胞基质与内膜系统优秀课件252.2.信号序列的提出信号序列的提出是什么原因指导这些多肽跨过是什么原因指导这些多肽跨过ERER膜的呢？膜的呢？ 19711971年美国年美国BlobelBlobel等提出了两点推测：等提出了两点推测：1 1）分泌蛋白的）分泌蛋白的N N端含一段特别的信号序列可端含一段特别的信号序列可将多肽和核糖体引导到将多肽和核糖体引导到ERER膜上；膜上；2 2）多肽通过）多肽通过ERER膜上的转运蛋白进入膜上的转运蛋白进入ERER腔，并腔，并在合成的同时转移。在合成的同时转移。细胞基质与内膜系统优秀课件263. 3. 信号序列存在的实验证据信号序列存在的实验证据7

19、272年，年，MilsteinMilstein等用无细胞系统合成等用无细胞系统合成IgGIgG轻链时，轻链时，获得了信号序列存在的直接证据。获得了信号序列存在的直接证据。在无细胞体系在无细胞体系中用编码中用编码IgGIgG轻链的轻链的mRNAmRNA指导合成指导合成多肽，多肽，合成的多肽比成熟的合成的多肽比成熟的IgGIgG在在N N端多出一段肽端多出一段肽链链，有，有2020个个aaaa，推测，这段肽具信号作用，使，推测，这段肽具信号作用，使IgGIgG透过透过ERER并继而分泌到细胞外。并继而分泌到细胞外。 BlobelBlobel等用微粒体和无细胞体系进行大量研究，等用微粒体和无细胞体系

20、进行大量研究，证实了信号序列的存在。证实了信号序列的存在。 细胞基质与内膜系统优秀课件27(1)(1)在无细胞体系中加与不加在无细胞体系中加与不加RERRER小泡，蛋白质小泡，蛋白质合成的产物不同：合成的产物不同：将分泌蛋白的将分泌蛋白的mRNAmRNA在无细胞体系中翻译时，如在无细胞体系中翻译时，如不加不加RERRER小泡小泡，获得的翻译，获得的翻译产物的长度比产物的长度比从细从细胞中分泌出的蛋白质胞中分泌出的蛋白质长长。如在这种无细胞体系。如在这种无细胞体系中中添加添加RERRER小泡小泡，翻译产物与从细胞中分泌出，翻译产物与从细胞中分泌出来的蛋白质来的蛋白质长度相同长度相同。因此推测。因

21、此推测信号序列在引信号序列在引导蛋白质进入内质网后被切除了导蛋白质进入内质网后被切除了。细胞基质与内膜系统优秀课件28细胞基质与内膜系统优秀课件29(2)(2)蛋白水解酶实验证明多肽在合成的同时就开蛋白水解酶实验证明多肽在合成的同时就开始向始向ERER转运：转运：在分泌蛋白进行体外翻译的无细胞体系中在分泌蛋白进行体外翻译的无细胞体系中( (含含有有RERRER小泡小泡) )加蛋白水解酶，不能使新合成多加蛋白水解酶，不能使新合成多肽水解。如同时加入去垢剂，则能将蛋白质肽水解。如同时加入去垢剂，则能将蛋白质水解，水解，说明新生肽链是边合成边运输的。说明新生肽链是边合成边运输的。 细胞基质与内膜系统

22、优秀课件304. 4. 信号序列的一般特征及信号假说信号序列的一般特征及信号假说BlobelBlobel还发现信号序列具还发现信号序列具共同特性共同特性：一般为一般为15-3515-35个个aaaa残基，残基，N N端含有端含有1 1或多个带正或多个带正电荷的电荷的aaaa，其后是，其后是6-126-12个连续的疏水个连续的疏水aaaa；这些信号序列在蛋白质合成时将核糖体引导这些信号序列在蛋白质合成时将核糖体引导到到ERER，进入，进入ERER后被切除。后被切除。 19751975年，年，BlobelBlobel正式提出信号假说正式提出信号假说细胞基质与内膜系统优秀课件31信号假说的要点：信号

23、假说的要点：1)1)蛋白的合成起始于胞质中游离核糖体蛋白的合成起始于胞质中游离核糖体2)N2)N端信号序列露出核糖体后，靠自由碰撞与端信号序列露出核糖体后，靠自由碰撞与ERER接触，接触，N N端信号序列的疏水性插入端信号序列的疏水性插入ERER膜中；膜中；3)3)蛋白质继续合成，以絆环形式穿过蛋白质继续合成，以絆环形式穿过ERER膜膜4)4)如果是分泌蛋白，除信号序列被信号肽酶切如果是分泌蛋白，除信号序列被信号肽酶切除外，全部进入除外，全部进入ERER腔；若是膜蛋白，则由一个腔；若是膜蛋白，则由一个或多个停止转移信号将蛋白质锚定在或多个停止转移信号将蛋白质锚定在ERER膜上。膜上。 细胞基质

24、与内膜系统优秀课件32BlobelBlobel提出的信号假说，揭示了细胞中不同提出的信号假说，揭示了细胞中不同蛋白质在合成后如何找到自己的工作岗位，蛋白质在合成后如何找到自己的工作岗位，发现了蛋白质与生俱来的发现了蛋白质与生俱来的“地址标签地址标签”。该发现开辟了一个全新的医学、细胞生物学该发现开辟了一个全新的医学、细胞生物学和分子生物学研究领域，为此获得和分子生物学研究领域，为此获得19991999年诺年诺贝尔医学贝尔医学/ /生理学奖。生理学奖。细胞基质与内膜系统优秀课件335. 5. 新蛋白复合物发现对信号假说补充新蛋白复合物发现对信号假说补充8181年，年，BlobelBlobel等发

25、现在等发现在核糖体与核糖体与ERER结合过程需几结合过程需几种蛋白质复合物的参与种蛋白质复合物的参与。该发现明确了信号序列同核糖体结合的细节该发现明确了信号序列同核糖体结合的细节第第1 1个复合物是信号识别颗粒个复合物是信号识别颗粒(signal (signal recognition particlerecognition particle，SRP)SRP)。是。是1 1种核糖核蛋种核糖核蛋白复合体，沉降系数白复合体，沉降系数11S11S，含，含6 6条不同肽链和一个条不同肽链和一个7SRNA7SRNA细胞基质与内膜系统优秀课件34SRPSRP有有3 3个功能部位：翻译暂停结构域，信号识个功

26、能部位：翻译暂停结构域，信号识别结合位点，别结合位点，SRPSRP受体蛋白结合位点。受体蛋白结合位点。SRPSRP能识别游离核糖体上合成的信号肽，并结能识别游离核糖体上合成的信号肽，并结合，暂时中止新生肽的合成；同时合，暂时中止新生肽的合成；同时SRPSRP与与ERER上上的停靠蛋白的停靠蛋白(docking protein(docking protein，DP)DP)结合，使结合，使核糖体附着到核糖体附着到ERER膜，并进行新生肽的转移。膜，并进行新生肽的转移。SRPSRP对没有信号序列的蛋白质不起作用。对没有信号序列的蛋白质不起作用。细胞基质与内膜系统优秀课件35细胞基质与内膜系统优秀课件

27、36细胞基质与内膜系统优秀课件376.6.蛋白质的共翻译转运机制蛋白质的共翻译转运机制: :信号假说信号假说经补充的信号假说更合理，核心内容：经补充的信号假说更合理，核心内容：核糖体同核糖体同ERER的结合受制于的结合受制于mRNAmRNA中特定密码序列中特定密码序列( (可翻译成信号肽可翻译成信号肽) )，具这种密码序列的新生肽才，具这种密码序列的新生肽才能同核糖体一起附着到能同核糖体一起附着到ERER膜特定部位。膜特定部位。信号序列有两个基本的作用：信号序列有两个基本的作用：1.1.与与SRPSRP的识别和结合的识别和结合, ,引导核糖体与引导核糖体与ERER的结合的结合2.2.通过信号序

28、列的疏水性通过信号序列的疏水性, ,引导新生肽跨膜转运引导新生肽跨膜转运 细胞基质与内膜系统优秀课件387. 7. 蛋白质共翻译转运的机理蛋白质共翻译转运的机理RERRER上合成的蛋白质有上合成的蛋白质有2 2类类: : A A、分泌蛋白在、分泌蛋白在ERER合成后对信号肽的切除，可释合成后对信号肽的切除，可释放到放到ERER腔，成可溶性蛋白，再进行下游运输。腔，成可溶性蛋白，再进行下游运输。B B、膜蛋白的共翻译转运较复杂，先要靠疏水区、膜蛋白的共翻译转运较复杂，先要靠疏水区滞留在滞留在ERER膜上；同时膜蛋白分单次和多次跨膜，膜上；同时膜蛋白分单次和多次跨膜，还有定向。还有定向。膜蛋白的转

29、运同样可以用信号假说进行解释。膜蛋白的转运同样可以用信号假说进行解释。 细胞基质与内膜系统优秀课件39细胞基质与内膜系统优秀课件40(1)(1)起始转移信号起始转移信号蛋白质蛋白质N N端的信号序列除作信号被端的信号序列除作信号被SRPSRP识别，还识别，还具起始穿膜转移作用。具起始穿膜转移作用。在蛋白质共翻译转移过程中，信号序列的在蛋白质共翻译转移过程中，信号序列的N N端端始终是朝始终是朝ERER外侧，插入转运通道后与通道内的外侧，插入转运通道后与通道内的信号序列结合位点信号序列结合位点( (受体受体) )结合，其后的肽序列结合，其后的肽序列是以伴环的形式通过运输通道。是以伴环的形式通过运

30、输通道。N N端的起始转移序列是可切除的。端的起始转移序列是可切除的。 细胞基质与内膜系统优秀课件41(2)(2)内部信号序列内部信号序列 不位于不位于N N端，但具信号序列作用。端，但具信号序列作用。可作蛋白质共翻译转运信号被可作蛋白质共翻译转运信号被SRPSRP识别，同时识别，同时也是起始转移信号，可插入转运通道，与通也是起始转移信号，可插入转运通道，与通道中受体结合，引导多肽序列转运。道中受体结合，引导多肽序列转运。内部转移信号是不可切除的，同时又是疏水内部转移信号是不可切除的，同时又是疏水的，所以它是膜蛋白的一部分。的，所以它是膜蛋白的一部分。 细胞基质与内膜系统优秀课件42细胞基质与

31、内膜系统优秀课件43(3)(3)终止转移肽与单次跨膜蛋白终止转移肽与单次跨膜蛋白 跨膜蛋白的形成除与内部信号序列有关外，也跨膜蛋白的形成除与内部信号序列有关外，也与终止转移信号相关与终止转移信号相关终止转运信号位于新生肽中，是一段使肽链终终止转运信号位于新生肽中，是一段使肽链终止转移的信号序列。可使蛋白锚定在膜中。止转移的信号序列。可使蛋白锚定在膜中。单次跨膜蛋白在结构上只有一个终止转移序列，单次跨膜蛋白在结构上只有一个终止转移序列，没有内部转移信号，但是在没有内部转移信号，但是在N N端有一个信号序端有一个信号序列作为起始转移信号。列作为起始转移信号。 细胞基质与内膜系统优秀课件44细胞基质

32、与内膜系统优秀课件45(4)(4)二次跨膜蛋白与多次跨膜蛋白二次跨膜蛋白与多次跨膜蛋白 二次跨膜就是在蛋白质中有两个跨膜的疏水区，二次跨膜就是在蛋白质中有两个跨膜的疏水区，含含1 1个内部信号序列和个内部信号序列和1 1个终止转移信号。个终止转移信号。多次跨膜蛋白有多个跨膜的疏水区，含多个起多次跨膜蛋白有多个跨膜的疏水区，含多个起始跨膜信号序列与多个终止转移信号。始跨膜信号序列与多个终止转移信号。细胞基质与内膜系统优秀课件46细胞基质与内膜系统优秀课件47概括概括起来起来: :新生肽是否含终止转移信号决定了新生肽是成为新生肽是否含终止转移信号决定了新生肽是成为可溶性蛋白还是膜蛋白。可溶性蛋白还

33、是膜蛋白。 N N端信号序列和内部信号序列都可作起始转移信端信号序列和内部信号序列都可作起始转移信号号,N,N端信号序列可切除端信号序列可切除, ,内部信号序列不可切除内部信号序列不可切除跨膜蛋白的跨膜次数是由内部信号序列和终止转跨膜蛋白的跨膜次数是由内部信号序列和终止转移信号序列的数目决定的移信号序列的数目决定的信号序列都是疏水信号序列都是疏水aaaa区区, ,可视多肽链中疏水可视多肽链中疏水aaaa区区的数目和位置推测其跨膜情况的数目和位置推测其跨膜情况细胞基质与内膜系统优秀课件48蛋白质转入内质网上合成的要蛋白质转入内质网上合成的要素及具体过程的总结素及具体过程的总结细胞基质与内膜系统优

34、秀课件49(1) (1) 要素要素: : 至少涉及至少涉及4 4种成分：种成分： 信号肽信号肽: : 引导新合成肽链转移到引导新合成肽链转移到ERER上一段多肽上一段多肽, ,也是引导肽链进入也是引导肽链进入ERER腔序列腔序列, ,又称起始转移序列又称起始转移序列信号识别颗粒信号识别颗粒(SRP)(SRP): : 与信号序列结合与信号序列结合, ,导致蛋导致蛋白质合成暂停白质合成暂停. . SRPSRP受体受体: ER: ER膜整合蛋白膜整合蛋白, ,与与SRPSRP特异结合特异结合, ,使使核糖体泊定在核糖体泊定在ERER上上. .终止转移序列终止转移序列: : 肽链上一段特殊序列肽链上一

35、段特殊序列, ,与与ERER亲亲合力高合力高, ,阻止肽链释放到阻止肽链释放到ERER腔腔, ,使其成跨膜蛋白。使其成跨膜蛋白。细胞基质与内膜系统优秀课件50(2) (2) 具体过程具体过程 游离核糖体开始合成蛋白质游离核糖体开始合成蛋白质信号肽与信号肽与SRPSRP结结合合肽链延伸终止肽链延伸终止SRPSRP与与ERER上的受体结合上的受体结合SRPSRP脱离信号肽脱离信号肽肽链在肽链在ERER上继续合成，同上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入时信号肽引导新生肽链进入ERER腔腔信号肽切除信号肽切除肽链延伸至终止肽链延伸至终止翻译体系解散。翻译体系解散。这种肽链边合成边向这种肽链边合成边向

36、ERER腔转移的方式，称为腔转移的方式，称为cotranslation(cotranslation(共翻译转运共翻译转运) )。 细胞基质与内膜系统优秀课件51 蛋白质转移到内质网上合成的过程 细胞基质与内膜系统优秀课件528. Bip8. Bip蛋白在蛋白在ERER蛋白质转移和装配中的作用蛋白质转移和装配中的作用 进入进入ERER腔中蛋白很快与腔中蛋白很快与BipBip蛋白结合。蛋白结合。BipBip是是IgGIgG重链结合简称，是一类分子伴侣，属重链结合简称，是一类分子伴侣，属Hsp70Hsp70家族家族BipBip同进入同进入ERER蛋白的疏水蛋白的疏水aaaa结合，防止肽链不正结合，防

37、止肽链不正确折叠和聚合，然后确折叠和聚合，然后BipBip同同ATPATP结合，并通过结合，并通过ATPATP的水解释放出结合的多肽。释放的多肽很快折叠，的水解释放出结合的多肽。释放的多肽很快折叠，或同别的亚基组装成完整的蛋白质。或同别的亚基组装成完整的蛋白质。正确折叠和装配的蛋白不会同正确折叠和装配的蛋白不会同BipBip再结合，但如再结合，但如折叠或装配不正确，折叠或装配不正确，BipBip马上同其结合。马上同其结合。细胞基质与内膜系统优秀课件53细胞基质与内膜系统优秀课件549.9.蛋白质在蛋白质在ERER中的修饰中的修饰 新生肽进入新生肽进入ERER腔后除要正确折叠外，还要进腔后除要正

38、确折叠外，还要进行各种修饰后才运送到其它部位。行各种修饰后才运送到其它部位。这些修饰包括糖基化、羟基化、酰基化、二这些修饰包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是硫键形成等，其中最主要的是糖基化糖基化，几乎，几乎所有所有ERER上合成的蛋白质最终被糖基化。上合成的蛋白质最终被糖基化。细胞基质与内膜系统优秀课件551) 1) 蛋白质糖基化蛋白质糖基化(glycosylation)(glycosylation)有有2 2种：种： (1)(1)N-N-糖基化糖基化: :主要在主要在ERER进行进行. .糖为糖为N-N-乙酰葡糖胺，乙酰葡糖胺，糖供体为核苷糖，如糖供体为核苷糖，如GDP

39、-GDP-甘露糖。糖分子先被糖甘露糖。糖分子先被糖基转移酶转到膜中的磷酸长醇，再被寡糖转移酶基转移酶转到膜中的磷酸长醇，再被寡糖转移酶转到肽链特定序列转到肽链特定序列(Asn-X-Ser/Thr)Asn(Asn-X-Ser/Thr)Asn上上(2)(2)O-O-糖基化糖基化: :糖为半乳糖或糖为半乳糖或N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺, ,与与SerSer、ThrThr和和HypHyp的的OHOH连接连接. . O-O-连接糖基化在高尔连接糖基化在高尔基体进行基体进行. .细胞基质与内膜系统优秀课件56细胞基质与内膜系统优秀课件57N-连接的糖基化细胞基质与内膜系统优秀课件582 2）羟基化：

40、在合成胶原蛋白时，）羟基化：在合成胶原蛋白时，ProPro和和LysLys都都需羟基化。需羟基化。3 3）形成脂锚定蛋白：新合成的蛋白质除成为）形成脂锚定蛋白：新合成的蛋白质除成为跨膜蛋白或可溶性蛋白外，有的还通过酰基跨膜蛋白或可溶性蛋白外，有的还通过酰基化同化同ERER上的糖脂结合，将自己锚在上的糖脂结合，将自己锚在ERER膜上。膜上。细胞基质与内膜系统优秀课件59第三节第三节: :高尔基复合体高尔基复合体(Golgi complex)(Golgi complex)又称高尔基体又称高尔基体(Golgi body,Golgi apparatus)(Golgi body,Golgi appara

41、tus)，18981898年年GolgiGolgi用银染法在猫头鹰的神经细胞内用银染法在猫头鹰的神经细胞内观察到，定名为高尔基体观察到，定名为高尔基体真核细胞中普遍存在。大多数共翻译转运的蛋真核细胞中普遍存在。大多数共翻译转运的蛋白质进入白质进入ERER后都要通过膜运输机制转运到其它后都要通过膜运输机制转运到其它部位，第一站就是高尔基体部位，第一站就是高尔基体细胞基质与内膜系统优秀课件60培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色）细胞基质与内膜系统优秀课件61一、高尔基体的形态结构和极性一、高尔基体的形态结构和极性 1. 1. 形态结构形态结构 由数个由数个扁平囊泡扁平囊泡堆在

42、一起。扁平囊泡呈弓堆在一起。扁平囊泡呈弓形或半球形。主要包括形或半球形。主要包括3 3种结构组分：种结构组分：扁平膜囊堆扁平膜囊堆: :高尔基体主体部分高尔基体主体部分,48,48个扁平囊个扁平囊平行排列平行排列, ,单层膜构成单层膜构成, ,中间为囊腔中间为囊腔, ,周缘呈泡状。周缘呈泡状。液泡液泡: :又称分泌泡或成熟泡又称分泌泡或成熟泡, ,扁平膜囊扩大末端扁平膜囊扩大末端, ,与物质的成熟运输有关。与物质的成熟运输有关。小泡小泡: :扁平膜囊周围有许多小泡，多集中在形扁平膜囊周围有许多小泡，多集中在形成面，是来自成面，是来自ERER的分泌泡。的分泌泡。细胞基质与内膜系统优秀课件622.

43、 2. 高尔基体的极性高尔基体的极性高尔基体不同的膜囊具不同功能。分高尔基体不同的膜囊具不同功能。分3 3个区隔个区隔: :靠近细胞核的一面靠近细胞核的一面, ,是管状囊泡形成的网络结是管状囊泡形成的网络结构，称为形成面、构，称为形成面、顺面顺面或内侧面或内侧面(cis face)(cis face)。其。其网络结构称为网络结构称为高尔基体内侧网络高尔基体内侧网络(cis Golgi (cis Golgi network,network,CGNCGN) )中间膜囊中间膜囊：由扁平膜囊和管道构成：由扁平膜囊和管道构成对着质膜的一面称成熟面、对着质膜的一面称成熟面、反面反面或外侧面或外侧面(tra

44、ns face).(trans face).外侧面也是一个网络，称外侧面也是一个网络，称外侧网外侧网络络( (TGNTGN) )细胞基质与内膜系统优秀课件63高尔基体的三个功能区域 细胞基质与内膜系统优秀课件64高尔基体各部分的名称 细胞基质与内膜系统优秀课件65高尔基复合体的极性高尔基复合体的极性( polarity)细胞基质与内膜系统优秀课件663. 3. 各区隔的功能各区隔的功能 内侧面网络内侧面网络(CGN)(CGN)：为高尔基体的：为高尔基体的入口区入口区，是初，是初级分选站，接受由级分选站，接受由ERER合成的物质，并分类后转入合成的物质，并分类后转入中间膜囊。中间膜囊。中间膜囊中

45、间膜囊：是：是糖基修饰糖基修饰、糖脂形成糖脂形成及及糖合成糖合成部位部位外面网络外面网络(TGN)(TGN)：是高尔基体的：是高尔基体的出口区出口区，蛋白质，蛋白质分选信号在此被特异性受体接受，进行分类、集分选信号在此被特异性受体接受，进行分类、集中，形成不同分泌小泡，最后输出中，形成不同分泌小泡，最后输出细胞基质与内膜系统优秀课件67可用细胞化学研究不同区隔的结构和功能：可用细胞化学研究不同区隔的结构和功能：高尔基体的高尔基体的ciscis面膜囊具嗜锇性；面膜囊具嗜锇性；高尔基体高尔基体transtrans面的膜囊能被焦磷酸硫胺素面的膜囊能被焦磷酸硫胺素酶酶(TPP(TPP酶酶) )的细胞化

46、学反应显示；的细胞化学反应显示；高尔基体中间膜囊能被烟酰胺腺嘌呤二核苷高尔基体中间膜囊能被烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶磷酸酶(NADP(NADP酶酶) )的细胞化学反应显示的细胞化学反应显示细胞基质与内膜系统优秀课件68高尔基体的三个不同功能分区: 高尔基体顺面具很强的嗜锇性;而进行蛋白质糖基化的甘露糖甙酶主要位于高尔基体的中间膜囊;而核苷二磷酸的酶主要位于高尔基的反面细胞基质与内膜系统优秀课件694. 4. 高尔基体的化学组成高尔基体的化学组成高尔基体膜含高尔基体膜含60%60%蛋白和蛋白和40%40%脂类，具一些和脂类，具一些和ERER共同的蛋白成分。膜脂中的磷脂含量介于共同的蛋白成分。膜脂中

47、的磷脂含量介于ERER和和质膜之间。质膜之间。高尔基体的膜上含丰富的酶类，主要包括：糖高尔基体的膜上含丰富的酶类，主要包括：糖基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶. .标志性酶是标志性酶是糖基转移酶糖基转移酶 细胞基质与内膜系统优秀课件705. 5. 数量和分布数量和分布只存在于真核生物只存在于真核生物. .各种细胞中含高尔基体数量不等各种细胞中含高尔基体数量不等, ,平均平均2020个个, ,低等低等真核生物中有的仅真核生物中有的仅1-21-2个个, ,有的多达上万个有的多达上万个分泌旺盛的细胞中

48、高尔基体很多分泌旺盛的细胞中高尔基体很多, ,而肌肉细胞和而肌肉细胞和淋巴细胞中则较少见淋巴细胞中则较少见细胞基质与内膜系统优秀课件71二、高尔基体主要功能二、高尔基体主要功能 将将ERER合成的蛋白质进行加工、分类与包装合成的蛋白质进行加工、分类与包装, ,分门别类地送到细胞特定部位或分泌到细胞外。分门别类地送到细胞特定部位或分泌到细胞外。1. 1. 蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化: N-: N-连接的糖链合成始于连接的糖链合成始于ERER，完成于高尔基体。完成于高尔基体。许多糖蛋白还具许多糖蛋白还具O-O-连接的糖链。连接的糖链。O-O-连接的糖基化连接的糖基化在高尔基体中进行。在高尔基体中

49、进行。高尔基体可将多个氨基聚糖链通过木糖连接在核高尔基体可将多个氨基聚糖链通过木糖连接在核心蛋白丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。心蛋白丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。细胞基质与内膜系统优秀课件72N连接的糖基化开始于连接的糖基化开始于RER,而后在高尔基体中进行而后在高尔基体中进行不同的修饰不同的修饰细胞基质与内膜系统优秀课件73 2 2、参与细胞分泌活动、参与细胞分泌活动负责对负责对ERER合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程可概括为：其过程可概括为：RERRER上合成蛋白质上合成蛋白质进入进入ERER腔腔以出芽形成囊泡以出芽形成囊泡进入进入CGNCGN在在

50、medial cisternaemedial cisternae中加工中加工在在TGNTGN形成囊泡形成囊泡囊泡与质膜融合、排出。囊泡与质膜融合、排出。运输过程还有另外一种假说：潴泡成熟假说运输过程还有另外一种假说：潴泡成熟假说细胞基质与内膜系统优秀课件74高尔基体与细胞分泌高尔基体与细胞分泌组成型分泌组成型分泌调节型分泌：调节型分泌：受细胞外信号受细胞外信号调节调节细胞基质与内膜系统优秀课件75高尔基体对蛋白质的分类，是由蛋白质上的信高尔基体对蛋白质的分类，是由蛋白质上的信号肽与受体间的相互作用而决定。号肽与受体间的相互作用而决定。KDEL(Lys-Asp-Glu-Leu-coo-)KDEL

51、(Lys-Asp-Glu-Leu-coo-)序列是序列是ERER滞留信滞留信号，高尔基体将把其押回号，高尔基体将把其押回ERER。其它不同部位的蛋白都具不同的滞留信号，分其它不同部位的蛋白都具不同的滞留信号，分选包装到不同的运输小泡。选包装到不同的运输小泡。没有特别信号的将进入非特异的分泌小泡没有特别信号的将进入非特异的分泌小泡细胞基质与内膜系统优秀课件763. 3. 进行膜的转化进行膜的转化：高尔基体膜的厚度和化学组：高尔基体膜的厚度和化学组成都介于成都介于ERER和质膜间，因此高尔基体在进行着膜和质膜间，因此高尔基体在进行着膜转化的功能转化的功能. .4. 4. 将蛋白水解为活性物质将蛋白

52、水解为活性物质: : 有些分泌蛋白在有些分泌蛋白在ERER合成后是蛋白原，送到高尔基体后被水解，形成合成后是蛋白原，送到高尔基体后被水解，形成成熟的分泌蛋白。如胰岛素合成成熟的分泌蛋白。如胰岛素合成5 5、参与形成溶酶体参与形成溶酶体。6 6、参与植物细胞壁的形成参与植物细胞壁的形成。7 7、合成合成植物细胞壁中的植物细胞壁中的纤维素和果胶质纤维素和果胶质。细胞基质与内膜系统优秀课件77第四节第四节: :溶酶体溶酶体(lysosome)(lysosome)19551955年年de Duvede Duve首次用电镜观察到了溶酶体。首次用电镜观察到了溶酶体。一、溶酶体的形态一、溶酶体的形态溶酶体是

53、溶酶体是动物细胞动物细胞的膜性细胞器，由单层膜包被，的膜性细胞器，由单层膜包被，含多种酸性水解酶，主要进行含多种酸性水解酶，主要进行细胞内消化细胞内消化是一种动态结构，同类型细胞中形态大小不同，是一种动态结构，同类型细胞中形态大小不同，同一细胞不同发育阶段也不同同一细胞不同发育阶段也不同植物细胞中也有类似溶酶体的细胞器，如圆球体，植物细胞中也有类似溶酶体的细胞器，如圆球体，糊粉粒和中央大液泡等糊粉粒和中央大液泡等细胞基质与内膜系统优秀课件78二、溶酶体的结构类型二、溶酶体的结构类型具异质性，不同来源的溶酶体在形态、大小及具异质性，不同来源的溶酶体在形态、大小及内含的水解酶种类都不同，标志酶为酸

54、性磷酸内含的水解酶种类都不同，标志酶为酸性磷酸酶酶(acid phosphatase) (acid phosphatase) 。依完成生理功能的不同阶段可分：依完成生理功能的不同阶段可分：初级溶酶体初级溶酶体(primary lysosome)(primary lysosome)；次级溶酶体次级溶酶体(secondary lysosome)(secondary lysosome)；残体残体(residual body)(residual body)。细胞基质与内膜系统优秀课件79Primary lysosomes：初级溶酶体；：初级溶酶体；Second lysosomes：次级：次级溶酶体溶酶

55、体 heterophagic：异噬性；：异噬性； autophagic：自噬性；：自噬性；Residual body：残体：残体细胞基质与内膜系统优秀课件80对溶酶体的标志酶酸性对溶酶体的标志酶酸性磷酸酶定位显示磷酸酶定位显示: 大的膜细胞器含有浓密的铅沉淀，是溶酶体; 两小的可能是来自于高尔基体的含酸性水解酶的小泡。细胞基质与内膜系统优秀课件811 1、初级溶酶体、初级溶酶体 (primary lysosome)(primary lysosome)呈球形，直径呈球形，直径0.20.5um0.20.5um，内含物均一，无明，内含物均一，无明显颗粒，由高尔基体分泌形成。显颗粒，由高尔基体分泌形成

56、。含多种酸性水解酶，但没活性，只有当溶酶含多种酸性水解酶，但没活性，只有当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有活性。体破裂，或其它物质进入，才有活性。水解酶包括：蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸水解酶包括：蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，约酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，约6060余种，均属余种，均属酸性水解酶，最适酸性水解酶，最适pHpH值约为值约为5 5。细胞基质与内膜系统优秀课件82溶酶体膜与其它生物膜有明显的不同：溶酶体膜与其它生物膜有明显的不同：膜有质子泵，将膜有质子泵，将H+H+泵入溶酶体，形成和维持酸泵入溶酶体，形成和维持酸性内环境。性内环境。膜蛋白高度糖基化，防止自身膜蛋白被降

57、解。膜蛋白高度糖基化，防止自身膜蛋白被降解。细胞基质与内膜系统优秀课件83 初级溶酶体细胞基质与内膜系统优秀课件84细胞基质与内膜系统优秀课件85溶酶体和内体中的低溶酶体和内体中的低pH值值: 用一种对pH敏感的荧光探针标记蛋白质,然后让这种蛋白质通过细胞内吞,可以用以探测溶酶体和内体中pH值.不同的颜色反映了不同的pH值。 在溶酶体中(红色)的pH值约为5； 而内体中(兰色和绿色)pH从5.5到6.5。 细胞基质与内膜系统优秀课件862 2、次级溶酶体、次级溶酶体(secondary lysosome)(secondary lysosome)是初级溶酶体与吞噬泡融合后形成的消化泡，是是初级溶

58、酶体与吞噬泡融合后形成的消化泡，是正在进行消化的溶酶体，内含水解酶和相应底物正在进行消化的溶酶体，内含水解酶和相应底物根据底物来源的不同，又可分为根据底物来源的不同，又可分为2 2种类型种类型: :异噬溶酶体异噬溶酶体(phagolysosome): (phagolysosome): 消化的物质是经消化的物质是经吞噬或胞饮所摄入的细胞外物质吞噬或胞饮所摄入的细胞外物质自噬溶酶体自噬溶酶体(autophagolysosome): (autophagolysosome): 消化的物质消化的物质来细胞内蜕变、破损的细胞器或局部细胞质。来细胞内蜕变、破损的细胞器或局部细胞质。细胞基质与内膜系统优秀课件

59、87次级溶酶体细胞基质与内膜系统优秀课件883 3、残体、残体又称后溶酶体又称后溶酶体(post-lysosome)(post-lysosome)已失去酶活已失去酶活性，仅留未消化的残渣。性，仅留未消化的残渣。残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。细胞基质与内膜系统优秀课件89肝细胞中的脂褐质细胞基质与内膜系统优秀课件90三、溶酶体的功能三、溶酶体的功能 主要进行细胞内消化，与细胞防御及自溶有关主要进行细胞内消化，与细胞防御及自溶有关异体吞噬异体吞噬及防御作用：通过溶酶体的作用，保护及

60、防御作用：通过溶酶体的作用，保护细胞免受细菌与病毒的浸染，多细胞动物具专门细胞免受细菌与病毒的浸染，多细胞动物具专门的吞噬细胞。的吞噬细胞。自体吞噬自体吞噬: : 是溶酶体对细胞自身结构的吞噬降解是溶酶体对细胞自身结构的吞噬降解, ,清除无用的生物大分子，受损及衰老细胞器等，清除无用的生物大分子，受损及衰老细胞器等，也为细胞器的构建提供原料也为细胞器的构建提供原料自溶作用自溶作用(autolysis)(autolysis)：是细胞的自我毁灭，即：是细胞的自我毁灭，即溶酶体将酶释放出来将细胞自身全部降解溶酶体将酶释放出来将细胞自身全部降解细胞基质与内膜系统优秀课件91其它一些功能其它一些功能:

61、:细胞凋亡细胞凋亡：注定要消除的细胞出芽形成凋亡小体，：注定要消除的细胞出芽形成凋亡小体，被巨噬细胞吞噬并消化。被巨噬细胞吞噬并消化。为细胞提供营养物为细胞提供营养物: : 内吞并降解内吞并降解LDLLDL获得胆固醇获得胆固醇参与分泌调节参与分泌调节: : 如将甲状腺球蛋白降解成有活性如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。的甲状腺素。形成精子顶体形成精子顶体：顶体释放出溶酶体酶，溶解卵子：顶体释放出溶酶体酶，溶解卵子的外被及滤泡细胞的外被及滤泡细胞, ,产生通道产生通道, ,使精子进入卵细胞使精子进入卵细胞细胞基质与内膜系统优秀课件92溶酶体的功能溶酶体的功能细胞基质与内膜系统优秀课件93四

62、、溶酶体的发生四、溶酶体的发生 初级溶酶体是在高尔基体的初级溶酶体是在高尔基体的transtrans面以出芽方式面以出芽方式形成，其形成过程形成，其形成过程: :RERRER上合成溶酶体蛋白上合成溶酶体蛋白ERER腔糖基化修饰腔糖基化修饰高尔高尔基体基体CisCis面膜囊面膜囊N-N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑溶酶体水解酶的信号斑将将N-N-乙酰葡糖胺磷酸转乙酰葡糖胺磷酸转移在移在1212个甘露糖残基上个甘露糖残基上在中间膜囊切去在中间膜囊切去N-N-乙乙酰葡糖胺形成酰葡糖胺形成M6PM6P配体配体与与transtrans膜囊上膜囊上M6PM6P受体受

63、体结合结合选择性地包装成初级溶酶体。选择性地包装成初级溶酶体。细胞基质与内膜系统优秀课件94 Biogenesis of Lysosomes Biogenesis of Lysosomes细胞基质与内膜系统优秀课件95M6PM6P途径途径: : 溶酶体酶运输主要途径溶酶体酶运输主要途径溶酶体酶前体从溶酶体酶前体从RERRER运到高尔基体顺面，在那运到高尔基体顺面，在那里甘露糖残基被磷酸化。里甘露糖残基被磷酸化。在在TGN, TGN, 磷酸化的酶结合到磷酸化的酶结合到M6PM6P受体受体, , 受体指导受体指导酶进入网格蛋白有被小泡。酶进入网格蛋白有被小泡。网格蛋白解离成无被小泡，与初级内体融合

64、。网格蛋白解离成无被小泡，与初级内体融合。低低pHpH下，酶从下，酶从M6PM6P受体上解离，脱磷酸化。受体上解离，脱磷酸化。受体再循环回到高尔基体受体再循环回到高尔基体, , 酶进入运输泡，运酶进入运输泡，运输泡由次级内体出芽形成，和溶酶体融合输泡由次级内体出芽形成，和溶酶体融合细胞基质与内膜系统优秀课件96细胞基质与内膜系统优秀课件97五、内体（五、内体（endosomeendosome）细胞内一种膜结合细胞器，有初级内体细胞内一种膜结合细胞器，有初级内体(early (early endosome)endosome)和次级内体和次级内体(late endosome)(late endos

65、ome)主要特征是酸性、但不含溶酶体酶主要特征是酸性、但不含溶酶体酶初级内体是由内吞形成的含内吞物的膜结合细初级内体是由内吞形成的含内吞物的膜结合细胞器，是指状或小泡状的网络结构集合体胞器，是指状或小泡状的网络结构集合体次级内体呈酸性，具分拣作用，能分选结合物次级内体呈酸性，具分拣作用，能分选结合物的受体，让受体再循环到质膜或高尔基体的受体，让受体再循环到质膜或高尔基体细胞基质与内膜系统优秀课件98六、溶酶体与疾病六、溶酶体与疾病 1. 1. 矽肺矽肺(silicosis):(silicosis):石末沉着病，磨工病石末沉着病，磨工病SiOSiO2 2尘粒吸入肺泡被巨噬细胞吞噬，含矽尘的吞尘粒

66、吸入肺泡被巨噬细胞吞噬，含矽尘的吞噬体与溶酶体融合。吞噬的噬体与溶酶体融合。吞噬的SiOSiO2 2不能消化，且表不能消化，且表面形成硅酸，硅酸的羧基与溶酶体膜脂或蛋白形面形成硅酸，硅酸的羧基与溶酶体膜脂或蛋白形成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞破坏，成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞破坏，矽尘释出，又被其它巨噬细胞吞噬，如此反复。矽尘释出，又被其它巨噬细胞吞噬，如此反复。受损或破坏的巨噬细胞释放受损或破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因子致纤维化因子”，激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化，弹性降低，呼吸功能下降维化，弹性降低，呼吸功能下降细胞基质与内膜系统优秀课件992. 2. 各类贮积症各类贮积症(storage disease):(storage disease):由遗传缺陷由遗传缺陷引起，溶酶体酶发生变异，功能丧失，底物在溶引起，溶酶体酶发生变异，功能丧失，底物在溶酶体中贮积，影响细胞功能，常见的贮积症有：酶体中贮积，影响细胞功能，常见的贮积症有：(1)(1)台台- -萨氏综合症萨氏综合症(Tay-Sachs diesease