第3章膜-胞吞胞吐

第第3 3章章 膜膜-胞吞胞吐胞吞胞吐 大分子的运送Exocytosis 胞吐作用Endocytosis 内吞作用Phagocytosis 吞噬作用Pinocytosis 胞饮作用Receptor-mediated endocytosis 受体介导的内吞作用Clathrin-coated pits and vesicles 笼形蛋白被膜窦和被膜泡.eksusaitusis.endusaitusis fg.saitusis.painusaitusis Exocytosiseksusaitusis 胞外分泌/胞吐作用Extracellular spacePlasma membraneRegulated secretion 可调节分泌可调节分泌Constitutive secretion 固有分泌固有分泌Secretory vesicle 分泌小泡分泌小泡Transport vesicle 转运小泡转运小泡Lysosome 溶酶体溶酶体Rough ER 粗面内质网粗面内质网Ribosomes核糖体核糖体Golgi高尔基体高尔基体 Clathrin网格蛋白网格蛋白ExocytosisConstitutive secretory pathway 固有分泌途径Regulated secretory pathway 可调节分泌途径knstitju:tiv sikri:tri 1.被分泌的蛋白质在核糖体（连于粗面内质网上）上翻译，然后以膜被小泡的形式在粗面内质网上出芽;2.膜被小泡在胞质中迁移与高尔基体膜融合（在转运过程中发生翻译后修饰），在高尔基体分选中心包装成分泌小泡;3.（含有不同定位信号的分泌小泡将导向细胞相应的部位，如溶酶体中)，不含定位信号的分泌小泡经过胞浆，到达质膜，膜与质膜融合，内容物释放，称为固有分泌途径。*所有细胞都具有这个途径；Constitutive secretory pathway可调节分泌途径可调节分泌途径：*分泌蛋白质最初是贮存在从高尔基上出芽 形成的网格蛋白包被的分泌小泡中；*网格蛋白解聚，而小泡留存在胞质中，直 至有信号使它们与质膜融合，释放内含物。*存在于针对某一特异刺激迅速分泌产物的特 化细胞（如神经细胞产生神经递质）。Regulated secretory pathwayExocytosis/胞吐所有细胞通过固有途径持续分泌蛋白质,仅有少数特化的细胞应对一定刺激时通过可调节的分泌途径分泌蛋白质.胞吞是细胞从细胞外空间摄取大分子的过程,大分子通过(质膜凹陷)形成细胞内囊泡,并从质膜上脱落而穿越质膜.Endocytosis 内吞作用/胞吞endusaitusis Endocytosis 内吞作用/胞吞Endocytosis 内吞作用内吞作用：细胞通过质膜内陷形成小泡的方式将细胞外的大分子摄入细胞的过程；包括:吞噬作用/Phagocytosis;fgsaitusis 胞饮作用/Pinocytosis;受体介导的内吞作用 /Receptor-mediated endocytosispainusaitusis Phagocytosis 吞噬作用1.原生动物的捕食方式：食物在溶酶体中消化。2.多细胞生物中保护机体，防止感染：通过巨噬细胞和白血细胞吞噬入侵的微生物。Pinocytosis 胞饮作用所有真核细胞所有真核细胞以小的囊泡的形式将细胞周围的溶液（或极小的颗粒物质）吞入细胞内的过程。Pinocytosis 胞饮作用首先以网格蛋白首先以网格蛋白的形式包被的形式包被然后网格蛋白然后网格蛋白解体释放内含物解体释放内含物到溶酶体中到溶酶体中当胞饮小泡形成时，当胞饮小泡形成时，少量胞外体液被包在少量胞外体液被包在小泡中被摄入细胞小泡中被摄入细胞 细胞外大分子物质通过与细胞膜上的专一性表面受体蛋白结合后而被选择性内吞。其中受体与大分子复合物积累在笼形蛋白包被的质膜内陷小窝中，再通过笼形蛋白介导的囊泡内吞。Receptor-mediated endocytosis 受体介导的内吞作用Clathrincoated pits and vesicles 笼形蛋白被膜窦和被膜泡高尔基体“外排”(即“胞吐”)蛋白质和质膜上内吞物质时都涉及到笼形蛋白被膜窦和笼形蛋白被膜泡的形成;质膜上的被膜区(coated region)内陷形成被膜窦(coated pits);被膜窦从膜上脱落后形成被膜泡(coated vesicles);被膜窦和被膜泡的细胞质一侧包裹着一层致密的物质,其主要成分是笼形蛋白(clathrin)。Clathrin 笼形蛋白笼形蛋白由三条大的和小的多肽链组成，形成三臂结构，组成三脚蛋白复合体，可装配成六面体和十面体，在质膜上呈篮状凸起，用于形成包被小窝。该蛋白在进化中高度保守。网格蛋白复合体是质膜发生凹陷的驱动力，当进一步有网格蛋白加入形成一完整的笼时，网格蛋白包被的小窝出芽，形成包被小泡。Clathrincoated pits and vesicles笼形蛋白被膜窦和被膜泡在胞吞作用中，这些小泡迁移到细胞中，丢失网格蛋白，形成早期内体；早期内体向高尔基体和核迁移，在与溶酶体融合前形成晚期内体。受体介导的内吞作用能特异地浓缩胞外低浓度的特定大分子，因而增加了摄取的效率而不必大量地摄入胞外液体。许多病毒和毒素是以受体介导的内吞作用进入动物细胞的。研究得最深入的受体介导的内吞过程是哺乳动物细胞摄取胆固醇。Receptor-mediated endocytosis 受体介导的内吞作用胆固醇主要在肝细胞中合成，随后与磷脂和蛋白质形成低密脂蛋白（low-density lipoproteins，LDL），释放到血液中。LDL颗粒的质量为3 X 106Da，直径2030nm，芯部含有大约1500个胆固醇分子，这些胆固醇分子被酯化成长链脂肪酸。芯部周围由一脂单层包围，脂单层包含磷脂分子和未酯化的胆固醇以及一个非常大的单链糖蛋白质阿朴脂蛋白(apolipoprotein B-100)，这个蛋白质分子可以和靶膜上的受体结合。Uptake of cholesterol in mammal 哺乳动物摄取胆固醇当细胞进行膜合成需要胆固醇时，细胞即合成LDL跨膜受体蛋白，并将其嵌插到质膜中。Low density lipoprotein(LDL)and Apo-B protein胆固醇主要在肝细胞中合成，随后与磷脂和蛋白质形成低密脂蛋LDL，释放到血液中。LDL芯部为酯化的胆固醇分子，周围的脂单层包含磷脂和未酯化胆固醇以及一个apolipoprotein B-100，Apo-B 可以和靶膜上的受体结合。(a)膜上受体与LDL颗粒结合并形成衣被小泡；(b)进入细胞质的衣被小泡随即脱掉笼形蛋白衣被，成为平滑小泡，同早期内体融合;(c)内体中pH值低，使受体与LDL颗粒分离,再经晚期内体将LDL送入溶酶体;(d)在溶酶体中，LDL颗粒中的胆固醇酯被水解成游离的胆固醇而被利用。LDL的内吞细胞对胆固醇的利用具有调节能力，当细胞中的胆固醇积累过多时，细胞即停止合成自身的胆固醇，同时也关闭了LDL受体蛋白的合成途径，暂停吸收外来的胆固醇。有的人因为LDL受体蛋白编码的基因有遗传缺陷，造成血液中胆固醇含量过高，因而会过早地患动脉粥样硬化症（atherosclerosis），这种人往往因易患冠心病而早逝。胆固醇水平的调节