内膜系统和细胞的物运输

1、 1982.8-1987.7: the fourth military medical university, china m.d., june 19871994.4-1998.3: nagoya university, japan ph.d., june 1998. 1999.1-2001.5: assistant professor, aichi medical university school of medicine, japan2001.5-2006.5: visiting fellow, cell biology and metabolism branch, nichd, nih

2、2006.6-2007.2: research fellow, cell biology and metabolism branch, nichd, nih2007.3-now: professor, department of biochemistry and molecular biology, zhejiang universityresearch interestsour laboratory is centered on the molecular mechanisms underlying endomembrane structure and function by us of c

3、on-focal microscopy analyzing protein dynamics in living cells. we are also interested in the roles of intracellular organelles under physiological and pathological conditions such as mitosis, autophagy, aging and liver cancer development. wei liutel：88208357e-mail: laboratory of organelle biologyth

4、e nobel prize in physiology or medicine 2009dr. carol w. greider is a professor in the department of molecular biology and genetics at johns hopkins university school of medicine in baltimore.dr.jack szotak is a professor of genetics at massachusetts general hospital in boston. he is also affiliated

5、 with the howard hughes medical institute.dr. elizabeth h.blackburn, who holds u.s. and australian citizenship, is a professor of biology and physiology at the university of california, san francisco.the nobel prize in physiology or medicine 2009dr. carol w. greider is a professor in the department

6、of molecular biology and genetics at johns hopkins university school of medicine in baltimore.dr.jack szotak is a professor of genetics at massachusetts general hospital in boston. he is also affiliated with the howard hughes medical institute.dr. elizabeth h.blackburn, who holds u.s. and australian

7、 citizenship, is a professor of biology and physiology at the university of california, san francisco.for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerasethe nobel prize in chemistry 2009venkatraman ramakrishnanmrc laboratory of molecular biology, cambridge, ukth

8、omas a. steitzyale universitynew haven, ct. usaada e. yonathweizmann institute of sciencerehovot, israelthe nobel prize in chemistry 2009venkatraman ramakrishnanmrc laboratory of molecular biology, cambridge, ukthomas a. steitzyale universitynew haven, ct. usaada e. yonathweizmann institute of scien

9、cerehovot, israelfor studies of the structure and function of the ribosomea mammalian cell细胞内膜系统细胞内膜系统内膜系统（内膜系统（endomembrane system） 位于细胞内，在结构、功能乃至发位于细胞内，在结构、功能乃至发生上有一定联系的膜性结构的总称。生上有一定联系的膜性结构的总称。内膜系统包括：内膜系统包括：内质网、高尔基复合体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化氢体及核膜等。溶酶体、过氧化氢体及核膜等。bonifacino js and glick bs, 2004内质网内质网（en

10、doplasmic reticulum,er）) n19451945年年porter k.rporter k.r和和claude a.dclaude a.d用电子显用电子显微镜观察培养的小鼠微镜观察培养的小鼠成纤维细胞发现细胞成纤维细胞发现细胞质中有一些形状大小质中有一些形状大小略有不同的小管、小略有不同的小管、小囊连接成网状的结构囊连接成网状的结构称内质网。称内质网。一、内质网的形态一、内质网的形态n1、扁平囊排列：、扁平囊排列： 内质网膜之间为狭窄的内质网膜之间为狭窄的腔，形状扁而长，不封腔，形状扁而长，不封闭，两膜间宽度闭，两膜间宽度40-50nm，常常很多重叠，常常很多重叠在一起。在纵

11、切面上为在一起。在纵切面上为一个个两端封闭的扁长一个个两端封闭的扁长管道，平行状排列并相管道，平行状排列并相互连通。互连通。n2.2.小泡状排列（小泡状排列（vesicular arrangement)vesicular arrangement)n内质网的形状为泡状，如气球，腔较大，直径内质网的形状为泡状，如气球，腔较大，直径约为约为40-500nm40-500nm之间。囊内腔隙称作小池，切片之间。囊内腔隙称作小池，切片上呈圆形或近似圆形的腔。上呈圆形或近似圆形的腔。n在一些特殊生理状态的细胞与病变的细胞中常在一些特殊生理状态的细胞与病变的细胞中常常可见。常可见。n3.3.小管状排列（小管状排

12、列（tubular arrangement)tubular arrangement)n内质网呈分支而细长的管子，互相连通，交错内质网呈分支而细长的管子，互相连通，交错成复杂的网状，管的直径约成复杂的网状，管的直径约0.5-1nm0.5-1nm。n内质网的形态变异很大，其形态、数量内质网的形态变异很大，其形态、数量和分布在不同细胞中不同，常与细胞的和分布在不同细胞中不同，常与细胞的类型、生理功能状态、分化程度以及环类型、生理功能状态、分化程度以及环境条件有关。境条件有关。n同一细胞不同区域的内质网其形态也会同一细胞不同区域的内质网其形态也会随发育时期、生理状态不同而不同。随发育时期、生理状态不同

13、而不同。二、内质网的结构二、内质网的结构n1 1、内质网膜：、内质网膜：n内质网是交织分布在内质网是交织分布在细胞质中高度分化、细胞质中高度分化、十分复杂的内膜管道十分复杂的内膜管道系统。厚约系统。厚约5-6nm .5-6nm .n2 2、内质网腔：、内质网腔：n由内质网膜围成的空由内质网膜围成的空腔。其大小随细胞种腔。其大小随细胞种类和生理状态而不同类和生理状态而不同。三、内质网的化学组成内质网酶及其分布 酶 分布 酶 分布 细胞色素细胞色素p450 胞质面和腔面胞质面和腔面 核苷酸焦磷酸酶核苷酸焦磷酸酶 胞质面胞质面 细胞色素细胞色素b5 胞质面胞质面 gdp-甘露糖基甘露糖基 nadh-

14、b5 转移酶转移酶 胞质面胞质面 还原酶还原酶 胞质面胞质面 核苷二磷酸酶核苷二磷酸酶 腔腔 面面 nadh-细胞色素细胞色素c 还原酶还原酶 胞质面胞质面 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 腔腔 面面 atp酶酶 胞质面胞质面 -葡萄糖醛酸酶葡萄糖醛酸酶 腔腔 面面 5核苷酶核苷酶 胞质面胞质面 乙酰苯胺乙酰苯胺-水解酶水解酶 腔腔 面面四、内质网的种类四、内质网的种类n1 1、粗面内质网、粗面内质网（rough er, rerrough er, rer） 呈扁囊状，膜呈扁囊状，膜上附着有核糖体。上附着有核糖体。其腔常与核周腔其腔常与核周腔相连。相连。 2. 光面内质网光面内质网ser呈分支管

15、状，内质网上无核糖体颗粒。呈分支管状，内质网上无核糖体颗粒。kedlr-gfp激光共聚焦显微镜下的er三、内质网的功能三、内质网的功能（一）粗面内质网的功能（一）粗面内质网的功能：1 1、粗面内质网与蛋白质的合成和转运、粗面内质网与蛋白质的合成和转运n2、蛋白质的加工与修饰、蛋白质的加工与修饰蛋白质的折叠蛋白质的折叠内质网中含有丰富的氧化型谷胱甘肽（内质网中含有丰富的氧化型谷胱甘肽（gssg）、蛋）、蛋白二硫异构酶和分子伴侣系统，为蛋白质的折叠提白二硫异构酶和分子伴侣系统，为蛋白质的折叠提供了极为有利的环境。供了极为有利的环境。二硫键的形成：二硫键的形成：多肽链的折叠多肽链的折叠蛋白质的糖基化

16、修饰：蛋白质的糖基化修饰：n-连接糖蛋白的连接糖蛋白的 形成形成（二）滑面内质网的功能n1、脂类合成：脂类合成：ser膜上含有合成固醇的膜上含有合成固醇的全套酶系，可使脂肪酸氧化生成乙酰辅全套酶系，可使脂肪酸氧化生成乙酰辅酶酶a，其中乙酰基经胆固醇合成固醇类激，其中乙酰基经胆固醇合成固醇类激素。素。n肾上腺皮质细胞、卵巢黄体细胞和睾丸肾上腺皮质细胞、卵巢黄体细胞和睾丸间质细胞中含有大量的间质细胞中含有大量的ser。 n2 糖类代谢：糖原合成和分解糖类代谢：糖原合成和分解n3 解毒作用：由肠道吸收的外源性有毒解毒作用：由肠道吸收的外源性有毒物质或药物及机体代谢自生的内源性毒物质或药物及机体代谢自

17、生的内源性毒物，大多数经过肝细胞内的物，大多数经过肝细胞内的ser通过氧通过氧化、甲基化、结合等方式，使毒性降低、化、甲基化、结合等方式，使毒性降低、失毒或利于排泄。失毒或利于排泄。n4 在肌细胞中是在肌细胞中是ca+贮存场所，可通过贮存场所，可通过释放和回收释放和回收ca+调节肌肉收缩。调节肌肉收缩。n5 5、与水和电解质代谢有关：哺乳动物胃、与水和电解质代谢有关：哺乳动物胃腺中的壁细胞有发达的腺中的壁细胞有发达的serser，与盐酸分泌，与盐酸分泌和渗透压的调节有关。和渗透压的调节有关。n6 6、与胆汁生成有关：、与胆汁生成有关：10%10%的胆盐由肝细的胆盐由肝细胞中的胞中的serser

18、合成。合成。n7 7、机械支持作用。、机械支持作用。四、内质网与疾病四、内质网与疾病n1 1、内质网的肿胀、内质网的肿胀n2 2、粗面内质网解聚和脱粒、粗面内质网解聚和脱粒n3 3、内质网内的物质堆积：、内质网内的物质堆积：n4 4、内质网应激与疾病、内质网应激与疾病n 内质网是细胞内重要的细胞器内质网是细胞内重要的细胞器, ,也是也是重要的钙离子贮存库。它调节细胞内蛋白质的重要的钙离子贮存库。它调节细胞内蛋白质的合成后折叠与聚集、细胞对应激的反应以及细合成后折叠与聚集、细胞对应激的反应以及细胞内钙离子的水平。胞内钙离子的水平。n钙离子稳态的改变和未折叠或错误折叠蛋白质钙离子稳态的改变和未折叠

19、或错误折叠蛋白质在内质网内的蓄积可以引发内质网应激在内质网内的蓄积可以引发内质网应激, ,包括包括钙离子从内质网腔排空、糖基化抑制、二硫键钙离子从内质网腔排空、糖基化抑制、二硫键结合减少、突变蛋白质表达等过程结合减少、突变蛋白质表达等过程 n阿尔兹海默病(,)n 是一种常见的神经系统变性疾病,病理特征是 淀粉样蛋白质的沉积、神经原纤维变性和神经元死亡n早老因子 （11）是主要存在于内质网的跨膜蛋白质,1基因的突变使细胞对各种损害诱导的细胞损伤的易感性增加。第二节第二节 高尔基复合体高尔基复合体(golgi apparatus)n高尔基复合体是由高尔基复合体是由一层单位膜包围而一层单位膜包围而成

20、的复杂的囊泡系成的复杂的囊泡系统，电镜下由小囊统，电镜下由小囊泡、扁平囊和大囊泡、扁平囊和大囊泡组成泡组成一一. . 形态结构形态结构高尔基复合体的高尔基复合体的3 3个区室的功能个区室的功能由粗面内质网芽生的运输小泡；筛由粗面内质网芽生的运输小泡；筛选由内质网合成的蛋白和脂类，并选由内质网合成的蛋白和脂类，并将大部分转入扁囊去，少部分返回将大部分转入扁囊去，少部分返回内质网内质网蛋白质的糖基化、蛋白质的糖基化、合成糖脂和多糖合成糖脂和多糖体积较大的分泌泡，体积较大的分泌泡， 进行蛋白质的分选功能进行蛋白质的分选功能 二二. . 化学组成化学组成 蛋白质蛋白质 ：60% 含量低于内质网膜，高于

21、细胞膜含量低于内质网膜，高于细胞膜 含有多种酶类含有多种酶类 标志性酶标志性酶糖基转移酶糖基转移酶 脂脂 类类 ：40% 卵磷脂介于内质网膜与细胞膜之间卵磷脂介于内质网膜与细胞膜之间 三、高尔基复合体的功能 n1 1、高尔体复合体与高尔体复合体与细胞中糖蛋白的合成、细胞中糖蛋白的合成、加工、分泌有关加工、分泌有关n蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化n溶酶体酶的磷酸化溶酶体酶的磷酸化n分泌性蛋白的水解分泌性蛋白的水解n2 2、蛋白质的运输与蛋白质的运输与分选分选hne induces golgi fragmentscontrol30 min1 h2 h4 hgolgi fragment induced

22、 by apoptotic stimulicontrolhnestsfasgalt-gfpmito-cfptwo different models of golgigeorge pattersonjennifer lippincott-schwartzwarren graham(yale university) jennifer lippincott-schwartz(national institutes of health) fighting !the biogenesis of golgi apparatusthe golgi is totally from er, stop er-go

23、lgi transport, the golgi disappearsduring mitosis: the golgierdaughter cells reappear from erthe golgi has its own remnantthe golgi fragments in cytosol daughter cells reappear from aggregation第三节、溶酶体（第三节、溶酶体（lysosomelysosome）n一、溶酶体的形态特一、溶酶体的形态特征：征： n 溶酶体为直径很小溶酶体为直径很小的囊状小体，其外包的囊状小体，其外包以一层厚约以一层厚约6nm的

24、的单位膜，膜内含有活单位膜，膜内含有活性很高的酸性水解酶性很高的酸性水解酶60多种。多种。 二、溶酶体的形成二、溶酶体的形成三、溶酶体的类型三、溶酶体的类型1.1.内体性溶酶体内体性溶酶体n2. 2. 吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体当内体性溶酶体与细胞内衰老的细胞当内体性溶酶体与细胞内衰老的细胞器或由细胞胞吞作用摄入的外来物器或由细胞胞吞作用摄入的外来物质融合后便形成吞噬性溶酶体。质融合后便形成吞噬性溶酶体。 自噬性溶酶体自噬性溶酶体 异噬性溶酶体异噬性溶酶体 终末溶酶体终末溶酶体四、溶酶体的功能四、溶酶体的功能n1 1、溶酶体的消化作用、溶酶体的消化作用 n细胞内吞物质的消化细胞内吞物质的消化n溶

25、酶体消化功能的一个重要表现是消化由细胞内吞摄溶酶体消化功能的一个重要表现是消化由细胞内吞摄入的细胞外物质。通常将内吞物质的消化分为吞噬作入的细胞外物质。通常将内吞物质的消化分为吞噬作用和吞饮作用两个方面。用和吞饮作用两个方面。n侵入机体的细菌由于被巨噬细胞、中性粒细胞吞噬侵入机体的细菌由于被巨噬细胞、中性粒细胞吞噬, ,就就可避免机体患相应的疾病。可避免机体患相应的疾病。n脾脏中巨噬细胞的活动及时清除了衰老的红细胞。脾脏中巨噬细胞的活动及时清除了衰老的红细胞。n细胞内残余物质的消化细胞内残余物质的消化 n正常或病变情况下正常或病变情况下, ,细胞内一部分细胞结构如细胞内一部分细胞结构如线粒体、

26、内质网、分泌颗粒甚至溶酶体本身由线粒体、内质网、分泌颗粒甚至溶酶体本身由于衰老、病变或过多时需要初级溶酶体将它们于衰老、病变或过多时需要初级溶酶体将它们消化处理消化处理, ,即所谓的自噬活动。即所谓的自噬活动。n自噬活动的结果是溶酶体酶将细胞需处理的部自噬活动的结果是溶酶体酶将细胞需处理的部分结构消化成小分子物质如氨基酸、核苷酸、分结构消化成小分子物质如氨基酸、核苷酸、糖及脂肪等糖及脂肪等, ,当细胞合成新的大分子或形成新当细胞合成新的大分子或形成新的细胞器时可重新利用。的细胞器时可重新利用。n真核细胞内自噬活动频率在生理情况下是很低真核细胞内自噬活动频率在生理情况下是很低的的, ,只有很少种

27、类的细胞在生理状态下能观察只有很少种类的细胞在生理状态下能观察到细胞内自噬现象。到细胞内自噬现象。 内质网高尔基体线粒体原位合成饥饿环境因素隔离膜自噬体溶酶体融合分解？图1 自噬发生过程图解模型controlstarvationn细胞外物质的消化细胞外物质的消化n不管初级或次级溶酶体不管初级或次级溶酶体, ,它们的活动范围只限它们的活动范围只限于细胞内于细胞内, ,其内部的水解酶通常也不会溢出细其内部的水解酶通常也不会溢出细胞外胞外, ,但在一些特殊情况下但在一些特殊情况下, ,溶酶体也可以通过溶酶体也可以通过出胞作用将溶酶体酶释放到细胞外出胞作用将溶酶体酶释放到细胞外, ,消化分解消化分解细

28、胞外物质细胞外物质, ,如破骨细胞可将溶酶体酶释放到如破骨细胞可将溶酶体酶释放到细胞外细胞外, ,降解骨的有机基质降解骨的有机基质, ,参与骨组织的吸收参与骨组织的吸收和改建。和改建。n精子的顶体其本质也是一种溶酶体精子的顶体其本质也是一种溶酶体, ,在受精过在受精过程中程中, ,顶体中的酶被释放到细胞外顶体中的酶被释放到细胞外, ,消化卵外周消化卵外周的卵泡细胞的卵泡细胞, ,便于精子进入卵细胞达到受精的便于精子进入卵细胞达到受精的目的目的 n2 2、溶酶体参与机体免疫过程、溶酶体参与机体免疫过程n体内有一种具有强大吞噬能力的细胞叫巨体内有一种具有强大吞噬能力的细胞叫巨噬细胞噬细胞, ,当病

29、原体或异物与巨噬细胞相遇时当病原体或异物与巨噬细胞相遇时, ,会导致这类细胞进行趋化移动会导致这类细胞进行趋化移动, ,互相接触并互相接触并通过吞噬作用将病原体或异物捕捉入细胞通过吞噬作用将病原体或异物捕捉入细胞内。内。 n3 3、溶酶体对激素分泌的调节作用、溶酶体对激素分泌的调节作用n人们早就发现人们早就发现, ,大鼠脑下垂体催乳素细胞分泌大鼠脑下垂体催乳素细胞分泌催乳素受到抑制时催乳素受到抑制时, ,溶酶体与细胞内一部分分溶酶体与细胞内一部分分泌颗粒融合泌颗粒融合, ,将其消化降解以消除细胞内过多将其消化降解以消除细胞内过多的激素的激素, ,这种现象叫粒溶或分泌自噬。这种现象叫粒溶或分泌自

30、噬。n后来发现后来发现, ,几乎所有分泌蛋白质和肽类激素的几乎所有分泌蛋白质和肽类激素的细胞中都存在着粒溶现象细胞中都存在着粒溶现象, ,细胞通过这些方式细胞通过这些方式, ,不仅在短时间内清除部分不仅在短时间内清除部分“产品产品”( (激素颗粒激素颗粒),),而且还减少了一部分而且还减少了一部分“工厂工厂”( (滑面内质网滑面内质网),),进而有效地调节激素的分泌量。进而有效地调节激素的分泌量。 五、溶酶体与疾病五、溶酶体与疾病n1 1、溶酶体膜失常与疾病、溶酶体膜失常与疾病n溶酶体膜是一层单位膜溶酶体膜是一层单位膜, ,在正常情况下在正常情况下, ,它有它有明显的屏障作用明显的屏障作用,

31、,可防止水解酶进入胞质可防止水解酶进入胞质, ,以以免细胞的结构被破坏而造成细胞的死亡。如免细胞的结构被破坏而造成细胞的死亡。如果因某种原因使溶酶体膜受损果因某种原因使溶酶体膜受损, ,各种水解酶进各种水解酶进入胞质可使细胞分解入胞质可使细胞分解; ;如果进入细胞间质如果进入细胞间质, ,可可破坏细胞间质破坏细胞间质, ,导致组织自溶导致组织自溶, ,如矽肺、痛风如矽肺、痛风等病就与溶酶体膜遭受破坏有关。等病就与溶酶体膜遭受破坏有关。 n矽肺矽肺是肺部吸入矽尘后是肺部吸入矽尘后, ,矽粉末矽粉末( (2)2)被组织被组织中的吞噬细胞吞噬中的吞噬细胞吞噬, ,但是但是溶酶体不能破坏矽粉末溶酶体不

32、能破坏矽粉末, ,而矽粉末却能使溶酶体而矽粉末却能使溶酶体膜破坏膜破坏, ,释放出其中的水释放出其中的水解酶解酶, ,引起细胞死亡引起细胞死亡; ;释释放出的矽粉末再被健康放出的矽粉末再被健康的吞噬细胞吞噬可得到的吞噬细胞吞噬可得到同样的结果同样的结果, ,肺部细胞死肺部细胞死亡亡, ,导致肺原纤维沉积导致肺原纤维沉积, ,减底肺的弹性减底肺的弹性, ,损伤肺的损伤肺的功能功能 n痛风痛风 是破坏物质沉积在骨膜腔和结缔组织中的是破坏物质沉积在骨膜腔和结缔组织中的尿酸结晶尿酸结晶, ,该结晶被中性粒细胞吞噬该结晶被中性粒细胞吞噬, ,释放释放肺原酶肺原酶, ,破坏软骨组织而产生炎症破坏软骨组织而

33、产生炎症 2 2、先天性溶酶体病、先天性溶酶体病 先天性溶酶体病：是指遗传所致溶酶体某种酶先天性溶酶体病：是指遗传所致溶酶体某种酶缺乏缺乏, ,造成次级溶酶体内相应底物不能被消化造成次级溶酶体内相应底物不能被消化, ,底物积蓄底物积蓄, ,代谢障碍代谢障碍, ,故又称贮积性疾病。目前故又称贮积性疾病。目前已知此类疾病有已知此类疾病有4040种以上种以上, ,大致可分为糖原贮大致可分为糖原贮积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病等几大类。积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病等几大类。 n糖原贮积病糖原贮积病n又名病又名病, ,是由于肝和肌细胞中溶酶是由于肝和肌细胞中溶酶体内缺乏一种酸性体内缺乏一种酸性-葡萄糖

34、苷酶。葡萄糖苷酶。n正常时此酶分解糖原正常时此酶分解糖原, ,当缺乏此酶时当缺乏此酶时, ,溶酶体吞溶酶体吞噬的过剩糖原无法降解噬的过剩糖原无法降解, ,大量堆积在次级溶酶大量堆积在次级溶酶体内使其肿胀体内使其肿胀, ,最后最后, ,溶酶体破裂溶酶体破裂, ,其他酶漏出其他酶漏出, ,严重破坏组织细胞严重破坏组织细胞, ,此病属常染色体缺陷性遗此病属常染色体缺陷性遗传病传病, ,患者多为小孩患者多为小孩, ,常在两周岁以前死亡。常在两周岁以前死亡。 n病病n此病又称脑苷脂沉积病此病又称脑苷脂沉积病, ,是巨噬细胞和脑神经是巨噬细胞和脑神经细胞的溶酶体缺乏细胞的溶酶体缺乏-葡萄糖苷酶造成的。葡萄

35、糖苷酶造成的。n大量的葡萄糖脑苷脂沉积在这些细胞溶酶体内大量的葡萄糖脑苷脂沉积在这些细胞溶酶体内, ,巨噬细胞变成细胞巨噬细胞变成细胞, ,患者的肝、患者的肝、脾、淋巴结等肿大脾、淋巴结等肿大, ,中枢神经系统和脑干神经中枢神经系统和脑干神经系统发生变性、萎缩。此病多发生于婴儿系统发生变性、萎缩。此病多发生于婴儿, ,病病程进展很快程进展很快, ,常在常在1 1岁内死亡岁内死亡, ,如果幼年后才发如果幼年后才发病病, ,则病程进展慢则病程进展慢, ,最长者可活最长者可活1010多年。多年。 3 3、溶酶体与癌症、溶酶体与癌症n溶酶体与癌症的关系早在溶酶体与癌症的关系早在3030年前年前, ,就

36、提出溶酶体与癌症的发生有关。就提出溶酶体与癌症的发生有关。n近年来近年来, ,溶酶体与癌症发生之间的关系日益引溶酶体与癌症发生之间的关系日益引起人们的注意起人们的注意, ,有些致癌、促癌物质造成溶酶有些致癌、促癌物质造成溶酶体膜伤害体膜伤害, ,使其内部的酶游离出来使其内部的酶游离出来, ,造成造成分子的损伤分子的损伤, ,可以引起细胞癌变。除上述之外可以引起细胞癌变。除上述之外, ,溶酶体还与休克、细胞老化及心脏、肝脏的某溶酶体还与休克、细胞老化及心脏、肝脏的某些疾病有密切关系。些疾病有密切关系。 细胞的物质运输细胞的物质运输内容提要内容提要n被动运输被动运输n一、简单扩散一、简单扩散n二、

37、协助扩散二、协助扩散n主动运输主动运输n一、一、钠钾泵钠钾泵n二、钙离子泵二、钙离子泵n三、质子泵三、质子泵四、abc 转运器五、协同运输膜泡运输的基本概念膜泡运输的基本概念一、吞噬作用二、胞饮作用三、外排作用膜泡运输的分子机理膜泡运输的分子机理磷脂双层对不同分磷脂双层对不同分子的通透性选择子的通透性选择分子量小、脂溶性强分子量小、脂溶性强的非极性分子的非极性分子不带电荷的小分子不带电荷的小分子分子量大分子量大极性大的或带电极性大的或带电的分子的分子大分子颗粒物大分子颗粒物x细胞质膜通透性的特点细胞质膜通透性的特点被动运输和主动运输通道扩散帮助扩散简单扩散被动运输主动运输协助扩散协助扩散分类：

38、被动运输和主动运输分类：被动运输和主动运输被动运输特点（被动运输特点（passivetransport）类型类型：简单简单扩散扩散（simplediffusion）水、）水、co2、o2、易化易化扩散扩散（facilitateddiffusion）借助于载体的帮助借助于载体的帮助载体：膜上与物质运输有关的膜转运蛋白载体：膜上与物质运输有关的膜转运蛋白载体蛋白（载体蛋白（carrierproteins）与物质特异性分子结合，通过与物质特异性分子结合，通过构象改变介导物质跨膜转运；介导被动运输与主动运输。构象改变介导物质跨膜转运；介导被动运输与主动运输。通道蛋白（通道蛋白（channelprote

39、ins）跨膜蛋白，中心是亲水通道。跨膜蛋白，中心是亲水通道。特点特点（1）饱和性；（饱和性；（2）高度的选择性；（）高度的选择性；（3）酶的竞争性抑制）酶的竞争性抑制性，蛋白质变性剂的抑制作用。性，蛋白质变性剂的抑制作用。通道扩散：通道扩散：n细胞膜上的运输蛋白：细胞膜上的运输蛋白： 载体蛋白：通过构象变化运输物质载体蛋白：通过构象变化运输物质 通道蛋白：形成通道、运输物质通道蛋白：形成通道、运输物质n 通道蛋白形成通道：持续开放（如水通道）通道蛋白形成通道：持续开放（如水通道） 间断开放（闸门通道）间断开放（闸门通道） 配体闸门通道：配体与受体结合，通道开放。配体闸门通道：配体与受体结合，通

40、道开放。 电压闸门通道：膜电位变化，启动通道开放。电压闸门通道：膜电位变化，启动通道开放。 离子闸门通道：特定离子浓度变化，启动通离子闸门通道：特定离子浓度变化，启动通道。道。three conformation of the acetylcholine receptor（二）主动运输（二）主动运输主动运输基本特点：主动运输基本特点：逆浓度梯度运输；逆浓度梯度运输；需要代谢能；需要代谢能；依赖于膜运输蛋白；依赖于膜运输蛋白；具有选择性和特异性。具有选择性和特异性。na+-k+ atp酶由2个大亚基（亚基）和2个小亚基（亚基）组成。亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有与na+和atp结合位点，外侧有与k

41、+和乌本苷（ouabain）结合的位点。na+-k+ atp酶的结构特点na+-k+ atp酶的作用原理泵向细胞内侧开放，与na+亲和力大，可结合3个na+atp酶被激活，引起酶蛋白分子构象变化导致与na+亲和力降低，3个na+被释放到膜外改变了构象的外侧开放，与k+亲和力大，可结合2个k+结合了k+的酶蛋白分子去磷酸化，再次发生构象变化改变了构象的酶蛋白分子，与k+亲和力降低，2个k+被运输到膜内，恢复到初始状态胞吞作用胞吞作用endocytosis吞噬作用吞噬作用phagocytosis胞饮作用胞饮作用pinocytosis受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用receptor-mediat

42、edendocytosis胞吐作用胞吐作用exocytosis穿胞运输穿胞运输生物大分子和颗粒物质运输（一）胞吞作用（一）胞吞作用n胞饮作用胞饮作用n吞噬作用吞噬作用n受体介导的胞吞作用受体介导的胞吞作用n细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。称为吞噬作用。一、吞噬作用一、吞噬作用n细胞吞入液体或极小的颗粒物质。细胞吞入液体或极小的颗粒物质。二、胞饮作用二、胞饮作用胞吞作用的胞吞作用的3种方式种方式吞噬作用吞饮作用 受体介导的内吞作用三、外排作用三、外排作用exocytosisn包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融，将物质排出细至细胞表面，与质膜融，将物质排出细胞之外。胞之外。胞吐作用有待排出胞外的物质以小泡的形式从细胞内逐步移到质膜下方并与质膜融合，将物质排出细胞外的过程 胞吐作用与膜融合模型融合蛋白介导融合蛋白介导融合孔融合孔胰腺细胞分泌胰鸟素电镜图片