分细生CH内膜系统和过氧化体

1、第四章第四章 細細胞胞內內膜系膜系統統一、概念： 指位於細胞質內，在結構、功能乃至發生上相關的膜圍繞的細胞器或細胞結构的總稱二、組成： 包括核膜、內質網、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體及液泡和其他各種小泡三、特點： 內膜系統是真核細胞特有的結構 內膜系統的細胞器在細胞質中有相對固定的毗鄰關係內內膜系膜系統統第一节第一节 內質網內質網第二节第二节 高高爾爾基基複複合合體體第三节第三节 溶酶溶酶體體第四节第四节 過過氧化物酶氧化物酶體體內內膜系膜系統統第一第一節節 內質網內質網一、內質網的形態結構三、內質網的化學組成四、內質網的功能五、內質網的病理改變二、二、內質網內質網的的類類型型 1945年年

2、K. R.Porter等在培等在培養養的小鼠成的小鼠成纖維細纖維細胞中胞中發現發現，因最初看到的是位，因最初看到的是位於於細細胞胞質內質內部的部的網狀結構網狀結構，故名，故名內質內質網網（endoplasmic reticulum，ER）。）。內質網一、內質網的形態結構u由一層單位膜所構成的相互連續的小管、小泡和扁囊結構組成的連續的三維網狀膜系統u 約占細胞總膜面積的一半，是封閉的系統，膜厚56nmu 內質網形態結構、分佈狀態、數量與細胞類型、生理狀態及分化程度極為相關內質網內質網小管小管小泡小泡扁囊扁囊細細胞膜胞膜核膜核膜8(一一)粗面粗面內質網內質網（RER):膜表面附著核糖膜表面附著核糖

3、體體；形；形態態多多為為板板層狀層狀排列的扁囊；排列的扁囊；網網腔腔內內含低含低電電子或中等子或中等電電子密度的子密度的物物質質；多分；多分佈佈在分泌活在分泌活動動旺盛或分化旺盛或分化較較完善的完善的細細胞胞內內。(二二)滑面滑面內質網內質網(SER):膜表面膜表面無無核糖核糖體體附著；形附著；形態態多多為為分枝小管或小泡；多分分枝小管或小泡；多分佈佈在一些特化的在一些特化的細細胞中。胞中。核糖體核糖體粗面內質網粗面內質網滑面內質網滑面內質網二、內質網的類型1011ER（內質網內質網）RER（粗面（粗面內質網內質網）14SER（滑面（滑面內質網內質網）u ER膜中含大膜中含大約約60%的蛋白的

4、蛋白和和40%的脂类的脂类，脂，脂類類主要成分主要成分為為磷脂，磷脂醯磷脂，磷脂醯膽鹼膽鹼含量含量較較高，鞘磷脂高，鞘磷脂含量含量較較少，少，沒沒有或很少含有或很少含膽膽固醇。固醇。u ER約約有有30多多種種膜膜結結合蛋白合蛋白，另有，另有30多多種種位於位於內內質網質網腔，腔，這這些蛋白的分些蛋白的分佈佈具有具有異質異質性，如：性，如：葡萄葡萄糖糖-6-磷酸酶，磷酸酶，普遍存在於普遍存在於內質網內質網，是，是其其標誌標誌酶酶，核糖核糖體結體結合糖蛋白合糖蛋白（ribophorin）只分）只分佈佈在在RER，細細胞色素胞色素P-450只分只分佈佈在在SER，是，是滑面滑面內質網內質網特特有的

5、有的標記標記酶酶。 三、內質網的化學組成微粒微粒體體（Microsome）：細細胞胞勻漿勻漿和超速和超速離離心，特心，特別別是密是密度梯度度梯度離離心心過過程中，由破碎的程中，由破碎的內質網內質網等形成的近似球形的等形成的近似球形的封封閉閉小泡小泡結構結構，它包括，它包括內質網內質網膜膜與與核糖核糖體兩種體兩種基本成分。基本成分。 很好的研究材料很好的研究材料微粒微粒體體仍具有仍具有內質網內質網的基本的基本特徵；粗面微特徵；粗面微粒粒體體仍保留仍保留RER所具所具備備的的功能功能100nm17 四、內質網的功能1.蛋白蛋白質質合成合成2.蛋白蛋白質質折折疊疊3.蛋白蛋白質質修修飾飾4.蛋白蛋白

6、質運輸質運輸5.脂脂類類的合成的合成（一）粗面內質網（RER）的功能： 附著核糖體合成的蛋白質包括：u 向細胞外分泌的蛋白質、抗體、激素u 跨膜蛋白u 需要與其他細胞組分嚴格隔離的蛋白質u 需要進行修飾的蛋白質1. 蛋白蛋白質質的合成的合成核糖核糖體體 小小亞亞基基 mRNA穿通隧道穿通隧道 大大亞亞基基 中央通道中央通道 正在合成的多肽正在合成的多肽鏈鏈3522核糖核糖體體是合成蛋白是合成蛋白質質的的細細胞器胞器主要成分主要成分蛋白蛋白質質和和rRNA功功 能：按照能：按照mRNA的指令合成多肽的指令合成多肽鏈鏈mRNA核糖核糖體體 A部位部位：氨基酸部位或受位，接受氨醯基：氨基酸部位或受位

7、，接受氨醯基tRNA P部位部位：肽基部位或放位，肽基：肽基部位或放位，肽基tRNA移交肽移交肽鏈鏈後，後，tRNA被被釋釋放的部位放的部位nT因數：肽基轉移酶催化P位上的氨醯基結合到A位的氨醯tRNA上nG因數：GTP酶，催化tRNA從A位P位核糖核糖體體是蛋白是蛋白質質合成的合成的場場所所5tRNA迴圈迴圈3mRNA附著的多聚核糖附著的多聚核糖體體，主要，主要合成分泌性蛋白合成分泌性蛋白質質游游離離的多聚的多聚核糖核糖體體，主，主要合成要合成結構結構性蛋白性蛋白質質RERmRNA G. Blobel等等1975年提出了信年提出了信號號假假說說(Signal hypothesis)，認認为为

8、蛋白蛋白質質N端的信端的信號號肽，指肽，指導導蛋白蛋白質轉質轉至至內質網內質網上上合成合成，為為此此獲獲1999年年諾貝爾諾貝爾生理生理醫學獎醫學獎。信號假說蛋白蛋白質轉質轉移到移到內質網內質網合成涉及以下成分：合成涉及以下成分： 信信號號密密碼碼 信信號號肽（肽（signal peptide） 信信號識別顆號識別顆粒（粒（SRP） SRP受受體體（SPR receptor） 信信號號肽酶肽酶信號假說信號假說 信信號號密密碼碼：位於起始密位於起始密碼碼(AUG)之後，有一之後，有一組編組編碼碼特殊氨基酸序列的密特殊氨基酸序列的密碼碼子。子。 信信號號肽肽：蛋白：蛋白質質合成合成時時，首先，首先

9、在在游游離離核糖体核糖体上由上由信信號號密密碼碼翻翻譯譯出一段肽出一段肽鏈鏈，這這一小段一小段額額外的肽外的肽鏈鏈為為疏水的氨基酸序列，疏水的氨基酸序列，約約有有1530個個氨基酸氨基酸組組成成。信信號號肽是肽是個個信信號號，是附著核糖，是附著核糖體體的的標記標記。 信信號識別顆號識別顆粒粒(signal recognition particle，SRP)，它是由它是由6條條不同的肽不同的肽鏈結鏈結合在合在1分子的分子的7SrRNA上上組組成的成的11S核糖核糖體體蛋白，它能特蛋白，它能特異識別並結異識別並結合合信信號號肽肽。SRP佔據佔據了核糖了核糖體體的的A位位，阻，阻擋擋了了攜帶攜帶氨基

10、氨基酸的酸的tRNA進進入核糖入核糖體體，使蛋白，使蛋白質質的合成的合成暫時暫時中止。中止。 SRP受受體體(SRP receptor)，它是，它是結結合在合在內質網內質網膜上膜上的的鑲鑲嵌蛋白，分子量嵌蛋白，分子量約約72000，它可以，它可以識別結識別結合合SRP。 信信號號肽酶肽酶：水解信：水解信號號肽的酶。肽的酶。信信號識別顆號識別顆粒模式粒模式圖圖內質網內質網腔腔細細胞胞質質SRP受受體體信信號識別顆號識別顆粒粒 (SRP) 核糖核糖體結體結合蛋白合蛋白tRNAAP核糖核糖體體mRNA信信號號肽肽A信信號號假假說說附著核糖體與蛋白質的合成過程： 1.游離核糖體上信號肽合成； 2.胞質

11、中SRP識別信號肽，形成SRP-核糖 體複合体，從而使多肽鏈合成暫停。3.核糖體與粗面內質網結合，形成SRP-SRP 受體-核糖體複合體； 4.SRP脫離並參脫離並參加再加再迴迴圈，核糖圈，核糖體體上的多上的多 肽肽鏈鏈合成合成繼續進繼續進行。行。 5.信信號號肽被肽被ER膜上的信膜上的信號號肽酶切掉肽酶切掉，合成，合成 的多肽的多肽鏈鏈落入落入內質網內質網腔中；腔中； 6.附著核糖附著核糖體脫離內質網體脫離內質網膜，大小膜，大小亞亞基分基分 開開，回到胞，回到胞質質基基質質中中參參加再加再迴迴圈，圈，內質網內質網膜上的受膜上的受體體小管消失小管消失 。34附著核糖附著核糖體體：主要：主要合成

12、合成分泌性蛋白分泌性蛋白質質游游離離核糖核糖體體：主要：主要合成合成結構結構性蛋白性蛋白質質 功能功能狀態狀態都都為為多聚核糖多聚核糖體體，非功能，非功能狀態為狀態為大、小大、小亞亞基分基分開開核糖體的存在形式2.蛋白蛋白質質折折疊疊 分子伴分子伴侶侶： 蛋白蛋白質質折折疊疊需要需要內質網內質網腔腔內內的的某些某些可溶性可溶性駐駐留蛋白留蛋白參與參與，這類這類蛋白能特蛋白能特異異性地性地識別識別新生肽新生肽鏈鏈或部分折或部分折疊疊的多肽的多肽並與並與之之結結合，合，幫幫助助這這些多肽些多肽進進行折行折疊疊、裝裝配和配和轉運轉運，而其本身，而其本身並並不不參與參與最最終終產產物的形成物的形成。2

13、.蛋白蛋白質質折折疊疊 有些有些無無法完成正法完成正確確折折疊疊的蛋白的蛋白質質被被輸輸出出內質網內質網，轉轉入溶酶入溶酶體體中降解掉中降解掉，大大約約90%的新合成的的新合成的T細細胞受胞受體亞單體亞單位和乙醯位和乙醯膽鹼膽鹼受受體體都被降解掉，而都被降解掉，而從從未到未到達達靶靶細細胞胞膜膜。3.蛋白蛋白質質修修飾飾包括糖基化、包括糖基化、羥羥基化、醯基化、二硫基化、醯基化、二硫鍵鍵形成等。形成等。其中其中最主要的是糖基化最主要的是糖基化，幾幾乎所有乎所有內內質網質網上合成的蛋白上合成的蛋白質質最最終終被糖基化。被糖基化。蛋白蛋白質質的糖基化的糖基化 蛋白蛋白質質的糖基化：是指的糖基化：是

14、指單單糖或糖或寡糖寡糖與與蛋白蛋白質質共共價結價結合形成合形成糖蛋白糖蛋白。蛋白蛋白質質糖基化的意糖基化的意義義u使蛋白使蛋白質質能能夠夠抵抗消化酶的作用抵抗消化酶的作用u賦賦予蛋白予蛋白質傳導質傳導信信號號的功能的功能u某些蛋白只有在糖基化之後才能正某些蛋白只有在糖基化之後才能正確確折折疊疊u在在細細胞表面形成糖胞表面形成糖萼萼（細細胞膜的外表有一胞膜的外表有一層層糖蛋白糖蛋白構構成的外被成的外被 ）蛋白蛋白質質糖基化作用方式糖基化作用方式N-連連接的糖基化接的糖基化：發發生在生在內質網內質網腔腔內內， 是糖蛋白中最普遍的一是糖蛋白中最普遍的一種種O-連連接的糖基化接的糖基化：主要或全部在高

15、主要或全部在高爾爾基基 複複合合體體中中進進行。行。 在粗面內質網中，糖鏈被連接在多肽鏈中天冬醯胺殘基(Asn)的氨基上，故稱之為N-連接糖基化。 在內質網腔中N-乙醯葡萄糖胺(GlcNAc)、甘露糖（Man）和葡萄糖 （Glc）的多個分子按順序先後被連接到內質網膜中叫多萜醇的脂質分子上，成為寡聚糖，並使寡聚糖活化。 已活化的寡聚糖即由糖基轉移酶催化，轉移到天冬醯胺殘基(Asn)的氨基上N-連接的糖基化44蛋白蛋白質質糖基化糖基化（protein glycosylation） N-連接連接寡聚糖寡聚糖轉轉移酶移酶Asn=天冬醯胺天冬醯胺O-連連接的寡糖的糖基接的寡糖的糖基化化u O-連連接的寡

16、糖是指接的寡糖是指與與蛋白蛋白質質的的絲絲氨酸、氨酸、蘇蘇氨氨酸和酪氨酸酸和酪氨酸殘殘基基側鏈側鏈上上的的羥羥基基团基基团連連接的寡糖。接的寡糖。u O-連連接的寡糖的糖接的寡糖的糖鏈鏈中又增加了半乳糖中又增加了半乳糖（Gal）、岩藻糖和唾液酸（）、岩藻糖和唾液酸（NANA）等糖）等糖殘殘基。基。4.蛋白蛋白質運質運輸輸u 向向細細胞外分泌的蛋白胞外分泌的蛋白質質： RER合成合成糖基化作用糖基化作用小泡小泡(含分泌蛋白含分泌蛋白)經經高高爾爾基基體體 濃縮濃縮泡泡分泌分泌顆顆粒粒 排出；排出；u 膜嵌入蛋白膜嵌入蛋白質質，即膜蛋白，即膜蛋白u 需要需要與與其他其他細細胞胞組組分分嚴嚴格隔格隔

17、離離的蛋白的蛋白質質u需要需要進進行行複雜複雜修修飾飾的蛋白的蛋白質質5.脂脂類類的合成的合成 合成大部分合成大部分細細胞膜和胞膜和細細胞胞內內膜系膜系統統的膜脂的膜脂 合成脂合成脂類類的酶都位於的酶都位於內質網內質網脂脂質雙層質雙層，活性部，活性部位朝向胞位朝向胞質質面面 翻翻轉轉酶：酶：能能選擇選擇性地性地將將合成的脂合成的脂類類分子分子從細從細胞胞質質基基質質面的膜面的膜層層翻翻轉轉至至內質網內質網腔面的膜腔面的膜層層中。中。 磷脂醯磷脂醯膽鹼膽鹼的生物合成的生物合成過過程程：醯基醯基轉轉移酶移酶、磷磷脂酸酶脂酸酶、膽鹼膽鹼磷酸磷酸轉轉移酶移酶（二）（二）滑面滑面內質網內質網（SER）的

18、功能）的功能1.脂脂類類的合成的合成2.糖原的分解糖原的分解3.解毒作用解毒作用4.肌肉收肌肉收縮縮(肌肌質網質網)5.鹽鹽酸的分泌、酸的分泌、滲滲透透壓調節壓調節1.脂脂類類的合成的合成 腎腎上腺皮上腺皮質細質細胞、睾丸胞、睾丸間質細間質細胞、卵巢共胞、卵巢共黃體細黃體細胞等胞等類類固醇激素固醇激素細細胞胞 SER含有含有合成合成膽膽固醇全套酶系固醇全套酶系和使和使膽膽固醇固醇轉轉化化為類為類固醇激素固醇激素(腎腎上腺激素、性激素上腺激素、性激素)的酶的酶類類及及與與脂脂類類合成有合成有關關的酶的酶類類2.光面內質網在糖原分解中的作用 3. SER的解毒作用的解毒作用 肝肝細細胞的解毒作用胞

19、的解毒作用-SER通通過過氧化、甲基化、氧化、甲基化、結結合等合等方式，降低或排除毒性物方式，降低或排除毒性物質質 藥藥物、毒物物、毒物(SER膜上的氧化酶系膜上的氧化酶系)解毒或解毒或轉轉化化 如：氨基酸代如：氨基酸代謝謝氨氨尿素尿素(無無毒毒)； 苯巴比妥苯巴比妥類藥類藥物物+葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸水溶性物水溶性物質質4.鹽鹽酸的分泌、酸的分泌、滲滲透透壓調節壓調節 哺乳哺乳動動物胃底壁物胃底壁細細胞的胞胞的胞質質中，中，SER能能將將血血漿漿中的中的Cl-傳遞傳遞到到細細胞胞內內分分泌小管的膜上，泌小管的膜上，Cl-可可與與胞胞質質中由碳酸解中由碳酸解離離的的H+在膜上在膜上結結合合產產生

20、生HCl，排出，排出細細胞外胞外四、四、內質網內質網的病理改的病理改變變 病理病理條條件下件下內質網腫脹內質網腫脹(低氧、病毒性肝炎低氧、病毒性肝炎) 肥大肥大(B淋巴淋巴細細胞、巨噬胞、巨噬細細胞胞) 物物質質累累積積(a1-抗胰蛋白酶缺乏病抗胰蛋白酶缺乏病人的血清中缺乏人的血清中缺乏a1-抗胰蛋白酶，而在肝抗胰蛋白酶，而在肝細細胞的胞的粗面粗面內質網內質網和滑面和滑面內質網內質網中中卻儲卻儲存著存著a1-抗胰蛋抗胰蛋白酶白酶) 癌癌變細變細胞中的胞中的內質網變內質網變化化第二節 高爾基複合體 最早發現於1855年。1889年，Golgi用銀染法在貓頭鷹的神經細胞內觀察到了清晰的網狀結構，定

21、名为高爾基體。20世紀50年代應用電鏡技術證實高爾基體是由幾個部分膜性結構共同構成的，所以現在一般用高爾基複合體(Golgi complex)高高爾爾基基複複合合體體只存在只存在於真核於真核細細胞中胞中, ,通常在通常在分泌功能旺盛的分泌功能旺盛的細細胞胞內內高高爾爾基基複複合合體數體數目目很多，如杯很多，如杯狀細狀細胞、胞、胰腺外分泌胰腺外分泌細細胞、唾胞、唾液腺液腺細細胞等。在未分胞等。在未分化的化的幹細幹細胞（或母胞（或母細細胞）中，高胞）中，高爾爾基基複複合合體體往往往往較較同同類類成熟成熟細細胞少得多。胞少得多。 56三、高爾基複合體的功能四、高爾基複合體與疾病第二節 高爾基複合體一

22、、高一、高爾爾基基複複合合體體的形的形態結構態結構光光鏡鏡：網狀結構網狀結構電電鏡鏡扁平囊扁平囊成熟面成熟面( (反面反面) )小囊泡小囊泡大囊泡大囊泡形成面形成面( (順順面面) )一、高一、高爾爾基基複複合合體體的形的形態結構態結構扁 平 囊呈呈盤狀盤狀，3-10層稱層稱高高爾爾基堆基堆 凹面：成熟（反）面凹面：成熟（反）面 凸凸 面：形成（面：形成（順順）面；）面；凸面：形成（凸面：形成（順順）面）面形成面膜厚形成面膜厚：6nm ;成熟面膜厚成熟面膜厚：8nm小 囊 泡30-80nm球形小泡球形小泡膜厚：膜厚：6nm;囊腔囊腔內內含：中等含：中等電電子密度的物子密度的物質質泡泡內內含物含

23、物質質：低：低電電子密度物子密度物質質，較較透明。透明。來來 源：小囊泡融合。源：小囊泡融合。來來 源源：由由rER芽生芽生而而來來。大大 囊囊 泡泡100-500nm;膜厚：膜厚：8nm;泡泡內內含物含物質質：高：高電電子密度物子密度物質質，濃縮濃縮泡。泡。來來 源：扁平囊周源：扁平囊周邊邊或局部球或局部球狀狀膨突膨突 脫脫落形成落形成凹凹 面：成熟（反）面面：成熟（反）面 高高爾爾基基複複合合體體的化的化學組學組成介於成介於細細胞膜胞膜與內與內質網質網之之間間，如含蛋白，如含蛋白質質、磷脂醯、磷脂醯膽鹼膽鹼。高。高爾爾基基複複合合體體是一是一种种過過渡性的渡性的細細胞器胞器。 高高爾爾基基

24、複複合合體體含有多含有多種種酶，有糖基酶，有糖基轉轉移移酶、甘露糖苷酶、磷脂酶，酶、甘露糖苷酶、磷脂酶，其中其中糖基糖基轉轉移酶移酶為為高高爾爾基基體體的的標誌標誌酶酶。能能將將寡糖寡糖轉轉移到蛋白移到蛋白質質分子上形成糖蛋白。分子上形成糖蛋白。 二、高爾基體的化學組成1.參與細胞的分泌活動2.對蛋白質、脂類的糖基化修飾3.對蛋白質的水解加工4.對蛋白質的分選運輸5.參與溶酶體的形成6.參與膜的轉化三、高三、高爾爾基基複複合合體體的功能的功能3H標記標記亮氨酸亮氨酸3分鐘分鐘20分鐘分鐘90分鐘分鐘高高爾爾基基複複合合體體在在細細胞胞分泌活分泌活動動中起著重要中起著重要的的運輸運輸作用；在分泌

25、作用；在分泌顆顆粒的形成粒的形成過過程中起程中起着着濃縮濃縮、修修飾飾、加工加工等作用。等作用。1.參與細胞的分泌活動3分分鐘鐘出出現現在在內質網內質網20分分鐘鐘出出現現在高在高爾爾基基體體90分分鐘鐘出出現現在分泌小泡在分泌小泡1.參與細胞的分泌活動上述上述實驗說實驗說明：明：u 分泌蛋白分泌蛋白質質在粗面在粗面內質網內質網合成後合成後運運送到高送到高爾爾基基複複合合體體u 在高在高爾爾基基複複合合體體加以修加以修飾飾後被後被轉轉入分泌小泡入分泌小泡u 分泌小泡分泌小泡將將分泌蛋白分泌蛋白質運質運送到送到細細胞外胞外2對蛋白質、脂類的糖基化修飾參與參與糖蛋白的合成和修糖蛋白的合成和修飾飾N

26、-連連接的糖蛋白接的糖蛋白（內質網內質網）O-連連接的糖蛋白接的糖蛋白（高（高爾爾基基體體）糖蛋白糖蛋白3H標記標記半乳糖（半乳糖（Gal）和）和 唾液酸（唾液酸（NANA）3H標記標記甘露糖（甘露糖（Man）3H標記標記N-乙醯葡萄糖胺乙醯葡萄糖胺(GlcNAc)高高爾爾基基複複合合體體是蛋白是蛋白質質糖基化的糖基化的場場所所2對蛋白質、脂類的糖基化修飾上述上述實驗說實驗說明：明：u 甘露糖、甘露糖、N-乙醯葡萄糖胺存在糖蛋白寡糖乙醯葡萄糖胺存在糖蛋白寡糖鏈鏈的核心的核心 在在內質網內質網腔腔內內已已經經完成完成與與蛋白蛋白質質的的結結合合u 半乳糖、唾液酸存在寡糖半乳糖、唾液酸存在寡糖鏈鏈

27、的端部的端部區區域，在高域，在高爾爾基基 體複體複合合體內體內被加到寡糖被加到寡糖鏈鏈上上蛋白蛋白質質糖基化糖基化類類型型 特徵特徵 N-連連接接 O-連連接接合成部位合成部位 糙面糙面內質網內質網 糙面糙面內質網內質網 或高或高爾爾基基體體合成方式合成方式 來來自同一自同一個個寡糖前寡糖前體體 一一個個單個個單糖加上糖加上去去與與之之結結合的氨基酸合的氨基酸殘殘基基 天冬醯胺天冬醯胺 絲絲、蘇蘇、羥賴羥賴、羥羥脯脯最最終長終長度度 至少至少5個個糖糖殘殘基基 一般一般14個個糖糖殘殘基基（ABO）第一第一個個糖糖殘殘基基N-乙醯葡萄糖胺乙醯葡萄糖胺N-乙醯半乳糖胺等乙醯半乳糖胺等N-乙醯葡糖

28、胺乙醯葡糖胺GlcNAc甘露糖甘露糖Man半乳糖半乳糖Gal唾液酸唾液酸NANA高甘露糖寡聚糖高甘露糖寡聚糖複複合寡聚糖合寡聚糖高高爾爾基基複複合合體體除了除了對對蛋白蛋白質進質進行糖基行糖基化外，化外，還對還對糖脂糖脂進進行糖基化行糖基化 如如腦腦苷脂、神苷脂、神經節經節苷脂等含有半乳苷脂等含有半乳糖和唾液酸的糖基化末端糖和唾液酸的糖基化末端無無活性的前活性的前體體物物質質（某些肽（某些肽類類激素）激素）加工改造加工改造有生物活性的物有生物活性的物質質（激素）（激素） 3.對蛋白質的水解和加工 直接酶解切除新生蛋白原中的直接酶解切除新生蛋白原中的N-端或中端或中間間或或兩兩端端的氨基酸序列，

29、使之成的氨基酸序列，使之成為為具有生物活性的蛋白具有生物活性的蛋白質質，如如胰胰島島素原素原、甲、甲狀狀腺激素原和血清蛋白原等腺激素原和血清蛋白原等轉換轉換酶酶胰胰島島素原的一素原的一級結構級結構 新生蛋白原中含有多新生蛋白原中含有多個個氨基酸序列相同的氨基酸序列相同的區區段，段，經經酶解加工後酶解加工後形成形成多多個個序列相同的有活序列相同的有活性的多肽链性的多肽链，如神，如神經經肽。肽。 新生蛋白原中含有新生蛋白原中含有數種數種不同的信不同的信號號序列，序列，經過經過不同的加工方式可不同的加工方式可形成形成多多種種不同活性的多不同活性的多肽链肽链，同，同時時增加了分子的多增加了分子的多樣樣

30、性，如一些性，如一些資訊資訊分子。分子。 3.對蛋白質的水解和加工4對蛋白質的分選運輸蛋白蛋白質質合成合成溶酶溶酶體體酶的糖磷酸化酶的糖磷酸化溶酶溶酶體體順順面高面高爾爾基基網網中中間間囊囊反面囊反面囊反面高反面高爾爾基基網網rER高高爾爾基基複複合合體體順順面囊面囊高高爾爾基垛基垛(磷酸轉移酶) 高爾基複合體不同的生化區室含有不同的酶，對蛋白質寡糖鏈按順序依次修飾。這種順序加工有利於糖蛋白的分選 。77高高爾爾基基體體的的區區室和功能室和功能back溶酶溶酶體體的酶是由的酶是由RER上的核糖上的核糖體體合成合成RER腔腔內內運輸運輸小泡小泡高高爾爾基基複複合合體體（加工修（加工修飾飾）溶酶溶

31、酶體體的酶含有的酶含有甘露糖甘露糖-6-磷酸磷酸，高，高爾爾基基複複合合體體反面扁囊膜上有反面扁囊膜上有甘露糖甘露糖-6-磷酸受体磷酸受体，能特，能特異與異與其其結結合，合，誘導誘導溶酶溶酶體體酶聚集酶聚集並並出芽出芽離開離開高高爾爾基基複複合合體體形成溶酶形成溶酶體體。N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶N-乙醯葡萄糖胺磷酸糖苷酶5.參與參與溶酶溶酶體體的形成的形成5.參與參與溶酶溶酶體體的形成的形成6參與參與膜的膜的轉轉化化膜流：膜流： 細細胞的各胞的各種種膜性膜性結構結構之之間間相互相互聯繫聯繫和和轉轉移移的的現現象象稱稱膜流。膜流。內質網內質網運輸運輸小泡小泡高高爾爾基基複複合合體體大囊泡大囊泡

32、細細胞膜胞膜膜流膜流6參與參與膜的膜的轉轉化化u由膜流由膜流現現象可以看出象可以看出, ,高高爾爾基基複複合合體體的膜是的膜是處處於一於一種種不不斷斷消耗又不消耗又不斷補斷補充的充的動態動態平衡中。平衡中。u高高爾爾基基複複合合體體在在4040分分鐘內鐘內可完全更新可完全更新一次。一次。修修飾飾加工加工運輸運輸核糖核糖體體內質網內質網高高爾爾基基體體細細胞膜胞膜合成肽合成肽鏈鏈折折疊疊、組裝組裝運輸運輸分泌分泌線線粒粒體體供能供能 細細胞胞內內的各的各種種生物膜在功能上也既有分工，又有生物膜在功能上也既有分工，又有緊緊密的密的聯繫聯繫四、高爾基複合體與疾病 1.癌癌細細胞中的高胞中的高爾爾基基

33、複複合合體結構體結構(不不發達發達) 2.中毒中毒細細胞中的高胞中的高爾爾基基複複合合體體的的變變化化(形形態態 萎萎縮縮、結構結構破破壞壞、甚至消失、甚至消失) 3.功能亢功能亢進時進時的高的高爾爾基基複複合合體結構體結構(肥大肥大)第三節 溶酶體溶酶體（Lysosome）：一種廣泛存在於真核細胞中專門從事細胞內消化作用的含有酸性水解酶的膜性細胞器。第三節 溶酶體一、溶酶體的形態特徵與化學組成二、溶酶體的類型三、溶酶體的功能四、溶酶體的發生五、溶酶體與疾病的關係一、溶酶一、溶酶體體的形的形態態特徵特徵與與化化學組學組成成u溶酶溶酶體體的一般特徵：的一般特徵： 溶酶溶酶體體是由一是由一層單層單

34、位膜包位膜包圍圍而成的一而成的一種異質種異質性性(heterogeneous)的的細細胞器胞器,不同不同來來源的溶酶源的溶酶體體形形態態、大小，大小， 甚至所含有酶的甚至所含有酶的種類種類都有很大的不同。溶都有很大的不同。溶酶酶體體呈小球呈小球状状,大小大小變變化很大，直化很大，直徑徑一般一般0.250.8m。u溶酶溶酶體體的酶的酶u溶酶溶酶體體的膜的膜溶酶溶酶體體的酶的酶 有有60餘種餘種，這這些酶些酶的的最最適適pH值是值是5.0，它，它們們都都是是水解酶水解酶類類，在酸性，在酸性pH條條件下具有最高的活性，件下具有最高的活性，故均故均为为酸性水解酶酸性水解酶(acid hydrolase

35、s) 。 溶酶溶酶體體的酶主要包括：的酶主要包括： 酸性磷酸酶、酸性磷酸酶、-葡萄糖葡萄糖苷酶、蛋白酶、核酸酶、脂酶等苷酶、蛋白酶、核酸酶、脂酶等 ，其中，其中酸性磷酸酸性磷酸酶酶是溶酶是溶酶體體的的標誌標誌酶。酶。溶酶溶酶體體的外被是一的外被是一層單層單位位膜膜,含有含有較較多的鞘磷脂。多的鞘磷脂。溶酶溶酶體體膜中嵌有膜中嵌有質質子泵子泵,以此以此維維持溶酶持溶酶體內體內部的部的酸性酸性環環境境(pH約為約為5)具有多种具有多种載體載體蛋白蛋白用於用於將將水解的水解的產產物向外物向外運運送送溶酶溶酶體體膜含有膜含有高度糖基化膜整合蛋白高度糖基化膜整合蛋白, 這這些膜整些膜整合蛋白的功能可能是

36、保合蛋白的功能可能是保護護溶酶溶酶體體的膜免遭溶酶的膜免遭溶酶體體內內酶的攻酶的攻击击,有利於防止自身膜蛋白的降解。有利於防止自身膜蛋白的降解。溶酶溶酶體體的膜的膜二、溶酶二、溶酶體體的的類類型型1.1.初初級級溶酶溶酶體體(primary lysosome)2.次次級級溶酶溶酶體體(secondary lysosome)3.殘餘體殘餘體初初級級溶酶溶酶體體 呈球形，直呈球形，直徑約徑約0.20.5um，此，此類類溶酶溶酶體體是是剛剛從剛剛從反面高反面高爾爾基基體體形成的小囊泡，形成的小囊泡， 僅僅含有水含有水解酶解酶類類，但，但無無作用底物，外面只有一作用底物，外面只有一層單層單位膜，位膜，

37、其中的酶其中的酶處處於非活性於非活性狀態狀態。次次級級溶酶溶酶體體 溶酶溶酶體體中含有水解酶和相中含有水解酶和相應應的底物，是一的底物，是一種將種將要或正在要或正在進進行消化作用的溶酶行消化作用的溶酶體體。根根據據所消化的物所消化的物質來質來源不同，分源不同，分为为自噬性溶酶自噬性溶酶體體、異異噬性溶酶体噬性溶酶体。次次級級溶酶溶酶體體 自自體體吞噬吞噬體體 異體異體吞噬吞噬體體內體內體性性溶酶溶酶體體自噬性溶酶自噬性溶酶體體異異噬性溶酶噬性溶酶體體98RER上合成溶酶體酶Golgi器上加工、分裝運輸小泡（有被小泡無被小泡）+ 內體（細胞的胞吞作用）內體內體性溶酶性溶酶體體 內體的主要特徵：酸

38、性的、不含溶酶體酶的胞吞小泡。 溶酶溶酶體體酶的糖酶的糖鏈鏈中含有中含有甘露糖甘露糖-6-磷酸（磷酸（M6P），可，可特特異異地地與與Golgi複複合合體體反面扁囊上的反面扁囊上的甘露糖甘露糖-6-磷酸受磷酸受体体結結合，合，從從而而達達到分到分裝裝的目的的目的受受體體 自噬性溶酶自噬性溶酶體體：作用底物是：作用底物是內內源性源性 發發生生條條件件：細細胞胞內結構內結構衰老、衰老、變變性；性；機體發機體發生生饑餓饑餓；細細胞本身胞本身發發生病生病變變具有分泌功能的具有分泌功能的細細胞胞調調節細節細胞的分泌活胞的分泌活動動。異噬性溶酶體 作用底物是外源性的，常見於單核吞噬細胞系統3.殘餘殘餘小小

39、體體 指溶酶指溶酶體體中中殘殘留的未被分解的物留的未被分解的物質質（1）脂褐质）脂褐质：電電子子緻緻密度高，常含密度高，常含淺淺亮的脂亮的脂滴滴（2）含）含鐵鐵小小體體：5060nm，充，充滿滿含含鐵顆鐵顆粒，粒，正正 常的常的單單核吞噬核吞噬細細胞常胞常見見（3）多泡）多泡體體：0.20.3m，內內含含許許多小泡多小泡（4）髓）髓樣結樣結构构：膜成分髓：膜成分髓樣樣排列排列各各種殘餘體種殘餘體示意示意圖圖 細細胞胞內內的消化作用的消化作用自溶作用自溶作用對細對細胞外物胞外物質質的消化作的消化作用用三、溶酶三、溶酶體體的功能的功能1.異異噬作用：噬作用：溶酶溶酶體對體對外源性外源性異異物的消化

40、物的消化過過程。程。 異異噬作用的意噬作用的意義義： 為細為細胞的生存提供胞的生存提供營養營養物物質質。如。如膽膽固醇的固醇的攝攝取取 對機體對機體起著防起著防禦禦功能。如功能。如對對病原病原體體的消化作用的消化作用（一）（一）細細胞胞內內的消化作用的消化作用2.自噬作用：溶酶體消化細胞自身受損傷的細 胞結構、衰老的細胞器或細胞器碎 片的過程。自噬作用的意義： 細胞新陳代謝的重要方式。如線粒體的平 均壽命約10天，核糖體約5天。 機體和細胞的自我保護。應激狀態時自噬 作用會大大增加。如饑餓、受損傷或快要 死亡的細胞等。具有分泌功能的細胞，常 可通過自噬作用來調節細胞的分泌活動。（二）自溶作用（

41、二）自溶作用u自溶作用是指在自溶作用是指在細細胞胞內內溶酶溶酶體體膜破裂，消化酶膜破裂，消化酶釋釋放出放出來進來進入入細細胞胞質質，結結果果細細胞本身被胞本身被消化。消化。u在正常情在正常情況況下下,溶酶溶酶體體的膜是十分的膜是十分穩穩定的定的,不不會對細會對細胞自身造成胞自身造成傷傷害。害。u在多在多細細胞生物的胞生物的發發育育過過程中，生物程中，生物體體形形態態建成或需建成或需廢棄廢棄一些或改造形成一些器官一些或改造形成一些器官時時，機體機體可可產產生生理性自溶。如蝌蚪尾部的吸收，人生生理性自溶。如蝌蚪尾部的吸收，人體體卵巢卵巢黃體黃體的萎的萎縮縮。（三）溶酶（三）溶酶體體在在細細胞外胞外

42、發揮發揮作用作用 溶酶溶酶體體除了在除了在細細胞胞內內具有消化作用外，也可以具有消化作用外，也可以將將水解酶水解酶釋釋放到放到細細胞外消化胞外消化細細胞外物胞外物質質。如精子。如精子頭頭部的部的頂頂端端質質膜下方有一膜包裹的囊膜下方有一膜包裹的囊狀結狀結构构,稱稱为为頂頂体体(acrosome),是一是一種種特殊的溶酶体特殊的溶酶体,在受精在受精過過程中程中,通通過頂體過頂體反应反应,將頂體將頂體中的溶酶中的溶酶體體的酶的酶釋釋放到放到細細胞胞外外,消消化卵外膜化卵外膜濾濾泡泡細細胞胞,使精子抵使精子抵達達卵子卵子質質膜膜,卵子和精子的卵子和精子的細細胞胞質質膜相互膜相互融合融合,達達到受精到

43、受精的目的。再如，骨的目的。再如，骨質質更新（破骨更新（破骨細細胞）胞）(分解骨基质分解骨基质)頂體四、溶酶四、溶酶體體的的發發生生 溶酶溶酶體體酶的酶的M6P分分選選途途徑徑，這這一途一途徑徑的的兩個關鍵兩個關鍵是是:M-6-P標記標記和和M-6-P受受體體蛋白蛋白。 M-6-P受受體體蛋白蛋白是反面高是反面高爾爾基基網網路上的膜整合路上的膜整合蛋白蛋白,能能夠識夠識別別溶酶溶酶體體水解酶上的水解酶上的M-6-P信信號並與號並與之之結結合合,從從而而將將溶酶溶酶體體的酶蛋白分的酶蛋白分選選出出來來。 M-6-P受受體體蛋白主要存在于高蛋白主要存在于高爾爾基基體體的反面扁囊，但在一些的反面扁囊

44、，但在一些動動物物細細胞的胞的質質膜中膜中發現發現有很多有很多M-6-P受受體體蛋白的存在蛋白的存在,這這是是細細胞的一胞的一種種保保護機護機制。制。 （一）先天性溶酶（一）先天性溶酶體體病病 ( (二二) )溶酶溶酶體體膜的膜的穩穩定性失常所致疾病定性失常所致疾病 五、溶酶五、溶酶體與體與疾病的疾病的關係關係（一）先天性溶酶（一）先天性溶酶體體病病由缺乏某些酶引起代由缺乏某些酶引起代謝謝障障礙礙而致病而致病 u 台台-薩薩氏氏綜綜合征合征(Tay-Sachs diesease)：缺少氨基缺少氨基己糖酯酶己糖酯酶A (-N-hexosaminidase)導導致神致神經節經節甘甘脂脂GM2積積累

45、，影累，影響細響細胞功能，造成精神胞功能，造成精神癡癡呆，呆，26歲歲死亡。死亡。該該病主要出病主要出現現在在猶猶太人群中太人群中uII型糖原累型糖原累積積病病(Pompe病病)：溶酶：溶酶體體缺乏缺乏-1,4-葡葡萄糖苷酶萄糖苷酶，糖原在溶酶，糖原在溶酶體體中中積積累，累，導導致心、肝、致心、肝、舌舌腫腫大和骨骼肌大和骨骼肌無無力。力。1.矽肺矽肺二氧化矽二氧化矽塵塵粒（矽粒（矽塵塵）吸入肺泡後被巨噬）吸入肺泡後被巨噬細細胞胞吞噬，含有矽吞噬，含有矽塵塵的吞噬小的吞噬小體與體與溶酶溶酶體體合合併併成成為為次次級級溶酶溶酶體體。二氧化矽的。二氧化矽的羥羥基基與與溶酶溶酶體體膜的磷脂或蛋白膜的磷

46、脂或蛋白形成形成氫鍵氫鍵，導導致吞噬致吞噬細細胞溶酶胞溶酶體體崩解，崩解，細細胞本身也胞本身也被破被破壞壞，矽，矽塵釋塵釋出，後又被其他巨噬出，後又被其他巨噬細內細內吞噬，如吞噬，如此反此反復進復進行。受行。受損損或已破或已破壞壞的巨噬的巨噬細細胞胞釋釋放放“致致纖纖維維化因化因數數”，並啟動並啟動成成纖維細纖維細胞，胞，導導致致膠膠原原纖維纖維沉沉積積，肺，肺組織纖維組織纖維化。化。(二二)溶酶溶酶體體膜的膜的穩穩定性失常所致疾定性失常所致疾病病SiO2 肺內巨噬細胞 成纖維化因數 溶酶體 肺組織纖維化 破壞溶酶體膜肺彈性降低功能受損 水解酶釋放 細胞自溶2.痛痛風風 痛痛風風患者患者體體液

47、中有高水液中有高水準準的尿酸，沉的尿酸，沉積積在滑在滑液腔及其他液腔及其他結締組織間結締組織間隙中形成了隙中形成了結結晶晶 被中性被中性粒粒細細胞吞噬胞吞噬次次級級溶酶溶酶體從體從而而破破壞壞溶酶溶酶體體膜的膜的穩穩定性定性溶酶溶酶體體膜破裂膜破裂水解酶水解酶釋釋放放 中性粒中性粒細細胞胞死亡死亡 刺激成刺激成纖維細纖維細胞胞釋釋放放膠膠原酶原酶 腐腐蝕關節軟蝕關節軟骨骨組織組織 炎症。炎症。 3.溶酶溶酶體與類風濕關節體與類風濕關節炎炎 關節軟關節軟骨骨細細胞胞內內溶酶溶酶體體膜脆性增加膜脆性增加溶酶溶酶體體酶局部酶局部釋釋放放侵侵蝕軟蝕軟骨骨細細胞胞(三三)溶酶溶酶體與惡體與惡性性腫腫瘤瘤u溶酶溶酶體與惡體與惡性性腫腫瘤的瘤的發發生生(致癌物致癌物進進入入細細胞先胞先貯貯存於溶酶存