内质网与高尔基体课件

1、007：内质网与高尔基体本文是历代传诵的议论文名篇，应引导学生熟读课文，利用掌握的议论文知识来理解作者的观点及现实的教育意义。全文层层推进、步步深入的论证，使结构非常清晰，富有说服力，可作为教学难点。积累文言词汇，理解重点词句的含义，并了解一些文言实词的使动用法的作用，正确地翻译课文。作为本文重点。学习本文宜以读为主，以讲为辅。教师引导学生利用抢记法，比赛法记忆文言词汇，完成重点。在教师的适当引导下学生的合作、体验、探究来突破难点。007：内质网与高尔基体二、内质网的结构 内质网是由单位膜围成的一些形状大小不同的小管、小泡及扁囊状结构,相互连接形成一个连续的网状膜系统 三、内质网的类型1、粗面

2、内质网 (rough endoplasmic reticulum,RER)2、滑面内质网 （smooth endoplasmic reticulum,SER) 微粒体(microsome) 在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构,在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等内质网的基本功能。肌质网(sarcoplasmic reticulum) 心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其功能是参与肌肉收缩活动。1、粗面内质网 形态上多为板层状排列的扁囊。 在合成分泌蛋白的细胞中粗面内质网发达,如胰腺外分泌细胞粗面内质网在胞质中密集排列,形成同

3、心层板状结构。 007：内质网与高尔基体本文是历代传诵的议论文名篇，应引导学一、内质网的化学组成 由脂类和蛋白质构成。内质网膜含丰富的磷脂酰胆碱，而鞘磷脂含量很少。内质网膜含的蛋白质含量比细胞膜高。内质网膜具有大量的酶，其中葡萄糖6磷酸酶是内质网的标志酶。 一、内质网的化学组成 由脂类和蛋白质构成。内质网膜含丰富的磷二、内质网的结构 内质网是由单位膜围成的一些形状大小不同的小管、小泡及扁囊状结构,相互连接形成一个连续的网状膜系统 二、内质网的结构 内质网是由单位膜围成的一些形状大小不同的小三、内质网的类型1、粗面内质网 (rough endoplasmic reticulum,RER)2、滑面

4、内质网 （smooth endoplasmic reticulum,SER) 微粒体(microsome) 在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构,在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等内质网的基本功能。肌质网(sarcoplasmic reticulum) 心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其功能是参与肌肉收缩活动。三、内质网的类型1、粗面内质网 (rough endopla1、粗面内质网 形态上多为板层状排列的扁囊。 在合成分泌蛋白的细胞中粗面内质网发达,如胰腺外分泌细胞粗面内质网在胞质中密集排列,形成同心层板状结构。 1、粗

5、面内质网 形态上多为板层状排列分化较完善的细胞,粗面内质网亦发达；而未成熟或未分化好的细胞(如干细胞、胚胎细胞等)与相应的正常成熟的细胞相比,则不发达。 粗面内质网的发达程度可作为判断细胞分化程度和功能状态的一种形态学指标。分化较完善的细胞,粗面内质网亦发达；而未成熟或未分化好的细胞内质网与高尔基体课件四、内质网的功能 内质网是一个非常复杂的网状膜系统,它将细胞质基质分隔成许多不同的小区域,使细胞内一些物质代谢能在特定的环境中进行。同时,它在细胞极为有限的空间内建立起大量的膜表面,这非常有利于许多酶的分布和各种代谢过程高效率地进行。 四、内质网的功能 内质网是一个非常复杂的1、粗面内质网的功能

6、 参与蛋白质合成后的运输 向细胞外分泌的蛋白质(或称外输蛋白),包括酶类、肽类激素和抗体及胞外基质蛋白，这类蛋白常以分泌的形式输送到细胞外。一些膜嵌蛋白、如细胞膜蛋白、内质网等膜性细胞器膜上的膜蛋白，还有膜受体和膜抗原等。需要与其它细胞组分严格隔离的蛋白质，如溶酶体蛋白等。一些需要进行复杂修饰的蛋白质。一些蛋白合成后,需进入内质网腔进行糖基化,形成糖蛋白,然后转运至相应的部位1、粗面内质网的功能 参与蛋白质合成后的运输信号序列的发现和证实 微粒体实验在George Palade用离心技术分离到有核糖体结合的微粒体,即发现膜结合核糖体(membrane-bounded ribosome)之后,

7、科学家推测:膜结合核糖体合成的蛋白质首先要进入内质网的腔,然后通过选择性的分泌过程输出到细胞外,而游离核糖体上合成的蛋白质则留在细胞内使用。为了研究内质网上合成的蛋白质是否进入了内质网的腔, Colvin Redman 和 David Sabatini用分离的RER小泡(微粒体)进行无细胞系统的蛋白质合成, 证明了膜结合核糖体上合成的蛋白质进入了微粒体的腔。 信号序列的发现和证实 微粒体实验为什么有些核糖体合成蛋白质时不同内质网结合,有些正在合成蛋白质的核糖体要同内质网结合,并将合成的蛋白质插入内质网?对此,美国洛克菲勒大学的 Gnter Blobel、David Sabatini 和Bern

8、hard Dobberstein 等于1971年提出两点建议:分泌蛋白的N-端含有一段特别的信号序列(signal sequence),可将多肽和核糖体引导到ER膜上;多肽通过ER膜上的水性通道进入ER的腔中,并推测多肽是在合成的同时转移的。为什么有些核糖体合成蛋白质时不同内质网结合,有些正在合成蛋白信号序列存在的直接证据 1972年,Csar Milstein和他的同事用无细胞系统研究免疫球蛋白(IgG)轻链合成时获得了信号序列存在的直接证据, 证明Blobel等的建议是正确的。他们用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟

9、的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链, 它有20个氨基酸,他们推测,这段肽具有信号作用,使IgG得以通过粗面内质网并继而分泌到细胞外。信号序列存在的直接证据 1972年,Csar Milste膜结合核糖体体的蛋白质合成与转运 膜结合核糖体体的蛋白质合成与转运 2、滑面内质网的功能 （1）脂类的合成食物中的脂肪血 液磷 脂 和 胆 固 醇 2、滑面内质网的功能 （1）脂类的合成食物中的脂肪血 肾上腺皮质细胞、睾丸间质细胞和卵巢黄体细胞滑面内质网也很发达，含有合成胆固醇的全套酶系和使胆固醇转化为皮质激素（如肾上腺激素、雄性激素和雌性激素）的酶类。此外,皮脂腺细胞也分泌脂肪性物质,它亦有发达的滑面内质

10、网。 肾上腺皮质细胞、睾丸间质细胞和卵巢黄体细胞滑面内质网也很发达催化类型酶作用部位碳水化合物代谢葡萄糖6-磷酸酶腔中-葡糖醛酸酶腔中葡糖醛酸转移酶腔中糖基转移酶胞质溶胶脂代谢脂肪酸CoA连接酶胞质溶胶磷脂醛磷酸酶胞质溶胶胆固醇羟基化酶胞质溶胶转磷酸胆碱酶胞质溶胶磷脂转位酶胞质溶胶和腔中与药物脱毒相关的氧化酶细胞色素P-450胞质溶胶NADPH-细胞色素P-450还原酶胞质溶胶细胞色素 b5胞质溶胶 NADH-细胞色素b5还原酶胞质溶胶蛋白质的加工信号肽酶蛋白二硫异构酶腔中腔中微粒体上检测到的光面内质网上存在的酶类 催化类型酶作用部位碳水化合物代谢葡萄糖6-磷酸酶腔中-在光面内质网膜中合成磷脂

11、酰胆碱 在光面内质网膜中合成磷脂酰胆碱 （2）糖原的合成与分解 （肝细胞）在肝细胞中糖原颗粒的分布常与滑面内质网紧密伴随。在滑面内质网膜上含有葡萄糖-6-磷酸酶,在肝细胞,它可以催化由细胞质基质中肝糖原降解所产生的葡萄糖-6-磷酸,使之分解为磷酸与葡萄糖,然后葡萄糖进入内质网腔再被释放到血液中。 （2）糖原的合成与分解 （肝细胞）内质网与高尔基体课件（3）解毒作用 （肝细胞）由肠道吸收的外源性毒物或药物以及机体代谢自生的内源性毒物,均由肝细胞中的滑面内质网通过氧化、甲基化、结合等方式,使毒性降低或去毒后排泄。 （3）解毒作用 （肝细胞）（4）横纹肌的收缩（骨骼肌和心肌 ）滑面内质网围绕在每条肌

12、原纤维的周围,形成一个十分精致的网络状结构系统,称肌质网。当肌纤维膜的兴奋传到肌质网时,引起肌质网释放Ca2到肌微丝之间,Ca2+激活ATP酶,使ATP转变为ADP并释放能量,激发肌丝的滑行,引起肌肉的收缩。当肌纤维松弛时,肌质网又重新获得Ca2+因此,滑面内质网在肌纤维中通过摄取和释放Ca2+以参与肌肉的收缩活动 。（4）横纹肌的收缩（骨骼肌和心肌 ）（5）水和电解质代谢（胃底腺壁细胞 ）细胞膜内陷而形成细胞分泌小管。在分泌小管的周围可见很多管泡状的滑面内质网。这些滑面内质网能将血浆中的CL传递到细胞内分泌小管的膜上,CL可与胞质中由碳酸解离的H+ 在膜上结合而产生HCL,排出细胞外。（5）

13、水和电解质代谢（胃底腺壁细胞 ）（6）胆汁的生成 （肝细胞）胆红素原系非溶性颗粒,它们自血液入肝细胞内,经滑面内质网上的葡萄糖醛酸转移酶的作用,成为水溶性的结合胆红素,而利于排出细胞外,进入毛细胆管形成胆汁。 （6）胆汁的生成 （肝细胞）高尔基复合体(Golgi apparatus)一、形态结构：1、一般由48个扁平膜囊堆叠成（直径1um，中间窄， 周缘呈泡状），扁囊间距1530nm。2、有极性：形成面(forming face)或顺面(cis face) 成熟面(mature face)或反面(trans face) 顺面膜囊；中间膜囊；反面膜囊；泡囊高尔基复合体(Golgi apparat

14、us)一、形态结构：高尔基体高尔基体3，化学反应： 嗜锇反应（形成面） 焦磷酸硫胺素酶反应（成熟面的12层膜） 胞嘧啶单核苷酸酶反应（膜囊状，管状结构） 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸酶（NADP酶）反应 （中间几层）3，化学反应：顺面膜囊（forming face, cis Golgi） 接受内质网新合成的物质，分类后转入中间膜囊， 小部分返回（驻留蛋白）；丝氨酸O-连接的糖基化， 跨膜蛋白胞质侧的酰基化中间膜囊（medial Golgi） 多数糖基化修饰，膜质形成，多糖合成反面膜囊（trans Golgi，网状结构） 管网状，连接囊泡；参与蛋白质的分类与包装， 最后输出；囊泡运输 顺面膜囊（form

15、ing face, cis Golgi）4、化学组成： 高尔基体膜含有大约60%的蛋白和40%的脂类，具有一些和ER共同的蛋白成分。 膜脂中磷脂酰胆碱的含量介于ER和质膜之间，中性脂类主要包括胆固醇，胆固醇酯和甘油三酯。 高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基-糖基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶等不同的类型。4、化学组成：二、高尔基体的功能高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。1、蛋白质的糖基化及其修饰 N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高尔基体。 许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和O

16、-连接的糖链。O-连接的糖基化在高尔基体中进行，通常第一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖，连接的部位为Ser、Thr和Hyp的OH基团，然后逐次将糖基转移上去形成寡糖链。 糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记，改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。 在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层，有些锚定在膜上。 内质网和高尔基体中与糖基化和寡糖加工有关的酶都是整合膜蛋白。二、高尔基体的功能高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进内质网与高尔基体课件内质网与高尔基体课件寡糖在内质网和高尔基体上的合

17、成寡糖在内质网和高尔基体上的合成内质网与高尔基体课件2、参与细胞分泌活动 负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程是SER上合成蛋白质，进入ER腔，出芽形成囊泡，进入CGN，在medial Gdgi中加工，在TGN形成囊泡，囊泡与质膜融合、排出。 高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。分选：每一类蛋白质都有特异的标识（溶酶体中的酶带有M6P, 6-磷酸甘露醇）；分选主要与蛋白质有关，分选和转运的信息存在于基因本身。2、参与细胞分泌活动3、进行膜的转化功能 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合

18、成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。4、将蛋白水解为活性物质 如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。5、参与形成溶酶体。6、参与植物细胞壁的形成，合成纤维素和果胶质。3、进行膜的转化功能三、高尔基体与细胞内的膜泡运输三、高尔基体与细胞内的膜泡运输导肽引导蛋白进入的组织及其特点组织信号的位置类型信号顺序的长度线粒体N-端氨基酸1230aa叶绿体N-端氨基酸25aa核中部碱性氨基酸7-9aa过氧化物酶体C-端SKL(Ser Lys Leu)3aa导肽引导蛋白进入的组织及其特点组织信号的位置类型信号顺序的导肽(leading peptide) 又称转运肽(transit peptide)或导向序列(targeting sequence)，它是游离核糖体上合成的蛋白质的 N-端信号。 导肽