医学细胞生物学：第五章 细胞内膜系统与囊泡转运课件

第五章细胞内膜系统与囊泡转运

（endomembranesystem)内膜系统:指细胞质内，结构、功能及发生上有一定联系的膜性结构的总称。包括：内质网（endoplasmicreticulum,ER)

高尔基复合体（Golgiapparatus)

溶酶体（lysosome)

过氧化物酶体（peroxisome)

运输小泡（transportvesicles)核膜第五章细胞内膜系统与囊泡转运

（endomembrane

学习目的与要求掌握内膜系统的概念及结构组成。掌握糙面内质网、光面内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体的主要化学组成、结构特征与生理功能。熟悉内膜系统之间在结构、功能及来源发生上的相互关系。熟悉囊泡的主要类型及其在胞内物质转运中的重要作用。第一节第二节第三节中英文退出第四节第五节第六节EndomembraneSystem

第五章内膜系统学习目的与要求第一节第二节第三节中英文退出第微粒体的形态及类型

A.从细胞匀浆中分离出的微粒体电镜观察形态图；B.运用蔗糖浓度梯度离心分离技术可获得颗粒型和光滑型两种不同的微粒体。目前，对内质网的化学特征与生理功能的了解和认识，大多是通过对微粒体的生化、生理分析而获得的。二、内质网的化学组成EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统微粒体的形态及类型目前，对内质网的化学特征与生理功能的了解1.脂类内质网膜的类脂双分子层组成包括磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂等，其中以磷酯含量最多。2.蛋白质内质网膜含有的蛋白质是非常复杂、多样的。相对分子质量大小从15kD~150kD不等。（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分

EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统1.脂类（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分End（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系根据功能特性，可分为几种主要类型：⑴与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类；⑵与脂类物质代谢功能反应相关的酶类；⑶与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类；⑷参与蛋白质加工转运的多种酶类。内质网膜的标志酶——葡萄糖-6-磷酸酶。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系（三）网质蛋白网质蛋白（reticulo-plasmin）是普遍地存在于内质网网腔中的一类蛋白质。特点：在多肽链的羧基端（C端）均含有KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu）或HDEL（His-Asp-Glu-Leu）的4氨基酸序列驻留信号，驻留信号可通过与内质网膜上相应受体的识别结合而驻留于内质网腔不被转运。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（三）网质蛋白网质蛋白（reticulo-plasmin）是（三）网质蛋白目前已知的网质蛋白：免疫球蛋白重链结合蛋白，内质蛋白，钙网蛋白，钙连蛋白，蛋白质二硫键异构酶。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（三）网质蛋白目前已知的网质蛋白：Endomembrane二、形态结构：小管、小泡及扁平囊。可与核膜外层相连。三、类型：粗面内质网滑面内质网二、形态结构：小管、小泡及扁平囊。可与核膜外层相连。A.鼠肝细胞内质网形态结构模式图；B.睾丸间质细胞中内质网形态透射电镜图；C.动植物细胞中内质网形态结构图（荧光标记内质网）；D.横纹肌细胞中肌质网立体结构形态模式图

内质网的形态结构

EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统A.鼠肝细胞内质网形态结构模式图；内质网的形态结构End

粗面内质网滑面内质网粗面内质网滑面内质网

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运。由糙面内质网上附着型核糖体合成的蛋白质有：外输性或分泌性蛋白膜整合蛋白细胞器中的驻留蛋白EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统三、内质网的功能Endomembrane内质网的功能1.粗面内质网与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运(1)作为核糖体的附着支架(2)新生多肽链的折叠与装配内质网的功能1.粗面内质网与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转(2)新生多肽的折叠与装配。常见的分子伴侣:结合蛋白BiP蛋白二硫键异构酶PDI

葡萄糖调节蛋白94（标志分子伴侣）

在此过程中，分子伴侣只起陪伴作用，不参与最终底物的形成，故而得名。(2)新生多肽的折叠与装配。常见的分子伴侣:在此过程中，分子（2）新生多肽链的折叠与装配

由附着型核糖体合成的新生多肽链需要在内质网腔中进行进一步的折叠与装配，这一过程由分子伴侣协助完成。分子伴侣（molecularchaperone）：能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白，本身不参与最终产物的形成。EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能1.信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成

第五章内膜系统（2）新生多肽链的折叠与装配EndomembraneSy（2）新生多肽链的折叠与装配

分子伴侣蛋白的共同特点：在羧基端有一KDEL驻留信号肽，它们和内质网膜上的相应受体结合而驻留于网腔不被转运。因此，也被称作驻留蛋白（retentionprotein）。分子伴侣蛋白也是细胞内蛋白质质量监控的重要因子。内质网腔内未折叠蛋白的积聚，可通过未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse,UPR）使内质网分子伴侣表达升高，从而有利于蛋白质的正确折叠和组装。EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能

第五章内膜系统（2）新生多肽链的折叠与装配EndomembraneSy常见的内质网分子伴侣蛋白二硫键异构酶（proteindisulfideisomerase,PDI）重链结合蛋白（heavy-chainbindingprotein,BiP）钙网素（calreticulin）

葡萄糖调节蛋白94（glucoseregulatedprotein94，GRP94）——标志性分子伴侣EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能

第五章内膜系统常见的内质网分子伴侣EndomembraneSystem退(3)蛋白质糖基化N－糖基化:（Asn）、内质网腔、糖基转移O－糖基化:高尔基复合体(3)蛋白质糖基化医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件

1971年，C.Milstein等发现在骨髓瘤细胞中提取的免疫球蛋白分子的N端要比分泌到细胞外的免疫球蛋白分子N端的氨基酸序列多出一截。

微粒体的研究和信号肽(signalpeptide)1971年，C.Milstein等发现在骨髓医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件1975年，G.Blobel和D.Sabatini等提出信号假说，即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成。Blobel因此项发现获1999年诺贝尔生理医学奖信号假说(signalhypothesis)的提出1975年，G.Blobel和D.Sabatini等提出信号肽介导核糖体附着于内质网与新生肽链穿膜转移过程示意图A．SRP结构示意图；B.核糖体的附着与肽链的合成延伸；C.转运体与肽链的穿膜转移EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统信号肽介导核糖体附着于内质网与新生肽链穿膜转移过程示意图E信号肽酶（signalpeptidase)切割:可溶性蛋白转运到ER腔信号肽酶（signalpeptidase)切割:可溶性蛋白单次跨膜蛋白整合到ER膜中穿膜信号起始穿膜信号（信号肽）终止穿膜信号单次跨膜蛋白整合到ER膜中穿膜信号双次穿膜蛋白整合到ER膜中双次穿膜蛋白整合到ER膜中（二）滑面内质网的功能1.脂类合成与转运2.参与糖原的代谢3.是细胞解毒的主要场所，工具：细胞色素P450、细胞色素C4.是肌细胞的Ca++储存场所，释放时引起横纹肌的收缩5.与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关（二）滑面内质网的功能滑面内质网上糖原的分解过程滑面内质网上糖原的分解过程第二节高尔基复合体一.高尔基复合体的形态结构光镜：网状结构第二节高尔基复合体一.高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的发现最早发现于1855年1889年意大利学者GamlioGolgi，Golgi用银染法在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构高尔基复合体的发现最早发现于1855年高尔基复合体光镜形态（一）网状结构A：鼠肾细胞（特异的红色荧光染料所示）B：培养的上皮细胞中高尔基体的分布（红色）高尔基复合体光镜形态（一）网状结构高尔基复合体电镜结构：扁平囊小囊泡（顺面，形成面）大囊泡（反面，成熟面）高尔基复合体电镜结构：扁平囊高尔基复合体的顺面（cis-face)和反面（trans-face）高尔基复合体的顺面（cis-face)和反面（trans-f高尔基复合体与其它细胞结构与ER与细胞膜与细胞核高尔基复合体与其它细胞结构与ER三.功能

1.蛋白质运输分泌的中转站

2.蛋白质的修饰加工

①糖蛋白的加工

②蛋白质的水解加工

3.对蛋白质的分拣、输送O-连接的糖基化：将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基的氧原子上。N-连接的寡糖蛋白（内质网腔）

O-连接的寡糖蛋白（高尔基复合体）三.功能

1.蛋白质运输分泌的中转站

2.蛋白质的修饰加工

高尔基体与蛋白的修饰、蛋白的分拣运输蛋白质的糖基化O-连接的糖基化蛋白的改造：无活性前体活性前体分拣运输高尔基体与蛋白的修饰、蛋白的分拣运输蛋白质的糖基化高尔基复合体参与的三类蛋白的运输膜受体溶酶体蛋白分泌小泡高尔基复合体参与的三类蛋白的运输膜受体高尔基复合体与膜的转运膜流：细胞内功能相关的膜性结构间的联系和转移的现象通过小泡是在膜的特定区域以出芽的方式产生高尔基复合体与膜的转运膜流：细胞内功能相关的膜性结构间的联系高尔基复合体与细胞的分泌高尔基复合体与细胞的分泌三、高尔基复合体的功能(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站外输性分泌蛋白两种不同的排放形式：连续分泌（continuoussecretion）——是指外输性蛋白质在分泌泡形成之后，随即排放出细胞的分泌形式。非连续分泌（discontinuoussecretion）——是指外输性蛋白质先储存于分泌泡中，在需要时再排放到细胞外的分泌形式。EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统三、高尔基复合体的功能(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站外输第三节溶酶体（Lysosome)：中国仓鼠细胞内的溶酶体（特异的红色染料所示):第三节溶酶体（Lysosome)：中国仓鼠细胞内的溶酶体（一.溶酶体具有不同的形态一.溶酶体具有不同的形态1.包裹溶酶体的膜叫生物膜2.基质内含多种酸性水解酶3.膜上具有H+质子泵4.溶酶体膜内存在着特殊的转运蛋白5.溶酶体的膜蛋白高度糖基化防止自身膜蛋白降解二.溶酶体的结构：1.包裹溶酶体的膜叫生物膜二.溶酶体的结构：三.溶酶体的形成三.溶酶体的形成四.溶酶体类型:(二)按功能1.初级溶酶体2.次级溶酶体3.三级溶酶体(一)按形成1.自噬性溶酶体2.吞噬性溶酶体四.溶酶体类型:(二)按功能(一)按形成自噬溶酶体（autophagolysosome）：底物为内源性物质异溶酶体(phagolysosome):底物为外源性异物自噬溶酶体（autophagolysosome）：底物为内源自噬体（autophagosome)：

细胞内衰老的细胞器等被内质网或高尔基体的膜包裹而形成的小体。自噬体（autophagosome)：

细胞内衰老的细胞器肝细胞脂褐质台-萨氏综合症溶酶体的髓样结构残余体：已失去酶活性，仅留未消化的残渣。可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内。肝细胞脂褐质台-萨氏综合症溶酶体的髓样结构残余体：已失去酶活自噬作用对细胞的生命活动有什么意义?

酶系统的更新:细胞质中某些暂时不需要的酶系统,需要通过自噬作用进行更新。旧细胞器的清除:细胞器都有一定的寿命,为了保证细胞正常的代谢活动,必须不断地清除衰老的细胞器和生物大分子。很多生物大分子的半衰期只有几小时或几天。肝细胞中线粒体的寿命平均约10天左右。参与细胞发育:如红细胞发育成熟后,所有的细胞器都要通过自噬作用被清除。应激反应:在细胞饥饿条件下,自噬作用也特别强,主要是为细胞提供能量,维持细胞的生命活动。

自噬作用对细胞的生命活动有什么意义?酶系统的更新:细胞质中五.溶酶体功能1.细胞内吞物质的消化外源异物（如细菌、食物颗粒）

吞噬吞噬体

膜融合初级溶酶体异溶酶体

酶消化分解物入胞质未分解物残余体外吐五.溶酶体功能1.细胞内吞物质的消化

衰老细胞器

膜包裹

内质网或高尔基体自噬体

初级溶酶体自溶酶体

分解物入胞质未分解物残余体外吐

2.清除衰老、残损的细胞器2.清除衰老、残损的细胞器3.物质消化与细胞营养4.机体防御保护5.参与某些腺体组织细胞分泌过程调节6.在个体发生发育中的作用3.物质消化与细胞营养六.溶酶体与疾病溶酶体膜异常与疾病尘肺：

尘肺：空气中的矽(SiO2)被吸入肺后，被肺部的吞噬细胞所吞噬，由于吞入的二氧化硅颗粒不能被消化，并在颗粒的表面形成硅酸。硅酸使膜破坏，释放出水解酶，导致细胞死亡，结果刺激成纤维细胞产生胶原纤维结节，造成肺组织的弹性降低，肺受到损伤，呼吸功能下降。六.溶酶体与疾病溶酶体膜异常与疾病尘肺：休克(shock)在休克中，由于组织缺血、缺氧，影响了供能系统，造成膜的不稳定，引起溶酶体酶的外漏，造成细胞与机体的损伤。因此，在抢救休克病人时，临床上采用大剂量的糖皮质类固醇，以稳定溶酶体的膜。

类风湿性关节炎溶酶体膜很易脆裂，其释放的酶导致关节组织损伤和发炎。消炎痛和肾上腺皮质激素具有稳定溶酶体膜的作用，所以被用来治疗类风湿性关节炎。休克(shock)在休克中，由于组织缺血、缺氧，影响了供能2.溶酶体异常与遗传性疾病：

Ⅱ型糖原贮积症是最早发现的贮积症。由于常染色体上的一个隐性基因突变，缺乏α-葡萄糖苷酶，缺少了这种酶的溶酶体不能把肝细胞中或肌细胞中过剩的糖原进行水解而大量积累在溶酶体内，造成溶酶体超载。此病多发于婴儿，表现为肌肉无力，心脏增大，心力衰竭,通常于两周内死亡。

2.溶酶体异常与遗传性疾病：

Ⅱ型糖原贮积症是最早发现的贮积第四节.过氧化物酶体过氧化物酶体（又称微体）的结构,由一层单位膜包围形成的圆形或卵圆形小体，直径约0.5um。尿酸氧化酶结晶，即过氧化物酶体中电子密度较高、规则的结晶状结构。在肝细胞或肾细胞中,它可氧化分解血液中的有毒成分,起解毒作用。类核体第四节.过氧化物酶体过氧化物酶体（又称微体）的结构,由一层单第五节囊泡与囊泡的运输一些大分子与颗粒物质不能穿过细胞膜，而是被包裹在膜围绕的小泡中进行运输，称为囊泡运输。第五节囊泡与囊泡的运输一些大分子与颗粒物质不能穿过细胞膜，而医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件一.囊泡的来源与类型（一）网格蛋白有被小泡1.产生于高尔基复合体2.细胞膜与GTP结合水解GTP收紧囊泡口脱离一.囊泡的来源与类型（一）网格蛋白有被小泡与GTP结合水解G网格蛋白衣被小泡的形成与掐断

衔接蛋白（adaptin）的参与可溶性蛋白动力素（dynamin）网格蛋白衣被小泡的形成与掐断

衔接蛋白（adaptin）医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件。（二）COPⅡ有被囊泡。（二）COPⅡ有被囊泡COPIICoatedvesicleCOPIICoatedvesicle

(三)由多个亚基构成的COPⅠ包被囊泡

转运小泡与靶膜特异性结合

二.囊泡转运转运小泡与靶膜特异性结合二.囊泡转运RabsindockingRabsindocking医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件小结：

1.什么是内膜系统？内膜系统由哪些细胞器组成？

2.粗面内质网、滑面内质网结构和功能

3.信号学说基本内容

4.高尔基复合体超微结构及主要功能

5.细胞中分泌蛋白质的合成和运输与哪些超微结构有关

6.溶酶体膜的重要性表现在何处

7.初级溶酶体与次级溶酶体吞噬溶酶体与自溶性溶酶体以及残余小体的概念小结：1.什么是内膜系统？内膜系统由哪些细胞器组成？第五章细胞内膜系统与囊泡转运

（endomembranesystem)内膜系统:指细胞质内，结构、功能及发生上有一定联系的膜性结构的总称。包括：内质网（endoplasmicreticulum,ER)

高尔基复合体（Golgiapparatus)

溶酶体（lysosome)

过氧化物酶体（peroxisome)

运输小泡（transportvesicles)核膜第五章细胞内膜系统与囊泡转运

（endomembrane

学习目的与要求掌握内膜系统的概念及结构组成。掌握糙面内质网、光面内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体的主要化学组成、结构特征与生理功能。熟悉内膜系统之间在结构、功能及来源发生上的相互关系。熟悉囊泡的主要类型及其在胞内物质转运中的重要作用。第一节第二节第三节中英文退出第四节第五节第六节EndomembraneSystem

第五章内膜系统学习目的与要求第一节第二节第三节中英文退出第微粒体的形态及类型

A.从细胞匀浆中分离出的微粒体电镜观察形态图；B.运用蔗糖浓度梯度离心分离技术可获得颗粒型和光滑型两种不同的微粒体。目前，对内质网的化学特征与生理功能的了解和认识，大多是通过对微粒体的生化、生理分析而获得的。二、内质网的化学组成EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统微粒体的形态及类型目前，对内质网的化学特征与生理功能的了解1.脂类内质网膜的类脂双分子层组成包括磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂等，其中以磷酯含量最多。2.蛋白质内质网膜含有的蛋白质是非常复杂、多样的。相对分子质量大小从15kD~150kD不等。（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分

EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统1.脂类（一）脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分End（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系根据功能特性，可分为几种主要类型：⑴与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类；⑵与脂类物质代谢功能反应相关的酶类；⑶与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类；⑷参与蛋白质加工转运的多种酶类。内质网膜的标志酶——葡萄糖-6-磷酸酶。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（二）内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系（三）网质蛋白网质蛋白（reticulo-plasmin）是普遍地存在于内质网网腔中的一类蛋白质。特点：在多肽链的羧基端（C端）均含有KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu）或HDEL（His-Asp-Glu-Leu）的4氨基酸序列驻留信号，驻留信号可通过与内质网膜上相应受体的识别结合而驻留于内质网腔不被转运。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（三）网质蛋白网质蛋白（reticulo-plasmin）是（三）网质蛋白目前已知的网质蛋白：免疫球蛋白重链结合蛋白，内质蛋白，钙网蛋白，钙连蛋白，蛋白质二硫键异构酶。EndomembraneSystem退出首页二、内质网的化学组成

第五章内膜系统（三）网质蛋白目前已知的网质蛋白：Endomembrane二、形态结构：小管、小泡及扁平囊。可与核膜外层相连。三、类型：粗面内质网滑面内质网二、形态结构：小管、小泡及扁平囊。可与核膜外层相连。A.鼠肝细胞内质网形态结构模式图；B.睾丸间质细胞中内质网形态透射电镜图；C.动植物细胞中内质网形态结构图（荧光标记内质网）；D.横纹肌细胞中肌质网立体结构形态模式图

内质网的形态结构

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第五章内膜系统A.鼠肝细胞内质网形态结构模式图；内质网的形态结构End

粗面内质网滑面内质网粗面内质网滑面内质网

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运。由糙面内质网上附着型核糖体合成的蛋白质有：外输性或分泌性蛋白膜整合蛋白细胞器中的驻留蛋白EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统三、内质网的功能Endomembrane内质网的功能1.粗面内质网与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运(1)作为核糖体的附着支架(2)新生多肽链的折叠与装配内质网的功能1.粗面内质网与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转(2)新生多肽的折叠与装配。常见的分子伴侣:结合蛋白BiP蛋白二硫键异构酶PDI

葡萄糖调节蛋白94（标志分子伴侣）

在此过程中，分子伴侣只起陪伴作用，不参与最终底物的形成，故而得名。(2)新生多肽的折叠与装配。常见的分子伴侣:在此过程中，分子（2）新生多肽链的折叠与装配

由附着型核糖体合成的新生多肽链需要在内质网腔中进行进一步的折叠与装配，这一过程由分子伴侣协助完成。分子伴侣（molecularchaperone）：能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白，本身不参与最终产物的形成。EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能1.信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成

第五章内膜系统（2）新生多肽链的折叠与装配EndomembraneSy（2）新生多肽链的折叠与装配

分子伴侣蛋白的共同特点：在羧基端有一KDEL驻留信号肽，它们和内质网膜上的相应受体结合而驻留于网腔不被转运。因此，也被称作驻留蛋白（retentionprotein）。分子伴侣蛋白也是细胞内蛋白质质量监控的重要因子。内质网腔内未折叠蛋白的积聚，可通过未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse,UPR）使内质网分子伴侣表达升高，从而有利于蛋白质的正确折叠和组装。EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能

第五章内膜系统（2）新生多肽链的折叠与装配EndomembraneSy常见的内质网分子伴侣蛋白二硫键异构酶（proteindisulfideisomerase,PDI）重链结合蛋白（heavy-chainbindingprotein,BiP）钙网素（calreticulin）

葡萄糖调节蛋白94（glucoseregulatedprotein94，GRP94）——标志性分子伴侣EndomembraneSystem退出首页

三、内质网的功能(一)糙面内质网的功能

第五章内膜系统常见的内质网分子伴侣EndomembraneSystem退(3)蛋白质糖基化N－糖基化:（Asn）、内质网腔、糖基转移O－糖基化:高尔基复合体(3)蛋白质糖基化医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件

1971年，C.Milstein等发现在骨髓瘤细胞中提取的免疫球蛋白分子的N端要比分泌到细胞外的免疫球蛋白分子N端的氨基酸序列多出一截。

微粒体的研究和信号肽(signalpeptide)1971年，C.Milstein等发现在骨髓医学细胞生物学：第五章细胞内膜系统与囊泡转运课件1975年，G.Blobel和D.Sabatini等提出信号假说，即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成。Blobel因此项发现获1999年诺贝尔生理医学奖信号假说(signalhypothesis)的提出1975年，G.Blobel和D.Sabatini等提出信号肽介导核糖体附着于内质网与新生肽链穿膜转移过程示意图A．SRP结构示意图；B.核糖体的附着与肽链的合成延伸；C.转运体与肽链的穿膜转移EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统信号肽介导核糖体附着于内质网与新生肽链穿膜转移过程示意图E信号肽酶（signalpeptidase)切割:可溶性蛋白转运到ER腔信号肽酶（signalpeptidase)切割:可溶性蛋白单次跨膜蛋白整合到ER膜中穿膜信号起始穿膜信号（信号肽）终止穿膜信号单次跨膜蛋白整合到ER膜中穿膜信号双次穿膜蛋白整合到ER膜中双次穿膜蛋白整合到ER膜中（二）滑面内质网的功能1.脂类合成与转运2.参与糖原的代谢3.是细胞解毒的主要场所，工具：细胞色素P450、细胞色素C4.是肌细胞的Ca++储存场所，释放时引起横纹肌的收缩5.与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关（二）滑面内质网的功能滑面内质网上糖原的分解过程滑面内质网上糖原的分解过程第二节高尔基复合体一.高尔基复合体的形态结构光镜：网状结构第二节高尔基复合体一.高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的发现最早发现于1855年1889年意大利学者GamlioGolgi，Golgi用银染法在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构高尔基复合体的发现最早发现于1855年高尔基复合体光镜形态（一）网状结构A：鼠肾细胞（特异的红色荧光染料所示）B：培养的上皮细胞中高尔基体的分布（红色）高尔基复合体光镜形态（一）网状结构高尔基复合体电镜结构：扁平囊小囊泡（顺面，形成面）大囊泡（反面，成熟面）高尔基复合体电镜结构：扁平囊高尔基复合体的顺面（cis-face)和反面（trans-face）高尔基复合体的顺面（cis-face)和反面（trans-f高尔基复合体与其它细胞结构与ER与细胞膜与细胞核高尔基复合体与其它细胞结构与ER三.功能

1.蛋白质运输分泌的中转站

2.蛋白质的修饰加工

①糖蛋白的加工

②蛋白质的水解加工

3.对蛋白质的分拣、输送O-连接的糖基化：将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基的氧原子上。N-连接的寡糖蛋白（内质网腔）

O-连接的寡糖蛋白（高尔基复合体）三.功能

1.蛋白质运输分泌的中转站

2.蛋白质的修饰加工

高尔基体与蛋白的修饰、蛋白的分拣运输蛋白质的糖基化O-连接的糖基化蛋白的改造：无活性前体活性前体分拣运输高尔基体与蛋白的修饰、蛋白的分拣运输蛋白质的糖基化高尔基复合体参与的三类蛋白的运输膜受体溶酶体蛋白分泌小泡高尔基复合体参与的三类蛋白的运输膜受体高尔基复合体与膜的转运膜流：细胞内功能相关的膜性结构间的联系和转移的现象通过小泡是在膜的特定区域以出芽的方式产生高尔基复合体与膜的转运膜流：细胞内功能相关的膜性结构间的联系高尔基复合体与细胞的分泌高尔基复合体与细胞的分泌三、高尔基复合体的功能(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站外输性分泌蛋白两种不同的排放形式：连续分泌（continuoussecretion）——是指外输性蛋白质在分泌泡形成之后，随即排放出细胞的分泌形式。非连续分泌（discontinuoussecretion）——是指外输性蛋白质先储存于分泌泡中，在需要时再排放到细胞外的分泌形式。EndomembraneSystem退出首页

第五章内膜系统三、高尔基复合体的功能(一)细胞内蛋白质分泌运输的中转站外输第三节溶酶体（Lysosome)：中国仓鼠细胞内的溶酶体（特异的红色染料所示):第三节溶酶体（Lysosome)：中国仓鼠细胞内的溶酶体（一.溶酶体具有不同的形态一.溶酶体具有不同的形态1.包裹溶酶体的膜叫生物膜2.基质内含多种酸性水解酶3.膜上具有H+质子泵4.溶酶体膜内存在着特殊的转运蛋白5.溶酶体的膜蛋白高度糖基化防止自身膜蛋白降解二.溶酶体的结构：1.包裹溶酶体的膜叫生物膜二.溶酶体的结构：三.溶酶体的形成三.溶酶体的形成四.溶酶体类型:(二)按功能1.初级溶酶体2.次级溶酶体3.三级溶酶体(一)按形成1.自噬性溶酶体2.吞噬性溶酶体四.溶酶体类型:(二)按功能(一)按形成自噬溶酶体（autophagolysosome）：底物为内源性物质异溶酶体(phagolysosome):底物为外源性异物自噬溶酶体（autophagolysosome）：底物为内源自噬体（autophagosome)：

细胞内衰老的细胞器等被内质网或高尔基体的膜包裹而形成的小体。自噬体（autophagosome)：

细胞内衰老的细胞器肝细胞脂褐质台-萨氏综合症溶酶体的髓样结构残余体：已失去酶活性，仅留未消化的残渣。可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内。肝细胞脂褐质台-萨氏综合症溶酶体的髓样结构残余体：已失去酶活自噬作用对细胞的生命活动有什么意义?

酶系统的更新:细胞质中某些暂时不需要的酶系统,需要通过自噬作用进行更新。旧细胞器的清除:细胞器都有一定的寿命,为了保证细胞正常的代谢活动,必须不断地清除衰老的细胞器和生物大分子。很多生物大分子的半衰期只有几小时或几天。肝细胞中线粒体的寿命平均约10天左右。参与细胞发育:如红细胞发育成熟后,所有的细胞器都要通过自噬作用被清除。应激反应:在细胞饥饿条件下,自噬作用也特别强,主要是为细胞提供能量,维持细胞的生命活动。

自噬作用对细胞的生命活动有什么意义?酶系统的更新:细胞质中五.溶酶体功能1.细胞内吞物质的消化外源异物（如细菌、食物颗粒）

吞噬吞噬体

膜融合初级溶酶体异溶酶体

酶消化分解物入胞质未分解物残余体外吐五.溶酶体功能1.细胞内吞物质的消化

衰老细胞器

膜包裹

内质网或高尔基体自噬体

初级溶酶体自溶酶体

分解物入胞质未分解物残余体外吐

2.清除衰老、残损的细胞器2.清除衰老、残损的细胞器3.物质消化与细胞营养4.机体防御保护5.参与某些腺体组织细胞分泌过程调节6.在个体发生发育中的作用3.物质消化与细胞营养六.溶酶体与疾病溶酶体膜异常与疾病尘肺：

尘肺：空气中的矽(SiO2)被吸入肺后，被肺部的吞噬细胞所吞噬，由于吞入的二氧化硅颗粒不能被消化，并在颗粒的表面形成硅酸。硅酸使膜破坏，释放出水解酶，导致细胞死亡，结果刺激成纤维细胞产生胶原纤维结节，造成肺组织的弹性降低，肺受到损伤，呼吸功能下降。六.溶酶