医学细胞生物学细胞质和细胞器第五讲-赵崴课件

最早发现于1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。20世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。一、形态结构：

由一层单位膜包围形成的囊泡系统。由排列较整齐的扁平囊和囊泡构成。高尔基复合体有极性顺面高尔基网(cisGolginetwork，CGN)中间高尔基网(medialGolginetwork，MGN)反面高尔基网(transGolginetwork，TGN)3.反面高尔基网(trans-Golginetwork,TGN)：

靠近质膜，呈管网状，有囊泡与之相连，膜厚7.5nm。有浓缩泡或分泌泡。

运输小泡：直径40~80nm，膜厚6nm。

由内质网芽生而来，分布于高尔基体的形成面，载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类并运送到高尔基体的扁平囊中。分泌泡：直径100~500nm，膜厚8nm。内含浓缩分泌物，由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成，亦称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多，如肝细胞、胰腺细胞。二、化学组成1.蛋白质60%；脂类40%。介于细胞膜和内质网之间2.高尔基体的酶：糖基转移酶；磺基糖基转移酶；氧化还原酶；磷酸酶；激酶；甘露糖苷酶；磷脂酰转移酶；磷脂酶。1.胞内物质的转送运输和分泌活动2.糖蛋白的加工合成3.蛋白质的水解4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输三.高尔基体的功能2.糖蛋白的加工合成：O-连接的糖基化：蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或全部在高尔基体进行。AsnAsnAsnAsnAsnN-乙酰葡萄糖胺甘露糖葡萄糖岩藻糖半乳糖唾液酸粗面内质网高尔基体

寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖（半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈现多样化差异。蛋白质合成寡糖磷酸化除甘露糖加N-乙酰葡萄糖胺加半乳糖、唾液酸分选溶酶体分泌泡糖基化有关的酶固定在内质网及高尔基体不同的区室内，为整合膜蛋白。O-连接糖基化：由不同的糖基转移酶催化，每次加上一个单糖，最后加唾液酸残基。4.蛋白的分选和运输：1）溶酶体酶：带有分选信号，高尔基体生成的运输小泡膜上有分选信号的受体。2）分泌蛋白：在成熟面，通过分选信号与相应受体结合，选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。3）膜蛋白：由运输小泡送至不同部位蛋白质分选信号及运输途径分选信号典型的信号序列ER腔内Lys-Asp-Glu-Leu-COO－膜蛋白Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala线粒体N-螺旋细胞核Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val过氧化物酶体Ser-Lys-Leu溶酶体M-6-P碱性氨基酸；酸性氨基酸核定位信号螺旋信号过氧化物酶体C端3肽信号肽N端信号肽结构性分泌小泡浓缩信号调节性分泌小泡信号M-6-P驻留内质网的蛋白质带有(-Lys-Asp-Glu-Leu-COO－)信号。驻留高尔基复合体的蛋白质带有跨膜螺旋信号。蛋白质的分选不同运输途径的衣被类型衣被类型GTP酶组成与衔接蛋白运输方向clathrinARFClathrin重链与轻链，AP2质膜→内体Clathrin重链与轻链，AP1高尔基体→内体Clathrin重链与轻链，AP3高尔基体→溶酶体，植物液泡COPIARFCOPαββ’γδεζ高尔基体→内质网COPIISar1Sec23/Sec24复合体，Sec13/31复合体，Sec16内质网→高尔基体四、高尔基体的病理变化肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。中毒细胞：萎缩、结构破坏消失。癌细胞：低分化不发达、高分化发达。损伤：扩张、崩解。溶酶体

lysosome20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955deDuve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察，明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。一、形态、结构1.形态：球形或卵圆形，直径0.2~0.8m，膜6nm。2.成分：60种以上酸性水解酶，水解蛋白、多糖、脂类、核酸等为小分子。3.特性：异形性细胞器膜上存在质子泵pH5.0高度糖基化溶酶体膜的特性溶酶(lysosomalenzyme)pH5.0糖基化质子泵H＋ATPADP＋Pi二.溶酶体的类型初级溶酶体(primarylysosome)次级溶酶体(secondarylysosome)自噬性溶酶体异噬性溶酶体三级溶酶体脂褐质；含铁小体多泡体；髓样小体1.初级溶酶体：是高尔基体成熟面上形成的新生溶酶体，含水解酶不含底物。2.次级溶酶体：初级溶酶体与底物融合形成的，含水解酶和底物。3.三级溶酶体：残余体残余小体：由于酶活性下降，未消化的残余物质保留在溶酶体内，形成电子密度高、色调较深的残余小体。

类型：脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样结构溶酶体的形成由内质网和高尔基体共同参与,集胞内物质合成、加工、包装、运输及结构转化为一体的复杂而有序的过程1.酶蛋白的糖基化与磷酸化2.酶蛋白的分选3.内体性溶酶体的形成4.溶酶体的成熟三.溶酶体的形成与成熟溶酶体形成ATPADPＨ＋溶酶体水解酶前体来自内质网6-磷酸甘露糖(M6P)高尔基体顺面反面ATPADP脱磷酸成熟溶酶体水解酶溶酶体依赖M6P受体的输送输送小泡受体再循环笼蛋白外被出芽泡中的M6P受体四、溶酶体的功能1.消化：对内源性和外源性物质的消化，为细胞提供营养、防御。2.参与激素生成：甲状腺素的生成。3.参与组织器官的变态和退化：两栖类尾部的吸收、子宫内膜。的周期性萎缩。4.协助受精：顶体含多种水解酶。5.骨代谢：分解、清除旧的骨基质。6.防御作用顶体细胞核参与组织器官的变态和退化：哺乳动物指(趾)的形成、两栖类尾部的吸收。五、溶酶体与人类疾病1.矽肺：职业病吸入SiO2巨噬细胞吞入与溶酶体融合SiO2形成矽酸溶酶体膜破裂巨噬细胞死亡SiO2释放诱导成纤维细胞增生胶原结节肺弹性降低形成矽肺第四节过氧化物酶体

peroxisome1954年Rhodin首先于鼠肾小管上皮细胞发现过氧化酶体，该结构主要含有氧化酶和过氧化物酶。一、形态结构：过氧化物酶体(peroxisome)是圆形或卵圆形，直径0.6~0.7m，由一层单位膜包裹，内含多种氧化酶，中央常有类核体。标志酶：过氧化氢酶大鼠肝细胞鼠肝细胞超薄切片所显示的过氧化物酶体（P）和其它细胞器如线粒体（M）等（Albertetal.，1989）二.过氧化物酶体所含的酶氧化酶：占过氧化物酶体酶含量的50%作用：氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢。过氧化氢酶：占过氧化物酶体酶含量的40%作用：对氧化酶作用底物后形成的过氧化氢还原成水。标志酶过氧化物酶：将过氧化氢还原成水三.过氧化物酶体的功能2H2O2过氧化氢酶2H2O+O2防止H2O2在细胞内堆积，起保护细胞的作用。功能对有毒物质的解毒作用：RH2+H2O2—

R+2H2O对细胞氧张力的调节作用：RH2+O2—R+H2O2参与核酸、脂肪和糖的代谢四.过氧化物酶体的起源起源传统：内质网芽生而来。与溶酶体相似：内质网—小泡—高尔基复合体—分泌泡—过氧化物酶体近年来：与线粒体发生相似过氧化物酶体的形成不同与溶酶体，其酶和蛋白质是由胞质中的游离核糖体合成输送而来，而膜的形成与rER有关。新的过氧化物酶体的产生催化蛋白输入的特异蛋白特异的胞液蛋白摄取导致的生长子代的过氧化物酶体过氧化物酶体与初级溶酶体的特征比较特征溶酶体过氧化物酶体

形态大小多呈球形，直径0.2~0.5微米，球形，直径多在0.15~0.25微米，无酶晶体常有酶晶体酶种类酸性水解酶含有氧化酶类pH5左右7左右是否需O2不需要需要功能细胞内的消化作用多种功能发生酶在糙面内质网合成经高尔基酶在细胞质基质中合成，体出芽形成经分裂与装配形成识别的标志酶酸性水解酶等过氧化氢酶

细胞的区室化(compartmentation)内膜系统在细胞内形成相互分隔的膜性区室，这些区室将各种酶系统局限在细胞内特定的区域，使细胞内特定的生化反应过程在特定的区域内互不干扰地进行，