第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

本章内容提要第一节细胞质基质的涵义与功能一、细胞质基质的涵义二、细胞质基质的功能第二节细胞内膜系统及其功能一、内质网的形态结构与功能二、高尔基体的形态结构与功能三、溶酶体的形态结构与功能第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输一、信号假说与蛋白质分选信号二、蛋白质分选的基本途径与类型三、膜泡运输四、细胞结构体系的组装现在是1页\一共有118页\编辑于星期四真核细胞的3大基本结构体系生物膜系统遗传信息表达结构系统细胞骨架系统

细胞内被膜：1.细胞质基质；2.细胞内膜系统；3.其他由膜包被的各类细胞器（如线粒体、叶绿体）细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一。现在是2页\一共有118页\编辑于星期四第一节细胞质基质的涵义与功能定义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称细胞质基质。（扩散速率仅为水溶液1/5）一、细胞质基质的涵义现在是3页\一共有118页\编辑于星期四细胞质基质是细胞的重要组分，其体积约占细胞质的一半。主要成分：参与中间代谢的数千种酶、细胞质骨架结构、RNA、糖原和脂滴等。细胞组分数目体积比细胞质基质细胞核内质网高尔基体溶酶体胞内体过氧化物酶体线粒体1111300200400170054612311122肝细胞中细胞质基质及其它组分的数目及所占体积比P169表7-1现在是4页\一共有118页\编辑于星期四细胞质基质很是一个高度有组织的体系，通过弱键的相互作用处于动态平衡。（弱键易破坏故难研究）细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中多数酶结合成多酶复合体与骨架或膜结合比P1707-2更复杂！现在是5页\一共有118页\编辑于星期四完成各种中间代谢过程如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。细胞物质运输、能量交换和信号转导通路与细胞质骨架相关的功能

维持细胞形态、细胞运动、大分子定位等。蛋白质的分选转运、修饰和蛋白质选择性降解蛋白质的修饰；控制蛋白质寿命（泛素依赖的降解途径）；降解变性和错误折叠的蛋白质（泛素依赖的降解途径）；帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠（热休克蛋白）。二、细胞质基质的功能现在是6页\一共有118页\编辑于星期四如何控制蛋白质的寿命？大部分蛋白质寿命较长----几天甚至数月少数短命-----合成后几分钟降解如某些代谢途径中，催化限速反应步骤的酶和fos等癌基因的产物。只要通过改变它们的合成速度，就可以控制其浓度，从而达到调节目的。1.寿命信号稳定蛋白质：N端的第一个氨基酸残基，是Met(甲硫氨酸)、Ser(丝氨酸)、Thr(苏氨酸)、Ala(丙氨酸)、val(缬氨酸)、Cys（半胱氨酸),Gly(甘氨酸)或Pro（脯氨酸)不稳定蛋白质是其他12种氨基酸。现在是7页\一共有118页\编辑于星期四2.依赖于泛素的降解途径泛素是一个由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白，具有多种生物学功能。

细胞垃圾桶----26S蛋白酶体泛素化多酶复合体（E1、E2、E3）现在是8页\一共有118页\编辑于星期四第二节细胞内膜系统及其功能定义——细胞内膜系统是指在结构、功能及发生上相互关联，由膜包被的细胞器或细胞结构，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。功能：①扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架，如脂肪代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在细胞膜上；②是将细胞内部区分为不同的功能区域，保证各种生化反应所需的独特的环境。现在是9页\一共有118页\编辑于星期四内膜系统的动态特征：将细胞中的生化合成、分泌和内吞作用连接形成动态的、相互作用的网络。在内质网合成的蛋白和脂通过分泌活动进入分泌泡运送到工作部位；细胞通过内吞途径将细胞外的物质送到溶酶体降解。现在是10页\一共有118页\编辑于星期四一、内质网的形态结构与功能内质网（ER）——由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成互相沟通的三维网络结构。内质网通常占细胞膜系统的一半左右，体积占细胞总体积的10%以上。内质网是典型的异质性细胞器，在细胞分裂时，内质网要经历解体和重建的过程。现在是11页\一共有118页\编辑于星期四（一）内质网的两种基本类型粗面内质网（RER）和光面内质网（SER）RER多呈扁囊状，排列整齐，表面粗糙，分布大量的核糖体。功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白，以及对蛋白质进行加工和运输。多分布于分泌旺盛细胞（胰腺、浆细胞），未分化细胞少。

现在是12页\一共有118页\编辑于星期四（一）内质网的两种基本类型SER由分支小管或圆形小泡构成，表面光滑，无核糖体。是脂质合成的重要场所。作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。多分布脂类合成旺盛细胞（肝、肾上腺皮质细胞）。

现在是13页\一共有118页\编辑于星期四

ER是细胞内除核酸以外的生物大分子，是蛋白质与脂类合成的基地。几乎全部脂类和多种重要蛋白质都是在内质网合成的。

蛋白质合成脂类的合成

蛋白质的修饰与加工新生肽的折叠与组装SER的功能（二）ER的功能现在是14页\一共有118页\编辑于星期四1、蛋白质的合成是RER的主要功能细胞中由核基因编码蛋白质全都起始于细胞质基质核糖体。分泌蛋白（抗体、激素）、整合膜蛋白、构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白、需要修饰的蛋白质（糖蛋白）。起始后在不久转移到RER，继续完成蛋白质合成。其它多肽由细胞质基质中“游离”的核糖体合成。现在是15页\一共有118页\编辑于星期四Translocationcobegin信号识别颗粒SRP当SRP信号肽结合后启动新生肽链的翻译N端初生多聚信号肽信号肽颗粒受体与核糖体易位子作用添加到粗面内质网上的受体信号肽颗粒替换与循环开始翻译与转移粗面内质网上的SRP受体蛋白现在是16页\一共有118页\编辑于星期四现在是17页\一共有118页\编辑于星期四2、SER是脂质合成的重要场所合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）。磷脂合成酶（酰基转移酶、磷酸酶、胆碱磷酸转移酶）是膜整合蛋白，活性位点朝向细胞质，底物来自细胞质基质。在内质网膜上合成的磷脂几分钟后，就由细胞质基质一侧转向内质网腔面，这种转运借助转位酶完成。现在是18页\一共有118页\编辑于星期四磷脂转位因子（转位酶）对含胆碱的磷脂要比对含丝氨酸、乙醇胺和肌醇的磷脂转位能力强，因此磷脂酰胆碱更容易被转到内质网膜的腔内，从而导致了脂类在膜上分布的不对称性。胆碱磷酸酯转移酶甘油磷脂磷脂酰胆碱甘油磷脂磷脂酸盐二磷酸甘油酯酰基转移酶磷脂转位因子现在是19页\一共有118页\编辑于星期四合成的磷脂由内质网向其它膜转运主要有两种方式：⑴以出芽的方式转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜上；⑵凭借水溶性的载体蛋白－磷脂转运蛋白（phospholipidexchangeproteins，PEP）在膜之间转运磷脂。

内质网膜小泡细胞质膜现在是20页\一共有118页\编辑于星期四3、蛋白质的修饰和加工细胞对蛋白质的修饰加工主要包括糖基化、羟基化、酰基化和形成二硫键等。糖基化伴随多肽合成同时进行，是内质网中最常见的蛋白质修饰。在内质网腔面，寡糖链连接在插入膜内的磷酸多萜醇上，当与糖基化有关的氨基酸残基出现后，通过在膜上的糖基转移酶（glycosyltranferase）的作用，将寡糖基由磷酸多萜醇转移到相应的天冬酰胺残基上。现在是21页\一共有118页\编辑于星期四糖基化主要有两种方式。N-连接的糖基化（Asn）寡糖基转移到天冬酰胺残基上称之为N-连接的糖基化（N-linkedglycosylation），与天冬酰胺直接结合的糖都是N-乙酰葡萄糖胺。现在是22页\一共有118页\编辑于星期四糖基化主要有两种方式。O-连接的糖基化（Ser/Thr或Hylys/Hypro）有少数糖基化是发生在丝氨酸或苏氨酸残基上（也有可能发生在羟赖氨酸或羟脯氨酸）连接，称之为O-连接的糖基化(O-linkedglycosylation)，与之直接结合的是N-乙酰半乳糖胺。主要发生在高尔基体。现在是23页\一共有118页\编辑于星期四脂类耦联的寡聚糖甘露糖葡萄糖多萜醇糖基转移酶切除折叠现在是24页\一共有118页\编辑于星期四4、新生多肽的折叠与组装不同的蛋白质在内质网停留的时间长短不一。不能正确折叠的畸形肽链或未装配成寡聚体的蛋白质亚单位，一般不能进入高尔基体。内质网腔是非还原性的内腔，易于二硫键形成；正确折叠涉及驻留蛋白：具有KDEL（赖天谷亮）或HDEL（组天谷亮）信号蛋白。二硫键异构酶（proteindisulfideisomerase，PDI）切断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于正确折叠的状态。结合蛋白（Bindingprotein，Bip，chaperone）识别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。Bip属于热休克蛋白70家族。

现在是25页\一共有118页\编辑于星期四二硫键形成氧化脱氢非正确折叠带型重新整理带型现在是26页\一共有118页\编辑于星期四5、内质网的其他功能——SER的其他功能解毒功能：肝细胞中的SER是合成外输性脂蛋白颗粒的基地。SER中有一些能清除脂溶性废物和有害物质的酶，如细胞色素P450家族酶系，可将不溶于水的有毒物质和代谢产物羟基化为溶于水的物质，经尿液排出。合成固醇类激素：生殖腺内分泌细胞的SER。储存Ca2+：肌质网（特化的SER）膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+泵入肌质网腔中。现在是27页\一共有118页\编辑于星期四结构：电镜下观察高尔基体是由一些（常常为4～8个）排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，扁囊多呈弓形、半球形或球形，膜囊周围有大量的大小不等的囊泡结构。高尔基体是有极性的细胞器：位置、方向和物质转运。形成面或顺面（cisface）——靠近细胞核的一面，膜囊弯曲成凸面；成熟面或反面（transface）——面向细胞质膜的一面常呈凹面。二、高尔基体的形态结构与功能

（一）高尔基体的形态结构与极性现在是28页\一共有118页\编辑于星期四高尔基体结构成分的标志细胞化学反应嗜锇反应：cis面焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）：trans面1～2层膜囊胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶）或核苷二磷酸酶：trans面1～2层囊膜扁平囊膜烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酶（NADP酶）或甘露糖酶：中间几层嗜锇反应核苷二磷酸酶甘露糖酶现在是29页\一共有118页\编辑于星期四高尔基体至少由互相联系的4个部分组成，每一部分又可能划分出更精细的间隔。高尔基体顺面膜囊或顺面高尔基体管网状结构（CGN）；高尔基体中间膜囊；高尔基体反面膜囊以及反面高尔基体管网状结构（TGN）；周围大小不等的囊泡。现在是30页\一共有118页\编辑于星期四扁囊现在是31页\一共有118页\编辑于星期四1、高尔基体顺面膜囊（CGN）顺面膜囊是中间多孔而呈连续分支状的管网结构。RER（蛋白质和脂类）（蛋白质KDEL或HDEL）CGN；蛋白丝氨酸残基发生O--连接糖基化；跨膜蛋白在细胞质基质一侧结构域的酰基化；蛋白质初级分选站现在是32页\一共有118页\编辑于星期四CGN接受来自内质网新合成的物质并将其分类后大部分转入中间膜囊，小部分蛋白质与脂质再返回内质网。返回的蛋白质具有KDEL信号序列。定位于ER的逃逸的蛋白现在是33页\一共有118页\编辑于星期四2、高尔基体中间膜囊形态：由扁平膜囊与管道组成，形成不同间隔，但功能上是连续的、完整的膜囊体系——使其具有很大的膜表面。功能：多数糖基修饰糖脂形成与高尔基体有关的多糖的合成场所现在是34页\一共有118页\编辑于星期四3、高尔基体反面膜囊以及反面高尔基体管网状结构反面高尔基体管网状结构（TGN）呈管网状，较低的pH，标志酶CMP酶阳性。主要功能：参与蛋白质的分类与包装与运输；某些“晚期”的蛋白质修饰（如唾液酸化、蛋白质酪氨酸残基的硫酸化及蛋白原的水解加工等）在蛋白质与脂类的转运过程中起“瓣膜”作用，保证这些物质的单向转运。现在是35页\一共有118页\编辑于星期四4.高尔基体周围大小不等的的囊泡顺面一侧的囊泡可能是内质网和高尔基体之间的物质运输小泡——ERGIC或VTCs。反面一侧是分泌泡与分泌颗粒。高尔基体各个膜囊之间均由膜性结构相连。现在是36页\一共有118页\编辑于星期四萌芽和融合囊泡到高尔基体顺面膜囊调节型分泌组成型分泌现在是37页\一共有118页\编辑于星期四

高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。高尔基体与细胞的分泌活动蛋白质的糖基化及其修饰蛋白酶的水解和其它加工过程（二）高尔基体的功能现在是38页\一共有118页\编辑于星期四1、高尔基体与细胞的分泌活动参与细胞分泌活动：RER上合成的蛋白质进入ER腔COPⅡ运输泡进入CGN在中间膜囊中加工在TGN形成分泌泡运输与质膜融合、排出；现在是39页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体酶的分选：M6P反面膜囊M6P受体。然而糖链在多数蛋白质分选中并不起决定性作用。肝细胞中溶酶体酶还存在不依赖于M6P的另一种分选途径。现在是40页\一共有118页\编辑于星期四蛋白质的分选及其转运的信息仅存在于编码该蛋白质的基因本身。在内质网网腔中，蛋白二硫键异构酶和协助折叠的分子伴侣，均具有典型的内质网滞留信号（羧基端Lys-Asp-Gly-Leu-Coo-,即KDEL信号序列）。调节型分泌储藏微粒与M6P结合的蛋白质驻留蛋白现在是41页\一共有118页\编辑于星期四2、蛋白质的糖基化及其修饰蛋白质的糖基化类型特征N-连接O-连接合成部位粗面内质网主要在高尔基体合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去与之结合的氨基酸残基AsnSer、Thr、羟脯氨酸、羟赖氨酸最终长度至少5个糖残基1-4个糖残基第一个糖残基N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺现在是42页\一共有118页\编辑于星期四蛋白质糖基化的特点及其生物学意义溶酶体中的水解酶类、多数细胞膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，而在细胞质基质和细胞核中绝大多数蛋白质都没有糖基化修饰。糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成现在是43页\一共有118页\编辑于星期四糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。现在是44页\一共有118页\编辑于星期四3、蛋白酶的水解和其他加工过程无生物活性的蛋白原高尔基体切除N-端或两端的序列成熟多肽；如胰岛素、胰高血糖素等。蛋白质前体高尔基体水解同种有活性的多肽，如神经肽等；含有不同信号序列的蛋白质前体高尔基体加工成不同的产物；同一种蛋白质前体不同细胞以不同的方式加工不同的多肽；现在是45页\一共有118页\编辑于星期四加工方式多样性的可能原因：确保小肽分子的有效合成；弥补缺少包装并转运到分泌泡中的必要信号；有效地防止这些活性物质在合成它的细胞内起作用。现在是46页\一共有118页\编辑于星期四三、溶酶体的形态结构与功能（一）溶酶体的形态结构与类型溶酶体——是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内的消化作用。异质性——形态、大小、所含水解酶类不同；含有大量酸性水解酶。根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，分为：初级溶酶体次级溶酶体残余体现在是47页\一共有118页\编辑于星期四小鼠脾脏巨噬细胞中的溶酶体M：线粒体，L：溶酶体（朴英杰）现在是48页\一共有118页\编辑于星期四1.初级溶酶体呈球形，直径0.2-0.5m，内容物均一，不含有明显的颗粒，外面由一层脂蛋白膜围绕，厚度为7.5nm；含有多种酸性水解酶：如蛋白酶、核酸酶、糖苷酶、酯酶、磷脂酶、磷酸酶和硫酸酶。现在是49页\一共有118页\编辑于星期四现在是50页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体酶的最适pH值为5左右。溶酶体膜特点：⑴嵌有质子泵，借助水解ATP释放出的能量将H+泵入溶酶体内，以形成和维持酸性的内环境；

还有Cl-通道蛋白等于运HCl⑵具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；⑶膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。少量泄露---破裂------被中性环境失活消化细胞，细胞损伤时自溶现在是51页\一共有118页\编辑于星期四2.次级溶酶体是初级溶酶体与细胞内的自噬泡或异噬泡、胞饮泡或吞噬泡融合形成的复合体。内含多种生物大分子、颗粒性物质、线粒体等细胞器乃至细菌等。形态不规则。作用：消化作用。现在是52页\一共有118页\编辑于星期四3.残余体或后溶酶体经一段时间消化后，小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运到细胞质基质中，未被消化的物质残存在溶酶体中形成残余体。可通过胞吐方式将内容物排出细胞。溶酶体——可看做是以含有大量酸性水解酶为共同特征的，不同形态大小，执行不同生理功能的一类异质性的细胞器。现在是53页\一共有118页\编辑于星期四现在是54页\一共有118页\编辑于星期四对生物大分子强烈的消化作用。一般概括成3种途径：胞饮作用吞噬作用自噬作用（二）溶酶体的功能

现在是55页\一共有118页\编辑于星期四1、清除无用的大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞——“清道夫”作用；溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代谢环节故障，影响细胞代谢，引起疾病。如台-萨氏等各种储积症。台-萨氏综合症神经元中同心圆状的溶酶体溶酶体中缺少b-氨基己糖酯酶A，导致神经节甘脂GM2不能被水解，造成积累。现在是56页\一共有118页\编辑于星期四2、防御功能某些细胞可识别并吞噬入侵的病毒和细菌，在溶酶体作用下将其杀死并进一步降解。如巨噬细胞。现在是57页\一共有118页\编辑于星期四某些病原体（麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒）被细胞摄入，进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞内体中的酸性环境）。现在是58页\一共有118页\编辑于星期四3、其它重要的生理功能作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒，可能参与分泌过程的调节；参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；精子的顶体反应。现在是59页\一共有118页\编辑于星期四现在是60页\一共有118页\编辑于星期四现在是61页\一共有118页\编辑于星期四现在是62页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体酶分选的方式：发生途径：非常复杂，多途径，比较清楚M6P途径1.依赖于M6P的分选途径但该途径的效率不高，部分含有M6P的溶酶体酶通过运输小泡直接分泌到细胞外；但细胞质膜上也存在依赖Ca2+的M6P受体，同样可与胞外的溶酶体酶结合，通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P受体返回细胞质膜，反复使用。（三）溶酶体的发生现在是63页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体的酶寻靶过程、涉及的细胞器及机理现在是64页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体酶蛋白的M6P(mannose6-phosphate,M6P)标记

糖基化

进入内质网后进行N-连接糖基化,经加工后形成带有8个甘露糖残基和2个N-乙酰葡萄糖胺残基的糖蛋白转运到高尔基体。信号斑(signalpatch)

溶酶体酶蛋白多肽形成的一个特殊的三维结构，它是由三段信号序列构成的，可被磷酸转移酶特异性识别。

现在是65页\一共有118页\编辑于星期四●甘露糖磷酸化的酶

将磷酸基团添加到溶酶体酶的甘露糖的第六位碳上的反应是由两种酶催化的：

N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶(N-acetyglucosaminephosphotransferase)；

N-乙酰葡萄糖苷酶，功能是切除N-乙酰葡萄糖胺。

现在是66页\一共有118页\编辑于星期四●磷酸化反应反应中磷酸基的供体是UDP-N-乙酰葡萄糖胺(N-acetyglucosamine，GlcNAc),甘露糖残基磷酸化的位点是第六位碳原子。每个溶酶体酶蛋白至少有一个甘露糖残基被磷酸化。

溶酶体酶蛋白甘露糖残基磷酸化的生化反应现在是67页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰（RER）寡糖链上的甘露糖残基磷酸化（CGN）M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶M6P与受体结合pH6.5-7中性结合（TGN膜）以出芽的方式转运到前溶酶体pH5.5，M6P与受体脱离，脱磷酸N-乙酰葡萄糖苷酶磷酸化识别信号：信号斑前溶酶体去掉M6P受体形成成熟溶酶体M6P受体返回TGN现在是68页\一共有118页\编辑于星期四2.不依赖于M6P的分选途径在正常淋巴细胞如细胞毒T细胞和自然杀伤T细胞的溶酶体中，除溶酶体酶外，还含有水溶性蛋白穿孔素和粒酶，其进入溶酶体的方式不依赖于M6P途径。该溶酶体以分泌泡释放内含物，故称分泌溶酶体；溶酶体膜上的跨膜蛋白，机制不清；酸性磷酸酶：依赖于自身的氨基酸残基信号进行分选。溶酶体酶的加工：在溶酶体内进行，加工方式多样。现在是69页\一共有118页\编辑于星期四（四）溶酶体与疾病矽肺：二氧化硅尘粒（矽尘）吸入肺泡后被巨噬细内吞噬，导致巨噬细胞溶酶体破裂。受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因子”，激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。肺结核：结核杆菌具有硫酸脑苷脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，结核杆菌引起肺组织钙化和纤维化。

痛风类风湿性关节炎：关节软骨细胞内溶酶体膜脆性增加→溶酶体酶局部释放→侵蚀软骨细胞。现在是70页\一共有118页\编辑于星期四截至去年底，全国累计发生尘肺病病例55.8万例，累计死亡33.3万例，病死率为23.85%，尘肺病人已有42.5万例。

现在是71页\一共有118页\编辑于星期四现在是72页\一共有118页\编辑于星期四治疗矽肺病目前治疗矽肺，可用克矽平类药物中的聚以乙烯吡啶氧化物控制矽肺病程，当克矽平和矽粒进入溶酶体时，克矽平上的氢原子立即与矽酸分子结合，阻止矽酸分子与溶酶体膜结合，从而保护溶酶体膜不被破坏。现在是73页\一共有118页\编辑于星期四痛风一般发作部位为大拇指关节，踝关节，关节等，多见于下肢。关节剧烈疼痛，1-7天痛像“风”一样吹过去了，所以叫“痛风”。急性痛风发作部位出现红、肿、热、剧烈疼痛，一般多在子夜发作，可使人从睡眠中惊醒。痛风可引起肾脏损害，包括痛风性肾病、急性梗阻性肾病和尿路结石。症状：现在是74页\一共有118页\编辑于星期四痛风发病机理可能是某种类风湿因子，如抗IgG，被巨噬细胞、中性粒细胞等吞噬，促使这些细胞中的溶酶体酶的外泄。而其中的一些酶，如胶原酶，能腐蚀软骨，产生关节的局部损害，而软骨消化的代谢产物，如硫酸软骨素，又能促使激肽的产生而参与关节的炎症反应。当前临床上用膜稳定剂如消炎痛及肾上腺皮质激素等进行治疗，效果较好。现在是75页\一共有118页\编辑于星期四痛风防护：“三高”胖人是痛风高危人群。少吃高嘌呤成分的食物：动物类内脏和颜色深的肉类、鸡精等。海产类；沙甸鱼、鲱鱼、海参、蚝、虾米，小鱼干、鱼皮、鱼卵等。鹅肉、野生动物等。硬壳果如花生、腰果之类、全麦制品、乳酸饮品、酵母菌、酒(过量)。植物幼芽部分一般含中度成份，不可多食，如菜花类，豆苗，笋类，豆类。现在是76页\一共有118页\编辑于星期四溶酶体与休克：在休克过程中，机体微循环发生紊乱，组织缺血、缺氧，影响了供能系统。PH下降，溶酶体膜被消化，溶酶体酶外漏，造成细胞与组织自溶。多在肝和肠系膜等处。因此，在休克时，测定淋巴液和血液中溶酶体酶的含量高低，可作为细胞损伤轻重度的定量指标。治疗时，使用大剂量的糖皮质类固醇，增强膜的稳定性。现在是77页\一共有118页\编辑于星期四各类贮积症（几十种）台-萨氏综合症：缺少氨基已糖酯酶A，导致神经节甘脂GM2积累

。II型糖原累积病：缺乏α-1,4-葡萄糖苷酶。Gaucher病：巨噬细胞和脑神经细胞缺乏β-葡萄糖苷酶，导致葡萄糖脑苷脂沉积在溶酶体内。细胞内含物病（inclusion-celldisease）：N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶。另外这类病人肝细胞中有正常的溶酶体，说明溶酶体形成还具有M6P之外的途径。现在是78页\一共有118页\编辑于星期四（五）溶酶体与过氧化物酶体 过氧化物酶体——又称微体，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。1.过氧化物酶体与溶酶体的区别特征溶酶体过氧化物酶体形态大小多为球形，直径0.2-0.5μm，无酶晶体球形，哺乳动物中直径多为0.15-0.25μm，内常有酶晶体酶种类酸性水解酶含氧化酶类pH值5左右7左右是否需氧不需要需要功能细胞内的消化作用多种功能发生在粗面内质网形成，经高尔基体出芽形成酶在细胞质基质中合成，由老细胞器经分裂装配形成标志酶酸性磷酸酶过氧化氢酶现在是79页\一共有118页\编辑于星期四过氧化物酶体和溶酶体的在电镜下的主要差异：过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的

尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。现在是80页\一共有118页\编辑于星期四烟草叶肉细胞的过氧化物酶体（中央具有尿酸氧化酶形成的晶体状核心）现在是81页\一共有118页\编辑于星期四动物细胞中的过氧化物酶体

植物细胞中的过氧化物酶体结晶状的核心现在是82页\一共有118页\编辑于星期四2.过氧化物酶体的异质性过氧化物酶体在不同生物的细胞中，甚至单细胞生物的不同个体中所含酶的种类及其行使的功能都有所不同。同一细胞过氧化物酶体的大小不同，细胞中过氧化物酶体的大小和所含酶类可随细胞周围营养环境的变化而变化。如，酵母细胞内的过氧化物酶体：在含糖培养基中，体积很小；在甲醇培养基中，体积增大，数量增多，可占胞质体积的80％以上，并能氧化甲醇；在脂肪酸培养基中，过氧化物酶体非常发达，并可把脂肪酸分解成乙酰辅酶A。现在是83页\一共有118页\编辑于星期四3.过氧化物酶体的功能在动物细胞（肝或肾细胞）中的过氧化物酶体：可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用。如酒精乙醛。依赖于黄素（FAD）的氧化酶：底物H2O2过氧化氢酶：H2O2

H2O＋O2可分解脂肪酸等高能分子直接供能。现在是84页\一共有118页\编辑于星期四在植物细胞中的过氧化物酶体：在绿色植物叶肉细胞中，它催化CO2固定反应副产物的氧化，即所谓光呼吸反应；在种子萌发过程中，过氧化物酶体能降解储存的脂肪酸乙酰辅酶A琥珀酸葡萄糖。乙醛酸循环反应，故称这种过氧化物酶体为乙醛酸循环体现在是85页\一共有118页\编辑于星期四乙醇酸途径现在是86页\一共有118页\编辑于星期四现在是87页\一共有118页\编辑于星期四4.过氧化物酶体的发生成熟过氧化物酶体分裂组成过氧化物酶体的蛋白均由核基因编码，主要在细胞质基质中合成，然后转运到过氧化物酶体中。

过氧化物酶体蛋白分选的信号序列（PTS）：PTS1为Ser-Lys-Leu，位于过氧化物酶体基质蛋白C端。PTS2为Arg/Lys-Leu/Ile-5X-His/Gln-Leu，在某些基质蛋白N端。过氧化物酶体膜上存在几种可与信号序列相识别的受体。过氧化物酶体膜脂可能在内质网上合成后转运而来。现在是88页\一共有118页\编辑于星期四

现在是89页\一共有118页\编辑于星期四蛋白质的分选（proteinsorting）：又称蛋白质的定向转运（proteintargeting），指绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，然后转运到细胞的特定部位，装配成结构与功能的复合体，才能参与细胞的生命活动这一过程。第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输现在是90页\一共有118页\编辑于星期四

细胞内合成的蛋白质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于蛋白质中包含的特殊信号序列和细胞器上特定的信号识别装置。一、信号假说与蛋白质分选信号信号序列的发现和证实1972年Milstein等发现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。1975年Blobel和Sabatini等提出了”信号假说“1999年G.Blobel诺贝尔医学和生理学奖G.Blobel现在是91页\一共有118页\编辑于星期四信号肽——引导新合成的肽链转移到内质网上合成的信号序列。位于新合成肽链的N端，一般16-26个氨基酸残基，包括疏水核心区（h）、信号肽的C端（c）和N端（n）三部分。信号肽无严格专一性。现在是92页\一共有118页\编辑于星期四Translocationcobegin信号识别颗粒SRP当SRP信号肽结合后启动新生肽链的翻译N端初生多聚信号肽信号肽颗粒受体与核糖体易位子作用添加到粗面内质网上的受体信号肽颗粒替换与循环开始翻译与转移粗面内质网上的SRP受体蛋白复习GTP水解Bip分子伴侣现在是93页\一共有118页\编辑于星期四信号识别颗粒（SRP）——由6种结构不同的多肽和一个7SRNA组成的核糖核蛋白复合体。SRP上有3个功能部位：信号肽识别结合位点（P54）翻译暂停结构域（P9/P14）DP结合位点（P68/P72）SRP与信号序列结合，导致肽链延伸暂停，防止新生肽N端损伤和成熟前的折叠。信号肽识别结合位点翻译暂停结构域DP结合位点现在是94页\一共有118页\编辑于星期四SRP受体——又称停泊蛋白（DP），是膜的整合蛋白，存在于内质网上，可与SRP特异结合。易位子——由3-4个Sec61蛋白复合体构成的一个类似于炸面圈的结构。GTP水解Bip分子伴侣现在是95页\一共有118页\编辑于星期四一些典型的分选信号功能信号序列输入细胞核（NLS）-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-脯-脯-赖-赖-赖-精-赖-缬输出细胞核-Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-Ile-输入线粒体+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-输入质体+H3N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln-Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Ser-Asn-Ser-Phe-Leu-Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-Thr-Leu-Ser-Pro-Phe-Leu-Gln-Gly-输入过氧化物酶体-Ser-Lys-Leu-COO-输入内质网+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-返回内质网-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-（KDEL）由质膜到内体Tyr-X-X-Φ现在是96页\一共有118页\编辑于星期四1.翻译后转运途径：在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位。2.共翻译转运途径：蛋白质合成起始后转移至粗面内质网，新生肽边合成边转入粗面内质网腔中，随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白也是通过这条途径分选的。二、蛋白质分选的基本途径与类型现在是97页\一共有118页\编辑于星期四肽链边合成边转移至内质网腔中的方式称为共翻译转运途径。跨膜蛋白的开始转移序列和停止转移序列开始转移序列——引导肽链穿过内质网膜的信号肽。停止转移序列——肽链中还有某些序列与内质网膜具有很强的亲合力从而使之结合在脂双层中，这段序列不再转入内质网腔中。开始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数。现在是98页\一共有118页\编辑于星期四停止转移序列（stoptransfersequence）。

现在是99页\一共有118页\编辑于星期四线粒体、叶绿体中的绝大多数蛋白质和过氧化物酶体中的蛋白质也是在某种信号序列的指导下进入这些细胞器中，这些序列称为导肽。这些蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，称翻译后转运途径。蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠，还需要一些蛋白质的帮助（如热休克蛋白Hsp70）使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。现在是100页\一共有118页\编辑于星期四precursor前体蛋白定位于线粒体基质中的蛋白质转运图示现在是101页\一共有118页\编辑于星期四据蛋白质分选转运方式和机制可将蛋白质转运分为：蛋白质的跨膜转运：主要指再细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体（包括叶绿体）和过氧化物酶体等细胞器。膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从糙面内质网合成部位转运至高尔基体，进而分选转运至细胞的不同部位，其中涉及各种不同的运输小泡的定向转运，以及膜泡出芽与融合的过程。选择性的门控转运：在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质（核输出）。细胞质基质中蛋白质的转运：可能与细胞骨架系统相关。现在是102页\一共有118页\编辑于星期四翻译后转运非分泌途径共翻译转运的蛋白质分泌途径途径1表示核基因编码的mRNA在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成。途径2表示合成的蛋白质不含信号序列，并留在细胞质基质中。途径3.4.5分别表示通过跨膜转运方式转运至线粒体、叶绿体和过氧化物酶体。途径6.表示通过门控转运方式转运至细胞核。途径7表示核基因编码的mRNA在细胞质基质游离核糖体上起始合成，然后在信号肽引导下与内质网膜结合并完成蛋白质合成（途径8）。途径9表示以膜泡运输方式从内质网转运至高尔基体。途径12、11、10表示以膜泡运输方式分选至质膜、溶酶体和分泌到细胞表面。现在是103页\一共有118页\编辑于星期四进入线粒体基质的蛋白质进入内质网腔的蛋白质现在是104页\一共有118页\编辑于星期四三、膜泡运输膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。至少10种以上运输小泡参与定向转运，清楚3种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用。现在是105页\一共有118页\编辑于星期四1、