《医学生物学课本》课件

二、内膜结构系统细胞器1医学PPT二、内膜结构系统细胞器内膜系统(endomembranesystem)是指位于细胞质内，在结构、功能以及发生上具有一定联系的膜性结构的总称。内膜系统是真核细胞特有的结构，其出现为细胞增加了膜面积，使细胞功能呈现区域化，大大提高了细胞代谢效率。2医学PPT下列哪些细胞器属于内膜系统的细胞器？A、内质网B、高尔基体C、线粒体D、溶酶体E、细胞骨架3医学PPT内膜系统的最大特点是动态性质4医学PPT（一）内质网(endoplasmicreticulum，ER)1．内质网的形态结构粗面内质网滑面内质网5医学PPT核糖体粗面内质网滑面内质网6医学PPT内质网的分类光滑内质网（SER）是脂类合成的重要场所，它往往作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂类转运到高尔基体。粗糙内质网（RER）主要功能是合成分泌蛋白、多种膜蛋白和酶蛋白。7医学PPT2．内质网的功能光滑内质网具有的重要功能有类固醇激素的合成、肝细胞的脱毒作用、糖原分解释放葡萄糖、肌肉收缩的调节等。粗糙内质网的表面结合有核糖体，在粗糙内质网上合成的蛋白质最终去向是提供给内膜系统、细胞质膜以及细胞外。8医学PPT（二）高尔基复合体(Golgicomplex)1．高尔基复合体的形态结构9医学PPT2．高尔基复合体的功能高尔基复合体与细胞的分泌功能有关，能够收集和排出内质网所合成的物质，它也是聚集某些酶原颗粒的场所，参与糖蛋白和黏多糖的合成，并与溶酶体的形成有关，还参与细胞的胞饮和胞吐过程。10医学PPT11医学PPT12医学PPT矽肺（silicosis)13医学PPT

溶酶体是由一层单位膜包围，内含60多种酸性水解酶的泡状结构，这些酶最适PH值为5.0，溶酶体所含的酶能将蛋白质、多糖、核酸等物质水解成被细胞重新利用的小分子物质，从而为细胞代谢提供原料。（三）溶酶体（lysosome)1.溶酶体的形态结构与酶类14医学PPT溶酶体膜特性1.膜上有质子泵：保持溶酶体基质内的酸性环境。2.膜上有多种载体蛋白：运输溶酶体消化的水解产物。3.膜蛋白质高度糖基化：防止自身被水解酶消化。溶酶体的膜为什么溶酶体能消化水解其它外源物质而不能消化自身？15医学PPT酶类蛋白酶（肽酶）核酸酶磷酸酶糖苷酶（水解糖蛋白和糖脂、糖链的酶）酯酶溶酶体的酶类16医学PPT（1）初级溶酶体：只含酶性水解酶，无消化底物，即尚未进行消化活动的溶酶体。（2）次级溶酶体：初级溶酶体+消化底物

异噬性溶酶体自噬性溶酶体补充：残余小体：含有未被彻底消化和分解的物质。

溶酶体的分类17医学PPT2.溶酶体的功能:吞噬消化作用自体吞噬异体吞噬18医学PPT内吞体rER顺面管网反面管网高尔基复合体

溶酶体水解酶前体加入磷酸基团M-6-P溶酶体酶ATPADP+PiH+去除磷酸成熟溶酶体初级溶酶体补充：溶酶体的发生（从高尔基体以出芽方式形成）19医学PPT矽肺的病理生理：二氧化硅尘（矽尘）进入肺泡细胞吞噬，含有矽尘的吞噬小体与初级溶酶体合并成次级溶酶体。石英表面的羟基与酶体膜的磷脂或蛋白质形成氢键，导致膜通透性的改变从而引起吞噬细胞溶酶崩解，水解酶释放，细胞溶解、死亡、矽尘释放，又可被其他巨噬细胞吞噬，如此反复进行。吞噬细胞崩解时释放出致纤维化因子，激活成纤维细胞，导致胶原纤维增生。吞噬细胞崩解时释放出来的二氧化硅也可作为抗原，刺激免疫活性细胞，产生抗体，抗原抗体反应产生复合物和补体一起，沉积在胶原纤维上，使新形成的结缔组织呈透明样外观。20医学PPT（四）过氧化物酶体(peroxisome)过氧化物酶体也叫微体，是由一层单位膜包裹而成的囊泡状细胞器，内含多种与过氧化氢代谢有关的酶。21医学PPT过氧化物酶体所含的酶类酶氧化酶：50%，特征：氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢。过氧化氢酶：40%,作用：对氧化酶作用底物后形成的过氧化氢还原成水。过氧化物酶：将过氧化氢还原成水。标志酶：过氧化氢酶2H2O2

2H2O＋O222医学PPT内膜系统各种膜性膜性细胞器之间的关系23医学PPT1、在内膜系统中，（）处于中心位置，为内膜系统的发源地。2、蛋白质的合成、加工和运输经历了哪几种细胞器？内膜系统的细胞器内质网内质网——高尔基体——溶酶体24医学PPT三、能量转换的细胞器线粒体叶绿体“动力工厂”25医学PPT光镜下形态：呈线状、粒状、短杆状大小：细胞内较大的细胞器，一般直径为0.5-1.0μm，长短不一。分布：通常分布于细胞生理功能旺盛的区域和需要能量较多的部位。数量：在不同类型细胞中差异很大。哺乳动物肝细胞2000个，肾细胞400个，精子中25个。总之：线粒体的形态、大小、数目和分布在不同类型的细胞中变化性较大。（一）线粒体的形态结构：26医学PPT绿色颗粒示线粒体27医学PPT28医学PPT29医学PPT电镜下：线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。不属于内膜系统。外膜内膜膜间隙（膜间腔、外室）嵴嵴间隙（嵴间腔、内室）内含基质30医学PPT包围在线粒体外表面的一层单位膜。厚6—7nm，平整、光滑。外膜含有多套运输蛋白（通道蛋白），围成筒状圆柱体，中央有小孔，孔径：2-3nm，允许分子量为10000以内的物质可以自由通过。外膜外膜31医学PPT位于外膜内侧，由一层单位膜构成。厚5-6nm，其通透性很差，但有高度的选择通透性，借助载体蛋白控制内外物质的交换。内膜向内突起形成—嵴内外膜之间有6-8nm宽间隙—膜间隙外膜内膜膜间隙（外室）嵴嵴间腔（内室）内膜32医学PPT外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴内腔嵴（内室）（外室）嵴：内膜向内室折叠形成，可增加内膜的表面积。嵴与基粒33医学PPT可溶性的ATP酶（F1)疏水蛋白（HPF0)外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴内腔嵴基粒（ATP酶复合体）：内膜和嵴膜基质面上许多带柄的小颗粒，与膜面垂直而规律排列。

基粒（ATP酶复合体）

3-4nm长4.5-6nm6-11.5nm

高5-6nm9nm9nm头部柄部基片对寡酶素敏感蛋白（OSCP):合成ATP:调节质子通道：质子的通道，镶嵌在内膜的脂质双分子层（外室）（内室）34医学PPT35医学PPT外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴内腔嵴

基粒基质：内膜和嵴围成的腔隙，腔内充满较致密的物质——线粒体基质。线粒体基质脂类蛋白质酶类线粒体DNA线粒体DNA线粒体mRNA线粒体tRNA线粒体核糖体线粒体核糖体基质颗粒基质颗粒

（外室）

（内室）

（ATP酶）基质36医学PPT（二）线粒体的功能通过氧化磷酸化生成ATP，为细胞提供能量。以糖为例，氧化磷酸化的过程可分为四个阶段：（1）糖酵解；（2）丙酮酸生成乙酰辅酶A；（3）三羧酸循环；（4）电子传递和氧化磷酸化。37医学PPT38医学PPT39医学PPT40医学PPT（1）线粒体DNA(mtDNA)mtDNA:含量仅为核DNA的1%（动物）。是双链环状的DNA分子、裸露不与组蛋白结合，分散在线粒体基质中，分子量小，基因排列紧凑为连续编码（核DNA为非连续编码），mtDNA可以进行自我复制。

线粒体有自己的DNA和蛋白质合成系统——独立的遗传系统，表明有一定的自主性。补充：线粒体的半自主性41医学PPT（2）线粒体蛋白质合成体系线粒体有自身的蛋白质合成体系，如：氨基酸活化酶、线粒体核糖体、各种RNA及蛋白质合成所需的酶类。mtDNA分子量小、基因数量少、编码的蛋白质有限，只占线粒体蛋白质的10%，而大多数线粒体蛋白质（90%）由核基因编码的，并在细胞质中合成后转运到线粒体中去。42医学PPT四、细胞骨架

细胞骨架：是蛋白质纤维组成的网架结构、由微管微丝中间纤维组成。细胞骨架微管微丝中间纤维线粒体核糖体内质网

cytoskelton43医学PPT

微丝

微管

中间纤维44医学PPT光镜下显示细胞骨架：红色荧光显示微丝

黄色显示微管

蓝色显示细胞核45医学PPT

光镜下细胞骨架：黄色荧光显示微管46医学PPT

光镜下显示细胞骨架：红色显示微丝，绿色显示微管

47医学PPT48医学PPT15nm形态结构与化学组成微管的形态结构：24-26nm5-9nm12345678910111213微管横断面中空的圆柱状结构。横断面上看：它是由13根原纤维纵向围绕而成。微管的化学组成：微管蛋白微管蛋白

微管蛋白（一）微管49医学PPT12345678910111213单管

AB二联管

微管蛋白微管蛋白异二聚体聚合首尾相连原纤维

ABC三联管微管（13）12345678910111213微管横断面

细胞中微管的存在方式50医学PPT微管的功能：（1）构成细胞的支架（2）参与物质的运输（3）参与细胞器的运动装配药物影响：秋水仙素使微管去组装，是研究微管的重要工具。51医学PPT纤毛本体质膜轴丝ABABABABABABABABABC2C19×2+2二联体微管中央微管中央鞘（内鞘）外臂内臂动力蛋白BA辐条头辐条管间连接丝52医学PPT微丝（microfilament）的形态与组分成分：肌动蛋白形态：是一类由蛋白纤维组成的实心纤维细丝。在细胞中：微丝可成束、成网或纤维状分散分布。（二）微丝53医学PPT微丝的主要成分是肌动蛋白，它是微丝的基础蛋白。已知有α、β、γ等3种肌动蛋白异构体，分别分布在不同细胞或组织中。单体：球形肌动蛋白多聚体：螺旋状肌动蛋白丝54医学PPT微丝的功能：（1）肌肉收缩功能；（3）微丝与细胞运动。（2）微丝的支撑功能；药物：细胞松弛素B、D阻止微丝组装；鬼笔环肽促进微丝组装，形成稳定的结构。55医学PPT形态：中间纤维（intermediatefilament，IF）直径介与微管与微丝之间，为中空管状结构故得名中间纤维，8-10nm。IF结构稳定：既不受秋水仙素也不受细胞松弛B素影响，并且也没有极性。（三）中间纤维56医学PPT中间纤维具有相似的基本结构，即在中间纤维蛋白分子肽链中部都有一个约310个氨基酸残基的α螺旋杆状区，其长度和氨基酸组成非常保守；杆状区的两端是非螺旋的头部和尾部，其氨基酸组成和化学性质是高度可变的。57医学PPT中等纤维的功能：（1）骨架功能（2）信息传递功能58医学PPT（四）细胞骨架的功能：（1）细胞支持（2）细胞运动的形式59医学PPT

纤毛运动微管运动（纤毛、鞭毛摆动）60医学PPT

精子运动61医学PPT五、细胞表面与细胞外基质（一）细胞表面（cellsurface）结构细胞外被细胞膜胞质溶胶功能：（1）保护细胞；