醫(yī)學細胞生物學3四章內(nèi)膜系統(tǒng)

1、質(zhì)膜,溶酶體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),各種轉(zhuǎn)運小泡,高爾基體,過氧化物酶體,核膜,線粒體,內(nèi)膜系統(tǒng) ,細胞質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生上具一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱,膜相結(jié)構(gòu),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,穿梭泡,轉(zhuǎn)運泡,溶酶體,分泌泡,轉(zhuǎn)運泡,囊泡,細胞膜,膜流相互轉(zhuǎn)換、代謝更新,網(wǎng)格蛋白囊泡,COP囊泡,COP囊泡,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)膜系統(tǒng),單層單位膜,高爾基體,單層單位膜,溶酶體,單層單位膜,過氧化物酶體,單層單位膜,熒光標記生活的植物細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)透射電鏡圖,關(guān)鍵點,1、小管、小囊連成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),2、脂類、蛋白質(zhì)為主要化學組分,葡萄糖6磷酸酶為ER膜的標志酶,熒光標記培養(yǎng)的哺乳動物細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)透射電鏡圖,3、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

2、,rER,胰腺細胞,漿細胞,sER,rough endoplasmic reticulum （rER）,smooth endoplasmic reticulum （sER）,( 50,000 ),( 34,000 ),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是內(nèi)膜系統(tǒng)的發(fā)源地,關(guān)鍵點4：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是內(nèi)膜系統(tǒng)的發(fā)源地,參與蛋白質(zhì)合成、加工、修飾、運輸,核糖體支架,關(guān)鍵點5：功能rER,與膜脂的合成有關(guān),核糖體,附著型核糖體,游離型核糖體,合成外輸性蛋白,合成內(nèi)原性蛋白,進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,進入細胞質(zhì)基質(zhì),rER最基本的功能之一是：附著型核糖體支架,信號假說,游離型的核糖體,附著型的核糖體,所有蛋白質(zhì)合成均起始于游離的核糖體,核糖體亞基,A

3、UG,信號密碼,mRNA,信號肽,大、小亞基結(jié)合，翻譯信號肽,3,5,信號假說,SRP與核糖體A位點結(jié)合，形成SRP-核糖體復合體阻止肽鏈合成,SRP（信號識別蛋白）,識別信號肽,SRP與ER上的SRP受體結(jié)合，引導核糖體落到ER膜的Pr轉(zhuǎn)運體上,核糖體受體蛋白,信號肽酶,終止密碼,解離因子,核糖體循環(huán),SRP解離，多肽鏈繼續(xù)合成,核糖體連在核糖體受體蛋白上,SRP循環(huán),新合成的多肽鏈通過Pr轉(zhuǎn)運體通道進入ER腔，信號肽被酶切除,遇到終止密碼子，多肽鏈合成終止，在ER腔中并被加工修飾,大小亞基在解離因子的作用下解離，回到核糖體循環(huán),AUG,信號密碼,mRNA,信號肽,3,5,信號假說,信號肽酶

4、,解離因子,核糖體循環(huán),SRP循環(huán),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的多肽鏈去處,核糖體受體蛋白,終止密碼,核糖體上合成的蛋白質(zhì)進入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔里的多肽鏈是怎樣被加工修飾？,有些信號肽需要切除：有些信號肽需要保留：,合成的蛋白質(zhì)成為膜蛋白,合成的蛋白質(zhì)釋放到ER腔中,功能：,可溶性駐留蛋白（rER腔內(nèi)）：志愿者，分子伴侶,不成熟蛋白質(zhì),糖基化,初步修飾蛋白質(zhì),N結(jié)合型糖基化,糖鏈,蛋白質(zhì)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后進入高爾基體,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的物質(zhì)運輸,網(wǎng)格蛋白囊泡,網(wǎng)格蛋白包被囊泡,產(chǎn)生于高爾基體和細胞膜,COP囊泡,COP囊泡,質(zhì)膜和細胞內(nèi)膜上的脂類大部分由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,與膜脂的合成有關(guān),sER功能,

5、脂類和類固醇激素的合成,脂類代謝,糖原分解,肝細胞的解毒,肌肉收縮的調(diào)解等,rER：核糖體支架、蛋白質(zhì)合成、加工修飾、運輸sER：與脂類物質(zhì)合成有關(guān),關(guān)鍵點,1、小管、小囊連成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),2、脂類、蛋白質(zhì)為主要化學組分,3、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),4、內(nèi)膜系統(tǒng)的發(fā)源地,5、主要功能,葡萄糖-6-磷酸酶為ER膜的標志酶,關(guān)鍵點,1、扁平囊、大囊泡、小囊泡構(gòu)成,2、脂類、蛋白質(zhì)為基本化學組分,5、具有明顯極性特征的膜性結(jié)構(gòu),6、聯(lián)系各種細胞器的中心環(huán)節(jié),3、糖基轉(zhuǎn)移酶為標志性酶,4、具有胞內(nèi)物質(zhì)合成與蛋白質(zhì),加工轉(zhuǎn)運功能,形成面、順面,成熟面、分泌面、反面,小囊泡,大囊泡分泌泡,扁平囊,電鏡,1、

6、扁平囊、大囊泡、小囊泡構(gòu)成,2、脂類、蛋白質(zhì)為基本化學組分,（65,000）,光鏡下,電鏡下,杯狀細胞,神經(jīng)細胞,與蛋白質(zhì)的分揀與運輸,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),與細胞的分泌活動,與蛋白質(zhì)和脂類的糖基化修飾,與蛋白質(zhì)加工改造,與膜的轉(zhuǎn)化,4、具有胞內(nèi)物質(zhì)合成與蛋白質(zhì)加工轉(zhuǎn)運功能,3、糖基轉(zhuǎn)移酶為標志性酶,3分鐘,17分鐘,100分鐘,3H標記亮氨酸,胰腺的腺泡細胞,不成熟蛋白質(zhì),糖基化,初步修飾蛋白質(zhì),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,成熟的蛋白質(zhì),N結(jié)合型糖基化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,1、保護蛋白質(zhì)不被水解酶降解,糖基化作用,加工改造,無活性的蛋白原,有活性的蛋白原,直接酶解切除,酶解加工,胰島素原,A鏈,B鏈,C鏈,胰島素分子,不同說法,

7、酶修飾,分選信號,高爾基體內(nèi)有不同的區(qū)域，分別含有不同種類的酶，經(jīng)不同的加工，將蛋白質(zhì)加以區(qū)分,分選及轉(zhuǎn)運的信號在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，有基因決定,分選信號,蛋白質(zhì)合成,溶酶體寡聚糖磷酸化,切除甘露糖,加N-乙酰葡萄糖胺,加半乳糖,加唾液酸；分揀,溶酶體,順面,中層囊,反面囊,反面,大泡 （分泌顆粒）,rER,高爾基復合體,順面囊,高爾基堆,酶修飾,高爾基體內(nèi)有不同的區(qū)域，分別含有不同種類的酶，經(jīng)不同的加工，將蛋白質(zhì)加以區(qū)分,運輸途徑,運往溶酶體（網(wǎng)格蛋白囊泡）,運往分泌泡,運往內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ COP囊泡）,內(nèi)吞體,rER,形成面,成熟面,高爾基復合體,溶酶體水解酶前體,加入磷酸基團,M-6-P（6磷酸甘

8、露糖）,有活性的溶酶體酶,ATP,ADP+Pi,H+,去除磷酸,PH=6,內(nèi)體性溶酶體,運往溶酶體,形成（順）面,成熟（反）面,高爾基體,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),分泌泡,運往分泌泡,運往內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,雙向運輸,ER駐留蛋白上的KDEL駐留信號，在高爾基復合體各個部分的膜上都有相應的受體。如果ER駐留蛋白質(zhì)在出芽時被錯誤地包進分泌泡而離開了ER， 高爾基復合體膜上的這種信號受體蛋白就會與逃出的ER駐留蛋白結(jié)合，并形成小泡， 將這些ER駐留蛋白押送回到ER,COP囊泡,COP囊泡,膜流,形成面、順面,成熟面、分泌面、反面,動態(tài)結(jié)構(gòu),5、具有明顯極性特征的膜性結(jié)構(gòu),形成面、順面,成熟面、分泌面、反面

9、,動態(tài)結(jié)構(gòu),6、聯(lián)系各種細胞器的中心環(huán)節(jié),關(guān)鍵點,1、單層單位膜形成的囊泡狀細胞器,2、脂類、蛋白質(zhì)、糖類,3、含有酸性水解酶(最適pH值4.4-4.5),4、酸性磷酸酶為標志酶,5、多樣性、異質(zhì)性,6、分類體系,7、生物學功能,關(guān)鍵點一：溶酶體的膜, 質(zhì)子泵，維系溶酶體內(nèi)pH4.5-5.5值, 膜蛋白呈高度糖基化，保護自身不受水解酶消化, 膜上具有多種載體蛋白，將水解產(chǎn)物向外運轉(zhuǎn),膜中含有較多膽固醇，能增加膜的穩(wěn)定性，防止酶泄露,ATP,ADP+Pi,H+,晚期內(nèi)體,異噬溶酶體：底物來源于細胞外,關(guān)鍵點二：不同的分類體系,依據(jù)不同的生理功能狀態(tài),初級溶酶體：只有無活性酶、無底物,次級溶酶體：

10、有酶和底物，正在消化,殘余體：消化完成，有不能消化的殘留物,自噬溶酶體：底物來源于細胞內(nèi),基于形成過程和不同發(fā)育階段,吞噬性溶酶體：有酶、底物、消化產(chǎn)物,異噬溶酶體：底物來源于細胞外,自噬溶酶體：底物來源于細胞內(nèi),吞噬性溶酶體,內(nèi)體性溶酶體,關(guān)鍵點三：溶酶體的 形成與成熟,多種細胞器參與的復雜而有序的過程,晚期內(nèi)體,rER,形成面,成熟面,高爾基復合體,溶酶體水解酶前體,加入磷酸基團,M-6-P（6-磷酸甘露糖）,有活性的溶酶體酶,ATP,ADP+Pi,H+,去除磷酸,PH=6,內(nèi)體性溶酶體,溶酶體形成與成熟,關(guān)鍵點四：多樣性、異質(zhì)性,大小,（0.2-0.8um，最小0.05um，最大數(shù)微米）

11、,（幾百個）,數(shù)量,（各種各樣）,形態(tài),（各不相同）,酶的種類,消化、營養(yǎng)、防御作用：,器官發(fā)育：,激素的合成與分泌調(diào)節(jié)。如甲狀腺素的合成,消化細胞自身衰亡或損傷的細胞器的過程、分解胞內(nèi)剩余的分泌顆粒（自噬作用）如吞噬死亡的線粒體,自體吞噬：,細胞外消化作用：,溶酶體將自身的酶釋放到細胞外。如受精過程,異體吞噬：對細胞外源性物質(zhì)消化的過程,（異噬作用）如吞噬細菌、病毒等,溶酶體膜破裂，酶溢出分解細胞自身（自溶作用）,關(guān)鍵點五：溶酶體的生物學功能,內(nèi)體,內(nèi)體性溶酶體,吞噬體,吞噬溶酶體,吞飲體,吞飲溶酶體,自噬體,自噬溶酶體,分泌顆粒,分泌溶酶體,吞 噬 性 溶 酶 體,殘質(zhì)體,異噬作用,自噬作

12、用,胞外消化,溶酶體分類、功能、形成 小結(jié),初級溶酶體、次級溶酶體、殘余體,形態(tài)結(jié)構(gòu):單層單位膜，內(nèi)含多種酸性水解酶,溶酶體膜的特點：質(zhì)子泵、膜蛋白呈高度糖基化、載體蛋白,內(nèi)體性溶酶體、吞噬性溶酶體,異噬性溶酶體、自噬性溶酶體,標志酶:酸性磷酸酶（pH4.4-4.5）,化學組成:脂類、蛋白質(zhì)、糖類,分類體系,溶酶體的形成與成熟:高爾基體、內(nèi)體,溶酶體的生物學功能:,關(guān)鍵點,2、脂類、蛋白質(zhì)為主要的化學組分,3、標志性酶為過氧化氫酶,4、主要功能：解毒作用,1、單層單位膜包圍的卵圓形小體,功能:,解毒作用,形態(tài)結(jié)構(gòu):,標志酶:,化學組成:,功能:,發(fā)生和形成:,過氧化氫酶,脂類、蛋白質(zhì),解毒作用,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、分裂增殖,單層單位膜，卵圓形小體，內(nèi)含多種水解酶,預習題,1、基本概念：內(nèi)膜系統(tǒng) 2、比較內(nèi)膜系統(tǒng)各細胞器的特點 （主要化學成分、結(jié)構(gòu)、標志酶）,復習題,1、內(nèi)膜系統(tǒng)的概念及各細胞器結(jié)構(gòu)、主要功能 2、比較內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜化學組成 3、用信號假說詳細闡述粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成全過程 （信號肽假說的主要內(nèi)容） 4、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能上的區(qū)別 5、囊泡的類型及特點 6、高爾基復合體加工過的蛋白質(zhì)包裝成分泌小泡后的 運輸途徑 7、酶體的特性、類型和溶酶體的形成過程 8、溶酶體的功能 9、過氧化物酶體的標志性酶 10、簡要歸納分泌蛋白的形成、加工、運輸及排出