內(nèi)膜系PPT課件

1、職業(yè)性塵肺病職業(yè)性塵肺病溶酶體溶酶體內(nèi)膜系統(tǒng)：內(nèi)膜系統(tǒng)：細胞質(zhì)內(nèi)，結(jié)構(gòu)、細胞質(zhì)內(nèi)，結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上有功能及發(fā)生上有一定聯(lián)系膜性結(jié)一定聯(lián)系膜性結(jié)構(gòu)的總稱。包括：構(gòu)的總稱。包括：核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、高爾基復(fù)合體、 溶酶體、溶酶體、 運輸小運輸小泡、過氧化物酶泡、過氧化物酶體體 第五章第五章 細胞內(nèi)膜系統(tǒng)細胞內(nèi)膜系統(tǒng) 與囊泡轉(zhuǎn)運與囊泡轉(zhuǎn)運(endomembrane system)(endomembrane system). . 高等細胞區(qū)室化高等細胞區(qū)室化. . 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) the endoplasmic reticulum erthe endoplasmic reticu

2、lum er（第一節(jié)（第一節(jié)) )* *. . 高爾基體高爾基體 golgi apparatusgolgi apparatus（第二節(jié)）（第二節(jié)）* *. . 溶酶體溶酶體 lysosomelysosome（第三節(jié)）（第三節(jié)）* *. . 過氧化物酶體過氧化物酶體 peroxisomeperoxisome（第四節(jié)）（第四節(jié)）. . 囊泡與囊泡轉(zhuǎn)運囊泡與囊泡轉(zhuǎn)運 （第五節(jié)）（第五節(jié)） main topics內(nèi)膜系統(tǒng)使真核細胞區(qū)室化內(nèi)膜系統(tǒng)使真核細胞區(qū)室化 原核細胞原核細胞 真核細胞真核細胞 真核細胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能真核細胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能細胞器細胞器(區(qū)室區(qū)室) 主要功能主要功能胞質(zhì)溶膠

3、胞質(zhì)溶膠代謝的主要場所；蛋白質(zhì)合成部位代謝的主要場所；蛋白質(zhì)合成部位細胞核細胞核基因組存在場所，基因組存在場所，dna和和rna的合成地的合成地內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大多數(shù)脂的合成場所，蛋白質(zhì)合成和集散大多數(shù)脂的合成場所，蛋白質(zhì)合成和集散地地高爾基體高爾基體蛋白質(zhì)和脂的修飾、分選和包裝蛋白質(zhì)和脂的修飾、分選和包裝溶酶體溶酶體細胞內(nèi)的降解作用細胞內(nèi)的降解作用內(nèi)體內(nèi)體內(nèi)吞物質(zhì)的分選內(nèi)吞物質(zhì)的分選線粒體線粒體通過氧化磷酸化合成通過氧化磷酸化合成atp葉綠體葉綠體進行光合作用進行光合作用過氧化物酶體過氧化物酶體毒性分子的氧化毒性分子的氧化 質(zhì)膜質(zhì)膜 內(nèi)膜內(nèi)膜生物膜生物膜原核細胞原核細胞 質(zhì)膜構(gòu)成的單一區(qū)室質(zhì)膜構(gòu)

4、成的單一區(qū)室真核細胞真核細胞 內(nèi)膜內(nèi)膜 各種細胞器各種細胞器內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)的意義：內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)的意義： 各自獨立，各司其職各自獨立，各司其職 相互依存，協(xié)調(diào)同一相互依存，協(xié)調(diào)同一大大提高了細胞代謝反應(yīng)的效率大大提高了細胞代謝反應(yīng)的效率第一節(jié)第一節(jié) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)er (endoplasmic reticulum)一、一、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、二、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成三、三、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rer)(rer)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ser)(ser)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rer)(rer)滑面內(nèi)質(zhì)

5、網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ser)(ser)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)小管、小泡及扁平囊組成的三維網(wǎng)狀膜系統(tǒng)小管、小泡及扁平囊組成的三維網(wǎng)狀膜系統(tǒng)微粒體微粒體(microsome)(microsome)二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成 脂類脂類(30-40%)(30-40%)和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)(60-70%)(60-70%)標志酶：葡萄糖標志酶：葡萄糖-6-6-磷酸酶。磷酸酶。三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本類型三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本類型 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與附著核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與附著核糖體又稱顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，有核糖體連接蛋白又稱顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，有核糖體連接蛋白(srp受體受體) ，其

6、，其數(shù)量與細胞類型、機能狀態(tài)及數(shù)量與細胞類型、機能狀態(tài)及細胞分化程度有關(guān)細胞分化程度有關(guān)核糖體（核糖體（ribosome)ribosome) 核糖體的形態(tài)核糖體的形態(tài) 光鏡下核糖體為致密小顆粒光鏡下核糖體為致密小顆粒. . 胃酶細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)全部為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胃酶細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)全部為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 又稱無顆粒又稱無顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其數(shù)量與細胞數(shù)量與細胞類型有關(guān)類型有關(guān) rerrer與與serser的的關(guān)系關(guān)系肌細胞多為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)肌細胞多為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能* *區(qū)域化、增加表面積，區(qū)域化、增加表面積，提高代謝效率；提高代謝效率；* *蛋白質(zhì)、脂類與糖類蛋

7、白質(zhì)、脂類與糖類合成基地；合成基地；* *物質(zhì)運輸、物質(zhì)交換、物質(zhì)運輸、物質(zhì)交換、解毒作用；解毒作用；* *機械支持機械支持（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能蛋白質(zhì)的合成、修飾加工、分選和轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的合成、修飾加工、分選和轉(zhuǎn)運1 1、蛋白質(zhì)的合成、蛋白質(zhì)的合成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著核糖體附著核糖體合成的蛋白合成的蛋白* *外泌蛋白如抗體、外泌蛋白如抗體、激素、細胞外基激素、細胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)質(zhì)蛋白質(zhì)* *跨膜蛋白跨膜蛋白* *需要與其它細胞需要與其它細胞組分嚴格分開的組分嚴格分開的酶，如溶酶體的酶，如溶酶體的各種水解酶各種水解酶* *需要進行修飾的需要進行修飾的蛋白，如糖蛋白蛋白，如

8、糖蛋白游離核糖體游離核糖體合成的蛋白合成的蛋白 * *結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)* *細胞核蛋白質(zhì)細胞核蛋白質(zhì)* *代謝所需的酶代謝所需的酶* *線粒體蛋白質(zhì)線粒體蛋白質(zhì)外泌外泌蛋白質(zhì)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成與運輸過程蛋白質(zhì)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成與運輸過程信號肽信號肽引導(dǎo)核糖體與引導(dǎo)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合合成的多肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔合成的多肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔合成的蛋白質(zhì)折疊（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔）合成的蛋白質(zhì)折疊（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔）新合成的蛋白質(zhì)糖基化（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔）新合成的蛋白質(zhì)糖基化（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔）轉(zhuǎn)運至高爾基體被分泌出細胞外轉(zhuǎn)運至高爾基體被分泌出細胞外信號假說信號假說（signal hypothesis, bloble 1975)

9、附著核糖體與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的信號假說（附著核糖體與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的信號假說（j cell biol, 1975;1999 nobel prize）(1)(1)信號肽（信號肽（signal peptide )signal peptide )引導(dǎo)核糖體到引導(dǎo)核糖體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上 srp-srp-核糖體復(fù)合體的形成核糖體復(fù)合體的形成信號識別顆粒（信號識別顆粒（srpsrp） (2)(2)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合(3)(3)新生肽鏈到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的轉(zhuǎn)運新生肽鏈到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的轉(zhuǎn)運the 1999 nobel prize in physiology or medicinegnter bl

10、obel 單次跨膜蛋白插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的機制單次跨膜蛋白插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的機制（1 1）停止轉(zhuǎn)移信號與單次跨膜蛋白的形成）停止轉(zhuǎn)移信號與單次跨膜蛋白的形成跨膜蛋白的插入與轉(zhuǎn)移（2 2）內(nèi)含信）內(nèi)含信號序列與單號序列與單次跨膜蛋白次跨膜蛋白的整合的整合多次跨膜蛋白質(zhì)插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的機制 含兩個或兩個以上疏水性起始轉(zhuǎn)移肽結(jié)構(gòu)序列和停止轉(zhuǎn)移肽結(jié)構(gòu)序列蛋白質(zhì)共蛋白質(zhì)共翻譯轉(zhuǎn)運翻譯轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)翻蛋白質(zhì)翻譯后轉(zhuǎn)運譯后轉(zhuǎn)運 細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選途徑細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選途徑信號假說信號假說與蛋白質(zhì)分選信號與蛋白質(zhì)分選信號( (表表) ) 信號功能信號功能舉舉 例例蛋白進入蛋白進入erer+h3n-met-met-ser-phe-

11、val-ser-leu-ler-leu-val-gly-ile-leu-phe-trp-ala-thr-glu-ala-glu-gln-leu-thr-lys-cys-glu-val-phe-gln-滯留在滯留在erer中中-lys-asp-glu-leu-coo-蛋白進入線粒體蛋白進入線粒體+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-進入細胞核進入細胞核-pro-pro-lys-lys-arg-lys-val-進入過氧化進入過氧

12、化 物酶體物酶體-ser-lys-leu-2 參與蛋白質(zhì)的折疊參與蛋白質(zhì)的折疊 重鏈結(jié)合蛋白重鏈結(jié)合蛋白(bip) hsp70分子伴侶分子伴侶 (chaperon)（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能3 3 參與蛋白參與蛋白質(zhì)的糖基化質(zhì)的糖基化n-n-連接的連接的寡寡糖蛋白糖蛋白( (天冬天冬酰胺酰胺asn) asn) n-n-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖胺、葡萄糖、胺、葡萄糖、甘露糖甘露糖（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能n-n-連接的糖基化連接的糖基化4 4 蛋白質(zhì)附著到糖基磷脂酰肌醇成為脂錨定蛋白蛋白質(zhì)附著到糖基磷脂酰肌醇成為脂錨定蛋白（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功

13、能5 蛋白質(zhì)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基復(fù)合體的運輸?shù)鞍踪|(zhì)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基復(fù)合體的運輸（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 脂類的合成脂類的合成 糖原的合成與分解糖原的合成與分解 解毒作用解毒作用 橫紋肌的收縮橫紋肌的收縮 水和電解質(zhì)代謝水和電解質(zhì)代謝 膽汁膽汁滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上糖原的分上糖原的分解過程解過程 第二節(jié)高爾基復(fù)合體第二節(jié)高爾基復(fù)合體脊神經(jīng)元高脊神經(jīng)元高爾基復(fù)合體爾基復(fù)合體（銀染）（銀染） 1898 1898年，意大年，意大利學(xué)者利學(xué)者golgigolgi，內(nèi)網(wǎng)器內(nèi)網(wǎng)器高爾基高爾基復(fù)合體復(fù)合體的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)鼠腎細胞高爾基復(fù)鼠腎細胞高爾基復(fù)合體合體肝細胞高爾基復(fù)合肝細胞高爾基復(fù)合體（特

14、異的紅色熒體（特異的紅色熒光染料所示）光染料所示） 第二節(jié)高爾基復(fù)合體第二節(jié)高爾基復(fù)合體一、形態(tài)結(jié)構(gòu)一、形態(tài)結(jié)構(gòu)光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電鏡：電鏡：1 1、扁平囊、扁平囊順面順面( (形成面、凸面形成面、凸面) )中間膜囊中間膜囊 反面反面( (成熟面、凹面成熟面、凹面) ) 2 2、小囊泡、小囊泡3 3、大囊泡、大囊泡三種結(jié)構(gòu)的膜厚三種結(jié)構(gòu)的膜厚度：度：6 6 8 nm8 nm逐漸加厚逐漸加厚具顯著極性具顯著極性二、分布和數(shù)量二、分布和數(shù)量與細胞類型、功能和分化程度有關(guān)與細胞類型、功能和分化程度有關(guān)三、化學(xué)組成三、化學(xué)組成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)60%60%，脂類，脂類40%40%。含多種酶催化糖及

15、蛋白質(zhì)生物合成含多種酶催化糖及蛋白質(zhì)生物合成糖基轉(zhuǎn)移酶糖基轉(zhuǎn)移酶為特征酶為特征酶四、高爾基復(fù)合體功能四、高爾基復(fù)合體功能（一）分泌蛋白的加工與修飾（一）分泌蛋白的加工與修飾糖蛋白的合成與修飾糖蛋白的合成與修飾nn連接的糖基化連接的糖基化 ( (天冬酰胺天冬酰胺) )，起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體去甘露糖，加半乳糖、唾液酸去甘露糖，加半乳糖、唾液酸3 3h h標記標記 實驗意義實驗意義nn連接的糖基化連接的糖基化 起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體oo連接的糖基化連接的糖基化發(fā)生于高爾基體發(fā)生于高爾基體 絲、蘇、酪氨酸與絲、蘇、酪氨酸與n-n-乙

16、酰半乳糖胺相乙酰半乳糖胺相連連兩者差異兩者差異（表（表5 5）糖基化的意義糖基化的意義保護、運輸信號、保護、運輸信號、糖被糖被胰島素分胰島素分子的加工子的加工與成熟與成熟2 2蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的水解和加工水解和加工（二）蛋白質(zhì)分選和運輸?shù)臉屑~（二）蛋白質(zhì)分選和運輸?shù)臉屑~3 3h h標記亮標記亮氨酸實驗氨酸實驗三種膜泡運輸方式三種膜泡運輸方式: : 1. 1. 籠形蛋白或網(wǎng)格蛋白籠形蛋白或網(wǎng)格蛋白(clathrin)(clathrin)包被小泡包被小泡2. copii2. copii包被小泡包被小泡3. copi3. copi包被小泡包被小泡 籠形蛋白或網(wǎng)格蛋白籠形蛋白或網(wǎng)格蛋白包被小泡包被小泡包

17、被小泡包被小泡蛋白質(zhì)運輸?shù)鞍踪|(zhì)運輸運輸小泡尋靶運輸小泡尋靶snare(soluble nsf attachment protein receptor,vsnare,tsnare)-乙?；R來酰亞胺敏感因子接合蛋白受體乙?；R來酰亞胺敏感因子接合蛋白受體內(nèi)膜系統(tǒng)的動內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)性質(zhì)態(tài)性質(zhì)（三）參與溶酶（三）參與溶酶體的形成體的形成（四）（四）高爾基復(fù)高爾基復(fù)合體與細胞內(nèi)膜合體與細胞內(nèi)膜的交通：膜流的交通：膜流3 3h h脈沖標記脈沖標記 第三節(jié)溶酶體第三節(jié)溶酶體(lysosome)(lysosome)發(fā)現(xiàn)、分布；細胞的消化器官發(fā)現(xiàn)、分布；細胞的消化器官溶酶體的溶酶體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中國倉鼠細胞內(nèi)的溶

18、酶體中國倉鼠細胞內(nèi)的溶酶體（特異的紅色染料所示（特異的紅色染料所示) ) 溶酶體（溶酶體（lysosome)lysosome)細胞內(nèi)細胞內(nèi)“垃圾垃圾”處理處理廠廠 高度異質(zhì)性高度異質(zhì)性一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與化學(xué)特征一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與化學(xué)特征 大小大小 單層膜性細胞器單層膜性細胞器 多種酸性水解酶多種酸性水解酶 膜上具有膜上具有h h+ +-atp-atp酶酶系統(tǒng)，質(zhì)子泵系統(tǒng)，質(zhì)子泵 標志酶：酸性水解酶標志酶：酸性水解酶 跨膜整合蛋白高度糖跨膜整合蛋白高度糖基化基化 膜上有特殊轉(zhuǎn)運蛋白膜上有特殊轉(zhuǎn)運蛋白二、溶酶體的類型二、溶酶體的類型 初級溶酶體初級溶酶體 次級溶酶體次級溶酶體自噬溶酶體、異

19、自噬溶酶體、異（吞）噬溶酶體（吞）噬溶酶體 三級溶酶體三級溶酶體 殘余體殘余體溶酶體類型功能轉(zhuǎn)換示意圖溶酶體類型功能轉(zhuǎn)換示意圖 自溶酶體自溶酶體髓樣物質(zhì)髓樣物質(zhì) 脂褐素脂褐素溶酶體酶的分選與成熟過程溶酶體酶的分選與成熟過程高爾基體如何分揀溶酶體的酶？高爾基體如何分揀溶酶體的酶？四、溶酶體的功能四、溶酶體的功能一、胞內(nèi)物質(zhì)分解與衰老細胞器的清除與更一、胞內(nèi)物質(zhì)分解與衰老細胞器的清除與更新功能新功能二、溶酶體的物質(zhì)消化分解作用與營養(yǎng)功能二、溶酶體的物質(zhì)消化分解作用與營養(yǎng)功能溶酶體參與免疫過程溶酶體參與免疫過程三、防御保護功能三、防御保護功能( (矽肺矽肺) )矽肺矽肺張海超張海超 職業(yè)性塵肺病職業(yè)性塵肺病溶酶體與矽肺溶酶體與矽肺矽肺 silicosis 與溶酶體膜受損有關(guān)。膠原纖維結(jié)節(jié)，肺彈性降低。溶酶體與痛風(fēng)溶酶體與痛風(fēng)吞噬吞噬細菌細菌四、參與腺體組織細胞分泌調(diào)節(jié)四、參與腺體組織細胞分泌調(diào)節(jié)溶酶體與分泌顆粒溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)）五、在個體發(fā)生、發(fā)育過程中起重要作用五、在個體發(fā)生、發(fā)育過程中起重要作用( (頂體、破骨細胞頂體、破骨細胞) )溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)）溶酶體在器官發(fā)育中的作用溶酶體在器官發(fā)