第七章內(nèi)膜系統(tǒng)-2013

1、 第七章第七章 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)- 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 及其功能及其功能- 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（cytoplasmic matrix or cytomatrix）是細(xì)胞的重要的結(jié)構(gòu)成分，其體積約是細(xì)胞的重要的結(jié)構(gòu)成分，其體積約占占細(xì)胞質(zhì)的一半細(xì)胞質(zhì)的一半 。第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 的涵義與功能的涵義與功能一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、一、 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義- 基本概念基本概念： 用差速離心分離細(xì)胞勻漿物組分，先后除去細(xì)用差速離心分離細(xì)胞勻漿物組分，先后除去細(xì)胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)

2、膜等細(xì)胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜等細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的主要是細(xì)胞胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分質(zhì)基質(zhì)成分。也稱也稱胞質(zhì)溶膠胞質(zhì)溶膠。 - 成分成分:與與中間代謝有關(guān)的酶類、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)中間代謝有關(guān)的酶類、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu) 、糖糖 原原 、脂滴等脂滴等。 二二、 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能- 完成各種中間代謝過程完成各種中間代謝過程 ： 如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等。- 蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的分選及其轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的分選及其轉(zhuǎn)運- 與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能 維

3、持細(xì)胞形態(tài)、運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等維持細(xì)胞形態(tài)、運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等。- 蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解 蛋白質(zhì)的修飾蛋白質(zhì)的修飾:(:(磷酸化和去磷酸化、糖基化、磷酸化和去磷酸化、糖基化、 N乙酰葡萄糖胺、乙酰葡萄糖胺、N端甲基化、酰基化）端甲基化、?；?控制蛋白質(zhì)的壽命控制蛋白質(zhì)的壽命(N-(N-端的第一個氨基酸端的第一個氨基酸) ) 降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì) 幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述- 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)在是指細(xì)

4、胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上上 相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu), 主要包主要包 括括: 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體及分泌泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體及分泌泡 等等- 真核細(xì)胞的區(qū)域化真核細(xì)胞的區(qū)域化（compartmentalization）：）： 細(xì)胞骨架纖維細(xì)胞骨架纖維 細(xì)胞內(nèi)的膜相結(jié)構(gòu)細(xì)胞內(nèi)的膜相結(jié)構(gòu)- 細(xì)胞器（細(xì)胞器（organelles） 原核細(xì)胞沒有內(nèi)膜系統(tǒng)原核細(xì)胞沒有內(nèi)膜系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其及其功能功能（endomembrane system）內(nèi)膜系統(tǒng)的組成內(nèi)膜系統(tǒng)的組成 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

5、高爾基體高爾基體 胞內(nèi)體胞內(nèi)體 分泌泡分泌泡 溶酶體溶酶體 微體微體 內(nèi)膜系統(tǒng)的功能內(nèi)膜系統(tǒng)的功能 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成 蛋白質(zhì)修飾蛋白質(zhì)修飾 蛋白質(zhì)分選和運輸?shù)鞍踪|(zhì)分選和運輸 蛋白質(zhì)貯存蛋白質(zhì)貯存 等等一一 內(nèi)內(nèi) 質(zhì)質(zhì) 網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能能- 由由KR. Porter、A. Claude 和和 EF. Fullam等人等人 于于1945 年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn) - 是真核細(xì)胞的重要細(xì)胞器是真核細(xì)胞的重要細(xì)胞器- 由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成相互溝通由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成相互溝通 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)- 部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜相連部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜相連, 腔與核被膜的間隙腔與核被膜

6、的間隙 相連相連- 部分外有核糖體部分外有核糖體- 是蛋白質(zhì)的合成與修飾是蛋白質(zhì)的合成與修飾, 脂質(zhì)的合成場所脂質(zhì)的合成場所 - 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ rough endoplasmic reticulum，rER） 多呈扁囊狀多呈扁囊狀, 排列較為整齊排列較為整齊, 膜表面分布著大量核膜表面分布著大量核 糖體糖體, 有易位子分布有易位子分布. - 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth endoplasmic reticulum, sER） 常呈分支狀常呈分支狀, 形成復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)形成復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu). 移位子（移位子（translocon) 密度梯度離心可分離糙面和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)密度梯度離心

7、可分離糙面和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) - 微粒體微粒體（microsome） 1、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型兩種基本類型 ER是細(xì)胞內(nèi)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成蛋白質(zhì)與脂類合成的基的基地，地，幾乎全部脂類和大多數(shù)重要蛋白質(zhì)幾乎全部脂類和大多數(shù)重要蛋白質(zhì)都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。(二二) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能功能1. 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的合成的合成-rER的主要功能的主要功能 2. - 分泌蛋白分泌蛋白 - 膜的整合蛋白膜的整合蛋白 - 內(nèi)膜系統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性內(nèi)膜系統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性駐留蛋白駐留蛋白（需（需 要隔離或修飾要隔離或修飾） 注意：注意：細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成都是在細(xì)胞質(zhì)基細(xì)胞中的蛋白

8、質(zhì)合成都是在細(xì)胞質(zhì)基 質(zhì)中質(zhì)中 “游離游離”的核糖體上起始的的核糖體上起始的. 易位子（易位子（translocon)其它的多肽是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中其它的多肽是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離游離”核糖體上合成核糖體上合成. - 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白- 質(zhì)膜外周蛋白質(zhì)膜外周蛋白- 核輸入蛋白核輸入蛋白- 轉(zhuǎn)運到線粒體、葉綠體的蛋白轉(zhuǎn)運到線粒體、葉綠體的蛋白2. 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所 -ER -ER合成細(xì)胞所需絕大多數(shù)膜脂（包括磷脂和膽固合成細(xì)胞所需絕大多數(shù)膜脂（包括磷脂和膽固 醇）。醇）。 - - 兩種例外兩種例外: :鞘磷脂和糖脂（鞘磷脂和糖脂

9、（ERER開始開始GolgiGolgi complex complex完成完成）。 - Mit/Chl- Mit/Chl某些單一脂類是在它們的膜上合成的某些單一脂類是在它們的膜上合成的。 - -各種不同的細(xì)胞器具有明顯不同的脂類組成：表各種不同的細(xì)胞器具有明顯不同的脂類組成：表 明在膜上含有不同的磷脂修飾酶。明在膜上含有不同的磷脂修飾酶。 phosphatidylcholine（PC, 磷酸卵磷脂）：磷酸卵磷脂）： ERGCPM（高（高低）低）phosphatidylserine（PS, 磷脂酰絲氨酸）：磷脂酰絲氨酸）： PMGCER（高（高低）低）磷脂的轉(zhuǎn)運磷脂的轉(zhuǎn)運: : 三種方式三種方式

10、: - 出芽出芽(至高爾基體、溶酶體和細(xì)胞質(zhì)膜至高爾基體、溶酶體和細(xì)胞質(zhì)膜) - 載體蛋白載體蛋白(磷脂轉(zhuǎn)換蛋白磷脂轉(zhuǎn)換蛋白, PEP)協(xié)助協(xié)助 - 供體膜和受體膜之間通過膜嵌入蛋白直接接觸供體膜和受體膜之間通過膜嵌入蛋白直接接觸3. 蛋白質(zhì)的修飾與加工蛋白質(zhì)的修飾與加工 修飾加工修飾加工： 糖基化糖基化 特異性蛋白水解切割特異性蛋白水解切割 二硫鍵形成二硫鍵形成 蛋白折疊和多亞基蛋白的裝配蛋白折疊和多亞基蛋白的裝配 - 糖基化在糖基化在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下進(jìn)行糖基轉(zhuǎn)移酶作用下進(jìn)行, , 在在ERER腔面腔面 N-N-連接的糖基化連接的糖基化, , N- -乙酰乙酰葡糖葡糖胺與胺與AsnAsn直接

11、結(jié)合直接結(jié)合 - 酰基化發(fā)生在?；l(fā)生在ERER的的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)：軟脂酸：軟脂酸 4. 4. 新生新生多肽的折疊與組裝多肽的折疊與組裝-新生肽的折疊組裝新生肽的折疊組裝 二硫鍵形成二硫鍵形成-正確折疊涉及駐留蛋白：具有正確折疊涉及駐留蛋白：具有KDEL or HDELKDEL or HDEL信號信號蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（proteinprotein disulfide disulfide isomerase isomerase，PDIPDI）切斷二硫鍵，幫助新合成的蛋）切斷二硫鍵，幫助新合成的蛋 白重新形成二硫鍵并處于正確折疊的狀態(tài)白重新形成二硫鍵并處于正確折疊的狀

12、態(tài) 。結(jié)合蛋白（結(jié)合蛋白（Binding proteinBinding protein，BipBip， chaperonechaperone） 識別錯誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位識別錯誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位， 并促進(jìn)重新折疊與裝配并促進(jìn)重新折疊與裝配。 5. ER5. ER的其他功能的其他功能: : 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)- 類固醇激素的合成（生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞類固醇激素的合成（生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞 和腎上腺皮質(zhì)）和腎上腺皮質(zhì)） - 肝的解毒作用（肝的解毒作用（DetoxificationDetoxification） System of oxygenases-cytochromeS

13、ystem of oxygenases-cytochrome p450 family p450 family- - 儲存鈣離子：肌質(zhì)網(wǎng)膜上的儲存鈣離子：肌質(zhì)網(wǎng)膜上的CaCa2+2+-ATP-ATP酶將酶將 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中CaCa2+ 2+ 泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中( (三三) ) 內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及其信號調(diào)控網(wǎng)應(yīng)激及其信號調(diào)控 - - 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累,UPR,UPR反應(yīng)反應(yīng) - - 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超負(fù)荷積累內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超負(fù)荷積累, ,折疊好膜蛋白的超量積累折疊好膜蛋白的超量積累 - - 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成分的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成分的變化主要是固醇缺乏主

14、要是固醇缺乏 - 若內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能持續(xù)紊亂若內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能持續(xù)紊亂, 細(xì)胞將最終啟動凋亡程細(xì)胞將最終啟動凋亡程 序序 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)如何擴(kuò)大內(nèi)質(zhì)網(wǎng)如何擴(kuò)大? 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞凋亡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞凋亡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與腫瘤發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與腫瘤發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與胰島素抵抗和糖尿病的發(fā)病內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與胰島素抵抗和糖尿病的發(fā)病其他其他 二二 高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能 - 1898年年, 意大利醫(yī)生意大利醫(yī)生Camillo Golgi 首次觀察到首次觀察到 - 20世紀(jì)世紀(jì)50年代證實了其存在年代證實了其存在 - 動物細(xì)胞動物細(xì)胞高爾基體數(shù)量都較少高爾基體數(shù)量都較少 (一般少于一般少于50個個)樞紐、分揀站乎？樞紐、

15、分揀站乎？- -電鏡下高爾基體結(jié)構(gòu)是由電鏡下高爾基體結(jié)構(gòu)是由扁平膜囊扁平膜囊和大小不和大小不等的囊泡構(gòu)成等的囊泡構(gòu)成- -高爾基體是極性的細(xì)胞器：高爾基體是極性的細(xì)胞器：位置、方向、物位置、方向、物質(zhì)轉(zhuǎn)運與生化極性質(zhì)轉(zhuǎn)運與生化極性(一一)高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與與極性極性 高爾基體的高爾基體的4 4個組成個組成部分部分- 高爾基體順面高爾基體順面膜囊膜囊 或順面或順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（ciscis- - Golgi network Golgi network，CGNCGN）又稱）又稱ciscis膜囊膜囊- - 高爾基體中間膜囊（高爾基體中間膜囊（medialmedial Golg

16、i Golgi） - 高爾基體高爾基體反面膜囊反面膜囊 及反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（ （ trans Golgi networktrans Golgi network，TGNTGN）- - 周圍大小不等的囊泡周圍大小不等的囊泡 順面囊泡稱順面囊泡稱ERGIC(ER-Golgi intermediate ERGIC(ER-Golgi intermediate compartment) compartment) 反面體積較大的分泌泡與分泌顆粒反面體積較大的分泌泡與分泌顆粒高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(CGN)- 中間多孔而連續(xù)分支狀的管狀結(jié)構(gòu)中間多孔而連續(xù)分支狀的管狀結(jié)構(gòu), 接近內(nèi)質(zhì)

17、網(wǎng)接近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)- 逃逸的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白逃逸的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白(帶有帶有KDEL或或HDEL標(biāo)標(biāo) 志序列志序列)的返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)- 蛋白蛋白絲氨酸絲氨酸(蘇氨酸蘇氨酸)殘基發(fā)生殘基發(fā)生O-連接糖基化連接糖基化- 跨膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)結(jié)構(gòu)域的?；?；跨膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)結(jié)構(gòu)域的酰基化；- 扁平膜囊與管道組成扁平膜囊與管道組成- 多數(shù)多數(shù)蛋白質(zhì)糖基化修飾蛋白質(zhì)糖基化修飾和和糖脂形成糖脂形成及及高爾基體有關(guān)的多糖的合成發(fā)生在此高爾基體有關(guān)的多糖的合成發(fā)生在此高爾基體中間膜囊高爾基體中間膜囊(medial Gaolgi)高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(TGN)- 呈管網(wǎng)狀呈管網(wǎng)狀,

18、 有囊泡相連有囊泡相連- pH值可能較低值可能較低- 參與蛋白質(zhì)的分類與包裝參與蛋白質(zhì)的分類與包裝- 某些晚期的蛋白質(zhì)的修飾發(fā)生在此某些晚期的蛋白質(zhì)的修飾發(fā)生在此- 保證物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運保證物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運- 常可見到體積較大的分泌泡或分泌顆粒?？梢姷襟w積較大的分泌泡或分泌顆粒 高爾基體各部膜囊的種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)高爾基體各部膜囊的種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)- 嗜鋨反應(yīng)嗜鋨反應(yīng)的高爾基體的高爾基體ciscis面膜囊面膜囊。- 焦磷酸硫胺素酶（焦磷酸硫胺素酶（TPPTPP酶）酶）化學(xué)反應(yīng)，顯示化學(xué)反應(yīng)，顯示 transtrans面面1 12 2層膜囊層膜囊- 胞嘧啶單核苷酸酶（胞嘧啶單核苷酸酶（CMPCMP

19、酶）酶）化學(xué)反應(yīng)，顯示化學(xué)反應(yīng)，顯示 靠近靠近transtrans面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。GERLGERL結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：6060年代初，年代初，NovikoffNovikoff發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)CMPCMP酶酶和酸和酸性磷酸酶存在于高爾基體的一側(cè)，稱性磷酸酶存在于高爾基體的一側(cè)，稱此結(jié)構(gòu)為此結(jié)構(gòu)為GERLGERL，意為與高爾基體（，意為與高爾基體（G G）密切相關(guān)，但它是）密切相關(guān)，但它是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ERER）的一部分，參與溶酶體（）的一部分，參與溶酶體（L L）的生）的生成。成。- 煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADPNADP酶）酶）的細(xì)胞的細(xì)胞 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)

20、，顯示中間扁平顯示中間扁平膜膜囊囊。 高爾基體與細(xì)胞骨架關(guān)系密切，在非高爾基體與細(xì)胞骨架關(guān)系密切，在非極性細(xì)胞中，高爾基體分布在極性細(xì)胞中，高爾基體分布在MTOC(MTOC(微管微管的的負(fù)端負(fù)端) ) 高爾基高爾基體的膜囊上存在體的膜囊上存在微管的馬達(dá)蛋微管的馬達(dá)蛋白（白（cytoplasmiccytoplasmic dynein dynein和和kinesin kinesin ）和）和微絲的馬達(dá)蛋白（微絲的馬達(dá)蛋白（myosinmyosin）。最近還發(fā)現(xiàn)。最近還發(fā)現(xiàn)特異的血影蛋白特異的血影蛋白（ spectrin spectrin）網(wǎng)架）網(wǎng)架 。它它們在維持高爾基體動態(tài)的空間結(jié)構(gòu)以及復(fù)們在維

21、持高爾基體動態(tài)的空間結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜的膜泡運輸中起重要的作用雜的膜泡運輸中起重要的作用。( (二二) ) 高爾基體的功能高爾基體的功能 主要功能是主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工進(jìn)行加工, 分類與包裝分類與包裝, 然后分門別類地然后分門別類地運送至細(xì)胞特定的部位或細(xì)胞外運送至細(xì)胞特定的部位或細(xì)胞外. 內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂質(zhì)一部分也通過高爾基體網(wǎng)上合成的脂質(zhì)一部分也通過高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體等部位運輸向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體等部位運輸.2.2.蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾蛋白質(zhì)糖基化類型蛋白質(zhì)糖基化類型 N-N-連接的糖基化連接的糖基化 O-O-連接的糖基化連

22、接的糖基化 特特 征征 N-連接連接 O-連接連接合成部位合成部位 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體合成方式合成方式 來自同一個來自同一個寡糖前體寡糖前體一個一個一一個單糖加上去個單糖加上去與之結(jié)合的與之結(jié)合的氨基酸殘基氨基酸殘基 天冬酰胺天冬酰胺 絲氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸羥賴氨酸/羥脯氨酸羥脯氨酸最終長度最終長度 至少至少5個個 糖殘基糖殘基一般一般14個糖殘基，個糖殘基，但但ABO血型抗原較長血型抗原較長第一個糖第一個糖 殘基殘基 N乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺糖胺N乙酰半乳糖胺等乙酰半乳糖胺等N-N-連接的糖基化與連接的糖基化與O-O-連接的糖基化比較連接的糖基化比較最后一個

23、糖殘基最后一個糖殘基: 唾液酸唾液酸蛋白質(zhì)糖基化的特點及其生物學(xué)意義蛋白質(zhì)糖基化的特點及其生物學(xué)意義- 糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒有模板糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒有模板- 糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折 疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性- 進(jìn)化上的意義進(jìn)化上的意義：- 蛋白聚糖在高爾基體中組裝蛋白聚糖在高爾基體中組裝 蛋白聚糖在高爾基體中組裝蛋白聚糖在高爾基體中組裝與絲氨酸殘基相連的與絲氨酸殘基相連的 是是木糖木糖，而不是，而不是N乙酰半乳糖胺。乙酰半乳糖胺。- 已有的證據(jù)表明已有的證據(jù)表明, 糖脂的糖側(cè)鏈也是以

24、與糖蛋白相糖脂的糖側(cè)鏈也是以與糖蛋白相 同的途徑和方式合成加工同的途徑和方式合成加工, 最后由高爾基體轉(zhuǎn)運到最后由高爾基體轉(zhuǎn)運到 溶酶體膜或細(xì)胞膜上的溶酶體膜或細(xì)胞膜上的.- 植物細(xì)胞中高爾基體合成和分泌多糖植物細(xì)胞中高爾基體合成和分泌多糖。3. 蛋白酶的水解和其他加工過程蛋白酶的水解和其他加工過程類型類型:- 無生物活性的蛋白原（無生物活性的蛋白原（proproteinproprotein）高爾基高爾基 體體切除切除N-N-端或兩端的序列端或兩端的序列成熟的多肽。成熟的多肽。 如胰島素、胰如胰島素、胰 高血糖素及血清白蛋白等高血糖素及血清白蛋白等。- 蛋白質(zhì)前體蛋白質(zhì)前體高爾基體高爾基體水解

25、水解同種有活性同種有活性 的多肽，如神經(jīng)肽的多肽，如神經(jīng)肽- 含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體高爾基體高爾基體 加工成不同的產(chǎn)物加工成不同的產(chǎn)物。- 同一種蛋白質(zhì)前體同一種蛋白質(zhì)前體不同細(xì)胞、以不同的方式不同細(xì)胞、以不同的方式 加工加工不同的多肽不同的多肽。加工方式多樣性的可能原因：加工方式多樣性的可能原因：- 確保小肽分子的有效合成；確保小肽分子的有效合成；- 彌補(bǔ)缺少包裝并轉(zhuǎn)運到分泌泡中的必要信號；彌補(bǔ)缺少包裝并轉(zhuǎn)運到分泌泡中的必要信號；- 有效地防止這些活性物質(zhì)在合成它的細(xì)胞內(nèi)有效地防止這些活性物質(zhì)在合成它的細(xì)胞內(nèi) 起作用。起作用。- 肽鏈酪氨酸殘基的肽鏈酪氨酸殘

26、基的硫酸化硫酸化作用作用還有還有. 高爾基體被證實是另一個微管形成來源高爾基體被證實是另一個微管形成來源 高爾基體高爾基體 進(jìn)行有絲分裂進(jìn)行有絲分裂 三三 溶酶體溶酶體 Terminator ?- -幾乎存在于所有的動物細(xì)胞中幾乎存在于所有的動物細(xì)胞中 ( (植物細(xì)胞中的中央液泡植物細(xì)胞中的中央液泡, , 圓球體圓球體) )- -單層膜圍繞單層膜圍繞- -內(nèi)含多種內(nèi)含多種酸性水解酶類酸性水解酶類( (最適最適pHpH為為5 5左右左右) )- -囊泡狀細(xì)胞器囊泡狀細(xì)胞器- -主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用 the cells garbage disposal sy

27、stem 溶酶體的結(jié)構(gòu)類型溶酶體的結(jié)構(gòu)類型 溶酶體的功能溶酶體的功能 溶酶體的發(fā)生溶酶體的發(fā)生 溶酶體與過氧化物酶體溶酶體與過氧化物酶體( (一一) ) 溶酶體溶酶體的形態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與類型與類型- 初級溶酶體初級溶酶體（primary lysosome） - 次級溶酶體次級溶酶體（secondary lysosome） 自噬溶酶體（自噬溶酶體（autophagolysosome） 異噬溶酶體（異噬溶酶體（phagolysosome）- 殘余小體（殘余小體（residual body），又稱后溶酶體。），又稱后溶酶體。 溶酶體是以含有大量溶酶體是以含有大量酸性水解酶酸性水解酶為共同特為共同特

28、征、不同形態(tài)大小，征、不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一執(zhí)行不同生理功能的一類類異質(zhì)性異質(zhì)性（heterogenous）的細(xì)胞器）的細(xì)胞器 。溶酶體膜的特征溶酶體膜的特征：- 嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi) 環(huán)境環(huán)境；- - 具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運; ;- 膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜 蛋白的降解蛋白的降解 溶酶體的標(biāo)志酶溶酶體的標(biāo)志酶： 酸性磷酸酶（酸性磷酸酶（acid phosphataseacid phosphatase）(二二) 溶酶體的功

29、能溶酶體的功能: 強(qiáng)烈的消化作用強(qiáng)烈的消化作用 - - 清除清除功能功能 - - 防御功能防御功能 - - 其他功能其他功能 - - 細(xì)胞內(nèi)的消化細(xì)胞內(nèi)的消化“器官器官” - - 參與分泌過程的調(diào)節(jié)參與分泌過程的調(diào)節(jié) - - 受精過程中的精子頂體（受精過程中的精子頂體（acrosomeacrosome）反應(yīng)）反應(yīng) - - 抗原加工抗原加工溶酶體酶的合成及溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（連接的糖基化修飾（RER） 高爾基體高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體高爾基體trans-膜囊和膜囊

30、和TGN膜（膜（M6P受體）受體）溶酶體酶分選與局部濃縮溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運到以出芽的方式轉(zhuǎn)運到前溶酶體前溶酶體N- 磷酸磷酸葡糖苷酶葡糖苷酶磷酸化識別信號：信號斑磷酸化識別信號：信號斑 M6P 發(fā)生途徑發(fā)生途徑- 依賴于依賴于M6P M6P 的分選途徑的效率不高，部分溶酶的分選途徑的效率不高，部分溶酶 體酶通過運輸小泡直接分泌到細(xì)胞外體酶通過運輸小泡直接分泌到細(xì)胞外。- 在細(xì)胞質(zhì)膜上也存在依賴于鈣離子的在細(xì)胞質(zhì)膜上也存在依賴于鈣離子的M6PM6P受體，受體， 同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的 內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，

31、內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，M6PM6P受體返回受體返回 細(xì)胞質(zhì)膜，反復(fù)使用細(xì)胞質(zhì)膜，反復(fù)使用。- 還存在不依賴于還存在不依賴于M6PM6P的分選途徑（如酸性磷酸酶、的分選途徑（如酸性磷酸酶、 分泌溶酶體的分泌溶酶體的perforinperforin和和granzymegranzyme） - 酶的加工方式多樣化酶的加工方式多樣化- 糖側(cè)鏈的部分水解糖側(cè)鏈的部分水解 溶酶體發(fā)生還存在其他途徑溶酶體發(fā)生還存在其他途徑(四四)溶溶 酶酶 體體 與與 疾疾 病病- 各類儲積癥各類儲積癥 如泰如泰- -薩氏（薩氏（TayTay- Sachs):- Sachs):神經(jīng)節(jié)苷脂的儲積神經(jīng)節(jié)苷脂的儲積 - 溶酶體膜穩(wěn)定性下降導(dǎo)致的溶酶體酶外溢溶酶體膜穩(wěn)定性下降導(dǎo)致的溶酶體酶外溢 .矽肺矽肺 . .類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 - 溶酶體酶的轉(zhuǎn)運障礙溶酶體酶的轉(zhuǎn)運障礙 (I細(xì)胞病細(xì)胞病): M6P信號的缺乏信號的缺乏(四四) 過氧化物酶體過氧化物酶體(peroxisom)- 過氧化物酶體又稱微體過氧化物酶體又稱微體( (microbodymicrobody) ) - 由單層膜圍繞由單層膜圍繞- 內(nèi)含一種或幾種氧化酶類內(nèi)含一種或幾種氧化酶類- 是是異質(zhì)性細(xì)胞器異質(zhì)性細(xì)胞