2022年醫(yī)學專題-第6章之(1)～(3)細胞質基質、核糖體、內膜系統(tǒng)資料

第六章細胞質和細胞器細胞質細胞質基質(jīzhì)細胞器細胞整體(zhěngtǐ)結構和功能的重要組成部分。第一頁，共四十三頁。定義(dìngyì)：指細胞質中除有形結構之外的無定形膠狀物質體系（P119）。第一節(jié)細胞質基質(jīzhì)

（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）功能(gōngnéng)：六方面功能（自學，P120）注意：“細胞質”與“細胞質基質”的區(qū)別存在于細胞質基質中，具有一定化學組成、一定形態(tài)結構、執(zhí)行特定生理功能，并且為細胞所固有的有形結構小體，統(tǒng)稱為~~~。(P119)(細胞器)第二頁，共四十三頁。(ribosome)1955年—Palade—電鏡—動物(dòngwù)腺細胞1958年—Roberts—命名(mìngmíng)—ribosome（核糖體）第二節(jié)核糖體1953年—Robinson＆Brown—電鏡—植物(zhíwù)細胞第三頁，共四十三頁。一.核糖體的形態(tài)(xíngtài)結構

非膜性細胞器。電鏡下：直徑15~25nm；不規(guī)則顆粒狀；由大小兩個(liǎnɡɡè)異型亞基組成。第四頁，共四十三頁。功能(gōngnéng)活性部位5，3，mRNA

①

②④③（P121）（1）A位：是接受(jiēshòu)氨?；?tRNA的位點。（2）P位：是與肽酰基-tRNA結合(jiéhé)的位點。（3）肽?；D移酶位點：在肽鏈延長時催化氨基酸與氨基酸之間形成肽鍵。（4）GTP酶位點：水解GTP，將肽?；?tRNA由A位點轉移到P位點。第五頁，共四十三頁。rRNA：60%，核糖體內部(nèibù)蛋白質：40%，核糖體表面(biǎomiàn)二、核糖體的類型和理化(lǐhuà)特性（一）類型真核細胞質核糖體真核細胞器核糖體原核細胞核糖體（二）理化特性第六頁，共四十三頁。70S核糖體50S30S80S核糖體60S40S23SrRNA16SrRNA5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA5SrRNA18SrRNA~31種蛋白質~21種蛋白質~50種蛋白質~33種蛋白質第七頁，共四十三頁。三.核糖體在細胞內的存在(cúnzài)形式1.游離核糖體：游離于細胞質中；主要合成(héchéng)細胞本身的基礎性蛋白。2.附著核糖體：附著在內質網(wǎng)膜上；主要(zhǔyào)合成分泌蛋白和膜蛋白。多聚核糖體——蛋白質合成時，通常多個核糖體結合在一個mRNA分子上，成串排列，形成蛋白質合成的功能團，這種功能團稱為多聚核糖體(polyribosome)。第八頁，共四十三頁。相對于質膜而言，細胞內在(nèizài)結構、功能乃至發(fā)生上相關聯(lián)的膜性結構細胞器的總稱。包括內質網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體、過氧化物酶體、各種轉運小泡及核膜等。（P126）第三節(jié)內膜系統(tǒng)(endomembranesystem)

（1）概念(gàiniàn)：（2）功能(gōngnéng)：①增加細胞內的表面積；②使特定功能在特定區(qū)域內完成，提高了細胞代謝效率。第九頁，共四十三頁。一、內質網(wǎng)1945年，K.R.Porter等—電鏡—小鼠成纖維細胞(Endoplasmicreticulum,ER)第十頁，共四十三頁。標志(biāozhì)酶：葡萄糖-6-磷酸酶（一）內質網(wǎng)的化學(huàxué)組成主要(zhǔyào)成分脂類：蛋白質：卵磷脂含量最多，鞘磷脂含量最少。含量較細胞膜為多，包括大量酶類。第十一頁，共四十三頁。內質網(wǎng)內質網(wǎng)是由一層單位膜形成的相互(xiānghù)連通的管、泡和扁囊所組成的膜性網(wǎng)狀系統(tǒng)。(P127)管泡扁囊（二）內質網(wǎng)的形態(tài)結構(jiégòu)與類型內質網(wǎng)的形態(tài)(xíngtài)結構管、泡、扁囊——ER的基本結構單位。第十二頁，共四十三頁。胞質面附著大量核糖體，表面粗糙；★由板層狀扁囊構成；多分布在分泌旺盛或分化(fēnhuà)完善的細胞內。胞質面無核糖體附著，表面光滑；★由分支的管或泡構成；多分布在一些(yīxiē)特化的細胞中，如肝細胞。核糖體粗面內質網(wǎng)滑面內質網(wǎng)1.糙（粗）面內質網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,rER)

2.光（滑）面內質網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,sER)

內質網(wǎng)的類型(lèixíng)第十三頁，共四十三頁。第十四頁，共四十三頁。粗面內質網(wǎng)：蛋白質的合成、修飾、加工(jiāgōng)、轉運?；鎯荣|網(wǎng)：脂類與固醇的合成、糖代謝以及細胞(xìbāo)解毒作用。（三）內質網(wǎng)的功能(gōngnéng)第十五頁，共四十三頁。（1）核糖體附著(fùzhuó)的支架1.粗面內質網(wǎng)的功能(gōngnéng)①

分泌性蛋白(dànbái)：合成后分泌到細胞外的蛋白質。

（酶、抗體、肽類激素、胞外基質蛋白等）②膜整合蛋白：合成后嵌在膜內的功能性膜蛋白。

（膜抗原、膜受體等）由附著核糖體合成的蛋白質有：③駐留蛋白：定位于各種細胞器中的可溶性蛋白。第十六頁，共四十三頁。（2）新生肽鏈的折疊(zhédié)與裝配（P128-129）多肽鏈盤繞、折疊所形成的空間結構，直接決定蛋白質的功能。內質網(wǎng)為新生多肽鏈的正確折疊和裝配提供(tígōng)有利的環(huán)境。例如：蛋白二硫鍵異構酶：加快二硫鍵形成及多肽鏈的折疊。結合蛋白：識別折疊錯誤的多肽鏈和尚未完成(wánchéng)裝配的蛋白質亞基，還可促進它們重新折疊與裝配。第十七頁，共四十三頁。（3）蛋白質的糖基化(glycosylation)在rER上合成的大部分蛋白質都要進行糖基化修飾(xiūshì)，形成糖蛋白。

蛋白質有兩種糖基化修飾(xiūshì)：N-連接(liánjiē)糖基化：寡糖與天冬酰胺(Asn)殘基側鏈上的氨基基團相連接。在rER腔中完成。O-連接糖基化：寡糖與絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)殘基側鏈上的羥基基團相連接。

主要在GC中完成。第十八頁，共四十三頁。（4）蛋白質的胞內運輸(yùnshū)（1）分泌(fēnmì)蛋白的運輸：（2）溶酶體蛋白(dànbái)的運輸：分泌蛋白rER腔轉運小泡高爾基復合體分泌泡細胞外溶酶體蛋白rER腔轉運小泡高爾基復合體轉運小泡溶酶體+內體第十九頁，共四十三頁。2.滑面內質網(wǎng)的功能(gōngnéng)（P131-132）①脂質合成②糖原代謝★③解毒(jiědú)作用④鈣的貯存與鈣濃度調節(jié)⑤胃酸、膽汁的合成與分泌第二十頁，共四十三頁。(四)新生(xīnshēng)肽鏈穿越內質網(wǎng)的轉移機制

1975年，Blobel等提出(tíchū)信號（肽）假說(signalhypothesis)，用以解釋兩個問題：①游離核糖體如何附著到內質網(wǎng)膜上？②新生肽鏈如何落入到內質網(wǎng)腔？獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學獎。信號(xìnhào)（肽）假說的主要內容——第二十一頁，共四十三頁。內質網(wǎng)腔細胞質SRP受體信號識別(shíbié)顆粒(signalrecognitionparticle,SRP)tRNAAP核糖體mRNA信號肽(signalpeptide)A信號(xìnhào)密碼（signalcodon)移位(yíwèi)子第二十二頁，共四十三頁。

1.SRP結合信號肽。

分泌蛋白在細胞質中游離核糖體上起始合成。當信號肽被翻譯后，可立即被細胞質中的SRP識別、結合，并使翻譯暫停。

2.核糖體錨著于內質網(wǎng)上。

與信號肽結合的SRP識別并結合ER膜上的SRP受體，介導核糖體附著于ER膜的移位子蛋白上。SRP離開核糖體返回細胞質參加再循環(huán)，蛋白質合成繼續(xù)。

3.新生肽鏈進入內質網(wǎng)腔。

在信號肽的引導下，肽鏈通過由核糖體大亞基和移位子蛋白共同形成的通道，穿膜進入ER腔。

4.信號肽被切除。

信號肽被ER膜腔面的信號肽酶切除，肽鏈繼續(xù)延伸。

5.肽鏈合成完成。

當肽鏈合成完畢后，所合成的肽鏈在ER腔內修飾(xiūshì)加工。核糖體大、小亞基解聚，離開ER，進入細胞質被再利用。過程(guòchéng)描述（P130）第二十三頁，共四十三頁。二、高爾基復合體1898年—高爾基(Golgi)—光鏡—神經細胞(shénjīnɡxìbāo)(Golgicomplex)第二十四頁，共四十三頁。電鏡：封閉(fēngbì)的膜性囊泡狀結構.電鏡高爾基扁平膜囊(Golgiflattencisternae)反面順面反面(fǎnmiàn)高爾基網(wǎng)(transGolginetwork)順面高爾基網(wǎng)(cisGolginetwork)(一)高爾基復合體的形態(tài)(xíngtài)結構順面膜囊中間膜囊反面膜囊（凸面；進面；形成面）（凹面；出面；成熟面）★高爾基復合體是具有極性的細胞器。第二十五頁，共四十三頁。(二)高爾基復合體的化學(huàxué)組成脂質含量介于(jièyú)內質網(wǎng)膜與細胞膜之間；是質膜和ER之間的一種過渡性細胞器；特征性酶：糖基轉移酶。表：大鼠肝細胞內質網(wǎng)膜、高爾基復合體膜、細胞膜的脂類含量(hánliàng)（%）脂類種類內質網(wǎng)高爾基復合體細胞膜脂類總量

30.035.042.0磷脂

26.6

28.5

29.8

膽固醇

1.0

1.7

5.2糖脂

0.4

1.5

2.5第二十六頁，共四十三頁。（三）高爾基復合體的主要(zhǔyào)功能1.胞內物質的運輸(yùnshū)和細胞的分泌活動3H標記亮氨酸追蹤實驗，證明分泌(fēnmì)蛋白在rER中合成后被運送至GC，在其中經濃縮、修飾、加工后包裝于分泌泡中，最終分泌到細胞外。GC在細胞分泌活動中起著重要的運輸作用。第二十七頁，共四十三頁。3min20min120min3H標記(biāojì)亮氨酸追蹤實驗示意圖第二十八頁，共四十三頁。蛋白質的O-連接糖基化作用主要或全部在高爾基復合體內(tǐnèi)完成。3H標記(biāojì)甘露糖3H標記(biāojì)半乳糖；3H標記唾液酸糖蛋白的合成和修飾過程具有嚴格的順序性。2.糖蛋白的加工合成（蛋白質的糖基化）實驗第二十九頁，共四十三頁。3.蛋白質的水解(shuǐjiě)有些蛋白質和酶，只有在GC中被特異性水解后才能夠成熟或轉變(zhuǎnbiàn)為活性狀態(tài)。第三十頁，共四十三頁。蛋白質合成(héchéng)溶酶體寡聚糖磷酸化切除(qiēchú)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高爾基網(wǎng)中間(zhōngjiān)膜囊反面膜囊反面高爾基網(wǎng)分泌泡RER高爾基復合體順面膜囊4.蛋白質的分選第三十一頁，共四十三頁。三、溶酶體(lysosome)1955年—C.deDuve—大鼠肝細胞勻漿(yúnjiānɡ)—細胞化學顯示第三十二頁，共四十三頁。①

由一層單位膜包裹的囊狀小體，多為圓形或卵圓形。②含多種酸性水解酶，最適pH5.0。標志酶是酸性磷酸酶。③膜蛋白高度糖基化，以防止自身被水解消化。④膜上有質子泵，將胞質中的H+泵入溶酶體，維持溶酶體內的酸性環(huán)境。⑤膜中存在多種載體蛋白，用于向外運輸消化水解的產物。⑥具有異質性：組織、細胞、生理功能狀態(tài)不同決定了溶酶體的形態(tài)(xíngtài)、大小和所含酶類的不同。（一）溶酶體的結構特征第三十三頁，共四十三頁。1、初級(chūjí)溶酶體(primarylysosome)（二）溶酶體的類型(lèixíng)——按形成(xíngchéng)過程和功能狀態(tài)分類形成過程：內質網(wǎng)高爾基復合體初級溶酶體功能狀態(tài)：只含酶，不含底物，處于非活性狀態(tài)。2、次級溶酶體(secondarylysosome)形成過程：初級溶酶體底物次級溶酶體功能狀態(tài)：既含酶，又含底物，處于功能作用狀態(tài)。分類：①自噬溶酶體②異噬溶酶體（初級溶酶體+內源性底物）（初級溶酶體+外源性底物）吞噬溶酶體：初級溶酶體＋吞噬體多泡小體：初級溶酶體＋胞飲體第三十四頁，共四十三頁。含鐵小體（siderosome）髓樣結構(jiégòu)（myelinfigure）3、三級溶酶體(tertiarylysosome)當次級溶酶體到達其功能末期時，由于酶活性降低或喪失，一些(yīxiē)未被消化分解的物質保留其中，形成三級溶酶體，也稱殘留小體。定義：特征：電鏡下，電子密度高，染色(rǎnsè)較深。常見類型：脂褐素（lipofuscin）第三十五頁，共四十三頁。內體初級(chūjí)溶酶體吞噬(tūnshì)體異噬溶酶體（吞噬(tūnshì)溶酶體）胞飲體異噬溶酶體（多泡小體）內源性底物自噬溶酶體次級溶酶體三級溶酶體外源性底物外吐第三十六頁，共四十三頁。內吞體rER順面高爾基網(wǎng)反面(fǎnmiàn)高爾基網(wǎng)高爾基復合體酶蛋白(dànbái)前體＋甘露糖加入(jiārù)磷酸(M-6-P)前溶酶體ATPADP+PiH＋去磷酸pH=6成熟溶酶體（初級溶酶體）（三）溶酶體的形成與成熟第三十七頁，共四十三頁。（四）溶酶體的功能(gōngnéng)1、胞內物質(wùzhì)消化分解，衰老、殘存細胞器更新細胞對外來異物及線粒體、內質網(wǎng)等細胞器碎片(suìpiàn)的消化作用。2、細胞營養(yǎng)作用在細胞饑餓狀態(tài)下，分解自身大分子物質，為細胞生存提供營養(yǎng)物質。3、防御保護功能巨噬細胞具有發(fā)達的溶酶體，被吞噬的細菌和病毒，最終在溶酶體的作用下殺滅，并分解消化。第三十八頁，共四十三頁。甲狀腺濾泡上皮細胞甲狀腺球蛋白蛋白酶將碘化的甲狀腺球蛋白水解生成(shēnɡchénɡ)甲狀腺素甲狀腺素通過細胞(xìbāo)基部進入血液合成(héchéng)