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細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第六章1精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第六章1精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrixorcytomatrix)是真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。曾被稱為細(xì)胞液(cellsap)、透明質(zhì)(hyaloplasm)、胞質(zhì)溶膠(cytosol)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等。主要成分為參與中間代謝的數(shù)千種酶類、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)、糖原和脂滴等處于儲(chǔ)藏物以及mRNA等物質(zhì)。2精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrix細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分,其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半.細(xì)胞組分?jǐn)?shù)目體積比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)154細(xì)胞核16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)112高爾基體13溶酶體3001胞內(nèi)體2001過(guò)氧化物酶體4001線粒體160022(肝細(xì)胞中細(xì)質(zhì)基質(zhì)及細(xì)胞其他組分的數(shù)目所占體積比)3精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分,其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半.細(xì)胞化學(xué)組成:多種物質(zhì)和酶含有水、無(wú)機(jī)鹽、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸和酶等多種物質(zhì)。是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類。故認(rèn)為它呈復(fù)雜的膠體性質(zhì),可隨環(huán)境條件的改變4精選課件ppt化學(xué)組成:多種物質(zhì)和酶含有水、無(wú)機(jī)鹽、脂類、糖類、氨基酸、核(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分的組織狀態(tài)
1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的體系,其中胞質(zhì)骨架纖維貫穿其中,多數(shù)蛋白質(zhì)直接或間接地與骨架或生物膜結(jié)合。2執(zhí)行某一生物學(xué)過(guò)程的酶類,彼此之間可靠弱鍵結(jié)合,形成多酶復(fù)合體,催化一系列反應(yīng),此體系中前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物即為下一個(gè)反應(yīng)的底物。3蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間,蛋白質(zhì)與其它大分子(如mRNA)之間都可通過(guò)弱鍵相互作用,處于動(dòng)態(tài)平衡之中。4這種高度有序的結(jié)構(gòu)體系形成可以使細(xì)胞高效地完成復(fù)雜的代謝過(guò)程。但此結(jié)構(gòu)體系的維持必須依靠細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中高濃度的蛋白質(zhì)以及其周圍特定的離子環(huán)境。5精選課件ppt(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分的組織狀態(tài)
1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要特點(diǎn):是一個(gè)高度有序的體系:細(xì)胞質(zhì)骨架纖維貫穿在粘稠的蛋白質(zhì)膠體中,多數(shù)的蛋白質(zhì)直接或間接的與骨架結(jié)合,或與生物膜結(jié)合,從而完成特定的生物學(xué)功能.通過(guò)弱鍵而相互作用處于動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間,蛋白質(zhì)與其它大分子之間都是通過(guò)弱鍵相互作用,并常常處于動(dòng)態(tài)平衡之中.6精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要特點(diǎn):6精選課件ppt胞質(zhì)溶膠胞質(zhì)溶膠是用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿物中的各種細(xì)胞組分過(guò)程中,離心除去細(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,存留在上清液中的成分。是生物化學(xué)上的概念。7精選課件ppt胞質(zhì)溶膠胞質(zhì)溶膠是用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿物中的各種細(xì)胞(四)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的概念的兩種新理解1一種認(rèn)為,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是由微管、微絲和中間纖維等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系,其中蛋白質(zhì)和其它分子以凝聚狀態(tài)或暫時(shí)的凝聚狀態(tài)存在,與周圍溶液的分子處于動(dòng)態(tài)平衡,即只有直接或間接結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)骨架上的成分才是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分。2另一種認(rèn)為,細(xì)胞質(zhì)骨架是細(xì)胞中獨(dú)立存在的結(jié)構(gòu)體系,而不應(yīng)把其看成是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的組分。8精選課件ppt(四)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的概念的兩種新理解8精選課件ppt二功能:
(1)完成各種中間代謝過(guò)程:如糖酵解過(guò)程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等.(2)與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能:維持細(xì)胞形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等(3)蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解
1.蛋白質(zhì)的修飾2.控制蛋白質(zhì)的壽命3.降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)4.幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊
9精選課件ppt二功能:(1)完成各種中間代謝過(guò)程:如糖酵解過(guò)程控制蛋白質(zhì)的壽命(1)蛋白質(zhì)N端的第一個(gè)aa殘基可決定蛋白質(zhì)壽命,其為Met、Ser、Thr、Ala、Val、Cys、Gly或Pro,則蛋白質(zhì)穩(wěn)定;若為其他氨基酸,則不穩(wěn)定。(2)依賴于泛素(遍在蛋白,ubiquitin)和蛋白酶體(proteasome)的蛋白降解途徑泛素為含66個(gè)aa的蛋白,可共價(jià)結(jié)合到含不穩(wěn)定aa殘基的蛋白的N端,給其貼上“標(biāo)簽”,蛋白酶體可特此標(biāo)簽,將其水解。10精選課件ppt控制蛋白質(zhì)的壽命10精選課件pptChapter6.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)EndoplasmicreticulumER1.類型2.功能3.與基因表達(dá)調(diào)空11精選課件pptChapter6.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Endoplasmicret概述1945年,著名超微結(jié)構(gòu)學(xué)家K.B.Porter,在電鏡下觀察組織培養(yǎng)的細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)有各種大小的管道相連成網(wǎng)狀,并多處在細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)質(zhì)部位,故定名為內(nèi)質(zhì)網(wǎng).ER12精選課件ppt概述1945年,著名超微結(jié)構(gòu)學(xué)家K.B.Porter,在1形態(tài)1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,由單位膜圍成的小管(tubule)、小泡(vesicle)或扁囊(cisternae)連接而成的連續(xù)網(wǎng)狀膜系統(tǒng)。2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和外層核膜是連續(xù)的,ER內(nèi)腔與兩層核膜中間的核周間腔相通連,少數(shù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與質(zhì)膜相連。3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成可能由其上結(jié)合的驅(qū)動(dòng)蛋白引導(dǎo)其沿微管延伸排列而成。4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的好材料-微粒體(microsome)組織或細(xì)胞勻漿過(guò)程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被破壞,破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重新封閉形成直徑約100nm的小囊泡結(jié)構(gòu),此即微粒體。它包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核糖體兩種組分。在體外實(shí)驗(yàn)中,微粒體仍具蛋白質(zhì)合成,蛋白質(zhì)的糖基化和脂類合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。13精選課件ppt1形態(tài)13精選課件ppt14精選課件ppt14精選課件ppt它是真核細(xì)胞重要的細(xì)胞器.原核細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細(xì)胞膜代行使其類似功能.它增大了膜的面積,供酶、核糖體等附著在上面。使各種化學(xué)反應(yīng)有序進(jìn)行。它是生物體內(nèi)重要大分子,如蛋白質(zhì),脂類和糖類合成的基地<也是蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈R虼?,有人把?nèi)質(zhì)網(wǎng)比喻為有機(jī)物合成的“車間”或者“工廠”.15精選課件ppt它是真核細(xì)胞重要的細(xì)胞器.原核細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細(xì)胞膜代行使2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型
根據(jù)外表面是否有顆粒附著,主要分成兩類:(1)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)
2)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)
16精選課件ppt2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型根據(jù)外表面是否有顆粒附著,主要分成兩類:糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER):電鏡下多為扁囊狀結(jié)構(gòu),排列較為整齊.排列較為整齊呈同心板層樣排列,膜表面附著有大量的顆粒狀的核糖體.它是合成蛋白質(zhì)的重要場(chǎng)所.17精選課件ppt糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticu蛋白質(zhì)的合成:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)主要是分子量較大的分泌蛋白.包括酶類、肽類激素和抗體等,此外,也合成一些膜嵌入糖蛋白(整合蛋白)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔可溶性駐留蛋白(retentionprotein)和溶酶體蛋白等。18精選課件ppt蛋白質(zhì)的合成:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)主要是分子量較大的分泌蛋光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):表面光滑,無(wú)核糖體附著.在形態(tài)上常呈分枝狀,小管或小泡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),很少象RER那樣擴(kuò)大成池,其膜也不如RER膜厚。另外,SER的一端常與RER相連,有時(shí)還和高爾基復(fù)合體或核膜相連.光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂類合成的重要場(chǎng)所.細(xì)胞器:⑴核仁⑵細(xì)胞核⑶核糖體⑷囊泡⑸糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑹高爾機(jī)體⑺細(xì)胞骨架
⑻光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑼線粒體⑽液泡⑾細(xì)胞質(zhì)⑿溶酶體⒀中心粒19精選課件ppt光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):表面光滑,無(wú)核糖體附著.在形態(tài)上常呈分枝狀,小光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的合成無(wú)關(guān),但功能更為復(fù)雜a、合成膜脂:光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的脂類除滿足自身需要外,還提供給高爾基體、溶酶體、內(nèi)體、質(zhì)膜、線粒體、葉綠體等膜性細(xì)胞結(jié)構(gòu)。大多數(shù)膜脂是完全在光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的b、解毒作用:光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的P450酶系屬于單加氧酶,又稱為多功能氧化酶、羥化酶,也有的存在于質(zhì)膜、線粒體、高爾基體、過(guò)氧化物酶體、核膜等細(xì)胞器的膜中,具有解毒作用,通常可將脂溶性有毒物質(zhì)代謝為水溶性物質(zhì),使有毒物質(zhì)排出體外。有時(shí)也會(huì)將致癌物代謝為活性致癌物。
20精選課件ppt光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的合成無(wú)關(guān),但功能更為復(fù)雜a、合成膜脂:c、甾體類激素的合成:在生殖腺和腎上腺的內(nèi)分泌細(xì)胞中,光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體,可能還有高爾基體上的一些酶共同參與甾體類激素的合成。
d、調(diào)節(jié)血糖濃度:使葡糖6-磷酸水解為磷酸和葡萄糖,釋放糖至血液中。e、形成特殊結(jié)構(gòu):如肌細(xì)胞中的光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化成的肌質(zhì)網(wǎng)可儲(chǔ)存鈣離子,作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)。
21精選課件pptc、甾體類激素的合成:在生殖腺和腎上腺的內(nèi)分泌細(xì)胞中,脂質(zhì)的合成:由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中含有與膽固醇合成、激素轉(zhuǎn)化及其他膜脂合成的酶系,是細(xì)胞內(nèi)脂類合成的主要場(chǎng)所.它合成構(gòu)成細(xì)胞所需要的包括磷脂和膽固醇在內(nèi)的幾乎全部的膜脂,其中最主要的磷脂是磷脂酰膽堿(卵磷脂).22精選課件ppt脂質(zhì)的合成:由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中含有與膽固醇合成、激素轉(zhuǎn)化及其他膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能
1.蛋白質(zhì)的合成2.脂質(zhì)的合成3.蛋白質(zhì)的修飾與加工4.新生多鈦的折疊與裝配5.其它功能23精選課件ppt內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.蛋白質(zhì)的合成2.脂質(zhì)的合成3.蛋白質(zhì)的修飾蛋白質(zhì)的修飾與加工:進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)修飾作用有糖基化,?;u基化與二硫鍵的形成.糖基化的發(fā)生與多肽的合成同時(shí)進(jìn)行,是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中最常見(jiàn)的蛋白質(zhì)修飾.24精選課件ppt蛋白質(zhì)的修飾與加工:進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)修飾作新生多肽的折疊與裝配不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)停留的時(shí)間長(zhǎng)短不一,這在很大程度上取決于合成蛋白正確折疊所需要的時(shí)間.25精選課件ppt新生多肽的折疊與裝配不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)停留的時(shí)間長(zhǎng)短不一,(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)膜脂成分的變化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白和折疊好蛋白的累積來(lái)完成和細(xì)胞核的對(duì)話,實(shí)現(xiàn)二者之間的信號(hào)傳導(dǎo),調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)。26精選課件ppt(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)膜脂成分的變化、內(nèi)Chapter6.3高爾基復(fù)合體
1898年C.Golgi內(nèi)網(wǎng)器后來(lái)高爾基復(fù)合體或高爾基器20世紀(jì)50年代EM下證實(shí)其存在27精選課件pptChapter6.3高爾基復(fù)合體
1898年C.G一、高爾基復(fù)合體的結(jié)構(gòu)由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)胞器。常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間,呈弓形或半球形,凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為形成面(formingface)或順面(cisface)。凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為成熟面(matureface)或反面(transface)。膜厚6~6nm,中間形成囊腔,周緣多呈泡狀,4~8個(gè)扁平囊在一起,某些藻類可達(dá)一二十個(gè),構(gòu)成高爾基體的主體,稱為高爾基堆(Golgistack)。28精選課件ppt一、高爾基復(fù)合體的結(jié)構(gòu)由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性2高爾基體是極性細(xì)胞器
1)排列有方向性:順面(cisface)或稱輸入面靠近細(xì)胞核;反面(transface)或稱輸出面靠近細(xì)胞膜。2)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向性:物質(zhì)從一側(cè)進(jìn)入,另一側(cè)輸出。3)生化極性:高爾基體各膜囊中酶及其它結(jié)構(gòu)成分不同,功能也不相同。高爾基體的順面膜囊、trans面的1-2層膜囊、trans面的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)和中間幾層扁平囊分別表現(xiàn)出嗜鋨反應(yīng)、焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)、胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)和煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)。29精選課件ppt2高爾基體是極性細(xì)胞器
1)排列有方向性:順面(cisfa高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng):①嗜鋨反應(yīng),經(jīng)鋨酸浸染后,高爾基體的cis面膜囊被特異地染色;②焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),可特異地顯示高爾基體的trans面的1~2層膜囊;③煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),是高爾基體中間幾層扁平囊的標(biāo)志反應(yīng);④胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),常常可顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu),CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶,溶酶體就是在此處分泌產(chǎn)生的。30精選課件ppt高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng):30精選課件ppt(一)順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (形成面)CGN靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng),順面最外側(cè),呈連續(xù)分支的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要功能:分選由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的蛋白質(zhì)和脂類31精選課件ppt(一)順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (形成面)CGN靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng),順一般認(rèn)為CGN接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體中間膜囊,小部分蛋白質(zhì)與脂類再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)具有KDEL(或HDEL)這一信號(hào)序列,它是駐留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)蛋白的特有序列。32精選課件ppt一般認(rèn)為CGN接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分(二)高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結(jié)構(gòu)主要功能:糖基修飾、糖脂形成、多糖合成33精選課件ppt(二)高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結(jié)構(gòu)33精選課件p(三)反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (成熟面)TGN反面最外層,管網(wǎng)狀,與囊泡相連主要功能:對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分選、修飾34精選課件ppt(三)反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (成熟面)TGN反面最外層,管培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布(高爾基體為紅色,核為綠色)35精選課件ppt培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布(高爾基體為紅色,核為綠色)有極性的分泌型細(xì)胞36精選課件ppt有極性的分泌型細(xì)胞36精選課件ppt二、高爾基復(fù)合體的功能(一)在細(xì)胞分泌活動(dòng)中的作用
負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,分類,并運(yùn)出,其過(guò)程是SER上合成蛋白質(zhì)→進(jìn)入ER腔→以出芽形成囊泡→進(jìn)入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊泡與質(zhì)膜融合、排出。37精選課件ppt二、高爾基復(fù)合體的功能(一)在細(xì)胞分泌活動(dòng)中的作用 3(二)對(duì)蛋白質(zhì)的修飾加工N-連接糖基化O-連接糖基化38精選課件ppt(二)對(duì)蛋白質(zhì)的修飾加工N-連接糖基化38精選課件ppt39精選課件ppt39精選課件ppt40精選課件ppt40精選課件ppt(三)分選蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)經(jīng)修飾
溶酶體酶(具分選信號(hào)) 形成 分泌蛋白(具分選信號(hào)) 膜蛋白受體M6P41精選課件ppt(三)分選蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)經(jīng)修飾 溶酶體酶(具分選信號(hào)) ●(四)對(duì)蛋白質(zhì)的水解加工:
水解→有活性,如:胰島素42精選課件ppt●(四)對(duì)蛋白質(zhì)的水解加工: 水解→有活性,如:胰島素443精選課件ppt43精選課件ppt●(五)參與膜的轉(zhuǎn)化膜厚:2.5~4nm→6.5nm 膜物質(zhì):如磷脂、膽固醇、蛋白質(zhì)等成分,Golgi器介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜之間。分泌物質(zhì)濃度:稀至稠膜流 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜Golgi器細(xì)胞膜44精選課件ppt●(五)參與膜的轉(zhuǎn)化膜厚:2.5~4n高爾基體不論在向外運(yùn)輸?shù)哪づ蒉D(zhuǎn)移中,還是在內(nèi)吞形成的膜泡轉(zhuǎn)移中都起著重要的作用。伴隨各種膜泡運(yùn)輸過(guò)程,細(xì)胞內(nèi)形成復(fù)雜的“膜流”,高爾基體在“膜流”的調(diào)控中很可能起著重要的樞紐作用。由高爾基體產(chǎn)生的溶酶體也參與膜流過(guò)程,其作用更多的是更新膜蛋白與膜脂以及水解內(nèi)吞的物質(zhì)。45精選課件ppt高爾基體不論在向外運(yùn)輸?shù)哪づ蒉D(zhuǎn)移中,還是在內(nèi)吞形成的膜泡轉(zhuǎn)移膜流形成膜分化46精選課件ppt膜流46精選課件pptChapter6.4溶酶體lysosome
40年代末期:發(fā)現(xiàn)具酸性磷酸酶活性 顆粒1956年:確認(rèn)為細(xì)胞器,定名為溶 酶體現(xiàn)在:發(fā)現(xiàn)幾乎所有的真核細(xì)胞都具 有溶酶體,原核細(xì)胞無(wú)細(xì)胞內(nèi)的消化器官47精選課件pptChapter6.4溶酶體lysosome40年代一、溶酶體的結(jié)構(gòu)及酸性水解酶結(jié)構(gòu):φ0.2~0.8μm,單層膜,6nm內(nèi)容物:含40種以上酸性水解酶,最適pH=5.0,這些酶能將蛋白質(zhì)、多糖、脂類和核酸等水解為小分子。水解發(fā)生的部位是在溶酶體內(nèi)。
48精選課件ppt一、溶酶體的結(jié)構(gòu)及酸性水解酶結(jié)構(gòu):φ0.2~0.8μm,單層二、溶酶體的類型
溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不同形態(tài)大小,執(zhí)行不同生理功能的一類異質(zhì)性(heterogenous)的細(xì)胞器
初級(jí)溶酶體(primarylysosome)次級(jí)溶酶體(secondarylysosome)
自噬溶酶體(autophagolysosome)
異噬溶酶體(phagolysosome)殘余小體(residualbody),又稱后溶酶體。49精選課件ppt二、溶酶體的類型溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不1、初級(jí)溶酶體直徑約0.2~0.5um膜厚6.5nm,內(nèi)含物均一,無(wú)明顯顆粒,是高爾基體分泌形成的(圖6-26)。含有多種水解酶,但沒(méi)有活性,只有當(dāng)溶酶體破裂,或其它物質(zhì)進(jìn)入,才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶類,50精選課件ppt1、初級(jí)溶酶體50精選課件ppt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)環(huán)境;具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn);膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解
51精選課件ppt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)環(huán)2、次級(jí)溶酶體由初級(jí)溶酶體同消化物融合形成,形態(tài)不規(guī)則,直徑可達(dá)幾微米。52精選課件ppt2、次級(jí)溶酶體由初級(jí)溶酶體同消化物融合形成,形態(tài)不規(guī)則,直徑●
(二)
吞噬性溶酶體
自體吞噬體異體吞噬體內(nèi)體性溶酶體自噬性溶酶體異噬性溶酶體53精選課件ppt●(二)吞噬性溶酶體自體吞噬體異體吞噬體內(nèi)體性1、自噬性溶酶體:作用底物是內(nèi)源性的,對(duì)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的更新起著重要作用。發(fā)生條件:①細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)衰老、變性;②機(jī)體發(fā)生饑餓;③細(xì)胞本身發(fā)生病變54精選課件ppt1、自噬性溶酶體:作用底物是內(nèi)源性的,對(duì)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的更新起著2、異噬性溶酶體,作用底物是外源性的,常見(jiàn)于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)a吞噬性溶酶體(phagolysosome):吞噬泡和初級(jí)溶酶體結(jié)合形成b多泡體(multivesicularbody):胞飲泡和初級(jí)溶酶體結(jié)合形成55精選課件ppt2、異噬性溶酶體,作用底物是外源性的,常見(jiàn)于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)3、殘余小體
又稱后溶酶體(post-lysosome)已失去酶活性,僅留未消化的殘?jiān)拭?,殘?bào)w可通過(guò)外排作用排出細(xì)胞,也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多,如肝細(xì)胞中的脂褐質(zhì)56精選課件ppt3、殘余小體又稱后溶酶體(post-lysosome)已失57精選課件ppt57精選課件ppt溶酶體的功能清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞防御功能(病原體感染刺激單核細(xì)胞分化成巨噬細(xì)胞而吞噬、消化)其它重要的生理功能
作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng);分泌腺細(xì)胞中,溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞;受精過(guò)程中的精子的頂體(acrosome)反應(yīng)??乖庸?。58精選課件ppt溶酶體的功能清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷三、溶酶體的功能參與激素生成濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞59精選課件ppt三、溶酶體的功能濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾參與機(jī)體的器官變態(tài)和退化
自溶作用:正常生理狀態(tài)下的細(xì)胞、組織大面積的死亡
如:兩棲類蝌蚪變態(tài)的尾部消失;哺乳類動(dòng)物子宮內(nèi)膜的周期性萎縮60精選課件ppt參與機(jī)體的器官變態(tài)和退化 60精選課件ppt協(xié)助精卵受精頂體61精選課件ppt協(xié)助精卵受精頂61精選課件ppt溶酶體與疾病的關(guān)系溶酶體與矽肺
→
破裂,細(xì)胞死亡(巨噬細(xì)胞)成纖維cell增生→巨噬細(xì)胞不斷死亡→成纖維細(xì)胞分泌大量膠原→膠原纖維結(jié)節(jié)→肺彈性下降→矽肺62精選課件ppt溶酶體與疾病的關(guān)系溶酶體與矽肺
先天性溶酶體病
由缺乏某些酶引起代謝障礙造成溶酶體過(guò)載而致病
如:Ⅱ型糖原蓄積病、泰-薩二氏病
溶酶體與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎
關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜脆性增加→溶酶體酶局部釋放→侵蝕軟骨細(xì)胞溶酶體與惡性腫瘤
63精選課件ppt先天性溶酶體病 由缺乏某些三溶酶體的發(fā)生64精選課件ppt三溶酶體的發(fā)生64精選課件ppt溶酶體的形成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和內(nèi)體等。比較清楚的是甘露糖-6-磷酸途徑(mannose6-phosphatesortingpathway):溶酶體的酶類在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上起始合成,跨膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔.在順面高爾基體帶上甘露糖6-磷酸標(biāo)記后在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)形成溶酶體分泌小泡.最后通過(guò)脫磷酸才成為成熟的溶酶體.65精選課件ppt溶酶體的形成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高溶酶體酶蛋白的M6P標(biāo)記溶酶體酶蛋白在膜旁核糖體上合成,進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后進(jìn)行N-連接糖基化,經(jīng)加工后形成帶有8個(gè)甘露糖殘基和2個(gè)N-乙酰葡萄糖胺殘基的糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。溶酶體的酶上都有一個(gè)特殊的標(biāo)記∶6-磷酸甘露糖(mannose6-phosphate,M6P)。這一標(biāo)記是溶酶體酶合成后在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體通過(guò)糖基化和磷酸化添加上去的。66精選課件ppt溶酶體酶蛋白的M6P標(biāo)記66精選課件ppt信號(hào)斑(signalpatch)信號(hào)斑是溶酶體酶蛋白多肽形成的一個(gè)特殊的三維結(jié)構(gòu),它是由三段信號(hào)序列構(gòu)成的,可被磷酸轉(zhuǎn)移酶特異性識(shí)別。67精選課件ppt信號(hào)斑(signalpatch)67精選課件ppt溶酶體酶蛋白信號(hào)斑與磷酸化酶相互作用68精選課件ppt溶酶體酶蛋白信號(hào)斑與磷酸化酶相互作用68精選課件pptM6P受體蛋白M6P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,能夠識(shí)別溶酶體水解酶上的M6P信號(hào)并與之結(jié)合,從而將溶酶體的酶蛋白分選出來(lái)。M6P受體蛋白主要存在于高爾基體的反面網(wǎng)絡(luò),但在一些動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜中發(fā)現(xiàn)有很多M6P受體蛋白的存在,這是細(xì)胞的一種保護(hù)機(jī)制,可防止溶酶體的酶不正確地分泌到細(xì)胞外。69精選課件pptM6P受體蛋白M6P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,70精選課件ppt70精選課件ppt溶酶體酶前體從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到順面高爾基體,并進(jìn)行甘露糖殘基的磷酸化。在反面高爾基網(wǎng)絡(luò),磷酸化的酶同M6P受體結(jié)合,通過(guò)該受體將溶酶體的酶包裝到由纖維狀網(wǎng)格蛋白包被的小泡中,然后網(wǎng)格蛋白外被很快解體。無(wú)包被的運(yùn)輸小泡很快與次級(jí)內(nèi)體融合,由于次級(jí)內(nèi)體中pH呈酸性,致使磷酸化的酶與M6P受體脫離,接著脫磷酸。通過(guò)次級(jí)內(nèi)體的分選作用.溶酶體的酶進(jìn)入從次級(jí)內(nèi)體出芽形成的運(yùn)輸小泡,接著同溶酶體融合完成溶酶體酶的傳遞過(guò)程。而受體重新回到高爾基體再利用。71精選課件ppt溶酶體酶前體從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到順面高爾基體,并進(jìn)行甘露糖殘內(nèi)體(endosome)的重要作用
溶酶體酶運(yùn)輸小泡與次級(jí)內(nèi)體的融合及次級(jí)內(nèi)體的分選作用72精選課件ppt內(nèi)體(endosome)的重要作用
溶酶體酶運(yùn)輸小泡與次級(jí)內(nèi)內(nèi)體(endosome)內(nèi)體有初級(jí)內(nèi)體(earlyendosome)和次級(jí)內(nèi)體(lateendosome)之分,內(nèi)體的主要特征是酸性的、不含溶酶體酶的小囊泡。初級(jí)內(nèi)體是由于細(xì)胞的內(nèi)吞作用而形成的含有內(nèi)吞物質(zhì)的膜結(jié)合的細(xì)胞器。次級(jí)內(nèi)體中的pH呈酸性,且具有分揀作用。內(nèi)體膜上具有ATPase-H+質(zhì)子泵,利用H+質(zhì)子的濃度,保證了內(nèi)部pH的酸性。73精選課件ppt內(nèi)體(endosome)內(nèi)體有初級(jí)內(nèi)體(earlyendo1954年,在電子顯微鏡下檢查腎小管時(shí)發(fā)現(xiàn)一種膜結(jié)合的顆粒,直徑約為0.5~1.0μm,單層膜。由于不知道這種顆粒的功能,將它稱為微體(microbody)。微體有兩種主要類型∶過(guò)氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體,后者只在植物中發(fā)現(xiàn)。Chapter6.5過(guò)氧化物酶體74精選課件ppt1954年,在電子顯微鏡下檢查腎小管時(shí)發(fā)現(xiàn)一種膜結(jié)合的顆過(guò)氧化物酶體中的酶1)依賴于黃素(FAD)的氧化酶:將底物氧化,并形成H2O2,其催化反應(yīng)如下式:RH2+O2R+H2O22)過(guò)氧化氫酶:占過(guò)氧化物酶體總蛋白量的40%,為過(guò)氧化物酶體的標(biāo)志酶,催化反應(yīng)如下:H2O2+R'H2R'+2H2O275精選課件ppt過(guò)氧化物酶體中的酶75精選課件ppt過(guò)氧化物酶體的結(jié)構(gòu)0.2~1.6μm,中央含類核體(人和鳥(niǎo)除外);肝、腎細(xì)胞中典型內(nèi)含40多種酶,其中過(guò)氧化氫酶普遍存在,謂之標(biāo)志酶76精選課件ppt過(guò)氧化物酶體的結(jié)構(gòu)0.2~1.6μm,中央含類核體(人和過(guò)氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過(guò)氧化物酶體和初級(jí)溶酶體的形態(tài)與大小類似,但過(guò)氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu),可作為電鏡下識(shí)別的主要特征。通過(guò)離心可分離過(guò)氧化物酶體和溶酶體過(guò)氧化物酶體和溶酶體的差別P18977精選課件ppt過(guò)氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過(guò)氧化物酶體和初級(jí)溶酶體的形態(tài)與煙草葉肉細(xì)胞的過(guò)氧化物酶體(中央具有尿酸氧化酶形成的晶體狀核心)78精選課件ppt煙草葉肉細(xì)胞的過(guò)氧化物酶體(中央具有尿酸氧化酶形成的晶體狀核人肝細(xì)胞過(guò)氧化物酶體(Ps,沒(méi)有尿酸氧化酶結(jié)晶)79精選課件ppt人肝細(xì)胞過(guò)氧化物酶體(Ps,沒(méi)有尿酸氧化酶結(jié)晶)79精選課過(guò)氧化物酶體的功能RH2+O2→R+H2O2 H2O2+R’H2→R’+H2OH2O2對(duì)細(xì)胞具有毒害作用,上述反應(yīng)可解毒,如酒精被分解成乙醛
80精選課件ppt過(guò)氧化物酶體的功能RH2+O2→R+H2O2 H2O2+過(guò)氧化物酶體的功能動(dòng)物細(xì)胞(肝細(xì)胞或腎細(xì)胞)中過(guò)氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分,起到解毒作用。過(guò)氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細(xì)胞直接提供熱能。在植物細(xì)胞中過(guò)氧化物酶體的功能:
在綠色植物葉肉細(xì)胞中,它催化CO2固定反應(yīng)副產(chǎn)物的氧化,即所謂光呼吸反應(yīng);
乙醛酸循環(huán)的反應(yīng),在種子萌發(fā)過(guò)程中,過(guò)氧化物酶體,降解儲(chǔ)存的脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸葡萄糖。
81精選課件ppt過(guò)氧化物酶體的功能動(dòng)物細(xì)胞(肝細(xì)胞或腎細(xì)胞)中過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體的形成過(guò)氧化物酶體蛋白分選的信號(hào)序列(Peroxisomal-targetingsignal,PTS):
PTS1為Ser-lys-leu,多存在于基質(zhì)蛋白的C端。
PTS2為Arg/Lys-Leu/lle-5X-His/Gln-leu,存在于某些基質(zhì)蛋白N-端。
過(guò)氧化物酶體膜上存在幾種可與信號(hào)序列相識(shí)別的可能的受體蛋白。
過(guò)氧化物酶體的膜脂可能在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后轉(zhuǎn)運(yùn)而來(lái)。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也參與過(guò)氧化物酶體的發(fā)生82精選課件ppt過(guò)氧化物酶體的形成82精選課件pptChapter6.6線粒體與葉綠體半自主性細(xì)胞器起源蛋白質(zhì)分選83精選課件pptChapter6.6線粒體與葉綠體半自主性細(xì)胞器83精選半自主性細(xì)胞器一、線粒體和葉綠體的DNA均呈雙鏈環(huán)狀分子,不含組蛋白,可以半保留方式自我復(fù)制。一般線粒體DNA較葉綠體DNA少。mtDNA在S期及G2期復(fù)制而ctDNA在G1期復(fù)制。它們的復(fù)制受核控制,所需DNA聚合酶是由核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成。二、線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)合成絕大多數(shù)蛋白由核DNA編碼,在細(xì)游離核糖體上合成后再運(yùn)送到線粒體或葉綠體中。少量自身特異蛋白由自身DNA編碼,并在自身核糖體上合成。其中葉綠體中某些蛋白可由核DNA編碼,在葉綠體核糖體上合成。三線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)的運(yùn)送與組裝84精選課件ppt半自主性細(xì)胞器一、線粒體和葉綠體的DNA84精選課件ppt第四節(jié)線粒體和葉綠體的增值與起源
一線粒體和葉綠體的增值1線粒體的增殖:通過(guò)已有線粒體的生長(zhǎng)與分裂進(jìn)行繁殖。分裂方式如下:間壁分離的方式,即分裂時(shí)先由內(nèi)膜向中心皺褶,中間產(chǎn)生隔膜,將線粒體分為兩個(gè);通過(guò)線粒體中部縊縮并向兩端不斷拉長(zhǎng),然后再分裂為兩個(gè)。3)出芽生殖。2葉綠體的增值葉綠體由前質(zhì)體(proplastid)分化而來(lái)。幼齡葉綠體可由中部向內(nèi)收縮而分裂;但成熟葉綠體不能分裂。85精選課件ppt第四節(jié)線粒體和葉綠體的增值與起源
一線粒體和葉綠體的增值8二線粒體和葉綠體的起源
真核細(xì)胞的共生起源線粒體的來(lái)源葉綠體的來(lái)源內(nèi)共生學(xué)說(shuō)
線粒體和葉綠體是由被吞噬的細(xì)菌和藍(lán)藻演化來(lái)的半自主性86精選課件ppt二線粒體和葉綠體的起源
真核細(xì)胞的共生起源線粒體的來(lái)源內(nèi)共內(nèi)共生學(xué)說(shuō)實(shí)驗(yàn)證據(jù)線粒體和葉綠體的基因組大小,形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌相似;
b.線粒體和葉綠體有的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng),其合成機(jī)制與細(xì)菌類似;c.線粒體和葉綠體的外膜與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)相似,內(nèi)膜與細(xì)菌質(zhì)膜相似;
d.二者都以分裂的方式進(jìn)行繁殖,與細(xì)菌相同;
e.能在異源細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)期生存,說(shuō)明線粒體和葉綠體具有自主性和共生性的特征;
f.反硝化副球菌和紫色非硫光合細(xì)菌的磷脂成分、呼吸類型和細(xì)胞色素c的初級(jí)結(jié)構(gòu)與線粒體很接近;g.發(fā)現(xiàn)介于胞內(nèi)共生藍(lán)藻與葉綠體之間的結(jié)構(gòu)——藍(lán)小體,可作為原始藍(lán)藻向葉綠體演化的佐證。87精選課件ppt內(nèi)共生學(xué)說(shuō)實(shí)驗(yàn)證據(jù)線粒體和葉綠體的基因組大小,形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面內(nèi)共生學(xué)說(shuō)不足之處a.不好解釋在代謝上明顯占優(yōu)勢(shì)的共生體為何將大量的遺傳信息轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中。b不能解釋細(xì)胞核是如何進(jìn)化來(lái)的,即原核細(xì)胞如何演化為真核細(xì)胞。c.線粒體和葉綠體的基因組中有內(nèi)含子,而真細(xì)菌原核生物基因組中無(wú)內(nèi)含子,其內(nèi)含子如何來(lái)的,不好解釋。
88精選課件ppt內(nèi)共生學(xué)說(shuō)不足之處a.不好解釋在代謝上明顯占優(yōu)勢(shì)的共生體為何非共生起源學(xué)說(shuō)真核細(xì)胞的前身是一個(gè)進(jìn)化上比較高等的好氧細(xì)菌,它比典型的原核細(xì)胞大,這樣就要逐漸增加呼吸作用的膜表面。開(kāi)始是通過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜的內(nèi)陷,擴(kuò)張和分化(形成的雙層膜分別將基因組包圍在其中),形成了線粒體和葉綠體和細(xì)胞核的雛形,后逐漸形成獨(dú)立的細(xì)胞器。此學(xué)說(shuō)解釋了真核細(xì)胞核被膜的形成與演化的漸進(jìn)過(guò)程。但實(shí)驗(yàn)證驗(yàn)不多;無(wú)法解釋線粒體和葉綠體同細(xì)菌在DNA分子結(jié)構(gòu)和蛋白合成性能上的相似之處,以及線粒體和葉綠體的DNA酶、RNA酶和核糖體來(lái)源。89精選課件ppt非共生起源學(xué)說(shuō)真核細(xì)胞的前身是一個(gè)進(jìn)化上比較高等的好氧細(xì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第六章90精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第六章1精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrixorcytomatrix)是真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。曾被稱為細(xì)胞液(cellsap)、透明質(zhì)(hyaloplasm)、胞質(zhì)溶膠(cytosol)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等。主要成分為參與中間代謝的數(shù)千種酶類、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)、糖原和脂滴等處于儲(chǔ)藏物以及mRNA等物質(zhì)。91精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrix細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分,其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半.細(xì)胞組分?jǐn)?shù)目體積比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)154細(xì)胞核16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)112高爾基體13溶酶體3001胞內(nèi)體2001過(guò)氧化物酶體4001線粒體160022(肝細(xì)胞中細(xì)質(zhì)基質(zhì)及細(xì)胞其他組分的數(shù)目所占體積比)92精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分,其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半.細(xì)胞化學(xué)組成:多種物質(zhì)和酶含有水、無(wú)機(jī)鹽、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸和酶等多種物質(zhì)。是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類。故認(rèn)為它呈復(fù)雜的膠體性質(zhì),可隨環(huán)境條件的改變93精選課件ppt化學(xué)組成:多種物質(zhì)和酶含有水、無(wú)機(jī)鹽、脂類、糖類、氨基酸、核(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分的組織狀態(tài)
1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的體系,其中胞質(zhì)骨架纖維貫穿其中,多數(shù)蛋白質(zhì)直接或間接地與骨架或生物膜結(jié)合。2執(zhí)行某一生物學(xué)過(guò)程的酶類,彼此之間可靠弱鍵結(jié)合,形成多酶復(fù)合體,催化一系列反應(yīng),此體系中前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物即為下一個(gè)反應(yīng)的底物。3蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間,蛋白質(zhì)與其它大分子(如mRNA)之間都可通過(guò)弱鍵相互作用,處于動(dòng)態(tài)平衡之中。4這種高度有序的結(jié)構(gòu)體系形成可以使細(xì)胞高效地完成復(fù)雜的代謝過(guò)程。但此結(jié)構(gòu)體系的維持必須依靠細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中高濃度的蛋白質(zhì)以及其周圍特定的離子環(huán)境。94精選課件ppt(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分的組織狀態(tài)
1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要特點(diǎn):是一個(gè)高度有序的體系:細(xì)胞質(zhì)骨架纖維貫穿在粘稠的蛋白質(zhì)膠體中,多數(shù)的蛋白質(zhì)直接或間接的與骨架結(jié)合,或與生物膜結(jié)合,從而完成特定的生物學(xué)功能.通過(guò)弱鍵而相互作用處于動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間,蛋白質(zhì)與其它大分子之間都是通過(guò)弱鍵相互作用,并常常處于動(dòng)態(tài)平衡之中.95精選課件ppt細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要特點(diǎn):6精選課件ppt胞質(zhì)溶膠胞質(zhì)溶膠是用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿物中的各種細(xì)胞組分過(guò)程中,離心除去細(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,存留在上清液中的成分。是生物化學(xué)上的概念。96精選課件ppt胞質(zhì)溶膠胞質(zhì)溶膠是用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿物中的各種細(xì)胞(四)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的概念的兩種新理解1一種認(rèn)為,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是由微管、微絲和中間纖維等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系,其中蛋白質(zhì)和其它分子以凝聚狀態(tài)或暫時(shí)的凝聚狀態(tài)存在,與周圍溶液的分子處于動(dòng)態(tài)平衡,即只有直接或間接結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)骨架上的成分才是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分。2另一種認(rèn)為,細(xì)胞質(zhì)骨架是細(xì)胞中獨(dú)立存在的結(jié)構(gòu)體系,而不應(yīng)把其看成是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的組分。97精選課件ppt(四)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的概念的兩種新理解8精選課件ppt二功能:
(1)完成各種中間代謝過(guò)程:如糖酵解過(guò)程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等.(2)與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能:維持細(xì)胞形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等(3)蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解
1.蛋白質(zhì)的修飾2.控制蛋白質(zhì)的壽命3.降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)4.幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊
98精選課件ppt二功能:(1)完成各種中間代謝過(guò)程:如糖酵解過(guò)程控制蛋白質(zhì)的壽命(1)蛋白質(zhì)N端的第一個(gè)aa殘基可決定蛋白質(zhì)壽命,其為Met、Ser、Thr、Ala、Val、Cys、Gly或Pro,則蛋白質(zhì)穩(wěn)定;若為其他氨基酸,則不穩(wěn)定。(2)依賴于泛素(遍在蛋白,ubiquitin)和蛋白酶體(proteasome)的蛋白降解途徑泛素為含66個(gè)aa的蛋白,可共價(jià)結(jié)合到含不穩(wěn)定aa殘基的蛋白的N端,給其貼上“標(biāo)簽”,蛋白酶體可特此標(biāo)簽,將其水解。99精選課件ppt控制蛋白質(zhì)的壽命10精選課件pptChapter6.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)EndoplasmicreticulumER1.類型2.功能3.與基因表達(dá)調(diào)空100精選課件pptChapter6.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Endoplasmicret概述1945年,著名超微結(jié)構(gòu)學(xué)家K.B.Porter,在電鏡下觀察組織培養(yǎng)的細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)有各種大小的管道相連成網(wǎng)狀,并多處在細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)質(zhì)部位,故定名為內(nèi)質(zhì)網(wǎng).ER101精選課件ppt概述1945年,著名超微結(jié)構(gòu)學(xué)家K.B.Porter,在1形態(tài)1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,由單位膜圍成的小管(tubule)、小泡(vesicle)或扁囊(cisternae)連接而成的連續(xù)網(wǎng)狀膜系統(tǒng)。2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和外層核膜是連續(xù)的,ER內(nèi)腔與兩層核膜中間的核周間腔相通連,少數(shù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與質(zhì)膜相連。3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成可能由其上結(jié)合的驅(qū)動(dòng)蛋白引導(dǎo)其沿微管延伸排列而成。4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的好材料-微粒體(microsome)組織或細(xì)胞勻漿過(guò)程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被破壞,破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重新封閉形成直徑約100nm的小囊泡結(jié)構(gòu),此即微粒體。它包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核糖體兩種組分。在體外實(shí)驗(yàn)中,微粒體仍具蛋白質(zhì)合成,蛋白質(zhì)的糖基化和脂類合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。102精選課件ppt1形態(tài)13精選課件ppt103精選課件ppt14精選課件ppt它是真核細(xì)胞重要的細(xì)胞器.原核細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細(xì)胞膜代行使其類似功能.它增大了膜的面積,供酶、核糖體等附著在上面。使各種化學(xué)反應(yīng)有序進(jìn)行。它是生物體內(nèi)重要大分子,如蛋白質(zhì),脂類和糖類合成的基地<也是蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。因此,有人把?nèi)質(zhì)網(wǎng)比喻為有機(jī)物合成的“車間”或者“工廠”.104精選課件ppt它是真核細(xì)胞重要的細(xì)胞器.原核細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細(xì)胞膜代行使2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型
根據(jù)外表面是否有顆粒附著,主要分成兩類:(1)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)
2)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)
105精選課件ppt2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型根據(jù)外表面是否有顆粒附著,主要分成兩類:糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER):電鏡下多為扁囊狀結(jié)構(gòu),排列較為整齊.排列較為整齊呈同心板層樣排列,膜表面附著有大量的顆粒狀的核糖體.它是合成蛋白質(zhì)的重要場(chǎng)所.106精選課件ppt糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticu蛋白質(zhì)的合成:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)主要是分子量較大的分泌蛋白.包括酶類、肽類激素和抗體等,此外,也合成一些膜嵌入糖蛋白(整合蛋白)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔可溶性駐留蛋白(retentionprotein)和溶酶體蛋白等。107精選課件ppt蛋白質(zhì)的合成:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)主要是分子量較大的分泌蛋光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):表面光滑,無(wú)核糖體附著.在形態(tài)上常呈分枝狀,小管或小泡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),很少象RER那樣擴(kuò)大成池,其膜也不如RER膜厚。另外,SER的一端常與RER相連,有時(shí)還和高爾基復(fù)合體或核膜相連.光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂類合成的重要場(chǎng)所.細(xì)胞器:⑴核仁⑵細(xì)胞核⑶核糖體⑷囊泡⑸糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑹高爾機(jī)體⑺細(xì)胞骨架
⑻光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑼線粒體⑽液泡⑾細(xì)胞質(zhì)⑿溶酶體⒀中心粒108精選課件ppt光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):表面光滑,無(wú)核糖體附著.在形態(tài)上常呈分枝狀,小光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的合成無(wú)關(guān),但功能更為復(fù)雜a、合成膜脂:光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的脂類除滿足自身需要外,還提供給高爾基體、溶酶體、內(nèi)體、質(zhì)膜、線粒體、葉綠體等膜性細(xì)胞結(jié)構(gòu)。大多數(shù)膜脂是完全在光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的b、解毒作用:光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的P450酶系屬于單加氧酶,又稱為多功能氧化酶、羥化酶,也有的存在于質(zhì)膜、線粒體、高爾基體、過(guò)氧化物酶體、核膜等細(xì)胞器的膜中,具有解毒作用,通??蓪⒅苄杂卸疚镔|(zhì)代謝為水溶性物質(zhì),使有毒物質(zhì)排出體外。有時(shí)也會(huì)將致癌物代謝為活性致癌物。
109精選課件ppt光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的合成無(wú)關(guān),但功能更為復(fù)雜a、合成膜脂:c、甾體類激素的合成:在生殖腺和腎上腺的內(nèi)分泌細(xì)胞中,光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體,可能還有高爾基體上的一些酶共同參與甾體類激素的合成。
d、調(diào)節(jié)血糖濃度:使葡糖6-磷酸水解為磷酸和葡萄糖,釋放糖至血液中。e、形成特殊結(jié)構(gòu):如肌細(xì)胞中的光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化成的肌質(zhì)網(wǎng)可儲(chǔ)存鈣離子,作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)。
110精選課件pptc、甾體類激素的合成:在生殖腺和腎上腺的內(nèi)分泌細(xì)胞中,脂質(zhì)的合成:由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中含有與膽固醇合成、激素轉(zhuǎn)化及其他膜脂合成的酶系,是細(xì)胞內(nèi)脂類合成的主要場(chǎng)所.它合成構(gòu)成細(xì)胞所需要的包括磷脂和膽固醇在內(nèi)的幾乎全部的膜脂,其中最主要的磷脂是磷脂酰膽堿(卵磷脂).111精選課件ppt脂質(zhì)的合成:由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中含有與膽固醇合成、激素轉(zhuǎn)化及其他膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能
1.蛋白質(zhì)的合成2.脂質(zhì)的合成3.蛋白質(zhì)的修飾與加工4.新生多鈦的折疊與裝配5.其它功能112精選課件ppt內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.蛋白質(zhì)的合成2.脂質(zhì)的合成3.蛋白質(zhì)的修飾蛋白質(zhì)的修飾與加工:進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)修飾作用有糖基化,?;u基化與二硫鍵的形成.糖基化的發(fā)生與多肽的合成同時(shí)進(jìn)行,是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中最常見(jiàn)的蛋白質(zhì)修飾.113精選課件ppt蛋白質(zhì)的修飾與加工:進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)修飾作新生多肽的折疊與裝配不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)停留的時(shí)間長(zhǎng)短不一,這在很大程度上取決于合成蛋白正確折疊所需要的時(shí)間.114精選課件ppt新生多肽的折疊與裝配不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)停留的時(shí)間長(zhǎng)短不一,(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)膜脂成分的變化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白和折疊好蛋白的累積來(lái)完成和細(xì)胞核的對(duì)話,實(shí)現(xiàn)二者之間的信號(hào)傳導(dǎo),調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)。115精選課件ppt(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)膜脂成分的變化、內(nèi)Chapter6.3高爾基復(fù)合體
1898年C.Golgi內(nèi)網(wǎng)器后來(lái)高爾基復(fù)合體或高爾基器20世紀(jì)50年代EM下證實(shí)其存在116精選課件pptChapter6.3高爾基復(fù)合體
1898年C.G一、高爾基復(fù)合體的結(jié)構(gòu)由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)胞器。常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間,呈弓形或半球形,凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為形成面(formingface)或順面(cisface)。凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為成熟面(matureface)或反面(transface)。膜厚6~6nm,中間形成囊腔,周緣多呈泡狀,4~8個(gè)扁平囊在一起,某些藻類可達(dá)一二十個(gè),構(gòu)成高爾基體的主體,稱為高爾基堆(Golgistack)。117精選課件ppt一、高爾基復(fù)合體的結(jié)構(gòu)由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性2高爾基體是極性細(xì)胞器
1)排列有方向性:順面(cisface)或稱輸入面靠近細(xì)胞核;反面(transface)或稱輸出面靠近細(xì)胞膜。2)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向性:物質(zhì)從一側(cè)進(jìn)入,另一側(cè)輸出。3)生化極性:高爾基體各膜囊中酶及其它結(jié)構(gòu)成分不同,功能也不相同。高爾基體的順面膜囊、trans面的1-2層膜囊、trans面的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)和中間幾層扁平囊分別表現(xiàn)出嗜鋨反應(yīng)、焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)、胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)和煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)。118精選課件ppt2高爾基體是極性細(xì)胞器
1)排列有方向性:順面(cisfa高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng):①嗜鋨反應(yīng),經(jīng)鋨酸浸染后,高爾基體的cis面膜囊被特異地染色;②焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),可特異地顯示高爾基體的trans面的1~2層膜囊;③煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),是高爾基體中間幾層扁平囊的標(biāo)志反應(yīng);④胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng),常??娠@示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu),CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶,溶酶體就是在此處分泌產(chǎn)生的。119精選課件ppt高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng):30精選課件ppt(一)順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (形成面)CGN靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng),順面最外側(cè),呈連續(xù)分支的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要功能:分選由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的蛋白質(zhì)和脂類120精選課件ppt(一)順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (形成面)CGN靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng),順一般認(rèn)為CGN接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體中間膜囊,小部分蛋白質(zhì)與脂類再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)具有KDEL(或HDEL)這一信號(hào)序列,它是駐留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)蛋白的特有序列。121精選課件ppt一般認(rèn)為CGN接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分(二)高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結(jié)構(gòu)主要功能:糖基修飾、糖脂形成、多糖合成122精選課件ppt(二)高爾基中間膜囊順、反面之間的扁平囊狀結(jié)構(gòu)33精選課件p(三)反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (成熟面)TGN反面最外層,管網(wǎng)狀,與囊泡相連主要功能:對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分選、修飾123精選課件ppt(三)反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (成熟面)TGN反面最外層,管培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布(高爾基體為紅色,核為綠色)124精選課件ppt培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布(高爾基體為紅色,核為綠色)有極性的分泌型細(xì)胞125精選課件ppt有極性的分泌型細(xì)胞36精選課件ppt二、高爾基復(fù)合體的功能(一)在細(xì)胞分泌活動(dòng)中的作用
負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,分類,并運(yùn)出,其過(guò)程是SER上合成蛋白質(zhì)→進(jìn)入ER腔→以出芽形成囊泡→進(jìn)入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊泡與質(zhì)膜融合、排出。126精選課件ppt二、高爾基復(fù)合體的功能(一)在細(xì)胞分泌活動(dòng)中的作用 3(二)對(duì)蛋白質(zhì)的修飾加工N-連接糖基化O-連接糖基化127精選課件ppt(二)對(duì)蛋白質(zhì)的修飾加工N-連接糖基化38精選課件ppt128精選課件ppt39精選課件ppt129精選課件ppt40精選課件ppt(三)分選蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)經(jīng)修飾
溶酶體酶(具分選信號(hào)) 形成 分泌蛋白(具分選信號(hào)) 膜蛋白受體M6P130精選課件ppt(三)分選蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)經(jīng)修飾 溶酶體酶(具分選信號(hào)) ●(四)對(duì)蛋白質(zhì)的水解加工:
水解→有活性,如:胰島素131精選課件ppt●(四)對(duì)蛋白質(zhì)的水解加工: 水解→有活性,如:胰島素4132精選課件ppt43精選課件ppt●(五)參與膜的轉(zhuǎn)化膜厚:2.5~4nm→6.5nm 膜物質(zhì):如磷脂、膽固醇、蛋白質(zhì)等成分,Golgi器介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜之間。分泌物質(zhì)濃度:稀至稠膜流 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜Golgi器細(xì)胞膜133精選課件ppt●(五)參與膜的轉(zhuǎn)化膜厚:2.5~4n高爾基體不論在向外運(yùn)輸?shù)哪づ蒉D(zhuǎn)移中,還是在內(nèi)吞形成的膜泡轉(zhuǎn)移中都起著重要的作用。伴隨各種膜泡運(yùn)輸過(guò)程,細(xì)胞內(nèi)形成復(fù)雜的“膜流”,高爾基體在“膜流”的調(diào)控中很可能起著重要的樞紐作用。由高爾基體產(chǎn)生的溶酶體也參與膜流過(guò)程,其作用更多的是更新膜蛋白與膜脂以及水解內(nèi)吞的物質(zhì)。134精選課件ppt高爾基體不論在向外運(yùn)輸?shù)哪づ蒉D(zhuǎn)移中,還是在內(nèi)吞形成的膜泡轉(zhuǎn)移膜流形成膜分化135精選課件ppt膜流46精選課件pptChapter6.4溶酶體lysosome
40年代末期:發(fā)現(xiàn)具酸性磷酸酶活性 顆粒1956年:確認(rèn)為細(xì)胞器,定名為溶 酶體現(xiàn)在:發(fā)現(xiàn)幾乎所有的真核細(xì)胞都具 有溶酶體,原核細(xì)胞無(wú)細(xì)胞內(nèi)的消化器官136精選課件pptChapter6.4溶酶體lysosome40年代一、溶酶體的結(jié)構(gòu)及酸性水解酶結(jié)構(gòu):φ0.2~0.8μm,單層膜,6nm內(nèi)容物:含40種以上酸性水解酶,最適pH=5.0,這些酶能將蛋白質(zhì)、多糖、脂類和核酸等水解為小分子。水解發(fā)生的部位是在溶酶體內(nèi)。
137精選課件ppt一、溶酶體的結(jié)構(gòu)及酸性水解酶結(jié)構(gòu):φ0.2~0.8μm,單層二、溶酶體的類型
溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不同形態(tài)大小,執(zhí)行不同生理功能的一類異質(zhì)性(heterogenous)的細(xì)胞器
初級(jí)溶酶體(primarylysosome)次級(jí)溶酶體(secondarylysosome)
自噬溶酶體(autophagolysosome)
異噬溶酶體(phagolysosome)殘余小體(residualbody),又稱后溶酶體。138精選課件ppt二、溶酶體的類型溶酶體是以含有大量酸性水解酶為共同特征、不1、初級(jí)溶酶體直徑約0.2~0.5um膜厚6.5nm,內(nèi)含物均一,無(wú)明顯顆粒,是高爾基體分泌形成的(圖6-26)。含有多種水解酶,但沒(méi)有活性,只有當(dāng)溶酶體破裂,或其它物質(zhì)進(jìn)入,才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶類,139精選課件ppt1、初級(jí)溶酶體50精選課件ppt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)環(huán)境;具有多種載體蛋白用于水解的產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn);膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解
140精選課件ppt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)環(huán)2、次級(jí)溶酶體由初級(jí)溶酶體同消化物融合形成,形態(tài)不規(guī)則,直徑可達(dá)幾微米。141精選課件ppt2、次級(jí)溶酶體由初級(jí)溶酶體同消化物融合形成,形態(tài)不規(guī)則,直徑●
(二)
吞噬性溶酶體
自體吞噬體異體吞噬體內(nèi)體性溶酶體自噬性溶酶體異噬性溶酶體142精選課件ppt●(二)吞噬性溶酶體自體吞噬體異體吞噬體內(nèi)體性1、自噬性溶酶體:作用底物是內(nèi)源性的,對(duì)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的更新起著重要作用。發(fā)生條件:①細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)衰老、變性;②機(jī)體發(fā)生饑餓;③細(xì)胞本身發(fā)生病變143精選課件ppt1、自噬性溶酶體:作用底物是內(nèi)源性的,對(duì)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的更新起著2、異噬性溶酶體,作用底物是外源性的,常見(jiàn)于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)a吞噬性溶酶體(phagolysosome):吞噬泡和初級(jí)溶酶體結(jié)合形成b多泡體(multivesicularbody):胞飲泡和初級(jí)溶酶體結(jié)合形成144精選課件ppt2、異噬性溶酶體,作用底物是外源性的,常見(jiàn)于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)3、殘余小體
又稱后溶酶體(post-lysosome)已失去酶活性,僅留未消化的殘?jiān)拭?,殘?bào)w可通過(guò)外排作用排出細(xì)胞,也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多,如肝細(xì)胞中的脂褐質(zhì)145精選課件ppt3、殘余小體又稱后溶酶體(post-lysosome)已失146精選課件ppt57精選課件ppt溶酶體的功能清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞防御功能(病原體感染刺激單核細(xì)胞分化成巨噬細(xì)胞而吞噬、消化)其它重要的生理功能
作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng);分泌腺細(xì)胞中,溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞;受精過(guò)程中的精子的頂體(acrosome)反應(yīng)??乖庸?。147精選課件ppt溶酶體的功能清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷三、溶酶體的功能參與激素生成濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞148精選課件ppt三、溶酶體的功能濾泡腔甲狀腺球蛋白I2溶酶體甲狀腺素甲狀腺濾參與機(jī)體的器官變態(tài)和退化
自溶作用:正常生理狀態(tài)下的細(xì)胞、組織大面積的死亡
如:兩棲類蝌蚪變態(tài)的尾部消失;哺乳類動(dòng)物子宮內(nèi)膜的周期性萎縮149精選課件ppt參與機(jī)體的器官變態(tài)和退化 60精選課件ppt協(xié)助精卵受精頂體150精選課件ppt協(xié)助精卵受精頂61精選課件ppt溶酶體與疾病的關(guān)系溶酶體與矽肺
→
破裂,細(xì)胞死亡(巨噬細(xì)胞)成纖維cell增生→巨噬細(xì)胞不斷死亡→成纖維細(xì)胞分泌大量膠原→膠原纖維結(jié)節(jié)→肺彈性下降→矽肺151精選課件ppt溶酶體與疾病的關(guān)系溶酶體與矽肺
先天性溶酶體病
由缺乏某些酶引起代謝障礙造成溶酶體過(guò)載而致病
如:Ⅱ型糖原蓄積病、泰-薩二氏病
溶酶體與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎
關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜脆性增加→溶酶體酶局部釋放→侵蝕軟骨細(xì)胞溶酶體與惡性腫瘤
152精選課件ppt先天性溶酶體病 由缺乏某些三溶酶體的發(fā)生153精選課件ppt三溶酶體的發(fā)生64精選課件ppt溶酶體的形成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和內(nèi)體等。比較清楚的是甘露糖-6-磷酸途徑(mannose6-phosphatesortingpathway):溶酶體的酶類在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上起始合成,跨膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔.在順面高爾基體帶上甘露糖6-磷酸標(biāo)記后在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)形成溶酶體分泌小泡.最后通過(guò)脫磷酸才成為成熟的溶酶體.154精選課件ppt溶酶體的形成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高溶酶體酶蛋白的M6P標(biāo)記溶酶體酶蛋白在膜旁核糖體上合成,進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后進(jìn)行N-連接糖基化,經(jīng)加工后形成帶有8個(gè)甘露糖殘基和2個(gè)N-乙酰葡萄糖胺殘基的糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。溶酶體的酶上都有一個(gè)特殊的標(biāo)記∶6-磷酸甘露糖(mannose6-phosphate,M6P)。這一標(biāo)記是溶酶體酶合成后在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體通過(guò)糖基化和磷酸化添加上去的。155精選課件ppt溶酶體酶蛋白的M6P標(biāo)記66精選課件ppt信號(hào)斑(signalpatch)信號(hào)斑是溶酶體酶蛋白多肽形成的一個(gè)特殊的三維結(jié)構(gòu),它是由三段信號(hào)序列構(gòu)成的,可被磷酸轉(zhuǎn)移酶特異性識(shí)別。156精選課件ppt信號(hào)斑(signalpatch)67精選課件ppt溶酶體酶蛋白信號(hào)斑與磷酸化酶相互作用157精選課件ppt溶酶體酶蛋白信號(hào)斑與磷酸化酶相互作用68精選課件pptM6P受體蛋白M6P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,能夠識(shí)別溶酶體水解酶上的M6P信號(hào)并與之結(jié)合,從而將溶酶體的酶蛋白分選出來(lái)。M6P受體蛋白主要存在于高爾基體的反面網(wǎng)絡(luò),但在一些動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜中發(fā)現(xiàn)有很多M6P受體蛋白的存在,這是細(xì)胞的一種保護(hù)機(jī)制,可防止溶酶體的酶不正確地分泌到細(xì)胞外。158精選課件pptM6P受體蛋白M6P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,159精選課件ppt70精選課件ppt溶酶體酶前體從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到順面高爾基體,并進(jìn)行甘露糖殘基的磷酸化。在反面高爾基網(wǎng)絡(luò),磷酸化的酶同M6P受體結(jié)合,通過(guò)該受體將溶酶體的酶包裝到由纖維狀網(wǎng)格蛋白包被的小泡中,然后網(wǎng)格蛋白外被很快解體。無(wú)包被的運(yùn)輸小泡很快與次級(jí)內(nèi)體融合,由于次級(jí)內(nèi)體中pH呈酸性,致使磷酸化的酶與M6P受體脫離,接著脫磷酸。通過(guò)次級(jí)內(nèi)體的分選作用.溶酶體的酶進(jìn)入從次級(jí)內(nèi)體出芽形成的運(yùn)輸小泡,接著同溶酶體融合完成溶酶體酶的傳遞過(guò)程。而受體重新回到高爾基體再利用。160精選課件ppt溶酶體酶前體從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到順面高爾基體,并進(jìn)行甘露糖殘內(nèi)體(endosome)的重要作用
溶酶體酶運(yùn)輸小泡與次級(jí)內(nèi)體的融合及次級(jí)內(nèi)體的分選作用161精選課件ppt內(nèi)體(endosome)的重要作用
溶酶體酶運(yùn)輸小泡與次級(jí)內(nèi)內(nèi)體(endosome)內(nèi)體有初級(jí)內(nèi)體(earlyendosome)和次級(jí)內(nèi)體(lateendosome)之分,內(nèi)體的主要特征是酸性的、不含溶酶體酶的小囊泡。初級(jí)內(nèi)體是由于細(xì)胞的內(nèi)吞作用而形成的含有內(nèi)吞物質(zhì)的膜結(jié)合的細(xì)胞器。次級(jí)內(nèi)體中的pH呈酸性,且具有分揀作用。內(nèi)體膜上具有ATPase-H+質(zhì)子泵,利用H+質(zhì)子的濃度,保證了內(nèi)部pH的酸性。162精選課件ppt內(nèi)體(endosome)內(nèi)體有初級(jí)內(nèi)體(earlyendo1954年,在電子顯微鏡下檢查腎小管時(shí)發(fā)現(xiàn)一種膜結(jié)合的顆粒,直徑約為0.5~1.0μm,單層膜。由于不知道這種顆粒的功能,將它稱為微體(microbody)。微體有兩種主要類型∶過(guò)氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體,后者只在植物中發(fā)現(xiàn)。Chapter6.5過(guò)氧化物酶體163精選課件ppt1954年,在電子顯微鏡下檢查腎小管時(shí)發(fā)現(xiàn)一種膜結(jié)合的顆過(guò)氧化物酶體中的酶1)依賴于黃素(FAD)的氧化酶:將底物氧化,并形成H2O2,其催化反應(yīng)如下式:RH2
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