第五章 細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)

第五章細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二節(jié)高爾基體第三節(jié)溶酶體第四節(jié)過氧化酶體第五節(jié)囊泡與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)第六節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系第一節(jié)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能內(nèi)膜系統(tǒng)概述內(nèi)膜系統(tǒng)是細(xì)胞中在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上密切相關(guān)的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器的總稱。內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、各種轉(zhuǎn)運(yùn)小泡以及核膜和過氧化物酶體等功能結(jié)構(gòu)。內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是真核細(xì)胞與原核細(xì)胞相互區(qū)別的重要標(biāo)志之一，是細(xì)胞進(jìn)化過程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷完善，各種生理功能逐漸提高的結(jié)果。溶酶體內(nèi)膜系統(tǒng)在細(xì)胞內(nèi)分布示意圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum，ER）是一類由大小、形態(tài)各異的膜性囊泡所構(gòu)成的細(xì)胞器。分布：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布于內(nèi)質(zhì)區(qū)，并擴(kuò)展、延伸至靠近細(xì)胞膜的

外質(zhì)區(qū)。廣泛分布于除成熟紅細(xì)胞以外的所有真核細(xì)胞的胞質(zhì)中。類型：依其形態(tài)、功能不同分為

糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（roughendoplasmicreticulum，RER）光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smoothendoplasmicreticulum，SER）一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由單位膜圍成的三維網(wǎng)狀膜

系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由大小不同、形態(tài)各異的膜性小管、小泡和扁囊彼此連通所構(gòu)成的三維網(wǎng)管結(jié)構(gòu)體系。在不同的組織細(xì)胞中，或同一種細(xì)胞的不同發(fā)育階段及生理功能狀態(tài)下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)量分布和發(fā)達(dá)程度有很大差別。A.鼠肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)模式圖；B.睪丸間質(zhì)細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)透射電鏡圖；C.動(dòng)植物細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)圖（熒光標(biāo)記內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）；D.橫紋肌細(xì)胞中肌質(zhì)網(wǎng)立體結(jié)構(gòu)形態(tài)模式圖。一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型1.

糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（roughendoplasmicreticulum,RER）形態(tài)特征：排列整齊的扁平囊狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)膜胞質(zhì)面

有核糖體顆粒附著。功能：主要和外輸性蛋白質(zhì)及多種膜蛋白的合成、

加工及轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。分布：蛋白分泌功能旺盛的細(xì)胞中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高

度發(fā)達(dá)；腫瘤細(xì)胞和未分化細(xì)胞中相對(duì)較少。2.

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smoothendoplasmicreticulum,SER）形態(tài)特征：表面光滑的管、泡樣網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無核糖體附著，并常?？梢娕c粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相互連通。功能：是一種多功能的細(xì)胞器，在不同細(xì)胞或同一細(xì)胞的不同生理時(shí)期，常表現(xiàn)出完全不同的功能特性。(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的衍生結(jié)構(gòu)在某些特殊組織細(xì)胞中存在著一些由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)局部分化、衍生而來的異型結(jié)構(gòu)。髓樣體（myeloidbody）：視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞?？篆h(huán)狀片層（annulatelamellae）：生殖細(xì)胞、癌

細(xì)胞等。二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成（一）脂類和蛋白質(zhì)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要化學(xué)組成成分

1.脂類內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的類脂雙分子層組成包括磷脂、中性脂、縮醛脂和神經(jīng)節(jié)苷脂等，其中以磷酯含量最多。2.蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜含有的蛋白質(zhì)是非常復(fù)雜、多樣的。相對(duì)分子質(zhì)量大小從15kD~150kD不等。（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有以葡萄糖-6-磷酸酶為主要標(biāo)志性酶的諸多酶系根據(jù)功能特性，可分為幾種主要類型：

⑴與解毒功能相關(guān)的氧化反應(yīng)電子傳遞酶類；⑵與脂類物質(zhì)代謝功能反應(yīng)相關(guān)的酶類；⑶與碳水化合物代謝功能反應(yīng)相關(guān)的酶類；⑷參與蛋白質(zhì)加工轉(zhuǎn)運(yùn)的多種酶類。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的標(biāo)志酶——葡萄糖-6-磷酸酶。（三）網(wǎng)質(zhì)蛋白網(wǎng)質(zhì)蛋白（reticulo-plasmin）是普遍地存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)腔中的一類蛋白質(zhì)。特點(diǎn)：在多肽鏈的羧基端（C端）均含有KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu，即賴氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-亮氨酸）或HDEL（His-Asp-Glu-Leu，即組氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-亮氨酸）的4氨基酸序列駐留信號(hào)，駐留信號(hào)可通過與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上相應(yīng)受體的識(shí)別結(jié)合而駐留于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔不被轉(zhuǎn)運(yùn)。目前已知的網(wǎng)質(zhì)蛋白：免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白，內(nèi)質(zhì)蛋白，鈣網(wǎng)蛋白，鈣連蛋白，蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶。

三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能(一)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能是進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成、加工修飾、分選及轉(zhuǎn)運(yùn)。由糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著型核糖體合成的蛋白質(zhì)有：外輸性或分泌性蛋白膜整合蛋白構(gòu)成細(xì)胞器中的駐留蛋白1.信號(hào)肽指導(dǎo)的分泌性蛋白質(zhì)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的合成

細(xì)胞中所有蛋白質(zhì)的合成，皆起始于細(xì)胞質(zhì)基

質(zhì)中游離的核糖體上。分泌性蛋白多肽鏈在其合成起始后不久，隨核糖體

一起附著于糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，不斷延伸的多肽鏈穿過

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直至肽鏈合成完成。（1）信號(hào)肽是指導(dǎo)蛋白多肽鏈在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合

成與穿膜轉(zhuǎn)移的決定因素

①信號(hào)肽和信號(hào)肽假說信號(hào)肽(signalpeptide)：一段由不同數(shù)目、不同種類的氨基酸組成的疏水氨基酸序列，普遍地存在于所有分泌蛋白肽鏈的氨基端，是指導(dǎo)蛋白多肽鏈在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行合成的決定因素。根據(jù)信號(hào)肽假說，核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合以及肽鏈穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的轉(zhuǎn)移還依賴于：信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle,SRP）信號(hào)識(shí)別顆粒受體（SRP-receptor,SRP-R）轉(zhuǎn)運(yùn)體（translocon）：位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，是新生分泌蛋白質(zhì)多肽鏈合成時(shí)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的通道。②具體過程

新生分泌性蛋白質(zhì)多肽鏈在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的游離核糖體上起始合成。新生肽鏈N端信號(hào)肽與SRP識(shí)別、結(jié)合，肽鏈延長受阻。信號(hào)肽結(jié)合的SRP，識(shí)別、結(jié)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體，并介導(dǎo)核糖體錨泊于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)體易位蛋白上，肽鏈延伸繼續(xù)進(jìn)行。在信號(hào)肽引導(dǎo)下，肽鏈穿膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，信號(hào)肽被切除，肽鏈繼續(xù)延伸，直至合成完成。（2）新生多肽鏈的折疊與裝配由附著型核糖體合成的新生多肽鏈需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中進(jìn)行進(jìn)一步的折疊與裝配，這一過程由分子伴侶協(xié)助完成。分子伴侶（molecularchaperone）：能夠幫助多肽鏈轉(zhuǎn)運(yùn)、折疊和組裝的結(jié)合蛋白，本身不參與最終產(chǎn)物的形成。分子伴侶蛋白的共同特點(diǎn)：在羧基端有一KDEL駐留信號(hào)肽，它們和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的相應(yīng)受體結(jié)合而駐留于網(wǎng)腔不被轉(zhuǎn)運(yùn)。因此，也被稱作駐留蛋白（retentionprotein）。分子伴侶蛋白也是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)質(zhì)量監(jiān)控的重要因子。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的積聚，可通過未折疊蛋白反應(yīng)（unfoldedproteinresponse,UPR）使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶表達(dá)升高，從而有利于蛋白質(zhì)的正確折疊和組裝。（3）蛋白質(zhì)的糖基化糖基化(glycosylation)：單糖或者寡糖與蛋白質(zhì)之間通過共價(jià)鍵結(jié)合形成糖蛋白的過程。由附著型核糖體合成并經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)都要被糖基化。發(fā)生在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的糖基化主要是寡糖與蛋白質(zhì)天冬酰胺殘基側(cè)鏈上氨基基團(tuán)的結(jié)合，稱為N-連接糖基化（N-linkedglycosylation），其識(shí)別序列為：Asn-X-Ser或Asn-X-Thr（X代表除Pro之外的任何氨基酸）。在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并經(jīng)加工修飾后的各種外輸性蛋白質(zhì)最終被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹，并形成膜性小泡而轉(zhuǎn)運(yùn)。主要有兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)泡細(xì)胞外——最為普遍和最為常見的蛋白分泌途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體分泌泡

細(xì)胞外——存在于分泌細(xì)胞中接收信號(hào)

（4）蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸

2.信號(hào)肽指導(dǎo)的穿膜駐留蛋白插入轉(zhuǎn)移的可能機(jī)制

⑴單次穿膜蛋白插入轉(zhuǎn)移的機(jī)制①新生肽鏈共翻譯插入（cotranslationinsertion）機(jī)制

起始轉(zhuǎn)移信號(hào)肽——起始肽鏈轉(zhuǎn)移。

停止轉(zhuǎn)移信號(hào)肽——使轉(zhuǎn)運(yùn)體由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)換為鈍化

狀態(tài)而終止肽鏈的轉(zhuǎn)移。內(nèi)信號(hào)肽（internalsignalpeptide）介導(dǎo)的內(nèi)開始轉(zhuǎn)移肽（internalstart-transferpeptide）插入轉(zhuǎn)移機(jī)制

內(nèi)信號(hào)肽——位于多肽鏈內(nèi)部的信號(hào)肽序列，具有與N端信號(hào)肽同樣的功能，到達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)體時(shí)被保留在脂雙層中。⑵多次穿膜蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移插入與單次穿膜蛋白的轉(zhuǎn)移機(jī)制大致相同，在多次穿膜蛋白肽鏈上，存在兩個(gè)或者兩個(gè)以上的疏水性開始轉(zhuǎn)移肽結(jié)構(gòu)序列和停止轉(zhuǎn)移肽結(jié)構(gòu)序列。3.糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)分選的起始部位

無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)肽的蛋白質(zhì)，在游離核糖體上完成蛋

白合成。游離核糖體非定位分布的細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)駐留蛋白定位性分布的胞質(zhì)溶質(zhì)蛋白細(xì)胞核中的核蛋白線粒體、質(zhì)體等所需的核基因組編碼蛋白

有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)肽的蛋白質(zhì)，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成

蛋白合成，并起始分選過程。信號(hào)斑（signalpatch）：指新生蛋白質(zhì)多肽鏈合成后折疊時(shí)，在其表面由特定氨基酸序列形成的三維功能結(jié)構(gòu)。也是重要的蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)。信號(hào)斑與信號(hào)肽的區(qū)別：①構(gòu)成信號(hào)斑的氨基酸殘基（或序列片段）往往相間排列存在于蛋白質(zhì)多肽鏈中，彼此相距較遠(yuǎn)；②在完成蛋白質(zhì)的分揀、轉(zhuǎn)運(yùn)引導(dǎo)作用后通常不被切除而得以保留；③信號(hào)斑可識(shí)別某些以特異性糖殘基為標(biāo)志的酶蛋白，并指導(dǎo)它們的定向轉(zhuǎn)運(yùn)。(二)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.參與脂類的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)脂類合成是光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)最為重要的功能之一。除線粒體特有的兩種磷脂外，細(xì)胞所需要的全部膜脂幾乎都是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。⑴合成過程脂酰轉(zhuǎn)移酶催化脂酰輔酶A與甘油-3-磷酸反應(yīng)形成磷脂酸；在磷酸酶的作用下，磷脂酸去磷酸化生成雙酰甘油；在膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶催化下，添加極性基團(tuán)，形成雙親性脂類分子。⑵向其他膜結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)運(yùn)主要有兩種方式：以出芽小泡的形式轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基復(fù)合體、溶酶體和質(zhì)膜；以磷脂交換蛋白（phospholipidexchangeproteins，PEP）作為載體，形成復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，通過自由擴(kuò)散，到達(dá)線粒體和過氧化物酶體膜上。2.參與糖原的代謝。3.作為細(xì)胞解毒的主要場所。肝臟的解毒作用主要由肝細(xì)胞中的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來完成。肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有的氧化及電子傳遞酶系可催化多種化合物的氧化或羥化，破壞毒物、藥物的毒性，增加化合物的極性，使之便于排泄。4.作為肌細(xì)胞Ca2+的儲(chǔ)存場所。在肌細(xì)胞中，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化為一種特殊的結(jié)構(gòu)——肌質(zhì)網(wǎng)。肌質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶可進(jìn)行Ca2+的儲(chǔ)存和釋放。5.與胃酸、膽汁的合成與分泌密切相關(guān)。

第二節(jié)高爾基復(fù)合體一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成三、高爾基復(fù)合體的主要功能

一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)(一)高爾基復(fù)合體是由三種不同類型的膜性囊泡組成

的細(xì)胞器

電鏡觀察表明，高爾基復(fù)合體（Golgicomplex）是一種膜性的囊、泡結(jié)構(gòu)復(fù)合體，一般劃分為三個(gè)組成部分。1.扁平囊泡（cisternae）高爾基復(fù)合體的主體結(jié)構(gòu)，一般由3-8個(gè)扁平囊泡平行排列成高爾基體堆。凸面朝向細(xì)胞核，稱之為順面或形成面。凹面?zhèn)认蚣?xì)胞膜，稱作反面或成熟面。2.小囊泡（vesicles）聚集分布于高爾基復(fù)合體形成面，由糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生、分化而來，負(fù)責(zé)將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基復(fù)合體中。

3.大囊泡（vacuoles）分布于高爾基復(fù)合體成熟面。（二）高爾基復(fù)合體是一種極性細(xì)胞器構(gòu)成高爾基復(fù)合體主體的膜（扁平）囊，從形成面到成熟面可呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)，各膜囊所執(zhí)行的功能亦不盡相同，因此，高爾基體又被稱為極性細(xì)胞器?，F(xiàn)在一般將高爾基復(fù)合體膜囊層劃分為三個(gè)組成部分：

順面高爾基網(wǎng)（cis-Golginetwork）高爾基中間膜囊（medialGolgistack)

反面高爾基網(wǎng)（trans-Golginetwork）1.順面高爾基網(wǎng)靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一側(cè)，呈連續(xù)分支的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可被標(biāo)志性的化學(xué)反應(yīng)——嗜鋨反應(yīng)顯示。功能：分選來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂類；進(jìn)行蛋白質(zhì)糖基化和?；揎?。2.高爾基中間膜囊位于順面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間的多層間隔囊、管結(jié)構(gòu)復(fù)合體系，可被標(biāo)志性的化學(xué)反應(yīng)——NADP酶反應(yīng)顯示。功能：進(jìn)行糖基化修飾和多糖及糖脂的合成。3.反面高爾基網(wǎng)朝向細(xì)胞膜一側(cè)，在其形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性上具有細(xì)胞的差異性和多樣性。功能：蛋白質(zhì)分選和修飾。（三）高爾基復(fù)合體在不同組織細(xì)胞中呈現(xiàn)不同的分布形式高爾基復(fù)合體在不同的組織細(xì)胞中具有不同的分布特征：神經(jīng)細(xì)胞——圍繞細(xì)胞核分布；腸上皮粘膜、胰腺細(xì)胞——在細(xì)胞核附近趨向于一極分布。高爾基復(fù)合體的數(shù)量和發(fā)達(dá)程度與細(xì)胞生長、發(fā)育和功能有關(guān)。二、高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成(一)脂類是高爾基復(fù)合體膜的基本成分高爾基復(fù)合體脂類成分含量介于質(zhì)膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間，總含量約45%左右。(二)高爾基復(fù)合體中含有多種酶蛋白體系糖基轉(zhuǎn)移酶——高爾基體最具特征性的酶氧化還原酶磷酸酶磷脂酶類脂酰轉(zhuǎn)移酶酪蛋白磷酸激酶α-甘露糖苷酶三、高爾基復(fù)合體的功能(一)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分泌運(yùn)輸?shù)闹修D(zhuǎn)站外輸性分泌蛋白，胞內(nèi)溶酶體中的酸性水解酶蛋白、多種細(xì)胞膜蛋白以及膠原纖維等細(xì)胞外基質(zhì)成分都是經(jīng)由高爾基復(fù)合體進(jìn)行定向轉(zhuǎn)送和運(yùn)輸?shù)摹?/p>

外輸性分泌蛋白兩種不同的排放形式：連續(xù)分泌（continuoussecretion）——是指外輸性蛋白質(zhì)在分泌泡形成之后，隨即排放出細(xì)胞的分泌形式。非連續(xù)分泌（discontinuoussecretion）——是指外輸性蛋白質(zhì)先儲(chǔ)存于分泌泡中，在需要時(shí)再排放到細(xì)胞外的分泌形式。1．糖蛋白的加工合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并經(jīng)由高爾基復(fù)合體轉(zhuǎn)送運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，絕大多數(shù)都需經(jīng)過糖基化的修飾和加工，形成糖蛋白。由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)而來的糖蛋白，在進(jìn)入高爾基復(fù)合體后，其寡糖鏈末端區(qū)的寡糖基往往要被切去，同時(shí)再添加上新的糖基，形成新的糖蛋白。(二)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)加工合成的重要場所糖蛋白的類型：N-連接糖蛋白——寡糖鏈結(jié)合在蛋白質(zhì)多肽鏈中天冬酰胺的氨基側(cè)鏈上；糖鏈合成與糖基化修飾始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基復(fù)合體；O-連接糖蛋白——寡糖鏈結(jié)合在蛋白質(zhì)多肽鏈中絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸的羧基側(cè)鏈上；主要或完全是在高爾基復(fù)合體中進(jìn)行和完成的。蛋白質(zhì)糖基化的意義：對(duì)蛋白質(zhì)具有保護(hù)作用，使它們免遭水解酶的降解；具有運(yùn)輸信號(hào)的作用，引導(dǎo)蛋白質(zhì)包裝形成運(yùn)輸小泡，以便進(jìn)行蛋白質(zhì)的靶向運(yùn)輸；糖基化形成細(xì)胞膜表面的糖被，在細(xì)胞膜的保護(hù)、識(shí)別以及通訊聯(lián)絡(luò)等生命活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。2.蛋白質(zhì)的水解和加工某些蛋白質(zhì)或酶通過水解成為成熟形式或活性形式；溶酶體酸性水解酶的磷酸化修飾；蛋白聚糖類的硫酸化修飾。(三)細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分選和膜泡定向運(yùn)輸通過加工修飾，不同的蛋白質(zhì)帶上可被反面高爾基網(wǎng)專一受體識(shí)別的分選信號(hào)，進(jìn)而按照下列可能的途徑被分類輸出：溶酶體酶經(jīng)高爾基復(fù)合體分選和包裝，以有被小泡的形式被轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體；分泌蛋白以有被小泡的形式直接運(yùn)向細(xì)胞膜或分泌釋放到細(xì)胞外；分泌蛋白以分泌小泡的形式暫時(shí)性儲(chǔ)存于細(xì)胞質(zhì)中，在有需要的情況下，被分泌釋放到細(xì)胞外。經(jīng)高爾基復(fù)合體分揀形成的蛋白質(zhì)運(yùn)輸小泡三種可能的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑與去向

第三節(jié)溶酶體一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成二、溶酶體的類型三、溶酶體形成與成熟過程四、溶酶體的功能

一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成溶酶體（lysosome）是由一層單位膜包裹而成的球囊狀結(jié)構(gòu)，膜厚約６nm，普遍地存在于各類組織細(xì)胞之中。溶酶體形態(tài)結(jié)構(gòu)的透射電鏡照片(一)溶酶體是一種具有高度異質(zhì)性的細(xì)胞器

形態(tài)大?。翰町愶@著，一般直徑為0.2μm~0.8μm，最小者直徑僅0.05μm，最大者直徑可達(dá)數(shù)微米。數(shù)量分布：典型的動(dòng)物細(xì)胞中約含有幾百個(gè)溶酶體，但在不同細(xì)胞中溶酶體的數(shù)量差異是巨大的。生理生化性質(zhì)：每一個(gè)溶酶體中所含有的酶的種類是有限的；不同溶酶體中所含有的水解酶并非完全相同。溶酶體在其形態(tài)大小、數(shù)量分布、生理生化性質(zhì)等各方面都表現(xiàn)出高度的異質(zhì)性。(二)溶酶體的共同特征

都是由一層單位膜包裹而成的囊球狀結(jié)構(gòu)小體；均含有豐富的酸性水解酶，是溶酶體的標(biāo)志酶；溶酶體膜腔面富含高度糖基化的穿膜整合蛋白，可防止溶酶體酶對(duì)自身膜結(jié)構(gòu)的消化分解；溶酶體膜上嵌有質(zhì)子泵，可將H+泵入溶酶體中，維持溶酶體酸性內(nèi)環(huán)境。(三)溶酶體膜糖蛋白家族具有高度同源性溶酶體膜糖蛋白家族——溶酶體結(jié)合膜蛋白或溶酶體整合膜蛋白。該類蛋白的肽鏈組成結(jié)構(gòu)包括：一個(gè)較短的N-端信號(hào)肽序列一個(gè)高度糖基化的腔內(nèi)區(qū)一個(gè)單次跨膜區(qū)一個(gè)由10個(gè)左右的氨基酸殘基組成的C-端胞質(zhì)尾區(qū)二、溶酶體的類型(一)按功能狀態(tài)不同分為三種類型1.初級(jí)溶酶體

初級(jí)溶酶體（primarylysosome）是指通過形成途徑剛剛產(chǎn)生的溶酶體。在形態(tài)上一般為不含有明顯顆粒物質(zhì)的透明圓球狀；初級(jí)溶酶體囊腔中的酶通常處于非活性狀態(tài)。

2.次級(jí)溶酶體當(dāng)初級(jí)溶酶體經(jīng)過成熟，接受來自細(xì)胞內(nèi)、外的物質(zhì)，并與之發(fā)生相互作用時(shí)，即成為次級(jí)溶酶體（secondarylysosome），是溶酶體的一種功能作用狀態(tài)。

形態(tài)：次級(jí)溶酶體體積較大，外型多不規(guī)則，囊腔中含有正在被消化分解的物質(zhì)顆粒或殘損的膜碎片。

類型：自噬溶酶體（autophagiclysosome）——作用底物來自細(xì)胞自身的各種組分，或者衰老、殘損和破碎的細(xì)胞器。異噬溶酶體（heterophagiclysosome）——作用底物源于細(xì)胞外來異物。吞噬溶酶體（phagolysosome）——作用底物源于細(xì)胞外病原體或其他較大的顆粒性異物。3.三級(jí)溶酶體三級(jí)溶酶體（tertiarylysosome）：殘留有不能被消化、分解物質(zhì)的溶酶體，也稱殘余體。特點(diǎn)：酶活性逐漸降低以致最終消失，進(jìn)入溶酶體生

理功能作用的終末狀態(tài)。去處：以胞吐的方式被清除、釋放到細(xì)胞外；沉積于細(xì)胞內(nèi)而不被外排。存在方式：脂褐質(zhì)——衰老的神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞髓樣結(jié)構(gòu)——腫瘤細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞含鐵小體——單核吞噬細(xì)胞溶酶體功能類型轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖(二)按形成過程不同分為兩大類型內(nèi)體性溶酶體——是由高爾基復(fù)合體芽生的運(yùn)輸小泡和經(jīng)由細(xì)胞胞吞（飲）作用形成的晚期內(nèi)體合并而成。吞噬性溶酶體——是由內(nèi)體性溶酶體與來自胞內(nèi)外的作用底物相互融合而成。三、溶酶體形成與成熟過程

(一)內(nèi)體性溶酶體由運(yùn)輸小泡和晚期內(nèi)體合并形成溶酶體的形成是一個(gè)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體共同參與，集胞內(nèi)物質(zhì)合成加工、包裝、運(yùn)輸及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一體的復(fù)雜而有序的過程。內(nèi)體性溶酶體的形成主要經(jīng)歷以下幾個(gè)大的階段：酶蛋白的N-糖基化與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)；蛋白酶在高爾基體復(fù)合體內(nèi)的加工與轉(zhuǎn)移；酶蛋白的分選與轉(zhuǎn)運(yùn)；內(nèi)體性溶酶體的形成與成熟。內(nèi)體性溶酶體的形成過程：酶蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并糖基化形成帶有甘露糖的糖蛋白；甘露糖糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基復(fù)合體形成面，被磷酸化形成溶酶體酶的分選信號(hào)M-6-P；在反面高爾基網(wǎng)腔面，被M-6-P受體識(shí)別，包裹形成網(wǎng)格蛋白有被小泡；有被小泡脫被形成無被小泡與胞內(nèi)晚期內(nèi)吞體結(jié)合成內(nèi)體性溶酶體；在前溶酶體膜上質(zhì)子泵作用下形成酸性內(nèi)環(huán)境，溶酶體酶與M-6-P受體解離，去磷酸化而成熟。(二)吞噬性溶酶體是內(nèi)體性溶酶體與來源于胞內(nèi)外的作用底物融合形成的吞噬性溶酶體的發(fā)生機(jī)制、形成過程與次級(jí)溶酶體相同，劃分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。

四、溶酶體的功能(一)溶酶體的胞內(nèi)物質(zhì)分解作用與衰老、殘損細(xì)胞器的清除更新功能形成異噬溶酶體對(duì)經(jīng)胞吞（飲）作用攝入的外來物質(zhì)進(jìn)行消化形成自噬溶酶體對(duì)細(xì)胞內(nèi)衰老、殘損的細(xì)胞器進(jìn)行消化分解為小分子被細(xì)胞重新利用(二)溶酶體的物質(zhì)消化分解作用與細(xì)胞營養(yǎng)功能在細(xì)胞饑餓狀態(tài)下，溶酶體可通過分解細(xì)胞內(nèi)的一些大分子物質(zhì)，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供營養(yǎng)和能量。(三)溶酶體是機(jī)體防御保護(hù)功能的組成部分溶酶體強(qiáng)大的物質(zhì)消化和分解能力是防御細(xì)胞實(shí)現(xiàn)其免疫防御功能的基本保證和基本機(jī)制。巨噬細(xì)胞吞噬的細(xì)菌、病毒顆粒是在溶酶體的作用下被分解消化。(四)溶酶體參與某些腺體組織細(xì)胞分泌過程中的調(diào)節(jié)功能溶酶體在某些腺體組織細(xì)胞的分泌活動(dòng)過程中發(fā)揮著重要的作用，如甲狀腺腺體組織。(五)溶酶體在生物個(gè)體發(fā)生、發(fā)育過程中起重要作用動(dòng)物精子釋放頂體中的水解酶，水解卵細(xì)胞外被，使精子入卵；無尾兩棲類動(dòng)物個(gè)體的變態(tài)發(fā)育過程中，幼體尾巴的退化、吸收；哺乳動(dòng)物子宮內(nèi)膜的周期性萎縮。

第四節(jié)過氧化物酶體一、過氧化物酶體的基本理化特征二、過氧化物酶體的功能三、過氧化物酶體的發(fā)生

一、過氧化物酶體的基本理化特征

（一）過氧化物酶體是一類具有高度異質(zhì)性的膜性球囊狀細(xì)胞器

一層單位膜包裹而成的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器；多呈圓形或卵圓形，偶見半月形和長方形；

直徑變化于0.2～1.7μm之間；突出特征：

內(nèi)含電子致密度較高、排列規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)——類核體或類晶體；界膜內(nèi)表面可見一條高電子致密度的條帶狀結(jié)構(gòu)——邊緣板。（二）過氧化物酶體膜具有較高的物質(zhì)通透性

脂類及蛋白質(zhì)是過氧化物酶體的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)組分。脂類：主要為磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺；蛋白質(zhì)包括多種結(jié)構(gòu)蛋白和酶蛋白。過氧化物酶體膜允許氨基酸、蔗糖、乳酸等小分子物質(zhì)自由穿越，在一定條件下允許一些大分子物質(zhì)的非吞噬性穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)。（三）過氧化物酶體含有以過氧化氫酶為標(biāo)志的40多種酶

１.氧化酶類約占過氧化物酶體酶總