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1、细胞质,cytoplasm,细胞质,细胞质,范围：细胞膜以内，细胞核以外的空间。 内容：各细胞器和细胞质基质。 核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、 过氧化物酶体、线粒体、细胞骨架,第七章 内膜系统和核糖体,细胞内膜系统 (endomembrane system)：,指位于细胞质内在形态结构、功能乃至发生上有一定联系的膜性结构的总称。 内质网、高尔基体、溶酶体、内吞体、分泌泡、各种转运囊泡及核膜等。,掌握：,1、核糖体的组成与类型 2、内质网的类型及重要功能 3、高尔基复合体的结构与功能 4、溶酶体膜特点、标志性酶、类型与功能 5、信号肽假说内容 6、溶酶体形成过程 7、分泌蛋白的合成与分泌过程
2、 8、过氧化物酶体的功能,了解：,1、蛋白质的糖基化修饰过程。 2、脂类的合成,第一节 核糖体,核糖体（ribosome）,又称核糖核蛋白体，致密小颗粒 几乎存在于一切细胞内。 非膜性结构的细胞器。,mRNA,tRNA,多肽链,中央管,核糖体的组成（rRNA+蛋白质）,真核细胞核糖体的结构组成,核糖体的种类和沉降系数,来源 类型 大亚基 小亚基,70S 50S 30S,80S 60S 40S,55S 与原核细胞相似,原核细胞核糖体,真核细胞核糖体,线粒体核糖体,真核细胞核糖体的类型,游离核糖体,附着核糖体,根据存在形式,肿瘤细胞游离核糖体数目增多,核糖体的组装,真核细胞核糖体的组装,大小亚基在
3、核仁中形成。 通过核孔释放到细胞质中。,核糖体的功能-,蛋白质多肽链合成的场所,第二节 内质网,内质网 细胞内重要的膜性细胞器,内质网（endoplasmic reticulum, ER）1945年发现。 内质网普遍存在于细胞中，约占细胞整个膜成分的一半以上。,是由一层单位膜围成的小管、 小泡、扁囊状结构相互连接形成一个连续的网状膜系统。,小管,小泡,扁囊状,核膜,内质网的超微结构,内质网的类型,核糖体,粗面内质网,滑面内质网,根据有无核糖体附着，可将内质网分为： 粗面内质网（rER） 滑面内质网(sER),电镜下看到的rER和sER,内质网的类型,一、附着核糖体蛋白质合成的支架 二、蛋白质折
4、叠 三、蛋白质糖基化,粗面内质网的功能,蛋白质多肽链合成时，首先，在细胞质中游离核糖体进行蛋白质多肽链合成，合成一段短肽后，有的则转移到粗面内质网上接着进行肽链合成，有的继续在胞质中合成。 短肽:信号肽和导肽。,5 mRNA,3,信号肽,mRNA上特定的密码顺序决定信号肽的合成,信号识别颗粒 SRP,N端,信号肽(signal peptide),mRNA上信号密码编码合成的一段短肽，是位于新生肽链N端含1626个氨基酸残基的一段序列，中间612个为疏水氨基酸，N端常含有1个或多个带正电荷的氨基酸，引导核糖体与粗面内质网结合。,存在于细胞质中的一种核酸蛋白复合体，所含有的疏水部分能与信号肽的疏水
5、部分结合，另一部分可与核糖体结合导致肽链合成终止。,信号识别颗粒： (signal recognition partical)SRP,游离核糖体上信号肽的合成,信号识别颗粒（SRP)-核糖体复合体形成,SRP受体识别上述复合体、核糖体与内质网膜结合、通道蛋白易位子打开通道,多肽链继续合成进入内质网腔,信号肽假说：,信号肽酶切除信号肽,粗面内质网合成蛋白质种类,1、向细胞外分泌的蛋白质 2、膜镶嵌整合蛋白质 3、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白,蛋白质的糖基化修饰： 指在糖基转移酶的催化下，单糖或寡糖链与蛋白质共价结合形成糖蛋白的过程。,N-连接的加糖：发生在内质网腔内。,O-连接的加糖：发生在高尔
6、基复合体内,N-连接加糖途径：低聚糖链与蛋白质的天冬酰胺残基侧链上的NH2连接。低聚糖先与粗面内质网膜上一种特殊脂类多萜醇分子连接，变成活化型低聚糖，一旦新合成的肽链出现天冬酰胺残基，粗面内质网膜上的糖基转移酶即催化低聚糖链转位于该残基上，形成N连接的糖蛋白。 N连接的糖蛋白有： 分泌性蛋白和溶酶体酶蛋白,通过管腔运送，并以“芽生”方式膨出、脱落形成包含特定内容物的小囊泡。,粗面内质网与蛋白质的运输分泌:,一、附着核糖体蛋白质合成的支架 二、蛋白质折叠 三、蛋白质糖基化,粗面内质网的功能,滑面内质网的功能,脂类的合成,糖原的合成与分解,解毒作用,钙离子的储存和释放,内质网合成构成细胞所需要的包
7、括磷脂和 胆固醇在内的全部膜脂 可以两种方式运输到细胞其它部位： 一种通过“芽生”形成运输小泡分送到高尔基复合体、溶酶体及质膜等。 一种通过磷脂交换蛋白送往各膜性细胞器。,滑面内质网合成膜脂类,内质网与疾病,人体轻型乙型病毒肝炎 肝细胞内粗面内质网膜表面核糖体脱落（黑“”），形成密集滑面膜扁池（白“”），线粒体（黑“”）肿胀，嵴稀少 30000,小结： 概念：信号肽 1、内质网的基本形态和类型？ 2、不同类型内质网生理功能各有何特点？ 3、蛋白质合成的信号肽假说内容？,第二节 高尔基体,高尔基复合体极性细胞器,高尔基复合体（Golgi complex, GC） 1898年发现。 分泌功能旺盛的
8、细胞内GC数目很多，如杯状细胞、胰腺外分泌细胞、唾液腺细胞等。 每个细胞平均20个,糖基转移酶是高尔基复合体的标志酶，,高尔基复合体的形态,光镜下： 网状,电镜下,烟草根尖细胞高尔基体的电镜照片,高尔基复合体的超微结构,电 镜,扁平囊,成熟面,小囊泡,大囊泡,形成面,一层单位膜构成三个部分组成,凹 面：成熟（反）面,凸 面：形成（顺）面,凸面：形成（顺）面；,来源：由rER芽生而来,来 源：扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成,凹 面：成熟（反）面,扁平囊,小囊泡,大囊泡,高尔基体与内质网,顺面膜囊（forming face, cis Golgi） 接受内质网合成的物质，分类后转入中间膜囊 小部分
9、返回（驻留蛋白）；O-连接的糖基化 中间膜囊（medial Golgi） 多数糖基化修饰，膜糖脂形成，多糖合成 反面膜囊（trans Golgi，网状结构） 管网状，连接大囊泡；参与蛋白质的分类与包装 囊泡运输,高尔基复合体的功能,1、分泌蛋白的加工、浓缩、储存和运输 2、溶酶体的形成 3、参与糖蛋白、糖脂、多糖等的生物 合成 4、对蛋白质加工、浓集、分选并运输到各自目的地。 5、参与膜的转化,天竺鼠胰腺细胞3H标记的亮氨酸培养液,对分泌蛋白加工、浓缩储存和运输：,1、核糖体合成分泌蛋白跨膜转运到内质网,2、内质网对分泌蛋白N-连接加糖修饰运输,3、转运分泌蛋白的小囊泡脱离内质网与高尔基体顺面
10、扁平膜囊融合,4、分泌蛋白经高尔基体扁平膜囊顺序完成加工修饰，在成熟面分选区形成大囊泡脱离高尔基体进入细胞质,5、大囊泡浓缩发育成分泌泡移向质膜等待释放,6、分泌泡经胞吐作用将分泌蛋白释放到胞外。,对分泌蛋白的加工,反扁：加半乳糖、唾液酸,中扁： 加N-乙酰葡萄糖胺,顺扁：剪甘露糖残基,内质网进行N-连接的糖蛋白,带有大量甘露糖,溶酶体的酶由rER上的核糖体合成,rER腔内进行N-连接加糖（含多个甘露糖）,“出芽”形成运输小泡,高尔基体顺面膜囊加磷酸修饰,酶内带有甘露糖-6-磷酸，高尔基体反面膜囊上有甘露糖-6-磷酸受体，能特异的与其结合,诱导溶酶体酶聚集并出芽形成有被小泡，,断离高尔基体后脱
11、被成无被小泡。,无被小泡与胞内体融合,内体性溶酶体,在酸性环境中受体和配体分离,成熟的溶酶体酶,rER,顺面管网,反面管网,高尔基复合体,溶酶体水解酶前体,加入磷酸基团,M-6-P,内体性溶酶体,ATP,ADP+Pi,H+,去除磷酸,PH=6,成熟溶酶体,溶酶体的形成过程：,RER上附着核糖体合成溶酶体的酶蛋白,酶蛋白进入,RER网腔，加上N连接寡糖链,小泡与GC的形成面融合,顺面扁平囊内加上磷酸，形成甘露糖-6-磷酸（M-6-P）,M-6-P与GC反面M-6-P受体特异结合,“芽生”成有被小泡,脱去衣被，成为无被小泡,形成内体性溶酶体，在酸性环境中M-6-P与M-6-P受体,分离，受体返回G
12、C再利用；磷酸酶去除甘露糖上的磷酸，,酶蛋白成为有活性的酸性水解酶，初级溶酶体形成。,由RER芽生为运输小泡,溶酶体酶蛋白在,小泡与胞内体融合，,O-连接糖基化作用： 苏氨酸和丝氨酸的OH处加糖。,糖蛋白的合成：,膜嵌入蛋白:红细胞MN血型抗原蛋白 LDL受体蛋白,经加工、修饰的膜蛋白、溶酶体酶、分泌蛋白等分别集中于GC成熟面的不同部位出芽，形成大囊泡，再被运到各个功能部位。,GC对蛋白质的加工、浓集分选与运输,蛋白质合成,溶酶体,分泌蛋白 颗粒,rER,GC对蛋白质的加工、浓集分选与运输,膜镶嵌蛋白,分拣,细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为膜流 由膜流现象可以看出,高尔基复合体的膜
13、是处于一种不断消耗又不断补充的动态平衡中。 高尔基复合体在40分钟内可完全更新一次。,高尔基复合体的超微结构,电 镜,扁平囊,小囊泡,大囊泡,一层单位膜构成三个部分组成,高尔基复合体的功能,1、分泌蛋白的加工、浓缩、储存和运输 2、溶酶体的形成 3、参与糖蛋白、糖脂、多糖等的生物合成 4、对蛋白质的加工、浓集、分选蛋白质并运输到各自目的地。 5、参与膜的转变,第三节 溶酶体,（lysosome）,具吞噬作用的肝Kupper细胞中不同大小的溶酶体 图中示出至少10个不同大小的溶酶体。,溶酶体进行细胞的消化。,溶酶体的形态特征,大小：0.20.8um 生化特征：酸性 pH=5.0 标志酶： 酸性磷
14、酸酶,1、溶酶体膜上有H+质子泵： 保持溶酶体基质内的酸性环境。 2、溶酶体膜内存在特殊的转运蛋白： 可运输溶酶体消化水解的产物。 3、溶酶体膜的蛋白质高度糖基化： 防止自身被水解消化。,溶酶体的膜,溶酶体的类型,内体性溶酶体：,吞噬性溶酶体：,运输小泡与胞内体合并而成。,内体性溶酶体与含有底物的小泡融合而成。,残余体：,含有残余底物的溶酶体,异噬性溶酶体,自噬性溶酶体,脂褐素、髓样结构、含铁小体,内体性溶酶体,体积小，内容均一呈球形。 运输小泡与胞内体合并而成,吞噬性溶酶体,内容不均一 体积较大。 含有作用底物和产物,溶酶体的功能,1.细胞内消化作用 2.细胞外消化作用 3.自溶作用,对细胞
15、胞吞外源物质的消化-异噬作用,内体性溶酶体,吞噬体,吞噬性溶酶体,吞饮体,吞饮性溶酶体,残余体,异噬作用,吞噬性溶酶体,1、清除病原体及异物 2、提供营养物质,对细胞自身物质的消化-自噬作用,内体性溶酶体,自噬体,自噬性溶酶体,残余体,自噬作用,吞噬性溶酶体,1、更新细胞成分 2、参与激素形成 3、调节激素分泌,异噬作用：溶酶体对细胞外源物质的消化作用称为异噬作用,自噬作用：内体性溶酶体与自噬体融合，消化分解由于病理或生理因素而被损伤、破坏或衰老的细胞器的过程。,自溶作用,定义：细胞内溶酶体的膜破裂后，内含的水解酶释放到细胞质中，导致细胞本身被消化的现象。,内体,初级溶酶体,吞噬体,吞噬溶酶体,吞饮体,吞饮溶酶体,自噬体,自噬溶酶体,分泌颗粒,分泌溶酶体,吞 噬 性 溶 酶 体,残质体,异噬作用,自噬作用,胞外消化,矽肺病,第五节 过氧化物酶体,（peroxisome),过氧化物酶体,过氧化物酶体，又称微体。 单层膜围绕的，内含一种或几种氧化酶类的细胞器。,过氧化氢酶是标志酶。,过氧化物酶体的超微结构,过氧化物酶体中的尿酸氧化酶常形成晶格状结构，因此可作为电镜下识别的主
