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1、医 学 细 胞 生 物学 第一章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 细胞的概论 细胞膜与物质运输 细胞内膜系统 线粒体 细胞骨架 细胞核 细胞信号转导 细胞增殖与细胞周期 细胞分化 干细胞 细胞衰老与死亡 内质网 高尔基体 溶酶体 过氧化物酶体 第四章 细胞内膜系统 质膜 溶酶体 内质网 各种转运小泡高尔基体 过氧化物酶体 核膜 线粒体 内膜系统 细胞质内在结构、功能、发生上 具一定联系的膜性结构的总称 膜相结构 内膜系统的出现 增大了细胞内的膜表面积 实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系 核 粗面内 质网 高尔基体 穿梭泡 转
2、运泡 溶酶体 统一整体 缺一不可 分泌泡 转运泡 囊 泡 细胞膜 核 1、囊泡是真核细胞中十分 常见的膜泡结构 2、囊泡不是相对稳定的 细胞内固有结构 3、囊泡是细胞内物质 定向运输的主要载体 4、囊泡转运是受到严格选择、 精密调控、高度有序的 的物质转运过程 囊泡（书P87） 膜流相互转换、代谢更新 囊泡类型 核 COP包被囊泡 产生于内质网、 高尔基体 COP包被囊泡 产生于内质网 网格蛋白包被囊泡 产生于高尔基体和细胞膜 网格蛋白 衔接蛋白 网格蛋白囊泡 COP囊泡 COP囊泡 内质网 内膜系统 单层单位膜 高尔基体单层单位膜 溶酶体单层单位膜 过氧化物酶体 单层单位膜 荧光标记生活的植
3、物细 胞内质网透射电镜图 关键点 1、小管、小囊连成的网状结构 2、脂类、蛋白质为主要化学组分 葡萄糖6磷酸酶为ER膜的标志酶 荧光标记培养的哺乳动物 细胞内质网透射电镜图 内质网(endoplasmic reticulum) 一 3、粗面内质网、滑面内质网 rER 胰腺细胞肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞 视网膜色素上皮细胞 平滑肌细胞 横纹肌细胞 浆细胞 sER 同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能 ，ER有差异 成熟的、分泌功 能强、活动旺盛的 细胞，ER较发达 卵细胞、胚胎细 胞、未分化细胞 、癌细胞等，ER 不发达 rough endoplasmic reticu
4、lum （rER） smooth endoplasmic reticulum （sER） ( 50,000 ) ( 34,000 ) 内质网是内膜系统的发源地 核 溶酶体 早期内体 晚期内体 固有分 泌途径 内质网 高尔基体 溶酶体 分泌泡 内体 穿梭泡 转运泡 关键点4：内质网是内膜系统的发源地 参与蛋白质合成、加工、修饰、运输 核糖体支架 关键点5：功能rER 与膜脂的合成有关 核糖体 附着型核糖体游离型核糖体 支架 合成外输性蛋白 膜蛋白 内质网可溶性驻留蛋白 分泌蛋白 溶酶体蛋白 合成内原性蛋白 细胞质溶质蛋白 细胞核中的核蛋白 线粒体、中心粒等所需蛋白 进入内质网腔 进入细胞质基质
5、rER最基本的功能之一是：附着型核糖体支架 信号假说 mRNA 游离型的 核糖体 附着型的 核糖体 所有蛋白质合成均起始于游离的核糖体 核糖体亚基 rER膜 rER腔 胞质 AUG 信号密码 mRNA SRP受体 信号肽 大、小亚基结合，翻译信号肽 3 5 信号假说 SRP与核糖体A位点结合，形成SRP-核糖体复合体阻止肽链合 成 SRP（信号识别蛋白）,识别信号肽 SRP与ER上的SRP受体结合，引导核糖体落到ER膜的Pr转运体 上 核糖体受 体蛋白 信号肽酶 终止 密码 解离 因子 核糖体循环 SRP解离，多肽链继续合成,核糖体连在核糖体受体蛋白上 SRP SRP循环 新合成的多肽链通过P
6、r转运体通道进入ER腔，信号肽被酶切除 遇到终止密码子，多肽链合成终止，在ER腔中并被加工修饰 大小亚基在解离因子的作用下解离，回到核糖体循环 rER膜 rER腔 胞质 AUG 信号密码 mRNA SRP受体 信号肽 3 5信号假说 信号肽酶 解离 因子核糖体循环 SRP SRP循环 粗面内质网上合成的多肽链去处 进入内质网腔，成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等 插入内质网膜中，成为膜整合蛋白 核糖体受 体蛋白 终止 密码 合成核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网 胞质 rER腔 加工 内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰？ 加工方式一：剪切 有些信号肽需要切除： 有些信号肽需要保留： 合成的蛋白质成为膜
7、蛋白 胞质 rER腔 胞质 rER腔 合成的蛋白质释放到ER腔中 功能： 加工方式二：蛋白质折叠 1、 帮助蛋白质分子折叠、装配、转运 （本身不参与终产物的形成） 2、 阻止错误折叠的蛋白质和未完全 折叠的蛋白质运出内质网 胞质 rER腔 可溶性驻留蛋白（rER腔内）：志愿者，分子伴侣 胞质 rER腔 NH+ 加工方式三：糖基化 不成熟蛋白质 糖基化 初步修饰蛋白质 N结合型糖基化 糖链 网格蛋白囊泡 COP囊泡 COP囊泡 产生于高尔基体、细胞膜 高尔基体扁平囊间物质运输 由高尔基体向内质网的物质运输 产生于内质网 运输 蛋白质在粗面内质网加工后进入高尔基体 COP COP COP 网格囊泡
8、 由内质网向高尔基体的物质运输 网格蛋白囊泡 囊泡类型 网格蛋白包被囊泡 产生于高尔基体和细胞膜 内 质 网 分泌小泡 质 膜 高尔基体 cop 内质网高尔基体中间体 copI coat COP囊 泡 COP囊 泡 cop coat COP包被囊泡 产生于内质网、高尔基体 COP包被囊泡产生于内质网 copI coat copI coat 质膜和细胞内膜上的脂类大部分 由粗面内质网合成 与膜脂的合成有关 膜脂 sER功能 脂类和类固醇激素的合成 脂类代谢 糖原分解 肝细胞的解毒 肌肉收缩的调解等 内质网(endoplasmic reticulum) 一 rER：核糖体支架、蛋白质合成、加工修饰
9、、运输 sER：与脂类物质合成有关 关键点 1、小管、小囊连成的网状结构 2、脂类、蛋白质为主要化学组分 3、粗面内质网、滑面内质网 4、内膜系统的发源地 5、主要功能 葡萄糖-6-磷酸酶为ER膜的标志酶 关键点 1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成 2、脂类、蛋白质为基本化学组分 5、具有明显极性特征的膜性结构 6、联系各种细胞器的中心环节 3、糖基转移酶为标志性酶 高尔基体(Golgi complex) 二 4、具有胞内物质合成与蛋白质 加工转运功能 形成面、顺面 成熟面、分泌面、反面 顺面高尔基 体网状结构 Cis-golgi network 反面高尔基 体网状结构 trans-golgi n
10、etwork 小囊泡 大囊泡 分泌泡 关键点 扁平囊 电 镜 高尔基体 中间膜囊 （高尔基堆） 1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成 2、脂类、蛋白质为基本化学组分 （65,000） 光镜下 电镜下 杯 状 细 胞 神 经 细 胞 位 置 数 量 具分泌功能的细胞，高尔基体较发达 不同种类的细胞 肌细胞、淋巴细胞中较少见 生理状态不同 功能旺盛的细 胞，高尔基体大 而多 衰老细胞，高尔 基体小而少，甚 至消失 不 同 时 期 的 细 胞 未分化细胞，高尔基体较少 生长迅速的培养细胞和肿瘤 细胞高尔基体很不发达 分化程度高的细胞，高尔基 体发达 与蛋白质的分拣与运输 粗面内质网 与细胞的分泌活动 与蛋
11、白质和脂类的糖基化修饰 与蛋白质加工改造 与膜的转化 关键点 4、具有胞内物质合成与蛋白质加工转运功能 3、糖基转移酶为标志性酶 3分钟 17分钟 100分钟 3H标记亮氨酸 细胞分泌 胰腺的腺泡细胞 糖基化修饰 胞质 rER腔 NH+ O 不成熟蛋白质 糖基化 初步修饰 蛋白质 内质网腔高尔基体 糖基化 成熟的 蛋白质 N结合型糖基化 O结合型糖基化 高尔基体 内质网腔 1、保护蛋白质不被水解酶降解 胞质 rER 腔 NH+ O 糖基化作用 在细胞表面形成糖萼，具有细胞 识别和保护质膜的作用 3、 2、作为运输信号，引导蛋白质被包被 到小泡中，运输到目的细胞器 加工改造 加工改造 无活性的蛋
12、白原有活性的蛋白原 直接酶解切除酶解加工 胰岛素原 A链 B链 C链 S S S S S S 胰岛素分子 分拣与运输 不同说法 酶修饰 分选信号 高尔基体内有不同的区域，分 别含有不同种类的酶，经不同 的加工，将蛋白质加以区分 信号肽 信号斑 分选及转运的信号在蛋白质分 子内部，有基因决定 分选信号 蛋白质合成 溶酶体寡聚糖磷酸化 切除甘露糖 加N-乙酰葡萄糖胺 加半乳糖 加唾液酸；分拣 溶酶体 顺面 中层囊 反面囊 反面 大泡 （分泌颗粒） rER 高尔基复合体 顺面囊 高尔基堆 酶修饰 高尔基体内有不同的区域，分别含有不同种 类的酶，经不同的加工，将蛋白质加以区分 分拣与运输 运输途径 运
13、往溶酶体（网格蛋白囊泡） 运往分泌泡 运往质膜 运往细胞外 运往细胞质 运往内质网（ COP囊泡） 内吞体 rER 形成面成熟面 高尔基复合体 溶酶体水解酶前体 加入磷酸基团 M-6-P（6磷酸甘露糖） 有活性的 溶酶体酶 ATPADP+Pi H+ 去除磷酸 PH=6 内体性溶酶体 运往溶酶体 形成（顺）面 成熟（反）面 高 尔 基 体 粗面内质网 分泌泡 运往分泌泡 运往质膜 运往细胞外 运往细胞质 运往内质网 内质网 高尔基体 双向运输ER驻留蛋白上的 KDEL驻留信号 ，在高尔基复合 体各个部分的膜 上都有相应的受 体。如果ER驻留 蛋白质在出芽时 被错误地包进分 泌泡而离开了ER ，
14、高尔基复合体 膜上的这种信号 受体蛋白就会与 逃出的ER驻留蛋 白结合，并形成 小泡， 将这些 ER驻留蛋白“押 送“回到ER COP囊泡 COP囊泡 膜的转化 粗面内质网膜高尔基体膜 细胞膜 分泌泡膜 溶酶体膜 膜流 物质运输 膜成分得到不断地补充和更新 形成面、顺面 成熟面、分泌面、反面 关键点 动态结构5、具有明显极性特征的膜性结构 形态 结构 功能（方向性、顺序性 ） 化学组成（膜受体） 极性细胞器 形成面、顺面 成熟面、分泌面、反面 关键点 动态结构 6、联系各种细胞器的中心环节 核 溶酶体 早期内体 晚期内体 固有分 泌途径 溶酶体(Lysosome) 三 关键点 1、单层单位膜形
15、成的囊泡状细胞器 2、脂类、蛋白质、糖类 3、含有酸性水解酶(最适pH值4.4-4.5) 4、酸性磷酸酶为标志酶 5、多样性、异质性 6、分类体系 7、生物学功能 关键点一：溶酶体的膜 质子泵，维系溶酶体内pH4.5-5.5值 膜蛋白呈高度糖基化，保护自身不受水解酶消化 膜上具有多种载体蛋白，将水解产物向外运转 膜中含有较多胆固醇，能增加膜的稳定性，防止酶泄露 ATPADP+Pi H+ 酸性磷酸酶 晚期内体 H+ 异噬溶酶体：底物来源于细胞外 关键点二：不同的分类体系 依据不同的生理功能状态 初级溶酶体：只有无活性酶、无底物 次级溶酶体：有酶和底物，正在消化 残余体：消化完成，有不能消化的残留
16、物 自噬溶酶体：底物来源于细胞内 基于形成过程和不同发育阶段 吞噬性溶酶体：有酶、底物、消化产物 内体性溶酶体：大囊泡和晚期内体融合， 有酶、底物，未开始消化 异噬溶酶体：底物来源于细胞外 自噬溶酶体：底物来源于细胞内 吞噬性溶酶体 内体性溶酶体 终末溶酶体：残留未被消化的， 有不能消化的残留物 关键点三：溶酶体的 形成与成熟 多种细胞器参与的 复杂而有序的过程 核糖体 内质网 高尔基体 内体 不成熟蛋白质 大囊泡 内体性溶酶体 初步加工修饰 加工修饰分选 成熟的溶酶体酶 核 溶酶体 早期内体 晚期内体 固有分 泌途径 高尔基体 粗面内质网 大囊泡 晚期内体 rER 形成面成熟面 高尔基复合体 溶酶体水解酶前体 加入磷酸基团 M-6-P（6-磷酸甘露糖） 有活性的 溶酶体酶 ATPADP+Pi H+ 去除磷酸 PH=6 内体性溶酶体 溶酶体形
