本文格式为Word版,下载可任意编辑9第九章 细胞内膜系统 第九章 细胞内膜系统 细胞内部的间隔化——内膜系统 ? 1. 间隔化对真核细胞的意义:扩大膜的面积,供给各种回响所需的适当环境,使 之互不干扰 ? 2. 内膜:内质网,高尔基体,核膜,溶酶体,微体,线粒体,质体(植物) 一,细胞质基质(cytoplasmic matrix),也称细胞液(cytosol) ? 概念: 内膜胞质侧的片面,为均质半通明的胶状物质,约占细胞总体积的55% --化学组成:小分子:水,无机盐 中等分子:脂类,糖类,氨基酸,核苷酸等 大分子:多糖,蛋白质,RNA等 ? 功能:中间代谢的场所 – 糖酵解,糖原合成,脂肪酸合成 – 片面蛋白质的合成--在游离的核糖体上举行 其次节 内质网 1) 粗面内质网,典型的为相互平行的扁平囊,有核糖体附着,与核膜相连2) 光面内质网:管状,泡状,外观无核糖体粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,RER)滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum,SER)骨骼肌的滑面内质网是 肌质网 内质网的分开: 蔗糖密度梯度离心技术 微粒体:人为的产物,匀浆后离心的一种成分,主要为内质网的碎片 糙面微粒体 光面微粒体 内质网与其他细胞器的关系 内质网膜的组成 脂类:1/3 蛋白质 :2/3 内质网的功能: 1. 蛋白合成:分泌蛋白(酶,多肽激素等),膜蛋白,溶酶体酶在粗面内质网上合成 (1)分泌蛋白质的合成、转运和修饰加工 a.信号肽引导核糖体结合到内质网膜 蛋白质的定向释放——信号学说 ? 信号肽:N-端的一段依次,15-30个氨基酸,一级依次无特征,但多疏水性氨基酸, 由信号密码所编码(signal codon) ? 信号肽识别颗粒(signal recognition particle,SRP) ? SRP受体:位于内质网膜上 信号肽的作用:经由SRP的携带,将游离的核糖体引导到内质网膜的外观并与之结合, 持续其蛋白质的合成 b.核糖体合成的新生肽链到内质网腔的跨膜转运 核糖体合成的多肽链穿入内质网膜是与翻译是同时举行的,这种边翻译边转移的方式称为协同翻译转移(co-translational translocation) c.蛋白质在 内质网腔内的折叠 内质网腔中含有一些与蛋白质折叠有关的蛋白和酶类,如结合蛋白Bip(属于伴侣蛋白的一种),它们与多肽链结合,扶助它折叠为正确的形式。
? 分子伴侣(伴侣蛋白,伴娘蛋白,chaperone protein): 这类蛋白能特异性地识别新生肽链或片面折叠的多肽并与之结合,扶助这些多肽举行折叠、装配和转运,但其本身并不参与最终产物的形成 d.蛋白质在内质网腔内的糖基化 ? 连在天冬酰胺残基NH2上的糖链是在内质网中开头加上去的,先加上一个含有甘露 糖和氨基乙酰葡萄糖的寡糖核心(通过一种多帖醇作为载体),然后再修饰 ? 糖基化的过程在高尔基体中持续举行,直到完成 e.内质网合成的蛋白质经由高尔基体排出细胞 2.跨膜蛋白的内质网转移 可溶性蛋白 分泌蛋白 驻留蛋白 跨膜蛋白 单次跨膜蛋白 屡屡跨膜蛋白 单次跨膜蛋白内质网转移的简朴过程 具有内信号肽的屡屡跨膜蛋白的内质网转移 2 .内质网与脂类的合成 ? 磷脂的合成,合成在胞质侧,可能存在翻转酶,使之翻转到腔面一侧(不对称性) ? 胆固醇和甾类激素的合成 3.糖原在内质网的合成与分解 肝糖原的合成和分解 4.内质网的解毒功能 ? 与解毒有关的酶系:如细胞色素P450,NAPH- 细胞色素C恢复酶等 如:内质网上的电子传递链,细胞色素P450,使底物加-OH NADPH + H+ +O2 + R-H→NADP+ +H20 + R-OH ? 在内质网酶的作用下,致癌物的前体变为致癌物 内质网的病理变更 1 病理条件下的内质网肿胀和肥大 2 癌变细胞中的内质网变更 3 由内质网合成的蛋白质变化引起的疾病 如 蛋白质构象病(protein conformational diseases) 第三节,高尔基体(高尔基器,高尔基复合体)(Golgi complex) 察觉 1898年,意大利人Golgi 在猫头鹰的神经细胞中用银染方法察觉。
后人以其名命之初称\内网器\,多有争议50年头初,电镜确认为一种真实的布局 形态布局:4-8个扁平囊泡平行排列形成高尔基堆,周边有些小泡和大泡 高尔基体具有确定的极性: 顺式面(cis-)(或生成面,未成熟面),反式面(trans-)(或分泌面、成熟面) 高尔基体的标志化学回响: ? 嗜锇回响:生成面的标志回响 ? 焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)回响: 成熟面的标志回响 ? 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)回响:中间膜囊的标志回响 ? 胞嘧啶单核苷酸(CMP酶)回响:成熟面的标志回响 GERL布局 高尔基的主要功能 一、参与细胞的分泌活动 高尔基体是膜蛋白和分泌蛋白的分选中心,同时对蛋白质举行广泛的加工 二、蛋白质和糖脂的加工修饰 蛋白质糖基化修饰:O-连接糖基化、寡糖与蛋白质的酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸残基侧链的羟基基团共价结合 糖脂的糖基化修饰: 糖蛋白和蛋白多糖的硫酸盐化: 高尔基体每个区隔含有修饰蛋白质的特定的酶: a) 加上磷酸基团(顺面扁囊) c)采纳N-乙酰葡萄糖胺(中间扁囊) d)采纳半乳糖和唾液酸(反面扁囊) ? 半乳糖苷转移酶是高尔基体的标记酶 蛋白质的分选 可能与糖链的识别有关 三、蛋白质的水解加工 如: 蛋白质水解酶 神经肽前体----------------------有活性的神经肽 高尔基体内的转变酶 胰岛素原-------------------------有活性的胰岛素 四、参与膜的转化 膜流活动: 参与细胞内物质运输 使膜性细胞器的膜成分不断得到补充和更新 放射性自显影跟踪分泌蛋白的合成 内质网 高尔基体 分泌泡 不同病变下的高尔基体的奇怪变更 癌细胞: 高尔基不兴隆 中毒细胞: 高尔基布局受到破坏,甚至消散 功能亢进的细胞: 高尔基布局肥大 第四节 溶酶体lysosome 察觉 1949年,de Duve,大鼠肝的匀浆,分析酸性磷酸酶,察觉酶活性在存放后反而升高。
究其根源,察觉此酶是位于一种膜布局中,存放后(更加是冻存后)膜破坏,酶释放出来,故活力升高1955年,电镜下确认 形态布局与标记酶 ? 为异型细胞器,形态多样,但都含有多种酸性水解酶这些酶都是糖蛋白,最适PH 在5左右 ? 溶酶体的标记酶:酸性水解酶,作为细胞化学鉴定的依据 分类 ? 内体性溶酶体(endolysosome): 由运输小泡和内体合并而成 ? 吞噬性溶酶体(phagolysosome): 由内体溶酶体和作用底物融合 包括:异噬性溶酶体(heterophage lysosome) 自噬性溶酶体(autophage lysosome) 剩余体:脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样体等 内体性溶酶体的产生 ? 高尔基体→出泡(包被小泡,M6P-M6P受体)→内体性溶酶体→M6P与受体分开 (酸性PH)→出泡(包被小泡,带着M6P受体)→脱去包被→高尔基体 吞噬性溶酶体的吞噬作用 ? 异噬作用:吞噬底物为外源性物质,包括细胞和大分子物质 ? 自噬作用:吞噬底物为内源性物质,如细胞内衰弱细胞器(如线粒体)的除掉,一 些分泌颗粒的降解等 ? 细胞的自溶作用: 溶酶体膜破坏→水解酶释放→细胞溶解 生理性的:发育过程中某些布局的去除(如昆虫变态, 骨骼的生长) 病理性的:矽肺,类风湿性关节炎 溶酶体的主要功能 对细胞内吞物质的消化 对细胞自身物质的分解 参与激素的形成与浓度的调理 在骨骼发生中消释旧骨质 在机体的器官组织变态与萎缩中的作用 辅助精子与卵细胞 ? 一,概细受精 溶酶体缺陷与疾病 ? 各种贮积症(storage disease) 如: 泰-萨氏病(Tay-Sachs disease) ? 矽肺的形成 ? 类风湿关节炎的形成 ? 与癌症的发生有关 第五节 过氧化物酶体(peroxisome) (微体,microbody) ? 概念:形态上好像、但功能各异的一些泡状布局。
? 形态:单位膜,圆形、卵形、哑铃状小泡,有些含有类核体(尿酸氧化酶结晶) ? 特点:全部含有过氧化氢酶或过氧化物酶 分布 几乎全体的真核细胞,动物的肝、肾中丰富(肝、肾中的过氧物酶体对比大,其他细胞中的对比小——微过氧物酶体) 功能:氨基酸、羟酸、胺、乙醇等的氧化,通过氧化回响分解有毒物质 回响:RH2 + O2→H2O2+ R H2O2→H2O + 1/2 O2 R'H2 + H2O2→R' + 2H2O 微体的来源:膜可能来自内质网,通过磷脂转运蛋白运来;它的酶类是在游离的核糖体上合成、然后转移到过氧物酶体中 病变细胞中的过氧化物酶体 过氧化物酶体的数量和布局均发生明显变化 — 9 —。