医学细胞生物学：细胞内膜系统

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1、细胞内膜系统细胞内膜系统 (Endomembrane system) 细胞质基质细胞质基质(cytomatrix)细胞器细胞器(organell)细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核 转运小泡转运小泡(vesicle) 溶酶体溶酶体(lysosome) 高尔基复合体高尔基复合体(Golgi complex)内质网内质网(endoplasmic reticulum) 细胞质细胞质 细胞膜细胞膜 细胞核细胞核 线粒体线粒体(Mitochondria) 过氧化物酶体过氧化物酶体(peroxisome)核膜核膜核糖体核糖体(ribosome) 转运小泡转运小泡 溶酶体溶酶体 高尔基复合体高尔基复合体内

2、质网内质网 细胞质细胞质 细胞膜细胞膜 细胞核细胞核 线粒体线粒体 过氧化物酶体过氧化物酶体核膜核膜核糖体核糖体膜膜性性细细胞胞器器非非膜膜性性细细胞胞器器The Evolution of the Cell内内膜膜系系统统线线粒粒体体内膜系统内膜系统(Endomembrane System) 指指位位于于细细胞胞内内，在在结结构构、功功能能和和发发生生上上相相互互关关联联的的膜膜性性细细胞胞器器，包包括括内内质质网网、高高尔尔基基体体、溶溶酶酶体体、过过氧氧化化物物酶酶体体、小小泡泡和和核核膜膜等等，它它们们是是统统一一的的膜膜系系统统在在局局部部区区域域特特化化的的结果，是真核细胞结果，是真

3、核细胞特有特有的结构。的结构。Rough endoplasmic reticulumvesicle内质网内质网Endoplasmic Reticuluml Keith R. Porter Endoplasmic ReticulumThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1974l George E. Palade 内质网内质网：是由一层是由一层单位单位膜膜围成的围成的囊状、管状和囊状、管状和泡状泡状结构，互相连成一结构，互相连成一个个连续连续的内腔相通的膜的内腔相通的膜性管道系统。内与核膜性管道系统。内与核膜相连，少数与质膜相连。相连，少数与质膜相连

4、。 一、形态结构和类型一、形态结构和类型（一）形态结构（一）形态结构糙面内质网糙面内质网(RER)光面内质网光面内质网(SER)颗粒内质网颗粒内质网(GER)无粒内质网无粒内质网(AER)（二）类型（二）类型是否有核糖体附着是否有核糖体附着类类 型型RERSER核糖体核糖体有有无无结结 构构扁囊为主，管腔与扁囊为主，管腔与核膜腔相通核膜腔相通 分支小管或小泡交织成分支小管或小泡交织成网，与网，与RER相通相通分分 布布除红细胞外的所有除红细胞外的所有细胞细胞一些特化细胞一些特化细胞(肝细胞，肝细胞，平滑肌细胞等平滑肌细胞等)数数 量量合成外输性蛋白的合成外输性蛋白的细胞中多（浆细胞，细胞中多（

5、浆细胞，胰腺细胞胰腺细胞 ）分泌类固醇激素细胞中分泌类固醇激素细胞中多（汗腺胞，胰腺细胞，多（汗腺胞，胰腺细胞，小肠上皮细胞）小肠上皮细胞）性性 质质嗜碱性嗜碱性嗜酸性嗜酸性（三）两种内质网的异同（三）两种内质网的异同二、化学组成二、化学组成内质网膜的主要化学成份是蛋白质和脂质内质网膜的主要化学成份是蛋白质和脂质 蛋白质占蛋白质占30%-40%，脂质占，脂质占60%-70%内质网含有丰富的代谢酶系内质网含有丰富的代谢酶系 标志酶标志酶是是葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶，其他如细胞色素，其他如细胞色素P450等等 内质网腔中含有网质蛋白内质网腔中含有网质蛋白 蛋白质二硫异构酶蛋白质二硫异构酶(p

6、rotein disulphide isomerase, PDI) 分子伴侣分子伴侣(molecular chaperone)如如Bip, hsp70等等参与蛋白质合成参与蛋白质合成（一）糙面内质网的功能（一）糙面内质网的功能三、内质网的功能三、内质网的功能鉴鉴定定匀匀浆浆分分离离微粒体微粒体(microsome)胰腺细胞胰腺细胞细胞组分分离技术细胞组分分离技术H3-AA放射性标记技术放射性标记技术3 3H-H-亮氨酸亮氨酸 脉冲标记胰腺组织脉冲标记胰腺组织追踪追踪3分钟分钟17分钟分钟117分钟分钟1.蛋白质的合成蛋白质的合成(Protein synthesis); 2. 蛋白质的折叠蛋白质

7、的折叠(Protein folding);3. 蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化 (Protein glycosylation);4. 蛋白质的运输蛋白质的运输(Protein transport).（一）糙面内质网的功能（一）糙面内质网的功能分泌蛋白膜整合膜整合蛋白蛋白细胞器驻留蛋白1.Protein synthesisGnter Blobel The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transpor

8、t and localization in the cellThe Signal Hypothesis （信号假说）（信号假说）1.Protein synthesis信号肽信号肽(signal peptide)信号识别颗粒信号识别颗粒( SRP)移位子移位子(translocon)信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体(SRP-R)对接蛋白对接蛋白(docking protein)l信号肽信号肽(signal peptide):新生的分泌性蛋白质多肽链新生的分泌性蛋白质多肽链N端的端的一段特殊的氨基酸序列，是指导蛋白质在糙面内质网上合成一段特殊的氨基酸序列，是指导蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素，

9、进入内质网后常被切除的决定因素，进入内质网后常被切除 。l信号识别颗粒信号识别颗粒(signal recognition particle, SRP): 位于位于细胞质基质中，识别信号肽细胞质基质中，识别信号肽。l信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体(SRP-R): 又称对接蛋白又称对接蛋白(docking protein)，位于内质网的膜上，与位于内质网的膜上，与SRP结合结合。l移位子移位子(translocon): 位于内质网膜上位于内质网膜上的蛋白复合体的蛋白复合体，是蛋，是蛋白质穿越内质网的通道。白质穿越内质网的通道。l信号肽酶信号肽酶(signal peptidase):特异性的将信号

10、肽从多肽链上切特异性的将信号肽从多肽链上切除。除。l信号肽信号肽(signal peptide):新生的分泌性蛋白质多肽链新生的分泌性蛋白质多肽链N端的一段特殊的氨基酸序列，是指导蛋白质在糙面内质网端的一段特殊的氨基酸序列，是指导蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素，进入内质网后常被切除上合成的决定因素，进入内质网后常被切除 。l信号识别颗粒信号识别颗粒(signal recognition particle, SRP): 位位于细胞质基质中，识别信号肽于细胞质基质中，识别信号肽。l信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体(SRP-R): 又称对接蛋白又称对接蛋白(docking protein)，位于

11、内质网的膜上，与位于内质网的膜上，与SRP结合结合。l移位子移位子(translocon): 位于内质网膜上位于内质网膜上的蛋白复合体的蛋白复合体，是，是蛋白质穿越内质网的通道。蛋白质穿越内质网的通道。l信号肽酶信号肽酶(signal peptidase):特异性的将信号肽从多肽链特异性的将信号肽从多肽链上切除。上切除。Structure of SRP (signal-recognition particle )The signal-recognition particle (SRP) combining with ER signal sequence ER signal sequences

12、and SRP direct ribosomes to the ER membrane翻译暂时停止翻译暂时停止一级结构一级结构二级结构二级结构三级结构三级结构四级结构四级结构- 螺旋螺旋- 折叠折叠2.Protein folding（1）多肽链的折叠）多肽链的折叠（2）二硫键的形成）二硫键的形成2.Protein folding（1）多肽链的折叠）多肽链的折叠分子伴侣分子伴侣 (molecular chaperone)协助多肽链进行正确协助多肽链进行正确折叠、组装、转运折叠、组装、转运RER腔内腔内有一类蛋有一类蛋白分子白分子协助协助降解降解不正确折叠的多肽链不正确折叠的多肽链折叠环境折叠环境

13、核糖体核糖体mRNA内质网膜内质网膜内质网腔内质网腔多肽链多肽链分子伴侣分子伴侣结合结合2.Protein folding正确折叠正确折叠分子伴分子伴侣解离侣解离未正确折叠未正确折叠分子伴侣分子伴侣仍结合仍结合降解降解膜泡运输膜泡运输（1）多肽链的折叠）多肽链的折叠氧氧化化二二硫硫异异构构酶酶还还原原氧氧化化二二硫硫异异构构酶酶2.Protein folding（2）二硫键的形成）二硫键的形成内质网腔中：内质网腔中： GSH:GSSG 约为约为2:1 细胞质中：细胞质中： GSH:GSSG 约为约为100:1 内质网腔为氧化环境内质网腔为氧化环境二硫键形成环境二硫键形成环境 存在蛋白二硫异构酶

14、存在蛋白二硫异构酶丝丝/苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺-X-丝丝/苏氨酸苏氨酸N-连接连接O-连接连接3.Protein glycosylation3.Protein glycosylationN-连连接接糖糖基基化化 初初步步糖糖基基化化作作用用 糖基转移酶糖基转移酶3.Protein glycosylation内质网膜内质网膜细胞质细胞质内质网腔内质网腔多肽链多肽链寡糖链寡糖链多多萜萜醇醇4.Protein transport运输小泡运输小泡运输小泡运输小泡高尔基体高尔基体RER小泡运输小泡运输(vesicle transport)出芽出芽融合融合高尔基体高尔基体RER转位转位酶酶小泡运输小

15、泡运输磷脂转换蛋白磷脂转换蛋白 （二）光面内质网的功能（二）光面内质网的功能 1、脂质合成、脂质合成 可合成生物膜需要的所有脂类：磷脂、胆固醇和糖脂。可合成生物膜需要的所有脂类：磷脂、胆固醇和糖脂。2、糖原代谢、糖原代谢光面内质网参光面内质网参与糖原的分解与糖原的分解过程过程 3、解毒作用、解毒作用 肝细胞上的肝细胞上的SER有丰富的有丰富的氧化酶氧化酶系统，通过氧化或系统，通过氧化或羟化作用，降解脂溶性药物。羟化作用，降解脂溶性药物。4、 Ca2+的贮存和的贮存和Ca2+浓度的调节浓度的调节 肌质网肌质网(Sarcoplasmic reticulum)特化的特化的SER，有有Ca2+结合蛋白

16、、结合蛋白、 Ca2+泵泵等，贮存等，贮存Ca2+并并调节调节Ca2+浓浓度，从而调节肌肉收缩与舒张度，从而调节肌肉收缩与舒张。5、 胃酸、胆汁的合成和分泌胃酸、胆汁的合成和分泌四、内质网与医学四、内质网与医学病病理理条条件件下下，内内质质网网会会发发生生肿肿胀胀、肥肥大大、囊囊池池塌塌陷陷和和某某些物质的积累些物质的积累（一）病理性变化（一）病理性变化内质网少内质网少（二）肿瘤细胞中内质网的变化（二）肿瘤细胞中内质网的变化内质网多内质网多低分化癌细胞低分化癌细胞高分化癌细胞高分化癌细胞高侵袭力癌细胞高侵袭力癌细胞低侵袭力癌细胞低侵袭力癌细胞DiseaseProteinhypercholest

17、erolaemialow-density lipoprotein receptorcystic fibrosiscystic fibrosis transmembrane regulatorMarfan syndromefibrillinosteogenesis imperfectaprocollagena a1-antitrypsin deficiencya a-1-antitrypsinTay-Sachs diseaseb b-hexosaminidasescurvycollagenAlzheimers diseaseb-amyloid/presenilinscrapie/Creutzfe

18、ldt- Jakob diseaseprion proteinfamilial amyloidosestransthyretin/lysozymeretinitis pigmentosarhodopsin（三）蛋白质折叠病（三）蛋白质折叠病(protein folding diseases) 阿阿 尔尔 兹兹 海海 默默 病病 (Alzheimers disease, AD) 是是一一种种常常见见的的神神经经系系统统变变性性疾疾病病，病病理理特特征征是是 淀淀粉粉样样蛋蛋白白质质的的沉沉积积、神神经经原纤维变性和神经元死亡；原纤维变性和神经元死亡；早早老老因因子子 （PS1）是是主主要要存存在

19、在于于内内质质网网的的跨跨膜膜蛋蛋白白质质，PS1基基因因的的突突变变使使细细胞胞对对各各种种损损害害诱导的细胞损伤的易感性增加。诱导的细胞损伤的易感性增加。Marfan syndrome高尔基复合体高尔基复合体Golgi Complex, Golgi body, Golgi apparatusThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1906in recognition of their work on the structure of the nervous system光光镜镜下下，位位于于核核一一侧侧或或周周围围的的网网状状结结构构，称称内内网

20、器网器一、高尔基复合体的形态结构一、高尔基复合体的形态结构电镜下，位于核附近，由大泡、小泡、扁电镜下，位于核附近，由大泡、小泡、扁平囊组成的囊泡状膜性细胞器平囊组成的囊泡状膜性细胞器（一）超微结构（一）超微结构 边缘膨大边缘膨大 分枝小管和圆泡分枝小管和圆泡 成摞存在成摞存在（又称（又称高尔基堆，高尔基堆，Golgi stack） 扁平膜囊扁平膜囊(flatten cisternae)反面反面 ( trans face)顺面顺面 (cis face) 网网（network）（二）结构特点（二）结构特点 极性、异质性极性、异质性顺面高尔基网顺面高尔基网(CGN)反面高尔基网反面高尔基网(TGN)

21、中间高尔基网中间高尔基网反面高尔基网反面高尔基网(TGN)顺面高尔基网顺面高尔基网(CGN)反面膜囊反面膜囊中间膜囊中间膜囊顺面膜囊顺面膜囊 中间中间高尔基网高尔基网细细胞胞核核内内质质网网运运输输小小泡泡分分泌泌泡泡顺面顺面 反面反面高尔基复合体高尔基复合体细细胞胞膜膜 高高尔尔基基复复合合体体的的发发达达程程度度与与与与细细胞胞分分化程度成正比。化程度成正比。 细细胞胞分分化化程程度度越越高高，分分泌泌功功能能越越旺旺盛盛，高尔基复合体的数量越多。高尔基复合体的数量越多。 对对某某一一类类型型的的癌癌细细胞胞来来说说，分分化化程程度度越越低低，高高尔尔基基复复合合体体越越不不发发达达，恶恶

22、性性程程度越高。度越高。（三）数量及分布：（三）数量及分布：与细胞分化程度成正比与细胞分化程度成正比（一）脂类成分（一）脂类成分二、高尔基复合体的化学组成二、高尔基复合体的化学组成糙面内质网糙面内质网高尔基复合高尔基复合体体质膜质膜胆固醇胆固醇低低中中高高神经鞘磷脂神经鞘磷脂低低中中高高磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱高高中中低低不饱和磷脂不饱和磷脂高高中中低低磷酸激酶磷酸激酶糖苷酶糖苷酶酰基转移酶酰基转移酶磺基磺基-糖基转移酶糖基转移酶（二）多种酶成分（二）多种酶成分标志酶：标志酶：糖基转移酶糖基转移酶（glycosyltransferase）3 3H-H-亮氨酸亮氨酸 脉冲标记胰腺组织脉冲标记胰腺组织

23、追踪追踪3分钟分钟17分钟分钟117分钟分钟（一）参与细胞的分泌活动（一）参与细胞的分泌活动三、三、高尔基复合体的功能高尔基复合体的功能糙面内质网糙面内质网高尔基复合体高尔基复合体分泌泡分泌泡运输小泡运输小泡（二）参与糖蛋白质的加工合成（二）参与糖蛋白质的加工合成 糖蛋白的糖基化开始于糖蛋白的糖基化开始于内质网内质网，完成于，完成于高高尔基复合体尔基复合体。不同区域的扁平囊含不同的糖基。不同区域的扁平囊含不同的糖基转移酶，可接不同的单糖，形成寡糖链的多样转移酶，可接不同的单糖，形成寡糖链的多样性。性。N-连连接接糖糖基基化化 糙面内质网进行蛋白质的糙面内质网进行蛋白质的初步糖基化初步糖基化3

24、3H H甘露糖甘露糖 内质网内质网胰腺细胞胰腺细胞3 3H H半乳糖半乳糖3 3H H唾液酸唾液酸高尔基复合体高尔基复合体胰腺细胞胰腺细胞3 3H HN N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 内质网内质网高尔基复合体高尔基复合体胰腺细胞胰腺细胞3H-甘露糖甘露糖 内质网出现银颗粒内质网出现银颗粒3H -半乳糖和半乳糖和 唾液酸唾液酸 高尔基复合体出现银颗高尔基复合体出现银颗粒粒3H-N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 内质网、高尔基复合体内质网、高尔基复合体 出现银颗粒出现银颗粒细胞细胞短期短期培养培养并放并放射自射自显影显影糖链核心，内质网中修饰糖链核心，内质网中修饰糖链外围，高尔基复合体中修饰糖链外围，高尔

25、基复合体中修饰形成甘露糖基寡聚糖链形成甘露糖基寡聚糖链 形成复合寡聚糖形成复合寡聚糖 糖糖蛋蛋白白的的糖糖基基化化：开开始始于于内内质质网网，完完成成于于高高尔尔基基复复合合体体。（三）参与蛋白质的水解（三）参与蛋白质的水解胰胰岛岛素素的的成成熟熟过过程程高尔基复合体高尔基复合体内质网内质网转变酶水解转变酶水解（四）参与蛋白质的分选和运输（四）参与蛋白质的分选和运输 高尔基复合体位于内质网和质膜之间高尔基复合体位于内质网和质膜之间, 是蛋白质是蛋白质的的分选和运输分选和运输的的中间站中间站 6 蛋白质上的分选信号蛋白质上的分选信号 特异性受体特异性受体蛋白质的分选蛋白质的分选蛋白质的运输蛋白质

26、的运输ER与高尔基复合体顺面间与高尔基复合体顺面间顺面高尔基向反面高尔基顺面高尔基向反面高尔基反面高尔基向靶细胞器反面高尔基向靶细胞器粗面内质网粗面内质网高尔基复合体高尔基复合体分泌泡分泌泡细胞外细胞外包装包装 (packing)浓缩浓缩 (condensing)分选（分选（sorting）加工（加工（modifying）分泌性蛋白质的分泌性蛋白质的“分泌路线分泌路线”中间中间高尔高尔基网基网反面高反面高尔基网尔基网顺面膜囊顺面膜囊中间膜囊中间膜囊反面膜囊反面膜囊顺面高顺面高尔基网尔基网顺面顺面（形成面、未成熟面、进面）（形成面、未成熟面、进面）反面反面（分泌面、成熟面、出面）（分泌面、成熟面

27、、出面） 大泡大泡小泡小泡四、高尔基复合体的四、高尔基复合体的房室化房室化(一一)结构的极性结构的极性 甘露糖转移酶甘露糖转移酶 N-N-乙酰半乳糖糖基化酶乙酰半乳糖糖基化酶 N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶 岩藻糖转移酶岩藻糖转移酶 半乳糖转移酶半乳糖转移酶 唾液酸转移酶唾液酸转移酶(二二)酶系分布的异质性酶系分布的异质性顺面高尔基网络顺面高尔基网络筛选由内质网新合成筛选由内质网新合成的蛋白质和脂类的蛋白质和脂类, 并将并将其大部分并入中央扁其大部分并入中央扁平囊，少部分返回内平囊，少部分返回内质网质网(三三)功能的区隔化功能的区隔化中间高尔基网络中间高尔基网络蛋白质的糖基化修饰

28、、蛋白质的糖基化修饰、糖脂形成及多糖合成糖脂形成及多糖合成反面高尔基网络反面高尔基网络蛋白质分选功能蛋白质分选功能高尔基复合体高尔基复合体 活动的细胞器活动的细胞器Warren Graham(Yale University) Jennifer Lippincott-Schwartz(National Institutes of Health) Fighting !The biogenesis of Golgi apparatusThe Golgi is totally from ER， stop ER-Golgi transport， the Golgi disappearsDuring mi

29、tosis: The GolgiERdaughter cells reappear from ERThe Golgi has its own remnantThe Golgi fragments in cytosol daughter cells reappear from aggregation五、高尔基复合体与医学五、高尔基复合体与医学增生和肥大增生和肥大 如药物中毒、分泌功能亢进如药物中毒、分泌功能亢进萎缩和损伤萎缩和损伤 如乙醇等毒性物质引起的脂肪肝如乙醇等毒性物质引起的脂肪肝内容物变化内容物变化 如如CCl4等毒性物质引起的脂肪肝等毒性物质引起的脂肪肝（一）病理性变化（一）病理性变化

30、不发达不发达（二）（二）肿瘤细胞中高尔基体的变化肿瘤细胞中高尔基体的变化发达发达低分化癌细胞低分化癌细胞高分化癌细胞高分化癌细胞恶性程度高恶性程度高恶性程度低恶性程度低发达程度与细胞分化程度成正比发达程度与细胞分化程度成正比溶酶体溶酶体Lysosome1、单位膜围成的圆形或卵圆形的结构、单位膜围成的圆形或卵圆形的结构2、含多种酸性水解酶，、含多种酸性水解酶，酸性磷酸酶是标志酶酸性磷酸酶是标志酶3、膜上有糖蛋白和、膜上有糖蛋白和H泵，泵，保证溶酶体的稳定性保证溶酶体的稳定性一、形态结构一、形态结构 异质性异质性质膜质膜受体受体RER溶酶体酶溶酶体酶反面高尔基网反面高尔基网M6P受体循环受体循环早

31、期内吞体早期内吞体有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡M6P-R无被小泡无被小泡内体性溶酶体内体性溶酶体晚期内吞体晚期内吞体二、二、溶酶体的形成溶酶体的形成1.溶酶体酶的合成和糖基化溶酶体酶的合成和糖基化(RER)2.溶酶体酶的磷酸化溶酶体酶的磷酸化(CGN)3.溶酶体酶的分选溶酶体酶的分选(TGN)4.溶酶体酶与受体分离、受溶酶体酶与受体分离、受体再循环（晚期内吞体体再循环（晚期内吞体)质膜质膜受体受体RER溶酶体酶溶酶体酶反面高尔基网反面高尔基网M6P受体循环受体循环早期内吞体早期内吞体有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡M6P-R无被小泡无被小泡内体性溶酶体内体性溶酶体晚期内吞体晚期内吞体二、二

32、、溶酶体的形成溶酶体的形成1.溶酶体酶的合成和糖基化溶酶体酶的合成和糖基化(RER)2.溶酶体酶的磷酸化溶酶体酶的磷酸化(CGN)3.溶酶体酶的分选溶酶体酶的分选(TGN)4.溶酶体酶与受体分离、受溶酶体酶与受体分离、受体再循环（晚期内吞体体再循环（晚期内吞体)质膜质膜受体受体RER溶酶体酶溶酶体酶反面高尔基网反面高尔基网M6P受体循环受体循环晚期内吞体晚期内吞体早期内吞体早期内吞体有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡M6P-R无被小泡无被小泡内体性溶酶体内体性溶酶体1.溶酶体酶的合成和糖基化溶酶体酶的合成和糖基化(RER)2.溶酶体酶的磷酸化溶酶体酶的磷酸化(CGN)3.溶酶体酶的分选溶酶体酶的

33、分选(TGN)4.溶酶体酶与受体分离、受溶酶体酶与受体分离、受体再循环（晚期内吞体体再循环（晚期内吞体)5.内体性溶酶体形成内体性溶酶体形成二、二、溶酶体的形成溶酶体的形成质膜质膜受体受体RER溶酶体酶溶酶体酶反面高尔基网反面高尔基网M6P受体循环受体循环晚期内吞体晚期内吞体早期内吞体早期内吞体有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡M6P-R无被小泡无被小泡内体性溶酶体内体性溶酶体质膜质膜受体受体RER溶酶体酶溶酶体酶反面高尔基网反面高尔基网M6P受体循环受体循环晚期内吞体晚期内吞体早期内吞体早期内吞体有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡M6P-R无被小泡无被小泡内体性溶酶体内体性溶酶体形成过程形成过程

34、1.溶酶体酶的合成和溶酶体酶的合成和糖基化（糖基化（RER）2.溶酶体酶的磷酸化溶酶体酶的磷酸化（CGN）3.溶酶体酶的分选溶酶体酶的分选（TGN）4.溶酶体酶与受体分溶酶体酶与受体分离（晚期内吞体离（晚期内吞体)5.内体性溶酶体形成内体性溶酶体形成三、溶酶体的类型三、溶酶体的类型 多型性多型性 内体性溶酶体内体性溶酶体（初级溶酶体）（初级溶酶体）溶溶酶酶体体 自噬性溶酶体自噬性溶酶体 (次级溶酶体次级溶酶体) 吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体 异噬性溶酶体异噬性溶酶体 含铁小体含铁小体 终末溶酶体终末溶酶体 髓样结构髓样结构 （三级溶酶体）（三级溶酶体） 脂褐素脂褐素 （一）内体性溶酶体内体性溶酶体

35、 由高尔基复合体出芽形成的由高尔基复合体出芽形成的运输小运输小泡泡与细胞胞吞作用形成的与细胞胞吞作用形成的内体内体合并后衍合并后衍变成变成内体性溶酶体内体性溶酶体 （二）（二）吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体 根据根据底物底物来源的不同，分为：来源的不同，分为： 1、自噬性溶酶体、自噬性溶酶体 2、异噬性溶酶体、异噬性溶酶体 3、 终末溶酶体终末溶酶体 由内体性溶酶体和将被水解的各种吞由内体性溶酶体和将被水解的各种吞噬底物噬底物 融合而构成。融合而构成。内体性溶酶体内体性溶酶体1、自噬性溶酶体自噬性溶酶体 作用底物来自细胞内作用底物来自细胞内 底物是底物是内源性内源性的，即来自细胞内衰老的，即来自细胞

36、内衰老和崩解的和崩解的细胞器或局部细胞质细胞器或局部细胞质等，它们由等，它们由单位膜包围，形成自体吞噬体，后者与内单位膜包围，形成自体吞噬体，后者与内体性溶酶体合并形成自噬性溶酶体。体性溶酶体合并形成自噬性溶酶体。2、异噬性溶酶体异噬性溶酶体 作用底物来自细胞外作用底物来自细胞外 底物是经由细胞的吞饮或吞底物是经由细胞的吞饮或吞 噬而被噬而被摄入细胞内的摄入细胞内的外源性物质外源性物质，包括一些大，包括一些大分子物质和细胞，如细菌、红细胞、铁分子物质和细胞，如细菌、红细胞、铁蛋白酶和酶原颗粒等。蛋白酶和酶原颗粒等。 异噬性溶酶体见于单核巨噬细胞异噬性溶酶体见于单核巨噬细胞系统的细胞、白细胞、肝

37、细胞和肾细胞系统的细胞、白细胞、肝细胞和肾细胞等。等。 吞噬性溶酶体到达末期阶段时，由于吞噬性溶酶体到达末期阶段时，由于水解水解酶活性下降酶活性下降，还残留一些未被消化和分解的物，还残留一些未被消化和分解的物质，被保留在溶酶体内，形成在电镜下呈现质，被保留在溶酶体内，形成在电镜下呈现电电子密度较高，色调较深子密度较高，色调较深的残余物，这种溶酶体的残余物，这种溶酶体称为称为残留小体残留小体。 常见的残质体有脂褐素，含铁小体，多泡常见的残质体有脂褐素，含铁小体，多泡体和髓样结构等，有的残质体能将其残余物通体和髓样结构等，有的残质体能将其残余物通过胞吐作用排出细胞，有的则长期存留在细胞过胞吐作用排

38、出细胞，有的则长期存留在细胞之内而不被排出。之内而不被排出。3、终末溶酶体、终末溶酶体 残留小体残留小体（1）含有脂滴的残质体）含有脂滴的残质体 脂褐素脂褐素 围以单位膜的小体，内容物电子密围以单位膜的小体，内容物电子密度高，色调深，常含有浅亮的脂滴，常度高，色调深，常含有浅亮的脂滴，常见于神经细胞和心肌细胞中，如皮肤上见于神经细胞和心肌细胞中，如皮肤上的老年斑，即为脂褐素堆积而成。的老年斑，即为脂褐素堆积而成。 含铁小体（含铁小体（siderosome）被以单）被以单位膜，内部充满电子密度高的含铁颗位膜，内部充满电子密度高的含铁颗粒，在正常的单核粒，在正常的单核巨噬细胞系统细巨噬细胞系统细胞

39、中可见到含铁小体。在溶血的病人胞中可见到含铁小体。在溶血的病人脾脏中明显增多。脾脏中明显增多。（2）内部充满铁颗粒的残质体）内部充满铁颗粒的残质体 含铁小体含铁小体 所含有的膜性成份呈同心层状，所含有的膜性成份呈同心层状，板状或指纹状等排列，可见于正常细板状或指纹状等排列，可见于正常细胞（巨噬细胞）及病变细胞如肿瘤细胞（巨噬细胞）及病变细胞如肿瘤细胞和病毒感染的细胞胞和病毒感染的细胞（3）膜性成份的残质体）膜性成份的残质体 髓样结构髓样结构（一）消化和营养作用（一）消化和营养作用 消化分解经胞吞作用摄入细胞内的各种物消化分解经胞吞作用摄入细胞内的各种物质和细胞内衰亡或损伤的各种细胞器质和细胞内

40、衰亡或损伤的各种细胞器四、四、溶酶体的功能溶酶体的功能胞饮小体胞饮小体吞噬小体吞噬小体 内体性溶酶体内体性溶酶体 吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体自噬小体自噬小体 细胞内利用细胞内利用 可溶性小分子可溶性小分子 水解水解 胞吐胞吐 未分解消化的物质未分解消化的物质 残质体残质体（二）防御保护作用（二）防御保护作用 *消化外源性有害因子，如细菌，病毒消化外源性有害因子，如细菌，病毒 -“自杀性囊自杀性囊” *消化内源性的衰老、变形细胞器消化内源性的衰老、变形细胞器 -“清道夫清道夫”甲状腺球蛋白甲状腺球蛋白 碘化甲状腺球蛋白碘化甲状腺球蛋白重吸收重吸收与与溶酶体溶酶体融合融合游离甲状腺素游离甲状腺素T3

41、,T4释放或分解消化释放或分解消化（三）参与某些腺体细胞分泌过程的调节（三）参与某些腺体细胞分泌过程的调节（四）参与生物个体发生、发育过程（四）参与生物个体发生、发育过程 动物精子头部的顶体是动物精子头部的顶体是特化的溶酶体特化的溶酶体 “顶体酶顶体酶”（六）骨骼发育中吸收陈旧的骨基质（六）骨骼发育中吸收陈旧的骨基质 破骨细胞的溶酶体的酶释放到细胞破骨细胞的溶酶体的酶释放到细胞外，吸收和消除陈旧骨基质，促进骨质外，吸收和消除陈旧骨基质，促进骨质更新。更新。（五）参与机体的组织器官变态和退化（五）参与机体的组织器官变态和退化 蝌蚪变蛙的尾部吸收蝌蚪变蛙的尾部吸收 哺乳动物子宫内膜的周期性萎缩哺乳

42、动物子宫内膜的周期性萎缩（七）参与（七）参与膜的循环膜的循环五、五、溶酶体与医学溶酶体与医学（一）溶酶体与矽肺（一）溶酶体与矽肺膜稳定性下降膜稳定性下降矽尘颗粒矽尘颗粒巨噬细胞吞噬巨噬细胞吞噬吞噬体吞噬体吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体酶释放酶释放矽肺的发生过程矽肺的发生过程2013年年1月月7日，田维文结束十多年的矽肺病痛煎熬，步工友后尘而去。日，田维文结束十多年的矽肺病痛煎熬，步工友后尘而去。去金矿打工，是他这辈子最后悔的事，离去或是一种解脱，不用再每天靠去金矿打工，是他这辈子最后悔的事，离去或是一种解脱，不用再每天靠吸氧机挣扎活着。吸氧机挣扎活着。矽肺的根源开胸验肺尿酸盐

43、结晶尿酸盐结晶白细胞吞噬白细胞吞噬吞噬吞噬性溶酶体性溶酶体膜稳定性改变膜稳定性改变溶酶溶酶体酶局部释放体酶局部释放疾病发生疾病发生（二）溶酶体与痛风（二）溶酶体与痛风（三）溶酶体与先天性疾病（三）溶酶体与先天性疾病先天性先天性溶酶体贮存病（溶酶体贮存病（Lysosomal Storage Disease, LSD）：溶酶体中某些：溶酶体中某些酶缺乏和缺陷引起代谢障碍，造成溶酶酶缺乏和缺陷引起代谢障碍，造成溶酶体过载而致病。体过载而致病。如：泰如：泰-萨病（萨病（Tay-Sachs disease）、）、型糖原累积病型糖原累积病(glycogen storage disease type ，Po

44、mpe Disease ) 1.泰泰-萨病（萨病（Tay-Sachs disease）氨基己糖酶缺乏氨基己糖酶缺乏GM2神经节苷脂神经节苷脂累积累积患者及其脑组织变化患者及其脑组织变化2.型糖原累积病（型糖原累积病（Pompe Disease） - -葡萄糖苷酶缺乏葡萄糖苷酶缺乏糖原不能降解糖原不能降解溶酶体超载溶酶体超载糖原大量积累糖原大量积累过氧化物酶体过氧化物酶体PeroxisomeChristian de Duve The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1974 1954年，年，Rhodin在研究大鼠肾小管上在研究大鼠肾小管上皮细胞时发现一

45、种膜结合的颗粒。由皮细胞时发现一种膜结合的颗粒。由于不知道这种颗粒的功能，将它称为于不知道这种颗粒的功能，将它称为微体微体(microbody)。 一、形态结构一、形态结构 异质性异质性膜性细胞器膜性细胞器形态、大小多样形态、大小多样 多为圆形或卵圆形多为圆形或卵圆形 直径直径0.010.15nm常含有常含有类核体类核体（类（类晶体）结构，为晶体）结构，为尿尿酸氧化酶酸氧化酶有些含有有些含有边缘板，边缘板，与形态有关与形态有关人人肝肝细细胞胞猴猴肝肝细细胞胞植植物物细细胞胞大大鼠鼠肝肝细细胞胞二、化学组成二、化学组成 氧化酶和氧化酶和过氧化氢酶过氧化氢酶种类多，种类多，40余种，包括：余种，包

46、括：1.氧化酶类氧化酶类 含量：含量：5060 作用：作用：RH2+O2R+H2O22.过氧化氢酶过氧化氢酶类类 含量：含量：40，标志酶标志酶 作用：作用：2H2O22H2O+O23.过氧化物酶类过氧化物酶类 仅存在于血细胞等少数细胞仅存在于血细胞等少数细胞三、过氧化物酶体的三、过氧化物酶体的功能功能1.解毒作用解毒作用 RH2+O2H2O2 + RH22H2O+O22.对氧浓度的调节作用对氧浓度的调节作用 3.分解脂肪酸等高能分子分解脂肪酸等高能分子四、过氧化物酶体与医学四、过氧化物酶体与医学（一）病理性变化（一）病理性变化增多增多减少减少甲状腺功能亢进甲状腺功能亢进慢性酒精中毒慢性酒精中毒慢性低氧血症慢性低氧血症甲状腺功能低下甲状腺功能低下高脂血症高脂血症肝脂肪变性肝脂肪变性（二）过氧化物酶体与疾病（二）过氧化物酶体与疾病1.遗传性无过氧化物酶血症遗传性无过氧化物酶血症2.Zellweger脑肝肾综合征脑肝肾综合征 Thank you!