細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和內(nèi)膜系統(tǒng)

細(xì)胞基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第一部分

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的基本涵義

在細(xì)胞質(zhì)中，除去可辨認(rèn)細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。A.與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類例如：糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑；糖原的合成、蛋白質(zhì)與脂肪合成的重要場所B.細(xì)胞周期、增殖、分化、衰老、凋亡的調(diào)控因子。

主要成分：蛋白質(zhì)占總量的20~30%，以水化物的形式存在：

C.骨架系統(tǒng)（微絲、微管、中間纖維）:是細(xì)胞質(zhì)機(jī)制的組織者D.mRNA細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)

1.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的凝膠結(jié)構(gòu)體系，形成精細(xì)的區(qū)域。細(xì)胞骨架纖維形成復(fù)雜的三維纖維網(wǎng)絡(luò)。多數(shù)蛋白直接或間接地與骨架結(jié)合或與生物膜結(jié)合

2.在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系中，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其他大分子之間都是通過弱鍵相互作用的。

3.各組分之間的作用常常處于動(dòng)態(tài)平衡之中。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)所依賴的特殊環(huán)境高蛋白濃度；特定的離子環(huán)境1.各種復(fù)雜的代謝反應(yīng)是如何有條不紊地進(jìn)行？各個(gè)環(huán)節(jié)之間是如何相互關(guān)聯(lián)、相互制約？2.數(shù)以千種的生物大分子和代謝產(chǎn)物又是如何定向裝運(yùn)的？3.調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡等重大生命活動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及其網(wǎng)絡(luò)的確切途徑是什么？在基質(zhì)中的課題

中間代謝的過程及其調(diào)節(jié)（底物與產(chǎn)物的定向轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制？）控制細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡所依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。（如何形成信號(hào)網(wǎng)絡(luò)？機(jī)制？）蛋白的分選及定向運(yùn)輸由于細(xì)胞骨架的組織，使細(xì)胞中的成分，在結(jié)構(gòu)功能上形成更為精細(xì)的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)中各功能的區(qū)域化。二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能各膜質(zhì)細(xì)胞器細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)房室化蛋白質(zhì)的修飾

1.輔基或輔酶與酶的共價(jià)結(jié)合

2.磷酸化與去磷酸化，用以調(diào)節(jié)很多蛋白質(zhì)的生物活性。

3.糖基化。多數(shù)為O-連接的糖基化。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中把N-乙酰葡萄糖胺分子加到蛋白質(zhì)的絲氨酸的羥基上。

4.蛋白質(zhì)N端的甲基化修飾，使蛋白質(zhì)維持較長的壽命。

例如：組蛋白中間纖維

5.?；?。蛋白質(zhì)與脂肪酸形成脂蛋白。跨膜蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，暴露在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)域被?；Ｃ概c癌基因的產(chǎn)物特異性的識(shí)別，將脂肪酸鏈共價(jià)結(jié)合在特異的蛋白質(zhì)上。例如：Src、Ras中的脂肪酸鏈。降解變性與錯(cuò)誤折疊的蛋白和短壽命蛋白質(zhì)真核細(xì)胞中，蛋白質(zhì)降解途徑有兩條：一是不依賴于ATP的溶酶體途徑；二是依賴ATP的泛素途徑降解短壽命蛋白。再提出泛素的概念：具有保守性。因廣泛分布于細(xì)胞中而得名。泛素共價(jià)地結(jié)合于底物蛋白的賴氨酸殘基。被泛素標(biāo)記的蛋白將被特異性的識(shí)別，并迅速被降解。在蛋白質(zhì)降解中起樞紐作用。泛素：是一個(gè)由76個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的小分子蛋白質(zhì)。泛素的功能：幫助清理細(xì)胞中短壽命蛋白和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)；參與細(xì)胞周期調(diào)控；DNA修復(fù)；細(xì)胞的程序性死亡。容易降解蛋白質(zhì)的特征：決定蛋白質(zhì)壽命的信號(hào)是N端第一個(gè)氨基酸殘基。MetThrSerValGlyProAlaCys，則穩(wěn)定；之外，則不穩(wěn)定降解機(jī)制是依賴泛素降解途徑：泛素在一系列酶的作用下與靶蛋白結(jié)合，使靶蛋白被泛素標(biāo)記，從而被蛋白酶體水解。錯(cuò)誤折疊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的降解和輸出幫助變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象利用熱休克蛋白（heatshockprotein）Hsp,在消耗ATP的情況下把變性蛋白重新折疊成正確的構(gòu)象。熱休克蛋白有三個(gè)家族：25kD、75kD、90kD錯(cuò)變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白正確的分子構(gòu)象

HspATPADP三、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與胞質(zhì)溶膠細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是由微管、微絲和中間纖維等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系。其中蛋白質(zhì)和其他大分子以凝聚狀態(tài)或暫時(shí)以凝聚狀態(tài)存在與周圍的溶液分子處于動(dòng)態(tài)平衡。是一種由精細(xì)區(qū)域化的凝膠結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞在不同的發(fā)育間段和不同的生理狀態(tài)下，可能有所不同。作為一個(gè)蛋白質(zhì)是否屬于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)成分，主要取決于其在生命活動(dòng)中是結(jié)合在細(xì)胞骨架上，還是溶解在周圍的溶液中。胞質(zhì)溶膠早期的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)家和生化學(xué)家用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿的各組分，獲得的上清液稱之為胞質(zhì)溶膠。乳膠小球?qū)嶒?yàn)：將乳膠小球用微注射的方法注入非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中，經(jīng)一段時(shí)間后，取出乳膠小球，分析滲入小球中的蛋白質(zhì)。結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不容易滲入乳膠小球。

胞質(zhì)溶膠與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的關(guān)系

包涵關(guān)系

內(nèi)膜系統(tǒng)：指位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)的膜圍繞的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。它包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體及液泡和其他各種小泡。內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)。第二部分

內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)組分的合成、分泌和內(nèi)吞途徑內(nèi)膜系統(tǒng)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、高爾基復(fù)合體三、溶酶體四、過氧化物酶體由KR.Porter、A.Claude

和EF.Fullam等人于1945年發(fā)現(xiàn)，他們?cè)谟^察培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，建議叫做內(nèi)質(zhì)網(wǎng)endoplasmicreticulum，ER，后來發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不僅僅存在于細(xì)胞的“內(nèi)質(zhì)”部，通常還有質(zhì)膜和核膜相連，并且與高爾基體關(guān)系密切，并且常伴有許多線粒體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(一)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：膜厚5~6nm；由一層單位膜圍成的管狀、泡狀、扁囊狀連接成網(wǎng)狀；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)、分布狀態(tài)、數(shù)量與細(xì)胞類型、生理狀態(tài)及分化程度極為相關(guān)；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)占膜系統(tǒng)的一半，占細(xì)胞總體積的10%以上。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小管小泡扁囊狀細(xì)胞膜核膜形態(tài)：多呈扁平囊狀，排列較為整齊結(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體共同形成復(fù)合機(jī)能結(jié)構(gòu)。易位子(translocon)：是一種蛋白復(fù)合體，直徑約8.5nm，中心有2nm的通道。1.粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum，RER):多分布在分泌活動(dòng)旺盛或分化較完善的細(xì)胞內(nèi)，合成分泌性蛋白、多種膜蛋白、細(xì)胞其中的可溶性駐留蛋白。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型2.滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulumSER)，多分布在一些特化的細(xì)胞中。隨細(xì)胞周期，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)要經(jīng)歷解體和重建的過程。形態(tài):沒有核糖體結(jié)合，呈管狀或小泡，形成復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。功能：合成脂類物質(zhì)；將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的蛋白質(zhì)和脂類轉(zhuǎn)移到高爾基體內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(二)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜含有的蛋白質(zhì)比細(xì)胞膜的多(種類達(dá)30多種)如粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有SRP(信號(hào)識(shí)別顆粒)受體蛋白；脂類較細(xì)胞膜的少，鞘磷脂少，卵磷脂多。葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P酶)被視為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的標(biāo)志酶1.與細(xì)胞膜相連：甚至有管道相通2.與外層核膜相接：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與核周隙相通3.與高爾基體在結(jié)構(gòu)、功能與發(fā)生上關(guān)系密切4.rER與線粒體緊密相依：

①過去：供能②最近：與脂質(zhì)的相互交換及Ca2+釋放的調(diào)節(jié)關(guān)系密切5.ER的分布與微管走向一致

(核膜－內(nèi)質(zhì)網(wǎng)－高爾基體－質(zhì)膜)(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞內(nèi)其它細(xì)胞器的關(guān)系微粒體：細(xì)胞勻漿和超速離心，特別是密度梯度離心過程中，由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等形成的近似球形的封閉小泡結(jié)構(gòu)，它包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核糖體兩種基本成分。很好的研究材料微粒體仍具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本特征；粗面微粒體仍保留RER所具備的功能φ100nm一)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)的功能:二)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)的功能:(四)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.蛋白質(zhì)合成

核糖體

2.蛋白質(zhì)折疊

3.蛋白質(zhì)修飾4.蛋白質(zhì)運(yùn)輸1.脂類的合成2.糖原的分解3.解毒作用4.肌肉收縮(肌質(zhì)網(wǎng))：儲(chǔ)存Ca2+—肌細(xì)胞中的sER5.鹽酸的分泌、滲透壓調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，但部分很快轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。以共轉(zhuǎn)移(邊合成邊轉(zhuǎn)移)的方式，

在粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白：1.向胞外分泌的蛋白質(zhì)。2.膜的整合蛋白。其方向性在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成時(shí)就確定。3.構(gòu)成細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白。1.蛋白質(zhì)的合成①附著核糖體：主要合成分泌性蛋白質(zhì)

②游離核糖體：主要合成結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)

③功能狀態(tài)都為多聚核糖體，非功能狀態(tài)為大、小亞基分開核糖體的存在形式核糖體小亞基mRNA穿通隧道大亞基中央通道正在合成的多肽鏈3’5’核糖體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器主要成分——蛋白質(zhì)和rRNA

功能：按照mRNA的指令合成多肽鏈mRNA核糖體A部位：氨基酸部位或受位，接受氨?；鵷RNAP部位：肽基部位或放位，肽基tRNA移交肽鏈后，tRNA被釋放的部位T因子：肽基轉(zhuǎn)移酶催化P位上的氨酰基結(jié)合到A位的氨酰tRNA上G因子：GTP酶，催化tRNA從A位→P位核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所5’tRNA循環(huán)3’mRNA附著的多聚核糖體，主要合成分泌蛋白游離的多聚核糖體，主要合成結(jié)構(gòu)性蛋白R(shí)ERmRNA信號(hào)假說信號(hào)密碼：位于起始密碼(AUG)之后，有一組編碼特殊氨基酸序列的密碼子。信號(hào)肽：蛋白質(zhì)合成時(shí)，首先在游離核糖體上由信號(hào)密碼翻譯出一段肽鏈，這一小段額外的肽鏈為疏水的氨基酸序列，約有15～30個(gè)氨基酸組成。信號(hào)肽是個(gè)信號(hào)，是附著核糖體的標(biāo)記。信號(hào)識(shí)別顆粒(signalrecognitionparticle，SRP)，它是由6條不同的肽鏈結(jié)合在1分子的7SrRNA上組成的llS核糖體蛋白，它能特異識(shí)別結(jié)合信號(hào)肽。SRP占據(jù)了核糖體的A位，阻擋了攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入核糖體，使蛋白質(zhì)的合成暫時(shí)中止。SRP受體(SRPreceptor)，它是結(jié)合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鑲嵌蛋白，分子量約72000，它可以識(shí)別結(jié)合SRP。信號(hào)肽酶：水解信號(hào)肽的酶。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)SRP受體信號(hào)識(shí)別顆粒

(SRP)核糖體結(jié)合蛋白tRNAAP核糖體mRNA信號(hào)肽A信號(hào)假說膜結(jié)合核糖體的蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)

1.游離核糖體上信號(hào)肽合成；

2.胞質(zhì)中SRP識(shí)別信號(hào)肽，形成SRP-核糖體復(fù)合體，從而使多肽鏈合成暫停。

3.核糖體與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成SRP-SRP受體-核糖體復(fù)合體；

4.SRP脫離并參加再循環(huán)，核糖體上的多肽鏈合成繼續(xù)進(jìn)行。

5.信號(hào)肽被ER膜上的信號(hào)肽酶切掉，合成后的多肽鏈落入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中；

6.附著核糖體脫離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，大小亞基分開，回到胞質(zhì)基質(zhì)中參加再循環(huán)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體小管消失。

附著核糖體與蛋白質(zhì)的合成過程蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的合成分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的合成一次跨膜蛋白整合與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的示意圖蛋白質(zhì)折疊分子伴侶：蛋白質(zhì)折疊需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的某些可溶性駐留蛋白參與，這類蛋白能特異性地識(shí)別新生肽鏈或部分折疊的多肽并與之結(jié)合，幫助這些多肽進(jìn)行折疊、裝配和轉(zhuǎn)運(yùn)，而其本身并不參與最終產(chǎn)物的形成。1.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶切斷二硫鍵，幫助其重新形成二硫鍵，并處于正確的狀態(tài)2.結(jié)合蛋白(Bip)能識(shí)別不正確的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位，并促進(jìn)其重新折疊與組裝3.4肽信號(hào)滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)的信號(hào)(-Lys-Asp-Glu-Leu-COO－)如蛋白二硫鍵異構(gòu)酶結(jié)合蛋白(Bip)折疊錯(cuò)誤、畸形肽鏈、未裝配等胞質(zhì)通過Sec61p復(fù)合體被蛋白酶體降解RER的蛋白質(zhì)修飾功能蛋白質(zhì)的糖基化：是指單糖或寡糖與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合形成糖蛋白。包括糖基化、羥基化、?；⒍蜴I形成等。蛋白質(zhì)糖基化的概念、作用、方式。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中只發(fā)現(xiàn)少數(shù)幾種簡單的糖基化糖糖基轉(zhuǎn)移酶寡糖鏈與磷酸多萜醇相接糖蛋白寡糖轉(zhuǎn)移酶與新生肽上的天冬酰胺相連蛋白糖基化的基本過程蛋白質(zhì)邊合成邊糖基化糖供體為核苷糖：UDP-葡萄糖、CMP-唾液酸、GDP-甘露糖蛋白質(zhì)糖基化的作用使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊在細(xì)胞表面形成糖萼蛋白質(zhì)糖基化作用方式N-連接的糖基化：發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，糖蛋白中最普遍的一種。O-連接的糖基化：主要或全部在高爾基復(fù)合體中進(jìn)行。

在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，糖鏈被連接在多肽鏈中天冬酰胺殘基(Asn)的氨基基團(tuán)上，故稱之為N-連接糖基化。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖的多個(gè)分子按順序先后被連接到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中叫多萜醇的脂質(zhì)分子上，成為寡聚糖，并使寡聚糖活化。已活化的寡聚糖即由糖基轉(zhuǎn)移酶催化N-連接的糖基化N-連接寡糖前體的生物合成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上N-連接寡糖的合成過程粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上N-連接寡糖的合成過程N(yùn)-連接的糖基化O-連接的寡糖的糖基化O-連接的寡糖是指與蛋白質(zhì)的絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基側(cè)鏈上的羥基基團(tuán)連接的寡糖。O-連接的寡糖的糖鏈中又增加了半乳糖、巖藻糖和唾液酸等糖殘基。特征N-連接O-連接合成部位糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體合成方式來自同一個(gè)寡糖前體一個(gè)個(gè)單糖加上去與之結(jié)合的氨基酸殘基天冬酰胺絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸最終長度至少5個(gè)糖殘基一般1～4個(gè)糖殘基，但ABO血型抗原較長第一個(gè)糖殘基N-乙酰葡萄糖胺O-乙酰半乳糖胺等N-連接與O-連接的寡糖比較?；l(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的胞質(zhì)側(cè)軟脂酸共價(jià)結(jié)合在跨膜蛋白的半胱氨酸殘基上高爾基體、膜蛋白向細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)移中也發(fā)生類似的?；硗?，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上還發(fā)生羥基化和二硫鍵形成等

RER的蛋白質(zhì)運(yùn)輸功能

向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)：

RER合成→糖基化作用→小泡(含分泌蛋白)→經(jīng)GC→

濃縮泡→分泌顆粒→排出；膜嵌入蛋白質(zhì)，即膜蛋白；需要與其他細(xì)胞組分嚴(yán)格隔離的蛋白質(zhì)；需要進(jìn)行復(fù)雜修飾的蛋白質(zhì)；SER的脂類合成功能腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞、卵巢共黃體細(xì)胞等類固醇激素細(xì)胞SER含有合成膽固醇全套酶系和使膽固醇轉(zhuǎn)化為類固醇激素(腎上腺激素、性激素)的酶類及與脂類合成有關(guān)的酶類光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在糖原分解中的作用

ER的脂類合成功能合成大部分細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的膜脂合成脂類的酶都位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂質(zhì)雙層，活性部位朝向胞質(zhì)面翻轉(zhuǎn)酶磷脂酰膽堿的生物合成過程：酰基轉(zhuǎn)移酶、磷脂酸酶、膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶脂類物質(zhì)的運(yùn)輸途徑：

1.以膜泡運(yùn)輸?shù)姆绞?，運(yùn)至高爾基體、溶酶體、質(zhì)膜

2.與磷脂轉(zhuǎn)換蛋白phospholipidexchangeprotein(PEP)結(jié)合形成水溶性復(fù)合物，通過自由擴(kuò)散的方式運(yùn)至靶膜。磷脂酰膽堿在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的合成過程SER的解毒作用肝細(xì)胞的解毒作用------SER通過氧化、甲基化、結(jié)合等方式，降低或排除毒性物質(zhì) 藥物、毒物─→(SER膜上的氧化酶系)→解毒或轉(zhuǎn)化如：氨基酸代謝→氨→尿素(無毒)；苯巴比妥類藥物+葡萄糖醛酸→水溶性物質(zhì)SER的鹽酸分泌和滲透壓調(diào)節(jié)功能

哺乳動(dòng)物胃底臂細(xì)胞的胞質(zhì)中，SER能將血漿中的Cl-傳遞到細(xì)胞內(nèi)分泌小管的膜上，Cl-可與胞質(zhì)中由碳酸解離的H+在膜上結(jié)合產(chǎn)生HCl，排出細(xì)胞外。(五)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達(dá)的調(diào)控異常：未折疊蛋白質(zhì)超量積累

折疊好膜蛋白超量積累

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜脂成分變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——核信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑特異基因表達(dá)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能正常正常：蛋白質(zhì)ER中調(diào)控折疊、裝配、加工、包裝、轉(zhuǎn)運(yùn)(六)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理改變病理?xiàng)l件下內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹(低氧、病毒性肝炎)

肥大(B淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)

物質(zhì)累積(a1-抗胰蛋白酶缺乏病人的血清中缺乏a1-抗胰蛋白酶，而在肝細(xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中卻儲(chǔ)存著a1-抗胰蛋白酶)癌變細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)變化高爾基復(fù)合體高爾基體的化學(xué)組成與形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)高爾基體的功能區(qū)隔高爾基體的功能高爾基復(fù)合體與疾病1898年，意大利醫(yī)生首次發(fā)現(xiàn)高爾基體。也稱為高爾基器(Golgiapparatus)高爾基復(fù)合體(Golgicomplex)

高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成介于細(xì)胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間，如蛋白質(zhì)、磷脂酰膽堿。高爾基復(fù)合體是一種過渡性的細(xì)胞器。

高爾基復(fù)合體含有多種酶，有糖基轉(zhuǎn)移酶、甘露糖苷酶、磷脂酶，其中糖基轉(zhuǎn)移酶則為高爾基體的標(biāo)志酶。(一)高爾基體的化學(xué)組成形態(tài)：高爾基體是由大小不一、形態(tài)多變的囊泡體系結(jié)構(gòu)：由排列整齊的扁平囊泡和其周圍大小不等的泡狀囊泡組成。高爾基體是極性細(xì)胞器，具有恒定的位置與方向，物質(zhì)從一側(cè)進(jìn)入，另一側(cè)輸出。順面(cisface)或形成面(formingface)反面(transface)或成熟面(matureface)(二)高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)

培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布(高爾基體為紅色，核為綠色)高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電鏡扁平囊成熟面(反面)小囊泡大囊泡

(液泡)形成面(順面)扁平囊呈盤狀，3-10層稱—————高爾基垛凹面：成熟(反)面凸面：形成(順)面；凸面：形成(順)面形成面膜厚：6nm;成熟面膜厚：8nm小囊泡30-80nm球形小泡膜厚：6nm;囊腔內(nèi)含：中等電子密度的物質(zhì)泡內(nèi)含物質(zhì)：低電子密度物質(zhì)，較透明。來源：小囊泡融合。來源：由rER‘芽生’而來。大囊泡100-500nm;膜厚：8nm;泡內(nèi)含物質(zhì)：高電子密度物質(zhì)，濃縮泡。來源：扁平囊周邊或局部球狀膨突脫落形成。凹面：成熟(反)面嗜鋨反應(yīng)，經(jīng)鋨酸浸染后，高爾基體的cis面膜囊被特異地染色；焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，可特異地顯示高爾基體的反面的1～2層膜囊；煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，是高爾基體中間幾層扁平囊的標(biāo)志反應(yīng)；(三)高爾基體各部分膜囊的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞化學(xué)：研究細(xì)胞的化學(xué)組成成分及其在細(xì)胞活動(dòng)中的變化和定位的學(xué)科。在不破壞細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的情況下，用生化物理技術(shù)對(duì)各組分作定量的分析，研究其動(dòng)態(tài)變化。確定復(fù)雜細(xì)胞過程的分子細(xì)節(jié)，如：福爾根(Feulgen)反應(yīng)可特異顯示DNA的分布。四氧化鋨與不飽和酸反應(yīng)呈黑色，證明脂肪滴的存在。米倫反應(yīng)中，氮汞試劑與酪氨酸殘基反應(yīng)，生成紅色沉淀。胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，常?？娠@示靠近反面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為GERL。它與高爾基體密切相關(guān)，但它是ER的一部分。

CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶，溶酶體就是在此處分泌產(chǎn)生的。高爾基體順面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(cisGolginetwork，CGN)

是高爾基體的入口處，接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的物質(zhì)，分類后轉(zhuǎn)入中間膜囊。高爾基體中間膜囊(medialGolgi):

糖基化、糖脂的形成、多糖的合成。高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(transGolginetwork，TGN)

由反面一側(cè)的囊泡和網(wǎng)管組成，是高爾基體的出口區(qū)域。

功能：參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。高爾基體空間結(jié)構(gòu)的維持，依賴于微管微絲及其馬達(dá)蛋白、血影蛋白網(wǎng)絡(luò)。(四)高爾基體的功能區(qū)隔1.參與細(xì)胞的分泌活動(dòng)2.對(duì)蛋白質(zhì)、脂類的糖基化修飾3.對(duì)蛋白質(zhì)的水解加工4.對(duì)蛋白質(zhì)的分揀運(yùn)輸5.參與膜的轉(zhuǎn)化(五)高爾基復(fù)合體的功能3H標(biāo)記亮氨酸3分鐘20分鐘90分鐘高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌活動(dòng)中起著重要的運(yùn)輸作用；在分泌顆粒的形成過程中起著濃縮、修飾、加工等作用。

1．參與細(xì)胞的分泌活動(dòng)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的蛋白質(zhì)，經(jīng)高爾基體的加工、分類，轉(zhuǎn)運(yùn)出去。

對(duì)蛋白質(zhì)的分選依據(jù)：蛋白質(zhì)本身的一段特定的分選信號(hào)。例：流感病毒和水泡性口炎病毒的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)。rER膜泡CGN中間膜囊TGN質(zhì)膜溶酶體胞內(nèi)體分泌泡液泡過程放射自顯影技術(shù)：利用放射性同位素的電離輻射對(duì)含銀的乳膠感光作用，對(duì)細(xì)胞內(nèi)生物大分子進(jìn)行定性、定位、定量研究的一種細(xì)胞化學(xué)技術(shù)。主要步驟：對(duì)生物大分子的放射性同位素標(biāo)記。按標(biāo)記的時(shí)間分：持續(xù)標(biāo)記、脈沖標(biāo)記；細(xì)胞內(nèi)同位素所在位置的顯示。胰腺

胰腺分為外分泌腺和內(nèi)分泌腺兩部分。外分泌腺由腺泡和腺管組成，腺泡分泌胰液，腺管是胰液排出的通道。胰液中含有胰蛋白酶原、糜蛋白酶原、碳酸氫鈉、脂肪酶、淀粉酶等。胰液通過胰腺管排入十二指腸，有消化蛋白質(zhì)、脂肪和糖的作用。內(nèi)分泌腺由大小不同的細(xì)胞團(tuán)──胰島所組成，分泌胰島素，調(diào)節(jié)糖代謝，胰島素分泌不足，可引起糖尿病。2.對(duì)蛋白質(zhì)、脂類的糖基化修飾參與糖蛋白的合成和修飾N-連接的糖蛋白O-連接的糖蛋白糖蛋白3H標(biāo)記半乳糖；唾液糖3H標(biāo)記甘露糖3H標(biāo)記N-乙酰葡萄糖胺蛋白質(zhì)合成溶酶體寡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；分揀溶酶體順面高爾基網(wǎng)中間囊反面囊反面高爾基網(wǎng)大泡(分泌顆粒)rER高爾基復(fù)合體順面囊高爾基垛(磷酸轉(zhuǎn)移酶)

高爾基復(fù)合體不同的生化區(qū)室含有不同的酶，對(duì)蛋白質(zhì)寡糖鏈按順序依次修飾。這種順序加工有利于糖蛋白的分選。

高爾基復(fù)合體除了對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行糖基化外，還對(duì)糖脂進(jìn)行糖基化

如腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂等含有半乳糖和唾液酸的糖基化末端糖基化的作用：

為蛋白質(zhì)打上不同的“烙印”；增加了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；使蛋白質(zhì)在成熟中折疊成正確的構(gòu)象；

影響蛋白質(zhì)的水溶性，及蛋白質(zhì)所帶電荷的的性質(zhì)糖基化的特點(diǎn)：

“深加工”

O-連接的糖基化多在高爾基體中完成。發(fā)生特定的、有序的、復(fù)雜的糖基化修飾。完成復(fù)雜糖基化的機(jī)制：固定在間隔內(nèi)壁上的一套排列有序的酶類，依次進(jìn)行道道加工，前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物又作為下一個(gè)反應(yīng)的底物。糖蛋白的加工過程：蛋白聚糖的合成與裝配在植物細(xì)胞中，高爾基體中有合成初生壁的數(shù)百種酶。糖脂糖側(cè)鏈的合成與加工糖單體以核苷糖的形式，通過反向協(xié)同運(yùn)輸?shù)姆绞?，從?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)入高爾基體中。無活性的前體物質(zhì)(某些肽類激素)加工改造有生物活性的物質(zhì)(激素)3.對(duì)蛋白質(zhì)的水解和加工

⑴直接酶解切除新生蛋白原中的N-端或中間或兩端的氨基酸序列，使之成為具有生物活性的蛋白質(zhì)，如胰島素原、甲狀腺激素原和血清蛋白原等

⑵新生蛋白原中含有多個(gè)氨基酸序列相同的區(qū)段，經(jīng)酶解加工后形成多個(gè)序列相同的有活性的多肽鏈，如神經(jīng)肽。

⑶新生蛋白原中含有數(shù)種不同的信號(hào)序列，經(jīng)過不同的加工方式可形成多種不同活性的多肽鏈，同時(shí)增加了分子的多樣性，如一些信息分子。4．對(duì)蛋白質(zhì)的分選蛋白質(zhì)合成溶酶體糖磷酸化溶酶體順面高爾基網(wǎng)中間囊反面囊反面高爾基網(wǎng)rER高爾基復(fù)合體順面囊高爾基垛(磷酸轉(zhuǎn)移酶)溶酶體的酶是由RER上的核糖體合成RER腔內(nèi)運(yùn)輸小泡高爾基復(fù)合體(加工修飾)溶酶體的酶含有甘露糖-6-磷酸，高爾基復(fù)合體反面扁囊膜上有甘露糖-6-磷酸受體，能特異與其結(jié)合，誘導(dǎo)溶酶體酶聚集并‘出芽’離開高爾基復(fù)合體形成溶酶體。N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶N-乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶5.參與膜的轉(zhuǎn)化膜流：細(xì)胞的各種膜性結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱膜流。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸小泡高爾基復(fù)合體大囊泡細(xì)胞膜膜流(六)高爾基復(fù)合體與疾病

1.癌細(xì)胞中的高爾基復(fù)合體結(jié)構(gòu)(不發(fā)達(dá))2.中毒細(xì)胞中的高爾基復(fù)合體的變化(形態(tài)萎縮、結(jié)構(gòu)破壞、甚至消失)3.功能亢進(jìn)時(shí)的高爾基復(fù)合體結(jié)構(gòu)(肥大)胞外刺激信號(hào)受體或類似物G蛋白效應(yīng)器第二信使耙酶或調(diào)節(jié)因子基因表達(dá)調(diào)控期理應(yīng)短生效期理應(yīng)長生效信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)模式簡圖練習(xí)1.(01年多選17)高爾基體分類加工的蛋白質(zhì)的去向是：

A.細(xì)胞核B.線粒體C.溶酶體D.細(xì)胞質(zhì)膜2.(03年12)與蛋白質(zhì)、脂類和糖類的合成都有關(guān)的細(xì)胞器是：

A.核糖體B.溶酶體C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D.中心體3.(04多選69)下列細(xì)胞組成成分與其功能的關(guān)系，哪個(gè)是正確的?A.線粒體——合成多肽鏈B.葉綠體——形成ATPC.核糖體——光合作用D.光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——多肽及脂類合成4.(05年3)胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素是在_______中進(jìn)行的：

A.線粒體B.溶酶體C.高