第7章細(xì)胞基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)

§7.1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要成分：中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu),糖原和脂滴概念：又稱細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)，主要指真核細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除細(xì)胞器和內(nèi)含物以外的較為均質(zhì)半透明的膠狀物質(zhì)。

透明質(zhì),細(xì)胞液----胞質(zhì)溶膠----細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)現(xiàn)在是1頁\一共有153頁\編輯于星期四1胞質(zhì)溶膠

（cytosol）

細(xì)胞勻漿經(jīng)超速離心除去所有細(xì)胞器和顆粒后的上清液部分。富含蛋白質(zhì)，占細(xì)胞內(nèi)的25～50%；含有多種酶，是細(xì)胞代謝活動(dòng)的場(chǎng)所；還有各種細(xì)胞內(nèi)含物，如肝糖原、脂肪細(xì)胞的脂肪滴、色素粒等現(xiàn)在是2頁\一共有153頁\編輯于星期四2主要特點(diǎn):高度有序

動(dòng)態(tài)平衡水分子多以水化物的形式結(jié)合mRNA和核糖體也結(jié)合到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)上蛋白和顆粒的擴(kuò)散速率低新看法細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是由三類細(xì)胞質(zhì)骨架形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系,其中蛋白和其他分子以凝聚態(tài)或暫時(shí)的凝聚態(tài)存在現(xiàn)在是3頁\一共有153頁\編輯于星期四3細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

完成各種中間代謝過程 如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑糖原、蛋白質(zhì)、脂肪酸的合成等蛋白質(zhì)的分選與運(yùn)輸

與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能 維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等現(xiàn)在是4頁\一共有153頁\編輯于星期四4細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解

蛋白質(zhì)的修飾

控制蛋白質(zhì)的壽命

降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)

幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形 成正確的分子構(gòu)象現(xiàn)在是5頁\一共有153頁\編輯于星期四5細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

蛋白質(zhì)的修飾輔酶或輔基結(jié)合；磷酸化；糖基化；甲基化；?；刂频鞍踪|(zhì)的壽命穩(wěn)定蛋白信號(hào)：N端第一Aa為Met，Ser，Thr，Ala，Val，Cys，Gly，Pro泛素：76Aa蛋白酶體：26S，筒狀催化核心，調(diào)節(jié)部分現(xiàn)在是6頁\一共有153頁\編輯于星期四6現(xiàn)在是7頁\一共有153頁\編輯于星期四7

降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)畸形蛋白暴露疏水基團(tuán)，形成N端不穩(wěn)定AA,同樣被依賴于泛素的蛋白降解途徑水解

幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象

分子伴侶：熱休克蛋白現(xiàn)在是8頁\一共有153頁\編輯于星期四8§7.2內(nèi)膜系統(tǒng)概念：在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上密切相關(guān)的由膜包被的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、內(nèi)體和分泌泡等。

這些膜是相互流動(dòng)的，處于動(dòng)態(tài)平衡，功能上相互協(xié)調(diào)現(xiàn)在是9頁\一共有153頁\編輯于星期四9真核細(xì)胞在進(jìn)化上一個(gè)顯著特點(diǎn)就是形成了發(fā)達(dá)的細(xì)胞質(zhì)膜系統(tǒng),將細(xì)胞分成許多膜結(jié)合的區(qū)室,包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、內(nèi)體和分泌泡等。各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能又緊密相關(guān)，尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是相互轉(zhuǎn)換的，這種轉(zhuǎn)換的機(jī)制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)在是10頁\一共有153頁\編輯于星期四10

真核細(xì)胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能細(xì)胞器(區(qū)室)主要功能胞質(zhì)溶膠代謝的主要場(chǎng)所；蛋白質(zhì)合成部位細(xì)胞核基因組存在場(chǎng)所，DNA和RNA的合成地內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大多數(shù)脂的合成場(chǎng)所，蛋白質(zhì)合成和集散地高爾基體蛋白質(zhì)和脂的修飾、分選和包裝溶酶體細(xì)胞內(nèi)的降解作用內(nèi)體內(nèi)吞物質(zhì)的分選線粒體通過氧化磷酸化合成ATP葉綠體進(jìn)行光合作用過氧化物酶體毒性分子的氧化內(nèi)膜系統(tǒng)現(xiàn)在是11頁\一共有153頁\編輯于星期四11線粒體、葉綠體、過氧化物酶體和細(xì)胞核等的獨(dú)立性很強(qiáng),并且有特別的功能；都參與蛋白質(zhì)的加工、分選和膜泡運(yùn)輸,形成了一個(gè)特別的細(xì)胞內(nèi)系統(tǒng)。

現(xiàn)在是12頁\一共有153頁\編輯于星期四12●ER是真核細(xì)胞中最大的細(xì)胞器

●ER的膜占細(xì)胞膜系統(tǒng)的一半●所包圍的體積占細(xì)胞總體積的10%原核生物沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),除哺乳動(dòng)物細(xì)胞的紅細(xì)胞外，ER在真核細(xì)胞中廣泛存在，一般認(rèn)為細(xì)胞中只有一個(gè)ER以保證其功能上的連續(xù)性。由細(xì)胞質(zhì)膜代行其功能?！?.2.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

EndoplasmicReticulum,ER現(xiàn)在是13頁\一共有153頁\編輯于星期四131945,Porter和Claude等在電子顯微鏡下觀察組培的雞胚成纖維細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)各種大小的管道相連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并集中在內(nèi)質(zhì)中,所以建議稱作內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的生物合成“工廠”ＥＲ：由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成的相互溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，真核細(xì)胞中重要的細(xì)胞器，細(xì)胞內(nèi)蛋白和脂質(zhì)的合成基地．現(xiàn)在是14頁\一共有153頁\編輯于星期四14在透射電鏡下觀察，ER常呈平行的雙層膜狀

三維立體結(jié)構(gòu)上，ER是由膜形成的一些形狀大小不同的小管，小囊或小泡構(gòu)成的一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)狀膜系統(tǒng)，內(nèi)腔相通。

外表面稱為胞質(zhì)溶膠面或原生質(zhì)面,

內(nèi)表面稱腔面。

細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞核、高爾基體的立體結(jié)構(gòu)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是15頁\一共有153頁\編輯于星期四15內(nèi)質(zhì)網(wǎng)種類根據(jù)是否附有核糖體：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)

細(xì)胞不含純粹的RER或SER,分別是ER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RoughER)

其上有核糖體，多為扁囊狀，廣泛存在于合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞中。

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SmoothER)無核糖體，多為小管或小囊狀，廣泛存在于合成類固醇的細(xì)胞中?，F(xiàn)在是16頁\一共有153頁\編輯于星期四16●粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,RER)多呈大的扁平膜囊狀,在電鏡下觀察排列極為整齊。它是核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)共同構(gòu)成的復(fù)合機(jī)能結(jié)構(gòu),普遍存在于分泌蛋白質(zhì)的細(xì)胞中主要功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)、多種膜蛋白和酶蛋白?，F(xiàn)在是17頁\一共有153頁\編輯于星期四17水仙幼嫩葉肉細(xì)胞RERRER十分發(fā)達(dá)，頂端部分局部膨大---，或橫縊成小泡。現(xiàn)在是18頁\一共有153頁\編輯于星期四18具易位子translocon結(jié)構(gòu)－－:－－－－真核細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的一種蛋白復(fù)合體，中心有一直徑２nm的通道，與新合成的蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)．不正確折疊的蛋白從易位子處由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)被降解．現(xiàn)在是19頁\一共有153頁\編輯于星期四19●光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,SER)無核糖體附著由

小泡或小管

構(gòu)成，主要從事細(xì)胞的解毒作用,廣泛存在于各種類型的細(xì)胞中脂類合成的重要場(chǎng)所往往作為出芽的位點(diǎn),將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂類轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。

現(xiàn)在是20頁\一共有153頁\編輯于星期四20微粒體----在細(xì)胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結(jié)構(gòu),仍具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本特征。

現(xiàn)在是21頁\一共有153頁\編輯于星期四21內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與其他細(xì)胞器的關(guān)系細(xì)胞膜:有時(shí)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連接,甚至有管道相通核膜:通常內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與外核膜相連高爾基體:結(jié)構(gòu),功能,發(fā)生上相聯(lián)系線粒體:合成旺盛的細(xì)胞中兩者總是相伴微管:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分布與微管的走向一致現(xiàn)在是22頁\一共有153頁\編輯于星期四22內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能◆蛋白質(zhì)的合成◆蛋白質(zhì)的修飾和加工◆新生肽的折疊與組裝◆脂質(zhì)的合成◆其他功能現(xiàn)在是23頁\一共有153頁\編輯于星期四23◆蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞中蛋白都是在核糖體上合成，并起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白：分泌蛋白，整合膜蛋白，內(nèi)膜系統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性蛋白［需要隔離或修飾］細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中駐留蛋白，質(zhì)膜外周蛋白，核輸入蛋白，轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體和過氧化物酶體的蛋白現(xiàn)在是24頁\一共有153頁\編輯于星期四24細(xì)胞中蛋白主要由那種核糖體合成，膜結(jié)合核糖體還是“游離”核糖體？游離核糖體合成的蛋白質(zhì)的分配去向包括胞質(zhì)溶膠、線粒體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等，約占細(xì)胞體積的80%以上。而膜結(jié)合核糖體上合成的蛋白質(zhì)的去向包括ER、高爾基體、溶酶體、質(zhì)膜、細(xì)胞外等，只占細(xì)胞體積的20%

游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)起主導(dǎo)作用?，F(xiàn)在是25頁\一共有153頁\編輯于星期四25◆脂質(zhì)的合成

SER除鞘磷脂、糖脂和2種線粒體磷脂外能合成建造新膜所需的各種脂類合成的最主要的磷脂為磷脂酰膽堿。合成的脂類，有的摻入到ER本身，有的則通過出芽的方式或?qū)Ｒ恍暂d體蛋白運(yùn)往其他的細(xì)胞器?，F(xiàn)在是26頁\一共有153頁\編輯于星期四26

膜磷脂轉(zhuǎn)移的兩種方式(a)通過小泡運(yùn)輸將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂轉(zhuǎn)運(yùn)到其他內(nèi)膜系統(tǒng)的膜上包括細(xì)胞核膜;(b)通過磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的膜中。

現(xiàn)在是27頁\一共有153頁\編輯于星期四27磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)---內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的磷脂不斷合成，使得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積越來越大，必須有一種機(jī)制將磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)到其它的膜才能維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的平衡Transportbybudding:ER---GC,Ly,PMTransportbyphospholipidexchangeproteins(PEP)磷脂交換蛋白:ER—otherorganelles現(xiàn)在是28頁\一共有153頁\編輯于星期四28現(xiàn)在是29頁\一共有153頁\編輯于星期四29現(xiàn)在是30頁\一共有153頁\編輯于星期四30ER膜，兩半脂類分布不對(duì)稱？ER膜中存在有反轉(zhuǎn)酶，能把含有膽堿的磷脂從膜的胞質(zhì)側(cè)反轉(zhuǎn)到鄰腔的一半，但對(duì)含乙醇胺，絲氨酸或肌醇的磷脂無反轉(zhuǎn)作用。磷脂酰膽堿的合成需要存在ER上的酶催化，酶的活性部位朝向胞質(zhì)溶質(zhì)一側(cè)，所以磷脂的合成只發(fā)生在膜鄰近胞質(zhì)溶質(zhì)的一半?，F(xiàn)在是31頁\一共有153頁\編輯于星期四31◆蛋白質(zhì)的修飾和加工修飾：糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等

糖基化：發(fā)生在ER腔面，是在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下.可分成兩大不同的糖基化修飾：

特征N-連接O-連接合成部位糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體與之結(jié)合的氨基酸殘基天冬酰胺

絲氨酸，蘇氨酸，羥賴氨酸，羥脯氨酸第一個(gè)糖殘基N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺等現(xiàn)在是32頁\一共有153頁\編輯于星期四32ProteinglycosylationinRER焦磷酸鍵寡糖鏈磷酸多萜醇糖基轉(zhuǎn)移酶現(xiàn)在是33頁\一共有153頁\編輯于星期四33N-乙酰葡萄糖胺現(xiàn)在是34頁\一共有153頁\編輯于星期四34細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞核中的蛋白很少糖基化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白大部分要糖基化糖基化作用：使蛋白能夠抵抗消化酶的作用；賦予蛋白傳導(dǎo)信號(hào)的功能；某些蛋白只有在糖基化后才能正確折疊．N-連接糖基化糖供體：核苷糖糖載體：磷酸多萜醇現(xiàn)在是35頁\一共有153頁\編輯于星期四35◆新生肽的折疊與組裝正確折疊的蛋白才能被轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體,否則,通過易位子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),降解PDI:蛋白質(zhì)二硫化物異構(gòu)酶2種重要的網(wǎng)質(zhì)蛋白，參與了蛋白的折疊Bip:免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白現(xiàn)在是36頁\一共有153頁\編輯于星期四36PDI:蛋白質(zhì)二硫化物異構(gòu)酶-------切斷二硫鍵,幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確的折疊狀態(tài)可加快蛋白正確折疊速度Bip:結(jié)合蛋白------一種分子伴侶chaperone

識(shí)別錯(cuò)誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位,通過穩(wěn)定中間產(chǎn)物并阻止其聚集或不可逆變性來協(xié)助蛋白的折疊，在此過程中，其本身不發(fā)生變化，故被稱為分子伴侶?，F(xiàn)在是37頁\一共有153頁\編輯于星期四37光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能糖原分解釋放葡萄糖類固醇激素的合成肌肉收縮的調(diào)節(jié)肝細(xì)胞的脫毒作用等。

現(xiàn)在是38頁\一共有153頁\編輯于星期四38光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在糖原裂解中的作用肝細(xì)胞中,糖原裂解釋放葡萄糖-1-磷酸,轉(zhuǎn)變成葡萄糖-6-磷酸,但不能通過細(xì)胞質(zhì)膜。SER上的葡萄糖-6-磷酸酶將葡萄糖-6-磷酸水解為葡萄糖和磷酸后,葡萄糖就可穿過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入血液。

現(xiàn)在是39頁\一共有153頁\編輯于星期四39■類固醇激素的合成分泌類固醇激素的細(xì)胞如腎上腺細(xì)胞、黃體細(xì)胞都有豐富的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有合成膽固醇和將膽固醇轉(zhuǎn)化為激素的全套酶系；所以光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠合成膽固醇，然后將膽固醇氧化、還原、水解進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成各種類固醇激素?，F(xiàn)在是40頁\一共有153頁\編輯于星期四40■肌肉收縮的調(diào)節(jié)

Ca2+離子的調(diào)節(jié)作用肌質(zhì)網(wǎng)實(shí)際上是作為鈣庫,其內(nèi)有鈣結(jié)合蛋白,每個(gè)鈣結(jié)合蛋白可以結(jié)合30個(gè)左右的Ca2+。興奮信號(hào)傳遞到肌質(zhì)網(wǎng)時(shí)則引起肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+,從而導(dǎo)致肌細(xì)胞的收縮活動(dòng)肌質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)特化的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是貯存Ca2+的細(xì)胞器。肌質(zhì)網(wǎng)膜上重要的膜蛋白是Ca2+-ATP酶?，F(xiàn)在是41頁\一共有153頁\編輯于星期四41肝細(xì)胞的脫毒作用細(xì)胞色素p-450一種末端氧化酶，在肝中具有解毒作用，可通過羥基化而使脂溶性廢物或代謝產(chǎn)物失活并溶于水，排出細(xì)胞。在SER膜中，有一些酶能與外源性物質(zhì)結(jié)合并使其發(fā)生氧化而失活，具有清除脂溶性廢物和代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)的作用。如果外源性物質(zhì)為有害物質(zhì)如藥物，使其失活的作用為解毒作用。服用大量藥物的動(dòng)物，與解毒有關(guān)的酶活性會(huì)大量增加，引起SER增長，一旦藥物消失，多余的SER會(huì)被溶酶體消化，幾天內(nèi)又恢復(fù)原來的大小?，F(xiàn)在是42頁\一共有153頁\編輯于星期四42中毒的肝細(xì)胞SER大量增生，占據(jù)細(xì)胞質(zhì)絕大部分，有的呈管狀盤曲，排列成同心圓狀==，在其周圍有豐富的線粒體M，有的為泡狀散在---，SER增生與其解毒功能密切相關(guān)，線粒體的圍繞也可能與解毒時(shí)需要能量有關(guān)。

現(xiàn)在是43頁\一共有153頁\編輯于星期四43§7.2.2高爾基復(fù)合體◆高爾基器(Golgiapparatus)或高爾基復(fù)合體(Golgicomplex)與細(xì)胞的分泌功能有關(guān),能夠收集和排出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所合成的物質(zhì),也是凝集某些酶原顆粒的場(chǎng)所,參與糖蛋白和粘多糖的合成。高爾基復(fù)合體與溶酶體的形成有關(guān),并參與細(xì)胞的胞飲和胞吐過程?，F(xiàn)在是44頁\一共有153頁\編輯于星期四44高爾基復(fù)合體的發(fā)現(xiàn)◆意大利科學(xué)家Golgi在1898年用硝酸銀染色法在貓頭鷹和小貓的一種神經(jīng)細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)了一種嗜銀的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于存在于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)中，命名為內(nèi)網(wǎng)器。后人為紀(jì)念他，改稱為高爾基體，因其形態(tài)結(jié)構(gòu)和組成較復(fù)雜，現(xiàn)一般稱其為高爾基復(fù)合體。現(xiàn)在是45頁\一共有153頁\編輯于星期四45高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)電子顯微鏡所觀察到的高爾基體最富有特征性的結(jié)構(gòu)是由一些(通常是4～8個(gè))排列較為整齊的扁平膜囊(saccules)堆疊在一起,構(gòu)成了高爾基體的主體結(jié)構(gòu)。

易變,隨時(shí)可解體和產(chǎn)生細(xì)胞分裂時(shí)可瓦解和重建現(xiàn)在是46頁\一共有153頁\編輯于星期四46藻類高爾基體冰凍蝕刻,SA扁平囊,GV液泡,----小泡現(xiàn)在是47頁\一共有153頁\編輯于星期四47有兩個(gè)面:形成面和成熟面,來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂從形成面逐漸向成熟面轉(zhuǎn)運(yùn)高爾基體的膜囊結(jié)構(gòu)及其排列

順面是囊泡結(jié)構(gòu),靠近粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),中間部分是扁平膜囊,反面也是囊泡結(jié)構(gòu)。

高爾基復(fù)合體由平行排列的扁平膜囊、大囊泡和小囊泡等三種膜狀結(jié)構(gòu)所組成?，F(xiàn)在是48頁\一共有153頁\編輯于星期四48現(xiàn)在是49頁\一共有153頁\編輯于星期四49高爾基體的極性高爾基體執(zhí)行功能時(shí)是“流水式”操作,上一道工序完成了,才能進(jìn)行下一道工序。加工修飾酶●

結(jié)構(gòu)上的極性:可分為幾個(gè)層次的區(qū)室①靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一面彎曲為凸面稱為順面(cisface),或稱形成面(formingface)；②高爾基體中間膜囊(medialGolgi);③靠近細(xì)胞質(zhì)膜的一面常呈凸面稱為反面或成熟面●功能上的極性:現(xiàn)在是50頁\一共有153頁\編輯于星期四50cisGolginetwork，CGN是入口區(qū)域。medialGolgi，多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。

現(xiàn)在是51頁\一共有153頁\編輯于星期四51順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(cis-Golginetwork,CGN),又稱cis膜囊：

高爾基體最外側(cè)的扁平膜囊，中間多孔，呈連續(xù)分枝狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的新物質(zhì)分類后轉(zhuǎn)入中間膜囊，O連接糖基化跨膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)結(jié)構(gòu)域的?；瘍?nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白返回（KDEL）日冕病毒的裝配

中間膜囊(medialGolgi)

扁平膜囊和管道組成 糖基修飾；糖脂形成；多糖合成扁平膜囊的形成，增加了糖合成和修飾的有效面積高爾基體的4個(gè)組成部分現(xiàn)在是52頁\一共有153頁\編輯于星期四52反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(transGolginetwork,TGN)

位于反面最外層，形態(tài)呈管網(wǎng)狀蛋白質(zhì)的分類包裝某些“晚期”的蛋白質(zhì)修飾

（如唾液酸化、蛋白質(zhì)酪氨酸殘基的硫酸化及蛋白原的水解加工）在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的“瓣膜”作用，保證單向轉(zhuǎn)運(yùn)周圍大小不等的囊泡

順面囊泡稱ERGIC/VTC--ERGIC53/58蛋白，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的物質(zhì)運(yùn)輸小泡反面體積較大的分泌泡與分泌顆?，F(xiàn)在是53頁\一共有153頁\編輯于星期四53現(xiàn)在是54頁\一共有153頁\編輯于星期四54高爾基體的數(shù)量和分布●數(shù)量在分泌功能旺盛的細(xì)胞中,高爾基復(fù)合體都很多。生物體中高爾基復(fù)合體的數(shù)量不等●分布只存在于真核細(xì)胞中一定類型的細(xì)胞中,高爾基復(fù)合體位置較恒定外分泌細(xì)胞中高爾基體常位于細(xì)胞核上方，其反面朝向細(xì)胞質(zhì)膜神經(jīng)細(xì)胞的高爾基體有很多膜囊堆分散于細(xì)胞核的周圍定位與細(xì)胞骨架有關(guān),膜囊上存在微管和微絲的馬達(dá)蛋白現(xiàn)在是55頁\一共有153頁\編輯于星期四55高爾基體的化學(xué)組成●蛋白質(zhì)高于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜含量占60%●脂總磷脂含量介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜之間●酶類豐富在膜上的分布不均一現(xiàn)在是56頁\一共有153頁\編輯于星期四56各部膜囊的４種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)◆

嗜鋨反應(yīng)

高爾基體cis面膜囊◆

焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）反應(yīng)

trans面1～2層膜囊；◆

胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）反應(yīng)

靠近trans面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)◆煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）反應(yīng)

中間扁平囊現(xiàn)在是57頁\一共有153頁\編輯于星期四57鋨酸—cis甘露糖苷酶—中間膜囊核苷酸二磷酸酶—trans現(xiàn)在是58頁\一共有153頁\編輯于星期四58高爾基體的功能●

蛋白質(zhì)運(yùn)輸●

蛋白質(zhì)的糖基化●

蛋白質(zhì)的加工改造●膜泡運(yùn)輸●膜的轉(zhuǎn)化●植物細(xì)胞壁的形成，合成纖維素和果膠質(zhì)現(xiàn)在是59頁\一共有153頁\編輯于星期四59蛋白質(zhì)運(yùn)輸◆高爾基體內(nèi)側(cè)到高爾基體外側(cè)運(yùn)輸◆ER到高爾基體內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸◆ER蛋白的逆向運(yùn)輸◆向溶酶體和細(xì)胞膜的運(yùn)輸高爾基體依據(jù)信號(hào)序列或信號(hào)斑對(duì)蛋白質(zhì)分類現(xiàn)在是60頁\一共有153頁\編輯于星期四60偶爾也有從高爾基體各個(gè)部位形成的小泡沿微管回流到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)病理情況●ER與高爾基體順面間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸除了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)外其他由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)都是通過小泡轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體的順面現(xiàn)在是61頁\一共有153頁\編輯于星期四61●內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能蛋白的羧基端的一個(gè)四肽序列:KDEL信號(hào)序列:-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-現(xiàn)在是62頁\一共有153頁\編輯于星期四62轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí),分泌小泡與高爾基體膜囊的融合和出芽都是發(fā)生在兩側(cè)，并伴隨有蛋白質(zhì)的各種加工?！竦鞍踪|(zhì)從順面高爾基網(wǎng)絡(luò)向反面高爾基網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸ER分泌出來的小泡同順面高爾基網(wǎng)絡(luò)融合成為高爾基體的部分經(jīng)過中間膜囊出芽形式分泌小泡(又稱穿梭小泡)逐步向反面高爾基體網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)運(yùn)現(xiàn)在是63頁\一共有153頁\編輯于星期四63高爾基體與細(xì)胞的分泌活動(dòng)RER上合成蛋白質(zhì)→進(jìn)入ER腔→COPII運(yùn)輸泡→進(jìn)入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成運(yùn)輸泡→運(yùn)輸與質(zhì)膜融合、排出。高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)的分類，依據(jù)的是蛋白質(zhì)上的信號(hào)肽或信號(hào)斑：每一類蛋白質(zhì)都有特異的標(biāo)識(shí)（溶酶體中的酶帶有M6P,6-磷酸甘露醇）；分選主要與蛋白質(zhì)有關(guān)，分選和轉(zhuǎn)運(yùn)的信息存在于基因本身?，F(xiàn)在是64頁\一共有153頁\編輯于星期四64現(xiàn)在是65頁\一共有153頁\編輯于星期四6520th70年代，Caro用3H-Leu對(duì)胰腺細(xì)胞脈沖標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記3min后放射自顯影的銀粒在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，20min后銀粒主要出現(xiàn)在高爾基體中，120min后位于分泌囊泡并開始從腺泡細(xì)胞頂端釋放。該實(shí)驗(yàn)說明分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)途徑

20th60年代，溶酶體M6P及其受體純化溶酶體中水解酶，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成時(shí)糖基化，在高爾基體被N—乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶和N—乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶作用，Man產(chǎn)生M6P現(xiàn)在是66頁\一共有153頁\編輯于星期四66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●高爾基體復(fù)合體和溶酶體的形成溶酶體是由糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔(N-連接糖基化修飾)高爾基復(fù)合體{甘露糖磷酸化加工修飾}溶酶體的酶內(nèi)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-磷酸受體現(xiàn)在是67頁\一共有153頁\編輯于星期四67溶酶體酶合成及糖基化甘露糖磷酸化M6P與受體結(jié)合PH降低，酶與受體脫離脫磷酸現(xiàn)在是68頁\一共有153頁\編輯于星期四68GC中蛋白質(zhì)的糖基化

◆O-連接的糖基化◆N-連接的寡聚糖進(jìn)一步加工：蛋白質(zhì)的N-連接糖基化是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行的,

而對(duì)糖基的修飾則是在高爾基體中完成的。

高爾基體：加工，切除葡萄糖和部分甘露糖分子，添加特定的單糖，形成成熟的糖蛋白現(xiàn)在是69頁\一共有153頁\編輯于星期四69蛋白質(zhì)的糖基化生物學(xué)意義◆糖基化的主要作用1.保護(hù)蛋白質(zhì)不被水解酶降解。2.起運(yùn)輸信號(hào)作用，引導(dǎo)蛋白被包裝至運(yùn)輸泡。3.在細(xì)胞表面形成糖萼，起細(xì)胞識(shí)別和保護(hù)質(zhì)膜的作用?，F(xiàn)在是70頁\一共有153頁\編輯于星期四70*糖基化的主要作用：在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)。對(duì)多數(shù)分選的蛋白質(zhì)來說，糖基化并非作為蛋白質(zhì)的分選信號(hào)。*進(jìn)化上的意義：保護(hù)性的外被，同時(shí)又不象細(xì)胞壁那樣限制細(xì)胞的形狀與運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在是71頁\一共有153頁\編輯于星期四71蛋白質(zhì)在高爾基體中酶解加工類型加工：含有不同信號(hào)序列的蛋白質(zhì)前體在高爾基體中加工成不同的產(chǎn)物

RER合成的蛋白有些是無活性的前體物，稱為蛋白原，須加工方有活性。切割：無生物活性的蛋白原由高爾基體切除N-端或兩端的序列成熟的多肽。如胰島素、胰高血糖素及血清白蛋白等。水解：蛋白質(zhì)前體在高爾基體中水解成同種有活性的多肽，如神經(jīng)肽等。

硫酸化作用：蛋白聚糖

現(xiàn)在是72頁\一共有153頁\編輯于星期四72加工方式多樣性的可能原因：1.確保小肽分子的有效合成；2.彌補(bǔ)缺少包裝并轉(zhuǎn)運(yùn)到分泌泡中的必要信號(hào)；3.有效地防止這些活性物質(zhì)在合成它的細(xì)胞內(nèi)起作用?，F(xiàn)在是73頁\一共有153頁\編輯于星期四73溶酶體(lysosome)◆溶酶體是動(dòng)物細(xì)胞中一種膜結(jié)合細(xì)胞器,含有多種水解酶類在細(xì)胞內(nèi)起消化和保護(hù)作用,可與吞噬泡或胞飲泡結(jié)合,消化和利用其中的物質(zhì)?，F(xiàn)在是74頁\一共有153頁\編輯于星期四74電子顯微鏡下的溶酶體溶酶體是一種異質(zhì)性細(xì)胞器

不同來源的溶酶體形態(tài)、大小,甚至所含有酶的種類都有很大的不同。溶酶體呈小球狀,大小變化很大具吞噬作用的肝Kupper細(xì)胞中不同大小的溶酶體,圖中示出至少10個(gè)不同大小的溶酶體。

現(xiàn)在是75頁\一共有153頁\編輯于星期四75溶酶體的類型

次級(jí)溶酶體有

自噬性溶酶體

、

異噬性溶酶體

，最后一種類型中常見有脂褐質(zhì)、含鐵小體、多泡

體等。

據(jù)形成和功能分為

初級(jí)溶酶體

、

次級(jí)溶酶體和殘余小體

次級(jí)溶酶體由

初級(jí)溶酶體和

作用底物

融合而成現(xiàn)在是76頁\一共有153頁\編輯于星期四761、初級(jí)溶酶體（primarylysosome）由高爾基體分泌形成，含多種酸性水解酶。無明顯顆粒狀物質(zhì)，內(nèi)容均一現(xiàn)在是77頁\一共有153頁\編輯于星期四772、次級(jí)溶酶體（secondarylysosome）是正在進(jìn)行或完成消化作用的溶酶體，分為自噬溶酶體和異噬溶酶體?，F(xiàn)在是78頁\一共有153頁\編輯于星期四78現(xiàn)在是79頁\一共有153頁\編輯于星期四79●自噬性溶酶體(autolysosome)是一種自體吞噬泡,作用底物是內(nèi)源性的,即細(xì)胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)。這種溶酶體廣泛存在于正常的細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)起“清道夫”作用。●異噬性溶酶體(heterolysosome)又稱異體吞噬泡,它的作用底物是外源性的,即細(xì)胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)。異噬性溶酶體實(shí)際上是初級(jí)溶酶體同內(nèi)吞泡融合后形成的?，F(xiàn)在是80頁\一共有153頁\編輯于星期四80肝細(xì)胞質(zhì)中衰老的細(xì)胞器被初級(jí)溶酶體包繞并消化，形成自噬泡LY2，能消化部分被吸收再使用，不能消化部分或積累于細(xì)胞質(zhì)中，或排出細(xì)胞外，這樣，促使細(xì)胞器更新，維持細(xì)胞正常生理活動(dòng)。自噬泡外有單位膜包繞，內(nèi)有各種未完全消化的細(xì)胞器殘片。如線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)殘片現(xiàn)在是81頁\一共有153頁\編輯于星期四81a,b內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成一個(gè)雙膜的杯形結(jié)構(gòu)c衰老的細(xì)胞器線粒體從杯口進(jìn)入d封口e形成雙膜的小泡，小泡與成熟的溶酶體融合f或與來自高爾基體分泌的含溶酶體的小泡融合g溶酶體的酶降解融合泡的底物現(xiàn)在是82頁\一共有153頁\編輯于星期四823、殘?bào)w（residualbody）又稱后溶酶體（post-lysosome），已失去酶活性，僅留未消化的殘?jiān)?，故名?？赏ㄟ^外排作用排出細(xì)胞，也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多，如表皮細(xì)胞的老年斑，肝細(xì)胞的脂褐質(zhì)。肝細(xì)胞脂褐質(zhì)現(xiàn)在是83頁\一共有153頁\編輯于星期四83現(xiàn)在是84頁\一共有153頁\編輯于星期四84溶酶體的酶類◆溶酶體的酶都有一個(gè)共同的特點(diǎn)都是水解酶類，在酸性pH條件下具有最高的活性。50多種

酸性水解酶

包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等標(biāo)志酶酸性磷酸酶現(xiàn)在是85頁\一共有153頁\編輯于星期四85●植物細(xì)胞的液泡(vacuoles)植物細(xì)胞的液泡幾乎占據(jù)了細(xì)胞總體積的90%,它含有多種水解酶類,并具有與動(dòng)物細(xì)胞的溶酶體酶的類似的功能。■植物溶酶體●圓球體(spherosome)植物細(xì)胞中由一層單位膜包裹的含有細(xì)微結(jié)構(gòu)的球形顆粒，內(nèi)含酸性水解酶，相當(dāng)于動(dòng)物細(xì)胞的溶酶體?，F(xiàn)在是86頁\一共有153頁\編輯于星期四86溶酶體膜穩(wěn)定性

◆溶酶體的膜含有能促進(jìn)膜穩(wěn)定性的膽固醇溶酶體的外被是一層單位膜,內(nèi)部沒有任何特殊的結(jié)構(gòu)。溶酶體在生活細(xì)胞中高度穩(wěn)定溶酶體的穩(wěn)定性與其膜的結(jié)構(gòu)組成有關(guān)：◆溶酶體的膜上嵌有質(zhì)子泵◆溶酶體的膜上具有多種載體蛋白用于水解產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn)◆溶酶體的膜蛋白高度糖基化現(xiàn)在是87頁\一共有153頁\編輯于星期四87維持了溶酶體內(nèi)部的酸性環(huán)境(pH約為4.6～4.8)。酶的最適pH值

為5◆溶酶體的膜上嵌有質(zhì)子泵溶酶體膜中嵌有(H+-ATPase),將H+泵入溶酶體內(nèi),使溶酶體中的H+濃度比細(xì)胞質(zhì)中高；溶酶體膜上有Cl-離子通道蛋白，可向溶酶體中運(yùn)輸Cl-離子現(xiàn)在是88頁\一共有153頁\編輯于星期四88●功能可能是保護(hù)溶酶體的膜免遭溶酶體內(nèi)酶的攻擊,有利于防止自身膜蛋白的降解。

◆溶酶體的膜蛋白高度糖基化現(xiàn)在是89頁\一共有153頁\編輯于星期四89溶酶體的功能

主要功能是消化作用:清除和防御1.清除無用的生物大分子,衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞電鏡照片所示是衰老的線粒體和過氧化物酶體被包裹在一個(gè)雙層膜結(jié)構(gòu)中,該膜來自于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。被ER膜包裹而成的自噬體將會(huì)與溶酶體融合,進(jìn)而被溶酶體酶降解?，F(xiàn)在是90頁\一共有153頁\編輯于星期四902.防御功能不利:酸性環(huán)境促使病毒基因的釋放●吞噬作用

外來的有害物質(zhì)被吞入細(xì)胞后,即形成由膜包裹的吞噬小體與初級(jí)溶酶體融合形成次級(jí)溶酶體

在異噬性的溶酶體中吞噬物被酶水解

現(xiàn)在是91頁\一共有153頁\編輯于星期四913.其他重要的生理功能作為細(xì)胞內(nèi)的消化器官為細(xì)胞提供營養(yǎng)—自體吞噬分泌腺細(xì)胞中,溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調(diào)節(jié)受精過程中的精子的頂體反應(yīng)現(xiàn)在是92頁\一共有153頁\編輯于星期四92■自溶作用(autolysis)自溶作用是細(xì)胞的自我毀滅(cellularself-destruction),即溶酶體將酶釋放出來將自身細(xì)胞降解。在正常情況下,溶酶體的膜是十分穩(wěn)定的,不會(huì)對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。如果細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷,造成溶酶體破裂,那么細(xì)胞就會(huì)在溶酶體酶的作用下被降解,如某些紅細(xì)胞常會(huì)有這種情況發(fā)生?，F(xiàn)在是93頁\一共有153頁\編輯于星期四93多細(xì)胞生物的發(fā)育過程中，自溶對(duì)于形態(tài)建立有重要作用，通過自溶作用，除去不必要的細(xì)胞，組織如手指或足趾的形成，溶酶體將指間結(jié)構(gòu)水解。蝌蚪尾巴的蛻化由溶酶體中一種水解酶消化，將尾部細(xì)胞破壞，使尾部消失?，F(xiàn)在是94頁\一共有153頁\編輯于星期四94溶酶體酶的特征◆溶酶體的酶上都有一個(gè)特殊的標(biāo)記∶6-磷酸甘露糖(mannose6-phosphate,M6P)?！舾郀柣w外側(cè)網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)M6P的識(shí)別將溶酶體的酶分選出來?！暨@一標(biāo)記是溶酶體在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后通過糖基化和磷酸化添加上去的?，F(xiàn)在是95頁\一共有153頁\編輯于星期四951）消化酶的先天缺失遺傳病各類貯積癥臺(tái)-薩氏綜合癥：脂肪堆積癥，缺少氨基已糖酯酶A。糖原儲(chǔ)積癥:缺少葡萄糖苷酶■溶酶體與疾病《實(shí)質(zhì)是溶酶體功能異?！番F(xiàn)在是96頁\一共有153頁\編輯于星期四962）消化酶的后天不足1.矽肺：二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細(xì)胞吞噬，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞溶酶體破裂。激活成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致膠原纖維沉積，肺組織纖維化。2.肺結(jié)核：結(jié)核桿菌引起肺組織鈣化和纖維化。3.類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎：溶酶體膜易脆裂現(xiàn)在是97頁\一共有153頁\編輯于星期四97現(xiàn)在是98頁\一共有153頁\編輯于星期四983）酸性環(huán)境的適得其反麻瘋桿菌、利什曼原蟲或病毒被細(xì)胞攝入進(jìn)入吞噬泡但未被殺死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞內(nèi)體中的酸性環(huán)境）現(xiàn)在是99頁\一共有153頁\編輯于星期四994）與溶酶體酶的發(fā)生相關(guān)的疾病I細(xì)胞（inclusioncell）病:缺乏N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶,不能形成M6P.癥狀:大部分溶酶體酶被分泌到細(xì)胞外,病人不能消化糖脂和一些原本由溶酶體消化的成分.現(xiàn)在是100頁\一共有153頁\編輯于星期四100●非M6P途徑的可能方式兩種可能:一是作為膜蛋白,合成時(shí)就插在膜上；另一種可能就是作為前體合成并結(jié)合在膜上,進(jìn)入溶酶體膜后水解釋放到溶酶體腔中?，F(xiàn)在是101頁\一共有153頁\編輯于星期四101過氧化物酶體(peroxisom)又稱微體(microbody)，是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的異質(zhì)性細(xì)胞器。主要含有

氧化酶，其標(biāo)志酶是過氧化氫酶

，

其主要功能是氧化分解、清除血液中毒素，如

酒精。

過氧化物酶體現(xiàn)在是102頁\一共有153頁\編輯于星期四102過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體和初級(jí)溶酶體的形態(tài)與大小類似，

但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為電鏡下識(shí)別的主要特征。通過離心可分離過氧化物酶體和溶酶體過氧化物酶體和溶酶體的差別現(xiàn)在是103頁\一共有153頁\編輯于星期四103微體與初級(jí)溶酶體的特征比較.特

征

溶酶體

微

體

形態(tài)大小

多呈球形，直徑0.2～0.5μm，無酶晶體

球形，哺乳動(dòng)物細(xì)胞中直徑多在0.15～0.25μm,內(nèi)常有酶的晶體

酶種類

酸性水解酶

含有氧化酶類

pH值

5左右

7左右

需O2

不需要

需要

功能

細(xì)胞內(nèi)的消化作用

多種功能

發(fā)生

酶在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成經(jīng)高爾基體出芽形成

酶在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，經(jīng)分裂與組裝形成識(shí)別的標(biāo)志酶

酸性水解酶等

過氧化氫酶

現(xiàn)在是104頁\一共有153頁\編輯于星期四104現(xiàn)在是105頁\一共有153頁\編輯于星期四105現(xiàn)在是106頁\一共有153頁\編輯于星期四106鼠肝細(xì)胞超薄切片所顯示的過氧化物酶體（P）和其它細(xì)胞器如線粒體（M）等（Albertetal.，1989）MMPP現(xiàn)在是107頁\一共有153頁\編輯于星期四107過氧化物酶體的功能動(dòng)物細(xì)胞（肝細(xì)胞或腎細(xì)胞）中過氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用。

過氧化物酶體中常含有兩種酶：

依賴于黃素（FAD）的氧化酶，其作用是將底物氧化形成H2O2；

過氧化氫酶，作用是將H2O2分解，形成水和氧氣。過氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細(xì)胞直接提供熱能。現(xiàn)在是108頁\一共有153頁\編輯于星期四108在植物細(xì)胞中過氧化物酶體的功能：在綠色植物葉肉細(xì)胞中，它催化CO2固定反應(yīng)副產(chǎn)物的氧化， 即所謂光呼吸反應(yīng)；

乙醛酸循環(huán)的反應(yīng)，在種子萌發(fā)過程中，過氧化物酶體降解儲(chǔ)存的脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸葡萄糖。

現(xiàn)在是109頁\一共有153頁\編輯于星期四109過氧化物酶體的發(fā)生與線粒體、葉綠體類似，已有個(gè)體分裂，但子代過氧化物酶體還需裝配過氧化物酶體不含DNA過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼，細(xì)胞質(zhì)合成，信號(hào)肽指導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)到其中現(xiàn)在是110頁\一共有153頁\編輯于星期四110過氧化物酶體發(fā)生過程的示意圖現(xiàn)在是111頁\一共有153頁\編輯于星期四111現(xiàn)在是112頁\一共有153頁\編輯于星期四112第三節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運(yùn)輸信號(hào)假說與蛋白質(zhì)分選信號(hào)蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型膜泡運(yùn)輸細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配現(xiàn)在是113頁\一共有153頁\編輯于星期四113ProteinSortingandExport

fromtheGolgiApparatus

◆分選的概念●廣義也包括在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)的定位?！癃M義:▲內(nèi)膜系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)分選作用▲高爾基體外側(cè)網(wǎng)絡(luò)的分選作用◆分選作用主要是由信號(hào)序列和受體之間的相互作用決定的現(xiàn)在是114頁\一共有153頁\編輯于星期四114一、分泌蛋白合成的模型---信號(hào)假說信號(hào)假說(Signalhypothesis) G．Blobeletal：Signalhypothesis,1975信號(hào)肽(signalpeptide)與共轉(zhuǎn)移(cotranslocation)

導(dǎo)肽(leaderpeptide)與后轉(zhuǎn)移(posttranslocation)

現(xiàn)在是115頁\一共有153頁\編輯于星期四115新蛋白復(fù)合物的發(fā)現(xiàn)與信號(hào)假說的補(bǔ)充目前普遍承認(rèn):◆指導(dǎo)分泌性蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成,需要其它因子的協(xié)助:

●信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle，SRP）●信號(hào)識(shí)別顆粒的受體（又稱停泊蛋白,dockingprotein，DP）等

現(xiàn)在是116頁\一共有153頁\編輯于星期四116信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)是一種核糖核酸蛋白復(fù)合體,沉降系數(shù)為11S，含6條多肽和一個(gè)長約300個(gè)核苷酸的7sRNA，它的作用是識(shí)別信號(hào)序列,并將核糖體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上

現(xiàn)在是117頁\一共有153頁\編輯于星期四117現(xiàn)在是118頁\一共有153頁\編輯于星期四1181）編碼分泌蛋白的mRNA2）多肽鏈的開始合成在游離核糖體上，信號(hào)密碼子轉(zhuǎn)譯信號(hào)肽3）在RER膜上有信號(hào)識(shí)別蛋白（SRP），可以釋放到細(xì)胞質(zhì)中去，識(shí)別正在合成信號(hào)肽的核糖體，并與之結(jié)合，合成暫停，引導(dǎo)核糖體與ER膜結(jié)合，其上有核糖體親合蛋白Ⅰ、Ⅱ（實(shí)際上是核糖體受體蛋白）以及SRP受體，又稱停泊蛋白信號(hào)假說過程現(xiàn)在是119頁\一共有153頁\編輯于星期四1194）核糖體-SRP復(fù)合物與RER膜上的核糖體受體蛋白（SRP受體）有識(shí)別能力，并相互作用，使RER形成隧道，SRP受體重新啟動(dòng)暫時(shí)終止的肽鏈繼續(xù)合成，SRP釋放。合成的多肽鏈通過隧道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池。

5）信號(hào)肽被位于RER膜內(nèi)表面的信號(hào)肽酶切掉（Signalpeptidase）。

6）多肽鏈繼續(xù)生長，直至合成完畢。

7）核糖體脫離開膜，隧道封閉。

現(xiàn)在是120頁\一共有153頁\編輯于星期四120現(xiàn)在是121頁\一共有153頁\編輯于星期四121

細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選途徑細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成有兩種方式，運(yùn)輸也有兩種方式:共翻譯運(yùn)輸：內(nèi)膜系統(tǒng)參與共翻譯運(yùn)輸,是分泌蛋白質(zhì)分選的主要系統(tǒng)。翻譯后運(yùn)輸：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器如葉綠體、線粒體、細(xì)胞核等特定部位，或者成熟的胞質(zhì)蛋白現(xiàn)在是122頁\一共有153頁\編輯于星期四122共轉(zhuǎn)移:肽鏈在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列

起始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)現(xiàn)在是123頁\一共有153頁\編輯于星期四123膜整合蛋白定位機(jī)制現(xiàn)在是124頁\一共有153頁\編輯于星期四124后轉(zhuǎn)移:蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成以后在某種信號(hào)指導(dǎo)下再轉(zhuǎn)移到線粒體、葉綠體、過氧化氫體等細(xì)胞器中的轉(zhuǎn)移方式.

這類信號(hào)序列稱導(dǎo)肽.

需要ATP使多肽去折疊；需要一些蛋白質(zhì)（如熱休克蛋白Hsp70）幫助其正確地折疊成有功能的蛋白.現(xiàn)在是125頁\一共有153頁\編輯于星期四125■蛋白質(zhì)分選定位的空間障礙及運(yùn)輸方式從蛋白質(zhì)定位的細(xì)胞內(nèi)空間部位結(jié)構(gòu)來看,可分為三種類型:①?zèng)]有膜障礙的,如胞質(zhì)溶膠,包括胞質(zhì)溶膠中的細(xì)胞骨架蛋白和各種酶及蛋白分子；②有完全封閉的膜障礙,如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等；③有膜障礙,但是膜上有孔,如細(xì)胞核。

現(xiàn)在是126頁\一共有153頁\編輯于星期四126根據(jù)三種不同的空間障礙,合成的蛋白質(zhì)通過三種不同方式進(jìn)行運(yùn)輸定位選擇性門控或核孔運(yùn)輸(transportthroughnuclearpore)胞質(zhì)溶膠中合成的蛋白質(zhì)穿過細(xì)胞核內(nèi)外膜形成的核孔進(jìn)入細(xì)胞核，被運(yùn)輸?shù)牡鞍仔枰泻硕ㄎ恍盘?hào)?？缒み\(yùn)輸(acrossmembranetransport)胞質(zhì)溶膠中合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等則是通過跨膜機(jī)制進(jìn)行運(yùn)輸?shù)模枰ど线\(yùn)輸?shù)鞍?proteintranslocators)的幫助，被運(yùn)輸?shù)牡鞍滓行盘?hào)肽或?qū)щ?。膜泡運(yùn)輸(transportbyvesicles)蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體以及從高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體、分泌泡、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞外等則是由小泡介導(dǎo)的，這種小泡稱為運(yùn)輸小泡(transportvesicles)。

蛋白質(zhì)在細(xì)胞基質(zhì)中的運(yùn)輸（細(xì)胞骨架體系）。現(xiàn)在是127頁\一共有153頁\編輯于星期四127三膜泡運(yùn)輸(Vesicletranslocation）細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常常通過膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。各類運(yùn)輸泡之所能夠被準(zhǔn)確地運(yùn)到靶細(xì)胞器，主要取決于膜的表面識(shí)別特征。大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生的。其表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coat）。這種衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體?，F(xiàn)在是128頁\一共有153頁\編輯于星期四128已知三類：網(wǎng)格蛋白小泡（clathrin）COPICOPII主要作用：選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；2.如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。一、衣被類型現(xiàn)在是129頁\一共有153頁\編輯于星期四129三種衣被小泡的功能衣被類型GTP酶組成與銜接蛋白運(yùn)輸方向網(wǎng)格蛋白小泡ARFClathrin重鏈與輕鏈，AP2質(zhì)膜→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP1高爾基體→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP3高爾基體→溶酶體，植物液泡COPIARFCOPαββ’γδεζ高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COPIISar1Sec23/Sec24復(fù)合體，Sec13/31復(fù)合體，Sec16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體現(xiàn)在是130頁\一共有153頁\編輯于星期四130包被小泡類型COPICOPII網(wǎng)格蛋白COPI現(xiàn)在是131頁\一共有153頁\編輯于星期四131衣被形成

在衣被召集GTP酶（coat-recruitmentGTPase）作用下形成的，衣被召集GTP酶通常為單體GTP酶。衣被召集GTP酶：ARF蛋白和SAR1蛋白調(diào)節(jié)因子有：鳥苷酸交換因子（GEF）；GTP酶激活蛋白（GAP）。ARF參與高爾基體上籠形蛋白衣被與COPI衣被的形成；SAR1參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上COPII衣被的形成。質(zhì)膜上籠形蛋白衣被的形成也與GTP酶有關(guān)，但其成分尚不明確?，F(xiàn)在是132頁\一共有153頁\編輯于星期四132（一）網(wǎng)格蛋白小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高爾基體→溶酶體、植物液泡?，F(xiàn)在是133頁\一共有153頁\編輯于星期四133網(wǎng)格蛋白的結(jié)構(gòu)(a)網(wǎng)格蛋白的三腿復(fù)合物;(b)網(wǎng)格蛋白包被亞基;(c)披網(wǎng)格蛋白小泡網(wǎng)格蛋白由相對(duì)分子質(zhì)量為180kDa的重鏈和相對(duì)分子質(zhì)量為35～40kDa的輕鏈組成二聚體,三個(gè)二聚體形成包被的基本結(jié)構(gòu)單位--三聯(lián)體骨架,稱為三腿蛋白。三腿復(fù)合物再組裝成網(wǎng)格結(jié)構(gòu),即包被亞基,然后由這些網(wǎng)格蛋白亞基組裝成披網(wǎng)格蛋白小泡

現(xiàn)在是134頁\一共有153頁\編輯于星期四134籠形蛋白衣被小泡(電鏡照片，分子模型，衣被模型)現(xiàn)在是135頁\一共有153頁\編輯于星期四135●發(fā)動(dòng)蛋白發(fā)動(dòng)蛋白是一種胞質(zhì)溶膠蛋白,有900個(gè)氨基酸,能夠同GTP結(jié)合并將GTP水解。發(fā)動(dòng)蛋白的作用是在被膜小窩的頸部聚合,通過水解GTP調(diào)節(jié)自己收縮,最后將小泡與質(zhì)膜割開?！胥暯拥鞍?adaptin,接合素蛋白)：介于網(wǎng)格蛋白與運(yùn)輸小泡表面配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4種，分別結(jié)合不同類型的受體，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。現(xiàn)在是136頁\一共有153頁\編輯于星期四136網(wǎng)格蛋白小泡的形成分為三個(gè)基本過程∶●被膜小窩(clathrin-coatedpit)的形成

在胞吞過程中,吞入物(配體)先同膜表面特異受體結(jié)合,然后網(wǎng)格蛋白裝配的亞基結(jié)合上去,使膜凹陷成小窩狀?！窬W(wǎng)格蛋白小泡的形成通過出芽的方式形成小泡，即網(wǎng)格蛋白小泡,小泡須在發(fā)動(dòng)蛋白的作用下與質(zhì)膜割離?！駸o被小泡的形成很快脫去網(wǎng)格蛋白的外被,成為無被小泡。在真核細(xì)胞中有一種分子伴侶Hsc70催化網(wǎng)格蛋白小泡的外被去聚合形成三腿復(fù)合物,并重新用于披網(wǎng)格蛋白小泡的裝配?，F(xiàn)在是137頁\一共有153頁\編輯于星期四137網(wǎng)格蛋白小泡的形成過程

ARF1(GTPase)現(xiàn)在是138頁\一共有153頁\編輯于星期四138當(dāng)籠形蛋白衣被小泡形成時(shí)，可溶性發(fā)動(dòng)蛋白dynamin聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），從而導(dǎo)致膜融合，掐斷（pinchoff）衣被小泡。

現(xiàn)在是139頁\一共有153頁\編輯于星期四139（二）外被體蛋白質(zhì)ⅠCOPI衣被小泡功能：負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白（escapedproteins）返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由7種蛋白組成。從高爾基體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)回收信號(hào)：Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜蛋白（