細(xì)胞生物學(xué) 內(nèi)膜系統(tǒng)

細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)膜系統(tǒng)第一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）

在真核細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)膜以?xún)?nèi)、核以外的部分稱(chēng)為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞的重要的結(jié)構(gòu)成分，其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半。細(xì)胞組分?jǐn)?shù)目體積比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體胞內(nèi)體過(guò)氧化物酶體線粒體

11113002004001700

54612311122細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

肝細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及細(xì)胞其它組分的數(shù)目及所占的體積比

第二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

基本概念：

用差速離心法分離細(xì)胞勻漿物組分，先后除去細(xì)胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜等細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分。生物化學(xué)家多稱(chēng)之為胞質(zhì)溶膠。

主要成分：中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類(lèi)、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)。

主要特點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的體系； 通過(guò)弱鍵而相互作用處于動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義第三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

完成各種中間代謝過(guò)程

如糖酵解過(guò)程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等蛋白質(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

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)象細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能第四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)膜系統(tǒng)第五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

質(zhì)膜內(nèi)膜生物膜原核細(xì)胞–

質(zhì)膜構(gòu)成的單一區(qū)室真核細(xì)胞–

內(nèi)膜–

各種細(xì)胞器內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)的意義：各自獨(dú)立，各司其職相互依存，協(xié)調(diào)同一大大提高了細(xì)胞代謝反應(yīng)的效率第七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三真核細(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(guò)氧化磷酸化合成ATP葉綠體進(jìn)行光合作用過(guò)氧化物酶體毒性分子的氧化第八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五章細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)（endomembranesystem）內(nèi)膜系統(tǒng):指細(xì)胞內(nèi)那些在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相互密切關(guān)聯(lián)的膜性細(xì)胞器的總稱(chēng)。主要包括：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum,ER)*

高爾基復(fù)合體（Golgiapparatus)*

溶酶體（lysosome)*

過(guò)氧化物酶體（peroxisome)

各種轉(zhuǎn)運(yùn)小泡（transportvesicles)核膜第九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)膜系統(tǒng)可能的進(jìn)化過(guò)程第十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類(lèi)型四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

ER(endoplasmicreticulum)第十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三微粒體(microsome)第十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成1.脂類(lèi)（30－40％）以磷脂中的磷脂酰膽堿為主，比細(xì)胞膜豐富,鞘磷脂少2.蛋白質(zhì)（60－70％）30多種不同的酶或者酶系標(biāo)志酶：葡萄糖－6－磷酸酶第十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)單位：大小不同、形態(tài)各異的小管、小泡或扁囊形態(tài)、分布以及數(shù)量具有組織細(xì)胞特異性第十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)第十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)第十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本類(lèi)型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

胞質(zhì)面附有核糖體，又稱(chēng)顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，有核糖體連接蛋白(SRP),主要為排列整齊板層扁平囊狀結(jié)構(gòu)；數(shù)量多少與細(xì)胞類(lèi)型（分泌型細(xì)胞—多）以及細(xì)胞的機(jī)能狀態(tài)（活動(dòng)旺盛，分化完善—多）有關(guān)。第二十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三核糖體（ribosome)

核糖體的形態(tài)

光鏡下核糖體為致密小顆粒.

第二十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三胃酶細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)全部為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面光滑的小管、小泡樣網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無(wú)核糖體附著；分泌甾體類(lèi)(類(lèi)固醇）激素的細(xì)胞、皮脂腺細(xì)胞、胃壁細(xì)胞等滑面質(zhì)網(wǎng)豐富常見(jiàn)局部與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連通，是多功能細(xì)胞器，第二十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)又稱(chēng)無(wú)顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其數(shù)量與細(xì)胞類(lèi)型有關(guān)

RER與SER的關(guān)系第二十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌細(xì)胞多為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能*區(qū)域化、增加表面積，提高代謝效率；*蛋白質(zhì)、脂類(lèi)與糖類(lèi)合成基地；*物質(zhì)運(yùn)輸、物質(zhì)交換、解毒作用；*機(jī)械支持第二十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.分泌性蛋白質(zhì)的合成信號(hào)肽假說(shuō)

信號(hào)肽＋信號(hào)肽識(shí)別顆粒（SRP）－粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)－內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)－信號(hào)肽被酶切除2.新生肽鏈的加工：折疊與裝配3.蛋白質(zhì)糖基化N－糖基化4.蛋白質(zhì)附著到糖基磷脂酰肌醇成為脂錨定蛋白5.蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)诙隧?yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著核糖體合成的蛋白*外泌蛋白如抗體、激素、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)*跨膜蛋白*需要與其它細(xì)胞組分嚴(yán)格分開(kāi)的酶，如溶酶體的各種水解酶*需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白第二十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三游離核糖體合成的蛋白

*結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)*細(xì)胞核蛋白質(zhì)*代謝所需的酶*線粒體蛋白質(zhì)第三十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三附著核糖體與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的信號(hào)假說(shuō)（JCellBiol,1975;1999NobelPrize）信號(hào)假說(shuō):a.信號(hào)肽合成b.SRP--核糖體復(fù)合體形成,引導(dǎo)核糖體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)c.核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合d.新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔e.肽鏈轉(zhuǎn)化為高級(jí)形式

第三十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三信號(hào)功能舉例蛋白進(jìn)入ER+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-滯留在ER中-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-蛋白進(jìn)入線粒體+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-進(jìn)入細(xì)胞核-Pro-Pro-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-進(jìn)入過(guò)氧化物酶體-Ser-Lys-Leu-信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)(表)

第三十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三工具：分子伴侶（駐留蛋白，共同特點(diǎn)：KDEL序列）第三十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三參與胰島素分子的初步加工

分子伴侶

HSP70(chaperon)第三十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)蛋白的折疊與調(diào)控第三十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

N-連接的寡糖蛋白(天冬酰胺Asn)

N-乙酰葡萄糖胺、葡萄糖、甘露糖第四十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三N-連接的糖基化第四十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)蛋白質(zhì)的糖基化（N-糖基化）第四十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.蛋白質(zhì)附著到糖基磷脂酰肌醇成為脂錨定蛋白第四十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)的胞內(nèi)運(yùn)輸:第四十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選途徑第四十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能1.脂類(lèi)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)2.糖原的合成與分解3.解毒場(chǎng)所4.肌細(xì)胞Ca++儲(chǔ)存場(chǎng)所，肌質(zhì)網(wǎng)——Ca++庫(kù)5.參與水電解質(zhì)代謝6.與胃酸、膽汁的合成與分泌密切相關(guān)第四十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上糖原的分解過(guò)程第四十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與疾病缺氧、中毒或感染可能會(huì)導(dǎo)致“濁腫”現(xiàn)象（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹、擴(kuò)張；線粒體腫脹）；糖原累積及惡性營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表現(xiàn)為膜斷離、脫離等現(xiàn)象；低分化低侵襲力腫瘤細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稀少，高分化高侵襲力腫瘤細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病第四十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二節(jié)高爾基復(fù)合體1898年，Golgi利用銀染技術(shù)發(fā)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)器－－高爾基體－－高爾基復(fù)合體除細(xì)胞核外，最大的顯微結(jié)構(gòu)分布：細(xì)胞核周?chē)鶨lectronMicrographofaGolgiApparatusGolgiapparatus,stacksofcisternae,andvesiclesnearthenucleusofanervecell.Thenuclearmembranehasporesinit.

第四十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三電鏡下的高爾基復(fù)合體第五十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成1.脂類(lèi)（約45％）成分及含量介于細(xì)胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜之間2.蛋白質(zhì)（約55％）第五十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)由重疊的扁平囊，小囊泡、大囊泡組成的結(jié)構(gòu)。（一）扁平囊：3－8層扁平囊組成，呈盤(pán)狀。凸面：形成面凹面：成熟面（二）小囊泡：40－80nm球形小泡來(lái)源：由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來(lái)，又稱(chēng)運(yùn)輸小泡。（三）大囊泡：100－500nm，又稱(chēng)濃縮泡或分泌泡。來(lái)源：由扁平囊周邊膨突形成的。第五十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三高爾基復(fù)合體是一種極性細(xì)胞器分布具有組織細(xì)胞特異性第五十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、高爾基復(fù)合體的功能（一）細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸分泌的中轉(zhuǎn)站連續(xù)分泌非連續(xù)分泌第五十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三１．糖蛋白的合成與修飾完成N－糖基化開(kāi)始并完成O－糖基化（二）細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)加工合成的重要場(chǎng)所第五十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三胰島素分子的加工與成熟2．蛋白質(zhì)的水解和加工第五十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選和膜泡定向運(yùn)輸?shù)臉屑~第五十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三種膜泡運(yùn)輸方式:

1.籠形蛋白或網(wǎng)格蛋白(clathrin)包被小泡2.COPII包被小泡3.COPI包被小泡第五十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三包被小泡第六十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)诹豁?yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三運(yùn)輸小泡尋靶SNARE(solubleNSFattachmentproteinreceptor,vSNARE,tSNARE)Ｎ-乙?；R來(lái)酰亞胺敏感因子接合蛋白受體第六十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)膜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)（四）參與溶酶體的形成（五）高爾基復(fù)合體與細(xì)胞內(nèi)膜的交通：膜流3H脈沖標(biāo)記第六十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、高爾基復(fù)合體與疾病功能亢進(jìn)導(dǎo)致高爾基復(fù)合體代償性肥大毒性物質(zhì)導(dǎo)致高爾基復(fù)合體萎縮與損壞腫瘤細(xì)胞分化狀態(tài)影響高爾基復(fù)合體形態(tài)第六十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三節(jié)溶酶體1949年，C.deDuve發(fā)現(xiàn)含多種水解酶PH值小于5.5形態(tài)大小高度異質(zhì)性幾乎存在于所有的動(dòng)物細(xì)胞中Electronmicrographoflysosomes第六十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體（Lysosome)—細(xì)胞內(nèi)“垃圾”處理廠第六十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、溶酶體的化學(xué)組成1.蛋白質(zhì)

蛋白酶、酸性水解酶（PH5.0）、核酸酶、糖苷酶、酯酶等

標(biāo)志酶：酸性磷酸酶（ACP）三偏磷酸酶（TMP）2.糖類(lèi)糖蛋白家族具有高度同源性分布在非胞質(zhì)側(cè)3.脂類(lèi)第六十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)球形為主第六十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、溶酶體的類(lèi)型（一）按功能分：1.

初級(jí)溶酶體：非活動(dòng)性溶酶體2.

次級(jí)溶酶體：活動(dòng)性溶酶體異溶酶體：外源性物質(zhì)（異溶作用）自溶酶體：細(xì)胞內(nèi)衰老物質(zhì)（自溶作用）,自噬體或自溶體3.

后溶酶體：殘質(zhì)體（脂褐素、髓樣結(jié)構(gòu)）primarylysosomeandtertiarylyosome第七十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

自溶酶體第七十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三髓樣物質(zhì)

脂褐素第七十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體類(lèi)型功能轉(zhuǎn)換示意圖第七十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、溶酶體的形成與成熟第七十五頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十六頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體的形成第七十七頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、溶酶體的功能第七十八頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十九頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三吞噬細(xì)菌第八十頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體參與免疫過(guò)程第八十一頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體與分泌顆粒第八十二頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八十三頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)）第八十四頁(yè)，共九十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三溶