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章醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)詳解演示文稿本文檔共123頁;當(dāng)前第1頁;編輯于星期一\18點18分(優(yōu)選)章醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)本文檔共123頁;當(dāng)前第2頁;編輯于星期一\18點18分第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二節(jié)高爾基復(fù)合體第三節(jié)溶酶體第四節(jié)過氧化物酶體內(nèi)膜系統(tǒng)本文檔共123頁;當(dāng)前第3頁;編輯于星期一\18點18分第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理改變二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型本文檔共123頁;當(dāng)前第4頁;編輯于星期一\18點18分
1945年K.R.Porter等在培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),因最初看到的是位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),故名內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum,ER)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)本文檔共123頁;當(dāng)前第5頁;編輯于星期一\18點18分一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)由一層單位膜所構(gòu)成的相互連續(xù)的小管、小泡和扁囊結(jié)構(gòu)組成的連續(xù)的三維網(wǎng)狀膜系統(tǒng)約占細(xì)胞總膜面積的一半,是封閉的系統(tǒng),膜厚5~6nm
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)本文檔共123頁;當(dāng)前第6頁;編輯于星期一\18點18分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小管小泡扁囊細(xì)胞膜核膜本文檔共123頁;當(dāng)前第7頁;編輯于星期一\18點18分8本文檔共123頁;當(dāng)前第8頁;編輯于星期一\18點18分(一)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER):膜表面附著核糖體;形態(tài)多為板層狀排列的扁囊;網(wǎng)腔內(nèi)含低電子或中等電子密度的物質(zhì);多分布在分泌活動旺盛或分化較完善的細(xì)胞內(nèi)。(二)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER):膜表面無核糖體附著;形態(tài)多為分枝小管或小泡;多分布在一些特化的細(xì)胞中。核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型本文檔共123頁;當(dāng)前第9頁;編輯于星期一\18點18分10本文檔共123頁;當(dāng)前第10頁;編輯于星期一\18點18分11本文檔共123頁;當(dāng)前第11頁;編輯于星期一\18點18分ER(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))本文檔共123頁;當(dāng)前第12頁;編輯于星期一\18點18分RER(粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))本文檔共123頁;當(dāng)前第13頁;編輯于星期一\18點18分14SER(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))本文檔共123頁;當(dāng)前第14頁;編輯于星期一\18點18分ER膜中含大約60%的蛋白和40%的脂類,脂類主要成分為磷脂,磷脂酰膽堿含量較高,鞘磷脂含量較少,沒有或很少含膽固醇。
ER約有30多種膜結(jié)合蛋白,另有30多種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,這些蛋白的分布具有異質(zhì)性,如:葡萄糖-6-磷酸酶,普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是其標(biāo)志酶,核糖體結(jié)合糖蛋白(ribophorin)只分布在RER,細(xì)胞色素P-450只分布在SER,是滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特有的標(biāo)記酶。
三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成本文檔共123頁;當(dāng)前第15頁;編輯于星期一\18點18分微粒體(Microsome):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本文檔共123頁;當(dāng)前第16頁;編輯于星期一\18點18分17微粒體(microsome)本文檔共123頁;當(dāng)前第17頁;編輯于星期一\18點18分
四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能本文檔共123頁;當(dāng)前第18頁;編輯于星期一\18點18分1.蛋白質(zhì)合成 2.蛋白質(zhì)折疊 3.蛋白質(zhì)修飾4.蛋白質(zhì)運輸5.脂類的合成
(一)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)的功能:本文檔共123頁;當(dāng)前第19頁;編輯于星期一\18點18分
附著核糖體合成的蛋白質(zhì)包括:
向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)、抗體、激素跨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)行修飾的蛋白質(zhì)1.
蛋白質(zhì)的合成本文檔共123頁;當(dāng)前第20頁;編輯于星期一\18點18分核糖體小亞基mRNA穿通隧道大亞基中央通道正在合成的多肽鏈3’5’本文檔共123頁;當(dāng)前第21頁;編輯于星期一\18點18分22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核糖體本文檔共123頁;當(dāng)前第22頁;編輯于星期一\18點18分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位本文檔共123頁;當(dāng)前第23頁;編輯于星期一\18點18分核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所5’tRNA循環(huán)3’mRNA本文檔共123頁;當(dāng)前第24頁;編輯于星期一\18點18分附著的多聚核糖體,主要合成分泌性蛋白質(zhì)游離的多聚核糖體,主要合成結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)RERmRNA本文檔共123頁;當(dāng)前第25頁;編輯于星期一\18點18分G.Blobel等1975年提出了信號假說(Signalhypothesis),認(rèn)為蛋白質(zhì)N端的信號肽,指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成,為此獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。信號假說本文檔共123頁;當(dāng)前第26頁;編輯于星期一\18點18分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成涉及以下成分:
信號密碼信號肽(signalpeptide)信號識別顆粒(SRP)
SRP受體(SPRreceptor)信號肽酶信號假說本文檔共123頁;當(dāng)前第27頁;編輯于星期一\18點18分信號假說信號密碼: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。信號肽:蛋白質(zhì)合成時,首先在游離核糖體上由信號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個氨基酸組成。信號肽是個信號,是附著核糖體的標(biāo)記。本文檔共123頁;當(dāng)前第28頁;編輯于星期一\18點18分信號識別顆粒(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11S核糖體蛋白,它能特異識別并結(jié)合信號肽。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,它可以識別結(jié)合SRP。信號肽酶:水解信號肽的酶。本文檔共123頁;當(dāng)前第29頁;編輯于星期一\18點18分信號識別顆粒模式圖本文檔共123頁;當(dāng)前第30頁;編輯于星期一\18點18分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)SRP受體信號識別顆粒
(SRP)
核糖體結(jié)合蛋白tRNAAP核糖體mRNA信號肽A信號假說本文檔共123頁;當(dāng)前第31頁;編輯于星期一\18點18分附著核糖體與蛋白質(zhì)的合成過程:
1.游離核糖體上信號肽合成;
2.胞質(zhì)中SRP識別信號肽,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;
本文檔共123頁;當(dāng)前第32頁;編輯于星期一\18點18分
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.信號肽被ER膜上的信號肽酶切掉,合成的多肽鏈落入內(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。本文檔共123頁;當(dāng)前第33頁;編輯于星期一\18點18分34本文檔共123頁;當(dāng)前第34頁;編輯于星期一\18點18分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本文檔共123頁;當(dāng)前第35頁;編輯于星期一\18點18分2.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,而其本身并不參與最終產(chǎn)物的形成。本文檔共123頁;當(dāng)前第36頁;編輯于星期一\18點18分2.蛋白質(zhì)折疊
有些無法完成正確折疊的蛋白質(zhì)被輸出內(nèi)質(zhì)網(wǎng),轉(zhuǎn)入溶酶體中降解掉,大約90%的新合成的T細(xì)胞受體亞單位和乙酰膽堿受體都被降解掉,而從未到達(dá)靶細(xì)胞膜。本文檔共123頁;當(dāng)前第37頁;編輯于星期一\18點18分3.蛋白質(zhì)修飾包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等。其中最主要的是糖基化,幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。本文檔共123頁;當(dāng)前第38頁;編輯于星期一\18點18分蛋白質(zhì)的糖基化
蛋白質(zhì)的糖基化:是指單糖或寡糖與蛋白質(zhì)共價結(jié)合形成糖蛋白。本文檔共123頁;當(dāng)前第39頁;編輯于星期一\18點18分蛋白質(zhì)糖基化的意義使蛋白質(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(細(xì)胞膜的外表有一層糖蛋白構(gòu)成的外被
)本文檔共123頁;當(dāng)前第40頁;編輯于星期一\18點18分蛋白質(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),是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。本文檔共123頁;當(dāng)前第41頁;編輯于星期一\18點18分
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(GlcNAc)、甘露糖(Man)和葡萄糖(Glc)的多個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,轉(zhuǎn)移到天冬酰胺殘基(Asn)的氨基上N-連接的糖基化本文檔共123頁;當(dāng)前第42頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第43頁;編輯于星期一\18點18分44蛋白質(zhì)糖基化(proteinglycosylation)
N-連接寡聚糖轉(zhuǎn)移酶Asn=天冬酰胺本文檔共123頁;當(dāng)前第44頁;編輯于星期一\18點18分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(Gal)、巖藻糖和唾液酸(NANA)等糖殘基。本文檔共123頁;當(dāng)前第45頁;編輯于星期一\18點18分4.蛋白質(zhì)運輸
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)高爾基體→濃縮泡→分泌顆?!懦?;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)本文檔共123頁;當(dāng)前第46頁;編輯于星期一\18點18分5.脂類的合成合成大部分細(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:能選擇性地將合成的脂類分子從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)面的膜層翻轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面的膜層中。磷脂酰膽堿的生物合成過程:?;D(zhuǎn)移酶、磷脂酸酶、膽堿磷酸轉(zhuǎn)移酶本文檔共123頁;當(dāng)前第47頁;編輯于星期一\18點18分(二)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)的功能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))5.鹽酸的分泌、滲透壓調(diào)節(jié)本文檔共123頁;當(dāng)前第48頁;編輯于星期一\18點18分1.脂類的合成腎上腺皮質(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)的酶類本文檔共123頁;當(dāng)前第49頁;編輯于星期一\18點18分2.光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在糖原分解中的作用
本文檔共123頁;當(dāng)前第50頁;編輯于星期一\18點18分3.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)本文檔共123頁;當(dāng)前第51頁;編輯于星期一\18點18分4.鹽酸的分泌、滲透壓調(diào)節(jié)
哺乳動物胃底壁細(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)胞外本文檔共123頁;當(dāng)前第52頁;編輯于星期一\18點18分四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理改變病理條件下內(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)中卻儲存著a1-抗胰蛋白酶)癌變細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)變化本文檔共123頁;當(dāng)前第53頁;編輯于星期一\18點18分第二節(jié)高爾基復(fù)合體
最早發(fā)現(xiàn)于1855年。1889年,Golgi用銀染法在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),定名為高爾基體。20世紀(jì)50年代應(yīng)用電鏡技術(shù)證實高爾基體是由幾個部分膜性結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成的,所以現(xiàn)在一般用高爾基復(fù)合體(Golgicomplex)本文檔共123頁;當(dāng)前第54頁;編輯于星期一\18點18分高爾基復(fù)合體只存在于真核細(xì)胞中,通常在分泌功能旺盛的細(xì)胞內(nèi)高爾基復(fù)合體數(shù)目很多,如杯狀細(xì)胞、胰腺外分泌細(xì)胞、唾液腺細(xì)胞等。在未分化的干細(xì)胞(或母細(xì)胞)中,高爾基復(fù)合體往往較同類成熟細(xì)胞少得多。
本文檔共123頁;當(dāng)前第55頁;編輯于星期一\18點18分56一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、高爾基體的化學(xué)組成三、高爾基復(fù)合體的功能四、高爾基復(fù)合體與疾病第二節(jié)高爾基復(fù)合體本文檔共123頁;當(dāng)前第56頁;編輯于星期一\18點18分一、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)小囊泡大囊泡形成面(順面)本文檔共123頁;當(dāng)前第57頁;編輯于星期一\18點18分一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)本文檔共123頁;當(dāng)前第58頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第59頁;編輯于星期一\18點18分扁平囊呈盤狀,3-10層稱————高爾基堆
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)面本文檔共123頁;當(dāng)前第60頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第61頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第62頁;編輯于星期一\18點18分
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,如含蛋白質(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)移酶為高爾基體的標(biāo)志酶。能將寡糖轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)分子上形成糖蛋白。
二、高爾基體的化學(xué)組成本文檔共123頁;當(dāng)前第63頁;編輯于星期一\18點18分1.參與細(xì)胞的分泌活動2.對蛋白質(zhì)、脂類的糖基化修飾3.對蛋白質(zhì)的水解加工4.對蛋白質(zhì)的分選運輸5.參與溶酶體的形成6.參與膜的轉(zhuǎn)化三、高爾基復(fù)合體的功能本文檔共123頁;當(dāng)前第64頁;編輯于星期一\18點18分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)胞分泌活動中起著重要的運輸作用;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3分鐘出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)20分鐘出現(xiàn)在高爾基體90分鐘出現(xiàn)在分泌小泡本文檔共123頁;當(dāng)前第65頁;編輯于星期一\18點18分1.參與細(xì)胞的分泌活動上述實驗說明:分泌蛋白質(zhì)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后運送到高爾基復(fù)合體在高爾基復(fù)合體加以修飾后被轉(zhuǎn)入分泌小泡分泌小泡將分泌蛋白質(zhì)運送到細(xì)胞外本文檔共123頁;當(dāng)前第66頁;編輯于星期一\18點18分2.對蛋白質(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(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))O-連接的糖蛋白(高爾基體)糖蛋白3H標(biāo)記半乳糖(Gal)和唾液酸(NANA)3H標(biāo)記甘露糖(Man)3H標(biāo)記N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)高爾基復(fù)合體是蛋白質(zhì)糖基化的場所本文檔共123頁;當(dāng)前第67頁;編輯于星期一\18點18分2.對蛋白質(zhì)、脂類的糖基化修飾上述實驗說明:甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺存在糖蛋白寡糖鏈的核心在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)已經(jīng)完成與蛋白質(zhì)的結(jié)合半乳糖、唾液酸存在寡糖鏈的端部區(qū)域,在高爾基體復(fù)合體內(nèi)被加到寡糖鏈上本文檔共123頁;當(dāng)前第68頁;編輯于星期一\18點18分蛋白質(zhì)糖基化類型
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寡糖前體一個個單糖加上去與之結(jié)合的氨基酸殘基天冬酰胺絲、蘇、羥賴、羥脯最終長度至少5個糖殘基一般1~4個糖殘基(ABO)第一個糖殘基N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺等本文檔共123頁;當(dāng)前第69頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第70頁;編輯于星期一\18點18分N-乙酰葡糖胺GlcNAc甘露糖Man半乳糖Gal唾液酸NANA高甘露糖寡聚糖復(fù)合寡聚糖本文檔共123頁;當(dāng)前第71頁;編輯于星期一\18點18分
高爾基復(fù)合體除了對蛋白質(zhì)進(jìn)行糖基化外,還對糖脂進(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本文檔共123頁;當(dāng)前第72頁;編輯于星期一\18點18分無活性的前體物質(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轉(zhuǎn)換酶本文檔共123頁;當(dāng)前第73頁;編輯于星期一\18點18分胰島素原的一級結(jié)構(gòu)本文檔共123頁;當(dāng)前第74頁;編輯于星期一\18點18分⑵新生蛋白原中含有多個氨基酸序列相同的區(qū)段,經(jīng)酶解加工后形成多個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,同時增加了分子的多樣性,如一些信息分子。
3.對蛋白質(zhì)的水解和加工本文檔共123頁;當(dāng)前第75頁;編輯于星期一\18點18分4.對蛋白質(zhì)的分選運輸?shù)鞍踪|(zhì)合成溶酶體酶的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)
高爾基復(fù)合體不同的生化區(qū)室含有不同的酶,對蛋白質(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。本文檔共123頁;當(dāng)前第76頁;編輯于星期一\18點18分77高爾基體的區(qū)室和功能back本文檔共123頁;當(dāng)前第77頁;編輯于星期一\18點18分溶酶體的酶是由RER上的核糖體合成RER腔內(nèi)運輸小泡高爾基復(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。本文檔共123頁;當(dāng)前第78頁;編輯于星期一\18點18分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5.參與溶酶體的形成本文檔共123頁;當(dāng)前第79頁;編輯于星期一\18點18分5.參與溶酶體的形成本文檔共123頁;當(dāng)前第80頁;編輯于星期一\18點18分6.參與膜的轉(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)運輸小泡高爾基復(fù)合體大囊泡細(xì)胞膜本文檔共123頁;當(dāng)前第81頁;編輯于星期一\18點18分膜流本文檔共123頁;當(dāng)前第82頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第83頁;編輯于星期一\18點18分6.參與膜的轉(zhuǎn)化由膜流現(xiàn)象可以看出,高爾基復(fù)合體的膜是處于一種不斷消耗又不斷補充的動態(tài)平衡中。高爾基復(fù)合體在40分鐘內(nèi)可完全更新一次。本文檔共123頁;當(dāng)前第84頁;編輯于星期一\18點18分修飾加工運輸核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜合成肽鏈折疊、組裝運輸分泌線粒體供能
細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上也既有分工,又有緊密的聯(lián)系本文檔共123頁;當(dāng)前第85頁;編輯于星期一\18點18分四、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)時的高爾基復(fù)合體結(jié)構(gòu)(肥大)本文檔共123頁;當(dāng)前第86頁;編輯于星期一\18點18分第三節(jié)溶酶體溶酶體(Lysosome):一種廣泛存在于真核細(xì)胞中專門從事細(xì)胞內(nèi)消化作用的含有酸性水解酶的膜性細(xì)胞器。本文檔共123頁;當(dāng)前第87頁;編輯于星期一\18點18分第三節(jié)溶酶體一、溶酶體的形態(tài)特征與化學(xué)組成二、溶酶體的類型三、溶酶體的功能四、溶酶體的發(fā)生五、溶酶體與疾病的關(guān)系本文檔共123頁;當(dāng)前第88頁;編輯于星期一\18點18分一、溶酶體的形態(tài)特征與化學(xué)組成溶酶體的一般特征:溶酶體是由一層單位膜包圍而成的一種異質(zhì)性(heterogeneous)的細(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,直徑一般0.25~0.8μm。溶酶體的酶溶酶體的膜本文檔共123頁;當(dāng)前第89頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第90頁;編輯于星期一\18點18分溶酶體的酶
有60余種,這些酶的最適pH值是5.0,它們都是水解酶類,在酸性pH條件下具有最高的活性,故均為酸性水解酶(acidhydrolases)
。溶酶體的酶主要包括:酸性磷酸酶、α-葡萄糖苷酶、蛋白酶、核酸酶、脂酶等,其中酸性磷酸酶是溶酶體的標(biāo)志酶。本文檔共123頁;當(dāng)前第91頁;編輯于星期一\18點18分溶酶體的外被是一層單位膜,含有較多的鞘磷脂。溶酶體膜中嵌有質(zhì)子泵,以此維持溶酶體內(nèi)部的酸性環(huán)境(pH約為5)具有多種載體蛋白用于將水解的產(chǎn)物向外運送溶酶體膜含有高度糖基化膜整合蛋白,
這些膜整合蛋白的功能可能是保護(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。溶酶體的膜本文檔共123頁;當(dāng)前第92頁;編輯于星期一\18點18分二、溶酶體的類型1.初級溶酶體(primarylysosome)2.次級溶酶體(secondarylysosome)3.殘余體本文檔共123頁;當(dāng)前第93頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第94頁;編輯于星期一\18點18分初級溶酶體
呈球形,直徑約0.2~0.5um,此類溶酶體是剛剛從反面高爾基體形成的小囊泡,僅含有水解酶類,但無作用底物,外面只有一層單位膜,其中的酶處于非活性狀態(tài)。本文檔共123頁;當(dāng)前第95頁;編輯于星期一\18點18分次級溶酶體
溶酶體中含有水解酶和相應(yīng)的底物,是一種將要或正在進(jìn)行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同,分為自噬性溶酶體、異噬性溶酶體。本文檔共123頁;當(dāng)前第96頁;編輯于星期一\18點18分次級溶酶體
自體吞噬體
異體吞噬體內(nèi)體性溶酶體自噬性溶酶體異噬性溶酶體本文檔共123頁;當(dāng)前第97頁;編輯于星期一\18點18分98本文檔共123頁;當(dāng)前第98頁;編輯于星期一\18點18分
RER上合成溶酶體酶→Golgi器上加工、分裝→運輸小泡(有被小泡→無被小泡) +
內(nèi)體(細(xì)胞的胞吞作用) →內(nèi)體性溶酶體
內(nèi)體的主要特征:酸性的、不含溶酶體酶的胞吞小泡。本文檔共123頁;當(dāng)前第99頁;編輯于星期一\18點18分
溶酶體酶的糖鏈中含有甘露糖-6-磷酸(M6P),可特異地與Golgi復(fù)合體反面扁囊上的甘露糖-6-磷酸受體結(jié)合,從而達(dá)到分裝的目的受體本文檔共123頁;當(dāng)前第100頁;編輯于星期一\18點18分自噬性溶酶體:作用底物是內(nèi)源性
發(fā)生條件:①細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)衰老、變性;②機(jī)體發(fā)生饑餓;③細(xì)胞本身發(fā)生病變④具有分泌功能的細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞的分泌活動。本文檔共123頁;當(dāng)前第101頁;編輯于星期一\18點18分異噬性溶酶體 作用底物是外源性的,常見于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)本文檔共123頁;當(dāng)前第102頁;編輯于星期一\18點18分3.殘余小體
指溶酶體中殘留的未被分解的物質(zhì)(1)脂褐質(zhì):電子致密度高,常含淺亮的脂滴(2)含鐵小體:50~60nm,充滿含鐵顆粒,正常的單核吞噬細(xì)胞常見 (3)多泡體:0.2~0.3μm,內(nèi)含許多小泡(4)髓樣結(jié)構(gòu):膜成分髓樣排列本文檔共123頁;當(dāng)前第103頁;編輯于星期一\18點18分各種殘余體示意圖
本文檔共123頁;當(dāng)前第104頁;編輯于星期一\18點18分細(xì)胞內(nèi)的消化作用自溶作用對細(xì)胞外物質(zhì)的消化作用三、溶酶體的功能本文檔共123頁;當(dāng)前第105頁;編輯于星期一\18點18分1.異噬作用:溶酶體對外源性異物的消化過程。
異噬作用的意義:①為細(xì)胞的生存提供營養(yǎng)物質(zhì)。如膽固醇的攝取②對機(jī)體起著防御功能。如對病原體的消化作用(一)細(xì)胞內(nèi)的消化作用本文檔共123頁;當(dāng)前第106頁;編輯于星期一\18點18分2.自噬作用:溶酶體消化細(xì)胞自身受損傷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、衰老的細(xì)胞器或細(xì)胞器碎片的過程。自噬作用的意義:①細(xì)胞新陳代謝的重要方式。如線粒體的平均壽命約10天,核糖體約5天。②機(jī)體和細(xì)胞的自我保護(hù)。應(yīng)激狀態(tài)時自噬作用會大大增加。如饑餓、受損傷或快要死亡的細(xì)胞等。具有分泌功能的細(xì)胞,常可通過自噬作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞的分泌活動。本文檔共123頁;當(dāng)前第107頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第108頁;編輯于星期一\18點18分(二)自溶作用自溶作用是指在細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜破裂,消化酶釋放出來進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),結(jié)果細(xì)胞本身被消化。在正常情況下,溶酶體的膜是十分穩(wěn)定的,不會對細(xì)胞自身造成傷害。在多細(xì)胞生物的發(fā)育過程中,生物體形態(tài)建成或需廢棄一些或改造形成一些器官時,機(jī)體可產(chǎn)生生理性自溶。如蝌蚪尾部的吸收,人體卵巢黃體的萎縮。本文檔共123頁;當(dāng)前第109頁;編輯于星期一\18點18分(三)溶酶體在細(xì)胞外發(fā)揮作用
溶酶體除了在細(xì)胞內(nèi)具有消化作用外,也可以將水解酶釋放到細(xì)胞外消化細(xì)胞外物質(zhì)。如精子頭部的頂端質(zhì)膜下方有一膜包裹的囊狀結(jié)構(gòu),稱為頂體(acrosome),是一種特殊的溶酶體,在受精過程中,通過頂體反應(yīng),將頂體中的溶酶體的酶釋放到細(xì)胞外,消化卵外膜濾泡細(xì)胞,使精子抵達(dá)卵子質(zhì)膜,卵子和精子的細(xì)胞質(zhì)膜相互融合,達(dá)到受精的目的。再如,骨質(zhì)更新(破骨細(xì)胞)(分解骨基質(zhì))本文檔共123頁;當(dāng)前第110頁;編輯于星期一\18點18分本文檔共123頁;當(dāng)前第111頁;編輯于星期一\18點18分頂體本文檔共123頁;當(dāng)前第112頁;編輯于星期一\18點18分四、溶酶體的發(fā)生溶酶體酶的M6P分選途徑,這一途徑的兩個關(guān)鍵是:M-6-P標(biāo)記和M-6-P受體蛋白。
M-6-P受體蛋白是反面高爾基網(wǎng)絡(luò)上的膜整合蛋白,能夠識別溶酶體水解酶上的M-6-P信號并與之結(jié)合,從而將溶酶體的酶蛋白分選出來。
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