章細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及內(nèi)膜系統(tǒng)上課

細(xì)胞生物學(xué)

CellBiology

第七章細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)

第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的含義二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、高爾基體三、溶酶體四、過氧化物酶體

在光學(xué)顯微鏡下觀察不到活細(xì)胞中的任何膜結(jié)構(gòu)。電鏡超薄切片技術(shù)出現(xiàn)后，人們通過形態(tài)學(xué)觀察和生化證據(jù)確認(rèn)了真核細(xì)胞內(nèi)具有發(fā)達(dá)的細(xì)胞內(nèi)膜相結(jié)構(gòu)，將細(xì)胞質(zhì)區(qū)分成不同的隔室。細(xì)胞內(nèi)區(qū)室化是真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基本特征之一。細(xì)胞內(nèi)區(qū)室化是真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基本特征之一。細(xì)胞內(nèi)被膜區(qū)分為1.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；2.細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)；3.其他由膜包被的各種細(xì)胞器（如線粒體等）

真核細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)被膜區(qū)分為三類結(jié)構(gòu)：

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

在細(xì)胞質(zhì)中除了膜性細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)

細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡其他膜包被的細(xì)胞器線粒體、葉綠體、過氧化物酶體和細(xì)胞核在這些膜結(jié)合的細(xì)胞器中,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；其他幾種膜結(jié)合細(xì)胞器,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和小泡,雖然有不同的結(jié)構(gòu)和功能,但是它們都參與蛋白質(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)膜系統(tǒng)。細(xì)胞質(zhì)膜線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微管微絲中間絲核糖體

第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其功能

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。肝細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及其它組分的數(shù)目及所占體積比細(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)體過氧化物酶體線粒體1111300200400170054612311122

一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的含義1、概念：在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，稱為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。曾經(jīng)的名稱：

細(xì)胞學(xué)角度：光鏡下稱透明質(zhì)：在光鏡下所能看到的所有細(xì)胞器以外的部分，認(rèn)為其是無色透明均勻一致的膠體物質(zhì)。電鏡下稱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。

生化角度：細(xì)胞質(zhì)的可溶相（胞質(zhì)溶膠）：指通過細(xì)胞分級(jí)離心的方法除去所有細(xì)胞器和各種顆粒的上清液部分。透明質(zhì)（細(xì)胞液）→胞質(zhì)溶膠→細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)光鏡下可見結(jié)構(gòu)以外的部分離心沉淀物以外部分可分辯結(jié)構(gòu)以外的膠狀物質(zhì)胞質(zhì)溶膠——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。

蛋白質(zhì)占20-30%一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的含義2、學(xué)術(shù)爭(zhēng)議細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)是否是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組成成分。一種觀點(diǎn)認(rèn)為：是。證據(jù)１，骨架的組成成分微管、微絲蛋白處于動(dòng)態(tài)平衡；證據(jù)２，沒有骨架則細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組成成分失去錨定為點(diǎn)，不能維持高度有序的結(jié)構(gòu)。另一種觀點(diǎn)：不是。認(rèn)為細(xì)胞骨架是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)體系。二、化學(xué)組成細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞真正的內(nèi)環(huán)境，其組成成分復(fù)雜。主要含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類，依分子大小大致劃分為下列幾種：小分子和各種離子：如水、K+、Cl-、Na+、Mg２+、Ca２+等中分子類：脂類、糖類、氨基酸、核苷酸類大分子類：蛋白質(zhì)、脂蛋白、RNA、多糖等。它呈復(fù)雜的膠體性質(zhì)，可隨環(huán)境條件的改變由溶膠變?yōu)槟z狀態(tài)或者相反，這成為某些細(xì)胞運(yùn)動(dòng)方式的動(dòng)力。三、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。2、細(xì)胞骨架纖維貫穿其中并對(duì)多種功能行使組織者作用。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。3、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。4、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)很可能是高度有序的體系。蛋白質(zhì)核糖體mRNAtRNA

四、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

（一）為蛋白質(zhì)、脂肪酸合成提供場(chǎng)所

細(xì)胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)合成的起始步驟都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的游離核糖體上。

（二）與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能

細(xì)胞質(zhì)骨架可作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系的組織者，為基質(zhì)中其它成分或細(xì)胞器提供錨定位點(diǎn)；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。（三）與細(xì)胞膜相關(guān)的功能：

1、膜相細(xì)胞器使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生區(qū)室化；

2、依靠細(xì)胞膜或細(xì)胞器膜上的泵蛋白和離子通道維持細(xì)胞內(nèi)外跨膜的離子梯度。

（四）蛋白質(zhì)的修飾和選擇性降解

1、

蛋白質(zhì)的修飾

（1）輔基或輔基與酶的共價(jià)結(jié)合（2）磷酸化與去磷酸化：調(diào)節(jié)很多蛋白質(zhì)的生物活性（3）蛋白質(zhì)糖基化作用：主要發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中（4）蛋白質(zhì)N端的甲基化修飾：保護(hù)蛋白不被水解，延長(zhǎng)壽命，如骨架蛋白和組蛋白1、

蛋白質(zhì)的修飾（5）?；簩⒅舅徭溂釉诘鞍妆┞对诨|(zhì)的區(qū)域①是跨膜蛋白在內(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)域被酰基化；②酶與癌基因的產(chǎn)物特異性的識(shí)別，將脂肪酸鏈共價(jià)結(jié)合到蛋白質(zhì)特定的位點(diǎn)上。例如：src、ras中的脂肪酸鏈。

2、控制蛋白質(zhì)的壽命

決定蛋白質(zhì)壽命的信號(hào)是N端的第一個(gè)氨基酸殘基。若N端的第一個(gè)氨基酸是Met（甲硫氨酸）、Ser（絲氨酸）、Thr（蘇氨酸）、Ala（丙氨酸）、Val（纈氨酸）、Cys（半胱氨酸）、Gly（甘氨酸）、或Pro（脯氨酸），則蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的，如是其他12種氨基酸之一，則是不穩(wěn)定的。識(shí)別N端不穩(wěn)定的氨基酸信號(hào)并準(zhǔn)確地將這種蛋白質(zhì)降解是依賴于泛素的降解途徑。在蛋白質(zhì)降解過程中，多個(gè)泛素分子共價(jià)結(jié)合到含有不穩(wěn)定氨基酸殘基的蛋白質(zhì)的N端，然后由一種蛋白酶體（26s的蛋白酶復(fù)合體）將蛋白質(zhì)完全水解。泛素(ubiquitin,Ub)

2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和歐文·羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。

泛素依賴的降解途徑

（ubiquitin–dependentpathway）

泛素是一個(gè)由76個(gè)氨基酸殘基組成的小肽，具有蛋白質(zhì)降解和細(xì)胞周期調(diào)控等多種生物學(xué)功能。

蛋白酶體主要降解兩種類型的蛋白質(zhì)：一是錯(cuò)誤折疊或異常的蛋白質(zhì)，一是需要進(jìn)行存量調(diào)控和不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。蛋白酶體由約50種蛋白質(zhì)亞基組成，似蛋白質(zhì)破碎機(jī)。

蛋白質(zhì)底物催化核心調(diào)節(jié)部分泛素底物識(shí)別蛋白泛素-聯(lián)連酶泛素活化酶泛素分解酶26S蛋白酶體蛋白酶體電鏡負(fù)染照片3、降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的變性蛋白，錯(cuò)誤折疊的蛋白，含有被氧化或其他非正常修飾氨基酸的蛋白質(zhì)，不管其N端氨基酸殘基是否穩(wěn)定，也常常被很快清除。錯(cuò)誤折疊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的降解和輸出

降解變性和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)4、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

這一功能主要依靠熱休克蛋白來完成。

熱休克蛋白(heatshockprotein，Hsp)DNA序列分析表明熱休克蛋白有3個(gè)主要家族即25kD，70kD和90kD的蛋白，每一家族中都有由不同基因編碼的數(shù)種蛋白。有的基因在正常條件下表達(dá)，而有些則在溫度增高或其它異常情況下大量表達(dá)，以保護(hù)細(xì)胞，減少異常環(huán)境的損傷。已有證據(jù)表明在正常的細(xì)胞中，90kD和70kD，特別是70kD的熱休克蛋白選擇性地與畸形的蛋白質(zhì)及其形成的聚合物結(jié)合，利用水解ATP釋放的能量使聚集的蛋白質(zhì)溶解并進(jìn)一步折疊成具有正確構(gòu)象的蛋白質(zhì)。

利用熱休克蛋白（Hsp）,在消耗ATP的情況下把變性蛋白重新折疊成正確的構(gòu)象錯(cuò)誤變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白正確的分子構(gòu)象

HspATPADP蛋白質(zhì)重新折疊

第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能

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)統(tǒng)一

大大提高了細(xì)胞代謝反應(yīng)的效率與原核細(xì)胞不同的是真核細(xì)胞具有復(fù)雜的由內(nèi)膜構(gòu)成的功能區(qū)隔。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指在結(jié)構(gòu)，功能乃至發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、由膜包被的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和小泡,雖然有不同的結(jié)構(gòu)和功能,但是它們都參與蛋白質(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)膜系統(tǒng)。內(nèi)膜系統(tǒng)形成了一種胞內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其功能主要在于兩個(gè)方面：①擴(kuò)大膜的總面積，為酶提供附著的支架，如脂肪代謝、氧化磷酸化相關(guān)的酶都結(jié)合在細(xì)胞膜上；②是將細(xì)胞內(nèi)部區(qū)分為不同的功能區(qū)域，保證各種生化反應(yīng)所需的獨(dú)特的環(huán)境。

內(nèi)膜系統(tǒng)在細(xì)胞內(nèi)分布的模式圖膜結(jié)合細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)的分布膜結(jié)合細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)是按功能、分層次分布的（見上頁(yè)圖）從功能上看,細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)合細(xì)胞器的分布是功能越重要越靠近中央;從層次看,上游的靠?jī)?nèi),下游的靠外。如細(xì)胞核位于細(xì)胞的中央,它是細(xì)胞中最重要的細(xì)胞器,有兩層膜結(jié)構(gòu)。細(xì)胞核的外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜是聯(lián)系在一起的,細(xì)胞核的外膜是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一部分。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是參與蛋白質(zhì)合成,其作用僅次于細(xì)胞核,所以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)位于細(xì)胞核的外側(cè)。膜結(jié)合細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)的分布高爾基體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的外側(cè),接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂肪,然后對(duì)它們進(jìn)行修飾和分選,它所完成的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的下游工作。溶酶體是含有水解酶的囊泡,它是由高爾基體分泌而來。內(nèi)體是由內(nèi)吞作用產(chǎn)生的具有分選作用的細(xì)胞器,它能向溶酶體傳遞從細(xì)胞外攝取的物質(zhì),這種細(xì)胞器一般位于細(xì)胞質(zhì)的外側(cè)。另外還有線粒體、過氧化物酶體等分布在細(xì)胞的不同部位。如果是植物細(xì)胞還有葉綠體和中央大液泡,它們是按功能定位。細(xì)胞內(nèi)房室化

真核細(xì)胞膜結(jié)合區(qū)室的主要功能細(xì)胞器(區(qū)室)

主要功能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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；能向溶酶體運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)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)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性質(zhì)(下頁(yè)圖),內(nèi)膜系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)是不斷變化的，其各自的位置是處于流動(dòng)狀態(tài)。正是這種流動(dòng)狀態(tài),將細(xì)胞的合成活動(dòng)、分泌活動(dòng)和內(nèi)吞活動(dòng)連成了一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在各內(nèi)膜結(jié)構(gòu)之間常常看到一些小泡來回穿梭，這些小泡分別是從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜上產(chǎn)生的，這就使內(nèi)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞中的生化合成、分泌和內(nèi)吞作用連接形成動(dòng)態(tài)的、相互作用的網(wǎng)絡(luò)。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白和脂通過分泌活動(dòng)進(jìn)入分泌小泡運(yùn)送到工作部位；細(xì)胞通過內(nèi)吞途徑將細(xì)胞外的物質(zhì)送到溶酶體降解。內(nèi)膜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)

研究?jī)?nèi)膜系統(tǒng)的技術(shù)

電鏡技術(shù)放射自顯影技術(shù)熒光顯微技術(shù)差速離心技術(shù)突變體分析技術(shù)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特性（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是典型的異質(zhì)性細(xì)胞器，在細(xì)胞分裂時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)要經(jīng)歷解體和重建的過程；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的存在增加了細(xì)胞內(nèi)膜的表面積，為酶反應(yīng)提供了結(jié)合位點(diǎn)；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的封閉體系，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的物質(zhì)分隔開來，更有利于它們的加工和運(yùn)輸。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)除核酸以外的生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類的合成基地。（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)遍布整個(gè)細(xì)胞質(zhì)由喹啉藍(lán)熒光染料染色的細(xì)胞在熒光顯微鏡下顯示的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

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

由封閉的管狀或扁平囊狀膜系統(tǒng)及其包被的空腔形成互相溝通的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。經(jīng)高錳酸鉀技術(shù)處理后的細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜系統(tǒng)的全貌性結(jié)構(gòu)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rER):①膜表面附著核糖體；②形態(tài)多為板層狀排列的扁囊；③多分布在分泌活動(dòng)旺盛或分化較完善的細(xì)胞內(nèi)。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（sER):①膜表面無核糖體附著；②形態(tài)多為分支小管或小泡；③多分布在一些特化的細(xì)胞中。核糖體糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1、糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum)模式圖糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)與光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3、糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的比較

4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與其他細(xì)胞器的關(guān)系：（1）細(xì)胞膜有時(shí)與ER連，甚至管道相通——發(fā)生關(guān)系。（2）ER常與外層核膜連接，ER腔與核周隙相溝通，外核膜有時(shí)附著核糖體——核-質(zhì)物質(zhì)交換；發(fā)生同源性。（3）合成旺盛的細(xì)胞，rER與線粒體緊密相連——能量關(guān)系。（4）間期，ER分布常常與微管走向一致，并與微管馬達(dá)蛋白（驅(qū)動(dòng)蛋白）結(jié)合——在驅(qū)動(dòng)蛋白牽引下向外延伸呈復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。（三）ER的功能

ER是細(xì)胞內(nèi)除核酸以外的生物大分子，如蛋白質(zhì)與脂類合成的基地。幾乎全部脂類和多種重要蛋白質(zhì)都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。蛋白質(zhì)合成脂質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的修飾與加工新生多肽的折疊與組裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用1.蛋白質(zhì)的合成是糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能

細(xì)胞中的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。有些蛋白質(zhì)剛合成不久便轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，繼續(xù)進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，這些蛋白質(zhì)包括：（1）向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)：酶、抗體、多肽類激素、胞外基質(zhì)成分等；（2）膜的整合蛋白：細(xì)胞質(zhì)膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體膜上的膜蛋白；（3）細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白：溶酶體和植物液泡中的酸性水解酶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中固有的蛋白。

1.蛋白質(zhì)的合成是糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能

其它的多肽是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體上合成的，包括:（1）預(yù)定滯留在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白：如糖酵解酶和細(xì)胞骨架蛋白；（2）質(zhì)膜外周蛋白：血影蛋白和錨蛋白；（3）核輸入蛋白，轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧物酶體的蛋白。注意：細(xì)胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的過程信號(hào)識(shí)別顆粒信號(hào)肽糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的信號(hào)識(shí)別受體核糖體受體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)繼續(xù)合成當(dāng)SRP信號(hào)肽結(jié)合后啟動(dòng)新生肽鏈的翻譯開始翻譯與轉(zhuǎn)移信號(hào)肽顆粒受體與核糖體易位子作用添加到糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的受體信號(hào)肽顆粒替換與循環(huán)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著核糖體合成的蛋白*分泌蛋白，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)

2、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場(chǎng)所ER合成細(xì)胞所需絕大多數(shù)膜脂（包括磷脂和膽固醇）

兩種例外：鞘磷脂和糖脂

磷脂轉(zhuǎn)位蛋白：在磷脂轉(zhuǎn)位蛋白的作用下，新合成的脂類分子會(huì)由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)轉(zhuǎn)向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面。它對(duì)于脂類的識(shí)別具有特異性，它對(duì)于頭部為膽堿的脂類（鞘磷脂和磷脂酰膽堿）轉(zhuǎn)位能力最強(qiáng)，因此導(dǎo)致了脂類分子在膜上分布成分的不對(duì)稱性。合成的磷脂由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向其它膜轉(zhuǎn)運(yùn)主要有三種方式：（1）以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體、溶酶體和細(xì)胞膜上；（2）憑借水溶性的載體蛋白－磷脂交換蛋白（phospholipidexchangeproteins，PEP）在膜之間轉(zhuǎn)運(yùn)磷脂。（3）供體膜與受體膜之間通過膜嵌入蛋白所介導(dǎo)的直接接觸。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜小泡細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——→高爾基體膜小泡溶酶體膜細(xì)胞膜

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→線粒體過氧化物酶體磷脂轉(zhuǎn)換蛋白

3、蛋白質(zhì)的修飾與加工（1）位置:

在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)發(fā)生。（2）類型：包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白最終都被糖基化。（3）糖基化的作用：①使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；②賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。多肽鏈的二硫鍵橋示意圖蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基間次級(jí)鍵作用示意圖

3、蛋白質(zhì)的修飾與加工（4）糖基化主要有兩種方式

N-連接的糖基化：與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上進(jìn)行。O-連接的糖基化：與絲氨酸、蘇氨酸和羥脯氨酸和羥賴氨酸的OH連接，連接的糖為N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進(jìn)行。N—連接的糖基化糖:N—乙酰葡萄糖胺氨基酸：天冬氨酸發(fā)生部位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)和高爾基體O—連接的糖基化糖：N—乙酰半乳糖胺氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸

發(fā)生部位：高爾基體（主要）寡糖轉(zhuǎn)移酶內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸多萜醇分子上，裝配成寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列的天冬酰胺殘基上。N-連接的糖基化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)蛋白質(zhì)的糖基化（N-糖基化）4、新生多肽的折疊與組裝蛋白的折疊在hsp70家族的ATP酶的作用下完成。不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中停留的時(shí)間不同，這主要取決于蛋白質(zhì)完成正確折疊和組裝的時(shí)間。正確折疊涉及ER駐留蛋白：Bip（BindingProtein）和蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（proteindisulfideisomerase，PDI）ER駐留蛋白：氨基酸序列中具有KDELorHDEL信號(hào)。4、新生多肽的折疊與組裝

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔易于形成錯(cuò)誤二硫鍵，蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI）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折疊的狀態(tài)。

Hsp70家族的結(jié)合蛋白（Bip）識(shí)別錯(cuò)誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位，并促進(jìn)重新折疊與裝配

新生肽鏈?zhǔn)欠裾Ｕ郫B的質(zhì)量控制機(jī)制：

N-linkedglycosylation

保證不運(yùn)出不合格產(chǎn)品！改過自新的措施：Bipandcalnexin(chaperones):Proteindisulfideisomerase(PDI);屢教不改者的下場(chǎng)：葡糖基轉(zhuǎn)移酶GT(glucosyl-transferase)識(shí)別錯(cuò)誤折疊蛋白，加上一個(gè)葡萄糖基團(tuán)作為標(biāo)記。

ER中無法正確折疊的畸形肽鏈和未組裝成寡聚體的蛋白亞質(zhì)單位被運(yùn)出ER進(jìn)行降解

Sec61復(fù)合體二硫鍵形成氧化脫氫非正確折疊帶型重新整理帶型5、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它功能1）解毒，如肝細(xì)胞的細(xì)胞色素P450酶系。2）參與甾體類激素的合成。3）使葡糖6-磷酸水解，釋放糖至血液中。4）儲(chǔ)存鈣離子，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。5）提供酶附著的位點(diǎn)和機(jī)械支撐作用。（四）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)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細(xì)胞膜各種膜之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系核膜（一）高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與極性結(jié)構(gòu)：由一些（4-8個(gè)）排列整齊的扁平膜囊構(gòu)成主體結(jié)構(gòu)，膜囊多呈弓形，也有呈半球形或球形。膜囊周圍有大量大小不等的囊泡結(jié)構(gòu)。高爾基體是有極性的細(xì)胞器：位置、方向和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。形成面或順面（cisface）——

靠近細(xì)胞核的一面，膜囊彎曲成凸面；成熟面或反面（transface）——

面向細(xì)胞質(zhì)膜的一面常呈凹面。二、高爾基體

高爾基體各部膜囊的４種標(biāo)志細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：嗜鋨反應(yīng)——cis面（順面）膜囊被特異染色；焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）反應(yīng)——特異顯示trans面（反面）的1-2層膜囊；胞嘧啶單核苷酸酶（CMP）酶和酸性磷酸酶反應(yīng)——顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。GERL結(jié)構(gòu)：60年代初，Novikoff發(fā)現(xiàn)CMP和酸性磷酸酶存在于高爾基體的一側(cè)，稱這種結(jié)構(gòu)為GERL，意為與高爾基體（G）密切相關(guān)，但它是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）的一部分，參與溶酶體（L）的生成；煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）反應(yīng)——顯示中間膜囊。嗜鋨反應(yīng)NADP酶的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)TPP酶細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)高爾基體至少由互相聯(lián)系的3個(gè)部分組成，每一部分又可能劃分出更精細(xì)的間隔。高爾基體順面膜囊或順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）；高爾基體中間膜囊；高爾基體反面膜囊以及反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）；周圍大小不等的囊泡。電鏡下的高爾基體高爾基體中間膜囊1、高爾基體順面膜囊（CGN）是中間多孔而呈連續(xù)分支狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入中間膜囊，小部分蛋白質(zhì)與脂質(zhì)再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。返回的蛋白質(zhì)具有KDEL信號(hào)序列。是物質(zhì)入口區(qū)域。2、高爾基體中間膜囊形態(tài)：由扁平膜囊與管道組成，形成不同間隔，但功能上是連續(xù)的、完整的膜囊體系——使其具有很大的膜表面。功能：是多數(shù)糖基修飾、糖脂形成以及與高爾基體有關(guān)的多糖的合成場(chǎng)所。3、高爾基體反面膜囊以及反面高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TGN：呈管網(wǎng)狀，較低的pH，TGN即為GERL區(qū)。是出口區(qū)域。主要功能：參與蛋白質(zhì)的分類與包裝；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等）在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中起“瓣膜”作用，保證這些物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運(yùn)。高爾基體周圍的囊泡順面一側(cè)的囊泡可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的物質(zhì)運(yùn)輸小泡——ERGIC或VTCs。反面一側(cè)是分泌泡與分泌顆粒。此外，高爾基體各個(gè)膜囊之間均由膜性結(jié)構(gòu)相連；高爾基體與細(xì)胞骨架關(guān)系密切，在非極性細(xì)胞中，高爾基體分布在微管的負(fù)極端。（二）高爾基體的功能將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類與包裝，然后分門別類地運(yùn)送到細(xì)胞特定部位或分泌到胞外。高爾基體還是糖類合成的工廠。1、高爾基體與細(xì)胞的分泌活動(dòng)分泌性蛋白在細(xì)胞內(nèi)合成，但其轉(zhuǎn)運(yùn)的過程卻是通過高爾基體來完成的。除分泌性蛋白外，很多細(xì)胞膜上的膜蛋白、溶酶體中的酸性水解酶及膠原纖維等胞外基質(zhì)成分都是由高爾基體來完成定向轉(zhuǎn)運(yùn)過程。蛋白分選、轉(zhuǎn)運(yùn)1、高爾基體與細(xì)胞的分泌活動(dòng)參與細(xì)胞分泌活動(dòng)：RER上合成的蛋白質(zhì)

進(jìn)入ER腔COPⅡ運(yùn)輸泡

進(jìn)入CGN在中間膜囊中加工

在TGN形成分泌泡

運(yùn)輸與質(zhì)膜融合、排出；溶酶體酶的分選：M6P

反面膜囊M6P受體。然而糖鏈在多數(shù)蛋白質(zhì)分選中并不起決定性作用。肝細(xì)胞中溶酶體酶還存在不依賴于M6P的另一種分選途徑。蛋白質(zhì)分選及其轉(zhuǎn)運(yùn)信息僅存在于編碼該蛋白質(zhì)的基因本身。如水泡性口炎病毒包膜蛋白具有雙酸分選信號(hào)（Asp-X-Gln或DXE）。參與細(xì)胞分泌活動(dòng)2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾

蛋白質(zhì)糖基化的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義（1）溶酶體中的水解酶類、多數(shù)細(xì)胞膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，而在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞核中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都沒有糖基化修飾。（2）糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒有模板，靠不同的酶在細(xì)胞不同間隔中經(jīng)歷復(fù)雜的加工過程才能完成蛋白質(zhì)糖基化的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義（3）糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)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)。（4）進(jìn)化上的意義：寡糖鏈具有一定的剛性，從而限制了其它大分子接近細(xì)胞表面的膜蛋白，這就可能使真核細(xì)胞的祖先具有一個(gè)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)。-N-乙酰葡糖胺甘露糖葡萄糖半乳糖N-乙酰神經(jīng)氨酸(唾液酸)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)腔高爾基體腔高甘露糖N-連接寡糖EndoHEndoH敏感不敏感復(fù)雜寡糖UDPCMPUDP233AsnAsnAsnAsnAsnAsn-UDPGMP5+3UDPUDP葡萄糖苷酶Ⅰ葡萄糖苷酶ⅡER甘露糖苷酶甘露糖苷酶Ⅰ甘露糖苷酶Ⅱ--①②③④⑤EndoH(糖鏈內(nèi)切酶)N-連接糖基化修飾過程

N-連接糖基化修飾

3、蛋白酶的水解和其他加工過程（1）無生物活性的蛋白原

高爾基體

切除N-端或兩端的序列

成熟多肽；如胰島素、胰高血糖素等。（2）蛋白質(zhì)前體

高爾基體

水解

同種有活性的多肽，如神經(jīng)肽等；（3）含有不同信號(hào)序列的蛋白質(zhì)前體

高爾基體

加工成不同的產(chǎn)物；（4）同一種蛋白質(zhì)前體

不同細(xì)胞以不同的方式加工

不同的多肽；蛋白質(zhì)的水解和加工：胰島素分子的加工與成熟3、蛋白酶的水解和其他加工過程

加工方式多樣性的可能原因：確保小肽分子的有效合成；彌補(bǔ)缺少包裝并轉(zhuǎn)運(yùn)到分泌泡中的必要信號(hào)；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。（三）高爾基體與疾病功能亢進(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)三、溶酶體（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型溶酶體——是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器，其主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用。異質(zhì)性——形態(tài)、大小、所含水解酶類不同；含有大量酸性水解酶。根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段，分為：初級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體殘余體小鼠脾臟巨噬細(xì)胞中的溶酶體M：線粒體，L：溶酶體（樸英杰）1.初級(jí)溶酶體：非活動(dòng)性溶酶體呈球形，直徑0.2-0.5

m，內(nèi)容物均一，不含有明顯的顆粒，外面由一層脂蛋白膜圍繞，厚度為7.5nm；含有多種酸性水解酶：如蛋白酶、核酸酶、糖苷酶、酯酶、磷脂酶、磷酸酶和硫酸酶。酸性磷酸酶是溶酶體的常用標(biāo)志酶。1.初級(jí)溶酶體溶酶體膜的特征：嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境；具有多種載體蛋白用于向外轉(zhuǎn)運(yùn)水解的產(chǎn)物；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。2.次級(jí)溶酶體：活動(dòng)性溶酶體是初級(jí)溶酶體與細(xì)胞內(nèi)的自噬泡或異噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復(fù)合體。異噬溶酶體：外源性物質(zhì)（異溶作用）自噬溶酶體：細(xì)胞內(nèi)衰老物質(zhì)（自溶作用）,自噬體或自溶體內(nèi)含多種生物大分子、顆粒性物質(zhì)、線粒體等細(xì)胞器乃至細(xì)菌等。形態(tài)不規(guī)則。作用：消化作用。初級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體溶酶體

自噬溶酶體溶酶體類型功能轉(zhuǎn)換示意圖動(dòng)物細(xì)胞溶酶體系統(tǒng)示意圖胞飲作用胞內(nèi)體3.殘余體或后溶酶體（脂褐素、髓樣結(jié)構(gòu)）經(jīng)一段時(shí)間消化后，小分子物質(zhì)可通過膜上的載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，未被消化的物質(zhì)殘存在溶酶體中形成殘余體?？赏ㄟ^胞吐方式將內(nèi)容物排出細(xì)胞。溶酶體——可看做是以含有大量酸性水解酶為共同特征的，不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一類異質(zhì)性的細(xì)胞器。髓樣物質(zhì)

脂褐素后溶酶體（溶酶體殘?bào)w）（二）溶酶體的功能是對(duì)生物大分子強(qiáng)烈的消化作用。一般概括成3種途徑：內(nèi)吞作用吞噬作用自噬作用溶酶體的類型及在細(xì)胞消化過程中的作用圖中簡(jiǎn)示了溶酶體的四種消化作用:A.吞噬作用;B自噬作用;C.自溶作用;D.細(xì)胞外消化作用。

初級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體（二）溶酶體的功能1、清除無用的大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞——“清道夫”作用；溶酶體酶缺失或溶酶體酶的代謝環(huán)節(jié)故障，影響細(xì)胞代謝，引起疾病。如臺(tái)-薩氏等各種儲(chǔ)積癥。臺(tái)-薩氏綜合癥神經(jīng)元中同心圓狀的溶酶體

溶酶體中缺少b-氨基己糖酯酶A，導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)甘脂GM2不能被水解，造成積累。（二）溶酶體的功能2、防御功能某些細(xì)胞可識(shí)別并吞噬入侵的病毒和細(xì)菌，在溶酶體作用下將其殺死并進(jìn)一步降解。如巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞吞噬的細(xì)菌、病毒顆粒是在溶酶體的作用下被分解消化某些病原體（麻瘋桿菌、利什曼原蟲或病毒）被細(xì)胞攝入，進(jìn)入吞噬泡但并未被殺死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞內(nèi)體中的酸性環(huán)境）。（二）溶酶體的功能

3、其它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(yíng)養(yǎng)；分泌腺細(xì)胞中，溶酶體攝入分泌顆粒，可能參與分泌過程的調(diào)節(jié)；參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞；精子的頂體反應(yīng)。在細(xì)胞饑餓狀態(tài)下，溶酶體可通過分解細(xì)胞內(nèi)的一些大分子物質(zhì)，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)和能量。溶酶體參與某些腺體組織（如甲狀腺）細(xì)胞分泌過程中的調(diào)節(jié)功能溶酶體與分泌顆粒溶酶體在器官發(fā)育中的作用頂體：頂體相當(dāng)于一個(gè)化學(xué)鉆，可溶穿卵子的皮層，使精子進(jìn)入卵子。頂體反應(yīng)(a)海膽精子前端的頂體,正好位于細(xì)胞核的前面;(b)當(dāng)精子的質(zhì)膜與卵細(xì)胞周圍物質(zhì)接觸時(shí),精子釋放出頂體中溶酶體的酶,消化卵細(xì)胞外的物質(zhì),使精子得以與卵細(xì)胞接觸。消化細(xì)胞外的物質(zhì)（頂體反應(yīng)）溶酶體的外消化作用（頂體反應(yīng)）溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（RER）

高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體trans-膜囊和TGN膜（M6P受體）溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識(shí)別信號(hào)：信號(hào)斑（三）溶酶體的發(fā)生1、發(fā)生途徑

溶酶體酶是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并經(jīng)N-連接的糖基化修飾，然后轉(zhuǎn)至高爾基體，在高爾基體的順面膜囊中寡糖鏈的甘露糖殘基發(fā)生磷酸化形成M6P，在高爾基體的反面膜囊和TGN膜上存在M6P受體，將溶酶體的酶與其它蛋白區(qū)分開來，并得以濃縮，最后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體中。

溶酶體的發(fā)生

溶酶體中酶是如何進(jìn)入的？2、溶酶體酶分選的方式：

（1）依賴于M6P的分選途徑但該途徑的效率不高，部分含有M6P的溶酶體酶通過運(yùn)輸小泡直接分泌到細(xì)胞外；但細(xì)胞質(zhì)膜上也存在依賴Ca2+的M6P受體，同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，M6P受體返回細(xì)胞質(zhì)膜，反復(fù)使用。

（2）不依賴于M6P的分選途徑

在正常淋巴細(xì)胞如細(xì)胞毒T細(xì)胞和自然殺傷T細(xì)胞的溶酶體中，除溶酶體酶外，還含有水溶性蛋白穿孔素和粒酶，其進(jìn)入溶酶體的方式不依賴于M6P途徑。該溶酶體以分泌泡釋放內(nèi)含物，故稱分泌溶酶體；溶酶體膜上的跨膜蛋白，如葡糖腦苷酯酶；酸性磷酸酶：依賴于自身的氨基酸殘基信號(hào)進(jìn)行分選。依賴于M6P的分選途徑的效率不高，部分溶酶體酶通過運(yùn)輸小泡直接分泌到細(xì)胞外；在細(xì)胞質(zhì)膜上也存在依賴于鈣離子的M6P受體，同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，M6P受體返回細(xì)胞質(zhì)膜，反復(fù)使用。還存在不依賴于M6P的分選途徑（如酸性磷酸酶、分泌溶酶體的perforin和granzyme）溶酶體膜上的跨膜蛋白的分選不涉及M6P途徑，它是依賴于自身的氨基酸殘基信號(hào)進(jìn)行分選的。

3、溶酶體酶的加工：

在溶酶體內(nèi)進(jìn)行，加工方式多樣。（3）分選途徑多樣化（四）溶酶體與疾病

溶酶體酶缺失或溶酶體酶的代謝環(huán)節(jié)故障，影響細(xì)胞代謝，引起疾病。如臺(tái)-薩氏（Tay-Sachs）等各種儲(chǔ)積癥溶酶體吞入了不能消化的成分，從而造成溶酶體膜破裂，釋放出其中的水解酶，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。如肺部細(xì)胞吞噬二氧化硅所引起的矽肺和石棉肺。某些病原體（麻瘋桿菌、利什曼原蟲或病毒）被細(xì)胞攝入，進(jìn)入吞噬泡但并未被殺死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞內(nèi)體中的酸性環(huán)境）各類貯積癥

貯積癥（storagedisease）：是由于遺傳缺陷引起的，由于溶酶體的酶發(fā)生變異，功能喪失，導(dǎo)致底物在溶酶體中大量貯積，進(jìn)而影響細(xì)胞功能，常見的貯積癥主要有以下幾類。臺(tái)-薩氏綜合征（Tay-Sachsdiesease）：又叫黑蒙性家族癡呆癥，溶酶體缺少氨基已糖酯酶A（β-N-hexosaminidase），導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)甘脂GM2積累（圖6-30），影響細(xì)胞功能，造成精神癡呆，2－6歲死亡?；颊弑憩F(xiàn)為漸進(jìn)性失明、病呆和癱瘓，該病主要出現(xiàn)在猶太人群中。

II型糖原累積?。≒ompe?。喝苊阁w缺乏α-1,4-葡萄糖苷酶，糖原在溶酶體中積累，導(dǎo)致心、肝、舌腫大和骨骼肌無力。屬常染色體缺陷性遺傳病，患者多為小孩，常在兩周歲以前死亡。

矽肺

二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細(xì)胞吞噬，含有矽塵的吞噬小體與溶酶體合并成為次級(jí)溶酶體。二氧化硅的羥基與溶酶體膜的