内膜系统PPT课件
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《细胞生物学》教学课件07内膜系统
《细胞生物学》教学课件07内膜系统目录•内膜系统概述•细胞内膜结构类型•内膜系统运输功能•内膜系统与细胞代谢关系•内膜系统异常与疾病关系•实验技术与方法在内膜系统研究中应用01内膜系统概述定义与功能定义内膜系统是指细胞内部由一系列膜结构组成的复杂网络，包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等。
功能内膜系统在细胞内物质运输、能量转换、信号传导等方面发挥重要作用，是维持细胞正常生理功能的关键组成部分。
01020304内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体内膜系统组成由单层膜构成的管道和囊泡系统，参与蛋白质合成、加工和运输等过程。
由多层膜构成的扁平囊泡结构，负责蛋白质的加工、分选和运输。
含有氧化酶的单层膜结构，参与细胞内氧化反应和代谢过程。
含有多种水解酶的单层膜囊泡，参与细胞内消化和自噬过程。
研究历史与现状研究历史内膜系统的研究始于20世纪初，随着细胞生物学和分子生物学的发展，对内膜系统的结构和功能有了更深入的认识。
研究现状目前，内膜系统的研究已经成为细胞生物学领域的热点之一，涉及内膜系统的结构、功能、调控以及与疾病的关系等方面。
同时，随着新技术的发展和应用，如超分辨显微镜技术、基因编辑技术等，为内膜系统的研究提供了更多的手段和方法。
02细胞内膜结构类型主要由脂质和蛋白质组成，其中脂质以磷脂为主，蛋白质包括外周蛋白和内在蛋白。
质膜组成质膜功能质膜特性作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；参与物质运输、信息传递和能量转换等过程。
具有流动性、选择透过性和不对称性。
030201核膜组成核膜功能核膜特性由内外两层膜组成，膜间存在核周隙，核膜上有核孔复合体。
将细胞核与细胞质分隔开，形成核内环境；控制物质进出细胞核；参与基因表达和调控。
具有较高的稳定性和选择性，核孔复合体具有物质运输和信息传递的功能。
由单层或双层膜构成，包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜等。
细胞器膜组成维持细胞器的形态和结构；参与细胞器内部的物质运输、能量转换和信息传递等过程。
第六章 内膜系统-1_PPT幻灯片
1.蛋白质合成
信号肽引导的蛋白质合成过程
➢信号肽-SRP-核糖体复合物形成
➢信号肽-SRP-核糖体-SRP受体复合物形 成➢核糖体锚着到RER上
➢新合成的多肽链进入内质网腔
➢肽链合成完成，Ri大、小亚基解离， 移位子通道关闭
RER function
1.蛋白质合成
信号肽引导的蛋白质合成过程 指导因子
1.脂质的合成
细胞所需绝大多 数膜脂(包括磷脂 和胆固醇）
新合成的脂 类分子在ER 膜胞质侧
相关的酶都位于
脂分子转向
ER膜脂双层，活性
部位朝向胞质面
转位酶帮助新合 成的脂类分子转向 ER腔面
脂类分子从ER膜的 一层翻转到另一层
运输小泡转运
磷脂转换蛋白转运
Phospholipid exchange proteins(PEP)
N-连接的糖基化:(始于ER腔,完成于GC)
寡糖连接到肽链的天冬酰胺残基侧链 的氨基(—NH2)上
被糖基化的序列：-天冬酰胺残基X(任意氨基酸)-丝氨酸(或苏氨酸)残基-
O-连接的糖基化:(全部或主要于GC完成)
寡糖连接到蛋白质多肽链的丝氨酸、苏 氨酸或赖氨酸残基侧链的羟基(—OH)上
Ｎ-连接的糖基化 多 萜 醇
Lysosome 溶酶体
Peroxisome 过氧化物酶体
Endosome 内体（内吞体）
vesicle
小泡
细胞内区室化
RER function
1.蛋白质合成 合成蛋白质的种类
➢ 分泌蛋白（外输性蛋白）：
抗体、肽类激素、消化酶、细胞因子等
➢ 膜整合蛋白（跨膜蛋白）：
膜抗原、膜受体、通道蛋白等
细胞质基质中由6个多肽亚基 3 和1个4RNA分子5 组成的核糖6 核蛋
信号肽引导的蛋白质合成过程
➢信号肽-SRP-核糖体复合物形成
➢信号肽-SRP-核糖体-SRP受体复合物形 成➢核糖体锚着到RER上
➢新合成的多肽链进入内质网腔
➢肽链合成完成，Ri大、小亚基解离， 移位子通道关闭
RER function
1.蛋白质合成
信号肽引导的蛋白质合成过程 指导因子
1.脂质的合成
细胞所需绝大多 数膜脂(包括磷脂 和胆固醇）
新合成的脂 类分子在ER 膜胞质侧
相关的酶都位于
脂分子转向
ER膜脂双层，活性
部位朝向胞质面
转位酶帮助新合 成的脂类分子转向 ER腔面
脂类分子从ER膜的 一层翻转到另一层
运输小泡转运
磷脂转换蛋白转运
Phospholipid exchange proteins(PEP)
N-连接的糖基化:(始于ER腔,完成于GC)
寡糖连接到肽链的天冬酰胺残基侧链 的氨基(—NH2)上
被糖基化的序列：-天冬酰胺残基X(任意氨基酸)-丝氨酸(或苏氨酸)残基-
O-连接的糖基化:(全部或主要于GC完成)
寡糖连接到蛋白质多肽链的丝氨酸、苏 氨酸或赖氨酸残基侧链的羟基(—OH)上
Ｎ-连接的糖基化 多 萜 醇
Lysosome 溶酶体
Peroxisome 过氧化物酶体
Endosome 内体（内吞体）
vesicle
小泡
细胞内区室化
RER function
1.蛋白质合成 合成蛋白质的种类
➢ 分泌蛋白（外输性蛋白）：
抗体、肽类激素、消化酶、细胞因子等
➢ 膜整合蛋白（跨膜蛋白）：
膜抗原、膜受体、通道蛋白等
细胞质基质中由6个多肽亚基 3 和1个4RNA分子5 组成的核糖6 核蛋
内膜系统PPT课件
信号假说 ① 游离核糖体上合成信号肽； SRP识别信号肽，形成SRP-核糖 体复合体，翻译暂停； ③ 核糖体与粗面内质网结合，形成 转运体-SRP受体-核糖体复合物； ④ SRP脱离核糖体，多肽链继续合成； ⑤ 新生肽在信号肽引导通过运转体通道穿膜； ⑥ 信号肽切除，肽链延伸。
多 萜 醇
p
p
Ｎ
Ｎ
Ａsn
Ｎ
Ｎ
多 萜 醇
p
p
rER腔
rER膜
核糖体
多 萜 醇
p
p
多萜醇
Ｎ
N-乙酰葡萄糖胺
甘
甘露糖
葡
葡萄糖
糖基转移酶
４、蛋白质的转运
分泌蛋白 膜蛋白 驻留蛋白 溶酶体蛋白
1）分泌蛋白质的转运
分泌蛋白进入内质网腔
糖基化
高尔基复合体
修饰加工
分泌泡
细胞外
运输小泡
细胞外
糖基化
2）跨膜蛋白的膜转移
扁平囊
成熟面
小囊泡
大囊泡
形成面
反面高尔基 网状结构
高尔基中间膜囊
顺面高尔基 网状结构
扁 平 囊
呈盘状，3-8层称———高尔基堆
扁平囊间距：20-30nm；囊腔宽：6-15nm
凸面：形成（顺）面；
小 囊 泡
30-80nm球形小泡
膜厚：6nm;
囊腔内含：中等电子密度的物质
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
四、粗面内质网的功能
与外输性蛋白质的合成、加工修饰及转运过程密切相关
蛋白质合成时，为什么有的核糖体能与内质网膜结合？ 是什么机制引导核糖体与内质网的结合？ 合成后的蛋白质怎样穿过内质网膜进入腔,并进行加工？
第七章 内膜系统 ppt课件
一、形态结构与化学成分
（一）形态
• 核糖体：非膜相结构,大小15-25nm,可 单个或成群分布于细胞质中,也可附着 在核外膜,内质网上,或存在于线粒体, 叶绿体中,用负染色高分辨电镜观察,核 糖体不是圆形颗粒,而是由大、小二个 亚基组成的不规则颗粒。 核糖体的大小两个亚基都是由核糖 体RNA(rRNA)和核糖体蛋白质 (ribosomal protein)组成的， 原核生物 和真核生物细胞质核糖体的大小亚基 在蛋白质和RNA的组成上都有较大的 差别。
第七章 内膜系统 ppt课件
考试热点：
本章要点： 1.外分泌蛋白的合 成与分泌过程
掌握：
2.信号假说
1.内膜系统的概念、结构与功能
(在发生、功能上有密切关联的细胞器：核糖体、内质网、高尔基复合体、溶 酶体、内吞体）
2.外分泌蛋白的合成与分泌过程
（例如：胶原的合成与分泌。思考：第6章胶原的合成与组装）
在一个生长旺盛的细菌中大约有20000个核糖体， 其中蛋白质占细胞总蛋白质的10%，RNA占细胞 总RNA的80%。
（二）化学成分：典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和
30S小亚基组成的。在完整的核糖体中，rRNA约占2/3， 蛋白质约为1/3。 真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中， 有大约49种蛋白质，另外有3种rRNA：28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。 小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。
原核细胞核糖体真核细胞核糖体亚 Nhomakorabea rRNA
蛋白质
30S亚基 50S亚基 40S亚基 16S rRNA 23S rRNA、 18S rRNA
5S rRNA
第6章-内膜系统PPT课件
8
-
1）RER与蛋白质合成
① 合成的蛋白质 a.膜蛋白——载体蛋白、受体蛋白、膜抗原、抗体； b.需要进行复杂修饰的蛋白质； c.需要与其它细胞组份严格隔离的蛋白质 ； d.分泌蛋白（输出蛋白）
9
-
2）新合成蛋白质的粗加工
① 新生多肽链的折叠和组装： a.蛋白二硫键易构酶 b.结合蛋白（binding protein，Bip）
18
-
6.2 高尔基复合体（Golgi complex，GC）
19
高尔基复合体超微结构
-
1、形态
20
-
2) 结构
① 扁平囊（cisternae） ② 小囊泡（vesicle） ③ 大囊泡（vacuole）
21 ①高尔基体顺面的网状结构（cis-Golgi network，CGN） ② 高尔基体中间膜囊（medial Golgi） ③ 高尔基体反面的管网结构（trans Golgi network，TGN）
C．在某些情况下，粗面内质网上htt合成的Pr在囊
腔中浓缩，使蛋白质形成中等或高度致密的颗粒，
有时甚至形成结晶体贮存在囊腔中。
6
-
（2）滑面内质网（SER）
① 形态 ②分布
胃壁细胞、骨骼肌细胞、汗腺细胞、皮脂腺细胞 以及分泌淄类激素的细胞内含量丰富。
7
-
6.1.2 内质网的功能
1、RER的功能 1) 为核糖体提供支架； 2) 新合成蛋白质的粗加工； 3) 蛋白质的转运；
一个个单糖加上去
丝氨酸、苏氨酸、 羟赖氨酸、羟脯氨酸 一般1～4个糖残基， 但ABO血型抗原较长 N—乙酰半乳糖胺等
功能：
a. 为各种蛋白质打上不同的标志； b.影响多肽的构象； c. 增强糖蛋白的稳定性；
内膜系统Ippt-细胞生物学PPT课件
8
2020年10月2日 9
2020年10月2日 10
信号肽假说：Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP（在细胞质基质中）
SRP-核糖体复合体（蛋白质合成暂停）
↓←SRP受体（在rER上）
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 （核糖体结合到rER）
↓
信号肽进入内质网腔，蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成，核糖体大小亚基分离，进入核糖体再循环
11
2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
12
2020年10月2日 13
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡
膜 厚： 6nm;
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
26
扁平囊
2020年10月2日
凹 面：成熟（反）面
呈盘状，3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中，高尔基体 较发达；在未分化的细胞 中，高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
24
一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
25
2020年10月2日
2020年10月2日 9
2020年10月2日 10
信号肽假说：Blobel&Dobbestein
2020年10月2日
在核糖体上合成信号肽
↓←SRP（在细胞质基质中）
SRP-核糖体复合体（蛋白质合成暂停）
↓←SRP受体（在rER上）
SRP受体-SRP-核糖体复合体
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ(在rER)→↓→SRP 进入细胞质中再循环
核糖体结合蛋白Ⅰ和Ⅱ-核糖体(大亚基)复合体 （核糖体结合到rER）
↓
信号肽进入内质网腔，蛋白质合成继续
↓
蛋白质合成完成，核糖体大小亚基分离，进入核糖体再循环
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2020年10月2日
N-连接的寡糖必需在ER膜上多萜醇(Dolichol)介导下才能转 移到蛋白质上。
12
2020年10月2日 13
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡
膜 厚： 6nm;
泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
26
扁平囊
2020年10月2日
凹 面：成熟（反）面
呈盘状，3-10层
• 高尔基体的发达程度与细 胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中，高尔基体 较发达；在未分化的细胞 中，高尔基体往往较同类 成熟型细胞少的多
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一. 结构
光
网状、鳞片状结构
镜
大囊泡
电镜
扁平囊
小囊泡
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2020年10月2日
内膜系统最新课件
运输小泡与靶 部位的膜融合
蛋白质 分选产物
分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决定的，不同部位的蛋白具有不同的信号，在反面高尔基网络被分选包装到不同的小泡,没有特别信号的则进入非特异的分泌小泡。
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化
切除甘露糖
加N-乙酰葡萄糖胺
加半乳糖
加唾液酸；分选
溶酶体
3.糖原的合成与分解
光面内质网中的葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和无机磷，释放游离的葡萄糖进入血液，供细胞之用。
4. Ca 2+离子的调节作用
肌质网是细胞内特化的光面内质网, 是贮存Ca2+的细胞器。肌质网膜上重要的膜蛋白 是Ca2+ -ATP酶. 光面内质网可构成心肌和 骨胳肌肌原纤维周围的肌质网。 受到神经冲动的刺激时，将Ca2+释放入基质
一.内膜系统 (Endomembrance system)
1945年，K.R.Poter----------电子显微镜--------小鼠成纤维细胞 -------内质网
第一节 内质网 （endoplasmic reticulum, ER）
核膜外层
一、内质网的形态结构和类型
内质网是由一层单位膜围成的相互连续的小管，小泡，扁囊样结构组成的连续网状膜系统。
磷脂酸
甘油二酯
二磷酸胞苷－胆碱
2脂肪酰CoA +甘油磷酸
磷脂酸
乙酰转移酶
磷酸酶
甘油二酯 + 二磷酸胞苷-胆碱
磷脂酰胆碱
胆碱磷脂转移酶
内质网中的磷脂不断合成，使得内质网的膜面积越来越大， 必须有一种机制将磷脂转运到其它的膜才能维持内质网膜的 平衡, 这就是磷脂转运。
蛋白质 分选产物
分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决定的，不同部位的蛋白具有不同的信号，在反面高尔基网络被分选包装到不同的小泡,没有特别信号的则进入非特异的分泌小泡。
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化
切除甘露糖
加N-乙酰葡萄糖胺
加半乳糖
加唾液酸；分选
溶酶体
3.糖原的合成与分解
光面内质网中的葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和无机磷，释放游离的葡萄糖进入血液，供细胞之用。
4. Ca 2+离子的调节作用
肌质网是细胞内特化的光面内质网, 是贮存Ca2+的细胞器。肌质网膜上重要的膜蛋白 是Ca2+ -ATP酶. 光面内质网可构成心肌和 骨胳肌肌原纤维周围的肌质网。 受到神经冲动的刺激时，将Ca2+释放入基质
一.内膜系统 (Endomembrance system)
1945年，K.R.Poter----------电子显微镜--------小鼠成纤维细胞 -------内质网
第一节 内质网 （endoplasmic reticulum, ER）
核膜外层
一、内质网的形态结构和类型
内质网是由一层单位膜围成的相互连续的小管，小泡，扁囊样结构组成的连续网状膜系统。
磷脂酸
甘油二酯
二磷酸胞苷－胆碱
2脂肪酰CoA +甘油磷酸
磷脂酸
乙酰转移酶
磷酸酶
甘油二酯 + 二磷酸胞苷-胆碱
磷脂酰胆碱
胆碱磷脂转移酶
内质网中的磷脂不断合成，使得内质网的膜面积越来越大， 必须有一种机制将磷脂转运到其它的膜才能维持内质网膜的 平衡, 这就是磷脂转运。
第五章 细胞的内膜系统(共38张PPT)
vesicles.
Display
第四节. 过氧化物酶体
0.6～ 0.7 μm
氧化酶
自我复制，裂殖
过氧化氢酶／触酶 (catalase) 尿酸氧化酶结晶
Electron micrograph of three peroxisomes in a rat liver cell. (The electron-dense inclusions are the enzyme urate oxidase)
★只转运正确折叠、组装 的蛋白。
常有酶晶体 氧化酶、过氧化氢酶类 7左右 需要 多种功能 酶在细胞基质中合成，经 分裂装配形成 过氧化氢酶
第五节 线粒体 Mitochondrion
外膜
内膜 膜间腔 基质
第六节 细胞内蛋白运输通路
(5) 作为细胞表面受体参与细胞间识别
细胞内物质水解的场所
（一）分解细胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器
(1) 协助蛋白质的折叠和转运
(2) (2) 维持膜的不对称性 (3)保护蛋白免受蛋白酶的降解
(4) 作为蛋白的分选信号
(5) 作为细胞表面受体参与细胞间识别
(促肾上腺皮质激素)
(阿片黑皮质素前体)
促脂解素
促黑(素细胞)激素
内啡肽
第三节. 溶酶体 Lysosome
一、溶酶体的形态结构和化学组成
2H2O2 → 2H2O + O2
细胞质
细胞核
★核孔复合体
★以折叠方式转运
细胞质
细胞核
★核定位信号
★ 以折叠、非折叠方式运输
第六节 细胞内蛋白运输通路
细胞质
细胞核
(4) 作为蛋白的分选信号
异质性细胞器
Display
第四节. 过氧化物酶体
0.6～ 0.7 μm
氧化酶
自我复制，裂殖
过氧化氢酶／触酶 (catalase) 尿酸氧化酶结晶
Electron micrograph of three peroxisomes in a rat liver cell. (The electron-dense inclusions are the enzyme urate oxidase)
★只转运正确折叠、组装 的蛋白。
常有酶晶体 氧化酶、过氧化氢酶类 7左右 需要 多种功能 酶在细胞基质中合成，经 分裂装配形成 过氧化氢酶
第五节 线粒体 Mitochondrion
外膜
内膜 膜间腔 基质
第六节 细胞内蛋白运输通路
(5) 作为细胞表面受体参与细胞间识别
细胞内物质水解的场所
（一）分解细胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器
(1) 协助蛋白质的折叠和转运
(2) (2) 维持膜的不对称性 (3)保护蛋白免受蛋白酶的降解
(4) 作为蛋白的分选信号
(5) 作为细胞表面受体参与细胞间识别
(促肾上腺皮质激素)
(阿片黑皮质素前体)
促脂解素
促黑(素细胞)激素
内啡肽
第三节. 溶酶体 Lysosome
一、溶酶体的形态结构和化学组成
2H2O2 → 2H2O + O2
细胞质
细胞核
★核孔复合体
★以折叠方式转运
细胞质
细胞核
★核定位信号
★ 以折叠、非折叠方式运输
第六节 细胞内蛋白运输通路
细胞质
细胞核
(4) 作为蛋白的分选信号
异质性细胞器
第五章内膜系统ppt课件
粗面内质网（rough endoplasmic reticulum）有核糖体附着的内质网
滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum）没有核糖体附着的内质网
附着核糖体:合成分泌蛋白、膜嵌入蛋白和 溶酶体蛋白
游离核糖体:可溶性蛋白
两种内质网分布情况
胃酶细胞的内质网全部为粗面内质网
药物、毒物─（ER膜上的氧 化酶系）→解毒或转化 如：氨基酸代谢→氨→尿素 （无毒）； 苯巴比妥类药物+葡萄糖醛 酸→水溶性物质
其他作用
4.合成固醇类激素
睾丸间质细胞，sER上有一系列使胆固醇转化 为类固醇激素的酶。
5.肌肉收缩
肌质网（骨骼肌和心肌），可摄取和释放钙离 子，以参加肌肉收缩的活动。
信号假说（Signal hypothesis）
C. Milstein（1972） 提出信号肽
G. Blobel和D. Sabatini等根据进一 步的实验，提出了信 号假说（Signal hypothesis）
Blobel获1999年诺贝 尔生理医学奖。
信号肽
（signal peptide）——
特性：单位膜构 成 ；动态结构
功能：
①为各种重要的生 命活动提供足够的 膜表面
②区域化作用
第一节 内 质 网
1945 KR. Porter、A. Claude 和 EF.
Fullam等人在培养的小鼠成纤维细胞发现
细胞质内部具有网状结构，命名为内质网。
一. 形态结构
内质网（endoplastic reticulum，ER） 由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的
靠近内质网，顺面最外侧，呈连续分支的管网状结构 化学特征：被锇酸特异地染色。 功能：分选由内质网新合成的蛋白质和脂类
滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum）没有核糖体附着的内质网
附着核糖体:合成分泌蛋白、膜嵌入蛋白和 溶酶体蛋白
游离核糖体:可溶性蛋白
两种内质网分布情况
胃酶细胞的内质网全部为粗面内质网
药物、毒物─（ER膜上的氧 化酶系）→解毒或转化 如：氨基酸代谢→氨→尿素 （无毒）； 苯巴比妥类药物+葡萄糖醛 酸→水溶性物质
其他作用
4.合成固醇类激素
睾丸间质细胞，sER上有一系列使胆固醇转化 为类固醇激素的酶。
5.肌肉收缩
肌质网（骨骼肌和心肌），可摄取和释放钙离 子，以参加肌肉收缩的活动。
信号假说（Signal hypothesis）
C. Milstein（1972） 提出信号肽
G. Blobel和D. Sabatini等根据进一 步的实验，提出了信 号假说（Signal hypothesis）
Blobel获1999年诺贝 尔生理医学奖。
信号肽
（signal peptide）——
特性：单位膜构 成 ；动态结构
功能：
①为各种重要的生 命活动提供足够的 膜表面
②区域化作用
第一节 内 质 网
1945 KR. Porter、A. Claude 和 EF.
Fullam等人在培养的小鼠成纤维细胞发现
细胞质内部具有网状结构，命名为内质网。
一. 形态结构
内质网（endoplastic reticulum，ER） 由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的
靠近内质网，顺面最外侧，呈连续分支的管网状结构 化学特征：被锇酸特异地染色。 功能：分选由内质网新合成的蛋白质和脂类
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溶酶体的膜来自于高尔基体膜。
编辑版ppt
10
三、溶酶体的类型
1.初级溶酶体
从反面高尔基网出芽分离出来的小泡， 只含有无活性的酸性水解酶而不含作用底物 和消化产物。
编辑版ppt
11
溶酶体的结构——初级溶酶体
• 呈球形，内含物均一， 无明显颗粒
• 含有多种水解酶，但 没有活性，只有当溶
酶体破裂或其他物质 进入，才有酶活性
如果使胞吐作用降低，症状会缓解。
编辑版ppt
32
1：家族黑蒙性白痴 Tay－sacks二氏病。
原因：缺乏胺基己糖酶，糖脂储积病
由于患者脑组织细胞中的Lysosome，先天缺 乏胺基己糖酶，以致使相应的底物神经节苷 脂不能被消化，结果脑组织细胞中的次级 Lysosome储积了大量的神经节苷脂（糖脂） 造成代谢障碍，使患者白痴2-6岁死亡，犹太
编辑版ppt
18
溶酶体的结构——残余小体
• 又称后溶酶
体，已失去
酶活性，仅
余留下未消
化的残渣，
可通过类似
胞吐的方式
将内容物排
出细胞，也
可能留在细
胞内逐年增
多
编辑版ppt
19
不同来源物质进入溶酶体的三种途径
3 胞饮泡
吞噬泡 异噬作用
2 1
自噬作用
TGN
编辑版ppt
初级 溶酶 体
20
编辑版ppt
21
内膜系统
溶酶体(lysosome)
编辑版ppt
1
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2
Lyso一so、m形e态(溶结酶构体)和 Endosome
◆动物细胞内的一种细胞器
◆小球状,外面由一层单位膜包被
◆溶酶体含有50多种水解酶类,在细胞内起 消化和保护作用
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3
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4
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5
含有多种酸性水解酶，包括蛋白酶、核酸酶、糖 苷酶、磷酸脂酶、磷酸酶。
用。
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27
（四）自溶作用
在细胞内溶酶体膜破裂，释放出其中的 水解酶引起细胞自身的溶解，死亡。
❖ 当细胞被损伤时,溶酶体可释放出水解 酶类,使细胞自溶
❖ Lysosome不仅可以使细胞崩解，而且 使生物的大分子分解代谢，消化后的产物 又可供组织其他细胞再利用
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28
❖ 如：
个体发育过程：幼虫（组织的消失） ---成 虫
酸性磷酸酶是溶酶体的特征酶。
溶 酶体的膜有隔离这些酶的作用。使细胞质 基质中的蛋白、糖类、脂类不被水解。
溶酶体内的水解酶除了组织蛋白酶B1外， 都 是糖蛋白。
最适PH在5左右。溶酶体膜上有质子泵，使溶 酶体内部维持酸性。
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6
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7
溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
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2.次级溶酶体 ——吞噬性溶酶体(phagolysosome)
当初级溶酶体与来自细胞外部或细胞内部的物质相互作 用时，就称次级溶酶体。含已被激活的消化酶，有作用底 物和消化产物
（1）异体吞噬泡：被消化的底物是外源性的异物。 包 括：胞饮泡和吞噬泡
（2）自体吞噬泡：被消化的底物是内源性的，如细胞内 衰老的细胞器和病理损伤的细胞器等。
当吞噬肺细部胞吸经入内矽吞粉作末用（吞SiO入2，）与后初，级可L以y被sos肺om中e的融 合形成次级Lysosome，由于在矽颗粒表面形成 矽酸，由矽酸的羟基基团与Lysosome膜的受体 分子之间形成氢键，引起Lysosome膜破裂，导 致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，引起巨 噬围健细康胞的的细自胞溶所，吞放噬出。的SiO2颗粒可以再度被周
受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因
子”，造成肺部成纤维细胞产生结缔组织纤维， 形成纤维结，损伤肺的功能
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38
5：风湿性关节炎
通过胞吐作用排出后Lysosome的不能消 化的残渣和残余的酶类，如果这种外排 作用增强，结果排出的Lysosome酶，主 要是组织蛋白酶D不能立刻扩散，在细胞 间继续发挥它的作用，使软骨的间质被 消化空，导致关节组织损伤和发炎，产 生风湿性关节炎。
• 参与清除赘生组织(蝌蚪尾巴)，蝌蚪-----成 蛙
• 退行性变化(哺乳动物断奶后的乳腺细胞)
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（五）参与受精过程
• 精子的顶体反应
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31
五、溶酶体与疾病
Disorders Resulting from Defects in Lysosomal Function
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13
溶酶体的结构——次级溶酶体
• 含有水解酶作用的底物， 包括多种生物大分子、 颗粒性物质、线粒体等 细胞器乃至细菌等
• 形状不规则
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异 体 吞 噬
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15
围歼线粒体:光面内质网包围线粒体
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17
3.后溶酶体或残质体：
吞噬体在溶酶体作用下水解消化，最终不能 被消化的残余部分留在溶酶体内所形成的结构。
大分子物质通过内吞作用，进入细胞，与溶酶体 融合，消化后的物质通过自由扩散进入细胞质 中,被细胞利用
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25
Phagocytosis and Autophagy
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（三）清除无用生物大分子、衰老细胞器 及衰老损伤和死亡细胞
• 自噬作用 • 消化后的小分子物质进入细胞质，被细胞利
pH 5.0
质子泵
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二、溶酶体形成
RER
溶酶体的 来源
Golgi complex
初级溶酶体
Early Lysosome
自噬作用
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9
溶酶体的来源：高尔基体出泡
TGN→出泡（包被小泡，M6P-M6P受体） →内体（ late endosome）→溶酶体 溶酶体的酶由内质网合成。
人群较多。
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神经节苷脂
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34
2：Hunter或Hurler病
肝组织中储积了蛋白多糖，溶酶体中缺 乏相应的酶类
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35
3.II型糖原累积病(Pompe病)
溶酶体缺乏α-1,4-葡萄糖苷酶，糖原在 溶酶体中积累，导致心、肝、舌肿大和 骨骼肌无力
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4：矽肺病
四、溶酶体的功能
（一）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营 养
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22
饥饿状态下，分解细胞内的生物大分子以保证所 需能量
当动物饥饿时，常出现自体吞噬泡。
编辑版ppt23•来自（二）防御功能：异噬作用 如果一些细菌、病原体、病毒等侵蚀细胞时， 通过溶酶体消化这些异物时，体现溶酶体具有 防御功能。
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三、溶酶体的类型
1.初级溶酶体
从反面高尔基网出芽分离出来的小泡， 只含有无活性的酸性水解酶而不含作用底物 和消化产物。
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溶酶体的结构——初级溶酶体
• 呈球形，内含物均一， 无明显颗粒
• 含有多种水解酶，但 没有活性，只有当溶
酶体破裂或其他物质 进入，才有酶活性
如果使胞吐作用降低，症状会缓解。
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32
1：家族黑蒙性白痴 Tay－sacks二氏病。
原因：缺乏胺基己糖酶，糖脂储积病
由于患者脑组织细胞中的Lysosome，先天缺 乏胺基己糖酶，以致使相应的底物神经节苷 脂不能被消化，结果脑组织细胞中的次级 Lysosome储积了大量的神经节苷脂（糖脂） 造成代谢障碍，使患者白痴2-6岁死亡，犹太
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18
溶酶体的结构——残余小体
• 又称后溶酶
体，已失去
酶活性，仅
余留下未消
化的残渣，
可通过类似
胞吐的方式
将内容物排
出细胞，也
可能留在细
胞内逐年增
多
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不同来源物质进入溶酶体的三种途径
3 胞饮泡
吞噬泡 异噬作用
2 1
自噬作用
TGN
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初级 溶酶 体
20
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21
内膜系统
溶酶体(lysosome)
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1
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Lyso一so、m形e态(溶结酶构体)和 Endosome
◆动物细胞内的一种细胞器
◆小球状,外面由一层单位膜包被
◆溶酶体含有50多种水解酶类,在细胞内起 消化和保护作用
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含有多种酸性水解酶，包括蛋白酶、核酸酶、糖 苷酶、磷酸脂酶、磷酸酶。
用。
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（四）自溶作用
在细胞内溶酶体膜破裂，释放出其中的 水解酶引起细胞自身的溶解，死亡。
❖ 当细胞被损伤时,溶酶体可释放出水解 酶类,使细胞自溶
❖ Lysosome不仅可以使细胞崩解，而且 使生物的大分子分解代谢，消化后的产物 又可供组织其他细胞再利用
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❖ 如：
个体发育过程：幼虫（组织的消失） ---成 虫
酸性磷酸酶是溶酶体的特征酶。
溶 酶体的膜有隔离这些酶的作用。使细胞质 基质中的蛋白、糖类、脂类不被水解。
溶酶体内的水解酶除了组织蛋白酶B1外， 都 是糖蛋白。
最适PH在5左右。溶酶体膜上有质子泵，使溶 酶体内部维持酸性。
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溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
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2.次级溶酶体 ——吞噬性溶酶体(phagolysosome)
当初级溶酶体与来自细胞外部或细胞内部的物质相互作 用时，就称次级溶酶体。含已被激活的消化酶，有作用底 物和消化产物
（1）异体吞噬泡：被消化的底物是外源性的异物。 包 括：胞饮泡和吞噬泡
（2）自体吞噬泡：被消化的底物是内源性的，如细胞内 衰老的细胞器和病理损伤的细胞器等。
当吞噬肺细部胞吸经入内矽吞粉作末用（吞SiO入2，）与后初，级可L以y被sos肺om中e的融 合形成次级Lysosome，由于在矽颗粒表面形成 矽酸，由矽酸的羟基基团与Lysosome膜的受体 分子之间形成氢键，引起Lysosome膜破裂，导 致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，引起巨 噬围健细康胞的的细自胞溶所，吞放噬出。的SiO2颗粒可以再度被周
受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因
子”，造成肺部成纤维细胞产生结缔组织纤维， 形成纤维结，损伤肺的功能
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5：风湿性关节炎
通过胞吐作用排出后Lysosome的不能消 化的残渣和残余的酶类，如果这种外排 作用增强，结果排出的Lysosome酶，主 要是组织蛋白酶D不能立刻扩散，在细胞 间继续发挥它的作用，使软骨的间质被 消化空，导致关节组织损伤和发炎，产 生风湿性关节炎。
• 参与清除赘生组织(蝌蚪尾巴)，蝌蚪-----成 蛙
• 退行性变化(哺乳动物断奶后的乳腺细胞)
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（五）参与受精过程
• 精子的顶体反应
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五、溶酶体与疾病
Disorders Resulting from Defects in Lysosomal Function
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溶酶体的结构——次级溶酶体
• 含有水解酶作用的底物， 包括多种生物大分子、 颗粒性物质、线粒体等 细胞器乃至细菌等
• 形状不规则
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异 体 吞 噬
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围歼线粒体:光面内质网包围线粒体
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3.后溶酶体或残质体：
吞噬体在溶酶体作用下水解消化，最终不能 被消化的残余部分留在溶酶体内所形成的结构。
大分子物质通过内吞作用，进入细胞，与溶酶体 融合，消化后的物质通过自由扩散进入细胞质 中,被细胞利用
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Phagocytosis and Autophagy
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（三）清除无用生物大分子、衰老细胞器 及衰老损伤和死亡细胞
• 自噬作用 • 消化后的小分子物质进入细胞质，被细胞利
pH 5.0
质子泵
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二、溶酶体形成
RER
溶酶体的 来源
Golgi complex
初级溶酶体
Early Lysosome
自噬作用
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溶酶体的来源：高尔基体出泡
TGN→出泡（包被小泡，M6P-M6P受体） →内体（ late endosome）→溶酶体 溶酶体的酶由内质网合成。
人群较多。
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33
神经节苷脂
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2：Hunter或Hurler病
肝组织中储积了蛋白多糖，溶酶体中缺 乏相应的酶类
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3.II型糖原累积病(Pompe病)
溶酶体缺乏α-1,4-葡萄糖苷酶，糖原在 溶酶体中积累，导致心、肝、舌肿大和 骨骼肌无力
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4：矽肺病
四、溶酶体的功能
（一）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营 养
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饥饿状态下，分解细胞内的生物大分子以保证所 需能量
当动物饥饿时，常出现自体吞噬泡。
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