细胞生物学 高尔基体讲解
大学分子细胞学第9章高尔基体
• 网格蛋白的结构：由3个重链和3个轻链组成， 形成一个具有3个曲臂的形状。 • 网格蛋白有被小泡的分选信号: Tyr-X-X序列或 Leu-Leu序列
• 接合素蛋白(adaptors)：介导两种不同蛋白组
分的连接。目前至少发现4种，分别结合不同
类型的受体，形成不同性质的转运小泡。
网格蛋白的结构
Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-SerArg-Tyr-Leu-Leu+H N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln3
输入质体
Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Ser-AsnSer-Phe-Leu- Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-ThrLeu-Ser-Pro-Phe-Leu- Gln-Gly-
• 两条途径:
翻译后转运: 在细胞质基质完成多肽链的合成，然后转 运至其他细胞器，如线粒体、过氧化物酶体等。 共翻译转运: 蛋白质合成起始后转移至RER，边合成边 转入RER腔中，经高尔基体加工后运至溶酶体、细胞质 膜或分泌到细胞外。
蛋白质翻译后转运
蛋白质的共翻译转运
三种基本类型
• 1、选择性的门控转运（gated transport）：如通过核孔复 合体的运输。
三、高尔基体的功能
1、参与细胞分泌活动
• RER上合成蛋白质→进入ER腔→COPII运输泡→
进入CGN→在medial Gdgi中加工→在TGN形成
运输泡→运输泡与质膜融合、排出。
• 高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的
信号肽或信号斑。
思考:用什么方法得出上述结论?
细胞中的高尔基体
细胞中的高尔基体高尔基体是细胞中的一个重要细胞器，它扮演着细胞内物质运输和合成的关键角色。
本文将详细介绍高尔基体的结构、功能和作用机制。
一、高尔基体的结构高尔基体位于细胞质内，通常由多个扁平的膜囊组成。
这些膜囊之间通过薄的连接部分相互联系，形成一个扁平的结构。
高尔基体的外观类似于一堆堆叠的小饼干，因此也被称为“饼干体”。
二、高尔基体的功能1.合成与修饰蛋白质高尔基体是细胞内蛋白质的合成和修饰中心。
细胞内合成的蛋白质会经过核糖体合成，在合成过程中，蛋白质链会被折叠成特定的结构。
在这个过程中，高尔基体会对蛋白质进行修饰，如糖基化、磷酸化等，以使蛋白质获得特定的功能。
2.物质运输与分泌高尔基体在细胞内物质运输和分泌过程中起到重要作用。
细胞内的物质通过高尔基体进行运输，经过高尔基体的修饰和包装后，被包裹在小泡中，这些小泡可以运输到细胞膜，然后与细胞膜融合，释放物质到细胞外。
三、高尔基体的作用机制高尔基体在物质运输和分泌过程中的作用机制通常包括以下几个步骤：1.物质进入高尔基体细胞内合成的蛋白质通过内质网（内质膜）进入高尔基体。
在这个过程中，蛋白质链会经过折叠和修饰，如糖基化等。
2.高尔基体的修饰和包装在高尔基体内，蛋白质会进一步修饰和包装。
修饰包括糖基化、磷酸化等化学反应，这些修饰可以改变蛋白质的功能和稳定性。
包装过程中，蛋白质会被包裹在泡状结构中，形成小泡。
3.小泡的运输和融合经过修饰和包装后的小泡会通过高尔基体的薄连接部分被运输到细胞膜附近。
在细胞膜附近，小泡会与细胞膜融合，并将包裹的物质释放到细胞外。
四、高尔基体与其他细胞器的关系高尔基体与其他细胞器之间存在着紧密的联系和合作关系。
例如，高尔基体与内质网之间通过膜蛋白的运输通道相连，这些通道可以使修饰过的蛋白质从内质网进入高尔基体。
另外，高尔基体还与溶酶体和内质网等细胞器之间存在物质的运输和交换。
五、高尔基体的重要性高尔基体在细胞内起着至关重要的作用。
高尔基体(简单介绍)
❖高尔基体的功能
蛋白质糖基化
❖ N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高 尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的 糖链，由Cis面进入高尔基体后，在各膜囊之 间的转运过程中，发生了一系列有序的加工 和修饰，原来糖链中的大部分甘露糖被切除， 但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型 的糖分子，形成了结构各异的寡糖链。糖蛋 白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转 移酶结合，发生特定的糖基化修饰。
❖ 高尔基体从发现至今已有100多年的历史， 其中一半以上的时间是进行关于高尔基体的 形态甚至是它是否真实存在的争论。细胞学 家赋予它几十种不同的名称，也有很多人认 为高尔基体是由于固定和染色而产生的人工 假像。直到20世纪50年代应用电子显微镜才 清晰地看出它的亚显微结构。 它不仅存在于
动植物细胞中，而且也存在于原生动物和真 菌细胞内。
❖ 高尔基体由两种膜结构即扁平膜囊和大小不 等的液泡组成。其表面看上去极像光面内质 网。扁平膜囊是高尔基体最富特征性的结构 组分。在一般的动、植物细胞中，3～7个扁 平膜囊重叠在一起，略呈弓形 。弓形囊泡的
凸面称为形成面，或未成熟面；凹面称为分 泌面，或成熟面。小液泡散在于扁平膜囊周 围，多集中在形成面附近。
❖ 平囊的直径为1μm，由单层膜构成，膜厚 6~7nm，中间形成囊腔，周缘多呈泡状， 4~8个扁平囊在一起，某些藻类可达一二十 个，构成高尔基体的主体，称为高尔基堆 （Golgi stack）。
❖ 高尔基体膜含有大约60%的蛋白和40%的脂 类，具有一些和ER共同的蛋白成分。膜脂中 磷脂酰胆碱的含量介于ER和质膜之间，中性 脂类主要包括胆固醇，胆固醇酯和甘油三酯。 高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基-糖 基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、 甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶等不同的类型。
细胞生物学--高尔基复合体 ppt课件
3. 高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中 各承担了什么样的角色？其间的关系又如何？
4. 高尔基复合体各部潴泡在组化反应上的差异，说明了一个什 么问题？与其生物学功能之间又有什么关系？
5. 植物细胞和动物细胞的高尔基复合体有何差异？产生这些差
异的生物学意义有哪些？
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第三节 高尔基复合体的功能
内质网
↓ 合成的新膜
↓ 高尔基复合体
↓ 充分修饰
↓ 小泡外排
↓ 质膜
膜流
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膜逐步发生转化
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第三节 高尔基复合体的功能
高尔基复合体在膜转化中的作用
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第三节 高尔基复合体的功能
在高尔基复合体在向内质网之间也存在有膜的转化现象
高尔基复合体与p内pt课质件网之间的膜转化
四、细胞内的膜泡运输
RER-Golgi体-质膜之间的 顶端分泌后膜的再循环 ppt课件
第 三 节 高 尔 基 复 合 体 的 功 能
1
第三节 高尔基复合体的功能
细胞分泌途径中不同膜组分之间有三种不同的膜泡运输方式
1. 成笼蛋白有被小泡 2. COPⅠ有被小泡
3. COPⅡ有被小泡
起源于高尔基体TGN，衣被成分主要为
高尔基复合体
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转-SNARE复合体 （trans-SNARE complexes）
第三节 高尔基复合体的功能
膜融合后NSF使转-SNARE复合体分离
在-SNAREs能够介导新一轮膜泡运输之前，该复合物体在 NSF等的催化下便发生分离
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2. 分泌小泡的外排运输
蛋白质的混合物
细胞生物学4高尔基体PPT课件
高尔基复合体的形态结构
形成面通常与粗面内质网的特定区域紧密联系 高尔基复合体在中心体附近的分布与微管有关：
如果用秋水仙素处理细胞，高尔基复合体就会出现弥 散性分布，且会失去其原有的典型性结构； 当去除秋水仙素后，很快又能恢复其原有的典型性结构
高尔基复合体的化学组成
化学组成介于内质网和质膜之间： 蛋白质：60%； 脂类：40%（主要：胆固醇、磷脂）
高尔基复合体的功能
GC在内膜系统中处于中介地位 许多重要大分子的运输和分泌都要通 过高尔基复合体，因而高尔体的膜不 断地进行连续转变。
一、形成和包装分泌物
反面高尔基网络对蛋白质具有分拣作用
根据蛋白质所带有的分拣信号， 将不同命运的蛋白质分拣开来， 以膜泡形式将其运输至其靶部位。
粗面内质网合成的蛋白质，经GC加工修饰后， 大部分为分泌蛋白， 有一部分被运往溶酶体或内质网， 成为溶酶体蛋白或内质网的驻留蛋白。
二、蛋白质和脂类的糖基化
到达GC的糖蛋白具有相同的寡糖
GC中有多种糖基转移酶，不同部位含有 不同的糖基转移酶种类
ER上合成的糖蛋白寡糖链末端区的寡糖 基被切去，同时添加新的糖基
O-连接寡糖：与丝氨酸、苏氨酸和羟
赖氨酸的羟基基团相连
糖基化作用：分选信号；蛋白质正确 折叠、增加蛋白质的稳定性、抵御酶 降解和参与细胞识别等方面
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
高尔基复合体的形态结构
光滑膜构成 脊椎动物:复杂网状结构 三维空间： 一摞封闭的紧密叠置在一起的碟形膜扁囊构成。
最基本的成分：膜围成的扁囊
高尔基复合体的形态结构
细胞生物学高尔基体
2、大泡 a.直径100~500nm b.扁平囊泡末端膨大而产生 c.高尔基体的分泌物（分泌泡） d.泡的密度不同，显示不同的成 熟度
3、小泡 a.直径40~80nm b.两种类型：表面光滑小泡、 有衣小泡 c.由附近的粗面内质网芽生而 来
四、高尔基体的三维结构
1.高尔基体顺面的网状结构 2.高尔基体中间膜囊 3.高尔基体反面的网络结构
高尔基体：由扁平囊泡、大泡、 小泡组成，主体是4-6扁平囊泡 （高尔基堆）堆在一起的形成 具有一定极性的细胞器。
三、扁平囊泡、小泡、大泡
1、扁平囊泡 凸出的一面对着内质网称为 生 成面 或 未成熟面（immature face）。 凹进的一面对着质膜称为 分泌 面 或 成熟面（mature face）。
3. 高尔基体反面的网络结构
（trans Golgi network，TGN） 是高尔基体的出口区域 构成：呈管网状与囊泡（多数为未成 熟分泌泡)连接。 该结构在不同的细胞中有很大的差别。 功能:参与蛋白质的分类与包装。
五、标志的细胞化学反应 1、生成面的标志反应 （嗜锇反应） 过程：锇酸长时间浸染处理细 胞 发现高尔基体的生成面膜囊被 特异染色
1. 高尔基体顺面的网状结构 （cis Golgi network，CGN） 是高尔基体的入口区域。 功能：分选来自内质网新合成的 蛋白质和糖类，将大部分转入高 尔基中间囊膜，小部分再返回内 质网。
2. 高尔基体中间膜囊 （medial Golgi） 构成：数层高尔基膜囊体和管道 功能：多数糖基的修饰 糖脂的形成以及过程：TPP酶水解TPP，显示成 熟面1~2层扁平囊膜。
3、中间囊膜的标志反应 （NADP反应） NADP酶把NADP（辅酶Ⅱ）水解 为NAD（辅酶Ⅰ），释放磷酸基， 与中间的几层膜囊发生特异反 应。
高尔基体简单介绍PPT课件
目和发达程度，既决定于细胞类型、分化程 度，也取决于细胞的生理状态。
❖高尔基体的功能
蛋白质糖基化
❖ N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高 尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的 糖链，由Cis面进入高尔基体后，在各膜囊之 间的转运过程中，发生了一系列有序的加工 和修饰，原来糖链中的大部分甘露糖被切除， 但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型 的糖分子，形成了结构各异的寡糖链。糖蛋 白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转 移酶结合，发生特定的糖基化修饰。
膜的转化功能
❖ 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上 都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在 进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新 膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形 成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到 质膜上。
水解蛋白为活性物质
❖ 如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物 质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序 列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。
结构简介
❖ 高尔基体（Golgi apparatus，Golgi complex） 亦称高尔基复合体、高尔基器。 是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大 利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银 染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成 的囊泡系统，它由扁平膜囊（saccules）、 大囊泡（vacuoles）、小囊泡（vesicles） 三个基本成分组成。
❖ 在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链 通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上， 形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞 外形成细胞外基质或粘液层，有些锚定在膜 上。
细胞分泌活动
❖ 负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类， 并运出，其过程是RER上合成蛋白质→进入 ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在 medial Gdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊 泡与质膜融合、排出。
高尔基体简单介绍
参与形成溶酶体
现在一般都认为初级溶酶体的形成过程与分 泌颗粒的形成类似，也起自高尔基体囊泡。 初级溶酶体与分泌颗粒(主要指一些酶原颗 粒)，从本质上看具有同一性,因为溶酶体含多 种酶(主要是各种水解酶)，是蛋白质与酶原 颗粒一样，也参与分解代谢物的作用。不同 处在于：酶原颗粒是排出细胞外发挥作用， 而溶酶体内的酶类主要在细胞内起作用。
植物细胞壁形成
在高等植物细胞有丝分裂后期，形成细胞壁时，高 尔基体数量增加。合成纤维素和果胶质
高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，动物 细胞中的高尔基体与细胞分泌物形成有关，高尔基 体本身没有合成蛋白质的功能，但可以对蛋白质进 行加工和转运，因此有人把它比喻成蛋白质的“加 工厂”。植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形 成有关。
高尔基体是由数个扁平囊 泡堆在一起形成的高度有 极性的细胞器。常分布于 内质网与细胞膜之间，呈 弓形或半球形，凸出的一 面对着内质网称为形成面 （forming face）或顺面 （cis face）。凹进的一面 对着质膜称为成熟面 （mature face）或反面 （trans face）。顺面和反 面都有一些或大或小的运 输小泡，在具有极性的细 胞中，高尔基体常大量分 布于分泌端的细胞质中。 因其看上极像滑面内质网， 因此有科学家认为它是由 滑面内质网进化而来的。
许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和O-连接 的糖链。O-连接的糖基化在高尔基体中进行， 通常的一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳 糖，连接的部位为Ser、Thr和Hyp的OH基团， 然后逐次将糖基转移到上去形成寡糖链，糖 的供体同样为核苷糖，如UDP-半乳糖。糖基 化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记， 改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。
高尔基体从发现至今已有100多年的历史， 其中一半以上的时间是进行关于高尔基体的 形态甚至是它是否真实存在的争论。细胞学 家赋予它几十种不同的名称，也有很多人认 为高尔基体是由于固定和染色而产生的人工 假像。直到20世纪50年代应用电子显微镜才 清晰地看出它的亚显微结构。 它不仅存在于
细胞生物学高尔基体
RER腔中的驻留蛋白都具有这四肽序列。
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中间膜囊
顺面膜囊
KDEL 受体 (KKXX) COP II 包被囊泡 COP I
包被囊泡
RER
RER内的蛋白质(含有KDEL)
顺面膜囊
顺面膜囊是由靠近顺面管网结构的2-3层扁平
囊构成，标志酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸
酶（NADP酶）。
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反面膜囊
甘
复合寡糖糖蛋白的形成
天门冬 酰胺
高尔基体中的糖基化修
饰有严格的顺序性和区
域性。
甘露糖的去除发生在顺 面膜囊； N-乙酰葡萄糖胺的加入 部位在中间膜囊；
半乳糖的加入部位在反
面膜囊。
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生化区室：高尔基体 的叠层结构中有不同
的生化区室，每个区
室由1~多个扁囊构成，
含有特异酶类，完成
般分泌性强的细胞及分化好的细胞数量较多。
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三、高尔基复合体的极性及其鉴别
高尔基复合体是一种具有极性的细胞器： 根据细胞化学特性可以划分四个不同的
功能区域，含有不同的酶系，执行不同
的功能，又严格按照程序进行。
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高尔基体的精细结构
trans -tubular network trans saccules cis saccules
高尔基体是一种极性细胞器
形态上：扁平囊顺面的膜较薄，厚约6nm，近似
ER膜，囊腔小而狭。随着顺面向反面过渡，膜也
逐渐加厚，至反面膜厚约8nm，与细胞膜相似。
化学组成：反面膜较顺面膜含有更多的酶。 功能：不同的膜囊还有不同的酶，对蛋白质进行有 序的加工、修饰。
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五、高尔基复合体的功能
凹 面：成熟（反）面
细胞生物学第五章高尔基体
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小囊泡
在扁平囊的生成面附近靠近RER处 由RER芽生而来的运输小泡，携带着蛋
白质的运输小泡与扁平囊融合 一方面将蛋白质从RER运输到高尔基复
合体，另一方面又不断补充扁平囊的膜。
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大囊泡
又称之为分泌泡（secreting vacuoles） 或浓缩泡（condensing vacuoles）
胰岛素原（84个氨基酸）
蛋白酶水解C肽链
胰岛素（51个氨基酸）
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（三）蛋白质的分拣与运输
❖ 在RER上合成被运至高尔基复合体的蛋白， 被修饰加工后可被添加上不同的分选信号，如 磷酸、半乳糖、唾液酸等 ❖ 在反面管网区的腔面上镶嵌有可识别不同分 选信号的专一性受体蛋白，从而将各类蛋白质 进行分拣、包装 ❖ 分别形成各自的分泌颗粒离开高尔基复合体， 运输到细胞不同的靶组织，执行相应功能
第二节 高尔基体
一、形态结构（掌握） 二、极性（掌握） 三、化学组成（了解） 四、功能（掌握） 五、与疾病的相关性（了解）
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一、形态结构
在电镜下，高尔基复合体的超微结构是由三 部 分 组 成 ： 扁 平 囊 （ saccal） 、 小 囊 泡 （vesicles）和大囊泡（vacuoles）。
大囊泡是由扁平囊末端膨大脱落或者 与之相连，并包裹着已经浓缩和加工 修饰的分泌性物质而形成的 。
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nucleus green，Golgi body red
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二、高尔基复合体的极性
顺面
转 运 小 泡
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细胞生物学 高尔基体
扁囊弯曲成凸面 又称形成面（forming face）或顺面（cis face） 面向质膜的凹面（concave） 又称成熟面（mature face）或反面（trans face）
高尔基体各部膜囊的４种标志细 胞化学反应
嗜锇反应的高尔基体cis面膜囊； 焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）细胞化学反应，显示trans面1～2层膜囊； 胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶）细胞化学反应，显示靠近trans面膜囊状
高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基体分布在MTOC(负端) 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（cytoplasmic dynein和kinesin）和微丝 的马达蛋白（myosin）。最近还发现特异的血影蛋白（spectrin）网架 。 它们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。
高尔基体顺面网状结构（cis-Golgi network，CGN）
又称cis膜囊 高尔基体中间膜囊（medial Golgi） 多数糖基修饰； 糖脂的形成； 与高尔基体有关的多糖的合成 高尔基体反面网状结构（trans Golgi network，TGN） 周围大小不等的囊泡
顺面囊泡称ERGIC/VTC----ERGIC53/58蛋白（结合Mn）
谢 谢 观 看
溶酶体酶的分选：
蛋白质的糖基化及其修饰
蛋白质糖基化类型
蛋白质糖基化的特点及其生中组装
植物细胞中高尔基体合成和分泌多种多糖
除少数酶共价结合在细胞壁上外，多数酶都存在于内质网和高尔基体中。
蛋白质糖基化类型
特 征 N-连接 O-连接 1. 合成部位 粗面内质网 粗面内质网或高尔基体
2. 合成方式
来自同一个寡糖前 体 天冬酰胺
细胞生物学中的高尔基体结构与功能研究
细胞生物学中的高尔基体结构与功能研究细胞生物学中，高尔基体是一个重要的细胞器。
它承担着多种功能，如合成、修饰和分配蛋白质，参与溶酶体的生成以及细胞内物质运输等。
本文将着重探讨高尔基体的结构和功能，并介绍相关研究进展。
一、高尔基体的结构高尔基体位于细胞质内，在光学显微镜下呈现为一系列扁平的膜囊泡。
它由连续的扁平膜片和囊泡组成，并与内质网相连。
1. 扁平膜片：高尔基体的扁平膜片通常有3-7片，这些膜片通过突起和连接结构相互连接，在整个高尔基体中形成一个连续的结构。
2. 囊泡：除了扁平膜片，高尔基体还包含许多小的囊泡。
这些囊泡通过与高尔基体膜片的交互作用来实现蛋白质运输和分配。
二、高尔基体的功能高尔基体作为细胞内的重要细胞器，具有多种功能，主要包括蛋白质的修饰、合成和分配，以及溶酶体的形成等。
1. 蛋白质的修饰：高尔基体通过添加多糖链和磷酸化等修饰作用来改变蛋白质的结构和功能。
这些修饰事件在高尔基体中发生，使得蛋白质能够被定向运送到不同的位置，如细胞膜、内质网或细胞器中。
2. 蛋白质的合成：高尔基体还参与到蛋白质的合成中。
在核糖体合成出蛋白质链后，这些蛋白质链会进入高尔基体中进行后续修饰。
修饰后的蛋白质将通过高尔基体中的囊泡系统，被分配到细胞的不同位置。
3. 蛋白质的分配：高尔基体通过运输蛋白质到不同细胞区域，实现对细胞内各种功能的协调调控。
高尔基体中的囊泡系统起着关键的作用，它们可以将蛋白质运送到细胞膜进行分泌，或者运送到内质网等细胞器中完成特定功能。
4. 溶酶体的形成：高尔基体还参与溶酶体的形成。
在高尔基体中，某些囊泡会与来自内质网的小泡融合，形成初级溶酶体。
这些初级溶酶体经过进一步成熟和酸化，最终形成功能完整的溶酶体。
三、高尔基体的研究进展对高尔基体的研究一直是细胞生物学的热点，以下是一些近年来的研究进展：1. 高尔基体的调控：研究发现，高尔基体的功能受到细胞内外不同因素的调控，如蛋白激酶、磷脂等。
细胞生物学中的高尔基体结构与蛋白质分泌研究进展
细胞生物学中的高尔基体结构与蛋白质分泌研究进展细胞是构成生物体的基本单位，它们通过不断的代谢和分裂来维持生命活动。
细胞内有许多不同的细胞器负责不同的功能，其中高尔基体是一个关键的细胞器，负责蛋白质合成和分泌。
本文将围绕细胞生物学中的高尔基体结构与蛋白质分泌研究进展展开探讨。
1. 高尔基体的基本结构高尔基体是由一系列扁平的膜囊构成的，通常被分为两部分：转运面和分泌面。
转运面位于高尔基体近核的一侧，负责从内质网（ER）运输蛋白质到高尔基体，而分泌面则位于高尔基体远离核的一侧，负责将经过修饰的蛋白质运输到细胞膜表面或其他细胞器。
2. 高尔基体的功能高尔基体在细胞中起着至关重要的作用，包括蛋白质的合成、修饰和运输。
在蛋白质的合成过程中，高尔基体接收从内质网运输过来的初级蛋白质，并开始进行修饰。
这些修饰包括糖基化、磷酸化和二硫键的形成，这些修饰能够增加蛋白质的稳定性和生物活性。
修饰完成后，蛋白质将沿着高尔基体的分泌面被包装进囊泡中，最后运输到目标位置。
3. 高尔基体与蛋白质分泌高尔基体扮演着蛋白质分泌的重要角色。
在蛋白质运输过程中，高尔基体将蛋白质包装进囊泡中，然后这些囊泡会与细胞膜融合，将蛋白质释放到细胞外环境或其他细胞器内。
这个过程被称为分泌。
高尔基体通过不同的蛋白质降解机制确保只有正确折叠和经过修饰的蛋白质被分泌，而异常的蛋白质会被降解。
4. 高尔基体与细胞功能的关联高尔基体的功能不仅仅局限于蛋白质分泌，它还与其他细胞功能密切相关。
例如，高尔基体在细胞分裂过程中起到重要作用。
在有丝分裂中，高尔基体会在细胞分裂前分解成小囊泡，并在细胞分裂后重新组装成完整的高尔基体。
此外，高尔基体还参与细胞内钙离子和糖脂的代谢调节，对维持细胞内稳态起着重要作用。
细胞生物学中关于高尔基体结构与蛋白质分泌的研究目前仍在不断深入。
研究者们致力于揭示高尔基体与细胞蛋白质合成、运输以及相关疾病之间的关系。
例如，在一些神经退行性疾病中，高尔基体的功能紊乱与蛋白质的异常聚集有关。
细胞生物学全套资料--第四节高尔基体
第四节高尔基体最早发现于1855年：1889年，Golgi用银染法在猫头鹰的神经细胞内，观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。
20世纪50年代以后，才正确认识它的存在和结构一、形态与组成高尔基体：*是由数个扁平囊泡，堆在一起形成的具有高度极性的细胞器* 常分布于内质网＆细胞膜之间呈弓形or 半球形凸出的一面，对着内质网，称为形成面or顺面凹进的一面，对着质膜，称为成熟面or 反面* 顺面＆反面，都有一些或大或小的运输小泡（图6-24）* 在具有极性的细胞中高尔基体，常大量分布于分泌端的细胞质中（图6-25）* 扁平囊的直径1um，由单层膜构成，膜厚6~7nm 中间形成囊腔，周缘多呈泡状4~8个扁平囊在一起，某些藻类可达10~20个构成高尔基体的主体，称为高尔基堆图6-24 高尔基体各部分的名称图6-25 培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色）引自/高尔基体膜：* 含有大约60%的蛋白、40%的脂类具有一些和ER共同的蛋白成分* 膜脂中磷脂酰胆碱的含量，介于ER or 质膜之间* 中性脂类主要包括胆固醇，胆固醇酯、甘油三酯* 高尔基体中的酶主要有，糖基转移酶、磺基-糖基转移酶氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶甘露糖苷酶、转移酶、磷脂酶等不同的类型二、功能区隔* 高尔基体顺面的网络结构是高尔基体的入口区域接受由内质网合成的物质，并分类后转入中间膜囊高尔基体中间膜囊，多数被糖基修饰糖脂的形成＆与高尔基体有关的糖合成均发生此处* 高尔基体反面的网络结构由反面一侧的囊泡和网管组成是高尔基体的出口区域功能是参与蛋白质的分类、包装最后输出图6-26 高尔基体的三个功能区域高尔基体各部分膜囊，具有不同的细胞化学反应：①嗜锇反应，经锇酸浸染后高尔基体的cis面膜囊，被特异地染色②焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)的细胞化学反应可特异地显示，高尔基体的trans面的1～2层膜囊③烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）的细胞化学反应是高尔基体中间几层扁平囊的标志反应④胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)的细胞化学反应常可显示靠近trans面上的，一些膜囊状和管状结构CMP酶也是溶酶体的标志酶溶酶体就是在此处分泌产生的三、主要功能高尔基体的主要功能：将内质网合成的蛋白质，进行加工、分类、包装→然后分门别类地送到，细胞特定的部位or 分泌到细胞外1、蛋白质的糖基化* N-连接的糖链，合成起始于内质网，完成于高尔基体* 在内质网形成的糖蛋白，具有相似的糖链由cis面进入高尔基体* 在各膜囊之间的转运过程中发生了一系列，有序的加工、修饰原来糖链中的大部分甘露糖，被切除在多种糖基转移酶作用下，依次加上了不同类型的糖分子，形成了结构各异的寡糖链* 糖蛋白的空间结构决定了与那一种糖基转移酶结合，发生特定的糖基化修饰许多糖蛋白：* 同时具有N-连接的糖链、O-连接的糖链* O-连接的糖基化，在高尔基体中进行通常连接上去的糖单元，是N-乙酰半乳糖连接在蛋白质的为Ser、Thr和Tyr的OH基团然后逐次，将糖基转移到上去，形成寡糖链* 糖的供体为核苷糖如UDP-半乳糖* 糖基化的结果，使不同的蛋白质打上不同的标记改变多肽的构象、增加蛋白质的稳定性* 在高尔基体上，还可以将1～多个氨基聚糖链通过木糖，安装在核心蛋白的丝氨酸残基上形成蛋白聚糖这类蛋白聚糖有些被分泌到细胞外，形成细胞外基质or 粘液层有些锚定在膜上。
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高尔基体反面网状结构
TGN中的低pH值；标志酶CMP酶阳性
TGN的主要功能： 参与蛋白质的分类与包装、运输； 某些“晚期”的蛋白质修饰
（如唾液酸化、蛋白质酪氨酸残基的硫酸化及蛋 白原的水解加工）在蛋白质与脂类的转运过程中 的“瓣ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ”作用，保证单向转运
二、 高尔基体的功能
高尔基体与细胞的分泌活动 蛋白质的糖基化及其修饰
高尔基体
学院：生命科技学院 班级：生物工程121班
姓名： 学号：20120124112
一、高尔基体的形态结构
电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成 高尔基体是有极性的细胞器：位置、方向、物质转运与生化极性 高尔基体各部膜囊的４种标志细胞化学反应： 高尔基体至少由互相联系的4个部分组成，每一部分又可能划分出更精细的间隔 高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基体分布在MTOC(负端) 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（cytoplasmic dynein和kinesin）和微丝
三、高尔基体与细胞内的膜泡运输
高尔基体在细胞内膜泡蛋白运输中起重要的枢纽作用
膜泡运输的主要途径,其中多数与高尔基体直接相
谢谢观看
N-连接与O-连接的寡糖比较
蛋白质的糖基化
•
蛋白聚糖在高尔基体中组装
一个或多个糖胺聚糖（通过木糖）结合到核心蛋白的 Ser残基上
蛋白聚糖多为胞外基质的成分，有些也整合在细胞质 膜上，很多上皮细胞分泌的保护性黏液常常是蛋白聚 糖和高度糖基化的糖蛋白的混合物。
• 复杂的N-连接寡糖在内质网和高尔基体中加工的过 程
的马达蛋白（myosin）。最近还发现特异的血影蛋白（spectrin）网架 。 它们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。
扁囊弯曲成凸面 又称形成面（forming face）或顺面（cis face）
面向质膜的凹面（concave） 又称成熟面（mature face）或反面（trans
侧，称这种结构为GERL，意为与高尔基体（G）密切 相关，但 它是内质网（ER）的一部分，参与溶酶体（L）的生成。 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）的细胞化学反应，显示中间扁平囊
高尔基体的4个组成部分
高尔基体顺面网状结构（cis-Golgi network，CGN） 又称cis膜囊
高尔基体中间膜囊（medial Golgi） 多数糖基修饰； 糖脂的形成； 与高尔基体有关的多糖的合成
蛋白质糖基化类型
特征
1. 合成部位
2. 合成方式
3. 与之结合的 氨基酸残基
4 最终长度
5.第一个糖残基
N-连接
O-连接
粗面内质网
粗面内质网或高尔基体
来自同一个寡糖前 体
天冬酰胺
至少5个 糖残基 N—乙酰葡萄糖胺
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
高尔基体反面网状结构（trans Golgi network，TGN） 周围大小不等的囊泡
顺面囊泡称ERGIC/VTC----ERGIC53/58蛋白（结合Mn） 反面体积较大的分泌泡与分泌颗粒
高尔基体顺面网状结构
RER（蛋白质和脂类）——（蛋白质KDEL或HDEL）CGN； 蛋白丝氨酸残基发生O--连接糖基化； 跨膜蛋白在细胞质基质一侧结构域的酰基化； 日冕病毒的装配
face）
高尔基体各部膜囊的４种标志细 胞化学反应
嗜锇反应的高尔基体cis面膜囊； 焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）细胞化学反应，显示trans面1～2层膜囊； 胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶）细胞化学反应，显示靠近trans面膜囊状
和管状结构 GERL结构：60年代初，Novikoff发现CMP和酸性磷酸酶存在于高尔基体的一
蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
无生物活性的蛋白原（proprotein）高尔基体切除N-端或两 端的序列成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖素及血清白蛋白等。
蛋白质前体高尔基体水解同种有活性的多肽，如神经肽等。 含有不同信号序列的蛋白质前体高尔基体加工成不同的产物。 同一种蛋白质前体不同细胞、以不同的方式加工不同的多肽。
蛋白酶的水解和其它加工过程
高尔基体与细胞的分泌活动
蛋白质的分选及其转运的信息仅存在于编码该蛋白质的基因本身 溶酶体酶的分选：
蛋白质的糖基化及其修饰
蛋白质糖基化类型 蛋白质糖基化的特点及其生物学意义p187-188 蛋白聚糖在高尔基体中组装 植物细胞中高尔基体合成和分泌多种多糖
除少数酶共价结合在细胞壁上外，多数酶都存在于内质网和高尔基体中。