2010内质网+高尔基体
细胞生物学中的内质网和高尔基体
细胞生物学中的内质网和高尔基体细胞是生命的基本单位，其中有许多重要的细胞器，其中内质网和高尔基体是细胞中非常重要的组成部分。
在细胞的生物学学科中，学习内质网和高尔基体对于探索细胞的结构和功能具有至关重要的作用。
本文将探讨它们的结构、功能，以及在疾病治疗中的应用。
1. 内质网内质网是一个很大的细胞内膜系统，位于细胞浆中。
它是一个与细胞核相连着的复杂网状系统，涵盖了整个细胞。
内质网可以分为两种形式：粗面内质网和平滑内质网。
粗面内质网是一种有着突起的平滑内质网，有着空心腔室的结构。
它这种特有的结构被称为样式或核糖体。
核糖体是负责细胞核物质合成的地方，主要包括蛋白质和RNA。
另一类是平滑内质网，它主要缺少样式。
平滑内质网在细胞中存在的时间要比粗面内质网时间长得多。
它们包括多种不同的结构，它们在细胞内的作用也十分重要，具有许多独特的功能。
内质网功能包括：物质调节、蛋白质修饰、储存和释放等功能。
2. 高尔基体高尔基体是一种被薄膜包绕的细胞器，其由许多片类似于饼干的薄膜组成。
高尔基体存在于内质网的附属机构，处于深层细胞中。
高尔基体不同于内质网，它不参与生物分子的合成，但仍然具有许多重要的功能。
高尔基体是负责组装蛋白质的地方，这些蛋白质可以运行到细胞中并参与许多重要的生命过程中。
高尔基体与内质网关系密切。
它们促进分子在细胞中的传送，并确保这些分子能够到达细胞中位于正确位置的重要结构和器官。
这些器官不仅包括其他的细胞质器，还包括细胞表面的受体分子以及像溶酸泡一样的细胞物质。
3. 内质网和高尔基体在疾病治疗中的应用近年来，研究人员已经发现内质网和高尔基体在疾病治疗中的应用潜力。
由于内质网和高尔基体的重要性，这些细胞器正在成为一种有前景的新型治疗手段。
许多疾病，如癌症和神经退化性疾病，都与内质网和高尔基体功能失调有关。
这种功能失调可能会导致细胞发育异常以及其他许多疾病。
疾病治疗中，内质网和高尔基体发现有前途的新型治疗手段。
细胞内质网和高尔基体的结构和功能
细胞内质网和高尔基体的结构和功能结构和功能细胞内质网和高尔基体是细胞中重要的质膜系统之一，二者具有不同的结构和功能。
细胞内质网主要由平滑内质网和粗糙内质网组成，平滑内质网的主要功能是合成脂类和激素，而粗糙内质网则负责合成和修饰蛋白质。
高尔基体则在细胞内质网的基础上作为重要的半自噬通路中的蛋白质降解中心。
细胞内质网细胞内质网是一种包含在细胞质中的质膜系统，主要由平滑内质网和粗糙内质网组成。
平滑内质网主要由平滑的衣膜组成，衣膜上覆盖有特殊的酶，这些酶是负责合成脂类和激素的。
平滑内质网在动物细胞中还具有储备钙离子的功能。
粗糙内质网则具有粗糙的表面，表面上布满了核糖体颗粒。
这些核糖体颗粒负责合成和修饰蛋白质，被修饰后的蛋白质将被运输到其他细胞器或细胞膜表面。
粗糙内质网也可作为一个贮库，贮存某些蛋白质和其他物质。
而平滑内质网和粗糙内质网的连接部分则被称为内质网间隙。
高尔基体高尔基体是细胞内质网的发展和演化过程中的重要分支，不仅能在分解细胞分子时发挥关键作用，而且还可以作为一种高级的信号转导中心。
高尔基体也是蛋白质降解基本路径中的一个中心。
高尔基体由一系列被称作囊泡的膜状结构构成，这些囊泡的结构和功能都十分相似。
高尔基体具有多种功能，其中主要的包括分泌、分解、细胞自我降解和化学信号转导等功能。
高尔基体对于红细胞和淋巴细胞的分化和发育也有重要作用。
高尔基体在细胞的生命周期中发挥着很多功能，其中最常见的是细胞质溶解过程中涉及的自噬通路。
这个过程可以帮助细胞减少非必需的蛋白质并且可以为其他生物合成过程释放能量。
同时，高尔基体中也存在一些酶负责去降解蛋白质，使其能够被再次利用或转化。
总结细胞内质网和高尔基体都是细胞中的质膜系统，在细胞的发育和维持功能上都有着重要的作用。
细胞内质网分为平滑内质网和粗糙内质网，并分别负责调节脂类和蛋白质的合成和修饰。
而高尔基体则担负着涉及细胞自我降解、化学信号转导等多种重要功能的角色。
细胞质内主要的细胞器及功能
细胞质内主要的细胞器及功能1. 内质网（endoplasmic reticulum）：内质网是一个复杂的膜系统，分为粗面内质网和平滑内质网。
粗面内质网上有许多附着的核糖体，负责合成蛋白质并将其包装成囊泡。
平滑内质网则参与脂质代谢、糖代谢和钙离子的贮存等。
内质网在细胞内运输、折叠和修复蛋白质等方面起着重要作用。
2. 核糖体（ribosome）：核糖体是细胞内的蛋白质合成工厂，由RNA和蛋白质组成。
核糖体通过翻译mRNA上的遗传密码来合成蛋白质。
核糖体可以存在于细胞质中，也可以附着在内质网上。
3. 高尔基体（Golgi apparatus）：高尔基体由一系列扁平的膜囊泡组成，主要负责蛋白质的加工、修饰和分拣。
高尔基体接收从内质网运输过来的蛋白质，经过一系列的修饰，如糖基化、磷酸化等，然后分拣并运输到细胞的不同位置或分泌出细胞外。
4. 溶酶体（lysosome）：溶酶体是一种含有多种水解酶的囊泡，主要负责细胞内外废物的降解和消化。
溶酶体可以分解细胞内的蛋白质、核酸、糖类等有机物质，同时也可以降解细胞外的细菌和病毒等。
5. 线粒体（mitochondria）：线粒体是细胞内的能量合成器，主要参与细胞的呼吸作用和能量代谢。
线粒体内有许多内膜，形成了许多被称为氧化磷酸化系统的结构，通过这些结构，线粒体可以将有机物质氧化成二氧化碳和水，并转化为细胞所需的能量。
6. 中心体（centrosome）：中心体是一对圆柱形的微管结构，位于细胞质中，起着细胞分裂和形成纺锤体的重要作用。
中心体内含有许多微管，可以形成纺锤体，参与细胞的有丝分裂过程。
7. 高尔基体体（peroxisome）：高尔基体体是一种具有氧化功能的细胞器，主要参与脂肪酸的代谢和氧化反应。
高尔基体体内含有多种氧化酶，可以氧化有机物质，并产生氢过氧化物等物质。
8. 核仁（nucleolus）：核仁是位于细胞核内的一个小体，主要参与核糖体的组装和合成。
核仁内含有DNA、RNA和蛋白质等物质，核仁可以合成和组装核糖体的RNA和蛋白质。
内质网、高尔基体等3
（2）双缩脲试剂
（3）原理：必需氨基酸是动物体不能合成， 只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必 需氨基酸时，就会影响体内蛋白质合成，出
现营养不良，体重增加缓慢。
配食：取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食 物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸， 配制成食物A；另取等量的不含蛋白质和氨 基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基 酸，其含量和比例与食物A相同，配制成食 物B。
1、内质网
粗面内质网 滑面内质网
类型
粗面型内质网：参与蛋白质的加工和运 滑面型内质网：糖类和脂类合成
功能：内质网是蛋白质合成和加工， 脂质合成的“车间”
2、高尔基体
存在部位： 动植物细胞中 细胞核附近
结构： 扁平囊状结构，有大小囊泡 功能： 与细胞分泌物的形成有关
在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植 物细胞中与植物细胞壁的形成有关。
4、液泡
分布： 植物细胞
形态结构：
泡状结构；单层液泡膜，内有细胞液
调节细胞内环境，与渗透吸水有关 功能： 贮存代谢产物，与花、果等颜色有关
充盈的液泡维持细胞坚挺
核 糖 体
存 在：附着在内质网上或游离在细胞质基质中 形态结构： 椭球形的粒状小体，无膜结构
成份：蛋白质和RNA
核糖体功能： 细胞内合成蛋白质(多肽）的场所 核糖体—蛋白质的“装配车间”
练习题：
1、下面是对四种细胞器结构特征的描述，哪一 中结构属于细胞的显微结构（ ） A 线粒体的棒状结构 B 叶绿体的双层膜结构 C 两个中心粒的相互垂直结构 D 高尔基体的单层膜结构
2、下列
C.胰岛素
D.载体蛋白
单元练习题答案
• 1---10 DBCDB CCAAA 11—16 BABBA B
细胞生物学中的内质网和高尔基体
细胞生物学中的内质网和高尔基体内质网和高尔基体是细胞中两个非常重要的细胞器，它们对整个生物体的新陈代谢和正常生物学功能起着至关重要的作用。
内质网内质网（endoplasmic reticulum）是生物体内一种预处理和分泌蛋白质的膜结构，也是众多生物体重要的生物反应和代谢活动的场所。
它包括粗面内质网和平滑内质网两种类型。
粗面内质网主要参与蛋白质的合成和加工，在其表面上有许多小的颗粒物，称为核糖体。
核糖体主要通过三联密码子将RNA翻译成一条多肽链，这个过程称为翻译。
随着肽链的增加，出现了一系列复杂的修饰和整合步骤，包括蛋白糖基化、蛋白裂解、蛋白拼接等。
这些修饰不仅能够保持蛋白质结构和稳定性，而且还能影响它们的功能。
这就是为什么人类内质网功能异常可能导致许多疾病的原因。
相比之下，平滑内质网没有颗粒物，而是充满着许多酶，包括肝内杂质净化酶、甘油酰胺磷酰酶和CYP450等。
平滑内质网还能合成脂质和电解质，并提供一系列代谢和调节活动。
高尔基体高尔基体是细胞内另一个重要的膜系统，它是细胞膜的基本组成部分之一，同时也是蛋白质和其他分子转运的关键场所。
高尔基体由几个分泌泡组成，每个泡都有各自的名称和特定的蛋白质配备。
根据这些蛋白质不同的功能和安排方式，可以将高尔基体分成多个不同的区域，如转运区（TGN）、近缘区（Cis）和深度区（Trans）等。
对于每个区域而言，都有特定的膜脂，以及蛋白质和酶的组成，以实现不同的任务，例如蛋白质转运，酶的激活和分解等。
生物体内的高尔基体还有其他一些功能，比如细胞间质的调节和种种细胞信号通路的浸润。
这些功能也是高尔基体在细胞功能和反应环节中不可或缺的一部分。
内质网和高尔基体在细胞中的作用和重要性是显而易见的。
两者都有一系列的生化和细胞学活动，通过它们形成的反应、代谢和地位，生物体得以存活和演化。
其中一些活动，如糖酵解和蛋白质分泌，即使有小小的变化，也会对整个细胞的生理和生化活动产生不可逆转的影响。
内质网高尔基体
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高尔基复合体的分布特点
凡是具有分泌作用的细胞，高尔基体均很发达，可见 多个高尔基体围成环状或半环状。如杯形细胞、胰腺 细胞、唾液腺细胞和小肠上皮细胞等可见到；而肌细 胞及淋巴细胞中，高尔基体则罕见。
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。
高尔基复合体与 细胞的分泌活动
高尔基复合体对蛋 白质的修饰加工
高尔基复合 体对蛋白质 的分选运输
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Ⅳ. Function of Golgi complex
高尔基复合体与细胞的分泌活动 高尔基复合体对蛋白质的加工
蛋白质的糖基化 溶酶体酶的磷酸化 分泌性蛋白部分肽链的水解 高尔基复合体蛋白质的分选
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脂类成分
脂类成分的种类与内质网和质膜相同。 脂类成分的含量介于内质网和质膜之间。
酶成分
糖基转移酶:催化糖蛋白合成。 磺基 - 糖基转移酶：催化糖脂合成。
特征 性酶
酰基转移酶：催化磷脂合成。 糖苷酶：去除糖分子。 其他酶:氧化还原酶、磷酸酶、激酶、磷酯酶。
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Ⅲ. Polarity of Golgi complex
蛋
白 O - 连接的寡糖链：蛋白质的酪
氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基的OH
基与寡糖共价结合。
3H标记甘露糖
3H标记半乳糖；唾液糖 3H标记N-乙酰葡萄糖胺
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（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工
内质网中完成 糖的初加工
高尔基复合体 中糖的终加工
唾液酸 半乳糖 N-乙酰葡萄糖胺 甘露糖
细胞生物学内质网、高尔基体
第五章内质网、高尔基体小结内膜系统的概念在结构、功能和发生上密切关联的膜性结构细胞器。
内膜系统的组成内质网、高尔基体、溶酶体、内体、各种转运泡。
内膜系统形成的意义增加细胞内的表面积；使细胞内的不同生理生化反应互不干扰地进行，提高代谢效率。
内质网的组成成分、形态结构基本组成成分为脂类和蛋白质；含有至少30多种以上的酶或酶系，其中葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志酶；由管、泡或扁囊彼此相互连通的膜性管网系统；结构上与高尔基体、溶酶体等组分移行转换，功能上密切相关。
根据内质网的形态结构特征和功能特性，分为粗面内质网和滑面内质网。
rER由扁平囊状结构组成，其胞质面有核糖体附着；主要功能是：为核糖体附着提供支架，与分泌蛋白的合成、修饰加工及转运密切相关。
信号肽是指导多肽链在rER合成的决定因素sER呈管、泡状结构，其胞质面没有核糖体附着，常与rER相连通；主要功能是：脂质合成的主要场所、参与糖原的代谢和细胞的解毒作用等。
在不同细胞或同一细胞的不同生理时期，内质网具有不同的发达程度和形态分布，表现不同的功能。
高尔基体是由三种不同类型的囊泡构成的膜性细胞表现出明显的极性。
其分布、数量和发达程度，在不的组织细胞或同一细胞的不同发育时期有明显差异。
组成高尔基体的脂类、蛋白质的含量和复杂程度介于内质网和细胞膜之间，是构成质膜与内质网之间的一种渡性细胞器。
糖基转移酶是高尔基体最具特征性的标志酶。
功能糖蛋白中寡糖的合成、分泌性多糖类的合成；细胞内蛋白质分选和膜泡定向运输的枢纽蛋白质的修饰加工；1.比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能。
答：形态结构上，粗面内质网的主要形态特征是表面有核糖体附着而滑面内质网呈表面的管、泡样网状形态结构。
功能上，粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关：1.作为核糖体附着的支架 2.新生多肽链的折叠与装配3.蛋白质的糖基化4.蛋白质的胞内运输。
滑面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器：1.滑面内质网参与脂质的合成和转运 2.滑面内质网参与糖原的代谢3.滑面内质网是细胞解毒的主要场所4.滑面内质网是肌细胞Ca2+的储存场所5.滑面内质网与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关。
高尔基体的结构和功能及其在分泌和膜蛋白转运中的作用
高尔基体的结构和功能及其在分泌和膜蛋白转运中的作用高尔基体是真核细胞中负责分泌和细胞质蛋白质转运的最主要细胞器之一。
高尔基体的结构复杂，包括许多膜蛋白和其他细胞成分，并且与其他细胞器有交互作用。
1. 高尔基体的结构高尔基体是真核细胞内由一系列加工而成的膜系统。
最初被视为“高尔基小泡”，它包括了“转移”的高尔基小泡。
高尔基体是细胞中外源性物质分泌的主要地点之一。
它位于内质网和核仁之间，可以看作是膜系统的加工工厂，所以它又被称为内质网的加工厂。
高尔基体的主要分为哺乳动物细胞的复杂高尔基体和肝细胞中的小体系高尔基体。
高尔基体由单层的、位于各层之间的囊泡或空间组成。
它由典型高尔基体和带状高尔基体并列而成。
典型高尔基体与内质网相连，分为5个部分： cis -网格, 中间区域（medial region）, trans -网格, 抛物形（paracrystalline）和末端。
在哺乳动物细胞中，高尔基体的大小范围为3-8μm。
2. 高尔基体的功能高尔基体的功能包括:（1）糖蛋白的修饰高尔基体可以对内质网中合成的糖蛋白进行修饰，包括糖基化和磷酸化。
糖基化是一种将单糖基团合成到蛋白质上的过程，这个过程一般发生在内质网上。
而在高尔基体上，这个反应会发生更加复杂的分支，这是因为高尔基体上面的酶具有独特的硫酸基合成、肽酸N-乙酰葡糖胺和α-酰祖孔酸合成等能力。
（2）细胞膜蛋白的转运高尔基体可以将内源性膜蛋白从内质网向细胞表面转运。
这个过程包括递送、分泌和融合等步骤。
进物运送链终止于高尔基体，先将蛋白质加工后再进入核糖体，成为完整的膜蛋白，之后先是在真核细胞中质体膜上分泌，成为胞内细胞外膜蛋白。
（3）转化和物质交换高尔基体具有空子系统的特性，这些子系统之间具有不同的功能。
高尔基体内的酶可以帮助糖蛋白等物质在子系统之间进行转化和交换。
这个过程是将一个递送的蛋白质交换（Trans）到下一个膜表面的过程。
3. 高尔基体在分泌和膜蛋白转运中的作用分泌和膜蛋白转运是高尔基体的主要作用之一。
内质网和高尔基体
一）内质网的作用：进行蛋白质的修饰与加工，主要包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。
糖基化的作用是：①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；②赋予蛋白质传导信号的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。
（二）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、与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
1、蛋白质的糖基化N-连接的糖链合成起始于内质网，完成与高尔基体。
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。
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。
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。
2、参与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SER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。
高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。
3、进行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。
高尔基体
高尔基体高尔基体（Golgi apparatus）见于一切有核细胞，来自核膜外层，由数列弯曲成蹄铁状的扁平囊组成，在横切面上表现为光面双膜，其末端膨大成烧瓶状。
高尔基体面向核的一面称为形成面，由许多与粗面内质网池相连的小泡构成。
另一面称为成熟面，由此断下一些较大的泡，内含分泌物。
由粗面内质网合成的蛋白质输送到此，经加工装配形成分泌颗粒，分泌到细胞外，例如肝细胞合成的白蛋白和脂蛋白即按此方式形成和输出。
此外，细胞本身的酶蛋白如溶酶体的水解酶类也是这样，但却不装配成分泌颗粒和排出细胞外，而是以高尔基小泡的形式（初级溶酶体，前溶酶体）输送到各种吞噬体中。
高尔基体在形成含糖蛋白的分泌物中、在构成细胞膜及糖萼中，以及在形成结缔组织基质中也均起着重要的作用。
一．高尔基体的病变：1.高尔基体肥大高尔基体肥大见于细胞的分泌物和酶的产生旺盛时。
巨噬细胞在吞噬活动旺盛时，可见形成许多吞噬体、高尔基复合物增多并从其上断下许多高尔基小泡。
2.高尔基体萎缩在各种细胞萎缩时可见高尔基体变小和部分消失。
3.高尔基体损伤时大多出现扁平囊的扩张以及扁平囊、大泡和小泡崩解。
二．高尔基体的功能：高尔基体的主要功能是参与细胞的分泌活动, 将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装, 并分门别类地运送到细胞的特定部位或分泌到细胞外。
内质网上合成的脂类一部分也要通过高尔基体向细胞质膜等部位运输。
因此, 高尔基体是细胞内物质运输的交通枢纽。
1.蛋白质和脂的运输高尔基复合体位于内质网和质膜之间, 是膜结合核糖体合成的蛋白质的分选和运输的中间站。
1）ER与高尔基体顺面间的蛋白质运输除了内质网结构和功能蛋白质外, 其他由内质网合成的蛋白质都是通过小泡转运到高尔基体的顺面, 小泡与顺面高尔基体网络融合之后, 转运的蛋白质进入高尔基体腔, 这是内质网与高尔基体间的主流运输。
偶尔也有从高尔基体各个部位形成的小泡沿微管回流到内质网(图1)。
图1 高尔基体和ER间的双向运输的模型从ER出芽形成的小泡到高尔基体顺面称为正向运输,从高尔基体形成的小泡都可独立地通过微管运回ER。
内质网高尔基体
核糖体
内质网 高尔基体
细胞膜
细胞外
图4—2豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解
(2002-12-10 16:28:42)
图4—3合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
(2002-12-10 16:28:48)
归纳：
1、该实验采用的研究方法 同位素示踪法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、与此分泌物的合成和分泌有关的结构
核糖体、内质网、线粒体、高尔基体 3、分泌物的运输方向
泡、吞噬泡等均为具单层膜的结构。
第一节 细胞的生物膜系统
细胞膜……………
液泡
高尔基体
细胞结构 细胞器 内质网
线粒体
叶绿体
细胞核 核膜…
单层膜 结构
双层膜 结构
生物膜的概念：细胞亚显微结构中的膜 的化学成分相似，基本结构大致相同， 统称为生物膜。
复习： 高尔基体的功能：动物细胞中与分泌物的形 成有关；植物细胞中与细胞壁的形成有关
2）生物膜系统为酶提供了大量的附着 位点，为细胞的各种生化反应的顺利进 行创造有利条件。
3）生物膜把细胞分隔成一个个小的区 室，使同时进行的多种生化反应互不干 扰、保证生命活动高效、有序地进行。
四．研究生物膜的重要意义。
1、理论上有助于阐明细胞的生命活动 规律（已深入到分子水平）
2、实践上有重要用途
内质网：膜上附着许多种酶，为细胞内多种化 学反应的进行提供场所，还与蛋白质、脂类、 和糖类的合成有关，也是蛋白质等的运输通道。
一、各种生物膜在结构上的联系
存在直接或间接的联系
1、直接联系表现在：（膜结构之间通过膜直 接相连）
内质网,高尔基体,溶酶体的关系
1、内质网是细胞质分子中以双层分子层为基础形成的囊状,泡状和管状结构.在细胞中,一定时期它们可能是连续的小管小囊系统,在另一时期有可能是不连续的膜片层,反映内质网对细胞的生理变化相当敏感.
内质网与核膜,高尔基体和溶酶体等在发生和功能上相互联系,构成了细胞质的内膜系统.
根据内质网上是否具有核糖体,可区分出光面内质网和粗面内质网.光面内质网通常为小囊和分支管状,无核糖体附着,是脂类合成和代谢的重要场所,它还可以将内质网上合成的蛋白质和脂类运到高尔基体.粗面内质网膜上附有颗粒状的核糖体,通常为平行排列的扁平囊状.
核糖体是细胞合成蛋白质的场所,因此粗面内质网是核糖体与内质网共同组成的复合机能结构,并可与核膜相连,在蛋白质合成与运输方面起重要的协同作用.
内质网的作用除了参与蛋白质合成与转运外,还与脂类代谢,糖类代谢,解毒作用等密切相关
高尔基体是一些聚集的扁的小囊和小泡,它是内质网合成产物和细胞分泌物的加工和包装场所,最后形成分泌泡将分泌物排出细胞外.这一过程涉及到,部分膜结构从内质网上脱离后,形成转运泡,它们并入高尔基体的形成面(又称顺面),即面向内质网的一面;高尔基体面向细胞膜的一面称为成熟面(又称反面),它又可以不断向细胞膜产生和派送分泌泡或转运泡.高尔基体本身还可以合成一些生物大分子如糖等,高尔基体还与植物分裂时新细胞膜和新细胞壁的形成有关.
溶酶体是动物细胞内行使消化功能的一种细胞器,为单层膜小泡.溶酶体由高尔基体断裂而产生,内含多种酸性水解酶,可以催化蛋白质,核酸,脂类,多糖等生物大分子分解,消化细胞碎渣和从外解吞入的颗粒.。
内质网高尔基体对蛋白质加工的区别
内质网高尔基体对蛋白质加工的区别
高尔基体和内质网的主要功能是保持细胞的结构和运行，而它们之间的主要区别在于它们分别如何参与细胞内蛋白质加工和机制。
首先，高尔基体通过承载蛋白质合成机制来参与蛋白质加工。
它使蛋白质能够经过多步骤地从氨基酸成为细胞可用的核酸和多肽，从而发挥其真正功能。
其次，高尔基体可以存储氨基酸，促进各种氨基酸的对称性和形态，这可以提高蛋白质中氨基酸binfding的可能性，并为氨基酸分子聚集的形成提供更多的机会。
除此之外，高尔基体还参与蛋白质的局部修饰，而这也可以改变蛋白质的活性。
最后，高尔基体还可以在蛋白质加工中帮助形成有用的产物，例如终产品模板和其他前体蛋白质。
而内质网主要参与细胞内蛋白质折叠和修饰，它不仅可以促进蛋白质加工，还可以提供多种活性修饰，包括交联、连接、加氧和去甲基化，以完善蛋白质的结构和功能。
内质网中的氧化还可以促进酶的活性，从而参与蛋白质加工。
它还可以调节蛋白质在宿主细胞中的水平，并调节蛋白质之间的相互作用，从而改变它们的功能。
最后，内质网可以参与细胞内多种功能，包括信号转导系统、脂肪和糖代谢、细胞凋亡以及免疫和代谢反应。
总而言之，高尔基体主要参与蛋白质合成过程，而内质网参与蛋白质折叠和修饰，并调节多种细胞功能，是高尔基体和内质网对蛋白质加工的区别的最大的表现。
需要内质网和高尔基体加工的蛋白质
需要内质网和高尔基体加工的蛋白质
细胞内质网是一种位于细胞膜腔及其他器官小部件之间的结构，由假人粘蛋白支撑细
胞壁和细胞膜之间，能够帮助细胞对外界环境进行适应。
质网可以调节细胞内外的脂质分布，它还能增强细胞的透性和可溶性药物的输运。
高尔基体加工是指蛋白质在高尔基体上进行加工，使其能够完成其特定的功能。
这是
诸多分子从高尔基体上离开，在体外环境中受到信号刺激后，高尔基体内可以调控蛋白质
的结构和功能。
蛋白质是构成细胞的重要基础，与DNA一样具有重要的生物学功能，但更为重要的是
蛋白质参与细胞中的各种生理过程，如蛋白质的酶促反应，调节激素的活性，以及参与调
控细胞的代谢和生长繁殖等。
因此，蛋白质必须经过正确的内质网和高尔基体加工以及后
续的加工才能最终起到其应有的作用。
内质网加工包括多种异构体，以保护成熟蛋白质，并可能调节其功能。
内质网中存在
一种被称为“蛋白可溶性定位肽N-端修饰蛋白”的蛋白，它可以有效地调节蛋白质的活性；另一方面，内质网还有一种非活性蛋白A，它可以帮助质网的结构稳定。
而高尔基体加工则主要在变体蛋白、糖基化蛋白或非结构蛋白的组装、结构变化和功
能定位等多个步骤中发挥着关键作用。
高尔基体通过聚集蛋白，帮助蛋白质保持稳定的结构，并可以有效地调节亚基团的相互作用，帮助催化反应物之间的结合，从而对活性影响
较大。
内质网和高尔基体
9．内膜系统与膜运输真核细胞在进化上一个显著特点就是形成了发达的细胞质膜系统,将细胞分成许多膜结合的区室,包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、内体和分泌泡等。
虽然这些区室具有各自独立的结构和功能，但它们又是紧密相关的，尤其是它们的膜结构是相互转换的，这种转换的机制则是通过蛋白质分选(p r o t e i n s o r t i n g)和膜运输实现的(图9-1)。
图9-1内膜系统和膜运输9.1细胞质膜系统及其研究方法9.1.1膜结合细胞器与内膜系统关于真核细胞中具有膜结构的细胞器的总体描述通常有三个概念:●膜结合细胞器(me mb r a n e-b o u n d o r g a n e l l e s)或膜结合区室(m e mb r a n e-b o u n dc o mp a r t me n t s)●细胞质膜系统(c yt o p l a s mi c me mb r a n e s y s t e m)●内膜系统(e n d o me mb r a n e s ys t e ms)虽然这三个概念都是指真核细胞中具有膜结构的细胞器,但是在含义上仍有一些差别。
■膜结合细胞器的种类和功能●膜结合细胞器种类与数量原核细胞内只有一个区室就是胞质溶胶(c yt o s o l)。
真核细胞内有许多膜结合的区室，但与胞质溶胶相比,所占比例都很小(表9-1)。
表9-1肝细胞中主要膜结合细胞器的体积比●膜结合细胞器的功能膜结合细胞器在细胞的生命活动中具有重要作用(表9-2)。
表9-2真核细胞膜结合区室的主要功能内体内吞物质的分选线粒体通过氧化磷酸化合成A TP叶绿体进行光合作用过氧化物酶体毒性分子的氧化在这些膜结合的细胞器中,线粒体、叶绿体、过氧化物酶体和细胞核等的独立性很强,并且有特别的功能；其他几种膜结合细胞器,如内质网、高尔基体、溶酶体和小泡,虽然有不同的结构和功能,但是它们都参与蛋白质的加工、分选和膜泡运输,形成了一个特别的细胞内系统。
007：内质网与高尔基体
三、内质网的类型
1、粗面内质网 (rough endoplasmic reticulum,RER)
2、滑面内质网 （smooth endoplasmic reticulum,SER)
微粒体(microsome) 在细胞匀浆和差速离心过程中获得 的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡 状结构,在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化 和脂类合成等内质网的基本功能。
微粒体上检测到的光面内质网上存在的酶类
催化类型 碳水化合物代谢 脂代谢
与药物脱毒相关的氧化酶
蛋白质的加工
酶 葡萄糖6-磷酸酶 β-葡糖醛酸酶 葡糖醛酸转移酶 糖基转移酶 脂肪酸CoA连接酶 磷脂醛磷酸酶 胆固醇羟基化酶 转磷酸胆碱酶 磷脂转位酶 细胞色素P-450 NADPH-细胞色素P-450还原酶 细胞色素 b5 NADH-细胞色素b5还原酶
高尔基复合体(Golgi apparatus)
一、形态结构：
1、一般由4－8个扁平膜囊堆叠成（直径1um，中间窄， 周缘呈泡状），扁囊间距15－30nm。
2、有极性：形成面(forming face)或顺面(cis face) 成熟面(mature face)或反面(trans face)
顺面膜囊；中间膜囊；反面膜囊；泡囊
（5）水和电解质代谢（胃底腺
壁细胞 ）
细胞膜内陷而形成细胞分泌小管。在 分泌小管的周围可见很多管泡状的滑 面内质网。这些滑面内质网能将血浆 中的CL－传递到细胞内分泌小管的膜 上,CL－可与胞质中由碳酸解离的H+ 在 膜上结合而产生HCL,排出细胞外。
（6）胆汁的生成 （肝细胞）
胆红素原系非溶性颗粒,它们自血液入肝 细胞内,经滑面内质网上的葡萄糖醛酸转 移酶的作用,成为水溶性的结合胆红素,而 利于排出细胞外,进入毛细胆管形成胆汁 。
高尔基体——精选推荐
⾼尔基体⾼尔基体、溶酶体及过氧化物酶体最早发现于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或顺⾯（cis face）。
凹进的⼀⾯对着质膜称为成熟⾯或反⾯（trans face）。
顺⾯和反⾯都有⼀些或⼤或⼩的运输⼩泡。
扁平囊直径约1m，单层膜构成，中间为囊腔，周缘多呈泡状，4~4~88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，即⾼尔基体堆(Golgi stack)。
⼆、功能区隔1、⾼尔基体顺⾯的⽹络结构（cis Golgi network，CGN）：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。
2、⾼尔基体中间膜囊（medial Golgi）：多数糖基修饰、糖脂的形成以及与⾼尔基体有关的糖合成均发⽣此处。
3、⾼尔基体反⾯的⽹络结构（trans Golgi network，TGN）：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与包装，最后输出。
4、⾼尔基体周围还存在⼤⼩不等的囊泡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：cis⾯膜囊被锇酸特异地染⾊；②焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)：可特异显⽰⾼尔基体的trans⾯的1～2层膜囊；③胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)：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。
④烟酰胺腺嘌呤⼆核苷磷酸酶(NADP酶)：可显⽰⾼尔基体中间⼏层扁平囊；⾼尔基体与细胞⾻架关系密切，在⾮极性细胞中，⾼尔基体分布在微管的负端----微管组织中⼼（MTOC）。
⾼尔基的膜囊上存在马达蛋⽩（cytoplasmic dynein和kinesin）和微丝的马达蛋⽩（myosin）。
内质网高尔基复合体
无核糖体附着
小管、小泡
内质网的电镜观
滑面内质网的电镜图
二、化学组成
由脂类和蛋白质组成。 标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶
三、功能
（一） 粗面内质网（rER）的功能* 主要是为负责蛋白质合成的细胞器核 糖体提供支架，同时也进行新合成蛋白质 的粗加工和蛋白质的转运。
1、 rER与蛋白质合成 （1） 信号肽假说（signal hypothesis） 1975年 Blobel 和 Doberstein提出。 信号肽（signal peptide） ：是引导新合成 肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽 链的N端，通常由 18~30个疏水氨基酸组成，可 被信号识别颗粒（SRP）所识别。
§2 内质网（endoplasmic
reticulum） 一、形态结构与类型
（一） 形态结构
细胞质中由单位膜围成的小管、小泡或 扁囊连接成的连续的网状膜系统。 膜厚约5~6nm，与核膜相连续。
（二） 类型 类型
rER sER
特征
有核糖体附着
形态结构
扁囊
主要功能
合成分泌蛋白、 溶酶体蛋白、膜蛋白 合成类固 醇激素、解毒
rER腔中进行 的糖基化主要是 N-连接糖基化。
N-连接的 糖蛋白多为分泌 性蛋白和溶酶体 蛋白。
（4） 蛋白质由ER向高尔基复合体的运输
脉冲-追踪实验
2 rER与膜脂的合成 新合成的脂类分子最初只嵌入内质网脂 双层的细胞质基质面。
翻转酶(flipase)， 能选择性地将脂 类分子从细胞质 基质面的膜层 “翻转”到ER腔 面的膜层中。
根据底物来源不同，将吞噬性溶酶体分为 自噬性溶酶体和异噬性溶酶体。
残余小体 （residual body）
内质网到高尔基体的运输方式
内质网到高尔基体的运输方式
内质网转移到高尔基体上的方式是（D）
A.通过特定运输管道进行膜的转移
B.通过一定的载体进行膜的转移
C.两种细胞器破裂后膜重新聚集
D.通过形成具有膜的小泡而转移
根据分泌蛋白的合成和分泌，内质网膜出芽形成小泡，小泡膜和高尔基体膜融合，故内质网膜转移到高尔基体膜上的方式是通过形成具有膜的小泡而转移。
故选：D。
分泌蛋白的合成和分泌：在核糖体上翻译出的肽链进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。
然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把较成熟的蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工，成为成熟的蛋白质。
接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。
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凹 面、反面、成熟面、分泌面
大 囊 泡
直 径：100 – 500 nm;
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
Ⅳ. Function of Golgi complex
高尔基复合体与 细胞的分泌活动
高尔基复合体对蛋 白质的修饰加工
高尔基复合 体对蛋白质 的分选运输
Ⅳ. Function of Golgi complex
高尔基复合体与细胞的分泌活动 高尔基复合体对蛋白质的加工 蛋白质的糖基化 溶酶体酶的磷酸化 分泌性蛋白部分肽链的水解 高尔基复合体蛋白质的分选
Ⅲ. Polarity of Golgi complex
蛋白质合成 内质网
溶酶体蛋白寡糖的磷酸化作用 去除3分子甘露糖 去除2 分子甘露糖； 加入N-乙酰葡萄糖 加入半乳糖； 加入唾液酸糖 加入分选信号；分选
溶酶体 分 泌 泡
顺面高尔基网 顺面扁囊 中间扁囊 反面扁囊
反面高尔基网 质膜
高尔基复合体功能区隔化示意图
3.蛋白酶的水解
有些多肽，在转 运至高尔基体的 TGN或TGN所形成 的分泌小泡中时， 经特异地水解， 才成为有生物活 性的多肽。
（三）高尔基复合体对蛋白质的分拣运输
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；分拣
溶酶体
蛋白质在高尔基复合体加工过程中，被加上不同的分选信号(如 磷酸、半乳糖、唾液酸等), 带有不同分选信号的蛋白质可被反 面高尔基网膜上的专一受体识别、浓缩、分选，最后形成不同的 运输小泡而输送到细胞的不同部位。
M-6-P是溶酶体酶 的分选信号，这种磷 酸化甘露糖的形成， 一方面保护了甘露糖 免受高尔基网中甘露 糖酶的切割，同时， 也防止了高尔基体中 N-乙酰葡萄糖胺，半 乳糖，唾液酸等的掺 入而形成其他分泌蛋 白。 溶酶体的酶内含有甘露糖-6-磷酸，高尔基复合体反面扁囊膜上有 甘露糖-6-磷酸受体，能特异与其结合，诱导溶酶体酶聚集并‘出芽’ 离开高尔基复合体形成溶酶体。
高尔基复合体的形态结构
高尔基体周围有一些膜囊周缘膨大、出芽形成的 囊泡，负责膜囊之间的物质运输，称穿梭小泡。
Ⅱ. chemical composition of Golgi complex 膜脂种类 内质网膜 高尔基体膜 质膜 脂类总量 30.0 35.0 42.0 磷脂 26.6 28.5 29.8 Chemical composition of Golgi complex 鞘磷脂 1.3 3.5 5.6 卵磷脂 13.5 14.6 14.0 磷脂酰乙醇胺 6.4 6.6 6.9 磷脂酰丝氨酸 1.3 1.2 1.2 磷脂酰肌醇 2.1 2.6 2.1 胆固醇 1.0 1.7 5.2 糖脂 0.4 1.5 2.5
（一）高尔基复合体与细胞的分泌活动
高尔基复合体在 细胞分泌活动中 起着重要的运输 作用；在分泌颗 粒的形成过程中 起着浓缩、修饰、 加工等作用。
117分钟
放射性探测
17分钟
3分钟
3
H标记亮氨酸
（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工
1.参与糖蛋白的合成和修饰 N-连接的寡糖链：在rER腔内 合成。
糖原代谢
肝细胞的一个重要功 能是维持血液中葡萄 糖水平的恒定, 这一 功能与葡萄糖-6-磷酸 酶的作用密切相关。 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。
磷酸化的葡萄糖 不能通过细胞质膜
葡萄糖-6-磷酸 在SER上被水解
Ⅰ. Structure of Golgi complex
高尔基复合体的结构可分为三个部分：
顺面高尔基网（cis-Golgi network，CGN）， 中间高尔基网（medial Glogi network，MGN） 反面高尔基网（trans Glogi network，TGN）
Ⅰ. Structure of Golgi complex
高尔基复合体是由一层单位膜包围而成的复杂 的囊泡系统，电镜下由小囊泡、扁平囊和大囊泡组 成。
高尔基复合体的分布特点
凡是具有分泌作用的细胞，高尔基体均很发达，可见 多个高尔基体围成环状或半环状。如杯形细胞、胰腺 细胞、唾液腺细胞和小肠上皮细胞等可见到；而肌细 胞及淋巴细胞中，高尔基体则罕见。 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。
三 种 催 化 酶
酰基转移酶 磷脂酸酶 胆碱转移酶
（位于内质网的脂质双层）
•几乎所有生物膜所需脂类的合成都在内质网中完成
（磷脂、胆固醇、糖脂）
合成过程
脂肪酸ห้องสมุดไป่ตู้
缩合 酰基转 移酶
非水溶性 化合物 磷 脂
缩合 二 脂 酰 甘 油酯
胆碱
磷酸 甘油
酸 磷脂
酸酶
二 磷 酸 胞 苷
胆 碱 转 移 酶
二 磷 酸 胞 苷
Ⅰ.Structure of Golgi complex
Golgi complex in an animal cell. The Golgi is usually located near the cell nucleus and the centrosome.
Ⅰ.Structure of Golgi complex
高尔基复合体
1898意大利, 高尔基（Camillo Golgi)----光镜---枭、猫----神经细胞发现。
结构？
功能？
Contents
Structure of Golgi complex Chemical composition of Golgi complex Polarity of Golgi complex
Endomembrane
system 内膜系统
陈 辉
Medical college
Zhengzhou University
内膜系统（endomembrane system）指位于
细胞质内，在结构、功能乃至发生上有一定联系的 膜性结构的总称，包括细胞核、内质网、高尔基体、 溶酶体、内体和分泌泡等。
第一节 内 质 网
细胞色素酶P450
解 毒 酶 系
氧化酶体系
细胞色素酶P450还原酶
NADPH-细胞色素c还原酶 细胞色素酶b5
转移酶体系
NADH-细胞色素b5还原酶
形成光面内质网的电子传递体系，在电子传递、 氧化还原过程中，催化多种化合物氧化、羟化、 从而钝化或破坏毒物或药物的毒性；同时，由于 羟化作用，化合物的水溶性增强，易于排泄。
高 尔 基 复 合 体 的 病 理 性 变 化
药物中毒
高尔基复合体囊泡肿胀
肿瘤细胞
高尔基复合体囊泡解体或塌陷
高尔基复合体中内容物的改变
key Point
内质网的类型与功能 综合叙述蛋白质的糖基化修饰与运输过程 高尔基复合体的形态结构 高尔基复合体的功能
储存和调节Ca2+浓度
内 质 网 的 病 理 性 改 变
1．肿胀
2．肥大
3．有包含物的内质网
内质网与阿尔茨海默病
大脑皮层β-淀粉样蛋白聚集
内质网Ca2+信号调节紊乱，将改变β-淀粉样前体蛋白在 内质网的加工 ，过量生成β-淀粉样蛋白，沉积于内质网、 胞质和分泌到细胞外，形成AD病变。
Segment 2
氧化酶系的核心成员是细胞色素P-450。它参与有毒物质以及 类固醇和脂肪酸的羟基化。被氧化的物质同细胞色素P-450结 合→细胞色素P-450中的铁原子被NADPH还原→氧同细胞色素P450结合→底物结合一个氧原子被氧化,另一个氧原子用于形成 水。被氧化的底物由于带上羟基,增强水溶性,容易被分泌排出。
加工和修饰
蛋白质折叠
蛋白质糖基化修饰 对蛋白质进行分选与转运
RER与膜脂的合成
滑 面 内 质 网 的 功 能 解毒作 用
合成脂 类
与胃酸的生成有关 与胆汁的生成有关 与血小板的形成有关
糖原代 谢
储存和调 节Ca2＋浓 度
Example
磷脂酰胆碱(卵磷脂)合成过程
脂肪酸
磷酸 甘油
胆碱
三种基本底物
（在细胞质基质内）
O - 连接的寡糖链：蛋白质的酪 氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基的OH 基与寡糖共价结合。
3
糖 蛋 白
H标记甘露糖 H标记半乳糖；唾液糖
3
3
H标记N-乙酰葡萄糖胺
（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工 内质网中完成 糖的初加工 高尔基复合体 中糖的终加工
唾液酸
半乳糖
N-乙酰葡萄糖胺 甘露糖
2.溶酶体酶的磷酸化
Function of Golgi complex Clinical link
Camillo Golgi 1843-1926 Italian physician/scientist Shared Nobel Prize (1906) with Santiago Ramó y n Cajal (Spanish)for their work on the structure of the nervous system. (reticularist vs. neuronalist)
Ⅱ. chemical composition of Golgi complex
脂类成分的种类与内质网和质膜相同。
脂类成分
脂类成分的含量介于内质网和质膜之间。
糖基转移酶:催化糖蛋白合成。 磺基 - 糖基转移酶：催化糖脂合成。