细胞生物学内膜系统的结构与功能演示文稿
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细胞生物学内膜系统的结构与功能演示文稿
第三十五页,共87页。
1)初级溶酶体(primary lysosome)
• 由高尔基复合体分选 产生的运输小泡和前 溶酶体融合形成;
• 内含各种酸性水解酶, 未与底物结合
• 均质球形
第三十六页,共87页。
初级溶酶体
初级溶酶体的发生
①溶酶体酶的分选
②含溶酶体酶的无被小泡形成 ③无被小泡结合前溶酶体形成初级
含M6P的溶酶体酶可直接分泌到细胞外; 质膜上有依赖Ca++的M6P受体,结合胞外溶酶体酶,将其内吞至前溶 酶体中,M6P受体返回质膜,反复使用。
M6P分选途径只限于溶酶体的酸性水解酶,溶酶体中还
存在不依赖于M6P的分选途径: 如溶酶体膜蛋白的分选和转运等
第四十六页,共87页。
含M6P的酶的运输特异性不强
体形态大小及水解酶种类 差异较大)
• 多呈球形
• 直径多在0.2-0.8m,最 小0.05m,可达数m 。
第三十一页,共87页。
大鼠肝细胞溶酶体
酶 磷酸酶类 酸性磷酸酶 酸性焦磷酸酶 磷酸蛋白磷酸酶 硫酸酯酶 芳基硫酸酯酶 蛋白酶和肽酶 组织蛋白酶 肽酶 核酸酶 核糖核酸酶 脂酶 磷酸脂酶 β-葡萄糖脑苷脂酶 糖苷酶 α葡萄糖苷酶 β-半乳糖苷酶
第三十二页,共87页。
天然底物
磷酸单脂 ATP, FAD 磷酸蛋白
芳基硫酸酯
蛋白质 肽
RNA
磷脂 葡萄糖脑苷脂
糖原 糖脂、糖蛋白
酶
天然底物
酸性磷酸二脂酶 磷脂酸磷酸酶
磷酸二脂 磷脂酸
胶原酶
胶原
脱氧核糖核酸酶 酯酶
DNA 脂肪酸酯
β葡萄糖苷酶 溶菌酶
糖蛋白 细菌的细胞壁
异质性细胞器(形态,内含物质上的差异)
1)初级溶酶体(primary lysosome)
• 由高尔基复合体分选 产生的运输小泡和前 溶酶体融合形成;
• 内含各种酸性水解酶, 未与底物结合
• 均质球形
第三十六页,共87页。
初级溶酶体
初级溶酶体的发生
①溶酶体酶的分选
②含溶酶体酶的无被小泡形成 ③无被小泡结合前溶酶体形成初级
含M6P的溶酶体酶可直接分泌到细胞外; 质膜上有依赖Ca++的M6P受体,结合胞外溶酶体酶,将其内吞至前溶 酶体中,M6P受体返回质膜,反复使用。
M6P分选途径只限于溶酶体的酸性水解酶,溶酶体中还
存在不依赖于M6P的分选途径: 如溶酶体膜蛋白的分选和转运等
第四十六页,共87页。
含M6P的酶的运输特异性不强
体形态大小及水解酶种类 差异较大)
• 多呈球形
• 直径多在0.2-0.8m,最 小0.05m,可达数m 。
第三十一页,共87页。
大鼠肝细胞溶酶体
酶 磷酸酶类 酸性磷酸酶 酸性焦磷酸酶 磷酸蛋白磷酸酶 硫酸酯酶 芳基硫酸酯酶 蛋白酶和肽酶 组织蛋白酶 肽酶 核酸酶 核糖核酸酶 脂酶 磷酸脂酶 β-葡萄糖脑苷脂酶 糖苷酶 α葡萄糖苷酶 β-半乳糖苷酶
第三十二页,共87页。
天然底物
磷酸单脂 ATP, FAD 磷酸蛋白
芳基硫酸酯
蛋白质 肽
RNA
磷脂 葡萄糖脑苷脂
糖原 糖脂、糖蛋白
酶
天然底物
酸性磷酸二脂酶 磷脂酸磷酸酶
磷酸二脂 磷脂酸
胶原酶
胶原
脱氧核糖核酸酶 酯酶
DNA 脂肪酸酯
β葡萄糖苷酶 溶菌酶
糖蛋白 细菌的细胞壁
异质性细胞器(形态,内含物质上的差异)
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
通过溶酶体途径转运
细胞内的代谢产物如蛋白质、核酸等可被溶酶体降解为小分子物质,再通过细胞膜上的转运 蛋白转运至细胞外。
通过细胞膜上的转运蛋白直接转运
某些代谢产物如葡萄糖、氨基酸等可通过细胞膜上的特定转运蛋白直接转运至细胞外。
05
内膜系统异常与疾病关系
遗传因素导致内膜系统异常
基因突变
某些基因突变可能导致内膜系统蛋白 结构和功能异常,进而引发疾病。
《细胞生物学》教学课件 07内膜系统
பைடு நூலகம்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。
02
03
溶酶体
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。
04
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。
能量转换与物质合成场所
线粒体内膜
01
氧化磷酸化产生ATP的主要场所,电子传递链和ATP合成酶复合
物位于此。
叶绿体内膜
02
光合作用中光能转换为化学能的场所,光合色素和光合酶复合
细胞内的代谢产物如蛋白质、核酸等可被溶酶体降解为小分子物质,再通过细胞膜上的转运 蛋白转运至细胞外。
通过细胞膜上的转运蛋白直接转运
某些代谢产物如葡萄糖、氨基酸等可通过细胞膜上的特定转运蛋白直接转运至细胞外。
05
内膜系统异常与疾病关系
遗传因素导致内膜系统异常
基因突变
某些基因突变可能导致内膜系统蛋白 结构和功能异常,进而引发疾病。
《细胞生物学》教学课件 07内膜系统
பைடு நூலகம்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。
02
03
溶酶体
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。
04
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。
能量转换与物质合成场所
线粒体内膜
01
氧化磷酸化产生ATP的主要场所,电子传递链和ATP合成酶复合
物位于此。
叶绿体内膜
02
光合作用中光能转换为化学能的场所,光合色素和光合酶复合
第三节细胞质内膜系统ppt文档
大囊泡 扁平囊泡
反面高尔基 网状结构
小囊泡
顺面高尔基 网状结构
电镜下高尔基复合体横切面模式图
The Golgi Apparatus
反面高尔基网 中间高尔基网 顺面高尔基网
电镜下高尔基复合体切面图(10000×)
golgi complex是一个极性细胞器
形态结构——从顺面到反面膜厚度增加、 囊腔增宽。
信号肽的合成
主 要
信号识别颗粒(SRP) - 核糖体复合体形成
过 程
核糖体与内质网膜结合
多肽链进入内质网腔
信号肽介导分泌蛋白在粗面内质网的合成
信号密码:signal codon
在mRNA的5’端起始密码AUG之后,有一组编码特殊氨基 酸序列的密码,称为信号密码。
信号肽: signal peptide
聚和脱粒。 内质网功能异常可引起一系列神经功能紊
乱疾病,包括缺血再灌注损伤、睡眠呼吸 暂停综合征、阿尔茨海默病、多发性硬化、 肌萎缩性脊髓侧索硬化症、帕金森病等.
第二节 高尔基复合体 Golgi complex
1898年,意大利学 者高尔基(Camillo Golgi)利用银染技术在 光镜下观察猫头鹰的神 经细胞时,发现细胞核 的周围有嗜银黑色网状 结构,他称之为内网器。
除了哺乳动物的红细胞,所有真核细胞 均含内质网。
二 、内质网的化学组成
内 脂类:40%—较细胞膜少,主要成分为磷脂。
质 网
磷脂酰胆碱较多,鞘磷脂较少。
膜 蛋白质:60%—较细胞膜多,约30种。
标志酶——葡萄糖-6-磷酸酶 电子传递体系:细胞色素b5,NADH-细胞色素b5
还原酶,细胞色素P450酶系。
结构 蛋白
附着的 核糖体
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
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
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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
25
2020年10月2日
《细胞内膜系统》课件
通过基因治疗手段,可以修复或替换导致细胞内膜系统异常的基因,从
而恢复其正常功能。
03
细胞内膜系统与免疫治疗
细胞内膜系统的异常往往会影响免疫细胞的功能,因此免疫治疗也可以
作为针对细胞内膜系统异常的疾病治疗策略之一。
05
细胞内膜系统的研究方 法与技术
显微镜技术
光学显微镜
利用可见光和特殊染色技 术观察细胞内膜系统的形 态和结构。
分子生物学技术
基因克隆技术
基因表达分析技术
获取和研究细胞内膜系统相关基因。
检测细胞内膜系统相关基因在不同条 件下的表达变化。
基因突变技术
通过基因编辑等手段研究特定基因对 细胞内膜系统的影响。
细胞生物学技术
细胞培养技术
提供研究细胞内膜系统的实验材料。
细胞转染与基因敲除技术
研究特定基因或蛋白质对细胞内膜系统的影 响。
疾病对细胞内膜系统的影响
疾病状态下,细胞内膜系统的结构和功能往往会受到影响,进而影响细胞的正 常生理功能。
细胞内膜系统异常与疾病表现
细胞内膜系统异常与肿瘤
肿瘤细胞中常常出现细胞内膜系统的异常,如膜蛋白的异常表达和定位,这些异常与肿瘤 的恶性表型密切相关。
细胞内膜系统异常与神经退行性疾病
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等常常伴随着细胞内膜系统的异常,如神经元 内质网的应激和自噬异常。
02
细胞内膜系统的结构与 特点
细胞膜的结构与特点
01
02
03
磷脂双分子层
构成细胞膜的基本骨架, 具有流动性和选择透过性 。
蛋白质分子
嵌入或贯穿在磷脂双分子 层中,参与物质运输和信 号传递等过程。
糖蛋白
位于细胞膜外侧,与细胞 识别、免疫等功能密切相 关。
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• 锇酸特异性染色;
• 功能:初步分选来自内质网的蛋白质;蛋白的o
-连接糖基化及酰基化。
顺面初步分选: 含内质网驻留信号的 蛋白返还内质网;
分泌蛋白进入中间膜 囊。
内质网驻留信号:
C 末端有Lys-Asp-Glu-
Leu /KDEL序列
2)高尔基中间膜囊(medial Golgi)
• 由扁平膜囊与管道组成,形成不同间隔,功 能上是连续、完整的膜囊体系。
• 蛋白质在高尔基体中的分选及转运信息存பைடு நூலகம்于 其基因本身。
• 高尔基体识别各蛋白所携带的分选信号,进而
对其分类、包装与运送的机制?!
2蛋白和脂类的糖基化
蛋白糖基化: RER上合成的大多数蛋 白质在从内质网向高尔 基体及在高尔基体各膜 囊之间的转运过程中, 连接在蛋白侧链上的寡 糖基会发生一系列有序 的加工与修饰。
糖鞘脂糖基化: 磺基-糖基转移酶
甘露糖
N-乙酰葡萄糖氨
半乳糖 N-乙酰神经酰氨
糖基化的两种形式:
N—连接糖基化:
寡糖连接到蛋白质天冬酰胺的酰胺氮原子上
发生在糙面内质网中
成熟的N—连接的寡糖链都含有2个N—乙酰葡萄 糖胺和3个甘露糖残基
O—连接糖基化:
寡糖与蛋白质丝氨酸、苏氨酸或在胶原纤维中的 羟赖氨酸或羟脯氨酸的羟基(-OH)结合 ;
细胞生物学内膜系统的结构与 功能演示文稿
(优选)细胞生物学内膜系统 的结构与功能
一 高尔基复合体的形态结构
形态:
由一些(4~8个) 排列较为整齐的 扁平膜囊 (saccules)堆叠 形成。囊多呈弓 形,也有的呈半 球形或球形。
1 极性细胞器
1)排列有方向性 2)物质转运方向性 物质从顺面进入, 从反面输出 3)功能区隔性 不同区隔功能不同
2 高尔基复合体的结构
• 高尔基体顺面膜 囊及顺面网状结 构(CGN)
• 高尔基中间膜囊
• 高尔基体反面膜 囊及反面网状结 构(TGN)
1)顺面膜囊及顺面网状结构 (cis Golgi network,CGN):
位于高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊,又称cis 膜囊,是中间多孔而呈连续分支状的管网结构。
高尔基体对溶酶体蛋白的分类与转运机制:
溶酶体中的酸性水解酶类在内质网上合成 ER腔 N—连接的糖基化修饰
酶分子中的天冬酰氨残基上共价结合一个寡糖链
高尔基体顺面膜囊 N—乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 N—乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶
酶分子寡糖链中多个甘露糖被磷酸化产生6—磷酸甘露糖。
高尔基体反面膜囊上的6—磷酸甘露糖的受体特异结合溶酶体 酶,使其分离,并局部浓缩
在内质网或高尔基体中进行,由不同的糖基转移 酶催化,每次加上一个单糖。最后一步是加上唾 液酸残基,(高尔基体反面膜囊和TGN中)
糖基化的意义: ①标记蛋白,便于分类包装,保证糖蛋白从RER至高尔
基体膜囊单方向转移;
②影响多肽构象确保正确折叠;糖的羟基可影响蛋白水 溶性和所带电荷的性质; ③保护蛋白,抵御水解酶降解;(溶酶体酶)
高尔基体各膜囊之间有膜性结构相连
4)高尔基体周围囊泡:
• 顺面侧囊泡:为ER和Golgi之间的运输小泡,称为 ERGIC (endoplasmic reticulm-golgi intermediate compartment)或VTCs(Vesicular-tubular clusters), P53为其标志蛋白;
• 反面侧囊泡: 为分泌泡和分泌颗粒;
• 高尔基体膜囊周缘也可膨大出芽形成囊泡: 用来 完成膜囊间的物质运输;
高尔基体各部分的特异细胞化学反应
顺面膜囊 被锇酸特异地染色
中间几层扁平囊 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的反应
trans面的1—2层膜囊 焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)反应
近反面的一些膜囊状和管状结构 胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)的细胞化学反应,CMP 酶也是溶酶体的标志酶。
二 高尔基复合体的化学组成
• 脂类 介于内质网和质膜之间 粗面内质网 高尔基复合体 质膜 神经鞘磷脂、胆固醇 磷脂酰胆碱
• 多糖 形成面 成熟面 梯度上升
• 蛋白质 各种酶,糖基转移酶是高尔基复合体的特征性酶
三 高尔基复合体的功能
接收由粗面内质网合成的物质 进一步加工、分选、包装 输出至细胞不同区域及胞外 “交通枢纽”
意义:使膜性细胞器的膜成分得到补充和更新。
ER 高尔基复合体 质膜
膜 流 示 意 图
5 参与细胞内的膜泡运输
• 1)RER-Golgi的膜泡运输 • 2)分泌小泡的外排 • 3)内吞小泡的运输
第四节 溶酶体和过氧化物酶体
意义 • 防止活性蛋白在合成细胞中发挥作用; • 小肽分子难以在核糖体上合成(神经肽 5aa) • 产生包装并转运到分泌泡中的必要信号;
4 参与膜脂合成和膜的转化
• 合成鞘磷脂和鞘糖脂 • 膜转化:高尔基体膜在厚度
和化学组成上处于内质网和 质膜之间。在内质网上合成 的新膜转至高尔基体后,经 修饰加工,形成运输泡与质 膜融合,使新形成的膜整合 到质膜上。
• NADP酶是其标志酶 • 功能:
合成多糖、蛋白质和脂类的糖基化。
3)高尔基体反面膜囊(trans golgi)和反面 高尔基体网状结构(trans Golgi network, TGN)
• TGN位于反面的最外层,与反面的扁平膜囊相连, 另一侧伸入反面的细胞质中;
• 形态呈管网状,周围有一些成熟的分泌囊泡; • 对蛋白质进行分类和包装。
1、参与细胞分泌活动
标记蛋白
分泌泡 高尔基体 内质网
3分钟标记
20分钟标记
120分钟标记
用3H—亮氨酸标记天竺鼠胰腺外分泌细胞,应用放射自显 影电镜技术跟踪放射性标记氨基酸在胰腺细胞内的分布
分泌蛋白的分泌过程:
RER上合成蛋白质→进入ER腔→出芽形成囊 泡→进入CGN→medial Golgi中加工→TGN →形成囊泡→囊泡与质膜融合→ 排出胞外。
④在细胞表面形成糖萼,起细胞识别和保护质膜作用。
3 前体蛋的加工和改造 无活性的蛋白前体 加工 活性蛋白
前胰岛素原的加工
前体蛋白的加工类型及其意义 类型
①切除N端或C、N两端后成为成熟蛋白(胰岛素、 胰高血糖素、血清蛋白); ②水解含重复氨基酸序列的前体蛋白成多个相同的 活性小肽(神经肽); ③根据前体蛋白的信号序列将其加工成不同产物;
• 功能:初步分选来自内质网的蛋白质;蛋白的o
-连接糖基化及酰基化。
顺面初步分选: 含内质网驻留信号的 蛋白返还内质网;
分泌蛋白进入中间膜 囊。
内质网驻留信号:
C 末端有Lys-Asp-Glu-
Leu /KDEL序列
2)高尔基中间膜囊(medial Golgi)
• 由扁平膜囊与管道组成,形成不同间隔,功 能上是连续、完整的膜囊体系。
• 蛋白质在高尔基体中的分选及转运信息存பைடு நூலகம்于 其基因本身。
• 高尔基体识别各蛋白所携带的分选信号,进而
对其分类、包装与运送的机制?!
2蛋白和脂类的糖基化
蛋白糖基化: RER上合成的大多数蛋 白质在从内质网向高尔 基体及在高尔基体各膜 囊之间的转运过程中, 连接在蛋白侧链上的寡 糖基会发生一系列有序 的加工与修饰。
糖鞘脂糖基化: 磺基-糖基转移酶
甘露糖
N-乙酰葡萄糖氨
半乳糖 N-乙酰神经酰氨
糖基化的两种形式:
N—连接糖基化:
寡糖连接到蛋白质天冬酰胺的酰胺氮原子上
发生在糙面内质网中
成熟的N—连接的寡糖链都含有2个N—乙酰葡萄 糖胺和3个甘露糖残基
O—连接糖基化:
寡糖与蛋白质丝氨酸、苏氨酸或在胶原纤维中的 羟赖氨酸或羟脯氨酸的羟基(-OH)结合 ;
细胞生物学内膜系统的结构与 功能演示文稿
(优选)细胞生物学内膜系统 的结构与功能
一 高尔基复合体的形态结构
形态:
由一些(4~8个) 排列较为整齐的 扁平膜囊 (saccules)堆叠 形成。囊多呈弓 形,也有的呈半 球形或球形。
1 极性细胞器
1)排列有方向性 2)物质转运方向性 物质从顺面进入, 从反面输出 3)功能区隔性 不同区隔功能不同
2 高尔基复合体的结构
• 高尔基体顺面膜 囊及顺面网状结 构(CGN)
• 高尔基中间膜囊
• 高尔基体反面膜 囊及反面网状结 构(TGN)
1)顺面膜囊及顺面网状结构 (cis Golgi network,CGN):
位于高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊,又称cis 膜囊,是中间多孔而呈连续分支状的管网结构。
高尔基体对溶酶体蛋白的分类与转运机制:
溶酶体中的酸性水解酶类在内质网上合成 ER腔 N—连接的糖基化修饰
酶分子中的天冬酰氨残基上共价结合一个寡糖链
高尔基体顺面膜囊 N—乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 N—乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶
酶分子寡糖链中多个甘露糖被磷酸化产生6—磷酸甘露糖。
高尔基体反面膜囊上的6—磷酸甘露糖的受体特异结合溶酶体 酶,使其分离,并局部浓缩
在内质网或高尔基体中进行,由不同的糖基转移 酶催化,每次加上一个单糖。最后一步是加上唾 液酸残基,(高尔基体反面膜囊和TGN中)
糖基化的意义: ①标记蛋白,便于分类包装,保证糖蛋白从RER至高尔
基体膜囊单方向转移;
②影响多肽构象确保正确折叠;糖的羟基可影响蛋白水 溶性和所带电荷的性质; ③保护蛋白,抵御水解酶降解;(溶酶体酶)
高尔基体各膜囊之间有膜性结构相连
4)高尔基体周围囊泡:
• 顺面侧囊泡:为ER和Golgi之间的运输小泡,称为 ERGIC (endoplasmic reticulm-golgi intermediate compartment)或VTCs(Vesicular-tubular clusters), P53为其标志蛋白;
• 反面侧囊泡: 为分泌泡和分泌颗粒;
• 高尔基体膜囊周缘也可膨大出芽形成囊泡: 用来 完成膜囊间的物质运输;
高尔基体各部分的特异细胞化学反应
顺面膜囊 被锇酸特异地染色
中间几层扁平囊 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的反应
trans面的1—2层膜囊 焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)反应
近反面的一些膜囊状和管状结构 胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)的细胞化学反应,CMP 酶也是溶酶体的标志酶。
二 高尔基复合体的化学组成
• 脂类 介于内质网和质膜之间 粗面内质网 高尔基复合体 质膜 神经鞘磷脂、胆固醇 磷脂酰胆碱
• 多糖 形成面 成熟面 梯度上升
• 蛋白质 各种酶,糖基转移酶是高尔基复合体的特征性酶
三 高尔基复合体的功能
接收由粗面内质网合成的物质 进一步加工、分选、包装 输出至细胞不同区域及胞外 “交通枢纽”
意义:使膜性细胞器的膜成分得到补充和更新。
ER 高尔基复合体 质膜
膜 流 示 意 图
5 参与细胞内的膜泡运输
• 1)RER-Golgi的膜泡运输 • 2)分泌小泡的外排 • 3)内吞小泡的运输
第四节 溶酶体和过氧化物酶体
意义 • 防止活性蛋白在合成细胞中发挥作用; • 小肽分子难以在核糖体上合成(神经肽 5aa) • 产生包装并转运到分泌泡中的必要信号;
4 参与膜脂合成和膜的转化
• 合成鞘磷脂和鞘糖脂 • 膜转化:高尔基体膜在厚度
和化学组成上处于内质网和 质膜之间。在内质网上合成 的新膜转至高尔基体后,经 修饰加工,形成运输泡与质 膜融合,使新形成的膜整合 到质膜上。
• NADP酶是其标志酶 • 功能:
合成多糖、蛋白质和脂类的糖基化。
3)高尔基体反面膜囊(trans golgi)和反面 高尔基体网状结构(trans Golgi network, TGN)
• TGN位于反面的最外层,与反面的扁平膜囊相连, 另一侧伸入反面的细胞质中;
• 形态呈管网状,周围有一些成熟的分泌囊泡; • 对蛋白质进行分类和包装。
1、参与细胞分泌活动
标记蛋白
分泌泡 高尔基体 内质网
3分钟标记
20分钟标记
120分钟标记
用3H—亮氨酸标记天竺鼠胰腺外分泌细胞,应用放射自显 影电镜技术跟踪放射性标记氨基酸在胰腺细胞内的分布
分泌蛋白的分泌过程:
RER上合成蛋白质→进入ER腔→出芽形成囊 泡→进入CGN→medial Golgi中加工→TGN →形成囊泡→囊泡与质膜融合→ 排出胞外。
④在细胞表面形成糖萼,起细胞识别和保护质膜作用。
3 前体蛋的加工和改造 无活性的蛋白前体 加工 活性蛋白
前胰岛素原的加工
前体蛋白的加工类型及其意义 类型
①切除N端或C、N两端后成为成熟蛋白(胰岛素、 胰高血糖素、血清蛋白); ②水解含重复氨基酸序列的前体蛋白成多个相同的 活性小肽(神经肽); ③根据前体蛋白的信号序列将其加工成不同产物;