医学细胞生物学细胞质和细胞器第五讲ppt演示课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5
运输小泡：直径40~80nm，膜厚6nm。 由内质网芽生而来，分布于高尔基体的形 成面，载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类 并运送到高尔基体的扁平囊中。
6
分泌泡：直径100~500nm，膜厚8nm。内含浓缩分 泌物，由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成，亦 称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多，如肝细 胞、胰腺细胞。
ATP
ADP＋Pi
26
动物溶酶体中的各种酶
酶
作用底物
酸性磷酸酶（标志酶） O-磷酸单酯
酸性核糖核酸酶
RNA
酸性脱氧核糖核酸酶 DNA
糖苷酶
多糖与寡糖
芳基硫酸酯酶 A 和 B 酚硫酸脂
组织蛋白酶
蛋白质和肽链
1.胞内物质的转送运输和分泌活动 2.糖蛋白的加工合成 3.蛋白质的水解 4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输
11
（一）与细胞的分泌活动有关
117分钟 17分钟
3分钟
3H标记亮氨酸 12
2.糖蛋白的加工合成： O-连接的糖基化：蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏 氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或 全部在高尔基体进行。
浓缩信号
调节性
信 号
分泌小泡
螺旋信号
C端3肽信号肽
过氧化 物酶体
19
Cop I and II Vesicles
20
不同运输途径的衣被类型
衣被类 GTP
型
酶
clathrin ARF
组成与衔接蛋白
运输方向
Clathrin重链与轻链，AP2 质膜→内体
Clathrin重链与轻链，AP1 高尔基体→内体
溶酶体
蛋白质合成
寡糖磷酸化
除甘露糖加N乙酰葡萄糖胺
加半乳糖、 唾液酸 分选
分泌泡
15
3. 蛋白的水解和加工： 有些蛋白质在rER合成后，须经高尔基
体水解加工才具有活性。
胰 岛
B 细 胞
前 胰 岛 素 原
胰 岛 转变酶 素 原
胰岛素
粗面内质网
信号肽
C段肽 高尔基体
16
4. 蛋白的分选和运输： 1）溶酶体酶：
7
❖Regional differences in membrane composition across the Golgi stack
8
二、化学组成
1.蛋白质60%；脂类40%。介于细胞膜和内质网之间
脂类种类 内质网（%） 高尔基体（%） 细胞膜（%）
脂类总量
30
35
42
磷脂
26.6
28.5
线粒体
N- 螺旋
细胞核
Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val
过氧化物酶体
Ser-Lys-Leu
溶酶体
M-6-P
碱性氨基酸；酸性氨基酸
18
蛋白质的分选
驻留内质网的蛋白质 带有(-Lys-Asp-GluLeu-COO－)信号。
驻留高尔基复合 体的蛋白质带有 跨膜螺旋信号。
结构性 分泌小泡
3
1.顺面高尔基网(cis-Golgi network, CGN)： 膜厚6nm，呈连续分支管网状结构。
2.扁平囊区(cisterna):
由扁平囊和管道组成的 连续、完整的膜囊体系 标志酶：NADP酶
4
3.反面高尔基网 (trans-Golgi network, TGN)：
靠近质膜，呈管 网状，有囊泡与之相 连，膜厚7.5nm。有浓 缩泡或分泌泡。
29.8
鞘磷脂
1.3
3.5
5.6
卵磷脂
13.5
14.6
14
磷脂酰乙醇胺
6.4
6.6
6.9
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
9
2.高尔基体的酶：
糖基转移酶；磺基糖基转移酶；氧化还 原酶；磷酸酶；激酶；甘露糖苷酶；磷脂 酰转移酶；磷脂酶。
10
三. 高尔基体的功能
22
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察， 明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
23
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成，内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质，是细胞 内的消化器官。
高尔基体
最早发现于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。
1
一、形态结构：
由一层单位膜包围 形成的囊泡系统。 由排列较整齐的扁 平囊和囊泡构成。
2
高尔基复合体有极性
❖ 顺面高尔基网(cis Golgi network，CGN) ❖ 中间高尔基网(medial Golgi network，MGN) ❖ 反面高尔基网(trans Golgi network，TGN)
13
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖 （半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈 现多样化差异。
葡萄糖 甘露糖
N-乙酰葡
萄糖胺
Asn
Asn
粗面内质网
唾液酸 半乳糖
Asn
Asn
Asn
高尔基体
岩藻糖
14
Leabharlann Baidu
糖基化有关的酶固定 在内质网及高尔基体 不同的区室内，为整 合膜蛋白。 O-连接糖基化： 由不同的糖基转移酶 催化，每次加上一个 单糖，最后加唾液酸 残基。
带有分选信号，高尔基体生成的运输小泡膜 上 有分选信号的受体。
2）分泌蛋白：
在成熟面，通过分选信号与相应受体结合， 选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。
3）膜蛋白：由运输小泡送至不同部位
17
蛋白质分选信号及运输途径
分选信号
典型的信号序列
ER腔内
Lys-Asp-Glu-Leu-COO－
膜蛋白 Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala
24
一、形态、结构
1.形态：球形或卵圆形，直径0.2~0.8m，膜6nm。
2.成分：60种以上酸性水解酶，水解蛋白、多糖、 脂类、核酸等为小分子。
3.特性： 异形性细胞器 膜上存在质子泵 pH 5.0 高度糖基化
25
溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
pH 5.0
H＋
糖基化 质子泵
COP I
ARF
Clathrin重链与轻链，AP3 COPαββ’γδεζ
高尔基体→溶酶体， 植物液泡
高尔基体→内质网
COP II Sar 1 Sec23/Sec24复合体，Sec 内质网→高尔基体 13/31复合体，Sec 16
21
四、高尔基体的病理变化
肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。 中毒细胞：萎缩、结构破坏消失。 癌细胞：低分化不发达、高分化发达。 损伤：扩张、崩解。
运输小泡：直径40~80nm，膜厚6nm。 由内质网芽生而来，分布于高尔基体的形 成面，载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类 并运送到高尔基体的扁平囊中。
6
分泌泡：直径100~500nm，膜厚8nm。内含浓缩分 泌物，由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成，亦 称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多，如肝细 胞、胰腺细胞。
ATP
ADP＋Pi
26
动物溶酶体中的各种酶
酶
作用底物
酸性磷酸酶（标志酶） O-磷酸单酯
酸性核糖核酸酶
RNA
酸性脱氧核糖核酸酶 DNA
糖苷酶
多糖与寡糖
芳基硫酸酯酶 A 和 B 酚硫酸脂
组织蛋白酶
蛋白质和肽链
1.胞内物质的转送运输和分泌活动 2.糖蛋白的加工合成 3.蛋白质的水解 4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输
11
（一）与细胞的分泌活动有关
117分钟 17分钟
3分钟
3H标记亮氨酸 12
2.糖蛋白的加工合成： O-连接的糖基化：蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏 氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或 全部在高尔基体进行。
浓缩信号
调节性
信 号
分泌小泡
螺旋信号
C端3肽信号肽
过氧化 物酶体
19
Cop I and II Vesicles
20
不同运输途径的衣被类型
衣被类 GTP
型
酶
clathrin ARF
组成与衔接蛋白
运输方向
Clathrin重链与轻链，AP2 质膜→内体
Clathrin重链与轻链，AP1 高尔基体→内体
溶酶体
蛋白质合成
寡糖磷酸化
除甘露糖加N乙酰葡萄糖胺
加半乳糖、 唾液酸 分选
分泌泡
15
3. 蛋白的水解和加工： 有些蛋白质在rER合成后，须经高尔基
体水解加工才具有活性。
胰 岛
B 细 胞
前 胰 岛 素 原
胰 岛 转变酶 素 原
胰岛素
粗面内质网
信号肽
C段肽 高尔基体
16
4. 蛋白的分选和运输： 1）溶酶体酶：
7
❖Regional differences in membrane composition across the Golgi stack
8
二、化学组成
1.蛋白质60%；脂类40%。介于细胞膜和内质网之间
脂类种类 内质网（%） 高尔基体（%） 细胞膜（%）
脂类总量
30
35
42
磷脂
26.6
28.5
线粒体
N- 螺旋
细胞核
Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val
过氧化物酶体
Ser-Lys-Leu
溶酶体
M-6-P
碱性氨基酸；酸性氨基酸
18
蛋白质的分选
驻留内质网的蛋白质 带有(-Lys-Asp-GluLeu-COO－)信号。
驻留高尔基复合 体的蛋白质带有 跨膜螺旋信号。
结构性 分泌小泡
3
1.顺面高尔基网(cis-Golgi network, CGN)： 膜厚6nm，呈连续分支管网状结构。
2.扁平囊区(cisterna):
由扁平囊和管道组成的 连续、完整的膜囊体系 标志酶：NADP酶
4
3.反面高尔基网 (trans-Golgi network, TGN)：
靠近质膜，呈管 网状，有囊泡与之相 连，膜厚7.5nm。有浓 缩泡或分泌泡。
29.8
鞘磷脂
1.3
3.5
5.6
卵磷脂
13.5
14.6
14
磷脂酰乙醇胺
6.4
6.6
6.9
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
9
2.高尔基体的酶：
糖基转移酶；磺基糖基转移酶；氧化还 原酶；磷酸酶；激酶；甘露糖苷酶；磷脂 酰转移酶；磷脂酶。
10
三. 高尔基体的功能
22
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察， 明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
23
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成，内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质，是细胞 内的消化器官。
高尔基体
最早发现于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。
1
一、形态结构：
由一层单位膜包围 形成的囊泡系统。 由排列较整齐的扁 平囊和囊泡构成。
2
高尔基复合体有极性
❖ 顺面高尔基网(cis Golgi network，CGN) ❖ 中间高尔基网(medial Golgi network，MGN) ❖ 反面高尔基网(trans Golgi network，TGN)
13
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖 （半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈 现多样化差异。
葡萄糖 甘露糖
N-乙酰葡
萄糖胺
Asn
Asn
粗面内质网
唾液酸 半乳糖
Asn
Asn
Asn
高尔基体
岩藻糖
14
Leabharlann Baidu
糖基化有关的酶固定 在内质网及高尔基体 不同的区室内，为整 合膜蛋白。 O-连接糖基化： 由不同的糖基转移酶 催化，每次加上一个 单糖，最后加唾液酸 残基。
带有分选信号，高尔基体生成的运输小泡膜 上 有分选信号的受体。
2）分泌蛋白：
在成熟面，通过分选信号与相应受体结合， 选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。
3）膜蛋白：由运输小泡送至不同部位
17
蛋白质分选信号及运输途径
分选信号
典型的信号序列
ER腔内
Lys-Asp-Glu-Leu-COO－
膜蛋白 Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala
24
一、形态、结构
1.形态：球形或卵圆形，直径0.2~0.8m，膜6nm。
2.成分：60种以上酸性水解酶，水解蛋白、多糖、 脂类、核酸等为小分子。
3.特性： 异形性细胞器 膜上存在质子泵 pH 5.0 高度糖基化
25
溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
pH 5.0
H＋
糖基化 质子泵
COP I
ARF
Clathrin重链与轻链，AP3 COPαββ’γδεζ
高尔基体→溶酶体， 植物液泡
高尔基体→内质网
COP II Sar 1 Sec23/Sec24复合体，Sec 内质网→高尔基体 13/31复合体，Sec 16
21
四、高尔基体的病理变化
肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。 中毒细胞：萎缩、结构破坏消失。 癌细胞：低分化不发达、高分化发达。 损伤：扩张、崩解。