高尔基体的功能
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高尔基体的功能
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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。
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高尔基体与细胞的分泌活动
20世纪70年代初，Caro用3H-亮氨酸对 胰腺的腺泡细胞进行脉冲标记，发现在脉冲 标记3min后，放射自显影银粒主要位于内质 网； 20min后，银粒出现在高尔基体； 120min后则位于分泌泡并开始在顶端释放。
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2、蛋白质的糖基化及其修饰
❖ N-连接糖基化的修饰
❖
蛋白质的N-连接糖基化是在内质网中进行的，而对糖
基的修饰则是在高尔基体中完成的。 对于进入到高尔基体
的糖蛋白来说， 形Βιβλιοθήκη Baidu高甘露糖基寡聚糖侧链所需的修饰比较
简单， 只要切除3 分子的葡萄糖即可， 这一过程是在RER
中完成的。
❖
7
❖ 而形成复合寡聚糖则比较复杂， 要切除5分子 甘露糖， 加上2分子N-乙酰葡萄糖胺、2分子半乳糖、 2分子唾液酸， 有时还要加上岩藻糖。
❖ （1）比较简单的形式是没有生物活性的蛋白原进入高尔基 体后，将蛋白原N-端或两端的序列切除形成成熟的多肽。如 胰岛素、胰高血糖素及血清蛋白。
❖ （2）有些蛋白质分子在粗面内质网中合成时便是含有多个 相同氨基酸序列的前体，然后在高尔基体中水解成同种有活 性的多肽，如神经肽等。
❖ （3）一个蛋白分子的前体中含有不同的信号序列，最后加 工成不同的产物。
物。这些膜可以在高尔基体与质膜之间穿梭转运物
质。
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❖ 6、将蛋白水解为活性物质 ❖ 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酸 序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。 ❖ 7、其它功能：参与植物细胞壁的形成，参与 形成溶酶体和微体。
16
谢
谢
！
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实验显示了分泌性蛋白在细胞内的合成 与转运途径，其转运的过程是通过高尔基体 来完成的。
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4
负责对细胞合成的蛋白质进行加工、分类与包装， 其过程是：ER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。
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ER与CGN间的蛋白质运输
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5、蛋白质和脂的运输
❖ 高尔基复合体的主要功能之一是形成和包装分泌物。
❖
高尔基体对内质网输送来的分泌蛋白进行修饰，
再包裹上膜成为分泌泡。分泌泡可以移动到质膜处
并与质膜融合，将内容物释放到细胞外。膜则成为
质膜的一部分。
❖
质膜也可以内吞的形式进入细胞，成为内膜的
一部分，也可被高尔基体重新用来包装和运送分泌
❖ 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 白质进入高尔基池，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。
❖ 从ER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。
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2、蛋白质的糖基化及其修饰
❖ O-连接糖基化的修饰 ❖ O-连接的糖基化主要在高尔基体中进行，
通过逐次将糖基转移到丝氨酸、苏氨酸、羟 赖氨酸、羟脯氨酸的羟基上糖基化，糖的供 体为核苷糖，如UDP-半乳糖。
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N-连接与O-连接的糖基化比较
特征
N-连接
O-连接
合成部位
合成方式
与之结合的氨基 酸残基 最终长度 第一个糖残基
12
❖ 不同的多肽采用不同的加工方式，推测 其原因是：
❖①有些多肽分子太小，在 核糖体上难以 有效地合成，如仅由5个氨基酸残基组 成的神经肽；
❖ ②有些可能缺少包装并转运到分泌泡中 的必要信号；
❖ ③可以有效地防止这些活性物质在合成 它的细胞内起作用 。
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4、蛋白聚糖的糖基化和糖脂的糖基 化
除了蛋白质的糖基化以外，高尔基体中 也可以进行多糖的合成。动物细胞中合成的 多糖主要是透明质酸，这是一种氨基聚糖， 是细胞外基质的主要成分。植物细胞壁中的 几种多糖，包括半纤维素、果胶也是在高尔 基体中合成的。
糙面内质网和高 尔基体 来自同一个寡糖 前体 天冬酰胺
至少5个糖残基
N-乙酰葡糖胺
高尔基体
一个个的单糖加 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
N-乙酰半乳糖胺等10
2、蛋白质的糖基化及其修饰
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3、蛋白酶的水解和其它加工过程
❖ 不同的蛋白质在高尔基体中酶解加工的方式各不相同， 可归纳为以下几种类型：
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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。
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高尔基体与细胞的分泌活动
20世纪70年代初，Caro用3H-亮氨酸对 胰腺的腺泡细胞进行脉冲标记，发现在脉冲 标记3min后，放射自显影银粒主要位于内质 网； 20min后，银粒出现在高尔基体； 120min后则位于分泌泡并开始在顶端释放。
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2、蛋白质的糖基化及其修饰
❖ N-连接糖基化的修饰
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蛋白质的N-连接糖基化是在内质网中进行的，而对糖
基的修饰则是在高尔基体中完成的。 对于进入到高尔基体
的糖蛋白来说， 形Βιβλιοθήκη Baidu高甘露糖基寡聚糖侧链所需的修饰比较
简单， 只要切除3 分子的葡萄糖即可， 这一过程是在RER
中完成的。
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❖ 而形成复合寡聚糖则比较复杂， 要切除5分子 甘露糖， 加上2分子N-乙酰葡萄糖胺、2分子半乳糖、 2分子唾液酸， 有时还要加上岩藻糖。
❖ （1）比较简单的形式是没有生物活性的蛋白原进入高尔基 体后，将蛋白原N-端或两端的序列切除形成成熟的多肽。如 胰岛素、胰高血糖素及血清蛋白。
❖ （2）有些蛋白质分子在粗面内质网中合成时便是含有多个 相同氨基酸序列的前体，然后在高尔基体中水解成同种有活 性的多肽，如神经肽等。
❖ （3）一个蛋白分子的前体中含有不同的信号序列，最后加 工成不同的产物。
物。这些膜可以在高尔基体与质膜之间穿梭转运物
质。
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❖ 6、将蛋白水解为活性物质 ❖ 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酸 序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。 ❖ 7、其它功能：参与植物细胞壁的形成，参与 形成溶酶体和微体。
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实验显示了分泌性蛋白在细胞内的合成 与转运途径，其转运的过程是通过高尔基体 来完成的。
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负责对细胞合成的蛋白质进行加工、分类与包装， 其过程是：ER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。
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ER与CGN间的蛋白质运输
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5、蛋白质和脂的运输
❖ 高尔基复合体的主要功能之一是形成和包装分泌物。
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高尔基体对内质网输送来的分泌蛋白进行修饰，
再包裹上膜成为分泌泡。分泌泡可以移动到质膜处
并与质膜融合，将内容物释放到细胞外。膜则成为
质膜的一部分。
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质膜也可以内吞的形式进入细胞，成为内膜的
一部分，也可被高尔基体重新用来包装和运送分泌
❖ 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 白质进入高尔基池，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。
❖ 从ER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。
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2、蛋白质的糖基化及其修饰
❖ O-连接糖基化的修饰 ❖ O-连接的糖基化主要在高尔基体中进行，
通过逐次将糖基转移到丝氨酸、苏氨酸、羟 赖氨酸、羟脯氨酸的羟基上糖基化，糖的供 体为核苷糖，如UDP-半乳糖。
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N-连接与O-连接的糖基化比较
特征
N-连接
O-连接
合成部位
合成方式
与之结合的氨基 酸残基 最终长度 第一个糖残基
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❖ 不同的多肽采用不同的加工方式，推测 其原因是：
❖①有些多肽分子太小，在 核糖体上难以 有效地合成，如仅由5个氨基酸残基组 成的神经肽；
❖ ②有些可能缺少包装并转运到分泌泡中 的必要信号；
❖ ③可以有效地防止这些活性物质在合成 它的细胞内起作用 。
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4、蛋白聚糖的糖基化和糖脂的糖基 化
除了蛋白质的糖基化以外，高尔基体中 也可以进行多糖的合成。动物细胞中合成的 多糖主要是透明质酸，这是一种氨基聚糖， 是细胞外基质的主要成分。植物细胞壁中的 几种多糖，包括半纤维素、果胶也是在高尔 基体中合成的。
糙面内质网和高 尔基体 来自同一个寡糖 前体 天冬酰胺
至少5个糖残基
N-乙酰葡糖胺
高尔基体
一个个的单糖加 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
N-乙酰半乳糖胺等10
2、蛋白质的糖基化及其修饰
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3、蛋白酶的水解和其它加工过程
❖ 不同的蛋白质在高尔基体中酶解加工的方式各不相同， 可归纳为以下几种类型：