第五章-内膜系统-过氧化物酶体-囊泡-疾病-2014.ppt
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1、第四节 过氧化物酶体,又称“微体” J.Rhodin 1954年发现于鼠肾小管上皮细胞 20世纪70年代被确认并命名为过氧化物酶体(peroxisome) 教学内容: 过氧化物酶体的形态结构 过氧化物酶体的酶类组成 过氧化物酶体的功能,一层单位膜包裹而成的膜性细胞器 多呈圆形或卵圆形,偶见半月形和长方形 直径:0.21.5m 突出特征: 内含电子致密度较高、排列规则的尿酸氧化酶结晶类核体 界膜内表面可见一条高电子致密度的条带状结构边缘板,一、过氧化物酶体的形态结构,类核体为尿酸氧化酶的结晶 人类和鸟类的过氧化物酶体中不含此酶,故无类核体。,溶酶体与过氧化物酶体,二、过氧化物酶体膜具有较高的物质
2、通透性,主要组分 脂类:主要为磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺 蛋白质:包括多种结构蛋白和酶蛋白 膜具有较高的物质通透性 可允许氨基酸、蔗糖、乳酸等小分子物质的自由穿越 在一定条件下,可允许一些大分子物质的非吞噬性穿膜转运 保证了反应底物及代谢产物的通常运输,40余种,不同过氧化物酶体所含酶类不同 可分为三类 氧化酶类:占酶总量的50%60% 过氧化氢酶类:占40%,标志酶 过氧化物酶类:仅存于血细胞等少数几种细胞,三、过氧化物酶体的酶类组成,(一)解毒 过氧化物酶体能够清除细胞代谢过程中产生的H2O2及其他毒性物质(对肝、肾细胞很重要) 机制:通过氧化酶与过氧化氢酶催化作用的偶联,四、过氧化物酶体的
3、功能,甲酸、甲醛、 酚、醇等,(二)细胞氧张力的调节 细胞出现高浓度氧状态时,过氧化物酶体通过增强其氧化作用来调节氧浓度,避免细胞遭受高浓度氧的损害。 (三)参与脂肪酸等高能分子的分解转化,五、过氧化物酶体的发生(了解),两种观点: 观点一:类似于溶酶体的形成过程,溶酶体的形成过程,观点二:类似于线粒体,由原有的过氧化物酶体 分裂而来,线粒体的分裂,过氧化物酶体的发生,过氧化物酶体小结,结构: 酶: 功能:,一层单位膜;囊泡状;内含细颗粒状物质 突出特征:类核体,氧化酶类 过氧化氢酶(标志酶) 过氧化物酶类(仅存于血细胞等少数几种细胞), 清除细胞代谢过程中产生的H2O2及其他毒性物质解毒作用
4、 调节细胞氧张力 参与脂肪酸等高能物质的分解,各种内膜系统细胞器的标志酶 ER:葡萄糖-6-磷酸酶 GC:糖基转移酶 溶酶体:酸性磷酸酶 过氧化物酶体:过氧化氢酶,囊泡(vesicle)是真核细胞中的膜泡结构 各种囊泡均由细胞器膜或质膜芽生而成 囊泡的形成伴随着细胞内物质的定向运输,第五节 囊泡与囊泡转运,一、囊泡在胞内蛋白质运输中的作用,胞内蛋白质的运输主要有三种方式: 门控运输(gated transport) 穿膜运输(transmembrane transport) 小泡运输(vesicular transport),二、囊泡的来源与类型,承担胞内物质定向运输的囊泡至少有10种以上,
5、目前了解较多的有三种: 网格蛋白有被小泡(clathrin coated vesicles) COP有被小泡(COPI coated vesicles) COP有被小泡(COPII coated vesicles),COP:coatomer-protein 包被蛋白,(一)网格蛋白有被小泡,外被蛋白:网格蛋白(clathrin),网格蛋白有被囊泡,Coated pits and vesicles on the cytosolic surface of membranes,Freeze-etch,来源:高尔基体 高尔基体内体、溶酶体、质膜外 质膜 胞外物质细胞质 内体溶酶体,结构特点:主要由三类
6、蛋白构成 网格蛋白:形成囊泡网格状外被 衔接蛋白:填充于网格蛋白结构外框与囊膜之间的间隙中,介导网格蛋白与囊膜跨膜蛋白受体的连接 发动蛋白:GTP结合蛋白,与囊泡的断离有关,发动蛋白,(二)COP有被小泡,包被由5种亚基组成 COP的装配与去 装配有赖于Sar1 蛋白,Sar1是一种GTP结合蛋白,通过与GTP或GDP的结合,调节COP囊泡外被的装配与去装配。,COP来源: rER(介导ERGC的物质运输),(内质网-高尔基体中间体),COP小泡的物质转运具有选择性,(三) COP有被小泡, GCER的逆向运输(负责ER逃逸蛋白的捕捉、回收转运) GC各膜囊层间的逆向运输,来源:高尔基复合体,
7、K:赖氨酸 D:天冬氨酸 E:谷氨酸 L:亮氨酸,COP介导的运输途径,COP衣被 7个亚基:、 、 COP的装配与去装配有赖于蛋白(也称Arf蛋白),三种有被囊泡的运输途径,三、囊泡转运,(一)囊泡转运是细胞物质定向运输的基本途径,囊泡转运的概念* 囊泡转运(vesicular transport) 是指囊泡以出芽的方式,从一种细胞器膜产生、断离后又定向地与另一种细胞器膜融合的过程。,囊泡转运的作用: 细胞内物质定向运输的基本形式 细胞内外物质交换 信号传递 细胞膜与内膜系统功能结构转换和代谢更新的桥梁,(二)囊泡转运是一个高度有序、受到严格选择和精密控制的物质运输过程,如:由rER合成、进
8、入到rER的外输性蛋白质,囊泡转运的方式: 近距离:以弥散的方式进行 远距离:需要有运动蛋白(马达蛋白)协助,囊泡与靶膜的识别、融合机制目前还知之甚少,近年来,Rothman等提出的SNARE假说受到广泛关注。,(三)特异性融合是囊泡物质定向转运和 准确卸载的基本保证,SNAREs(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors) 已发现30多种(动物细胞) 类型: 囊泡 SNAREs (vesicle-SNAREs, v-SNAREs) 靶 SNAREs (target-SNAREs, t-SNAR
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