05临床细胞的内膜系统与囊泡转运.ppt
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1、第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运,内膜系统:指细胞内那些在结构,功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器的总称。,内膜系统,高尔基复合体,溶酶体,过氧化物酶体(?),内质网,第一节 内质网,1945年,K.R.Poter-电子显微镜-小鼠成纤维细胞 分布于除哺乳动物成熟红细胞以外的真核细胞内,(Endoplasmic reticulum,ER),一、内质网的化学组成,微粒体,微粒体:细胞匀浆离心后,内质网断裂形成的封闭囊泡。 粗面微粒体(A) 滑面微粒体(B),内质网通常占细胞全部膜相结构的50%左右,脂类:40%较细胞膜少,主要成分为磷脂。 磷脂酰胆碱含量较高,鞘磷脂含量较少 蛋白质:60
2、%较细胞膜多,约有30种膜结合蛋白。 葡萄糖-6-磷酸酶标志酶,内质网膜,核膜外层,扁囊状 管状 泡状,内质网,细胞膜,内质网,小管,小泡,扁囊状,细胞膜,核膜,二、内质网的形态结构,粗面内质网 rER (rough ER): 膜表面附着核糖体; 形态多为扁囊状; 多分布在分泌活动旺盛和分化较完善的细胞, 如胰腺细胞,浆细胞。,三、内质网的基本类型,粗面内质网的形态:扁囊,电镜下显示内质网(兰色),核糖体颗粒(绿色),滑面内质网sER (smooth ER): 膜表面无核糖体附着; 形态多为分枝小管或小泡; 多分布在一些特化的细胞中,如皮脂腺细胞等。,滑面内质网的形态:管状、泡状,粗面内质网的
3、功能,1.作为核糖体的附着支架,参与蛋白质的合成,4. 蛋白质的胞内运输,3. 蛋白质糖基化,2. 新生多肽链的折叠与装配,四、内质网的功能,滑面内质网的功能,滑面内质网的功能 (多功能的细胞器),1.脂质的合成与转运(肾上腺细胞、睾丸间质细胞、黄体细胞) 2.糖原的代谢(肝细胞) 3.解毒作用(肝细胞) 4. Ca2+ 的储存场所,调节肌肉的收缩(肌细胞的肌质网) 5. 分泌胃酸、胆汁(胃壁腺细胞、肝细胞),五 内质网异常与疾病,内质网最常见的病理改变是肿胀、囊池塌陷或肥大 内质网肿胀、脱粒 内质网囊池塌陷 内质网肥大 内质网囊腔中包含物的形成 蛋白质、糖原和脂质在内质网中的贮积 内质网在不
4、同肿瘤细胞中呈现多样性改变,1.作为核糖体附着的支架,参与分泌蛋白的合成。,分泌蛋白质合成的信号肽假说,信号肽假说(Signal hypothesis):认为蛋白质N端的信号肽,是指导该蛋白质转至粗面内质网上合成的决定因素。Blobel因此项发现获1999年诺贝尔生理医学奖。,粗面内质网与蛋白质的合成,信号肽,信号识别颗粒(SRP),SRP-R,移位子,蛋白质转入内质网合成涉及的成分,信号肽(signal peptide):,一段1630个氨基酸残基构成的多肽 在分泌蛋白的肽链合成前合成 可以被SRP识别 可以引导分泌蛋白的肽链进入内质网腔 分泌蛋白进入内质网腔后信号肽被切除,A,P,信号肽,
5、信号识别颗粒(SRP): 存在部位:胞质 由6个多肽和1个7SRNA构成。 与信号肽结合,导致蛋白质合成暂停。 识别内质网膜上SRP 受体, SRP受体(SRP -R) 内质网膜整合蛋白 可与SRP特异识别、结合从而使核糖体锚泊于内质网膜的通道蛋白移位子上,内质网膜上的亲水通道 动态结构,有两种可转化的构象 开放-与核糖体结合时 关闭-蛋白质完全转移进内质网腔后,移位子,移位子,内质网腔,细胞质,SRP受体,信号识别颗粒(SRP),移位子,tRNA,A,P,信号肽,A,信号肽假说,具体过程:,分子伴侣帮助内质网内新生的多肽链折叠与组装,2.新生多肽链的折叠与装配,错误折叠的蛋白质、未完全装配的
6、蛋白质,分子伴侣,分子伴侣:能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白,本身不参与最终产物的形成。 内质网内的分子伴侣为内质网驻留蛋白。,滞留、纠正,不能纠正:进入细胞质降解,蛋白质质量的控制,过量堆积,内质网应激,可能导致细胞凋亡,蛋白质的糖基化: 是指单糖或寡糖与蛋白质共价结合形成糖蛋白。,N-连接的糖基化:发生在内质网腔内,O-连接的糖基化:主要在高尔基复合体中进行。,3. 蛋白质的糖基化,糖基化的作用: 对蛋白质具有保护作用 具有运输信号的作用 形成细胞膜表面的糖被,N-连接的糖链:2个N-乙酰葡萄糖胺、9个甘露糖、3个葡萄糖组成的14寡糖。,N-连接糖基化: 寡糖链与天冬酰胺残基 的N
7、H2连接。,甘,甘,甘,甘,甘,甘,甘,甘,甘,rER腔,rER膜,糖基转移酶,正在ER中合成蛋白质的N-连接糖基化,4. 蛋白质的胞内运输,2 滑面内质网参与糖原的代谢(肝细胞),第二节 高尔基复合体(GC),1898 意大利-高尔基(Camillo Golgi)-光镜-枭、猫-神经细胞,(Golgi complex),电 镜,扁平囊,成熟面,小囊泡,大囊泡,形成面,一、高尔基体的形态结构,(一)高尔基体由扁平囊泡、小囊泡和大囊泡构成,扁 平 囊,凸面:形成(顺)面;,小 囊 泡,来 源:小囊泡融合。,来 源:由rER芽生而来。,大 囊 泡,来 源:扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成。,凹 面
8、:成熟(反)面,膜流:细胞的各种膜性结构之间相互联系和转移的现象称膜流。,内质网,运输小泡,高尔基复合体,大囊泡,细胞膜,1) GC由小囊泡、扁平囊和大囊泡组成 2) 来自RER的小泡不断并入高尔基复合体的扁 平囊的顺面,使扁平囊不但得到补充 3)大囊泡不断的从扁平囊的反面脱落,使扁平 囊得以不断的更新,高尔基复合体是动态平衡的细胞器,家兔脊神经节细胞,二、高尔基体的化学组成,三、高尔基复合体的功能,(一)GC是细胞内蛋白质运输分泌的中转站,(二)GC是胞内物质加工合成的重要场所,(三)GC是胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽,3H标记亮氨酸,3分钟,17分钟,117分钟,(一)GC是细胞内
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