細胞內膜系統(tǒng)與囊泡轉運(1)ppt課件

1、醫(yī)學細胞生物學第五章第五章 細胞的內膜系細胞的內膜系統(tǒng)與囊泡轉運統(tǒng)與囊泡轉運醫(yī)學細胞生物學醫(yī)學細胞生物學醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 一、內質網(wǎng)的化學組成一、內質網(wǎng)的化學組成微粒體：細胞勻漿中微粒體：細胞勻漿中分別出的直徑在分別出的直徑在100nm100nm左右的球囊狀封鎖小左右的球囊狀封鎖小泡，含有內質網(wǎng)膜與泡，含有內質網(wǎng)膜與核糖體，能行使內質核糖體，能行使內質網(wǎng)的根本功能，推斷網(wǎng)的根本功能，推斷為勻漿過程中破損的為勻漿過程中破損的內質網(wǎng)構成。為研討內質網(wǎng)構成。為研討內質網(wǎng)的化學特征和內質網(wǎng)的化學特征和生理功能的重要工具。生理功能的重要工具。醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質

2、網(wǎng) 二、內質網(wǎng)的形狀構造二、內質網(wǎng)的形狀構造 5-6nm5-6nm的小管、小泡、的小管、小泡、扁囊為根本構造單位構扁囊為根本構造單位構成的相互連通的延續(xù)膜成的相互連通的延續(xù)膜性三維管網(wǎng)構造系統(tǒng)。性三維管網(wǎng)構造系統(tǒng)。 在不同類型細胞或同一在不同類型細胞或同一細胞的不同發(fā)育階段、細胞的不同發(fā)育階段、不同生理功能形狀下形不同生理功能形狀下形狀數(shù)量各異。狀數(shù)量各異。 肌質網(wǎng)為一類特化的內肌質網(wǎng)為一類特化的內質網(wǎng)質網(wǎng)醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 三、內質網(wǎng)的根本類型：三、內質網(wǎng)的根本類型：醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 內質網(wǎng)的功能內質網(wǎng)的功能 一、粗面內質網(wǎng)一、粗面內質網(wǎng) 1.1

3、.核糖體支架，參與蛋白質合成核糖體支架，參與蛋白質合成醫(yī)學細胞生物學DNA前體前體RNAmRNA多肽鏈多肽鏈核糖體核糖體醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 2.新生多肽鏈的折疊與裝配新生多肽鏈的折疊與裝配二硫鍵構成；分子伴侶；二硫鍵構成；分子伴侶；KEDL序列序列 3.蛋白質的糖基化蛋白質的糖基化(N-銜接糖基化銜接糖基化) 4.蛋白質的胞內運輸?shù)鞍踪|的胞內運輸分子伴侶分子伴侶: :細胞中的某些蛋白質分子可以識別細胞中的某些蛋白質分子可以識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結合，從而協(xié)助這些多肽轉運、折某些部位相結合，從而協(xié)助這些

4、多肽轉運、折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產物疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產物的構成，因此稱為分子伴侶的構成，因此稱為分子伴侶 。 醫(yī)學細胞生物學醫(yī)學細胞生物學信號肽信號肽(signal peptide)信號識別顆粒信號識別顆粒(signal recognition particle, SRP)信號序列特征信號序列特征:15-35:15-35個氨基酸殘基，其中含有個氨基酸殘基，其中含有4-124-12個疏水殘基個疏水殘基特異性特異性: :位置位置:N-:N-端突出的一段肽端突出的一段肽; ;內信號肽內信號肽存在于胞質中的核糖體結合蛋白顆粒，由存在于胞質中的核糖體結合蛋白顆粒，由6

5、 6個蛋白質亞基個蛋白質亞基和一個小的和一個小的7SL RNA7SL RNA組成。含三個功能域組成。含三個功能域: : 翻譯暫停構造域翻譯暫停構造域(P9/P14)(P9/P14)信號肽識別結合位點信號肽識別結合位點(P54)(P54)SRPSRP受體蛋白結合位點受體蛋白結合位點(P68/P72)(P68/P72)。醫(yī)學細胞生物學我是核糖體我是核糖體我是我是mRNA我是信號肽我是信號肽我是我是SRP，專門結，專門結合信號肽合信號肽我是我是SRP受體，專受體，專門結合門結合SRP我是移位子，我我是移位子，我是通道蛋白是通道蛋白內質網(wǎng)腔內質網(wǎng)腔細胞質細胞質終于到我出場了，我終于到我出場了，我是信號

6、肽酶是信號肽酶我是蛋白質，謝謝我是蛋白質，謝謝我還有事，先走了我還有事，先走了信號肽假說信號肽假說醫(yī)學細胞生物學內質網(wǎng)腔內質網(wǎng)腔細胞質細胞質我是穿膜蛋白質，我是穿膜蛋白質，謝謝謝謝協(xié)同翻譯插入?yún)f(xié)同翻譯插入醫(yī)學細胞生物學我還是核糖體我還是核糖體我還是我還是mRNA我還是信號肽，我還是信號肽，但不在但不在N端端不論他在哪段，不論他在哪段，我都找他我都找他內質網(wǎng)腔內質網(wǎng)腔細胞質細胞質我是穿膜蛋白，謝我是穿膜蛋白，謝謝謝內信號肽介導的內開場轉內信號肽介導的內開場轉移肽插入移肽插入不關我事不關我事醫(yī)學細胞生物學第一節(jié)第一節(jié) 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 滑面內質網(wǎng)的功能滑面內質網(wǎng)的功能 1.1.參與脂質的合成和轉運參與

7、脂質的合成和轉運( (脂蛋白、類固醇激素、膜脂脂蛋白、類固醇激素、膜脂) ) 2.2.參與糖原代謝參與糖原代謝 3.3.細胞解毒的主要場所細胞解毒的主要場所 4.4.是肌細胞是肌細胞Ca2+Ca2+的儲存場所的儲存場所 5.5.與胃酸、膽汁的合成分泌親密相關與胃酸、膽汁的合成分泌親密相關醫(yī)學細胞生物學第二節(jié)第二節(jié) 高爾基復合體高爾基復合體 一、高爾基復合一、高爾基復合體的形狀構造：體的形狀構造： 構成：扁平囊泡、構成：扁平囊泡、小囊泡、大囊泡小囊泡、大囊泡 具有顯著極性具有顯著極性 不同組織細胞中不同組織細胞中分布方式不同分布方式不同凸面、構成面、順面凸面、構成面、順面凹面、成熟面、反面凹面、

8、成熟面、反面醫(yī)學細胞生物學第二節(jié)第二節(jié) 高爾基復合體高爾基復合體 高爾基體的化學組成高爾基體的化學組成 1.1.脂類：根本成分脂類：根本成分 2.2.蛋白質：糖基轉移酶為標志的多種酶蛋蛋白質：糖基轉移酶為標志的多種酶蛋白體系白體系醫(yī)學細胞生物學第二節(jié)第二節(jié) 高爾基復合體高爾基復合體 高爾基復合體的功能：高爾基復合體的功能： 1.1.細胞內蛋白質運輸分泌的中轉站細胞內蛋白質運輸分泌的中轉站 2.2.胞內物質加工合成的重要場所胞內物質加工合成的重要場所 1) 1) 糖蛋白的加工合成糖蛋白的加工合成O-O-糖基化區(qū)別、意義糖基化區(qū)別、意義 2) 2) 蛋白質的水解加工蛋白質的水解加工 3.3.胞內蛋

9、白質分選和膜泡定向運輸?shù)臉屑~胞內蛋白質分選和膜泡定向運輸?shù)臉屑~醫(yī)學細胞生物學第三節(jié)第三節(jié) 溶酶體溶酶體 一、溶酶體的形狀構造和化學組成一、溶酶體的形狀構造和化學組成 1.1.是一種具有高度異質性的膜性構造細胞器是一種具有高度異質性的膜性構造細胞器 2.2.共同特征共同特征 1)1)一層單位膜包裹而成一層單位膜包裹而成 2)2)酸性水解酶酸性磷酸酶為標志酶酸性水解酶酸性磷酸酶為標志酶 3)3)跨膜整合蛋白跨膜整合蛋白lgpAlgpA和和lgpBlgpB 4) 4) 質子泵質子泵 3.3.溶酶體膜糖蛋白家族具有高度同源性溶酶體膜糖蛋白家族具有高度同源性醫(yī)學細胞生物學殘留小體殘留小體醫(yī)學細胞生物學醫(yī)

10、學細胞生物學 巨噬細胞的吞噬作用巨噬細胞的吞噬作用醫(yī)學細胞生物學醫(yī)學細胞生物學內吞體內吞體無被無被小泡小泡有被有被小泡小泡反面反面高爾基體高爾基體順面順面內質網(wǎng)內質網(wǎng)酶前體酶前體N-糖基化糖基化磷酸化構成磷酸化構成M-6-P受體受體分選分選轉運轉運前溶酶體構成前溶酶體構成酶酶溶酶體成熟溶酶體成熟醫(yī)學細胞生物學第三節(jié)第三節(jié) 溶酶體溶酶體 內體性溶酶體的構成過程內體性溶酶體的構成過程醫(yī)學細胞生物學第三節(jié)第三節(jié) 溶酶體溶酶體 溶酶體的功能：溶酶體的功能： 1.1.分解細胞內的外來物質及去除衰老、殘分解細胞內的外來物質及去除衰老、殘損的細胞器損的細胞器 2.2.物質消化和細胞營養(yǎng)功能物質消化和細胞營養(yǎng)

11、功能 3.3.機體防御維護功能機體防御維護功能 4.4.參與某些腺體組織細胞分泌過程調理參與某些腺體組織細胞分泌過程調理 5.5.在生物個體發(fā)生與發(fā)育中起重要作用在生物個體發(fā)生與發(fā)育中起重要作用醫(yī)學細胞生物學第四節(jié)第四節(jié) 過氧化物酶體過氧化物酶體 一、形狀構造一、形狀構造 也是一層單位膜包裹而成的膜性構造細胞也是一層單位膜包裹而成的膜性構造細胞器器 經常含有電子致密度高、陳列規(guī)那么的晶經常含有電子致密度高、陳列規(guī)那么的晶格構造尿酸氧化酶格構造尿酸氧化酶 內外表可見高電子致密度的條帶狀構造內外表可見高電子致密度的條帶狀構造邊緣板邊緣板醫(yī)學細胞生物學第四節(jié)第四節(jié) 過氧化物酶體過氧化物酶體 酶類組成

12、：酶類組成： 1.1.氧化酶類氧化酶類氧復原為過氧化氫氧復原為過氧化氫 2.2.過氧化氫酶類標志酶過氧化氫酶類標志酶分解過氧分解過氧化氫化氫 3.3.過氧化物酶類過氧化物酶類分解過氧化氫分解過氧化氫醫(yī)學細胞生物學電電鏡鏡下下的的過過氧氧化化物物酶酶體體醫(yī)學細胞生物學第四節(jié)第四節(jié) 過氧化物酶體過氧化物酶體 過氧化物酶體的功能過氧化物酶體的功能 1.1.能有效去除細胞代謝過程中產生的過氧能有效去除細胞代謝過程中產生的過氧化氫及其他毒性物質化氫及其他毒性物質 2.2.能有效地進展細胞氧張力的調理能有效地進展細胞氧張力的調理 3.3.參與對細胞內脂肪酸等高分子物質的分參與對細胞內脂肪酸等高分子物質的分

13、解轉化解轉化醫(yī)學細胞生物學第四節(jié)第四節(jié) 過氧化物酶體過氧化物酶體 過氧化物酶體的發(fā)生：過氧化物酶體的發(fā)生： 1.1.內質網(wǎng)加工后以轉運小泡方式轉移分化內質網(wǎng)加工后以轉運小泡方式轉移分化構成構成 2.2.原有過氧化物酶體分裂構成原有過氧化物酶體分裂構成 內質網(wǎng)的作用：內質網(wǎng)的作用： 1.1.膜脂膜脂 2.2.蛋白蛋白醫(yī)學細胞生物學第五節(jié)第五節(jié) 囊泡與囊泡轉運囊泡與囊泡轉運 真核細胞特有的一種細胞物質內外轉運方真核細胞特有的一種細胞物質內外轉運方式，是細胞內物質定向運輸?shù)妮d體和功能式，是細胞內物質定向運輸?shù)妮d體和功能表現(xiàn)方式。表現(xiàn)方式。 來源與類型：來源與類型： 1.1.網(wǎng)格蛋白有被囊泡：高爾基復

14、合體及細網(wǎng)格蛋白有被囊泡：高爾基復合體及細胞膜胞膜 2.COPII2.COPII有被囊泡產生于內質網(wǎng)有被囊泡產生于內質網(wǎng) 3.COPI3.COPI有被囊泡用于回收轉運內質網(wǎng)逃逸有被囊泡用于回收轉運內質網(wǎng)逃逸蛋白蛋白醫(yī)學細胞生物學第五節(jié)第五節(jié) 囊泡與囊泡轉運囊泡與囊泡轉運網(wǎng)格蛋白有被囊泡網(wǎng)格蛋白有被囊泡COPII有被囊泡有被囊泡COPI有被囊泡有被囊泡醫(yī)學細胞生物學clathrin醫(yī)學細胞生物學網(wǎng)格蛋白亞基裝配網(wǎng)格蛋白亞基裝配醫(yī)學細胞生物學網(wǎng)格蛋白小泡網(wǎng)格蛋白小泡醫(yī)學細胞生物學參與囊泡構成的蛋白質：參與囊泡構成的蛋白質：Adaptin(AP,銜接蛋白銜接蛋白):兩端分別與網(wǎng)格蛋白重鏈末端兩端分別

15、與網(wǎng)格蛋白重鏈末端和被轉運的分子相結合，能催化網(wǎng)格蛋白的聚合、捕獲和被轉運的分子相結合，能催化網(wǎng)格蛋白的聚合、捕獲轉運分子。轉運分子。Dynamin：由：由900個個AA組成的胞漿蛋白，也是一種小組成的胞漿蛋白，也是一種小 分子的分子的GTP結合蛋白，可與結合蛋白，可與GTP結合并使其水解。結合并使其水解。一一 般聚合于有被小窩的頸部，起剪切作用。般聚合于有被小窩的頸部，起剪切作用。分子伴侶分子伴侶Hsp70:Hsp70:分子伴侶分子伴侶Hsp70Hsp70蛋白參與該過程，并蛋白參與該過程，并 且需求且需求ATPATP。另外。另外Ca2+Ca2+也參與了包被的構成和去被也參與了包被的構成和去被

16、 的過程。的過程。醫(yī)學細胞生物學第五節(jié)第五節(jié) 囊泡與囊泡轉運囊泡與囊泡轉運醫(yī)學細胞生物學第五節(jié)第五節(jié) 囊泡與囊泡轉運囊泡與囊泡轉運 囊泡轉運囊泡轉運( (定義定義) ) 1.1.是細胞物質定向運輸?shù)母臼羌毎镔|定向運輸?shù)母就緩酵緩?2.2.是一個高度有序并遭到嚴厲是一個高度有序并遭到嚴厲選擇和精細控制的物質運輸過選擇和精細控制的物質運輸過程程 3.3.特異性識別交融是囊泡物質特異性識別交融是囊泡物質定向轉運和準確卸載的根本保定向轉運和準確卸載的根本保證證(SNAREs)(SNAREs) 4.4.是實現(xiàn)細胞膜及內膜系統(tǒng)功是實現(xiàn)細胞膜及內膜系統(tǒng)功能構造轉換和代謝更新的橋梁能構造轉換和代謝更新的

17、橋梁醫(yī)學細胞生物學NSF (N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein,NSF)可溶性細胞質蛋白?？扇苄约毎|蛋白。SNAP (可溶性可溶性NSF附著蛋白附著蛋白, soluble NSF attachment protein, SNAP) V-SNARE (vesicle-SNAP receptor) SNAP受體。受體。T-SNARE (target-SNAP receptor)SNARE hypothesis醫(yī)學細胞生物學囊泡的錨定囊泡的錨定醫(yī)學細胞生物學第六節(jié)第六節(jié) 細胞內膜系統(tǒng)與醫(yī)學的關系細胞內膜系統(tǒng)與醫(yī)學的關系 內質網(wǎng)的病理變化內質網(wǎng)的病理變化 1.1.腫脹、肥大或囊池塌陷腫脹、肥大或囊池塌陷 2.2.包含物構成包含物構成 3.3.在腫瘤中的多樣性改動在腫瘤中的多樣性改動 高爾基復合體的病理變化高爾基復合體的病理變化 1.1.代償性肥大代償性肥大 2.2.毒性物質導致萎縮和損壞毒性