細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)

1、 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn) endomembrane system and vesicle transport醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物與遺傳學(xué)教研室 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)包括在結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上包括在結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上密切相關(guān)的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器如：核膜、內(nèi)密切相關(guān)的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器如：核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過(guò)氧化物質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過(guò)氧化物酶體以及各種轉(zhuǎn)運(yùn)小泡等。酶體以及各種轉(zhuǎn)運(yùn)小泡等。內(nèi)膜系統(tǒng)在細(xì)胞內(nèi)的分布內(nèi)膜系統(tǒng)在細(xì)胞內(nèi)的分布第第1節(jié)節(jié) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （endoplasmic reticulum，ER） 一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu) 扁囊狀扁囊狀

2、(cisternal) 泡狀泡狀(vesicular) 管狀管狀(tubular)化學(xué)組成中：化學(xué)組成中：葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶為標(biāo)志酶磷酸酶為標(biāo)志酶。 二二、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （rough endoplasmic reticulum ,RER） 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （smooth endoplasmic reticulum,SER）三三 、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 通常為扁囊狀通常為扁囊狀ER RER的發(fā)達(dá)程度可作為判斷細(xì)胞分化、的發(fā)達(dá)程度可作為判斷細(xì)胞分化、功能狀態(tài)的形態(tài)指標(biāo)。功能狀態(tài)的形態(tài)指標(biāo)。 RER與蛋白質(zhì)合成、加

3、工修飾、分選及轉(zhuǎn)運(yùn)與蛋白質(zhì)合成、加工修飾、分選及轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。有關(guān)。游離核糖體游離核糖體(free ribosome)(free ribosome)合成：合成： 結(jié)合蛋白，某些特殊蛋白結(jié)合蛋白，某些特殊蛋白附著核糖體附著核糖體(bound ribosome)(bound ribosome)合成：合成： 跨膜蛋白、水溶性蛋白、駐留蛋白、分跨膜蛋白、水溶性蛋白、駐留蛋白、分泌蛋白、需要修飾的蛋白等泌蛋白、需要修飾的蛋白等1. 信號(hào)假說(shuō)信號(hào)假說(shuō)信號(hào)假說(shuō)（信號(hào)假說(shuō)（signal hypothesis）信號(hào)肽（信號(hào)肽（signal peptide)信號(hào)識(shí)別顆粒（信號(hào)識(shí)別顆粒（ signal recognit

4、ion particle, SRP)信號(hào)識(shí)別顆粒受體（信號(hào)識(shí)別顆粒受體（ SRP-R ）轉(zhuǎn)運(yùn)體（轉(zhuǎn)運(yùn)體（ translocon ）信號(hào)肽識(shí)別顆粒結(jié)構(gòu)示意圖信號(hào)肽識(shí)別顆粒結(jié)構(gòu)示意圖信號(hào)假說(shuō)的內(nèi)容信號(hào)假說(shuō)的內(nèi)容信號(hào)假說(shuō)的內(nèi)容信號(hào)假說(shuō)的內(nèi)容（1 1）信號(hào)肽在）信號(hào)肽在游離核糖體游離核糖體上合成。上合成。（2 2）SRP-SRP-核糖體復(fù)合體形成核糖體復(fù)合體形成 信號(hào)肽信號(hào)肽-SRP-SRP-核糖體核糖體A A位位 （肽鏈合成暫時(shí)停止）（肽鏈合成暫時(shí)停止）（3 3）SRPSRP識(shí)別、結(jié)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的識(shí)別、結(jié)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP-RSRP-R，SRP-SRP-核糖體核糖體復(fù)合體錨泊停靠復(fù)合體錨泊?？?信

5、號(hào)肽信號(hào)肽-SRP-SRP-核糖體核糖體A A位位 SRPSRP受體受體- -轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體 （SRPSRP釋放）釋放）（4 4）肽鏈合成重新開(kāi)始，轉(zhuǎn)運(yùn)體開(kāi)放，肽鏈穿膜入腔）肽鏈合成重新開(kāi)始，轉(zhuǎn)運(yùn)體開(kāi)放，肽鏈穿膜入腔 轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。 （繼續(xù)合成肽鏈）（繼續(xù)合成肽鏈）轉(zhuǎn)運(yùn)體（轉(zhuǎn)運(yùn)體（translocontranslocon）也稱作也稱作易位子易位子或或易位蛋白易位蛋白質(zhì)質(zhì)，是，是RERRER膜上的多蛋白復(fù)合體，可形成外徑膜上的多蛋白復(fù)合體，可形成外徑8.5nm8.5nm左右，中央孔直徑平均為左右，中央孔直徑平均為2nm2nm的親水性通道的親水性通道。 ERER上的上的轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，并以

6、兩種可轉(zhuǎn)化是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，并以兩種可轉(zhuǎn)化的構(gòu)象形式存在。即當(dāng)它和信號(hào)肽結(jié)合時(shí)，處于的構(gòu)象形式存在。即當(dāng)它和信號(hào)肽結(jié)合時(shí)，處于開(kāi)放的活性狀態(tài)；在蛋白質(zhì)多肽鏈被完全轉(zhuǎn)移之開(kāi)放的活性狀態(tài)；在蛋白質(zhì)多肽鏈被完全轉(zhuǎn)移之后，則轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)活性的關(guān)閉狀態(tài)。后，則轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)活性的關(guān)閉狀態(tài)。 轉(zhuǎn)運(yùn)體與新生肽鏈的穿膜轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)運(yùn)體與新生肽鏈的穿膜轉(zhuǎn)移 信號(hào)假說(shuō)在信號(hào)假說(shuō)在1971年由年由G.Blobel提出，提出，1999年獲諾貝爾生理年獲諾貝爾生理-醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 2. 蛋白質(zhì)折疊與裝配蛋白質(zhì)折疊與裝配 蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)直接依賴于多肽鏈依其蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)直接依賴于多肽鏈依其特定的方式盤旋、折疊所形成的高級(jí)三維特定的方式盤

7、旋、折疊所形成的高級(jí)三維立體結(jié)構(gòu)。立體結(jié)構(gòu)。 駐留蛋白駐留蛋白(retention protein) 分子伴侶分子伴侶(molecular chaperones) 如：免疫球蛋白重鏈連接蛋白、內(nèi)質(zhì)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白、鈣如：免疫球蛋白重鏈連接蛋白、內(nèi)質(zhì)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白、鈣連蛋白、蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶等連蛋白、蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶等3. 蛋白質(zhì)修飾蛋白質(zhì)修飾(modification)（1）N-連接糖基化連接糖基化 ：N-連接糖基化：寡糖與內(nèi)質(zhì)連接糖基化：寡糖與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面的多萜醇分子連接并被活化，連接在新生網(wǎng)腔面的多萜醇分子連接并被活化，連接在新生肽鏈的天冬酰胺殘基側(cè)鏈的氨基（肽鏈的天冬酰胺殘基側(cè)鏈的氨基（

8、-NH2）基團(tuán)上。）基團(tuán)上。 （2） 羥基化羥基化 （3）?；；?（4）二硫鍵形成）二硫鍵形成4. RER與蛋白質(zhì)運(yùn)輸與蛋白質(zhì)運(yùn)輸（1）經(jīng)修飾加工的）經(jīng)修飾加工的外輸性蛋白外輸性蛋白，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹，以以出芽出芽的方式形成的方式形成膜性小泡膜性小泡而轉(zhuǎn)運(yùn)。而轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)小泡轉(zhuǎn)運(yùn)小泡高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體分泌顆粒分泌顆粒細(xì)胞外細(xì)胞外分泌蛋白以膜泡形式直接進(jìn)入一種大濃縮泡分泌蛋白以膜泡形式直接進(jìn)入一種大濃縮泡酶酶原顆粒原顆粒排出細(xì)胞排出細(xì)胞（2）穿膜駐留蛋白穿膜駐留蛋白插入轉(zhuǎn)移的可能機(jī)制插入轉(zhuǎn)移的可能機(jī)制單次穿膜蛋白插入轉(zhuǎn)移機(jī)制單次穿膜蛋白插入轉(zhuǎn)移機(jī)制 新生肽共翻譯插入新生

9、肽共翻譯插入 內(nèi)信號(hào)肽介導(dǎo)內(nèi)信號(hào)肽介導(dǎo) 新生肽共翻譯插入新生肽共翻譯插入 新生穿膜駐留蛋白多肽鏈上既有位于新生穿膜駐留蛋白多肽鏈上既有位于N-N-端的端的起始起始轉(zhuǎn)移信號(hào)肽轉(zhuǎn)移信號(hào)肽，還有存在于多肽鏈中的，還有存在于多肽鏈中的停止轉(zhuǎn)移序停止轉(zhuǎn)移序列列。 停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列是由特定氨基酸組成的一段疏水性是由特定氨基酸組成的一段疏水性序列區(qū)段，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜有極高的親和性，可與內(nèi)序列區(qū)段，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜有極高的親和性，可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜脂雙層結(jié)合。在由信號(hào)肽引導(dǎo)的肽鏈轉(zhuǎn)移質(zhì)網(wǎng)膜脂雙層結(jié)合。在由信號(hào)肽引導(dǎo)的肽鏈轉(zhuǎn)移過(guò)程中，當(dāng)過(guò)程中，當(dāng)停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列進(jìn)入進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體并與其相互并與其相互作用時(shí)，作

10、用時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體即由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)換為鈍化狀態(tài)而即由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)換為鈍化狀態(tài)而終止肽鏈的轉(zhuǎn)移；終止肽鏈的轉(zhuǎn)移；N-N-端起始轉(zhuǎn)移信號(hào)肽從端起始轉(zhuǎn)移信號(hào)肽從轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體上解除釋放；上解除釋放；停止轉(zhuǎn)移肽停止轉(zhuǎn)移肽段形成單次穿膜段形成單次穿膜a-a-螺旋螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)，使得蛋白肽鏈的結(jié)構(gòu)區(qū)，使得蛋白肽鏈的C-C-端滯留于細(xì)胞質(zhì)一側(cè)端滯留于細(xì)胞質(zhì)一側(cè)。 內(nèi)信號(hào)肽介導(dǎo)內(nèi)開(kāi)始轉(zhuǎn)移肽（內(nèi)信號(hào)肽介導(dǎo)內(nèi)開(kāi)始轉(zhuǎn)移肽（internal start-internal start-transfer peptidetransfer peptide）插入轉(zhuǎn)移機(jī)制：）插入轉(zhuǎn)移機(jī)制： 內(nèi)信號(hào)肽位于多肽鏈中，當(dāng)其到達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)體時(shí)，即內(nèi)信號(hào)

11、肽位于多肽鏈中，當(dāng)其到達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)體時(shí)，即被保留在脂質(zhì)雙分子層中，成為單次跨膜的被保留在脂質(zhì)雙分子層中，成為單次跨膜的螺螺旋結(jié)構(gòu)。旋結(jié)構(gòu)。多次穿膜蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移插入多次穿膜蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移插入 多次穿膜蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移插入過(guò)程比單次穿膜蛋多次穿膜蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移插入過(guò)程比單次穿膜蛋白要復(fù)雜得多，但是其基本機(jī)制是大致相同的。白要復(fù)雜得多，但是其基本機(jī)制是大致相同的。在多次穿膜蛋白肽鏈上，常常有兩個(gè)或者兩個(gè)以在多次穿膜蛋白肽鏈上，常常有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的疏水性上的疏水性開(kāi)始轉(zhuǎn)移肽開(kāi)始轉(zhuǎn)移肽結(jié)構(gòu)序列和結(jié)構(gòu)序列和停止轉(zhuǎn)移肽停止轉(zhuǎn)移肽結(jié)結(jié)構(gòu)序列。一般認(rèn)為，多次穿膜蛋白是以內(nèi)信號(hào)肽構(gòu)序列。一般認(rèn)為，多次穿膜蛋白是以內(nèi)信號(hào)肽作

12、為其開(kāi)始轉(zhuǎn)移信號(hào)。作為其開(kāi)始轉(zhuǎn)移信號(hào)。 （3）RER是蛋白質(zhì)分選的起始部位是蛋白質(zhì)分選的起始部位若待合成的蛋白質(zhì)其若待合成的蛋白質(zhì)其N端無(wú)信號(hào)肽端無(wú)信號(hào)肽，將繼續(xù)在游，將繼續(xù)在游離核糖體上合成，合成的蛋白包括：離核糖體上合成，合成的蛋白包括： 非定位性分布的細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)駐留蛋白；非定位性分布的細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)駐留蛋白； 定位性分布的胞質(zhì)溶膠蛋白（中心粒和中心粒周定位性分布的胞質(zhì)溶膠蛋白（中心粒和中心粒周圍物質(zhì)）；圍物質(zhì)）； 細(xì)胞核中的核蛋白（組蛋白、非組蛋白）；細(xì)胞核中的核蛋白（組蛋白、非組蛋白）； 線粒體半自主性細(xì)胞器所必需的核基因組編碼蛋線粒體半自主性細(xì)胞器所必需的核基因組編碼蛋白。白。 若待合成

13、蛋白若待合成蛋白N N端有信號(hào)肽端有信號(hào)肽，則進(jìn)入，則進(jìn)入ERER進(jìn)行修飾，進(jìn)行修飾，使不同的蛋白帶上不同的標(biāo)記，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)小泡到使不同的蛋白帶上不同的標(biāo)記，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)小泡到達(dá)目的地。達(dá)目的地。 膜整合蛋白膜整合蛋白： 插入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，隨著功能結(jié)構(gòu)的插入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，隨著功能結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換進(jìn)入內(nèi)膜系統(tǒng)各個(gè)區(qū)域以及細(xì)胞膜中（膜抗轉(zhuǎn)換進(jìn)入內(nèi)膜系統(tǒng)各個(gè)區(qū)域以及細(xì)胞膜中（膜抗原、膜受體等）；原、膜受體等）； 可溶性駐留蛋白可溶性駐留蛋白：最終定位于：最終定位于RERRER、SERSER、高爾基、高爾基復(fù)合體、溶酶體等細(xì)胞器中；復(fù)合體、溶酶體等細(xì)胞器中； 分泌蛋白分泌蛋白：通過(guò)出胞吐作用轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外（抗體：通過(guò)出

14、胞吐作用轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外（抗體、激素、消化酶等）。、激素、消化酶等）。一些常見(jiàn)的信號(hào)序列一些常見(jiàn)的信號(hào)序列 1. 1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)序列內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)序列 2.2.駐留信號(hào)駐留信號(hào) 3. 3.核輸入信號(hào)（核定位信號(hào)）核輸入信號(hào)（核定位信號(hào)） 4. 4.核輸出信號(hào)核輸出信號(hào) 5.5.過(guò)氧化物酶體引導(dǎo)信號(hào)過(guò)氧化物酶體引導(dǎo)信號(hào) 6.6.轉(zhuǎn)運(yùn)肽轉(zhuǎn)運(yùn)肽核輸入信號(hào)（核輸入信號(hào)（nuclear localization signal）又稱為又稱為核定位信號(hào)核定位信號(hào)（nuclear localization signal, NLS）：凡是細(xì)胞質(zhì)中合成的轉(zhuǎn)運(yùn)入核的）：凡是細(xì)胞質(zhì)中合成的轉(zhuǎn)運(yùn)入核的蛋白質(zhì)，其肽鏈中均含有蛋白

15、質(zhì)，其肽鏈中均含有7個(gè)氨基酸（個(gè)氨基酸（Pro-Lys-Lys-Lys-Lys-Arg-Val）組成的特異性信號(hào)序列，）組成的特異性信號(hào)序列，負(fù)責(zé)分揀并指導(dǎo)蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔復(fù)合體負(fù)責(zé)分揀并指導(dǎo)蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔復(fù)合體輸入到細(xì)胞核。輸入到細(xì)胞核。 4.核輸出信號(hào)（核輸出信號(hào)（nuclear export signal） 是細(xì)胞核內(nèi)形成的大分子復(fù)合物是細(xì)胞核內(nèi)形成的大分子復(fù)合物( (如核糖核蛋如核糖核蛋白白) )上的氨基酸信號(hào)序列，其主要特征是序列上的氨基酸信號(hào)序列，其主要特征是序列中有多個(gè)疏水性氨基酸的相間排列出現(xiàn)。中有多個(gè)疏水性氨基酸的相間排列出現(xiàn)。核輸核輸出信號(hào)出信號(hào)可被核孔復(fù)合體

16、上的可被核孔復(fù)合體上的輸出受體輸出受體所識(shí)別，所識(shí)別，進(jìn)而引導(dǎo)核內(nèi)大分子復(fù)合物從細(xì)胞核經(jīng)由核孔進(jìn)而引導(dǎo)核內(nèi)大分子復(fù)合物從細(xì)胞核經(jīng)由核孔復(fù)合體輸送到細(xì)胞質(zhì)中。復(fù)合體輸送到細(xì)胞質(zhì)中。 （4 4）信號(hào)序列的差異決定了蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)）信號(hào)序列的差異決定了蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi) 運(yùn)輸?shù)牟煌緩竭\(yùn)輸?shù)牟煌緩?門控運(yùn)輸門控運(yùn)輸（gated transportgated transport） ：由特定的分揀由特定的分揀信號(hào)介導(dǎo)，并通過(guò)核孔復(fù)合體的選擇性作用，在信號(hào)介導(dǎo)，并通過(guò)核孔復(fù)合體的選擇性作用，在細(xì)胞溶質(zhì)與細(xì)胞核之間所進(jìn)行的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。細(xì)胞溶質(zhì)與細(xì)胞核之間所進(jìn)行的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。 穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)（transmem

17、brane transporttransmembrane transport） ： 通通過(guò)結(jié)合在膜上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)行的蛋白質(zhì)運(yùn)輸過(guò)結(jié)合在膜上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)行的蛋白質(zhì)運(yùn)輸( (如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體）如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體）, ,信號(hào)肽信號(hào)肽- -受體介導(dǎo)。受體介導(dǎo)。 囊泡運(yùn)輸囊泡運(yùn)輸（vesicular transport）：）： 是由不同是由不同膜性運(yùn)輸小泡承載的一種蛋白質(zhì)運(yùn)輸形式（如細(xì)膜性運(yùn)輸小泡承載的一種蛋白質(zhì)運(yùn)輸形式（如細(xì)胞分泌活動(dòng)）。胞分泌活動(dòng)）。（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 多為管狀多為管狀ER 是一個(gè)多功能細(xì)胞器是一個(gè)多功能細(xì)胞器SER的功能的功能. 合成脂類的主要場(chǎng)所合成脂類的主要

18、場(chǎng)所: 膽固醇、磷脂、膽固醇、磷脂、 甘油三酯甘油三酯. 糖原的分解：糖原的分解： 肝糖原肝糖原葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸磷酸磷酸+葡萄糖葡萄糖. 解毒功能：解毒功能： 外源性毒物、藥物、內(nèi)源性毒物外源性毒物、藥物、內(nèi)源性毒物 肝細(xì)胞肝細(xì)胞SER膜氧化酶系膜氧化酶系 . 是肌細(xì)胞是肌細(xì)胞Ca2+的儲(chǔ)存場(chǎng)所：肌質(zhì)網(wǎng)（鈣庫(kù)）。的儲(chǔ)存場(chǎng)所：肌質(zhì)網(wǎng)（鈣庫(kù)）。 .與胃酸、膽汁的合成與分泌密切相關(guān)與胃酸、膽汁的合成與分泌密切相關(guān) 胃底壁腺上皮細(xì)胞胃底壁腺上皮細(xì)胞: Cl- (血漿血漿) Cl- (膜膜) 碳酸解離的碳酸解離的H+(胞質(zhì)胞質(zhì)) HCl出胞出胞在肝細(xì)胞中，在肝細(xì)胞中，SER不僅能夠合成膽鹽，而

19、且，可通不僅能夠合成膽鹽，而且，可通過(guò)所含葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的作用，使非水溶性的膽過(guò)所含葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的作用，使非水溶性的膽紅素顆粒形成水溶性的結(jié)合膽紅素。紅素顆粒形成水溶性的結(jié)合膽紅素。微粒體（微粒體（microsome）人工產(chǎn)物，研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的極好材料人工產(chǎn)物，研究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的極好材料通過(guò)差速離心分離微粒體第第2節(jié)高爾基復(fù)合體節(jié)高爾基復(fù)合體 (Golgi Complex,GC) 一、一、GC的形態(tài)結(jié)構(gòu)的形態(tài)結(jié)構(gòu) 一層單位膜的細(xì)胞器一層單位膜的細(xì)胞器 位置固定，通常在核周圍位置固定，通常在核周圍電鏡下電鏡下GC是由三種不同類型的膜性囊泡組是由三種不同類型的膜性囊泡組成的細(xì)胞器：成的細(xì)胞器： 1、扁

20、平囊泡扁平囊泡(saccules) 310個(gè)平行排列，富有特征性的個(gè)平行排列，富有特征性的高爾基垛高爾基垛 (Golgi stack) 凸面（形成面，順面）凸面（形成面，順面） 膜厚度約膜厚度約6nm 凹面（成熟面，反面）凹面（成熟面，反面） 膜厚度約膜厚度約8nm2、小泡小泡 (Golgi vesicle)直徑直徑4080nm，膜厚膜厚6nm于形成面與于形成面與RER之間，之間，小泡（轉(zhuǎn)運(yùn)小泡）由小泡（轉(zhuǎn)運(yùn)小泡）由RER芽生而來(lái)。芽生而來(lái)。 3、液泡液泡（Golgi vacuole) 直徑直徑100500nm，膜厚膜厚8nm 位于位于GC的成熟面，由扁平囊泡末端膨大或的成熟面，由扁平囊泡末端

21、膨大或分泌面膨出，脫落而成，又稱分泌面膨出，脫落而成，又稱分泌泡分泌泡（濃（濃縮泡）?？s泡）。 GC是一個(gè)極性細(xì)胞器是一個(gè)極性細(xì)胞器1. GC在在形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)極性呈現(xiàn)極性2. 化學(xué)組成和功能化學(xué)組成和功能上顯示出一定的極性上顯示出一定的極性 扁平囊泡：扁平囊泡：順面高爾基網(wǎng)：嗜鋨反應(yīng)，功能是：分選來(lái)自內(nèi)順面高爾基網(wǎng)：嗜鋨反應(yīng)，功能是：分選來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂類；質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂類；O連接糖基化連接糖基化中間膜囊：中間膜囊：NADP酶反應(yīng)，糖基化修飾和多糖及酶反應(yīng)，糖基化修飾和多糖及糖脂的合成糖脂的合成反面高爾基網(wǎng)：蛋白質(zhì)分選，蛋白質(zhì)修飾等反面高爾基網(wǎng)：蛋白質(zhì)分選，蛋白質(zhì)修飾等二、二、

22、GC的化學(xué)組成的化學(xué)組成 GC蛋白種類和膜脂成分介于蛋白種類和膜脂成分介于ER和質(zhì)膜之和質(zhì)膜之間間 。 中性脂類主要包括膽固醇、膽固醇酯和甘中性脂類主要包括膽固醇、膽固醇酯和甘油三酯油三酯GC中的酶主要有糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基中的酶主要有糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基-糖基轉(zhuǎn)糖基轉(zhuǎn)移酶、氧化還原酶、磷酸酶、蛋白激酶、移酶、氧化還原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶等。甘露糖苷酶等。標(biāo)志酶：糖基轉(zhuǎn)移酶標(biāo)志酶：糖基轉(zhuǎn)移酶。三、三、GC的功能的功能1.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸分泌的中運(yùn)輸分泌的中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)站 2.GC是胞內(nèi)物質(zhì)加工合成的重要場(chǎng)所是胞內(nèi)物質(zhì)加工合成的重要場(chǎng)所（1）糖蛋白的加工合成）糖蛋白的加工合成連接糖基化

23、：始于連接糖基化：始于ER，完成于，完成于GCO連接糖基化：在連接糖基化：在GC中進(jìn)行中進(jìn)行O連接的糖基化連接的糖基化 主要在主要在GC中進(jìn)行中進(jìn)行 寡糖與蛋白質(zhì)多肽鏈中的寡糖與蛋白質(zhì)多肽鏈中的絲氨酸絲氨酸,蘇氨酸蘇氨酸和和酪氨酸酪氨酸殘基側(cè)鏈上殘基側(cè)鏈上-OH連接。連接。 O連接寡糖連接寡糖: 半乳糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺（2）GC與蛋白質(zhì)的水解加工與蛋白質(zhì)的水解加工 如如GC與與胰島素胰島素的活化：胰島素原為的活化：胰島素原為86個(gè)個(gè)aa，在，在GC中切除掉中切除掉C肽，才成為有活性肽，才成為有活性的胰島素。胰高血糖素、血清白蛋白的成的胰島素。胰高血糖素、血清白蛋白的成熟也

24、都是在熟也都是在GC中完成的。中完成的。 胰島素的活化胰島素的活化 無(wú)活性的胰島素?zé)o活性的胰島素86個(gè)個(gè)aa（A、B、C 肽）。肽）。 在在GC內(nèi)，去除中央內(nèi)，去除中央肽段（肽段（C肽），剩余肽），剩余51個(gè)個(gè)aa （ A、B肽肽）以二以二硫鍵相連。成為有活性硫鍵相連。成為有活性的胰島素的胰島素。第第3節(jié)節(jié) 溶酶體（溶酶體（lysosome) 1949 1949年年Christian de DuveChristian de Duve等在對(duì)大鼠肝組織勻等在對(duì)大鼠肝組織勻漿細(xì)胞組分進(jìn)行差速分離分析研究時(shí)獲得。漿細(xì)胞組分進(jìn)行差速分離分析研究時(shí)獲得。19551955年又在鼠肝細(xì)胞的電鏡觀察中發(fā)現(xiàn)，因其

25、含多種年又在鼠肝細(xì)胞的電鏡觀察中發(fā)現(xiàn)，因其含多種水解酶而得名。水解酶而得名。電鏡觀察顯示：溶酶體系由一層單位膜構(gòu)成的球電鏡觀察顯示：溶酶體系由一層單位膜構(gòu)成的球囊狀結(jié)構(gòu)，膜厚約囊狀結(jié)構(gòu)，膜厚約nmnm。普遍存在于各類組織細(xì)。普遍存在于各類組織細(xì)胞之中。胞之中。一、溶酶體的主要形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)特征一、溶酶體的主要形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)特征. .高度的高度的異質(zhì)性異質(zhì)性大小差別很大：最小者直徑僅大小差別很大：最小者直徑僅50nm50nm；一般；一般直徑直徑200200800nm800nm；最大直徑可達(dá)數(shù)微米。；最大直徑可達(dá)數(shù)微米。不同細(xì)胞中所含溶酶體數(shù)量不同。不同細(xì)胞中所含溶酶體數(shù)量不同。不同溶酶體中，所含

26、水解酶的種類不同。不同溶酶體中，所含水解酶的種類不同。溶酶體電鏡圖 Detection of acid phosphatase in lysosomesSmall spheres may be vesicles delivering the enzyme from the Golgi Apparatus一般而言，在溶酶體中可含有一般而言，在溶酶體中可含有6060多種能夠分解機(jī)多種能夠分解機(jī)體中幾乎所有生物活性物質(zhì)的酸性水解酶，這些體中幾乎所有生物活性物質(zhì)的酸性水解酶，這些酶作用的最適酶作用的最適pHpH通常為通常為3.53.55.55.5。在每一個(gè)溶酶體中所含有的酶的種類是有限的，在每一個(gè)溶酶

27、體中所含有的酶的種類是有限的，而且不同溶酶體中所含有的水解酶亦并非完全相而且不同溶酶體中所含有的水解酶亦并非完全相同，這使得它們表現(xiàn)出不同的生化或生理性質(zhì)。同，這使得它們表現(xiàn)出不同的生化或生理性質(zhì)?？偠灾苊阁w在其形態(tài)大小、數(shù)量分布、生總而言之，溶酶體在其形態(tài)大小、數(shù)量分布、生理生化性質(zhì)等各方面部表現(xiàn)出了理生化性質(zhì)等各方面部表現(xiàn)出了高度的異質(zhì)性高度的異質(zhì)性(heterogenous)(heterogenous)。 2. 2. 含有豐富的含有豐富的酸性水解酶酸性水解酶是溶酶體特征是溶酶體特征溶酶體的共性特征：溶酶體的共性特征： 所有的溶酶體都是由所有的溶酶體都是由一層單位膜一層單位膜包裹而成

28、的囊球包裹而成的囊球狀結(jié)構(gòu)小體；狀結(jié)構(gòu)小體； 均含有豐富的酸性水解酶，均含有豐富的酸性水解酶，酸性磷酸酶酸性磷酸酶是溶酶體是溶酶體的標(biāo)志酶；的標(biāo)志酶； 溶酶體膜中富含兩種溶酶體膜中富含兩種高度糖基化高度糖基化的穿膜整合蛋白的穿膜整合蛋白IgpAIgpA和和IgpBIgpB；分布溶在酶體膜腔面，可防止溶酶；分布溶在酶體膜腔面，可防止溶酶體酶對(duì)其自身膜結(jié)構(gòu)的消化分解；體酶對(duì)其自身膜結(jié)構(gòu)的消化分解； 溶酶體膜上嵌有溶酶體膜上嵌有質(zhì)子泵質(zhì)子泵，可依賴水解，可依賴水解ATPATP釋放出的釋放出的能量將能量將H H+ +逆濃度梯度地泵入溶酶體中，以形成和逆濃度梯度地泵入溶酶體中，以形成和維持溶酶體囊腔中酸

29、性的內(nèi)環(huán)境。維持溶酶體囊腔中酸性的內(nèi)環(huán)境。3.3.溶酶體膜糖蛋白家族溶酶體膜糖蛋白家族具有高度的同源性具有高度的同源性在多種脊椎動(dòng)物中鑒定出一個(gè)溶酶體膜糖蛋白家在多種脊椎動(dòng)物中鑒定出一個(gè)溶酶體膜糖蛋白家族族溶酶體結(jié)合膜蛋白溶酶體結(jié)合膜蛋白(lysosomal-associated (lysosomal-associated membrane proteinmembrane protein，LAMP)LAMP)，亦稱為溶酶體整合，亦稱為溶酶體整合膜蛋白膜蛋白(lysosomal integral membrane (lysosomal integral membrane protein,LIMP

30、)protein,LIMP)。該類蛋白質(zhì)的肽鏈組成結(jié)構(gòu)：該類蛋白質(zhì)的肽鏈組成結(jié)構(gòu)： 一個(gè)較短的一個(gè)較短的N-N-端信號(hào)肽序列；一個(gè)高度糖基端信號(hào)肽序列；一個(gè)高度糖基化的腔內(nèi)區(qū)；一個(gè)單次穿膜區(qū)；一個(gè)由化的腔內(nèi)區(qū)；一個(gè)單次穿膜區(qū)；一個(gè)由1010個(gè)左右個(gè)左右的氨基酸殘基組成的的氨基酸殘基組成的C-C-端胞質(zhì)尾區(qū)。端胞質(zhì)尾區(qū)。蛋白質(zhì)克隆實(shí)驗(yàn)表明，在不同物種的同類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)克隆實(shí)驗(yàn)表明，在不同物種的同類蛋白質(zhì)及同一物種的不同蛋白質(zhì)之間，特別是在其功能及同一物種的不同蛋白質(zhì)之間，特別是在其功能結(jié)構(gòu)區(qū)，存在著高度的氨基酸序列組成同源性。結(jié)構(gòu)區(qū)，存在著高度的氨基酸序列組成同源性。 二、溶酶體的類型二、溶酶體

31、的類型.初級(jí)溶酶體（初級(jí)溶酶體（primary lysosome).次級(jí)溶酶體（次級(jí)溶酶體（secondary lysosome)含酸性水解酶、作用底物、消化后的產(chǎn)物含酸性水解酶、作用底物、消化后的產(chǎn)物. 三級(jí)溶酶體（三級(jí)溶酶體（tertiary lysosome） 含未被溶酶體消化和分解的物質(zhì)，并形成含未被溶酶體消化和分解的物質(zhì)，并形成殘余體（殘余體（residual body ) 殘余體殘余體按照溶酶體形成過(guò)程不同可分為兩大類型按照溶酶體形成過(guò)程不同可分為兩大類型（1） 內(nèi)體性溶酶體：是由高爾基復(fù)合體芽生的運(yùn)內(nèi)體性溶酶體：是由高爾基復(fù)合體芽生的運(yùn)輸小泡并入經(jīng)由細(xì)胞胞吞（飲）作用形成的晚期輸

32、小泡并入經(jīng)由細(xì)胞胞吞（飲）作用形成的晚期內(nèi)體合并而成。內(nèi)體合并而成。（2） 吞噬性溶酶體：是由內(nèi)體性溶酶體與自噬體吞噬性溶酶體：是由內(nèi)體性溶酶體與自噬體或異噬體相互融合而成?；虍愂审w相互融合而成。三、三、 溶酶體的發(fā)生溶酶體的發(fā)生1.溶酶體蛋白由溶酶體蛋白由RER轉(zhuǎn)運(yùn)至轉(zhuǎn)運(yùn)至GC順側(cè)，甘露糖被磷酸順側(cè)，甘露糖被磷酸化為化為 M6P（識(shí)別信號(hào)）識(shí)別信號(hào)）。2. GC反側(cè)的反側(cè)的M6P受體引導(dǎo)溶酶體酶聚集。受體引導(dǎo)溶酶體酶聚集。3.含有溶酶體的小泡與含有溶酶體的小泡與胞內(nèi)體胞內(nèi)體結(jié)合形成內(nèi)體性溶酶結(jié)合形成內(nèi)體性溶酶體體。4.在低在低pH條件下，條件下， M6P受體與酶分離，經(jīng)出芽返受體與酶分離，經(jīng)

33、出芽返回回GC反側(cè)再循環(huán)。反側(cè)再循環(huán)。5.甘露糖脫去磷酸根，甘露糖脫去磷酸根，內(nèi)體性溶酶體內(nèi)體性溶酶體成為成為初級(jí)溶酶初級(jí)溶酶體。體。 膜流膜流（membrane flow） ：細(xì)胞內(nèi)存在各：細(xì)胞內(nèi)存在各種復(fù)雜的膜泡運(yùn)輸過(guò)程，使膜性結(jié)構(gòu)發(fā)生種復(fù)雜的膜泡運(yùn)輸過(guò)程，使膜性結(jié)構(gòu)發(fā)生移位、融合或重組，細(xì)胞的各種膜性結(jié)構(gòu)移位、融合或重組，細(xì)胞的各種膜性結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱為膜流。相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱為膜流。四、溶酶體的功能四、溶酶體的功能1.能夠分解胞內(nèi)的外來(lái)物質(zhì)及清除衰老、殘損細(xì)胞能夠分解胞內(nèi)的外來(lái)物質(zhì)及清除衰老、殘損細(xì)胞器器2.具有物質(zhì)消化與細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)功能具有物質(zhì)消化與細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)功能3.機(jī)體防御

34、保護(hù)功能的組成部分機(jī)體防御保護(hù)功能的組成部分4.參與某些腺體組織分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)（甲狀腺素的參與某些腺體組織分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)（甲狀腺素的分泌）分泌）5.溶酶體在生物個(gè)體發(fā)生與發(fā)育過(guò)程中起重要作用。溶酶體在生物個(gè)體發(fā)生與發(fā)育過(guò)程中起重要作用。 細(xì)胞死亡是一個(gè)異常繁忙的場(chǎng)面。機(jī)體是如何處置體內(nèi)死亡細(xì)胞死亡是一個(gè)異常繁忙的場(chǎng)面。機(jī)體是如何處置體內(nèi)死亡的細(xì)胞的的細(xì)胞的? ? 一個(gè)巨噬細(xì)胞（綠色）正伸出“手”捕捉一個(gè)死亡細(xì)胞（橙色）巨噬細(xì)胞（綠色）已經(jīng)將幾個(gè)死亡的細(xì)胞（橙色）吞到肚子里了1.1.胞內(nèi)殘損結(jié)構(gòu)清除更新功能胞內(nèi)殘損結(jié)構(gòu)清除更新功能2. 2. 基于物質(zhì)消化分解作用的細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)功能基于物質(zhì)消化分解作用

35、的細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)功能溶酶體作為細(xì)胞內(nèi)消化的細(xì)胞器，在細(xì)胞溶酶體作為細(xì)胞內(nèi)消化的細(xì)胞器，在細(xì)胞饑餓狀態(tài)下，可通過(guò)分解細(xì)胞內(nèi)一些對(duì)于饑餓狀態(tài)下，可通過(guò)分解細(xì)胞內(nèi)一些對(duì)于細(xì)胞生存并非必需的生物大分子物質(zhì)，為細(xì)胞生存并非必需的生物大分子物質(zhì)，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)和能量，維持細(xì)細(xì)胞的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)和能量，維持細(xì)胞的基本生存，事實(shí)上，在胞的基本生存，事實(shí)上，在原生動(dòng)物原生動(dòng)物，其，其從外界攝入的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，就是完全依從外界攝入的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，就是完全依賴溶酶體的分解消化作用才被細(xì)胞有機(jī)體賴溶酶體的分解消化作用才被細(xì)胞有機(jī)體吸收利用。吸收利用。 4. 4. 基于物質(zhì)消化分解作用的腺體組織細(xì)胞基于物質(zhì)消化分

36、解作用的腺體組織細(xì)胞分泌調(diào)控功能分泌調(diào)控功能溶酶體常常在某些腺體組織細(xì)胞的分泌活動(dòng)過(guò)程溶酶體常常在某些腺體組織細(xì)胞的分泌活動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。中發(fā)揮著重要的作用。 例如，儲(chǔ)存于例如，儲(chǔ)存于甲狀腺腺體甲狀腺腺體內(nèi)腔中的甲狀腺球蛋內(nèi)腔中的甲狀腺球蛋白，首先要通過(guò)吞噬作用進(jìn)入分泌細(xì)胞內(nèi)，在溶白，首先要通過(guò)吞噬作用進(jìn)入分泌細(xì)胞內(nèi)，在溶酶體中水解成甲狀腺素，然后才被分泌到細(xì)胞外酶體中水解成甲狀腺素，然后才被分泌到細(xì)胞外。第第4節(jié)節(jié) 過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體(peroxisome)(peroxisome)，是在，是在19541954年由年由RhodinRhodin首次發(fā)現(xiàn)于鼠

37、腎小管上皮細(xì)胞中的亞顯微首次發(fā)現(xiàn)于鼠腎小管上皮細(xì)胞中的亞顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。因?yàn)橐驗(yàn)檫^(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)降解功能在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)降解功能上與溶酶體類似以及其本身的異質(zhì)性，以致在相上與溶酶體類似以及其本身的異質(zhì)性，以致在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不能夠把它們與溶酶體區(qū)分開(kāi)當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不能夠把它們與溶酶體區(qū)分開(kāi)來(lái)。來(lái)。直至直至2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，人們才逐漸確認(rèn)年代，人們才逐漸確認(rèn)過(guò)氧化物酶過(guò)氧化物酶體體是完全不同于溶酶體的另一種細(xì)胞器。是完全不同于溶酶體的另一種細(xì)胞器。 一、過(guò)氧化物酶體的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)特征一、過(guò)氧化物酶體的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)特征一層單位膜包裹而成的膜性結(jié)構(gòu)小體一

38、層單位膜包裹而成的膜性結(jié)構(gòu)小體多呈圓形或卵圓形，直徑變化于多呈圓形或卵圓形，直徑變化于2002001700nm1700nm之間之間具有電子致密度較高、排列規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)具有電子致密度較高、排列規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)類類核體核體（nucleoidnucleoid）界膜內(nèi)表面可見(jiàn)一條高電子致密度的條帶狀結(jié)構(gòu)界膜內(nèi)表面可見(jiàn)一條高電子致密度的條帶狀結(jié)構(gòu)：邊緣板邊緣板（marginal platemarginal plate）二、過(guò)氧化物酶體的化學(xué)特征二、過(guò)氧化物酶體的化學(xué)特征內(nèi)含內(nèi)含4040多種酶，可劃分為三種類型：多種酶，可劃分為三種類型： 氧化酶類氧化酶類 過(guò)氧化氫酶類過(guò)氧化氫酶類 過(guò)氧化物酶類過(guò)氧化物酶

39、類三、過(guò)氧化物酶體的主要生理功能三、過(guò)氧化物酶體的主要生理功能. .消除細(xì)胞代謝過(guò)程中產(chǎn)生的消除細(xì)胞代謝過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫及其他毒性及其他毒性物質(zhì)。物質(zhì)。例如，飲酒進(jìn)入人體的乙醇，主要就是通過(guò)此種例如，飲酒進(jìn)入人體的乙醇，主要就是通過(guò)此種方式被氧化解毒。方式被氧化解毒。 . .細(xì)胞氧張力的調(diào)節(jié)細(xì)胞氧張力的調(diào)節(jié) 過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體的重要功能還體現(xiàn)在對(duì)細(xì)胞氧張力的重要功能還體現(xiàn)在對(duì)細(xì)胞氧張力的調(diào)節(jié)上。盡管過(guò)氧化物酶體只占到細(xì)胞內(nèi)氧耗的調(diào)節(jié)上。盡管過(guò)氧化物酶體只占到細(xì)胞內(nèi)氧耗量的量的20%20%，但其氧化能力卻會(huì)隨氧濃度的增高而增，但其氧化能力卻會(huì)隨氧濃度的增高而增強(qiáng)。因此，即便細(xì)胞

40、出現(xiàn)高濃度氧狀態(tài)時(shí)，也會(huì)強(qiáng)。因此，即便細(xì)胞出現(xiàn)高濃度氧狀態(tài)時(shí)，也會(huì)通過(guò)過(guò)氧化物酶體的強(qiáng)氧化作用而得以有效調(diào)節(jié)通過(guò)過(guò)氧化物酶體的強(qiáng)氧化作用而得以有效調(diào)節(jié)，以避免細(xì)胞遭受高濃度氧的損害。，以避免細(xì)胞遭受高濃度氧的損害。. .參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸等高能分子物質(zhì)的分解參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸等高能分子物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化過(guò)氧化物酶體的另一功能是分解脂肪酸等高能分過(guò)氧化物酶體的另一功能是分解脂肪酸等高能分子，或使其轉(zhuǎn)化為子，或使其轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶乙酰輔酶A A，并被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，并被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，以備在生物合成反應(yīng)中的再利用；或者向基質(zhì)，以備在生物合成反應(yīng)中的再利用；或者向細(xì)胞直接提供熱能。細(xì)胞直接提供熱能。特征特

41、征溶酶體溶酶體過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體形態(tài)形態(tài)無(wú)類核體無(wú)類核體常有類核體常有類核體酶種類酶種類酸性水解酶酸性水解酶氧化酶、過(guò)氧化氫酶類氧化酶、過(guò)氧化氫酶類PHPH5 5左右左右7 7左右左右是否需氧是否需氧不需要不需要需要需要功能功能細(xì)胞內(nèi)消化細(xì)胞內(nèi)消化多種功能多種功能發(fā)生發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成經(jīng)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成經(jīng)GCGC出芽出芽形成形成酶在細(xì)胞基質(zhì)中合成，經(jīng)酶在細(xì)胞基質(zhì)中合成，經(jīng)分裂裝配形成分裂裝配形成標(biāo)志酶標(biāo)志酶酸性磷酸酶酸性磷酸酶過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶 過(guò)氧化物酶體與溶酶體的比較過(guò)氧化物酶體與溶酶體的比較第第5節(jié)節(jié) 囊泡與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn) 囊泡（囊泡（vesicle）：是真核細(xì)胞中十分常見(jiàn)

42、）：是真核細(xì)胞中十分常見(jiàn)的膜泡結(jié)構(gòu)，囊泡的形成伴隨著細(xì)胞內(nèi)物的膜泡結(jié)構(gòu)，囊泡的形成伴隨著細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的定向運(yùn)輸過(guò)程。質(zhì)的定向運(yùn)輸過(guò)程。2013.10.7諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭示了細(xì)胞如何組織其轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)揭示了細(xì)胞如何組織其轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)“囊泡囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)”的奧秘。的奧秘。一、囊泡在胞內(nèi)蛋白運(yùn)輸中的作用一、囊泡在胞內(nèi)蛋白運(yùn)輸中的作用囊泡運(yùn)輸囊泡運(yùn)輸（vesicular transport）：是真核細(xì)胞特）：是真核細(xì)胞特有的一種細(xì)胞物質(zhì)內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)的形式。由不同的膜性有的一種細(xì)胞物質(zhì)內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)的形式。由不同的膜性運(yùn)輸小泡承載的一種蛋白質(zhì)運(yùn)輸形式，膜性細(xì)胞器運(yùn)輸小泡承載的一種蛋白質(zhì)運(yùn)輸形式，膜性

43、細(xì)胞器之間的蛋白質(zhì)分子轉(zhuǎn)移、細(xì)胞分泌活動(dòng)及細(xì)胞膜的之間的蛋白質(zhì)分子轉(zhuǎn)移、細(xì)胞分泌活動(dòng)及細(xì)胞膜的大分子和顆粒物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，都是以這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。大分子和顆粒物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，都是以這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。二、囊泡的類型與來(lái)源二、囊泡的類型與來(lái)源（一）（一）網(wǎng)格蛋白有被小泡網(wǎng)格蛋白有被小泡 產(chǎn)生于產(chǎn)生于GC或者由或者由細(xì)胞膜細(xì)胞膜受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用而形成。穿梭于高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜之間。而形成。穿梭于高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜之間。（二）（二）COP II（coat protein II）有被小泡）有被小泡：COP II有被小泡產(chǎn)生于有被小泡產(chǎn)生于ER，介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的，介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物

44、質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。（三）（三）COP I（ coat protein I ）有被小泡）有被小泡：COP I有被小泡產(chǎn)生于有被小泡產(chǎn)生于GC，主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從高爾基體，主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從高爾基體運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。三種囊泡的形成與功能三種囊泡的形成與功能1.網(wǎng)格蛋白有被小泡網(wǎng)格蛋白有被小泡 網(wǎng)格蛋白有被小泡網(wǎng)格蛋白有被小泡網(wǎng)格蛋白的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格蛋白的結(jié)構(gòu)2. COP 有被小泡有被小泡介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到GC的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)運(yùn)輸外被蛋白由外被蛋白由5種蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成種蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成 COP 有被小泡的結(jié)構(gòu)組成有被小泡的結(jié)構(gòu)組成COP 有被小泡有被小泡COP 包被蛋白由包被蛋白由5 5種蛋白亞

45、基組成，其形成過(guò)程涉種蛋白亞基組成，其形成過(guò)程涉及許多蛋白質(zhì)的參與。及許多蛋白質(zhì)的參與。COP 有被小泡對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)具有一定的選擇性有被小泡對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)具有一定的選擇性（1 1）只能轉(zhuǎn)運(yùn)高爾基體的某些可溶性蛋白，而不與內(nèi)）只能轉(zhuǎn)運(yùn)高爾基體的某些可溶性蛋白，而不與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白結(jié)合。質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白結(jié)合。（2 2）COP COP 蛋白能識(shí)別內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白分選信號(hào)：蛋白能識(shí)別內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白分選信號(hào)：Asp-X-GluAsp-X-Glu并與之結(jié)合，選擇性將其運(yùn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。并與之結(jié)合，選擇性將其運(yùn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。（3 3）COPIICOPII囊泡在抵達(dá)其靶標(biāo)后、與靶膜融合之前，囊泡在抵達(dá)其靶標(biāo)后、與靶膜融合之前，

46、結(jié)合的結(jié)合的GTPGTP水解，產(chǎn)生水解，產(chǎn)生Sar-GDPSar-GDP復(fù)合物，促使囊泡包復(fù)合物，促使囊泡包被蛋白發(fā)生去裝配，導(dǎo)致囊泡脫去衣被成為被蛋白發(fā)生去裝配，導(dǎo)致囊泡脫去衣被成為無(wú)被轉(zhuǎn)無(wú)被轉(zhuǎn)運(yùn)小泡運(yùn)小泡。3.COP有被小泡有被小泡 來(lái)源：由來(lái)源：由GC產(chǎn)生，屬于非網(wǎng)格蛋白有被囊泡產(chǎn)生，屬于非網(wǎng)格蛋白有被囊泡由多個(gè)亞基組成的多聚體（由多個(gè)亞基組成的多聚體（、等幾種蛋白亞基成分等幾種蛋白亞基成分）。）。蛋白：也稱為蛋白：也稱為ARF蛋白，蛋白，類似于類似于COPIICOPII中的中的SarSar蛋蛋白亞基白亞基, ,為為GTPGTP結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白，可調(diào)節(jié)外被蛋白復(fù)合物，可調(diào)節(jié)外被蛋白復(fù)合物

47、的聚合、裝配及膜泡的轉(zhuǎn)運(yùn)的聚合、裝配及膜泡的轉(zhuǎn)運(yùn)功能：功能： 捕捉、回收轉(zhuǎn)運(yùn)捕捉、回收轉(zhuǎn)運(yùn)ER的逃逸蛋白的逃逸蛋白 在扁平膜囊中逆向轉(zhuǎn)運(yùn)在扁平膜囊中逆向轉(zhuǎn)運(yùn)GC膜內(nèi)蛋白膜內(nèi)蛋白 行使從行使從ER到到GC的順向轉(zhuǎn)移的順向轉(zhuǎn)移COP有被小泡有被小泡形成的過(guò)程形成的過(guò)程ARFARF蛋白與蛋白與GDPGDP解離解離 與與GTPGTP結(jié)合結(jié)合GCGC上的上的ARFARF受體促進(jìn)受體促進(jìn) COP COP蛋白亞基聚合蛋白亞基聚合 誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡芽生誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡芽生COPCOP有被小泡離開(kāi)有被小泡離開(kāi) GC GC后，衣被蛋白解離后，衣被蛋白解離，囊泡與，囊泡與ERER膜融合。膜融合。三、囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)三、囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn) 囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)具有囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)具有高度靶向性高度靶向性和和高度特異性。高度特異性。1. 囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞物質(zhì)定向轉(zhuǎn)運(yùn)的基本途徑囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞物質(zhì)定向轉(zhuǎn)運(yùn)的基本途徑 細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞通過(guò)胞吞作用胞吞作用攝入各種攝入各種外來(lái)物質(zhì)外來(lái)物質(zhì)，以囊泡的，以囊泡的形式，從細(xì)胞膜輸送到胞內(nèi)體或溶酶體形式，從細(xì)胞膜輸送到胞內(nèi)體或溶酶體 在細(xì)胞內(nèi)合成的各種在細(xì)胞內(nèi)合成的各種外輸性蛋白及顆粒物質(zhì)外輸性蛋白及顆粒物質(zhì)，進(jìn)，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后以囊泡的形式輸送到高爾基體，再直入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后以囊泡的形式輸送到高爾基體，再直接地或經(jīng)由溶酶體到達(dá)細(xì)胞膜，