细胞的内膜系统和囊泡运输培训课件.ppt

1、 生物膜生物膜：细胞质膜和细胞内膜系统称为生物：细胞质膜和细胞内膜系统称为生物膜。膜。单位膜单位膜（unit membrane）：）：电镜下，生物电镜下，生物膜呈现的膜呈现的“暗暗-明明-暗暗”的三层结构，叫单位的三层结构，叫单位膜膜，是一切生物膜所具有的共同特性。，是一切生物膜所具有的共同特性。1 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第一节第一节 细胞膜的化学组成与生物学特性细胞膜的化学组成与生物学特性一、细胞膜的化学组成一、细胞膜的化学组成细胞膜细胞膜脂类脂类膜脂膜脂蛋白质蛋白质膜蛋白膜蛋白糖类糖类膜糖类膜糖类 2 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（一）膜脂构成细胞膜的（一

2、）膜脂构成细胞膜的结构骨架结构骨架 细胞膜上的脂类称为膜脂，他是细胞的细胞膜上的脂类称为膜脂，他是细胞的基本结构成分，形成细胞膜的基本骨架。基本结构成分，形成细胞膜的基本骨架。膜脂膜脂磷脂磷脂胆固醇胆固醇糖脂糖脂 3 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20221 1、磷脂是膜脂的主要成分、磷脂是膜脂的主要成分 4磷脂磷脂甘油磷脂甘油磷脂鞘磷脂鞘磷脂磷脂酰胆碱（磷脂酰胆碱（PC）磷脂酰乙醇胺（磷脂酰乙醇胺（PE）磷脂酰丝氨酸（磷脂酰丝氨酸（PS）磷脂酰肌醇（磷脂酰肌醇（PI）细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022两亲性分子两亲性分子（兼性分子、双亲性分子）：（兼性分子、双亲性分子）：像磷脂分

3、子这样，既具有像磷脂分子这样，既具有亲水性基团亲水性基团，又具有又具有疏水性基团疏水性基团的分子，被称为两亲性的分子，被称为两亲性分子。分子。5 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022胆固醇的特点：胆固醇的特点：6 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（二）膜蛋白（二）膜蛋白 执行细胞膜的多种重要功能执行细胞膜的多种重要功能 7 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 根据膜蛋白和脂双层结合的方式不同，根据膜蛋白和脂双层结合的方式不同，膜蛋白可分为三种基本类型：膜蛋白可分为三种基本类型：1、膜内在蛋白膜内在蛋白（整合膜蛋白）（整合膜蛋白）2、膜外在蛋白膜外在蛋白（外周蛋白）（外周

4、蛋白）3、脂锚定蛋白脂锚定蛋白 8 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 十二烷基磺酸钠（十二烷基磺酸钠（SDS）为常用的离子型）为常用的离子型去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有活性。活性。Triton X-100是非离子型去垢剂，对蛋白是非离子型去垢剂，对蛋白质的作用比较温和。质的作用比较温和。9 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 十二烷基磺酸钠（十二烷基磺酸钠（SDS）为常用的离子型）为常用的离子型去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有活性。活性。Triton X-100是非离子型去垢剂

5、，对蛋白是非离子型去垢剂，对蛋白质的作用比较温和。质的作用比较温和。10 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、细胞膜的生物学特性二、细胞膜的生物学特性 细胞膜的主要特性是细胞膜的主要特性是膜的不对称性和膜的不对称性和流动性流动性，这是由于组成膜的各种化学组分的，这是由于组成膜的各种化学组分的不对称性和流动性所导致的。不对称性和流动性所导致的。11 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（一）膜的不对称性（一）膜的不对称性决定膜功能的方向性决定膜功能的方向性 膜脂的不对称性膜脂的不对称性 膜蛋白的不对称性膜蛋白的不对称性 膜糖类的不对称性膜糖类的不对称性 12 细胞的内膜系统和囊泡

6、运输11/5/2022（二）膜的流动性（二）膜的流动性膜功能活动的保证膜功能活动的保证膜的流动性主要是指：膜的流动性主要是指：膜脂的流动性膜脂的流动性 膜蛋白的运动性膜蛋白的运动性 13 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022膜脂分子的运动方式膜脂分子的运动方式（1）侧向扩散运动）侧向扩散运动（2）旋转运动）旋转运动（3）翻转运动）翻转运动（4）弯曲运动）弯曲运动（5）伸缩、震荡运动）伸缩、震荡运动 14 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 15 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素1、脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度 脂双分子层中

7、含不饱和脂肪酸越多，相脂双分子层中含不饱和脂肪酸越多，相 变温度越低，其流动性也越大。变温度越低，其流动性也越大。2、脂肪酸链的长短脂肪酸链的长短 脂肪酸链短的相变温度低，流动性大。脂肪酸链短的相变温度低，流动性大。16 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20223、胆固醇的双重调节作用胆固醇的双重调节作用 当温度在相变温度当温度在相变温度以上以上时，胆固醇能够时，胆固醇能够限制限制膜的流动性，起到膜的流动性，起到稳定质膜稳定质膜的作用；当的作用；当温度在相变温度温度在相变温度以下以下时，胆固醇能防止脂肪时，胆固醇能防止脂肪酸链相互凝聚，酸链相互凝聚，干扰晶态形成干扰晶态形成。17 细胞的内膜

8、系统和囊泡运输11/5/20224、卵磷脂与鞘磷脂的比值、卵磷脂与鞘磷脂的比值 卵磷脂的脂肪链卵磷脂的脂肪链不饱和不饱和程度高，相变温度低；程度高，相变温度低；鞘磷脂的脂肪链的鞘磷脂的脂肪链的饱和饱和程度高，相变温度高。程度高，相变温度高。卵磷脂与鞘磷脂的比值越大，膜的流动性越高；卵磷脂与鞘磷脂的比值越大，膜的流动性越高；卵磷脂与鞘磷脂的比值越小，膜的流动性越低。卵磷脂与鞘磷脂的比值越小，膜的流动性越低。5、膜蛋白的影响、膜蛋白的影响 膜上嵌入的蛋白越多，膜脂的流动性就越小。膜上嵌入的蛋白越多，膜脂的流动性就越小。18 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022膜蛋白的运动性膜蛋白的运动性膜蛋

9、白的运动方式是膜蛋白的运动方式是侧向扩散侧向扩散和和旋转运动旋转运动。19 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022被动运输被动运输主动运输主动运输简单扩散简单扩散易化扩散易化扩散离子通道扩散离子通道扩散物质跨膜物质跨膜运输方式运输方式小分子物质小分子物质的跨膜运输的跨膜运输大分子物质大分子物质的跨膜运输的跨膜运输胞吞作用胞吞作用胞吐作用胞吐作用ATP直接供能直接供能ATP间接供能间接供能吞噬作用吞噬作用胞饮作用胞饮作用受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用结构性分泌途径结构性分泌途径调节性分泌途径调节性分泌途径 20 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 21简单扩散简单扩散（1）特点

10、）特点 溶质分子通过质膜进行自由扩散，溶质分子通过质膜进行自由扩散，不需要不需要膜转运蛋白协助膜转运蛋白协助；转运方向为转运方向为顺浓度低度顺浓度低度，所需要的能量来，所需要的能量来自浓度差所产生的势能，自浓度差所产生的势能，不需要细胞提供不需要细胞提供能量能量。细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 22简单扩散简单扩散（1）特点）特点 溶质分子通过质膜进行自由扩散，溶质分子通过质膜进行自由扩散，不需要不需要膜转运蛋白协助膜转运蛋白协助；转运方向为转运方向为顺浓度低度顺浓度低度，所需要的能量来，所需要的能量来自浓度差所产生的势能，自浓度差所产生的势能，不需要细胞提供不需要细胞提供能量能量

11、。细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、膜转运蛋白介导的跨膜运输二、膜转运蛋白介导的跨膜运输膜转运蛋白主要有两类：膜转运蛋白主要有两类：载体蛋白：与特定的溶质结合，通过改变构载体蛋白：与特定的溶质结合，通过改变构 象使溶质穿越细胞膜。象使溶质穿越细胞膜。可介导被动运输，也可介导被动运输，也可介导逆电化学梯度的主动运输。可介导逆电化学梯度的主动运输。通道蛋白：形成一种水溶性通道，通道打开通道蛋白：形成一种水溶性通道，通道打开 时特定的溶质可经过通道穿越细胞膜。时特定的溶质可经过通道穿越细胞膜。只能只能介导顺电化学梯度的被动运输。介导顺电化学梯度的被动运输。23 细胞的内膜系统和囊泡运输1

12、1/5/2022（三）载体蛋白介导的主动运输（三）载体蛋白介导的主动运输主动运输：是主动运输：是载体蛋白载体蛋白介导的物质逆浓度介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度一侧向高浓梯度或电化学梯度，由低浓度一侧向高浓度一侧进行的跨膜转运方式。需要消耗细度一侧进行的跨膜转运方式。需要消耗细胞代谢能。胞代谢能。主动运输的类型：主动运输的类型：1、ATP驱动泵（驱动泵（ATP直接供能）直接供能）2、协同运输（、协同运输（ATP间接供能）间接供能）24 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 25 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022特点特点被动运输被动运输简单扩散简单扩散易化扩散易化扩散离

13、子通道扩散离子通道扩散主动运输主动运输方向方向顺浓度梯度顺浓度梯度 顺浓度梯度顺浓度梯度 顺电化学梯度顺电化学梯度逆浓度梯度或逆浓度梯度或逆电化学梯度逆电化学梯度蛋白蛋白无无载体蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白载体蛋白载体蛋白动力动力浓度梯度浓度梯度浓度梯度浓度梯度电化学梯度电化学梯度细胞供能细胞供能物质跨膜运输方式之间的区别物质跨膜运输方式之间的区别 26 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第三节第三节 大分子和颗粒物质跨膜运输大分子和颗粒物质跨膜运输膜泡运输：大分子和颗粒物质被运输时并不是直接穿膜泡运输：大分子和颗粒物质被运输时并不是直接穿 过细胞膜，都是由膜包围形成膜泡，通过过细胞膜

14、，都是由膜包围形成膜泡，通过 一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运过 程。分为胞吞作用和胞吐作用。程。分为胞吞作用和胞吐作用。胞吞作用：细胞摄入大分子或颗粒物质的过程。胞吞作用：细胞摄入大分子或颗粒物质的过程。胞吐作用：细胞排出大分子或颗粒物质的过程。胞吐作用：细胞排出大分子或颗粒物质的过程。27 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022一、胞吞作用（内吞作用、入胞作用）一、胞吞作用（内吞作用、入胞作用）胞吞作用分为三种类型：胞吞作用分为三种类型：吞噬作用吞噬作用 胞饮作用胞饮作用 受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用 28 细胞的内膜系统和囊泡运输11/5

15、/2022第五章第五章 细胞的内膜系统和囊泡运输细胞的内膜系统和囊泡运输29细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 细胞的内膜系统是细胞的内膜系统是在结构、功能乃在结构、功能乃至发生上相关的至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括细胞结构。主要包括内质网、高尔基复内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡以及核膜合体、溶酶体、各种转运小泡以及核膜等功能结构。等功能结构。30细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 内膜系统是指内膜系统是指（包括内体和分泌泡）等四类（包括内体和分泌泡）等四类膜结合细胞器膜结合细胞器,因为它们的膜是相互流动的因为它们的膜是相互

16、流动的,处于动态平衡处于动态平衡,在功能上也是相互协同的。在功能上也是相互协同的。广义上的内膜系统概念也包括线粒广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体等细胞内所有膜体、叶绿体、过氧化物酶体等细胞内所有膜结合的细胞器。结合的细胞器。31细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第一节第一节 内质网内质网 内质网广泛分布于除成熟红细胞以外的内质网广泛分布于除成熟红细胞以外的所有真核细胞的细胞质中，约占细胞整个膜所有真核细胞的细胞质中，约占细胞整个膜成分的一半以上。成分的一半以上。32细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022一、内质网的形态结构与类型一、内质网的形态结构与类型 内质

17、网是由内质网是由一层单位膜一层单位膜围绕而成的网络结构。围绕而成的网络结构。基本形态：基本形态：小管小管 小泡小泡 扁囊扁囊平均膜厚度：平均膜厚度：5-6nm33细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022n粗面内质网粗面内质网：扁囊扁囊n滑面内质网滑面内质网：小管、小泡：小管、小泡内质网的基本类型内质网的基本类型34细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022粗面内质网（粗面内质网（RER）滑面内质网（滑面内质网（SER）35细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022粗面内质网粗面内质网颗粒内质网，核糖体附着在内质网膜胞质面颗粒内质网，核糖体附着在内质网膜胞质面扁平囊状扁平囊状功能：功能：与外输

18、性蛋白质及多种膜蛋白的合成、与外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成、加工及转运有关加工及转运有关36细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022滑面内质网滑面内质网无颗粒内质网，无核糖体附着无颗粒内质网，无核糖体附着管、泡样管、泡样网状形态结构网状形态结构多功能细胞器（多功能细胞器（脂类合成、解毒脂类合成、解毒）37细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202238细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022内质网的衍生结构内质网的衍生结构39细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、内质网的化学组成二、内质网的化学组成40细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202241细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/

19、202242细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20223 3、网质蛋白、网质蛋白 网质蛋白是普遍地存在于内质网网腔网质蛋白是普遍地存在于内质网网腔中的一类蛋白质。其多肽链的羧基端均含中的一类蛋白质。其多肽链的羧基端均含有有KDELKDEL序列或序列或HDELHDEL序列序列的的4 4氨基酸驻留氨基酸驻留信号。信号。KDELKDEL序列：序列：Lys-Asp-Glu-LeuLys-Asp-Glu-LeuHDELHDEL序列：序列：His-Asp-Glu-LeuHis-Asp-Glu-Leu43细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022三、内质网的功能三、内质网的功能（一）粗面内质网的主要功能是进

20、行（一）粗面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运。加工修饰、分选及转运。44细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022附着核糖体上合成的蛋白质：附着核糖体上合成的蛋白质：外输性或分泌性蛋白质外输性或分泌性蛋白质 膜整合蛋白质膜整合蛋白质 构成细胞器中的驻留蛋白构成细胞器中的驻留蛋白 内质网、高尔基复合体、溶酶体中的蛋白质内质网、高尔基复合体、溶酶体中的蛋白质游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：细胞质中的驻留蛋白细胞质中的驻留蛋白 非内膜系统细胞器中的驻留蛋白非内膜系统细胞器中的驻留蛋白 线粒体、叶绿体、过氧化物酶体中的蛋白质线粒体、叶绿体、过氧

21、化物酶体中的蛋白质 细胞核内的结构蛋白细胞核内的结构蛋白 45细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20221 1、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网合成、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网合成（1 1）信号肽假说）信号肽假说 细胞中所有蛋白质的合成均起始于游离核糖体细胞中所有蛋白质的合成均起始于游离核糖体上。分泌性蛋白在其合成起始后借助信号肽附着于上。分泌性蛋白在其合成起始后借助信号肽附着于粗面内质网上。粗面内质网上。信号肽信号肽：是位于分泌性蛋白质的：是位于分泌性蛋白质的N N端，一般由端，一般由16-2616-26个氨基酸残基，是引导肽链进入内质网的一个氨基酸残基，是引导肽链进入内质网的一段序列

22、。段序列。46细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 信号肽假说：蛋白质的合成起始于信号肽假说：蛋白质的合成起始于细胞细胞质溶胶质溶胶中的核糖体，通过新生肽链上的中的核糖体，通过新生肽链上的信号肽信号肽将核糖体引导到内质网网膜上，并在内质网膜将核糖体引导到内质网网膜上，并在内质网膜上完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白上完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白质合成完成之前就被内质网腔的质合成完成之前就被内质网腔的信号肽酶切除信号肽酶切除。47细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022：存在于细胞质中，它：存在于细胞质中，它既可与新生信号肽序列和核糖体结合，也可既可与新生信号肽序列和核糖体

23、结合，也可与内质网上的与内质网上的SPRSPR受体结合。受体结合。SRPSRP与信号肽结与信号肽结合可导致蛋白质合成暂停。合可导致蛋白质合成暂停。：位于内质网膜上，可特异地与信号：位于内质网膜上，可特异地与信号识别颗粒结合。识别颗粒结合。：是位于内质网膜上的离子通道蛋白，：是位于内质网膜上的离子通道蛋白，可使新合成的肽链转移至内质网内。可使新合成的肽链转移至内质网内。48细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202249细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022具体过程：具体过程：50细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022信号识别颗粒信号识别颗粒信号信号识别识别颗粒颗粒受体受体转运体转运体信号

24、肽酶信号肽酶信号肽信号肽分泌性蛋白质分泌性蛋白质51细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（2 2）新生多肽链的折叠与装配）新生多肽链的折叠与装配 二硫键异构酶二硫键异构酶，附着在内质网膜腔面上，附着在内质网膜腔面上，能够切断二硫键，帮助新合成的蛋白质重新形成二能够切断二硫键，帮助新合成的蛋白质重新形成二硫键并处于正确的折叠状态。硫键并处于正确的折叠状态。52细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022内质网分子伴侣蛋白的特点是在羧基端有内质网分子伴侣蛋白的特点是在羧基端有Lys-Asp-Glu-LeuLys-Asp-Glu-Leu（简称（简称KDELKDEL序列序列）四氨）四氨基酸滞留信号

25、肽。基酸滞留信号肽。分子伴侣分子伴侣：在细胞中可以识别正在合成的：在细胞中可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位结合，从而帮助这些多位结合，从而帮助这些多肽的转运、折叠肽的转运、折叠或装配，但其本身并不参与最终产物形成或装配，但其本身并不参与最终产物形成的蛋白质分子。的蛋白质分子。53细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（3 3）蛋白质的糖基化）蛋白质的糖基化 所谓所谓糖基化糖基化，是指单糖或者寡糖与蛋白，是指单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价键的结合形成糖蛋白的过程。质之间通过共价键的结合形成糖蛋白的过程。发生在粗面内质网中的糖基化主

26、要是寡发生在粗面内质网中的糖基化主要是寡糖与蛋白质天冬酰胺（或天冬氨酸）残基侧链糖与蛋白质天冬酰胺（或天冬氨酸）残基侧链上氨基基团的结合，也称为上氨基基团的结合，也称为N-N-连接糖基化连接糖基化。54细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022寡糖链由寡糖链由14个糖分子构成：个糖分子构成：2个个N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺9个甘露糖个甘露糖3个葡萄糖个葡萄糖55细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022rER内的糖蛋白在被运送到高尔基体前，切除内的糖蛋白在被运送到高尔基体前，切除寡糖链上的寡糖链上的3个葡萄糖分子和个葡萄糖分子和1个甘露糖分子。个甘露糖分子。糖基转移酶糖基转移酶56细胞的内膜

27、系统和囊泡运输11/5/2022（4 4）蛋白质的胞内运输）蛋白质的胞内运输57细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20222 2、信号肽指导的穿膜驻留蛋白的、信号肽指导的穿膜驻留蛋白的插入转移的机制插入转移的机制停止转移序列停止转移序列（1 1）新生肽链共翻译插入机制）新生肽链共翻译插入机制停止转移信号：肽链中一段由特定氨基酸序列停止转移信号：肽链中一段由特定氨基酸序列组成的疏水区。组成的疏水区。58细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（2 2）由内信号肽介导的）由内信号肽介导的 内开始转移肽插入内开始转移肽插入 转移机制转移机制内信号肽：位于多肽链内信号肽：位于多肽链中的信号肽序列。中

28、的信号肽序列。59细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（3 3）多次跨膜蛋白质的插入和转移）多次跨膜蛋白质的插入和转移起始转移序列起始转移序列 停止转移序列停止转移序列60细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20223 3、粗面内质网是蛋白质分选的起始部位、粗面内质网是蛋白质分选的起始部位v游离核糖体、附着核糖体合成不同类型的蛋白质；游离核糖体、附着核糖体合成不同类型的蛋白质；v信号肽是蛋白质分选的初始信号；信号肽是蛋白质分选的初始信号；v信号斑也是重要的蛋白质分选信号。信号斑也是重要的蛋白质分选信号。61细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022信号肽：位于分泌性蛋白质的信号肽：位于分泌

29、性蛋白质的N N端，介导蛋白质向内端，介导蛋白质向内 质网的运输，信号肽在运输过程中被切除；质网的运输，信号肽在运输过程中被切除；信号斑：在多肽链中相间排列，在指导蛋白完成运输信号斑：在多肽链中相间排列，在指导蛋白完成运输 后并不被切除。后并不被切除。62细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（三）滑面内质网是作为胞内（三）滑面内质网是作为胞内脂类物质脂类物质合成主要合成主要 场所的多功能细胞器场所的多功能细胞器1 1、滑面内质网参与脂质的合成和转运、滑面内质网参与脂质的合成和转运2 2、滑面内质网参与糖原的代谢、滑面内质网参与糖原的代谢3 3、滑面内质网是细胞解毒的主要场所、滑面内质网是

30、细胞解毒的主要场所4 4、滑面内质网是肌细胞、滑面内质网是肌细胞CaCa2+2+的储存场所的储存场所5 5、滑面内质网与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关、滑面内质网与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关63细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022滑面内质网参与脂质的合成和转运滑面内质网参与脂质的合成和转运64细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022合成脂类向其他膜结构的转运：合成脂类向其他膜结构的转运：65细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第五章第五章 细胞的内膜系统和囊泡运输细胞的内膜系统和囊泡运输66细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022复习回顾：内质网复习回顾：内质网一、内质网的

31、基本类型和形态一、内质网的基本类型和形态二、内质网的化学组成二、内质网的化学组成三、粗面内质网的功能三、粗面内质网的功能67细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022n粗面内质网粗面内质网：扁囊扁囊n滑面内质网滑面内质网：小管、小泡：小管、小泡一、内质网的基本类型和形态一、内质网的基本类型和形态二、内质网的化学组成二、内质网的化学组成n内质网膜的标志酶是内质网膜的标志酶是葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶。磷酸酶。68细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022三、粗面内质网的功能三、粗面内质网的功能u 附着核糖体附着核糖体u 游离核糖体游离核糖体外输性或分泌性蛋白外输性或分泌性蛋白膜整合蛋白膜整合蛋

32、白构成细胞器中的驻留蛋白构成细胞器中的驻留蛋白细胞质中的驻留蛋白细胞质中的驻留蛋白细胞核中的驻留蛋白细胞核中的驻留蛋白构成细胞器中的驻留蛋白构成细胞器中的驻留蛋白69细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022信号别颗粒信号别颗粒信号信号识别识别颗粒颗粒受体受体移位子移位子信号肽酶信号肽酶信号肽信号肽分泌性蛋白质分泌性蛋白质三、粗面内质网的功能三、粗面内质网的功能（1 1）信号肽假说）信号肽假说 （2 2）新生肽链的折叠装配：分子伴侣）新生肽链的折叠装配：分子伴侣 （4 4）蛋白质糖基化修饰）蛋白质糖基化修饰 （5 5）蛋白质的胞内运输）蛋白质的胞内运输 70细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2

33、02271细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第二节第二节 高尔基复合体高尔基复合体72细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（一）高尔基复合体是由三种类型的膜泡组成（一）高尔基复合体是由三种类型的膜泡组成 扁平囊泡扁平囊泡 小囊泡小囊泡 大囊泡大囊泡一、高尔基复合体的形态结构一、高尔基复合体的形态结构73细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202274细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202275细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（二）高尔基复合体具有显著的极性（二）高尔基复合体具有显著的极性76细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202277细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/

34、2022顺面网状结构（顺面膜囊）顺面网状结构（顺面膜囊）：包括顺面包括顺面1-21-2个扁囊和小囊泡；个扁囊和小囊泡；膜厚度约膜厚度约6nm6nm，与内质网的膜厚度接近；，与内质网的膜厚度接近；功能：功能：1 1、分选分选来自内质网的蛋白质和脂类；来自内质网的蛋白质和脂类；2 2、进行蛋白质、进行蛋白质修饰修饰的的O-O-连接糖基化连接糖基化和酰基化。和酰基化。78细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022中间囊膜中间囊膜：中间中间3-53-5个扁囊；个扁囊；功能：进行功能：进行糖基化修饰和多糖及糖脂糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。的合成。79细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022反面网状结

35、构（反面膜囊）反面网状结构（反面膜囊）：包括反面包括反面1-21-2个扁囊和大囊泡；个扁囊和大囊泡；膜厚度约为膜厚度约为8nm8nm，与细胞膜的厚度相似；，与细胞膜的厚度相似；功能：功能：对蛋白质进行分选和定向运输。对蛋白质进行分选和定向运输。80细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、高尔基复合体的化学组成二、高尔基复合体的化学组成 高尔基复合体是由高尔基复合体是由一层单位膜一层单位膜围绕成的围绕成的网状结构。其基本化学组成是脂类，其脂类网状结构。其基本化学组成是脂类，其脂类成分含量介于质膜和内质网之间，总含量成分含量介于质膜和内质网之间，总含量45%45%左右。左右。81细胞的内膜系

36、统和囊泡运输11/5/2022u糖基转移酶糖基转移酶是高尔基复合体中最具特征性是高尔基复合体中最具特征性的酶。的酶。uN-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶I I只存在于高尔基只存在于高尔基中央的中央的2-32-3个扁平囊中；个扁平囊中；u半乳糖基转移酶仅存于反面扁囊中；半乳糖基转移酶仅存于反面扁囊中；u磷酸转移酶则仅存于顺面扁囊中。磷酸转移酶则仅存于顺面扁囊中。高尔基复合体中含有多种酶蛋白体系：高尔基复合体中含有多种酶蛋白体系：82细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 高尔基复合体是一种有极性的细胞器。高尔基复合体是一种有极性的细胞器。表现在：表现在：1 1、组成高尔基复合体的各

37、个膜囊在形态和、组成高尔基复合体的各个膜囊在形态和化学组成、功能上化学组成、功能上具有方向性具有方向性；2 2、高尔基复合体在执行各项生物学功能时、高尔基复合体在执行各项生物学功能时具具有一定的方向性和顺序性。有一定的方向性和顺序性。83细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（四）高尔基复合体的功能（四）高尔基复合体的功能1 1、细胞内蛋白质运输分泌的中转站、细胞内蛋白质运输分泌的中转站外输性分泌性蛋白质外输性分泌性蛋白质膜整合蛋白膜整合蛋白细胞器中的驻留蛋白细胞器中的驻留蛋白运输到细胞外运输到细胞外运输到细胞膜运输到细胞膜运输到细胞器运输到细胞器84细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20

38、222 2、胞内物质加工合成的重要场所、胞内物质加工合成的重要场所糖蛋白的加工糖蛋白的加工85细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022糖基转移酶糖基转移酶86细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202287细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022N-N-连接糖基化和连接糖基化和O-O-连接糖基化的主要差别连接糖基化的主要差别N-N-连接糖基化连接糖基化O-O-连接糖基化连接糖基化糖基化起始部位糖基化起始部位粗面内质网粗面内质网高尔基复合体高尔基复合体连接的氨基酸残基连接的氨基酸残基天冬氨酸天冬氨酸丝氨酸、苏氨酸、酪丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、羟赖氨酸、羟赖(脯脯)氨酸氨酸连接基团连接基团氨基氨基

39、羟基羟基糖基化方式糖基化方式寡糖连一次性连接寡糖连一次性连接 单糖基逐个添加单糖基逐个添加糖基化完成部位糖基化完成部位高尔基复合体高尔基复合体高尔基复合体高尔基复合体88细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022蛋白质糖基化的重要意义：蛋白质糖基化的重要意义：1)1)糖基化对蛋白质具有糖基化对蛋白质具有保护作用保护作用，使其免，使其免遭水解酶的降解；遭水解酶的降解；2)2)糖基化具有糖基化具有运输信号作用运输信号作用，引导蛋白质，引导蛋白质包装形成运输小泡，以便进行蛋白质的靶向包装形成运输小泡，以便进行蛋白质的靶向运输；运输；3)3)糖基化形成细胞表面的糖被，在细胞膜糖基化形成细胞表面的糖被，

40、在细胞膜的保护、识别以及通讯联络等生命活动发挥的保护、识别以及通讯联络等生命活动发挥重要作用。重要作用。89细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022蛋白质的水解加工蛋白质的水解加工 对蛋白质的水解修饰，对蛋白质的水解修饰，是高尔基复合体物质加工是高尔基复合体物质加工修饰功能的另一种体现形修饰功能的另一种体现形式，如人胰岛素的水解修式，如人胰岛素的水解修饰。饰。90细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20223 3、胞内蛋白质分选和膜泡定向运输的枢纽、胞内蛋白质分选和膜泡定向运输的枢纽外输性分泌性蛋白质外输性分泌性蛋白质膜整合蛋白膜整合蛋白细胞器中的驻留蛋白细胞器中的驻留蛋白运输到细胞外运输到细

41、胞外运输到细胞膜运输到细胞膜运输到细胞器运输到细胞器91细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202292细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第三节第三节 溶酶体溶酶体93细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022一、溶酶体的化学组成及其特点一、溶酶体的化学组成及其特点溶酶体是具有溶酶体是具有高度异质性高度异质性的膜性结构细胞器。的膜性结构细胞器。形态大小形态大小数量分布数量分布生理生化性质生理生化性质 溶酶体中含有溶酶体中含有6060多种多种酸性水解酶酸性水解酶，这些酶作，这些酶作用的最适用的最适pHpH通常在通常在3.5-5.53.5-5.5。94细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202

42、2溶酶体的共同特征：溶酶体的共同特征：1 1、溶酶体是、溶酶体是一层单位膜一层单位膜包裹而成的囊球包裹而成的囊球状结构小体；状结构小体；2 2、含有丰富的、含有丰富的酸性水解酶酸性水解酶，酸性磷酸酶酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶是溶酶体的标志酶；3 3、溶酶体自身的膜蛋白都是、溶酶体自身的膜蛋白都是高度糖基化高度糖基化的，保护溶酶体免受酸性磷酸酶的消化；的，保护溶酶体免受酸性磷酸酶的消化；4 4、溶酶体膜上有、溶酶体膜上有质子泵质子泵，形成和维持溶，形成和维持溶酶体囊腔中酸性的内环境。酶体囊腔中酸性的内环境。95细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、溶酶体的类型二、溶酶体的类型1 1、按照

43、其功能状态不同分为三种基本类型：、按照其功能状态不同分为三种基本类型：初级溶酶体初级溶酶体（原溶酶体、前溶酶（原溶酶体、前溶酶体）体）次级溶酶体次级溶酶体（消化泡）（消化泡）三级溶酶体三级溶酶体（后溶酶体、残留小（后溶酶体、残留小体）体）96细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/202297细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（1 1）初级溶酶体）初级溶酶体 初级溶酶体是指通过初级溶酶体是指通过形成途径形成途径刚刚产生刚刚产生的溶酶体。的溶酶体。在形态上一般为不含有明显颗粒物质的在形态上一般为不含有明显颗粒物质的透明圆球状。透明圆球状。初级溶酶体囊腔中的初级溶酶体囊腔中的酶酶通常处于通常处于

44、非活性非活性状态。状态。98细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（2 2）次级溶酶体）次级溶酶体 初级溶酶体经过成熟，接受来自细胞内、外初级溶酶体经过成熟，接受来自细胞内、外的物质，并与之发生相互作用时，即成为次的物质，并与之发生相互作用时，即成为次级溶酶体，是溶酶体的一种级溶酶体，是溶酶体的一种功能作用状态功能作用状态。形态上：体积较大，多型不规则，囊腔中含形态上：体积较大，多型不规则，囊腔中含有正在被消化分解的物质颗粒。有正在被消化分解的物质颗粒。类型：类型：自噬性溶酶体自噬性溶酶体和和吞（异）噬性溶酶体吞（异）噬性溶酶体。99细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 自噬性溶酶体

45、自噬性溶酶体作用底物来自细胞作用底物来自细胞自身的各种组分自身的各种组分，或者衰老、残损和，或者衰老、残损和破碎的细胞器。破碎的细胞器。吞噬性或异噬性溶酶体吞噬性或异噬性溶酶体作用底物作用底物源于源于细胞外来的物质细胞外来的物质。100细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022101细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022（3 3）三级溶酶体（残留小体）三级溶酶体（残留小体）三级溶酶体是残留有不能被消化分解物质的三级溶酶体是残留有不能被消化分解物质的溶酶体，又称溶酶体，又称残留小体残留小体。特点：特点：酶活性逐渐降低以致最终消失酶活性逐渐降低以致最终消失，进入，进入溶酶体生理功能的终末状态。

46、溶酶体生理功能的终末状态。去处：以胞吐方式被清除或释放的细胞外；去处：以胞吐方式被清除或释放的细胞外；沉积于细胞内而不被外排。沉积于细胞内而不被外排。102细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/20222 2、按照其形成过程不同分为两大类型：、按照其形成过程不同分为两大类型：内体性溶酶体内体性溶酶体吞噬性溶酶体吞噬性溶酶体103细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022三、溶酶体形成与成熟过程三、溶酶体形成与成熟过程104细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022105细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022四、溶酶体的功能四、溶酶体的功能1 1、溶酶体能够分解胞内的外来物质及清除衰老和损、溶酶

47、体能够分解胞内的外来物质及清除衰老和损 伤的细胞器；伤的细胞器；2 2、溶酶体具有物质消化与细胞营养功能；、溶酶体具有物质消化与细胞营养功能；3 3、溶酶体是机体防御保护功能的组成部分；、溶酶体是机体防御保护功能的组成部分；4 4、溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节；、溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节；5 5、溶酶体在生物个体发生和发育过程中起重要作用。、溶酶体在生物个体发生和发育过程中起重要作用。106细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第四节第四节 过氧化物酶体过氧化物酶体107细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022 过氧化物酶体又叫微体，其特点是含过氧化物酶体又叫

48、微体，其特点是含有氧化酶和过氧化氢酶，其中有氧化酶和过氧化氢酶，其中过氧化氢酶过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶。是过氧化物酶体的标志酶。过氧化物酶体中过氧化物酶分为三类：过氧化物酶体中过氧化物酶分为三类：1 1、氧化酶类、氧化酶类 2 2、过氧化氢酶类、过氧化氢酶类 3 3、过氧化物酶类、过氧化物酶类108细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022过氧化物酶体的功能：过氧化物酶体的功能：1 1、有效的清除细胞代谢过程中产生的、有效的清除细胞代谢过程中产生的过氧过氧化氢化氢及其他毒性物质；及其他毒性物质；2 2、有效地进行、有效地进行细胞氧张力的调节细胞氧张力的调节；3 3、参与对细胞内、参与对

49、细胞内脂肪酸脂肪酸等高能分子物质的等高能分子物质的分解转化。分解转化。109细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022过氧化物酶体的发生过氧化物酶体的发生110细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022内质网在过氧化物酶体形成过程中的作用内质网在过氧化物酶体形成过程中的作用111细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022第五节第五节 囊泡与囊泡转运囊泡与囊泡转运v网格蛋白有被囊泡的功能：网格蛋白有被囊泡的功能：一、囊泡的类型及其功能一、囊泡的类型及其功能112细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022vCOP有被有被囊泡的功能：囊泡的功能：介导从内质介导从内质网到高尔基复合体的物质转运网到高尔

50、基复合体的物质转运 vCOP有被囊泡的功能：有被囊泡的功能：内质网逃逸蛋白的捕捉、回收转运内质网逃逸蛋白的捕捉、回收转运 高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输 行使从内质网到高尔基复合体的顺向转行使从内质网到高尔基复合体的顺向转移移 113细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022二、囊泡转运二、囊泡转运114细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022115细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022矽肺矽肺第六节第六节 细胞内膜系统与医学的关系细胞内膜系统与医学的关系116细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022痛风痛风117细胞的内膜系统和囊泡运输11/5/2022