细胞质医学知识课件.ppt
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- 细胞质 医学知识 课件
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1、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、一、细胞质基质细胞质基质(cytomatrix)细胞液、透明质、胞质溶胶、基质细胞液、透明质、胞质溶胶、基质 1、涵义:、涵义:去除细胞器和细胞结构部分(蛋白去除细胞器和细胞结构部分(蛋白2030)2、功能:、功能:许多代谢过程的场所(许多代谢过程的场所(糖酵解、糖原合成糖酵解、糖原合成););与细胞骨架的选择性结合(与细胞骨架的选择性结合(细胞内功能的区域化细胞内功能的区域化););蛋白质修饰(蛋白质修饰(糖基化、去糖基化、去/磷酸化、酰基化、甲基化、共价结合磷酸化、酰基化、甲基化、共价结合););控制蛋白质的寿命(控制蛋白质的寿命(由由N端第一个氨基
2、酸决定稳定性,泛素水解端第一个氨基酸决定稳定性,泛素水解););降解变性和错误识别的蛋白质;降解变性和错误识别的蛋白质;帮助变性和错误折叠的蛋白质从新折叠;帮助变性和错误折叠的蛋白质从新折叠;资料仅供参考,不当之处,请联系改正。细胞内组分的合成、分泌和内吞途径细胞内组分的合成、分泌和内吞途径二、内膜系统二、内膜系统资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Structures of the mitochondrion资料仅供参考,不当之处,请联系改正。管状嵴线粒体管状嵴线粒体资料仅供参考,不当
3、之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。1.核糖体的类型与成分核糖体的类型与成分核糖体大小亚基常游离于细胞基质中,当小亚基结合核糖体大小亚基常游离于细胞基质中,当小亚基结合mRNA后,大亚基才与其结合,形成完整的核糖体。后,大亚基才与其结合,形成完整的核糖体。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。2.核糖体蛋白质和核糖体蛋白质和rRNA的功能的功能 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点:化位点:与与mRNA的结合位点:的结合位点:1、A位点位点(
4、氨酰基位点,与新掺入的氨酰(氨酰基位点,与新掺入的氨酰tRNA结合);结合);2、P位点(肽酰基位点,与延伸中的酰肽位点(肽酰基位点,与延伸中的酰肽tRNA结合);结合);3、E位点(肽酰转移后与即将释放的位点(肽酰转移后与即将释放的tRNA结合);结合);与肽酰与肽酰tRNA从从A位点转移到位点转移到P位点有关的转移酶的结合位点有关的转移酶的结合位点;位点;肽酰转移酶的催化位点肽酰转移酶的催化位点:核糖体中最主要的活性部位是肽酰转移酶的催化位点核糖体中最主要的活性部位是肽酰转移酶的催化位点资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改
5、正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。(三)、(三)、内质网内质网(占细胞膜系统的一半,细胞体积的占细胞膜系统的一半,细胞体积的10)1)、粗面内质网)、粗面内质网(rERrER)多扁平囊状,膜表面有大量核糖体附着多扁平囊状,膜表面有大量核糖体附着 易位子:直径易位子:直径8.5nm,通道通道2nm,内质网膜上的蛋白内质网膜上的蛋白 复合体通道,与新合成的多肽进入内质网有关复合体通道,与新合成的多肽进入内质网有关2)、光滑内质网)、光滑内质网(sERsER)常为分支管状,形成较为复杂的立体结构,表面没有核糖体附着常为分支管状,形成较为复杂的立体结构,表面没
6、有核糖体附着1.内质网的类型内质网的类型粗面内质网上有粗面内质网上有2020种以上蛋白与光滑内质网不同种以上蛋白与光滑内质网不同资料仅供参考,不当之处,请联系改正。ER资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。SER资料仅供参考,不当之处,请联系改正。蛋白质合成蛋白质合成 蛋白质合成始于细胞质基质,但部分很快转至内质网膜上。蛋白质合成始于细胞质基质,但部分很快转至内质网膜上。在内质网上合成的蛋白质包括:在内质网上合成的蛋白质包括:1 1、向细胞外分泌的蛋白质、向细胞外分泌的蛋白质2 2、膜整合蛋白、膜整合蛋白 3 3、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白、构成细胞器中的可
7、溶性驻留蛋白4 4、需要进行修饰的蛋白质、需要进行修饰的蛋白质 脂质合成脂质合成 内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的全部膜脂全部膜脂 (磷脂和胆固醇):(磷脂和胆固醇):a,a,通过出芽方式转运到高尔基体,通过出芽方式转运到高尔基体,溶酶体和细胞膜上溶酶体和细胞膜上;b,;b,磷脂转运蛋白磷脂转运蛋白2.内质网的功能内质网的功能资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。(四)、(四)、高尔基复合体高尔基复合体(Golgi apparatus)1.形态结构:形态结构:1)一般由)一般由48个扁平膜囊堆叠成
8、(直径个扁平膜囊堆叠成(直径1um,中间窄,中间窄,周缘呈泡状),扁囊间距周缘呈泡状),扁囊间距1530nm。2)有极性:形成面)有极性:形成面(forming face)或顺面或顺面(cis face)成熟面成熟面(mature face)或反面或反面(trans face)顺面膜囊;中间膜囊;反面膜囊;泡囊顺面膜囊;中间膜囊;反面膜囊;泡囊资料仅供参考,不当之处,请联系改正。顺面膜囊顺面膜囊(forming face,cis Golgi)接受内质网新合成的物质,分类后转入中间膜囊,接受内质网新合成的物质,分类后转入中间膜囊,小部分返回(驻留蛋白);丝氨酸小部分返回(驻留蛋白);丝氨酸O-连
9、接的糖基化,连接的糖基化,跨膜蛋白胞质侧的酰基化跨膜蛋白胞质侧的酰基化中间膜囊中间膜囊(medial Golgi)多数糖基化修饰,膜质形成,多糖合成多数糖基化修饰,膜质形成,多糖合成反面膜囊反面膜囊(trans Golgi,网状结构),网状结构)管网状,连接囊泡;参与蛋白质的分类与包装,管网状,连接囊泡;参与蛋白质的分类与包装,最后输出;囊泡运输最后输出;囊泡运输 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3.化学反应:化学反应:嗜锇反应(形成面)嗜锇反应(形成面)焦磷酸硫胺素酶反应(成熟面的焦磷酸硫胺素酶反应(成熟面的1 12 2层膜)层膜)胞嘧啶单核苷酸酶反应(膜囊状,管状结构)胞嘧啶单核苷酸酶
10、反应(膜囊状,管状结构)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸酶(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸酶(NADPNADP酶)反应酶)反应 (中间几层)(中间几层)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。4.4.化学组成:化学组成:高尔基体膜含有大约高尔基体膜含有大约60%的蛋白和的蛋白和40%的脂类,具有一的脂类,具有一些和些和ER共同的蛋白成分。共同的蛋白成分。膜脂中磷脂酰胆碱的含量介于膜脂中磷脂酰胆碱的含量介于ER和质膜之间,中性脂类和质膜之间,中性脂类主要包括胆固醇,胆固醇酯和甘油三酯。主要包括胆固醇,胆固醇酯和甘油三酯。高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基高尔基体中的酶主要有糖基转移酶、磺基-糖基转移酶、糖基转移酶、氧化
11、还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶等不同的类型。磷脂酶等不同的类型。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。The Golgi Apparatus资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。5.高尔基体的功能高尔基体的功能高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装,然高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。1)、蛋白质的糖基化及其修
12、饰)、蛋白质的糖基化及其修饰 N-连接的糖链合成起始于内质网,完成于高尔基体。连接的糖链合成起始于内质网,完成于高尔基体。许多糖蛋白同时具有许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和连接的糖链和O-连接的糖链。连接的糖链。O-连接的糖基化在高连接的糖基化在高尔基体中进行,通常第一个连接上去的糖单元是尔基体中进行,通常第一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖,连接的部位乙酰半乳糖,连接的部位为为Ser、Thr和和Hyp的的OH基团,然后逐次将糖基转移上去形成寡糖链。基团,然后逐次将糖基转移上去形成寡糖链。糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记,改变多肽的构象和增加蛋糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标
13、记,改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。白质的稳定性。在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木糖安装在核心蛋白的丝在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上,形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质氨酸残基上,形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层,有些锚定在膜上。或粘液层,有些锚定在膜上。内质网和高尔基体中与糖基化和寡糖加工有关的酶都是整合膜蛋白。内质网和高尔基体中与糖基化和寡糖加工有关的酶都是整合膜蛋白。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。高尔基体分泌高尔基体分泌功能示意图功能示意
14、图资料仅供参考,不当之处,请联系改正。2)参与细胞分泌活动参与细胞分泌活动 负责对细胞合成的蛋白质进行加工,分类,并运出,其过程是负责对细胞合成的蛋白质进行加工,分类,并运出,其过程是SER上合成蛋白质上合成蛋白质,进入进入ER腔腔,出芽形成囊泡出芽形成囊泡,进入进入CGN,在在medial Gdgi中加工中加工,在在TGN形成囊泡形成囊泡,囊泡与质膜融合、排出。囊泡与质膜融合、排出。高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。分选:每一类蛋白质都有特异的标识(溶酶体中的酶带有分选:每一类蛋白质都有特异的标识(溶酶体中的酶
15、带有M6P,6-磷酸磷酸甘露醇);分选主要与蛋白质有关,分选和转运的信息存在于基因本甘露醇);分选主要与蛋白质有关,分选和转运的信息存在于基因本身。身。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3)进行膜的转化功能)进行膜的转化功能 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间,因此高尔基体在进行着膜转化的功能,在内质网上合成的新膜转移间,因此高尔基体在进行着膜转化的功能,在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡与质膜融合,使新形成的至高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡与质膜融合,使新形成的膜整合到
16、质膜上。膜整合到质膜上。4)将蛋白水解为活性物质)将蛋白水解为活性物质 如将蛋白质如将蛋白质N端或端或C端切除,成为有活性的物质(胰岛素端切除,成为有活性的物质(胰岛素C端)或将端)或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽,如神经肽。含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽,如神经肽。5)参与形成溶酶体。)参与形成溶酶体。6)参与植物细胞壁的形成。)参与植物细胞壁的形成。7)合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。)合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。(五)(五)溶酶体溶酶体1、溶酶体的结构溶酶体的结构是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其
17、主要功能是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内消化。是进行细胞内消化。具有异质性,形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同具有异质性,形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同,标志酶为酸性磷酸酶。根据完成其生理功能的不同阶段可分为初级,标志酶为酸性磷酸酶。根据完成其生理功能的不同阶段可分为初级溶酶体(溶酶体(primary lysosome),次级溶酶体(),次级溶酶体(secondary lysosome)和残体()和残体(residual body)。)。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。1、初级溶酶体(primary lysosome)直径约0
18、.20.5um,有多种酸性水解酶,但没有活性,包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、磷酶酶等60余种,反应的最适PH值为5左右。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Secondary lysosome资料仅供参考,不当之处,请联系改正。肝细胞脂褐质肝细胞脂褐质资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、溶酶体的功能二、溶酶体的功能 溶酶体的主要作用是消化,是细胞内的消化器官,细胞自溶,防御溶酶体的主要作用是消化,是细胞内的消化器官,细胞自溶,防御以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关。以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关。细胞内消化:细胞内消化:对高等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的对高
19、等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的水分子物质,而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞,如内吞低密水分子物质,而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞,如内吞低密度脂蛋白获得胆固醇,对一些单细胞真核生物,溶酶体的消化作用就度脂蛋白获得胆固醇,对一些单细胞真核生物,溶酶体的消化作用就更为重要。更为重要。细胞凋亡:细胞凋亡:个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建,如个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建,如昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的,称为昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的,称为程序性细胞死亡,注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体,被程
20、序性细胞死亡,注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体,被巨噬细胞吞噬并消化。巨噬细胞吞噬并消化。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。自体吞噬:自体吞噬:清除细胞中无用的生物大分子,衰老的细胞器等,如许清除细胞中无用的生物大分子,衰老的细胞器等,如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天,肝细胞中线粒体的平均寿多生物大分子的半衰期只有几小时至几天,肝细胞中线粒体的平均寿命约命约10天左右。天左右。防御作用:防御作用:如巨噬细胞可吞入病原体,在溶酶体中将病原体杀死和如巨噬细胞可吞入病原体,在溶酶体中将病原体杀死和降解。降解。参与分泌过程的调节:参与分泌过程的调节:如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状
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