医学细胞生物学四章内膜系统.ppt
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1、医医学学细细胞胞生生物物学学第一章第一章 第三章第三章 第四章第四章 第五章第五章 第六章第六章 第七章第七章 第十章第十章第十一章第十一章第十二章第十二章第十三章第十三章第十四章第十四章细胞的概论细胞的概论细胞膜与物质运输细胞膜与物质运输细胞内膜系统细胞内膜系统线粒体线粒体细胞骨架细胞骨架细胞核细胞核细胞信号转导细胞信号转导细胞增殖与细胞周期细胞增殖与细胞周期细胞分化细胞分化细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡1内质网内质网高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体过氧化物酶体过氧化物酶体第四章第四章细胞内膜系统细胞内膜系统2质膜质膜溶酶体溶酶体内质网内质网各种转运小泡各种转运小泡高尔基体高尔基体过氧化物酶体过氧
2、化物酶体核膜核膜线粒体线粒体内膜系统内膜系统 细胞质内在结构、功能、发生上细胞质内在结构、功能、发生上具一定联系的膜性结构的总称具一定联系的膜性结构的总称 膜相结构膜相结构内膜系统的出现内膜系统的出现增大了细胞内的膜表面积增大了细胞内的膜表面积实现了细胞功能的区域化实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系沟通了细胞与外环境的联系3核核粗面内粗面内质网质网高尔基体高尔基体穿梭泡穿梭泡转运泡转运泡溶酶体溶酶体统一整体统一整体缺一不可缺一不可分泌泡分泌泡转运泡转运泡囊囊泡泡细胞膜细胞膜4核核1 1、囊泡是真核细胞中十分、囊泡是真核细胞中十分常见的常见的膜泡结构膜泡结构2 2、囊泡、囊泡不是不
3、是相对稳定的相对稳定的细胞内细胞内固有结构固有结构3 3、囊泡是细胞内物质、囊泡是细胞内物质定向运输定向运输的的主要载体主要载体4 4、囊泡转运是受到、囊泡转运是受到严格选择、严格选择、精密调控、高度有序精密调控、高度有序的的的物质转运过程的物质转运过程囊泡(书囊泡(书P87)膜流膜流相互转换、代谢更新相互转换、代谢更新5囊泡类型囊泡类型核核COPCOP包被囊泡包被囊泡产生于产生于内质网、内质网、高尔基体高尔基体COPCOP包被囊泡包被囊泡产生于内质网产生于内质网网格蛋白包被囊泡网格蛋白包被囊泡产生于高尔基体和细胞膜产生于高尔基体和细胞膜网格蛋白网格蛋白衔接蛋白衔接蛋白网格蛋白囊泡网格蛋白囊泡
4、COPCOP囊泡囊泡COPCOP囊泡囊泡6内质网内质网内膜系统内膜系统单层单位膜单层单位膜高尔基体高尔基体单层单位膜单层单位膜溶酶体溶酶体单层单位膜单层单位膜过氧化物酶体过氧化物酶体单层单位膜单层单位膜 7荧光标记生活的植物细荧光标记生活的植物细胞内质网透射电镜图胞内质网透射电镜图关键点关键点1 1、小管、小囊连成的网状结构、小管、小囊连成的网状结构2 2、脂类、蛋白质为主要化学组分、脂类、蛋白质为主要化学组分葡萄糖葡萄糖6 6磷酸酶为磷酸酶为ERER膜的标志酶膜的标志酶荧光标记培养的哺乳动物荧光标记培养的哺乳动物细胞内质网透射电镜图细胞内质网透射电镜图内质网内质网(endoplasmic r
5、eticulumendoplasmic reticulum)一一3 3、粗面内质网、滑面内质网、粗面内质网、滑面内质网8rER胰腺细胞胰腺细胞肝细胞肝细胞睾丸间质细胞睾丸间质细胞肾上腺皮质细胞肾上腺皮质细胞视网膜色素上皮细胞视网膜色素上皮细胞平滑肌细胞平滑肌细胞横纹肌细胞横纹肌细胞浆细胞浆细胞sER 同种细胞的同种细胞的不同部位、不不同部位、不同发育期、不同发育期、不同的生理功能,同的生理功能,ERER有差异有差异成熟的、成熟的、分泌功分泌功能强、活动旺盛的能强、活动旺盛的细胞,细胞,ERER较发达较发达卵细胞、胚胎细卵细胞、胚胎细胞、未分化细胞、胞、未分化细胞、癌细胞等,癌细胞等,ERER不
6、不发达发达9rough endoplasmic reticulum(rER)10smooth endoplasmic reticulum(sER)(50,000)(34,000)11内质网是内膜系统的发源地内质网是内膜系统的发源地核核溶酶体溶酶体早期内体早期内体晚期内体晚期内体固有分固有分泌途径泌途径内质网内质网高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体分泌泡分泌泡内体内体穿梭泡穿梭泡转运泡转运泡关键点关键点4:内质网是内膜系统的发源地内质网是内膜系统的发源地12参与蛋白质合成、加工、修饰、运输参与蛋白质合成、加工、修饰、运输核糖体支架核糖体支架关键点关键点5 5:功能:功能rERrER与膜脂的合成有关与膜
7、脂的合成有关13核糖体核糖体附着型核糖体附着型核糖体游离型核糖体游离型核糖体支架支架合成外输性蛋白合成外输性蛋白膜蛋白膜蛋白内质网可溶性驻留蛋白内质网可溶性驻留蛋白分泌蛋白分泌蛋白溶酶体蛋白溶酶体蛋白合成内原性蛋白合成内原性蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白细胞核中的核蛋白细胞核中的核蛋白线粒体、中心粒等所需蛋白线粒体、中心粒等所需蛋白进入内质网腔进入内质网腔进入细胞质基质进入细胞质基质 rER最基本的功能之一是:附着型核糖体支架最基本的功能之一是:附着型核糖体支架14信号假说信号假说mRNA游离型的游离型的核糖体核糖体附着型的附着型的核糖体核糖体所有蛋白质合成均起始于游离的核糖体所有蛋白质合成
8、均起始于游离的核糖体核糖体亚基核糖体亚基15rERrER膜膜rERrER腔腔胞质胞质AUGAUG信号密码信号密码mRNAmRNASRPSRP受体受体信号肽信号肽大、小亚基结合,翻译大、小亚基结合,翻译信号肽信号肽3355信号假说信号假说SRPSRP与核糖体与核糖体A A位点结合,形成位点结合,形成SRP-SRP-核糖体复合体核糖体复合体阻止肽链合成阻止肽链合成SRPSRP(信号识别蛋白)(信号识别蛋白),识别信号肽识别信号肽SRPSRP与与ERER上的上的SRPSRP受体受体结合,引导核糖体落到结合,引导核糖体落到ERER膜的膜的PrPr转运体上转运体上核糖体受核糖体受体蛋白体蛋白信号肽酶信号
9、肽酶终止终止密码密码解离解离因子因子核糖体循环核糖体循环SRPSRP解离,解离,多肽链多肽链继续继续合成合成,核糖体连在核糖体受体蛋白上核糖体连在核糖体受体蛋白上SRPSRPSRPSRP循环循环新合成的多肽链通过新合成的多肽链通过PrPr转运转运体通道进入体通道进入ERER腔,腔,信号肽被酶切除信号肽被酶切除遇到终止密码子,遇到终止密码子,多肽链合成终止多肽链合成终止,在,在ERER腔中并被腔中并被加工修饰加工修饰大小亚基在解离因子的作用下解离,回到大小亚基在解离因子的作用下解离,回到核糖体循环核糖体循环16rERrER膜膜rERrER腔腔胞质胞质AUGAUG信号密码信号密码mRNAmRNAS
10、RPSRP受体受体信号肽信号肽3355信号假说信号假说信号肽酶信号肽酶解离解离因子因子核糖体循环核糖体循环SRPSRPSRPSRP循环循环粗面内质网上合成的多肽链去处粗面内质网上合成的多肽链去处进入内质网腔,成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等进入内质网腔,成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等插入内质网膜中,成为膜整合蛋白插入内质网膜中,成为膜整合蛋白核糖体受核糖体受体蛋白体蛋白终止终止密码密码17合成合成核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网胞质胞质rER腔腔18加工加工内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰?内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰?加工方式一:剪切加工方式一:剪切有些信号
11、肽需要有些信号肽需要切除切除:有些信号肽需要有些信号肽需要保留保留:合成的蛋白质成为膜蛋白合成的蛋白质成为膜蛋白胞质胞质rER腔腔胞质胞质rER腔腔合成的蛋白质释放到合成的蛋白质释放到ER腔中腔中19功能:功能:加工方式二:加工方式二:蛋白质折叠蛋白质折叠 1、帮助蛋白质分子折叠、装配、转运帮助蛋白质分子折叠、装配、转运(本身不参与终产物的形成)(本身不参与终产物的形成)2、阻止错误折叠的蛋白质和未完全阻止错误折叠的蛋白质和未完全折叠的蛋白质运出内质网折叠的蛋白质运出内质网胞质胞质rER腔腔可溶性驻留蛋白(可溶性驻留蛋白(rER腔内):志愿者,分子伴侣腔内):志愿者,分子伴侣20胞质胞质rER
12、腔腔NH+加工方式三:加工方式三:糖基化糖基化不成熟蛋白质不成熟蛋白质糖基化糖基化初步修饰蛋白质初步修饰蛋白质NN结合型糖基化结合型糖基化糖链糖链21网格蛋白囊泡网格蛋白囊泡COPCOP囊泡囊泡COPCOP囊泡囊泡产生于高尔基体、细胞膜产生于高尔基体、细胞膜高尔基体扁平囊间物质运输高尔基体扁平囊间物质运输由高尔基体向内质网的物质运输由高尔基体向内质网的物质运输产生于内质网产生于内质网运输运输蛋白质在粗面内质网加工后进入高尔基体蛋白质在粗面内质网加工后进入高尔基体COPCOPCOP网格囊泡由内质网向高尔基体的物质运输由内质网向高尔基体的物质运输22网格蛋白囊泡网格蛋白囊泡囊泡类型囊泡类型网格蛋白
13、包被囊泡网格蛋白包被囊泡产生于高尔基体和细胞膜产生于高尔基体和细胞膜内内质质网网分泌小泡分泌小泡质质膜膜高尔基体高尔基体cop 内质网内质网高尔基体中间体高尔基体中间体copI coatCOPCOP囊泡囊泡COPCOP囊泡囊泡cop coatCOPCOP包被囊泡包被囊泡产生于产生于内质网、内质网、高尔基体高尔基体COPCOP包被囊泡包被囊泡 产生于内质网产生于内质网copI coatcopI coat23质膜和细胞内膜上的脂类大部分质膜和细胞内膜上的脂类大部分由粗面内质网合成由粗面内质网合成与膜脂的合成有关与膜脂的合成有关膜脂膜脂24sERsER功能功能脂类和类固醇激素的合成脂类和类固醇激素的
14、合成脂类代谢脂类代谢糖原分解糖原分解肝细胞的解毒肝细胞的解毒肌肉收缩的调解等肌肉收缩的调解等25内质网内质网(endoplasmic reticulumendoplasmic reticulum)一一rER:核糖体支架、蛋白质合成、加工修饰、运输:核糖体支架、蛋白质合成、加工修饰、运输sER:与脂类物质合成有关:与脂类物质合成有关关键点关键点1 1、小管、小囊连成的网状结构、小管、小囊连成的网状结构2 2、脂类、蛋白质为主要化学组分、脂类、蛋白质为主要化学组分3 3、粗面内质网、滑面内质网、粗面内质网、滑面内质网4 4、内膜系统的发源地内膜系统的发源地5 5、主要功能、主要功能葡萄糖葡萄糖-6
15、-6-磷酸酶为磷酸酶为ERER膜的标志酶膜的标志酶26关键点关键点1 1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成2 2、脂类、蛋白质为基本化学组分脂类、蛋白质为基本化学组分5 5、具有明显极性特征的膜性结构具有明显极性特征的膜性结构6 6、联系各种细胞器的中心环节联系各种细胞器的中心环节3 3、糖基转移酶为标志性酶糖基转移酶为标志性酶高尔基体高尔基体(Golgi complexGolgi complex)二二4 4、具有胞内物质合成与蛋白质、具有胞内物质合成与蛋白质加工转运功能加工转运功能27形成面、顺面形成面、顺面成熟面、分泌面、反面成熟面、分泌面、反面 顺面高尔基顺面高尔基
16、体网状结构体网状结构Cis-golgi network反面高尔基反面高尔基体网状结构体网状结构trans-golgi network小囊泡小囊泡大囊泡大囊泡分泌泡分泌泡关键点关键点扁平囊扁平囊电电镜镜高尔基体高尔基体中间膜囊中间膜囊(高尔基堆)(高尔基堆)1 1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成2 2、脂类、蛋白质为基本化学组分脂类、蛋白质为基本化学组分28(65,000)光镜下光镜下电镜下电镜下29杯杯状状细细胞胞神神经经细细胞胞位位置置30数数量量具分泌功能的细胞,高尔基体较发达具分泌功能的细胞,高尔基体较发达不同种类的细胞不同种类的细胞肌细胞、淋巴细胞中较少见肌细胞
17、、淋巴细胞中较少见生理状态不同生理状态不同功能旺盛的细功能旺盛的细胞,高尔基体大胞,高尔基体大而多而多衰老细胞,高尔衰老细胞,高尔基体小而少,甚基体小而少,甚至消失至消失不不同同时时期期的的细细胞胞未分化细胞,高尔基体较少未分化细胞,高尔基体较少生长迅速的培养细胞和肿瘤生长迅速的培养细胞和肿瘤细胞高尔基体很不发达细胞高尔基体很不发达分化程度高的细胞,高尔基分化程度高的细胞,高尔基体发达体发达31与蛋白质的与蛋白质的分拣与运输分拣与运输粗面内质网粗面内质网与细胞的与细胞的分泌分泌活动活动与蛋白质和脂类的与蛋白质和脂类的糖基化修饰糖基化修饰与蛋白质与蛋白质加工改造加工改造与与膜的转化膜的转化关键点
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