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1、基礎醫學院細胞生物學教研室(生命科學樓15樓)白曉春 教授、博士生導師研究方向：腫瘤細胞信號轉導Tel:020-61648724;email:,同学们好,http:/,職業性塵肺病溶酶體,內膜系統：細胞質內，結構、功能及發生上有一定聯繫膜性結構的總稱。包括：核膜、內質網、高爾基複合體、溶酶體、運輸小泡、過氧化物酶體,第五章 細胞內膜系統 與囊泡轉運(endomembrane system),.高等細胞區室化.內質網 the endoplasmic reticulum ER（第一節)*.高爾基體 Golgi apparatus（第二節）*.溶酶體 Lysosome（第三節）*.過氧化物酶體 Pe
2、roxisome（第四節）.囊泡與囊泡轉運（第五節）,Main topics,內膜系統使真核細胞區室化,原核細胞,真核細胞,真核細胞膜結合區室的主要功能,質膜 內膜,生物膜,原核細胞 質膜構成的單一區室真核細胞 內膜 各種細胞器,內膜系統出現的意義：各自獨立，各司其職 相互依存，協調同一大大提高了細胞代謝反應的效率,第一節 內質網ER(endoplasmic reticulum),一、內質網的形態結構二、內質網的化學組成三、內質網的類型四、內質網的主要功能,粗面內質網(RER)與滑面內質網(SER),粗面內質網(RER),滑面內質網(SER),一、內質網形態結構小管、小泡及扁平囊組成的三維網狀
3、膜系統,微粒體(microsome),二、內質網的化學組成 脂類(30-40%)和蛋白質(60-70%)標誌酶：葡萄糖-6-磷酸酶。,三、內質網的基本類型 粗面內質網 滑面內質網,粗面內質網與附著核糖體,又稱顆粒內質網，有核糖體連接蛋白(SRP受體)，其數量與細胞類型、機能狀態及細胞分化程度有關,核糖體（ribosome)核糖體的形態 光鏡下核糖體為緻密小顆粒.,胃酶細胞的內質網全部為粗面內質網,滑面內質網,又稱無顆粒內質網，其數量與細胞類型有關 RER與SER的關係,肌細胞多為滑面內質網,四、內質網的功能,*區域化、增加表面積，提高代謝效率；*蛋白質、脂類與糖類合成基地；*物質運輸、物質交換
4、、解毒作用；*機械支持,（一）粗面內質網的功能,蛋白質的合成、修飾加工、分選和轉運,1、蛋白質的合成,粗面內質網附著核糖體合成的蛋白,*外泌蛋白如抗體、激素、細胞外基質蛋白質*跨膜蛋白*需要與其它細胞組分嚴格分開的酶，如溶酶體的各種水解酶*需要進行修飾的蛋白，如糖蛋白,游離核糖體合成的蛋白,*結構蛋白質*細胞核蛋白質*代謝所需的酶*線粒體蛋白質,外泌蛋白質在粗面內質網合成與運輸過程,信號肽引導核糖體與內質網膜結合,合成的多肽鏈進入內質網腔,合成的蛋白質折疊（內質網腔）,新合成的蛋白質糖基化（內質網腔）,轉運至高爾基體被分泌出細胞外,信號假說（signal hypothesis,Bloble 1
5、975),附著核糖體與粗面內質網結合的信號假說（J Cell Biol,1975;1999 Nobel Prize）(1)信號肽（signal peptide)引導核糖體到內質網膜上 SRP-核糖體複合體的形成信號識別顆粒（SRP）(2)核糖體與內質網膜結合(3)新生肽鏈到內質網腔的轉運,The 1999 Nobel Prize in Physiology or Medicine,Gnter Blobel,單次跨膜蛋白插入內質網膜的機制（1）停止轉移信號與單次跨膜蛋白的形成,跨膜蛋白的插入與轉移,（2）內含信號序列與單次跨膜蛋白的整合,多次跨膜蛋白質插入內質網膜的機制 含兩個或兩個以上疏水性起
6、始轉移肽結構序列和停止轉移肽結構序列,蛋白質共翻譯轉運,蛋白質翻譯後轉運,細胞內蛋白質分選途徑,信號假說與蛋白質分選信號(表),2 參與蛋白質的折疊 重鏈結合蛋白(Bip)HSP70分子伴侶(chaperon),（一）粗面內質網的功能,3 參與蛋白質的糖基化N-連接的寡糖蛋白(天冬醯胺Asn)N-乙醯葡萄糖胺、葡萄糖、甘露糖,（一）粗面內質網的功能,N-連接的糖基化,4 蛋白質附著到糖基磷脂醯肌醇成為脂錨定蛋白,（一）粗面內質網的功能,5 蛋白質由內質網向高爾基複合體的運輸,（二）滑面內質網的功能,脂類的合成糖原的合成與分解解毒作用橫紋肌的收縮水和電解質代謝膽汁,滑面內質網上糖原的分解過程,第
7、二節高爾基複合體,脊神經元高爾基複合體（銀染）,1898年，義大利學者Golgi，內網器,高爾基複合體的結構,鼠腎細胞高爾基複合體,肝細胞高爾基複合體（特異的紅色螢光染料所示）,第二節高爾基複合體,一、形態結構光鏡：網狀結構電鏡：1、扁平囊順面(形成面、凸面)中間膜囊 反面(成熟面、凹面)2、小囊泡3、大囊泡,三種結構的膜厚度：6 8 nm逐漸加厚具顯著極性,二、分佈和數量與細胞類型、功能和分化程度有關三、化學組成蛋白質60%，脂類40%。含多種酶催化糖及蛋白質生物合成糖基轉移酶為特徵酶,四、高爾基複合體功能,（一）分泌蛋白的加工與修飾糖蛋白的合成與修飾,N連接的糖基化(天冬醯胺)，起始於內質
8、網，完成於高爾基體,去甘露糖，加半乳糖、唾液酸,3H標記 實驗意義,N連接的糖基化 起始於內質網，完成於高爾基體,O連接的糖基化發生於高爾基體 絲、蘇、酪氨酸與N-乙醯半乳糖胺相連兩者差異（表5）糖基化的意義保護、運輸信號、糖被,胰島素分子的加工與成熟,2蛋白質的水解和加工,（二）蛋白質分選和運輸的樞紐,3H標記亮氨酸實驗,三種膜泡運輸方式:1.籠形蛋白或網格蛋白(clathrin)包被小泡2.COPII包被小泡3.COPI包被小泡,籠形蛋白或網格蛋白,包被小泡,包被小泡,蛋白質運輸,運輸小泡尋靶SNARE(soluble NSF attachment protein receptor,vSN
9、ARE,tSNARE)-乙醯基馬來醯亞胺敏感因數接合蛋白受體,內膜系統的動態性質,（三）參與溶酶體的形成（四）高爾基複合體與細胞內膜的交通：膜流3H脈衝標記,第三節溶酶體(lysosome),發現、分佈；細胞的消化器官,溶酶體的結構,中國倉鼠細胞內的溶酶體（特異的紅色染料所示),溶酶體（Lysosome)細胞內“垃圾”處理廠,高度異質性,一、溶酶體的形態結構與化學特徵,大小單層膜性細胞器多種酸性水解酶膜上具有H+-ATP酶系統，質子泵標誌酶：酸性水解酶跨膜整合蛋白高度糖基化膜上有特殊轉運蛋白,二、溶酶體的類型,初級溶酶體次級溶酶體自噬溶酶體、異（吞）噬溶酶體三級溶酶體 殘餘體,溶酶體類型功能轉
10、換示意圖,自溶酶體,髓樣物質 脂褐素,溶酶體酶的分選與成熟過程,高爾基體如何分揀溶酶體的酶？,四、溶酶體的功能,一、胞內物質分解與衰老細胞器的清除與更新功能,二、溶酶體的物質消化分解作用與營養功能,溶酶體參與免疫過程,三、防禦保護功能(矽肺),矽肺,張海超 職業性塵肺病,溶酶體與矽肺,矽肺 silicosis 與溶酶體膜受損有關。膠原纖維結節，肺彈性降低。,溶酶體與痛風,吞噬細菌,四、參與腺體組織細胞分泌調節,溶酶體與分泌顆粒,溶酶體的外消化作用（頂體反應）,五、在個體發生、發育過程中起重要作用(頂體、破骨細胞),溶酶體的外消化作用（頂體反應）,溶酶體在器官發育中的作用,溶酶體病,粘多糖貯積病
11、,溶酶體水解酶缺陷，造成酸性黏多糖(葡糖氨基聚糖)降解受阻,臺-薩氏綜合征神經元缺少氨基已糖酯酶A，神經節甘脂GM2積累,第四節 過氧化物酶體,一、過氧化物酶體的形態結構二、過氧化物酶體的酶類組成三、過氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體的發生,過氧化物酶體（peroxisome)邊緣板,肝細胞的過氧化物酶體（無尿酸氧化酶晶狀核心）,過氧化物酶體內的類晶體,煙草葉肉細胞的過氧化物酶體（有尿酸氧化酶晶狀核心）,過氧化物酶體的功能,清除有毒物質（如過氧化氫）細胞氧代謝的調節標誌酶：過氧化氫酶,小 結,基本概念：內膜系統粗面內質網、滑面內質網結構與功能高爾基複合體的結構與功能溶酶體的特點溶酶體的形成溶酶體的類型及消化分解功能過氧化物酶體的功能生物膜的轉換,
