第四节细胞质

第四节细胞质1主要内容掌握：内膜系统的概念；内质网的结构、类型、功能；高尔基复合体的各部分结构、功能；溶酶体的结构、类型及功能。熟悉：溶酶体包含的酶及其生理功能；过氧化物酶体的功能、结构。了解：内膜系统与疾病的关系。2Templatefrom细胞膜真核细胞细胞核细胞质细胞质基质细胞器其他内膜系统内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体转运小泡等线粒体叶绿体核糖体细胞骨架核膜细胞的基本结构3Templatefrom质膜,单位膜,内膜系统,胞内膜,生物膜,膜相结构胞内膜：细胞内所有的膜结构。生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。

生物膜=细胞膜+胞内膜膜相结构：由单位膜构成的一切细胞结构。内膜系统：在结构、功能及发生上为连续统一体的细胞内膜相结构。单位膜：电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明”的三层结构，通常将这三层结构型式作为一个单位。4Templatefrom一、细胞质基质概念：除去各种细胞器和内容物以外的。成分：水、无机盐、有机物及酶。功能:1）完成各种中间代谢过程；

2）蛋白质的分选与运输；3）与细胞质骨架相关的功能。

维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等。5Templatefrom二、内膜系统6

（一）内质网1945年Porter、ClaudeEM下：内质网40年代～60年代:形态结构上70年代以后:生理功能上

7Templatefrom广泛分布在细胞质内，向内与细胞核膜相连，向外与质膜相连。8Templatefrom

微粒体(microsome)9Templatefrom10Templatefrom微粒体：粗面微粒体和滑面微粒体很好的研究材料

微粒体仍具有内质网的基本特征；粗面微粒体仍保留RER所具备的功能。11Templatefrom1.内质网形态结构12Templatefrom存在范围：除了哺乳动物的红细胞，所有真核细胞均含内质网。13Templatefrom两种内质网的分布

——根据细胞类型的不同而不同胰腺外分泌细胞全为粗面内质网肌细胞全为滑面内质网肝细胞两者均发达例肌质网14Templatefrom由形状、大小不同的小管、小泡、扁囊构成。结构单位15Templatefrom（2）内质网腔（1）内质网膜

16Templatefrom2.内质网的基本类型17Templatefrom粗面内质网滑面内质网18Templatefrom19Templatefrom特点

其膜表面附着大量颗粒状的核糖体，常由板层状排列的扁平囊构成，腔内有蛋白质等物质。

是一种动态的可变的细胞器，体现在形态、大小、数量和附着的核糖体数目。20Templatefrom（1）RER的功能

3.ER的功能21核糖体是蛋白质合成的场所22Templatefrom核糖体小亚基mRNA穿通隧道大亚基中央通道正在合成的多肽链23TemplatefromER腔细胞质RER膜上的SRP受体信号识别颗粒

(SRP)核糖体结合蛋白tRNAAP核糖体mRNA信号肽A核糖体的附着-信号肽假说.tRNA24Templatefrom分泌蛋白进入内质网腔糖基化高尔基复合体修饰加工分泌泡细胞外大浓缩泡胞吐作用蛋白质的运输

以出芽形式形成运输小泡25Templatefrom

多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘葡葡葡甘甘甘甘多萜醇ppＮＮ甘甘甘甘甘天冬酰胺葡葡葡甘甘甘甘ＮＮ甘甘甘甘甘多萜醇pp

rER腔rER膜核糖体多萜醇pp多萜醇ＮN-乙酰葡萄糖胺甘甘露糖葡葡萄糖糖基转移酶26Templatefrom蛋白质的糖基化

N-连接糖基化:

寡糖链与天冬酰胺残基侧链上的-NH2连接

O||H2N-C-CH2-CH-COOH|NH2蛋白质肽链的折叠、组装27Templatefrom（2）SER的功能

3.ER的功能28特点

表面光滑无核糖体附着，通常由分支小管或圆形小泡组成。

某些特化细胞中，滑面内质网非常丰富。例如肌细胞的肌质网，以及肝细胞。29Templatefrom（二）滑面内质网的功能脂类的合成和转运糖原代谢解毒作用储存肌细胞钙离子与胃酸、胆汁合成和分泌有关30Templatefrom脂类的合成31Templatefrom脂类的合成过程酰基转移酶磷酸酶胆碱磷酸转移酶胆固醇内质网腔细胞质基质磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺酶32Templatefrom脂类分子合成后的转运33Templatefrom脂类分子合成后的转运34Templatefrom脂类分子合成后的转运转位酶35Templatefrom脂类分子合成后的转运36Templatefrom脂类分子合成后的转运线粒体、过氧化物酶体磷脂转换蛋白37Templatefrom脂类分子合成后的转运38Templatefrom糖原代谢合成代谢or分解代谢?证据：动物平时：SER不易辨认绝食5天糖原减少，SER明显可见再喂食

SER变多，糖原合成39Templatefrom分解代谢SER上有葡萄糖-6-磷酸酶糖原葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖磷酸进入内质网腔后释放入血液被利用40Templatefrom解毒作用实验给动物喂食苯巴比妥肝细胞滑面内质网增多，

与解毒作用相关的酶含量增加。SER含有参与解毒作用的各种酶系。外来药物氧化、还原降低毒性脂溶性物质水解、结合易溶于水41Templatefrom（二）高尔基复合体

Golgicomplex

42Templatefrom

1898年，意大利学者高尔基(CamilloGolgi)利用银染技术在光镜下观察猫头鹰的神经细胞时，发现细胞核的周围有嗜银黑色网状结构，他称之为内网器。

以后在真核生物的细胞中都发现了这种结构，为纪念他将其命名为高尔基体（Golgibody)。43Templatefrom1.高尔基复合体的形态结构44Templatefrom

光学显微镜下

神经细胞高尔基体(银染)示意图高尔基体

45Templatefrom光镜下的形态结构形状不一，呈不规则网状、颗粒状或线状。数量与细胞种类、分化程度、功能有关。46Templatefrom顺面高尔基网状结构（形成面）高尔基中间膜囊反面高尔基网状结构（分泌面）电镜下的形态结构形态上分

根据膜囊区的形态结构和执行功能等，把高尔基体分为：扁平囊泡小囊泡大囊泡（分泌泡）47Templatefrom

电镜下高尔基复合体切面图(10000×)48Templatefrom

golgicomplex是一个极性细胞器形态结构——从顺面到反面膜厚度增加、

囊腔增宽。化学组成——成分居于内质网与细胞膜

之间。功能——中间膜囊、成熟面含酶较多，

利于物质的浓缩和分泌。49Templatefrom

中间膜囊(medialstack)运输小泡(transfervesicle)分泌泡(secretingvacuole)顺面高尔基网状结构电镜下高尔基复合体横切面模式图反面高尔基网状结构50Templatefrom位置：靠近内质网，位于高尔基复合体顺面的最外侧，又称为生成面。功能：1.分选由内质网合成、运输小泡运来的物质。大部分转入中间膜囊，小部分返回内质网。

2.O-连接糖基化形态：连续分支的管网状结构，有许多由粗面内质网芽生出来的圆形小泡，称为运输小泡。顺面golgi网状结构51Templatefrom高尔基中间膜囊位置：位于顺、反两面之间，片层膜囊，是主体，由3~8层平行排列在一起。形态：略带弯曲的盘状，凸凸面朝向顺面，凹面朝向反面；

膜囊间有管道相通。功能：1.糖基修饰2.糖脂形成3.多糖合成52Templatefrom位置：位于Golgicomplex反面的外层，又称成熟面。功能：对蛋白质进行分选，分选后的蛋白质可由分泌泡排出细胞或进入溶酶体。形态：管状网，与大囊泡相连反面golgi网状结构53Templatefrom高尔基复合体的功能54Templatefrom功能

胞内蛋白质运输分泌的中转站参与胞内物质加工合成对蛋白质进行分选、定向运输糖蛋白的加工蛋白质的水解55Templatefrom顶部分泌泡粗面内质网高尔基复合体胰腺细胞中蛋白质合成与运输途径示意图3H标记亮氨酸（1）参与细胞的分泌活动56Templatefrom3H标记亮氨酸3分钟17分钟117分钟粗面内质网高尔基复合体顶部分泌泡57Templatefrom蛋白质和寡糖的连接方式O-连接寡糖连接在蛋白质的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等残基侧链的羟基上。主要在高尔基体内完成。N-连接

寡糖连接在蛋白质的天冬酰氨残基的氨基上。在粗面内质网中开始，高尔基体完成。（2）对蛋白质和脂类的修饰加工58Templatefrom甘露糖半乳糖和唾液糖N-乙酰葡萄糖胺内质网和高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具有严格的顺序性。59Templatefrom蛋白质合成寡聚糖磷酸化加N-乙酰葡萄糖胺加半乳糖、加唾液酸溶酶体顺面中层膜囊反面分泌泡粗面内质网高尔基复合体切除甘露糖对蛋白质修饰加工示意图60Templatefrom分选蛋白质的机理

蛋白质具有分选信号与高尔基复合体膜上相应的不同类型分选信号受体特定结合。（3）对蛋白质分选和运输61Templatefrom顺面分选驻留蛋白示意图

驻留蛋白受体顺面中间膜囊反面分泌蛋白驻留蛋白内质网高尔基复合体62Templatefrom蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化加N-乙酰葡萄糖胺加半乳糖、加唾液酸分选溶酶体蛋白顺面中层膜囊反面分泌蛋白粗面内质网高尔基复合体切除甘露糖反面分选蛋白质示意图膜蛋白63Templatefrom分选的结果

顺面分选：反面分选：驻留蛋白溶酶体蛋白分泌蛋白膜蛋白64Templatefrom

内质网高尔基复合体

细胞膜

运输小泡

分泌泡核膜细胞核内质网高尔基复合体细胞膜膜的转化65Templatefrom66Templatefrom（三）溶酶体

lysosome67Templatefrom

1949年，C.deDure等用大鼠肝匀浆研究与糖代谢有关的酶的分布的时候，发现酸性磷酸酶活性，反复研究发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒，后来证实是一种新的细胞器，定名为溶酶体。68Templatefrom溶酶体（lysosome）

是细胞内由一层单位膜包围的膜性细胞器，内含多种酸性水解酶，能分解各种内源性或外源性物质，称为细胞内的消化器官。69Templatefrom一、溶酶体的

形态结构和化学组成

70Templatefrom黑色及深褐色为酸性磷酸酶（改良Gomori铅法染色,油镜）小鼠腹腔巨噬细胞图片（一）形态1、光镜71Templatefrom光镜下的内皮细胞：绿色荧光定位溶酶体

红色显示线粒体72Templatefrom（一）形态2、电镜溶酶体呈球形，大小不一，一层单位膜包裹；其中充满电子密度高的物质。不同类型溶酶体具有多型性和异质性。73Templatefrom74Templatefrom1）溶酶体膜蛋白高度糖基化：防止自身被水解消化。2）溶酶体膜上有（H+）质子泵：保持溶酶体基质内的酸性环境。3）溶酶体膜内存在特殊的转运蛋白：可运输溶酶体消化水解的产物。1.一层单位膜2.丰富水解酶3.溶酶体膜的特殊性质：溶酶体的共同特征75Templatefrom溶酶体酶PH~5核酸酶蛋白酶糖苷酶酯酶磷酸酯酶硫酸酯酶磷酸酶ATPADP+Pi酸性水解酶H+细胞质PH~7.2

溶酶体的酶76Templatefrom二、溶酶体的类型内体性溶酶体吞噬性溶酶体初级溶酶体次级溶酶体三级溶酶体按溶酶体功能状态来区分按溶酶体形成过程来区分77Templatefrom初级溶酶体

由高尔基复合体芽生的运输小泡和内体合并而成。又称为内体性溶酶体(primarylysosome)78Templatefrom内吞体rER顺面管网反面管网高尔基复合体

溶酶体水解酶前体加入磷酸基团M-6-P溶酶体酶初级溶酶体ATPADP+PiH+去除磷酸成熟溶酶体PH=679Templatefrom次级溶酶体

吞噬性溶酶体

多泡小体自噬性溶酶体

异噬性溶酶体P11380Templatefrom异噬性溶酶体81Templatefrom自噬性溶酶体被吞噬的线粒体82Templatefrom83Templatefrom1.自噬作用破损衰老的细胞器自噬体内体性溶酶体自噬性溶酶体小分子残渣残余小体细胞质中

重新利用出胞留胞堆积84Templatefrom自噬作用的意义细胞器更新的重要方式机体和细胞的自我保护85Templatefrom

2.异噬作用固态物吞噬体内体性溶酶体异噬性溶酶体液态物吞饮体小分子残渣残余小体细胞质中

重新利用出胞留胞堆积86Templatefrom异噬作用的意义1）为细胞的生存提供营养物质。2）对机体起着防御功能。87Templatefrom溶酶体的功能分解外来异物、衰老破损细胞器物质消化和细胞营养功能参与腺体细胞分泌——甲状腺素参与器官组织变态和退化防御保护协助精子与卵细胞受精异噬作用自噬作用异噬作用异噬作用88Templatefrom参与甲状腺素的合成甲状腺滤泡细胞原料甲状腺球蛋白碘化甲状腺球蛋白溶酶体甲状腺素合成碘化吞饮泡水解89Templatefrom自溶作用：溶酶体膜破裂，释放其中的水解酶到细胞质中，结果引起细胞自身物质的溶解，整个细胞被释放的酶所消化。90Templatefrom顶体的作用：91Templatefrom四、溶酶体与疾病恶性肿瘤先天性溶酶体病类风湿性关节炎92Templatefrom粘多糖贮积症I型AR93Templatefrom注：a:典型的丑陋面容，鞍形鼻，前额突出，鱼状口，颈短脖粗，皮肤暗黑增厚；b:爪状手。ab粘多糖贮积症Ⅱ型患者94Templatefrom泰-萨病氨基己糖苷酯酶A缺乏糖酯降解受阻脑中神经节苷脂M2增加双眼失明、2-6岁死亡95Templatefrom婴儿黑朦性痴呆

AR96Templatefrom第四节过氧化物酶体peroxisome97Templatefrom过氧化物酶体，又名微体由单位膜包裹，中央常含有电子密度很高的结晶状核心（类核体）。常见于肝、肾细胞含有氧化酶、过氧化氢酶→标志酶作用：消除H2O2来源：可能由滑面内质网出芽形成98Templatefrom第五节囊泡与囊泡转运99囊泡运输的基本概念真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用来完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。在转运过程中，细胞器膜/质膜内陷，形成包围转运物质的囊泡（vesicle），因此又称囊泡转运（vesiculartransport）。100Templatefrom囊泡的物质基础：由细胞器膜外凸或内凹形成，是膜的组成部分。其表面有一层特异性蛋白质包被，又称有被小泡（coatedvesicle）。根据包被蛋白将囊泡分为两大类型：网格蛋白包被细胞膜高尔基复合体外被体包被①COPⅠ

高尔基复合体内质网②COPⅡ