细胞的内膜系统.ppt

1、细胞的内膜系统endomembrane system,细胞的内膜系统示意图,第一节 内质网 第二节 高尔基复合体 第三节 溶酶体 第四节 过氧化物酶体 第五节 细胞内膜系统与医学的 关系,第一节 内质网,时间：19世纪末 工具：光学显微镜 事件：发现动物腺细胞内存在被碱性染 料着色并与分泌有关的结构，称 动质。,时间：1945年 工具：电子显微镜 事件：发现小鼠成纤维细胞中有相当于动 质的由一些小泡和小管组成的网状 结构，多聚集于细胞核附近的内质 区域，称内质网。 （endoplasmic reticulum, ER） 随着研究的不断深入，发现内质网不仅在蛋白质和脂类合成上起重要作用，而且也是

2、细胞内其它几种膜性细胞结构的来源，因此，在细胞的内膜系统中占有中心地位。,内质网的结构示意图,荧光显微镜观察内质网在细胞内的分布,一、内质网膜的化学组成,化学成分：脂类，约1/3 蛋白质，约2/3 标 志 酶：葡萄糖-6-磷酸酶,二、内质网的形态结构 组成单位：小管、小泡、扁囊 立体结构： 单层生物膜+内质网腔=三维网状膜系统 胞内分布：胞核周围稠密，形成三维结构 胞核以远遍布于胞质，达边缘 多 态 性：在不同细胞中形态、分布状态、 数量各异，与细胞种类、分化程 度、功能状态有关,肌细胞中的内质网肌浆网,三、内质网的基本类型,（一）粗面内质网 （二）滑面内质网,（一）粗面内质网（rough e

3、ndoplasmic reticulum, rER）,结构： 由板层状排列的扁囊构成，表面附着核糖体，腔内含有均质的低或中等电子密度的蛋白样物质。常与细胞核的外核膜相连，腔与核周间隙相通。,电镜下的粗面内质网,分布： 合成分泌蛋白质旺盛的细胞含量丰富，如胰腺细胞、唾液细胞、肝细胞、浆细胞、神经细胞等。 未成熟或未分化的干细胞和胚胎细胞，粗面内质网不发达。,粗面内质网的结构模式图,核糖体：（ribosome） 游离核糖体：游离于细胞质中 功能：合成组成细胞本身所需要的结合蛋白质 或某些特殊蛋白质，如酶、组蛋白、骨 架蛋白、核糖体蛋白等。 附着核糖体：附着于内质网膜表面 功能：合成跨膜蛋白：内质网

4、膜成分、其它膜 性细胞器的膜成分 水溶性蛋白质：内质网腔内的驻留蛋 白、分泌蛋白（抗体、肽类激素、消化 酶、胶原蛋白）,粗面内质网的功能,1.蛋白质的合成 （1）核糖体由信号肽引导结合于内质网膜上 翻译信号肽 信号密码(signal codon) 信号肽(signal peptide) 信号肽识别颗粒识别信号肽 信号肽被引导到内质网膜上,信号肽识别颗粒识别信号肽,信号肽被引导到内质网膜上,（2）核糖体合成的多肽链经膜穿入内质网腔内,（3）分子伴侣可在内质网腔内对蛋白质进 行折叠,（4）新合成的蛋白质在内质网腔内进行糖基化,N-连接糖基化,（5）内质网合成的蛋白质可经由高尔基体 被分泌出细胞,2

5、. 膜脂的合成,种类：磷脂、胆固醇等 过程：,（二）滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum, sER）,结构：膜表面无核糖体，多由分支小管和 圆形小泡构成。 分布： 在多数细胞不发达，多为粗面内质网结构中不附着核糖体的小段区域。 在特化细胞中含量丰富，如肝细胞、肌细胞、肾上腺皮质细胞等。,滑面内质网的超微结构,粗面内质网中的滑面内质网,滑面内质网的功能,1. 脂质的合成和转运 类型：磷脂、胆固醇、糖脂、皮质激素和脂肪等。 2. 糖原的代谢 糖原（磷酸化酶） 1-p-G 6-p-G（G-6-p酶） 葡萄糖 3. 细胞解毒的主要场所 滑面内质网膜上具有与解毒有关的酶系

6、,4. 肌细胞钙离子的储存场所 5. 与胃酸、胆汁的合成密切相关,第二节 高尔基复合体,时间：1898年 人物：C.Golgi 国家：意大利 细胞学家 事件：在光镜下研究银染的猫头鹰神经细胞 时，发现细胞质的内侧有嗜银物质组 成的网状结构，称内网器。 在脊椎动物各种细胞中，都证实此结构的存在，称高尔基复合体（Golgi complex）。,培养的上皮细胞高尔基复合体的分布红：高尔基体；绿：细胞核,一、高尔基复合体的形态结构 （一）高尔基复合体是由三种不同类型的膜性 囊泡组成的细胞器 扁平囊泡 主体结构 小 囊 泡 来自粗面内质网 大 囊 泡 成熟囊泡,大囊泡,小囊泡,扁平囊泡,（二）高尔基复合

7、体具有显著的极性 生成面：或称未成熟面，扁平囊的凸面 （cis face） 分泌面：或称成熟面，扁平囊的凹面 （trans face） 顺面高尔基网状结构 高尔基中间膜囊 反面高尔基网状结构,高尔基复合体的立体结构,高尔基体的电镜照片,（三）高尔基复合体在不同的组织细胞 中呈现不同的分布形式 神经细胞围绕细胞核分布 腺 细 胞趋向一极分布 肝 细 胞沿胆小管分布,神经细胞,腺细胞,二、高尔基复合体的化学组成 脂 类：内质网 Golgi 质膜 卵磷脂逐渐降低，胆固醇逐渐升高 蛋白质：顺面膜囊中间膜囊反面膜囊 顺面接近内质网，反面接近质膜,三、高尔基复合体的功能,（一）是蛋白质运输分泌的中转站 （

8、二）是胞内物质加工合成的重要场所 （三）是胞内蛋白质的分选和膜泡定向 运输的枢纽,（一）是蛋白质运输分泌的中转站,（二）是胞内物质加工合成的重要场所,1. 糖蛋白的加工合成 对RER转运来的糖蛋白质的氨基酸残基进行O-连接的糖基化修饰 对RER转运来的糖蛋白质的糖链进行加工修饰,对RER转运来的糖蛋白质的氨基酸残基进行O-连接的糖基化修饰,氨基酸残基：丝氨酸、苏氨酸和酪氨 酸等 第一个糖基：N-乙酰半乳糖胺,对RER转运来的糖蛋白质的糖链进行加工修饰,2.糖脂的加工合成,对脑苷酯、神经节苷酯末端含有半乳糖、唾液酸残基的糖脂进行糖基化修饰。,3.蛋白质的水解加工,（三）是胞内蛋白质的分选和膜泡定

9、向 运输的枢纽,高尔基体的运输小泡,参与膜的转化,第三节 溶酶体（lysosome）,一、溶酶体的化学组成 二、溶酶体的形态结构 三、溶酶体的类型 四、溶酶体的功能 五、溶酶体与疾病,一、溶酶体的化学组成,溶酶体膜：单层单位膜；膜蛋白高度糖基化；膜上含有质子泵。 溶酶体腔：含有60多种酸性水解酶，pH为3.55.5。,二、溶酶体的形态结构,直径：0.20.8m 形态： 光镜下-呈颗粒状小体。 电镜下-多呈球形小体，内含电 子密度高的物质。,溶 酶 体（超微结构）,三、溶酶体的类型,（一）初级溶酶体（primary lysosome） 即内体性溶酶体，是指由前溶酶体转变成的成熟溶酶体。包含各种酸

10、性水解酶，无作用底物。 （二）次级溶酶体（secondary lysosome） 即吞噬性溶酶体，是指由初级溶酶体与不同的作用底物结合形成的溶酶体，它反映出溶酶体的活动性。,（一）初级溶酶体的形成,绿色：水解酶；蓝色：甘露糖；黄色：磷酸,1,2,3,4,5,初级溶酶体（电镜观察）,（二）次级溶酶体的类型,次级溶酶体是由初级溶酶体和作用底物结合而成的溶酶体。根据底物的来源和性质不同，次级溶酶体又可分为： 异噬性溶酶体 自噬性溶酶体 残余小体,异噬性溶酶体的形成过程,自噬性溶酶体的形成过程,自噬性溶酶体（电镜观察）,线粒体,过氧化物酶体,三级溶酶体残余小体,次级溶酶体将作用底物分解为小分子物质并将

11、其释放入细胞质中，被细胞重新利用。消化不了的残渣则沉积在溶酶体中，这样的溶酶体称残余小体。 脂褐素 髓样结构 含铁小体等,脂褐素,心肌组织切片结构图（光镜下观察）,四、溶酶体的功能,（一）对细胞内物质的消化 （二）对细胞外物质的消化 （三）溶酶体的自溶作用与器官发育,（一）对细胞内物质的消化,细胞自身物质的消化 消化、分解细胞内衰老和病变的细胞器，如线粒体、内质网等。 细胞吞噬物质的消化 消化、分解经胞吞作用摄入的各种物质，如细菌、病毒及衰老的红细胞等异物。 溶酶体对细胞内物质的消化功能对于细胞的营养、生长和发育起重要作用。,巨噬细胞消化细菌的过程,（二）对细胞外物质的消化,在某些情况下，溶酶体可通过胞吐方式将水解酶释放到细胞之外，消化、分解细胞外物质。 参与骨质更新 协助受精,参与骨质更新,骨组织结构示意图,精子的顶体,精子（光镜下观察）,协 助 受 精,（三）溶酶体的自溶作用与器官发育,第四节 过氧化物酶体,一、过氧化物酶体常含有结晶状核 二、过氧化物酶体中含有氧化酶和过氧化氢酶 标志酶：过氧化氢酶 三、过氧化物酶体能消除