高尔基体
高尔基体缩写
高尔基体缩写
高尔基体，又称高尔基体系，是指细胞中的质膜系统（Endoplasmic Reticulum，ER）和高尔基体（Golgi Apparatus）共同组成的膜-膜系统，以及被穿过的膜囊泡和腔隙所形成的系列结构。
高尔基体是细胞内膜系统中最重要的一环，负责蛋白质和脂质的加工、修饰、排序和运输，以及细胞内和细胞间的物质转运和信息传递。
高尔基体的体缩写为GA，是由意大利科学家Camillo Golgi在1897年首次发现和描述的。
在高尔基体中，蛋白质和脂质的运输通常需要经过三个步骤：1）初步转运（ER调配：在质膜系统内蛋白质和脂质合成后先被收集到ER和泡泡中），2）选择和处理（高尔基体加工：在高尔基体中蛋白质和脂质经过翻转和添加糖类等修饰后进行筛选，以决定它们最终运往哪个位置），3）最终定位（细胞定位：蛋白质和脂质分泌出高尔基体并运往各个细胞区域、细胞膜或分泌液中）。
由于高尔基体具有不同的分子构成和生化反应，因此可以被进一步分为两种类型：1）紧密型高尔基体（compact Golgi，CG）和2）扩张型高尔基体（dilated Golgi，DG）。
CG主要参与转运和处理分泌蛋白质，其中的酶能切割糖链、添加硫酸、磷酸和脂质等功能；DG则主要负责细胞内蛋白质分布的调整和修复。
此外，高尔基体与内核、线粒体和溶酶体等细胞器之间也存在一定的物质输送和信号传递。
高尔基体在维持细胞正常代谢和功能活性等方面具
有重要意义，一些高尔基体相关的异常发生可以引起多种疾病，如肌肉问题、人类免疫缺陷病毒（HIV）和癌细胞的形成。
为什么高尔基体会形成顶体
为什么高尔基体会形成顶体高尔基体是一种特殊的细胞器，存在于真核细胞中。
它是一种内质网上的一系列管状、分叉的结构，主要功能是合成和修饰蛋白质。
在一些细胞中，高尔基体可以形成一种叫做顶体的结构，这一现象引起了生物学家的极大兴趣。
那么，为什么高尔基体会形成顶体呢？要回答这个问题，我们需要从高尔基体的结构和功能入手。
高尔基体的主要结构包括面对内质网的高尔基裂解面和面对胞质的高尔基分泌面。
内质网上大量的核糖体可以将合成的多肽转移到高尔基体，经过不同的修饰过程之后，将蛋白质转移至高尔基分泌面。
在这个过程中，高尔基体起到了合成、转运和修饰蛋白质的重要作用。
而顶体，则是一种由高尔基体分泌的一种胶质物，形成一个类似“U”字形的结构。
这个结构上有许多毛细管槽，用于吸收和分解细胞外液体中的营养物质。
同时，顶体中还有大量的酶和分泌物质，这些物质可以分解、补充和改造受损的细胞器。
因此，顶体对于细胞的生长和发育起到了重要的作用。
那么，高尔基体为什么能够形成顶体呢？这一现象的解释可能与细胞分化有关。
在细胞的分化过程中，细胞逐渐分化为不同的组织和器官，细胞器也会逐渐变得特化和差异化。
高尔基体在分化的过程中也会逐渐变得不同，形成不同的亚型。
在一些细胞中，高尔基体的功能和结构发生了特化和差异化，形成了形态各异的亚型。
这些亚型中就包括了可以形成顶体的高尔基体。
通过形成顶体，高尔基体完善了细胞的代谢功能，使细胞对外界营养物质的吸收和分解更加高效和灵活。
因此，高尔基体的形态多样化可能与细胞的分化和功能有着密切的联系。
总之，高尔基体是一种非常重要的细胞器，它不仅参与了蛋白质合成和修饰，也对细胞的营养代谢和发育起到了至关重要的作用。
而高尔基体形成顶体的现象则更加丰富了我们对于细胞器形态和细胞分化的认识，这些认识的积淀可以为生命科学领域的研究提供更多的启示和方向。
试述高尔基体的结构特征及其生理功能
试述高尔基体的结构特征及其生理功能高尔基体，这名字听起来挺复杂的，但其实它的构造和功能可以说是非常有趣的，咱们就来聊聊吧！高尔基体在咱们细胞里就像个小工厂，负责生产和处理各种“货物”。
想象一下，一个热火朝天的车间，工作人员忙得不可开交。
高尔基体就是那种在细胞里不停忙碌的“工人”，它的结构其实很独特，像一层层叠起来的薄饼，叠得整整齐齐，又透着一股灵动的气息。
在细胞的世界里，高尔基体可不是孤单一人，它和其他细胞器可有着密切的合作关系。
就好比一场团队比赛，大家各自发挥特长。
高尔基体的主要任务是加工、修饰和运输蛋白质和脂质。
细胞一收到信号，像是接到了重要的通知，这时候高尔基体就要立刻出马了。
蛋白质刚从内质网生产出来，像是刚刚下线的新产品，经过高尔基体的“打磨”之后，变得更加完美。
哎呀，真是像是给产品加了个“精致外包装”，让人一看就心动。
除了加工，高尔基体还负责把这些“产品”送往指定地点。
想象一下，快递小哥正骑着车，在城市里穿梭，把包裹准时送到每一个用户手中。
高尔基体同样负责把这些经过“精修”的蛋白质打包成囊泡，然后发往细胞内外。
它的这个运输系统真是如火如荼，效率杠杠的，保证了细胞的正常运作。
没有它，细胞可就像是个失去了调度员的火车站，乱得一塌糊涂，大家都不知道该去哪里。
高尔基体的结构虽然简单，但它却是功能多多。
里面有很多酶，这些酶就像细胞的“万事通”，能帮助进行各种化学反应。
就像是一个有着无数技能的万能工匠，什么都能来一手。
细胞需要的糖类、脂质，全都能在高尔基体这里搞定。
每当细胞需要合成某种特定的物质，高尔基体就会像个“魔术师”，凭借它丰富的“法宝”迅速搞定。
有趣的是，高尔基体也在细胞的分泌过程中扮演着重要角色。
当细胞需要把某种物质分泌到外界时，高尔基体就像是个“送货员”，把物质包装好，通过细胞膜送出去。
这就像咱们生活中网购一样，付款后，快递小哥就会把包裹送到家门口。
细胞也有自己的“快递”，而高尔基体正是那位默默奉献的“快递员”。
195.4具有极性的高尔基体
1898年，意大利学者高尔基观察猫头鹰脊髓神经节首次发现，命名内网器。 20世纪50年代，在电镜下证实高尔基复合体的存在，用高尔基名字命名。 高尔基体是真核细胞内普遍存在的一种细胞器，又叫高尔基器或高尔基复合体。
一、高尔基体的超微结构
电子显微镜下所观察到的高尔基特征性结构是：由排列较为整齐的扁平膜囊、管网结构和大小不等的囊泡堆叠而成，扁平膜囊多呈弓形或半球形。
二、高尔基体的极性特征
4、发生上的极性 高尔基体在内膜系统中的膜结构之间具有非常重要的地位， 第一，其上接内质网，下承溶酶体和分泌颗粒，在内膜系统执行功能和膜流动的过程中其桥梁作用。高尔基体的顺面网络不断接受来自于内质网的运输小泡，在接受被运输蛋白质和脂类物质的同时，运输小泡的膜也变成高尔基体顺面网络膜的一部分； 第二，高尔基体的反面网络依赖于腔面的特定受体，对经过高尔基体加工成熟的蛋白质和脂类物质进行分选，运输至前溶酶体或分泌颗粒，同时高尔基体的膜成为前溶酶体和分泌颗粒的膜。
三、高尔基体的功能
（二）蛋白质的糖基化及其修饰
多肽激素和神经多肽，在转运到高尔基体的反面网络或者分泌泡中时，通过与反面网络膜相结合的蛋白水解酶的特异性水解，才成为有生物活性的多肽。 如：胰岛素的加工形成，首先在附着核糖体合成前胰岛素原，被运输至内质网腔后将信号肽切除，形成胰岛素原，然后运输到高尔基体，在高尔基体反面网络的膜囊内进一步被特异的蛋白水解酶水解加工成酶有活性的胰岛素。
一、高尔基体的超微结构
高尔基体的组成和结构包括以下四个部分： 1、高尔基顺面网络结构，又叫形成面 位于高尔基体靠近内质网的一侧，呈中间多孔而连续分枝状的管网状结构。 2、高尔基中间膜囊 位于顺面高尔基网络结构和反面高尔基网络结构之间，由4-8个相互间隔的扁平膜囊、管结构构成的复合体。中间膜囊又可分为顺面膜囊、中间膜囊和反面膜囊。 3、高尔基反面网络结构，又叫成熟面 位于高尔基体反面的最外层，与反面膜囊紧邻，另一侧伸入反面细胞质中，形态呈管网状。 4、囊泡结构 扁平膜囊周围存在的大小不等的囊泡。
内质网高尔基体
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高尔基复合体的分布特点
凡是具有分泌作用的细胞，高尔基体均很发达，可见 多个高尔基体围成环状或半环状。如杯形细胞、胰腺 细胞、唾液腺细胞和小肠上皮细胞等可见到；而肌细 胞及淋巴细胞中，高尔基体则罕见。
高尔基体的发达程度与 细胞分化程度呈正相关。分 化好的细胞中，高尔基体较 发达；在未分化的细胞中， 高尔基体往往较同类成熟型 细胞少的多。
高尔基复合体与 细胞的分泌活动
高尔基复合体对蛋 白质的修饰加工
高尔基复合 体对蛋白质 的分选运输
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Ⅳ. Function of Golgi complex
高尔基复合体与细胞的分泌活动 高尔基复合体对蛋白质的加工
蛋白质的糖基化 溶酶体酶的磷酸化 分泌性蛋白部分肽链的水解 高尔基复合体蛋白质的分选
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脂类成分
脂类成分的种类与内质网和质膜相同。 脂类成分的含量介于内质网和质膜之间。
酶成分
糖基转移酶:催化糖蛋白合成。 磺基 - 糖基转移酶：催化糖脂合成。
特征 性酶
酰基转移酶：催化磷脂合成。 糖苷酶：去除糖分子。 其他酶:氧化还原酶、磷酸酶、激酶、磷酯酶。
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Ⅲ. Polarity of Golgi complex
蛋
白 O - 连接的寡糖链：蛋白质的酪
氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基的OH
基与寡糖共价结合。
3H标记甘露糖
3H标记半乳糖；唾液糖 3H标记N-乙酰葡萄糖胺
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（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工
内质网中完成 糖的初加工
高尔基复合体 中糖的终加工
唾液酸 半乳糖 N-乙酰葡萄糖胺 甘露糖
顺式高尔基体和反式高尔基体
顺式高尔基体和反式高尔基体
顺式高尔基体和反式高尔基体在结构、功能以及组成成分上存在明显的区别。
1. 结构：顺式高尔基体是由许多扁平的囊泡构成的，这些膜组件通过在自身轨道上的滑行而不断更新表面。
相比之下，反式高尔基体的结构和组织相对紧密且具有层次性，它由一叠规则排列的高尔基体小泡构成，形成类似于细胞器中的内管或外管的框架。
2. 功能和组成成分：顺式高尔基体参与蛋白的分泌和加工过程，同时也是组装分泌颗粒的重要场所。
反式高尔基体在接收来自内质网（ER）的蛋白与脂质后，经过加工形成扁平囊泡，然后打包并以小泡的形式运送到细胞膜、胞外或溶酶体。
综上，顺式高尔基体和反式高尔基体都是高尔基体的组成部分，两者各有特点，对细胞的结构和功能具有重要作用。
高尔基体
高尔基体的其他发现 1938，根据Krikman 和Severing 的记录 脊椎动物中，通常会出现高尔基体形态的纤维网 络。 无脊椎动物和植物，高尔基体常常作为单独的分 子出现。
高尔基体的其他名字 多变性的外观以及其在整个生命周期中的细胞的 化学成分和着色性的变化，因此高尔基体有许多 名字 Paraflagellar The dictycosomes （高尔基体） The canaliculi of Holmgren （霍姆格伦小管） The fluid canaliculi （流体毛细管） The trophospongium The osmiophilic platelets（嗜锇小板）
高尔基体的运输机理
蛋白质在高尔基体内的运输机理尚不明确，存在许多假 说。
顺面 其他假说
运输分子
运输分子运输蛋白质，囊泡本 身不发生 变化
顺面不断形成新的囊泡 反面囊泡不断消融 蛋白质从顺面运输到反面
囊泡想通
囊泡之间相通，蛋白质从顺面 运输到反面（无法解释高尔基 体内常驻的蛋白质不变化）
关于高尔基体的争论 尽管有这些强而有力的证据，细胞学家 Alexandre Guilliermond 仍然声称高尔基体 不存在于植物中 1957年，Keith Porter 和E.Perner 和 Roger Buvat 用电镜证明了高尔基体存在于植 物中，和在动物中一样。 在现在，在活体植物细胞中，运用荧光蛋白，高 尔基体很容易在电镜下找到。
谢 谢
高尔基体—细胞的中转站
进出细胞的脂类、蛋白质等在这里被检查和处理：来自内 质网的囊泡与高尔基体顺面融合并将其内容物倾入高尔基 体腔。在运向高尔基体反面的过程中这些蛋白质被修饰， 这些加工包括糖基化或磷酸化。各类蛋白质会被就其目的 地而被标上不同的分子。 高尔基体功能的一个例子是对细胞膜上的糖蛋白的加工。 从内质网运来得是简单的糖化蛋白质。在高尔基体内这些 分子上添加或者削减碳氢支链，造成众多不同的带有碳氢 结构的蛋白质。离开高尔基体后它们被囊泡送到细胞膜， 与细胞膜融合进入细胞膜。 高尔基体在细胞中脂质的运输以及在溶酶体、植物细胞壁 形成的过程中也起重要作用。
高尔基体的主要成分
高尔基体的主要成分
一、脂质成分。
高尔基体里面有脂质。
脂质就像是给高尔基体搭建“房子”的“建筑材料”一样。
比如说，磷脂就是脂质的一种，它就像一层“保护膜”，把高尔基体包裹起来，让高尔基体有一个相对独立的空间去完成它的工作。
就好比我们住的房子，有墙壁把里面和外面隔开，磷脂在高尔基体里就起着类似的作用。
二、蛋白质成分。
蛋白质那可是高尔基体里的“干活能手”！高尔基体里面有各种各样的蛋白质，它们都有各自的任务。
比如说，有些蛋白质就像“搬运工”，负责把加工好的物质运送到细胞的其他地方去。
举个例子哈，细胞要分泌一些消化酶到细胞外面去帮助消化食物，这时候高尔基体里的蛋白质就会把这些消化酶打包好，然后送到细胞外面。
还有一些蛋白质，就像是“质检员”，检查加工出来的物质是不是合格，要是不合格，就会让它们重新加工。
就好像工厂里生产产品，得有质检员把关质量一样。
三、酶类成分。
酶在高尔基体里那也是相当重要的！酶就像是一群“小魔法师”，能让很多化学反应在高尔基体里顺利进行。
比如说，糖基转移酶，它能把糖分子加到蛋白质上，让蛋白质变得更加“强大”，功能也更多样化。
这就好比给一个普通的工具装上了各种不同的配件，让它能完成更多的任务。
不同的酶负责不同的工作，它们共同协作，让高尔基体这个“小工厂”能够高效地运转起来。
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含120多种酶 外膜：合成线粒体脂类的酶 内膜：呼吸链酶系、ATP合成酶系 基质：酶混合物；三羧酸循环反应酶系、 丙酮酸与脂肪酸氧化酶系、蛋白质与核酸 合成酶系
线粒体基因组
1963年发现线粒体中存在DNA，从此引起 人们对mtDNA的研究兴趣。
部分核编码的线粒体蛋白
线粒体定位
基质
蛋白质
乙醇脱氢酶（酵母） 氨甲酰磷酸合酶（哺乳动物） 柠檬酸合酶（citrate synthase）与其他柠檬酸酶 DNA聚合酶 F1ATP酶亚单位α（除植物外）β、γ、δ（某些真菌） Mn2+超氧物岐化酶 鸟氨酸转氨酶（哺乳动物） 鸟氨酸转氨甲酰酶（哺乳动物） 核糖体蛋白质 RNA聚合酶 ADP/ATP 反向转运体（antiporter） 复合体Ⅲ亚基1、2、5（铁-硫蛋白）、6、7 复合体Ⅳ（COX）亚基4，5，6，7 F0ATP酶 生热蛋白（thermogenin） 细胞色素c 细胞色素c过氧化物酶 细胞色素b2和c1（复合体Ⅲ亚基） 线粒体孔蛋白（porin）P70
膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值 降低。 膜上含多种载体蛋白 膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身 膜蛋白降解。
初级溶酶体 primary lysosome 次级溶酶体 secondary lysosome 残质体 residue body（脂褐质、含铁小体、 髓样小体）
形态：粒状、杆状、线状，与种类、生理 状况有关，受酸碱度、渗透压的影响 数量：不同细胞、生理状况相差很大 分布：随机，集中于代谢旺盛区域
由内外两层膜封闭的膜囊结构，包括外膜、 内膜、内部空间和基质(matrix)四个功能区 外膜由脂类、蛋白质构成，通透性强 内膜蛋白质含量高，高度选择性通透 Cristae, elementary particle (ATP synthase)
数目、分布随细胞功能状态、分化程度而 变
溶酶体
lysosome: the "digestive" units of the cell. They utilize enzymes to break down macromolecules.
一层单位膜构成，囊泡状，内含多种酸性 水解酶类 反应的最适PH值为5左右
线粒体DNA呈双链环状，复制方式为半保 留复制。一个线粒体内可含有一至数个 DNA分子。 mtDNA全长16569 bp，共编码37个基因， 根据转录物离心后的不同密度可分为重链 和轻链。 与核基因组相比，线粒体基因组非常紧凑， 只含少量非编码序列。
核编码蛋白质的线粒体转运
线粒体中有大约有1000个基因产物， 其中仅37个基因产物由线粒体基因组编码， 因此线粒体内大多数参与电子传递链的蛋 白都是核编码的线粒体蛋白。
高尔基复合体由小泡（vesicle）、扁平囊 （saccule）、大泡（vacuole）三种基本 结构组成。 是具有明显极性的膜结构复合体。 扁平囊是高尔基体中最富特征性的结构， 构成高尔基体的主体部分。
cis Golgi network, medial Golgi stack, trans Golgi saccule, trans Golgi network
脂类含量介于内质网和细胞膜之间，酶含 量较丰富，糖基转移酶为特征性酶。
receives proteins or lipids from ER, modifies them, and dispatches them to other destinations in the cell within vesicles.
与核DNA不同，mtDNA裸露在外，不与组 蛋白结合，主要编码供线粒体自身使用的 tRNA、rRNA和一部分蛋白质，所使用的 遗传密码也有着与核基因密码不同的含义。
线粒体所需要的大部分蛋白质仍需要由核 基因编码，且是在细胞质中合成后再运进 线粒体，所以线粒体的生长和增殖受核基 因组和线粒体基因组的共同控制，也称线 粒体是具有半自主性的细胞器。
当前体蛋白到达目的地后，被蛋白酶水解， 然后在分子伴侣的作用下重新折叠，形成 成熟蛋白发挥功能。
线粒体的分裂
线粒体的起源
内共生学说
非膜性细胞器
核糖体
Ribosome： an organelle composed of rRNA and ribosomal proteins. It translates mRNA into a polypeptide chain. It can be thought of as a factory that builds a protein from a set of genetic instructions.
The end
细胞的基本结构2
高尔基体
Golgi complex, GC: an organelle found in most eukaryotic cells, including those of plants and animals. Constituted of a series of flattened membrane vesicles or sacs, surrounded by a number of spherical membrane vesicles.
内膜
膜间腔
外膜
运进线粒体的核编码蛋白质都在N端有一段 基质导入序列（matrix targeting sequence, MTS），可与线粒体内外膜上 相应的受体相互识别并结合。
线粒体前体蛋白在输送时还依赖分子伴侣 的协助，从而防止紧密折叠构象的形成， 也能防止已疏松蛋白的再聚集。
分子伴侣
含多种氧化酶 底物＋ O2 代谢产物＋过氧化氢 代谢糖、脂、氮 氧化还原、肝肾解毒 类核体
水
线粒体
Mitochondrion: sometimes described as "cellular power plants”, because their primary function is to convert organic materials into energy in the form of ATP.
细胞中普遍存在的非膜性细胞器，强嗜碱 性 可分为游离核糖体和膜连接核糖体
电镜显示核糖体的结构均有大小两个亚单 位 两个亚基在核仁中分别合成，出核后以特 定形式聚合
多聚核糖体（polyribosome）
核糖体组装时rRNA折叠成复杂的三维结构， 组成核糖体的骨架
核糖体的活性部位 mRNA结合位点 A部位、P部位 T因子 G因子 E部位
分解外来异物和老损细胞器 细胞营养 免疫防御 腺体分泌 个体发生、发育
溶酶体疾病
矽肺 肺结核 Tay-Sachs disease Type2 glycogenossome (microbody): Small organelle enclosed by a single membrane.
分子伴侣（molecular chaperone）是一类 能够协助其它多肽进行正常折叠、组装、转运、 降解的蛋白，并在DNA的复制、转录、细胞骨 架功能、细胞内的信号转导等广泛的领域都发挥 着重要的生理作用。
转运时大多数和分子伴侣hsc70结合的前体 蛋白复合物与外膜上的受体相结合，后者 与内膜接触点共同形成跨膜通道使前体蛋 白得以通过。