医学细胞生物学细胞质和细胞器第五讲ppt演示课件
合集下载
医学细胞生物学细胞质和细胞器第五讲-赵崴
01
02
膜流(membrane flow)
内膜系统的定义
内质网的分类及功能
信号假说
高尔基复合体的结构及功能
溶酶体的形成、类型及功能
蛋白质的分选及运输方式
膜流
本章节重点
初级溶酶体： 是高尔基体成熟面上形成的新生溶酶体，含水解酶不含底物。 次级溶酶体： 初级溶酶体与底物融合形成的，含水解酶和底物。 三级溶酶体： 残余体
残余小体：由于酶活性下降，未消化的残余物质保留在溶酶体内，形成电子密度高、色调较深的残余小体。 类型：脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样结构
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察，明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
溶酶体(lysosome)是由一层单位膜包围而成，内含多种酸性水解酶的囊泡状结构。能分解各种内源性和外源性物质，是细胞内的消化器官。
溶酶体的形成由内质网和高尔基体共同参与,集胞内物质合成、加工、包装、运输及结构转化为一体的复杂而有序的过程
酶蛋白的糖基化与磷酸化
酶蛋白的分选
内体性溶酶体的形成
溶酶体的成熟
03
02
05
01
04
三.溶酶体的形成与成熟
溶酶体形成
ATP ADP Ｈ＋
溶酶体水解酶前体
来自内质网
6-磷酸甘露糖(M6P)
高尔基体
Asn
Asn
Asn
Asn
Asn
N-乙酰葡萄糖胺
甘露糖
葡萄糖
岩藻糖
半乳糖
唾液酸
粗面内质网
高尔基体
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖（半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈现多样化差异。
02
膜流(membrane flow)
内膜系统的定义
内质网的分类及功能
信号假说
高尔基复合体的结构及功能
溶酶体的形成、类型及功能
蛋白质的分选及运输方式
膜流
本章节重点
初级溶酶体： 是高尔基体成熟面上形成的新生溶酶体，含水解酶不含底物。 次级溶酶体： 初级溶酶体与底物融合形成的，含水解酶和底物。 三级溶酶体： 残余体
残余小体：由于酶活性下降，未消化的残余物质保留在溶酶体内，形成电子密度高、色调较深的残余小体。 类型：脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样结构
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察，明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
溶酶体(lysosome)是由一层单位膜包围而成，内含多种酸性水解酶的囊泡状结构。能分解各种内源性和外源性物质，是细胞内的消化器官。
溶酶体的形成由内质网和高尔基体共同参与,集胞内物质合成、加工、包装、运输及结构转化为一体的复杂而有序的过程
酶蛋白的糖基化与磷酸化
酶蛋白的分选
内体性溶酶体的形成
溶酶体的成熟
03
02
05
01
04
三.溶酶体的形成与成熟
溶酶体形成
ATP ADP Ｈ＋
溶酶体水解酶前体
来自内质网
6-磷酸甘露糖(M6P)
高尔基体
Asn
Asn
Asn
Asn
Asn
N-乙酰葡萄糖胺
甘露糖
葡萄糖
岩藻糖
半乳糖
唾液酸
粗面内质网
高尔基体
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖（半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈现多样化差异。
《医学细胞生物学》PPT课件
激光共聚焦扫描显微镜
绿蓝 色色 为为 微细 管胞
核
激光共聚焦扫描显微镜用激光作扫描光源，由于激光束的波长较短， 光束很细，所以共焦激光扫描显微镜有较高的分辨力，大约是普通光 学显微镜的3倍。
调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些 图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样 品的立体结构。
1932年Ruska发明了以电子束为光源，用 电磁场作透镜的电子显微镜 。 电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
透射电子显微镜
RER的形态
显 与分子生物学技术
细胞化学技术
组织化学或细胞化学染色：是利用染色剂可同细胞的某种成分发生反应而着色 的原理，对某种成分进行定性或定位研究的技术。
分子杂交技术
具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段，在适当条件下，通过氢键 结合，形成DNA-DNA，DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。 这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
人类染色体 端粒DNA的 荧光原位杂交
最初是使用带放射性的DNA探针，通过放射自显影 来显示位置。后来又发明了免疫探针法，将探针核 苷酸的侧链加以改造，探针杂交后，其侧链可被带 有荧光标记的抗体所识别，从而显示出位置。
显微光谱分析技术
细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱，核酸、蛋白质、细胞色素、维生素 等都有自己特征性的吸收曲线。例如，核酸的吸收波长为260nm，而蛋白质 的则为280nm。根据细胞成分所具有的这种特性，可利用显微分光光度计对 某些成分进行定位、定性，甚至定量测定
放射自显影术
用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、 更新、作用机理、作用部位等等。 原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，将标本 制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，组织中的放射性即可使乳胶感光。显 示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量。
生物高考复习第讲细胞质(共95张PPT)
误区警示
1.在同一个细胞内，CO2从产生到利用穿过至
少4层膜，8层磷脂分子；在相邻细胞间，
CO2从产生到利用穿过至少6层膜，12层磷 脂分子。 2.真核生物：无叶绿体不能进行光合作用；无 线粒体不能进行需氧呼吸(如蛔虫、哺乳动 物红细胞等)。
3.原核生物：无叶绿体但含光合色素，可进行光
合作用(如蓝藻等)；无线粒体但可进行需氧呼 吸(如硝化细菌等)。 4.叶绿体是植物细胞特有的细胞器，但并不是所 有植物细胞都有，如不见光的部位(根、茎内部 等)。
想一想 细胞溶胶、线粒体基质和叶绿体 基质的成分和功能相同吗？
提示 成分和功能都不相同。
三、制作临时装片观察叶绿体以及胞质环流
、
的条件下光培照养充。足实验时温，度用适镊宜子从
新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放在载玻片的 中，盖
上
水滴
盖玻
片，制成临时装片。
找低到倍黑镜藻叶肉细胞，再换用
观察黑藻叶肉
高倍镜
细胞。注意观察叶绿体在细胞中的 和细胞中
6．核糖体：由RNA 和蛋白质组成，外表无膜包裹， 是合成蛋白质 的场所。
7．中心体：由两个中心粒 组成，可能在细胞分裂 中起作用。
判一判 (1)光合作用只能在叶绿体中进行。
不对；原核生物蓝细菌无叶绿体，但含光合色素，能进行 光合作用。
(2)无线粒体的生物只能进行厌氧呼吸。
不对；蓝细菌、硝化细菌无线粒体，但含需氧呼吸酶，能进行需 氧呼吸。
第 5 讲 细胞质与生物膜系统
一、细胞器的识 别及功能
1．液泡：由单位膜 包被，其内的水溶液称为 细胞液 ， 其中含有无机盐类、糖类、氨基酸、 色素 等。
2．质体：质体分白色体 和有色体两类，前者贮存脂质 和 淀粉，最重要的有色体是叶绿体，其外面是 双 层膜 ，内部是基质，浸在其中的是 膜系统 。
定细胞质和细胞器PPT课件
.
4
（二）细胞器
1
线 粒 体
分布：真核细胞中，如动、植物细胞
形态：短棒状、椭球型，线型或颗粒型 结构：外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）
功能：有氧呼吸和形成ATP的主要场所
.
5
2叶绿体
分布： 主要分布在绿色植物叶肉细胞 形态： 椭球型、球型
结构： 外膜、内膜、类囊体（色素和光合作用酶）、 基质（少量DNA和有关酶）
功能
有氧呼吸和形成ATP的主要 场所（分解有机物）
光合作用的场所 （合成有机物）
共同 点
都是双层膜，都与能量转换有关，都含DNA
.
7
3
内 质 网
分布： 绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多
形态结构： 由单层膜构成的网状结构
类型
粗面内质网：上面附着有核糖体 光面内质网：表面光滑
功能：1、增大细胞内膜面积且附着多种酶有利于化学反应进行。
细胞器
存在 场所
线粒体
植物细 胞、动 物细胞
叶绿体
植物 细胞
内质网
植物细 胞、动 物细胞
核糖体
植物细 胞、动 物细胞
高尔
基体
植物细 胞、动 物细胞
溶酶 体
植物细 胞、动 物细胞
液泡
植物 细胞
中心体
动物 细胞
结构
椭球形， 椭球形或 粗面型和
由单层膜 由单层膜 由单层膜 由两个
外膜光滑、球形，两 滑面型， 椭球形粒 形成的囊 形成的小 形成囊泡，互相垂
4.叶绿体 5.高尔基体 6.核膜 7.线粒体
8.内质网 9.游离的核糖体 10.液泡 . 11.附着核糖体 20
动物细胞的亚显微结构图
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3
1.顺面高尔基网(cis-Golgi network, CGN)： 膜厚6nm，呈连续分支管网状结构。
2.扁平囊区(cisterna):
由扁平囊和管道组成的 连续、完整的膜囊体系 标志酶：NADP酶
4
3.反面高尔基网 (trans-Golgi network, TGN)：
靠近质膜，呈管 网状，有囊泡与之相 连，膜厚7.5nm。有浓 缩泡或分泌泡。
1.胞内物质的转送运输和分泌活动 2.糖蛋白的加工合成 3.蛋白质的水解 4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输
11
（一）与细胞的分泌活动有关
117分钟 17分钟
3分钟
3H标记亮氨酸 12
2.糖蛋白的加工合成： O-连接的糖基化：蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏 氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或 全部在高尔基体进行。
带有分选信号，高尔基体生成的运输小泡膜 上 有分选信号的受体。
2）分泌蛋白：
在成熟面，通过分选信号与相应受体结合， 选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。
3）膜蛋白：由运输小泡送至不同部位
17
蛋白质分选信号及运输途径
分选信号
典型的信号序列
ER腔内
Lys-Asp-Glu-Leu-COO－
膜蛋白 Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala
浓缩信号
调节性
信 号
分泌小泡
螺旋信号
C端3肽信号肽
过氧化 物酶体
19
Cop I and II Vesicles
20
不同运输途径的衣被类型
衣被类 GTP
型
酶
clathrin ARF
组成与衔接蛋白
运输方向
Clathrin重链与轻链，AP2 质膜→内体
Clathrin重链与轻链，AP1 高尔基体→内体
7
❖Regional differences in membrane composition across the Golgi stack
8
二、化学组成
1.蛋白质60%；脂类40%。介于细胞膜和内质网之间
脂类种类 内质网（%） 高尔基体（%） 细胞膜（%）
脂类总量
30
35
42
磷脂
26.6
28.5
22
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察， 明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
23
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成，内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质，是细胞 内的消化器官。
高尔基体
最早发现于1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经 细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。20 世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。
1
一、形态结构：
由一层单位膜包围 形成的囊泡系统。 由排列较整齐的扁 平囊和囊泡构成。
2
高尔基复合体有极性
❖ 顺面高尔基网(cis Golgi network，CGN) ❖ 中间高尔基网(medial Golgi network，MGN) ❖ 反面高尔基网(trans Golgi network，TGN)
溶酶体
蛋白质合成
寡糖磷酸化
除甘露糖加N乙酰葡萄糖胺
加半乳糖、 唾液酸 分选
分泌泡
15
3. 蛋白的水解和加工： 有些蛋白质在rER合成后，须经高尔基
体水解加工才具有活性。
胰 岛
B 细 胞
前 胰 岛 素 原
胰 岛 转变酶 素 原
胰岛素
粗面内质网
信号肽
C段肽 高尔基体
16
4. 蛋白的分选和运输： 1）溶酶体酶：
13
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖 （半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈 现多样化差异。
葡萄糖 甘露糖
N-乙酰葡
萄糖胺
Asn
Asn
粗面内质网
唾液酸 半乳糖
Asn
Asn
Asn
高尔基体
岩藻糖
14
糖基化有关的酶固定 在内质网及高尔基体 不同的区室内，为整 合膜蛋白。 O-连接糖基化： 由不同的糖基转移酶 催化，每次加上一个 单糖，最后加唾液酸 残基。
24
一、形态、结构
1.形态：球形或卵圆形，直径0.2~0.8m，膜6nm。
2.成分：60种以上酸性水解酶，水解蛋白、多糖、 脂类、核酸等为小分子。
3.特性： 异形性细胞器 膜上存在质子泵 pH 5.0 高度糖基化
25
溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
pH 5.0
H＋
糖基化 质子泵
COP I
ARF
Clathrin重链与轻链，AP3 COPαββ’γδεζ
高尔基体→溶酶体， 植物液泡
高尔基体→内质网
COP II Sar 1 Sec23/Sec24复合体，Sec 内质网→高尔基体 13/31复合体，Sec 16
21
四、高尔基体的病理变化
肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。 中毒细胞：萎缩、结构破坏消失。 癌细胞：低分化不发达、高分化发达。 损伤：扩张、崩解。
线粒体
N- 螺旋
细胞核
Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val
过氧化物酶体
Ser-Lys-Leu
溶酶体
M-6-P
碱性氨基酸；酸性氨基酸
18
蛋白质的分选
驻留内质网的蛋白质 带有(-Lys-Asp-GluLeu-COO－)信号。
驻留高尔基复合 体的蛋白质带有 跨膜螺旋信号。
结构性 分泌小泡
5
运输小泡：直径40~80nm，膜厚6nm。 由内质网芽生而来，分布于高尔基体的形 成面，载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类 并运送到高尔基体的扁平囊中。
6
分泌泡：直径100~500nm，膜厚8nm。内含浓缩分 泌物，由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成，亦 称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多，如肝细 胞、胰腺细胞。
29.8
鞘磷脂
1.3
3.5
5.6
卵磷脂13.51来自.614磷脂酰乙醇胺
6.4
6.6
6.9
磷脂酰肌醇
2.1
2.6
2.1
胆固醇
1.0
1.7
5.2
糖脂
0.4
1.5
2.5
9
2.高尔基体的酶：
糖基转移酶；磺基糖基转移酶；氧化还 原酶；磷酸酶；激酶；甘露糖苷酶；磷脂 酰转移酶；磷脂酶。
10
三. 高尔基体的功能
ATP
ADP＋Pi
26
动物溶酶体中的各种酶
酶
作用底物
酸性磷酸酶（标志酶） O-磷酸单酯
酸性核糖核酸酶
RNA
酸性脱氧核糖核酸酶 DNA
糖苷酶
多糖与寡糖
芳基硫酸酯酶 A 和 B 酚硫酸脂
组织蛋白酶
蛋白质和肽链
1.顺面高尔基网(cis-Golgi network, CGN)： 膜厚6nm，呈连续分支管网状结构。
2.扁平囊区(cisterna):
由扁平囊和管道组成的 连续、完整的膜囊体系 标志酶：NADP酶
4
3.反面高尔基网 (trans-Golgi network, TGN)：
靠近质膜，呈管 网状，有囊泡与之相 连，膜厚7.5nm。有浓 缩泡或分泌泡。
1.胞内物质的转送运输和分泌活动 2.糖蛋白的加工合成 3.蛋白质的水解 4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输
11
（一）与细胞的分泌活动有关
117分钟 17分钟
3分钟
3H标记亮氨酸 12
2.糖蛋白的加工合成： O-连接的糖基化：蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏 氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或 全部在高尔基体进行。
带有分选信号，高尔基体生成的运输小泡膜 上 有分选信号的受体。
2）分泌蛋白：
在成熟面，通过分选信号与相应受体结合， 选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。
3）膜蛋白：由运输小泡送至不同部位
17
蛋白质分选信号及运输途径
分选信号
典型的信号序列
ER腔内
Lys-Asp-Glu-Leu-COO－
膜蛋白 Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala
浓缩信号
调节性
信 号
分泌小泡
螺旋信号
C端3肽信号肽
过氧化 物酶体
19
Cop I and II Vesicles
20
不同运输途径的衣被类型
衣被类 GTP
型
酶
clathrin ARF
组成与衔接蛋白
运输方向
Clathrin重链与轻链，AP2 质膜→内体
Clathrin重链与轻链，AP1 高尔基体→内体
7
❖Regional differences in membrane composition across the Golgi stack
8
二、化学组成
1.蛋白质60%；脂类40%。介于细胞膜和内质网之间
脂类种类 内质网（%） 高尔基体（%） 细胞膜（%）
脂类总量
30
35
42
磷脂
26.6
28.5
22
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955 de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察， 明确这种颗粒为细胞器，并命名为溶酶体。
23
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成，内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质，是细胞 内的消化器官。
高尔基体
最早发现于1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经 细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。20 世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。
1
一、形态结构：
由一层单位膜包围 形成的囊泡系统。 由排列较整齐的扁 平囊和囊泡构成。
2
高尔基复合体有极性
❖ 顺面高尔基网(cis Golgi network，CGN) ❖ 中间高尔基网(medial Golgi network，MGN) ❖ 反面高尔基网(trans Golgi network，TGN)
溶酶体
蛋白质合成
寡糖磷酸化
除甘露糖加N乙酰葡萄糖胺
加半乳糖、 唾液酸 分选
分泌泡
15
3. 蛋白的水解和加工： 有些蛋白质在rER合成后，须经高尔基
体水解加工才具有活性。
胰 岛
B 细 胞
前 胰 岛 素 原
胰 岛 转变酶 素 原
胰岛素
粗面内质网
信号肽
C段肽 高尔基体
16
4. 蛋白的分选和运输： 1）溶酶体酶：
13
寡糖链经一系列酶的加工切除和添加特定的单糖 （半乳糖、唾液酸），形成成熟糖蛋白并在结构上呈 现多样化差异。
葡萄糖 甘露糖
N-乙酰葡
萄糖胺
Asn
Asn
粗面内质网
唾液酸 半乳糖
Asn
Asn
Asn
高尔基体
岩藻糖
14
糖基化有关的酶固定 在内质网及高尔基体 不同的区室内，为整 合膜蛋白。 O-连接糖基化： 由不同的糖基转移酶 催化，每次加上一个 单糖，最后加唾液酸 残基。
24
一、形态、结构
1.形态：球形或卵圆形，直径0.2~0.8m，膜6nm。
2.成分：60种以上酸性水解酶，水解蛋白、多糖、 脂类、核酸等为小分子。
3.特性： 异形性细胞器 膜上存在质子泵 pH 5.0 高度糖基化
25
溶酶体膜的特性
溶酶 (lysosomal enzyme)
pH 5.0
H＋
糖基化 质子泵
COP I
ARF
Clathrin重链与轻链，AP3 COPαββ’γδεζ
高尔基体→溶酶体， 植物液泡
高尔基体→内质网
COP II Sar 1 Sec23/Sec24复合体，Sec 内质网→高尔基体 13/31复合体，Sec 16
21
四、高尔基体的病理变化
肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。 中毒细胞：萎缩、结构破坏消失。 癌细胞：低分化不发达、高分化发达。 损伤：扩张、崩解。
线粒体
N- 螺旋
细胞核
Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val
过氧化物酶体
Ser-Lys-Leu
溶酶体
M-6-P
碱性氨基酸；酸性氨基酸
18
蛋白质的分选
驻留内质网的蛋白质 带有(-Lys-Asp-GluLeu-COO－)信号。
驻留高尔基复合 体的蛋白质带有 跨膜螺旋信号。
结构性 分泌小泡
5
运输小泡：直径40~80nm，膜厚6nm。 由内质网芽生而来，分布于高尔基体的形 成面，载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类 并运送到高尔基体的扁平囊中。
6
分泌泡：直径100~500nm，膜厚8nm。内含浓缩分 泌物，由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成，亦 称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多，如肝细 胞、胰腺细胞。
29.8
鞘磷脂
1.3
3.5
5.6
卵磷脂13.51来自.614磷脂酰乙醇胺
6.4
6.6
6.9
磷脂酰肌醇
2.1
2.6
2.1
胆固醇
1.0
1.7
5.2
糖脂
0.4
1.5
2.5
9
2.高尔基体的酶：
糖基转移酶；磺基糖基转移酶；氧化还 原酶；磷酸酶；激酶；甘露糖苷酶；磷脂 酰转移酶；磷脂酶。
10
三. 高尔基体的功能
ATP
ADP＋Pi
26
动物溶酶体中的各种酶
酶
作用底物
酸性磷酸酶（标志酶） O-磷酸单酯
酸性核糖核酸酶
RNA
酸性脱氧核糖核酸酶 DNA
糖苷酶
多糖与寡糖
芳基硫酸酯酶 A 和 B 酚硫酸脂
组织蛋白酶
蛋白质和肽链