第四节高尔基复合体
合集下载
高尔基复合体名词解释
高尔基复合体名词解释
高尔基复合体（也称为高尔基体），是1898年由意大利组织学家卡米罗•高尔基（1843—1926)首次发现的，它是一个由多层扁平的膜结构折叠构成的结构。
在细胞中起到组装细胞产物的作用。
在细胞里，它收集原料，然后将它们组装成一个个小泡，输送到细胞的另一些部位或者细胞外被人体利用。
高尔基复合体是一种膜性的囊、泡结构复合体，可划分为三部分：
扁平囊泡是最具特征的主体结构组分，凸面朝向细胞核，称为顺面或形成面；凹面朝向细胞膜，称为反面或成熟面。
小囊泡位于形成面，大部分表面光滑，小部分是有被小泡。
由附近内质网芽生、分化而来。
大囊泡位于成熟面，是扁平囊泡末端膨大、脱离而形成的分泌小泡。
高尔基复合体的结构和功能
高尔基复合体的结构和功能一、高尔基复合体的结构1.1 高尔基复合体的定义高尔基复合体，又称为高尔基体，是细胞内一种重要的生物膜系统，它在细胞的许多生理过程中发挥着关键作用。
高尔基复合体的主要功能包括蛋白质的合成、修饰和分泌，以及糖类和脂质的合成和转运等。
简单来说，高尔基复合体就像是细胞内的“工厂”，负责生产和加工各种生物分子。
1.2 高尔基复合体的组成高尔基复合体主要由一系列相互连接的囊泡组成，这些囊泡包裹着待处理的物质，如蛋白质、糖类和脂质等。
囊泡之间通过膜的融合和拆分实现物质的传递和转化。
高尔基复合体还包括一些特殊的结构，如微管和中间纤维等，它们可以协同完成物质的运输和定位等功能。
二、高尔基复合体的功能2.1 蛋白质的合成、修饰和分泌高尔基复合体在蛋白质的合成、修饰和分泌过程中发挥着重要作用。
它可以对来自核糖体的多肽链进行剪切、折叠和修饰，形成成熟的蛋白质。
然后，高尔基复合体将成熟的蛋白质包裹在囊泡中，并通过囊泡与细胞膜的融合和拆分实现蛋白质的分泌。
这一过程对于细胞的生长、分化和免疫等功能至关重要。
2.2 糖类和脂质的合成和转运高尔基复合体还可以参与糖类和脂质的合成和转运过程。
例如，在植物细胞中，高尔基复合体可以将光合作用产生的葡萄糖转化为淀粉等糖类物质，并通过囊泡将其转运到细胞的其他部位。
同样，在动物细胞中，高尔基复合体也可以将脂肪酸从滑面内质网转运到高尔基体内进行进一步的加工。
三、高尔基复合体的调控3.1 蛋白质合成途径的调控蛋白质合成途径主要包括转录和翻译两个阶段。
在这两个阶段中，多种酶和其他相关分子参与其中，共同调控蛋白质的合成速度和质量。
激素、生长因子等信号分子也可以影响高尔基复合体的活性，从而调节蛋白质的合成和分泌。
3.2 高尔基复合体的组装与解体高尔基复合体的组装和解体过程受到多种因素的影响，如细胞周期、生长因子浓度等。
在细胞周期的不同阶段，高尔基复合体会发生不同的变化，以适应不同类型的生物分子的生产需求。
细胞学-9章 高尔基复合体
在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木 糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。这 类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层， 有些锚定在膜上。
2、参与细胞分泌活动 虽然早期的形态学观察结果就提示了高尔基体可能
与细胞分泌活动有关，但对这一功能的了解却经历了一 个较长的逐渐认识的过程。
一般认为，大囊泡是由扁平囊周边或局部 呈球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所含 有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
根据高尔基体的各部分膜囊特有的成分，可用电 镜细胞化学的方法对高尔基体的结构成分作进一步的 分析。常用的4种标志细胞化学反应是:
(1)嗜锇反应，经锇酸浸染后，高尔基体的顺面膜 囊被特异地染色。
内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功 能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修 饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合 到质膜上。
4、将蛋白水解为活性物质
如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰 岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有 活性的多肽，如神经肽。
然而很多糖蛋白的分选与行使其功能并非需要糖基 化的修饰，如在成纤维细胞中，它所分泌的纤连蛋白(FN) 的数量与速率不受蛋白质糖基化与否的影响，但是糖基 化的FN比末糖基化的FN对组织蛋白酶有更强的抗性，提 示糖基化增强了糖蛋白的稳定性。此外，多烃基糖侧链 还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质， 如哺乳动物细胞表面常常带有负电荷，显然与很多膜蛋 白糖侧链上的唾液酸残基的存在有关。目前对蛋白质糖 基化生物学意义的了解还不够深入，从已有的研究结果 可以看出，不同的蛋白质糖基化具有不同的功能。对多 数由高尔基体分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白 质的分选信号，而更主要的作用可能是蛋白质在成熟过 程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定性。但这样 仍很难解释糖侧链在内质网，特别是在高尔基体中的如 此复杂的加工过程。
2、参与细胞分泌活动 虽然早期的形态学观察结果就提示了高尔基体可能
与细胞分泌活动有关，但对这一功能的了解却经历了一 个较长的逐渐认识的过程。
一般认为，大囊泡是由扁平囊周边或局部 呈球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所含 有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
根据高尔基体的各部分膜囊特有的成分，可用电 镜细胞化学的方法对高尔基体的结构成分作进一步的 分析。常用的4种标志细胞化学反应是:
(1)嗜锇反应，经锇酸浸染后，高尔基体的顺面膜 囊被特异地染色。
内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功 能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修 饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合 到质膜上。
4、将蛋白水解为活性物质
如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰 岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有 活性的多肽，如神经肽。
然而很多糖蛋白的分选与行使其功能并非需要糖基 化的修饰，如在成纤维细胞中，它所分泌的纤连蛋白(FN) 的数量与速率不受蛋白质糖基化与否的影响，但是糖基 化的FN比末糖基化的FN对组织蛋白酶有更强的抗性，提 示糖基化增强了糖蛋白的稳定性。此外，多烃基糖侧链 还可能影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质， 如哺乳动物细胞表面常常带有负电荷，显然与很多膜蛋 白糖侧链上的唾液酸残基的存在有关。目前对蛋白质糖 基化生物学意义的了解还不够深入，从已有的研究结果 可以看出，不同的蛋白质糖基化具有不同的功能。对多 数由高尔基体分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白 质的分选信号，而更主要的作用可能是蛋白质在成熟过 程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定性。但这样 仍很难解释糖侧链在内质网，特别是在高尔基体中的如 此复杂的加工过程。
溶酶体高尔基复合体
残体（residual body）
1) 又 称 终 末 溶 酶 体 （ telolysome ） 、 残 余 小 体 （ residual body ） 或 残 质 体 、 后 溶 酶 体 （ postlysosome）
2) 已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。
3) 残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内
34
湖北中医学院病理教研室
第四节 高尔基 复合体的结构、功能与病理
一、高尔基复合体的形态及功能
二、高尔基复合体的病理变化
35
湖北中医学院病理教研室
高尔基复合体红色、核绿色
36
湖北中医学院病理教研室
37
湖北中医学院病理教研室
一、高尔基复合体的形态及功能
1、形态与组成
由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。
清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育
中多余的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天， 肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。 3）防御作用：如巨噬细胞杀死病原体。 4）分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节：
如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。
27
湖北中医学院病理教研室
49
湖北中医学院病理教研室
蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
湖北中医学院病理学教研室
第三节
溶酶体的结构、功能 与病理
2
湖北中医学院病理教研室
第三节 溶酶体的结构、功能与病理
一、溶酶体的形态与功能 二、溶酶体与疾病
3
湖北中医学院病理教研室
一、溶酶体的形态与功能
光镜下的内皮细胞：绿色荧光定位溶酶体 红色显示线粒体
4
ห้องสมุดไป่ตู้
第四节 内膜系统
凸面：形成（顺）面；
13
大囊泡
凹 面、反面、成熟面、分泌面
直
径：100 – 500 nm;
膜
厚： 8nm;
泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。
来
源：扁平囊周边或局部球
状膨突脱落形成。
小囊泡
直 径： 30-80nm 球形小泡 膜 厚： 6nm; 泡内含物质：低电子密度物质，较透明。
来
源：由rER‘芽生’而来。
凸面、顺面、未成熟面、形成面
Cell Biology
14
• 高尔基体是由光滑的膜组成的 具有极性的膜性细胞器。
• 可区分为3个区室: 顺面高尔基网络CGN －形成面(forming face)、 反面高尔基网络TGN －成熟面(maturing face)、 中央扁囊区cisterna
Cell Biology
2. 各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行 交流，而线粒体和叶绿体不参加这种方式的交 流。
Cell Biology
4
细胞内膜系统细胞器
一、 内质网
二、高尔基体
三、溶酶体
四、过氧化物酶体
Cell Biology
5
一. 内质网(endoplasmic reticulum,ER)
1897年Garnier，胰腺和唾液腺细胞中发现嗜 碱性的区域，由条形或丝状结构，命名为动质；
1945年，KR. Porter等在观察培养的小鼠成纤 维细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建 议叫做内质网(endoplasmic reticulum，ER)， 后来发现内质网不仅仅存在于细胞的“内质” 部，通常还有质膜和核膜相连，并且与高尔基 体关系密切，并且常伴有许多线粒体。
Cell Biology
细胞生物学--高尔基复合体 ppt课件
3. 高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中 各承担了什么样的角色？其间的关系又如何？
4. 高尔基复合体各部潴泡在组化反应上的差异，说明了一个什 么问题？与其生物学功能之间又有什么关系？
5. 植物细胞和动物细胞的高尔基复合体有何差异？产生这些差
异的生物学意义有哪些？
ppt课件
22
第三节 高尔基复合体的功能
内质网
↓ 合成的新膜
↓ 高尔基复合体
↓ 充分修饰
↓ 小泡外排
↓ 质膜
膜流
ppt课件
膜逐步发生转化
16
第三节 高尔基复合体的功能
高尔基复合体在膜转化中的作用
ppt课件
17
第三节 高尔基复合体的功能
在高尔基复合体在向内质网之间也存在有膜的转化现象
高尔基复合体与p内pt课质件网之间的膜转化
四、细胞内的膜泡运输
RER-Golgi体-质膜之间的 顶端分泌后膜的再循环 ppt课件
第 三 节 高 尔 基 复 合 体 的 功 能
1
第三节 高尔基复合体的功能
细胞分泌途径中不同膜组分之间有三种不同的膜泡运输方式
1. 成笼蛋白有被小泡 2. COPⅠ有被小泡
3. COPⅡ有被小泡
起源于高尔基体TGN，衣被成分主要为
高尔基复合体
ppt课件
12
转-SNARE复合体 （trans-SNARE complexes）
第三节 高尔基复合体的功能
膜融合后NSF使转-SNARE复合体分离
在-SNAREs能够介导新一轮膜泡运输之前，该复合物体在 NSF等的催化下便发生分离
ppt课件
13
2. 分泌小泡的外排运输
蛋白质的混合物
高尔基复合体
巨噬细胞吞入
与溶酶体融合
SiO2释放
巨噬细胞死亡 诱导成纤维细胞增生
溶酶体膜破裂
SiO2形成矽酸
胶原结节
肺弹性降低
形成 矽肺
第四节 过氧化物酶体
peroxisome
1954年Rhodin首先于鼠肾小管上皮细 胞发现过氧化酶体，该结构主要含有氧化 酶和过氧化氢酶。
一、形态结构：
过氧化物酶体 (peroxisome)是圆形 或卵圆形，直径 0.6~0.7m，由一层 单位膜包裹，内含多 种氧化酶，中央常有 类核体。
二. 溶酶体的类型
➢初级溶酶体(primary lysosome) ➢次级溶酶体(secondary lysosome )
自噬性溶酶体 异噬性溶酶体 ➢三级溶酶体 脂褐质；含铁小体；髓样小体
1. 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。
2. 次级溶酶体： 初级溶酶体与
2. 细胞营养作用
3. 参与组织器官的变态和退化：
两栖类尾部的吸收、子宫内膜。的
周期性萎缩。
4. 协助受精：顶体含多种水解酶。
5. 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节
6. 防御作用
参与组织器官的变态和退化：哺乳动物 指(趾)的形成、两栖类尾部的吸收。
五、溶酶体与人类疾病
1. 矽肺：职业病
吸入SiO2
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年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。
高尔基复合体
（NADP酶）
Trans Golgi network (TGN)，反面囊
功形能态：：对管蛋状白网质，进与行大修囊饰泡，相分连选。，分 选大后囊的泡蛋是白由质膜可囊由两分端泌局泡部排膨出大 形 成 ，细直胞径或为进１入０溶０酶－体５。００nm的 球形泡，膜厚８nm。 显 示 酶 ：大硫囊胺泡素内焦含磷分酸泌酶物（质T和TP溶酶酶）体 酶。胞因嘧能啶对单所核含苷物酸质酶继（续C浓M缩P，酶又）称 浓缩泡（condensing vacuole)。
起始于内质网完成于高尔基复合体复合寡糖成熟面形成面反面扁平膜囊中间扁平膜囊顺面扁平膜囊半乳糖和唾液酸转移酶nn乙酰葡萄糖胺转移酶甘露糖磷酸化酶蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化加加n乙乙酰葡萄糖胺加半乳糖加唾液酸溶酶体顺面中层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对蛋白质修饰加工的特点区隔化顺序性选择性nn连接和oo连接糖基化类型的比较特征nn连接oo连接发生部位糙面内质网高尔基复合体糖基化方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去连接的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸苏氨酸酪氨酸羟脯赖氨酸糖链长度552255个糖残基1166个糖残基第一个糖残基nn乙酰葡萄糖胺nn乙酰半乳糖胺半乳糖二高尔基复合体的功能11
糖链长度
5～25个糖残基
1～6个糖残基
第一个糖残基
N—乙酰葡萄糖胺 N—乙酰半乳糖胺、 半乳糖
二、高尔基复合体的功能
1.参与细胞的分泌活动 2. 对蛋白质的修饰和加工 3.对蛋白质的分选和运输
分选的结果
顺面分选： 驻留蛋白
分选的结果
反面分选：
溶 分
酶体蛋 泌蛋
白 白
膜蛋白
那高尔基体如何识别分选不同类型的蛋白呢？
标志反应质输：网小。嗜泡锇（反tra应ns。fer vesicle）
Trans Golgi network (TGN)，反面囊
功形能态：：对管蛋状白网质，进与行大修囊饰泡，相分连选。，分 选大后囊的泡蛋是白由质膜可囊由两分端泌局泡部排膨出大 形 成 ，细直胞径或为进１入０溶０酶－体５。００nm的 球形泡，膜厚８nm。 显 示 酶 ：大硫囊胺泡素内焦含磷分酸泌酶物（质T和TP溶酶酶）体 酶。胞因嘧能啶对单所核含苷物酸质酶继（续C浓M缩P，酶又）称 浓缩泡（condensing vacuole)。
起始于内质网完成于高尔基复合体复合寡糖成熟面形成面反面扁平膜囊中间扁平膜囊顺面扁平膜囊半乳糖和唾液酸转移酶nn乙酰葡萄糖胺转移酶甘露糖磷酸化酶蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化加加n乙乙酰葡萄糖胺加半乳糖加唾液酸溶酶体顺面中层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对蛋白质修饰加工的特点区隔化顺序性选择性nn连接和oo连接糖基化类型的比较特征nn连接oo连接发生部位糙面内质网高尔基复合体糖基化方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去连接的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸苏氨酸酪氨酸羟脯赖氨酸糖链长度552255个糖残基1166个糖残基第一个糖残基nn乙酰葡萄糖胺nn乙酰半乳糖胺半乳糖二高尔基复合体的功能11
糖链长度
5～25个糖残基
1～6个糖残基
第一个糖残基
N—乙酰葡萄糖胺 N—乙酰半乳糖胺、 半乳糖
二、高尔基复合体的功能
1.参与细胞的分泌活动 2. 对蛋白质的修饰和加工 3.对蛋白质的分选和运输
分选的结果
顺面分选： 驻留蛋白
分选的结果
反面分选：
溶 分
酶体蛋 泌蛋
白 白
膜蛋白
那高尔基体如何识别分选不同类型的蛋白呢？
标志反应质输：网小。嗜泡锇（反tra应ns。fer vesicle）
- 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)。
高尔基复合体在40分钟内可完全 更新一次。
二、高尔基复合体的结构
在电子显微镜下, 高尔基复合体是一种较为 复杂的膜性细胞器,由重叠的扁平囊和一 群小囊泡、大囊泡三部分共同构成
（一）扁平囊
一般由3～10层平行排列在一起, 扁平囊通常略弯曲呈盘状,横切面似 弓形,其凸面朝向细胞核称顺面或形成面; 凹面朝向细胞膜称分泌面或成熟面。 扁平囊的中央部分较平,其上有孔,可 与相邻的扁平囊或其周围的小泡、小管 相连通。
三、高尔基复合体的功能
1、高尔基复合体参与细胞的分泌活动 — 浓缩、运输作用 2、高尔基复合体对蛋白质的修饰加工—糖 蛋白的合成和修饰 、蛋白质的改造 3、高尔基复合体对蛋白质的分选运输 4、高尔基复合体参与溶酶体的形成 5、高尔基复合体参与膜的转变
细胞的各种膜性结构间相互联系 和转移的现象称为膜流 由膜流现象可以看出,高尔基复 合体的膜是处于一种不断消耗又 不断补充的动态平衡中。
第四节 高 尔 基 复 合 体
高尔基复合体只存在 于真核细胞中,通常在 分泌功能旺盛的细胞 内高尔基复合体数目 很多，如杯状细胞、 胰腺外分泌细胞、唾 液腺细胞等。在未分 化的干细胞（或母细 胞）中，高尔基复合 体往往较同类成熟细 胞少得多。
一质网和 质膜之间 。 高尔基复合体内有多种酶，糖基转移 酶是高尔基复合体的标志酶，它能 将寡糖转移到蛋白质分子上形成糖 蛋白
(二)小囊泡
为直径约30～80nm的球形小泡,其内容物 较透明,多集中分布于扁平囊的形成面与 内质网之间。 一般认为它们是由粗面内质网“芽生”而 来,载有粗面内质网合成的蛋白质成分转 运至扁平囊中,故又称为运输小泡
(三)大囊泡
大囊泡直径约100～500nm,多见于扁平囊 的末端或成熟面,数量少于小囊泡。 一般认为,大囊泡是由扁平囊周边或局部呈 球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所 含有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。
二、高尔基复合体的结构
在电子显微镜下, 高尔基复合体是一种较为 复杂的膜性细胞器,由重叠的扁平囊和一 群小囊泡、大囊泡三部分共同构成
（一）扁平囊
一般由3～10层平行排列在一起, 扁平囊通常略弯曲呈盘状,横切面似 弓形,其凸面朝向细胞核称顺面或形成面; 凹面朝向细胞膜称分泌面或成熟面。 扁平囊的中央部分较平,其上有孔,可 与相邻的扁平囊或其周围的小泡、小管 相连通。
三、高尔基复合体的功能
1、高尔基复合体参与细胞的分泌活动 — 浓缩、运输作用 2、高尔基复合体对蛋白质的修饰加工—糖 蛋白的合成和修饰 、蛋白质的改造 3、高尔基复合体对蛋白质的分选运输 4、高尔基复合体参与溶酶体的形成 5、高尔基复合体参与膜的转变
细胞的各种膜性结构间相互联系 和转移的现象称为膜流 由膜流现象可以看出,高尔基复 合体的膜是处于一种不断消耗又 不断补充的动态平衡中。
第四节 高 尔 基 复 合 体
高尔基复合体只存在 于真核细胞中,通常在 分泌功能旺盛的细胞 内高尔基复合体数目 很多，如杯状细胞、 胰腺外分泌细胞、唾 液腺细胞等。在未分 化的干细胞（或母细 胞）中，高尔基复合 体往往较同类成熟细 胞少得多。
一质网和 质膜之间 。 高尔基复合体内有多种酶，糖基转移 酶是高尔基复合体的标志酶，它能 将寡糖转移到蛋白质分子上形成糖 蛋白
(二)小囊泡
为直径约30～80nm的球形小泡,其内容物 较透明,多集中分布于扁平囊的形成面与 内质网之间。 一般认为它们是由粗面内质网“芽生”而 来,载有粗面内质网合成的蛋白质成分转 运至扁平囊中,故又称为运输小泡
(三)大囊泡
大囊泡直径约100～500nm,多见于扁平囊 的末端或成熟面,数量少于小囊泡。 一般认为,大囊泡是由扁平囊周边或局部呈 球状膨突而后脱落形成,并带有扁平囊所 含有的分泌物质。又称浓缩泡或分泌泡。