医学细胞生物学3四章内膜系统精编版

信号肽
信号斑
酶修饰 高尔基体内有不同的区域，分别含有不同种 类的酶，经不同的加工，将蛋白质加以区分
蛋白质合成
溶酶体寡聚糖磷酸化 切除甘露糖 加N-乙酰葡萄糖胺 加半乳糖 加唾液酸；分拣
溶酶体
rER
顺面
高
顺面囊 高 尔
中层囊 反面囊
尔基 基复 堆合
反面
体
大泡
（分泌颗粒）
分拣与运输
运输途径
运往溶酶体（网格蛋白囊泡） 运往质膜
3、粗面内质网、滑面内质网
荧光标记培养的哺乳动物 细胞内质网透射电镜图
荧光标记生活的植物细 胞内质网透射电镜图
rER
胰腺细胞
浆细胞
●成熟的、分泌功 能强、活动旺盛的 细胞，ER较发达 ●卵细胞、胚胎 细胞、未分化细 胞、癌细胞等， ER不发达
sER
肝细胞 睾丸间质细胞 肾上腺皮质细胞
●同种细胞的 不同部位、不 同发育期、不 同的生理功能， ER有差异
⑦遇到终止密码子，多肽链合成终止，在ER腔中并被加工修饰 ⑧大小亚基在解离因子的作用下解离，回到核糖体循环
5′
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
信号假说
核糖体循环
解离 因子 3′
核糖体受 体蛋白
终止 密码
信号肽酶
粗面内质网上合成的多肽链去处 进入内质网腔，成为分泌蛋白、溶酶体蛋白等 插入内质网膜中，成为膜整合蛋白
关键点
1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成 2、脂类、蛋白质为基本化学组分 3、糖基转移酶为标志性酶 4、具有胞内物质合成与蛋白质
加工转运功能 5、具有明显极性特征的膜性结构 6、联系各种细胞器的中心环节
关键点
1、扁平囊、大囊泡、小囊泡构成 2、脂类、蛋白质为基本化学组分
成熟面、分泌面、反面
trans-golgi network 反面高尔基
生理状态不同
功能旺盛的细 胞，高尔基体大 而多
衰老细胞，高尔 基体小而少，甚 至消失
关键点
3、糖基转移酶为标志性酶 4、具有胞内物质合成与蛋白质加工转运功能
与细胞的分泌活动 与蛋白质和脂类的糖基化修饰 与蛋白质加工改造 与蛋白质的分拣与运输 与膜的转化
粗面内质网
细胞分泌
100分 钟 17分钟
3分钟
内膜系统 — 细胞质内在结构、功能、发生上
具一定联系的膜性结构的总称
膜相结构
质膜 内质网 高尔基体
溶酶体
核膜 过氧化物酶体 各种转运小泡 线粒体
内膜系统的出现
增大了细胞内的膜表面积 实现了细胞功能的区域化 沟通了细胞与外环境的联系
统一整体 缺一不可
分泌泡
转运泡 囊 穿梭泡 泡
转运泡
细胞膜 溶酶体
溶酶体
分泌泡
内体 溶酶体
穿梭泡 转运泡
高尔基体
内质网
核
关键点5：功能——rER
核糖体支架 参与蛋白质合成、加工、修饰、运输 与膜脂的合成有关
rER最基本的功能之一是：附着型核糖体支架 支架
核糖体
附着型核糖体
游离型核糖体
合成外输性蛋白
膜蛋白 内质网可溶性驻留蛋白 分泌蛋白 溶酶体蛋白
合成内原性蛋白
合成 核糖体上合成的蛋白质进入粗面内质网
胞质 rER腔
加工
内质网腔里的多肽链是怎样被加工修饰？ 加工方式一：剪切
胞质 rER腔
胞质 rER腔
有些信号肽需要切除： 合成的蛋白质释放到ER腔中 有些信号肽需要保留： 合成的蛋白质成为膜蛋白
加工方式二：蛋白质折叠
可溶性驻留蛋白（rER腔内）：志愿者，分子伴侣
网格蛋白囊泡 产生于高尔基体、细胞膜
COPⅠ囊泡
高尔基体扁平囊间物质运输 由高尔基体向内质网的物质运输
由内质网向高尔基体的物质运输
COPⅡ囊泡 产生于内质网
囊泡类型
网格蛋白囊泡
网格蛋白包被囊泡 产生于高尔基体和细胞膜
COPⅠ包被囊泡 产生于内质网、高尔基体
COPⅡ包被囊泡产生于内质网
COPⅠ囊 泡
高尔基体
核
粗面内 质网
囊泡（书P87）
1、囊泡是真核细胞中十分 常见的膜泡结构
2、囊泡不是相对稳定的 细胞内固有结构
3、囊泡是细胞内物质 定向运输的主要载体
4、囊泡转运是受到严格选择、
精密调控、高度有序的
的物质转运过程
核
膜流——相互转换、代谢更新
囊泡类型 网格蛋白
衔接蛋白
网格蛋白包被囊泡
产生于高尔基体和细胞膜
成熟面、分泌面、反面
固有分 泌途径
晚期内体
早期内体 溶酶体
形成面、顺面
核
三 溶酶体(Lysosome)
关键点
1、单层单位膜形成的囊泡状细胞器 2、脂类、蛋白质、糖类 3、含有酸性水解酶(最适pH值4.4-4.5) 4、酸性磷酸酶为标志酶 5、多样性、异质性 6、分类体系 7、生物学功能
关键点一：溶酶体的膜
视网膜色素上皮细胞
平滑肌细胞
横纹肌细胞
rough endoplasmic reticulum （rER）
smooth endoplasmic reticulum （sER）
( × 50,000 )
( × 34,000 )
关键点4：内质网是内膜系统的发源地
内质网是内膜系统固泌的有途分径 发源地早期内体 晚期内体
异噬溶酶体：底物来源于细胞外 自噬溶酶体：底物来源于细胞内 内体性溶酶体 残余体：消化完成，有不能消化的残留物
基于形成过程和不同发育阶段
吞噬性溶酶体
内体性溶酶体：大囊泡和晚期内体融合， 有酶、底物，未开始消化
吞噬性溶酶体：有酶、底物、消化产物 异噬溶酶体：底物来源于细胞外
自噬溶酶体：底物来源于细胞内 终末溶酶体：残留未被消化的，
① 质子泵，维系溶酶体内pH4.5-5.5值 ② 膜蛋白呈高度糖基化，保护自身不受水解酶消化 ③ 膜上具有多种载体蛋白，将水解产物向外运转
膜中含有较多胆固醇，能增加膜的稳定性，防止酶泄露
酸性磷酸酶
H+
晚期内体
H+
ATP ADP+Pi
关键点二：不同的分类体系
依据不同的生理功能状态
初级溶酶体：只有无活性酶、无底物 次级溶酶体：有酶和底物，正在消化
残质体
三 溶酶体(Lysosome)
形态结构:单层单位膜，内含多种酸性水解酶 标志酶:酸性磷酸酶（pH4.4-4.5） 化学组成:脂类、蛋白质、糖类 溶酶体膜的特点：质子泵、膜蛋白呈高度糖基化、载体蛋白
细胞质溶质蛋白 细胞核中的核蛋白 线粒体、中心粒等所需蛋白
进入内质网腔
进入细胞质基质
信号假说 所有蛋白质合成均起始于游离的核糖体
核糖体亚基
游离型的 核糖体
mRNA
附着型的 核糖体
5′
信号假说
信号密码 mRNA
信号肽
胞质 rER膜
rER腔
SRP受体
SRP SRP循环
核糖体循环
3′
核糖体受 体蛋白
终止 密码 解离
识别和保护质膜的作用
加工改造
无活性的蛋白原
有活性的蛋白原 加工改造
直接酶解切除
酶解加工
胰岛素原
胰岛素分子 C链
S －S
S S
A链
S S
B链
分拣与运输
酶修饰 高尔基体内有不同的区域，分
不同说法
别含有不同种类的酶，经不同 的加工，将蛋白质加以区分
分选信号 分选及转运的信号在蛋白质分
分选信号
子内部，有基因决定
3H标记亮氨酸
胰腺的腺泡细胞
糖基化修饰
内质网腔
高尔基体
不成熟蛋白质
糖基化
初步修饰 蛋白质
糖基化
成熟的 蛋白质
胞质
rER腔
高尔基体
O—
O—结合型糖基化
—NH+
内质网腔
N—结合型糖基化
糖基化作用
胞质
rER 腔 O— —NH+
1、保护蛋白质不被水解酶降解 2、作为运输信号，引导蛋白质被包被
到小泡中，运输到目的细胞器 3、在细胞表面形成糖萼，具有细胞
ATP
ADP+Pi
H+ 去 除 晚期内体
PH=6
磷 酸
有活性的 溶酶体酶
rER 形成面
成熟面
高尔基复合体
内体性溶酶体
关键点四：多样性、异质性
大小 （0.2-0.8um，最小0.05um，最大数微 数量 （米几）百个） 形态 （各种各样） 酶的种类（各不相同）
关键点五：溶酶体的生物学功能
消化、营养、防御作用： 异体吞噬：对细胞外源性物质消化的过程 （异噬作用）如吞噬细菌、病毒等 自体吞噬：消化细胞自身衰亡或损伤的细胞器 的过程、分解胞内剩余的分泌颗粒 （自噬作用）如吞噬死亡的线粒体
形成（顺）面
粗面内质网
ER驻留蛋白上的 运往内质网 双向运输
KDEL驻留信号， 在高尔基复合体
内质网
高尔基体
各个部分的膜上
COPⅡ囊泡
都有相应的受体。
如果ER驻留蛋白
质在出芽时被错
误地包进分泌泡
而离开了ER， 高
Hale Waihona Puke 尔基复合体膜上的这种信号受体
蛋白就会与逃出
的ER驻留蛋白结
合，并形成小泡，
将这些ER驻留蛋
器官发育： 溶酶体膜破裂，酶溢出分解细胞自身（自溶作用）
细胞外消化作用： 溶酶体将自身的酶释放到细胞外。如受精过程
激素的合成与分泌调节。如甲状腺素的合成