第五章细胞质基质与细胞内膜系统

2.过氧化物酶体的功能 过氧化物酶体的功能 动物细胞（肝细胞或肾细胞） 动物细胞（肝细胞或肾细胞）中过氧化物酶体可氧化分 解血液中的有毒成分，起到解毒作用。 解血液中的有毒成分，起到解毒作用。 过氧化物酶体中常含有两种酶： 过氧化物酶体中常含有两种酶： 依赖于黄素（ 依赖于黄素（FAD）的氧化酶，其作用是将底物氧化形 ）的氧化酶， 成 H2O2； 过氧化氢酶，作用是将 分解，形成水和氧气。 过氧化氢酶，作用是将H2O2分解，形成水和氧气。
动物细胞溶酶体系统示意图
二、溶酶体的功能 1. 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死 清除无用的生物大分子、 亡的细胞 2. 防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而 防御功能（ 吞噬、消化） 吞噬、消化） 3. 其它重要的生理功能：作为细胞内的消化“器官”为细 其它重要的生理功能：作为细胞内的消化“器官” 胞提供营养；分泌腺细胞中， 胞提供营养；分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分 泌过程的调节；参与清除赘生组织或退行性变化的细胞； 泌过程的调节；参与清除赘生组织或退行性变化的细胞； 受精过程中的精子的顶体（ 受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应。 ）反应。
第五章 细胞质基质与细胞内膜 系统
细胞质基质（ 第一节 细胞质基质（cytoplasmic matrix or cytomatrix） ） 细胞质基质是细胞的重要的结构成分， 细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体积约占细胞质 的一半。 的一半。 一、细胞质基质的涵义 1. 基本概念：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细 基本概念：用差速离心法分离细胞匀浆物组分， 胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞 胞核、线粒体、溶酶体、 结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。 结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化 学家多称之为胞质溶胶。 学家多称之为胞质溶胶。 2. 主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 3. 主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而 主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系； 相互作用处于动态平衡的结构体系。 相互作用处于动态平衡的结构体系。
4.溶酶体与疾病： 溶酶体与疾病： 溶酶体与疾病 某些病原体（麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒） 某些病原体（麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒）被细胞摄 进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖（ 入，进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或 利用胞内体中的酸性环境） 利用胞内体中的酸性环境）
瘤型麻风（狮面） 瘤型麻风（狮面）
微体与初级溶酶体的特征比较
特 征 溶 酶 体 微 体 形态大小 多呈球形， 0.2～0.5μ 多呈球形，直径 0.2～0.5μm， 无酶晶体 球形， 球形，哺乳动物细胞中直 0.15～0.25μ 径多在 0.15～0.25μm， 内常有酶的晶体 酶种类 酸性水解酶 5 左右 是否需 O2 功能 发生 不需要 细胞内的消化作用 酶在粗面内质网合成经高尔基体 出芽形成 识别的标志酶 酸性水解酶等 含有氧化酶类 7 左右 需要 多种功能 酶在细胞质基质中合成， 酶在细胞质基质中合成， 经分裂 与组装形成 过氧化氢酶
高尔基体的结构
4.高尔基体至少由互相联系的 个部分组成，每一部分又可能 高尔基体至少由互相联系的4个部分组成 高尔基体至少由互相联系的 个部分组成， 划分出更精细的间隔：高尔基体顺面网状结构（ 划分出更精细的间隔：高尔基体顺面网状结构（cis-Golgi network，CGN）、高尔基体中间膜囊（medial Golgi）、高 ， ）、高尔基体中间膜囊 ）、高 ）、高尔基体中间膜囊（ ）、 尔基体反面网状结构（ ）、周围 尔基体反面网状结构（trans Golgi network，TGN）、周围 ， ）、 大小不等的囊泡。 大小不等的囊泡。 5.高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基 高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中， 高尔基体与细胞骨架关系密切 体分布在微管的负端。 体分布在微管的负端。 6 .高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（cytoplasmic dynein） 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（ 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白 ） 和微丝的马达蛋白（ ）。它们在维持高尔基体动态的 和微丝的马达蛋白（myosin）。它们在维持高尔基体动态的 ）。 空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。 空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。
内质网的两种基本类型
2. 脂类的合成 ER合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）。 合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）。 合成细胞所需绝大多数膜脂 3. 蛋白质的修饰与加工 修饰加工：糖基化、羟基化、酰基化、 修饰加工：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等 4. 新生肽的折叠与组装 5. 其他 三、内质网与基因表达的调控 内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、 内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高 尔基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。 尔基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。
治疗： 治疗：克矽平 与硅酸结合，减轻硅酸分子对溶酶体膜的破坏。 与硅酸结合，减轻硅酸分子对溶酶体膜的破坏。 Nhomakorabea矽肺
四、溶酶体与过氧化物酶体 过氧化物酶体(peroxisome)又称微体 又称微体(microbody)，是由 过氧化物酶体 又称微体 ， 单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。 单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。 1.过氧化物酶体与溶酶体的区别 过氧化物酶体与溶酶体的区别 过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧 过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似， 化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构， 化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜 下识别的主要特征。 下识别的主要特征。
三、细胞的内膜系统： 细胞的内膜系统： 细胞内膜系统是指细胞内在结构、 细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的 由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。 由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。 主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、胞内体、 主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、胞内体、分 泌泡、核膜等。线粒体虽然也是一种膜性结构， 泌泡、核膜等。线粒体虽然也是一种膜性结构，但由于它在 结构、功能及发生上均有一定的独立性， 结构、功能及发生上均有一定的独立性，故一般不将其列入 内膜系统。 内膜系统。 内膜系统在结构和功能上是一个统一的整体， 内膜系统在结构和功能上是一个统一的整体，它是细胞 合成蛋白质、 合成蛋白质、酶、脂类和糖类的场所，同时对合成产物具有 脂类和糖类的场所， 加工、包装和运输的功能。 加工、包装和运输的功能。
第二节 内 质 网 一、内质网的两种基本类型： 内质网的两种基本类型： 粗面内质网（ 粗面内质网（ rough endoplasmic reticulum，rER） ， ） 光面内质网（ 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER） ， ） 二、内质网的功能： 内质网的功能： ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类 是细胞内蛋白质与脂类合成的基地， 是细胞内蛋白质与脂类合成的基地 和多种重要蛋白都是在内质网合成的。 和多种重要蛋白都是在内质网合成的。 1. 蛋白质合成 细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的， 细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于 细胞质基质中“游离”核糖体。 细胞质基质中“游离”核糖体。
二、细胞质基质的功能 1. 完成各种中间代谢过程：如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、 完成各种中间代谢过程：如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、 糖醛酸途径等 2. 蛋白质的分选与运输 3. 与细胞质骨架相关的功能：维持细胞形态、细胞运动、 与细胞质骨架相关的功能：维持细胞形态、细胞运动、 胞内物质运输及能量传递等 4. 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解：蛋白质的修饰； 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解：蛋白质的修饰； 控制蛋白质的寿命；降解变性和错误折叠的蛋白质； 控制蛋白质的寿命；降解变性和错误折叠的蛋白质；帮助 变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。 变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。
第三节 高尔基体 一、高尔基体的形态结构 1.电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构 电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构 成。 2.高尔基体是有极性的细胞器：位置、方向、物质转运与 高尔基体是有极性的细胞器：位置、方向、 高尔基体是有极性的细胞器 生化极性。扁囊弯曲成凸面，又称形成面（ 生化极性。扁囊弯曲成凸面，又称形成面（forming face） ） 或顺面（cis face）；面向质膜的凹面（concave）又称成熟 或顺面（ ） 面向质膜的凹面（ ） 面（mature face）或反面（trans face） ）或反面（ ） 3. 高尔基体各部膜囊的４种标志细胞化学反应。 高尔基体各部膜囊的４种标志细胞化学反应。
第四节 溶酶体与过氧化物酶体 溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。 溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中。溶酶体 （lysosome）是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡 ）是单层膜围绕、 状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。 状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。 一 、溶酶体的结构类型 1. 溶酶体膜的特征： 溶酶体膜的特征： （1）嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境； ）嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境； （2）具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运； ）具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运； （3）膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降 ）膜蛋白高度糖基化， 解。
2.类型 类型 （1）初级溶酶体（primary lysosome） ）初级溶酶体（ ） （2）次级溶酶体（secondary lysosome） ）次级溶酶体（ ） 自噬溶酶体（ 自噬溶酶体（autophagolysosome） ） 异噬溶酶体（ 异噬溶酶体（phagolysosome） ） （3）残余小体（residual body），又称后溶酶体。 ）残余小体（ ） 又称后溶酶体。 3.溶酶体的标志酶：酸性磷酸酶（acid phosphatase） 溶酶体的标志酶：酸性磷酸酶（ 溶酶体的标志酶 ） 溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、 溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、不同形态 大小， 执行不同生理功能的一类异质性（ 大小 ， 执行不同生理功能的一类异质性 （ heterogenous）的 ） 细胞器 。