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第五章细胞的内膜系统和囊泡运输(课堂PPT)

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细胞的内膜系统与囊泡转运-ppt细胞生物学PPT课件

细胞的内膜系统与囊泡转运-ppt细胞生物学PPT课件

2020年10月2日
4
溶酶体
内膜系统在细胞内分布示意图
2020年10月2日
5
内质网（endoplasmic reticulum，ER）是一类由大小、 形态各异的膜性囊泡所构成的细胞器。
分布： ➢内质网分布于内质区，并扩展、延伸至靠近细胞膜的
外质区。 ➢广泛分布于除成熟红细胞以外的所有真核细胞的胞质 中。 类型：依其形态、功能不同分为 ➢ 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum，RER） ➢ 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）
成与穿膜转移的决定因素
2020年10月2日
16
①信号肽和信号肽假说
信号肽(signal peptide)：一段由不同数目、不同种 类的氨基酸组成的疏水氨基酸序列，普遍地存在于 所有分泌蛋白肽链的氨基端，是指导蛋白多肽链在 糙面内质网上进行合成的决定因素 。
根据信号肽假说，核糖体与内质网的结合以及肽链 穿越内质网膜的转移还依赖于：
2020年10月2日
7
A. 鼠肝细胞内质网形态结构模式图；
B. 睾丸间质细胞中内质网形态透射电镜图；
C. 动植物细胞中内质网形态结构图（荧光标记内质网）；
20D20年.横10纹月2肌日 细胞中肌质网立体结构形态模式图。
8
一、内质网的形态结构与类型
（二）内质网的类型 1. 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum,RER） 形态特征：排列整齐的扁平囊状结构，网膜胞质面
免疫球蛋白重链结合蛋白，内质蛋白 ，钙网蛋白，
钙连蛋白 2020年10月2日 ，蛋白质二硫键异构酶。
14
三、内质网的功能

细胞的内膜系统与囊泡转运ppt课件

细胞的内膜系统与囊泡转运ppt课件
主 暂停
要
➢核糖体停靠于内质网膜通道蛋白移位子上，构成SRP-SRP受体核糖体复合体
过 ➢SRP脱离并参与再循环，核糖体翻译继续进展
程 ➢信号肽被切除，成熟的蛋白质落入内质网腔
➢核糖体在一种零落因子作用下被分解
信号肽(signal peptide)
◆信号序列特征:16-26个氨基酸残基，其中含有4-12个疏水残基 ◆特异性: ◆位置:N-端突出的一段肽;内信号肽
• 细胞色素P-450 〔cytochrome P-450〕的羟基化作用： 微粒体的混合功能的氧化酶系统类似一条呼吸链，由几个 组分组成，中心成员是细胞色素P-450.细胞色素P-450参 与有毒物质以及类固醇和脂肪酸的羟基化， 羟基化涉及 四个根本反响∶被氧化的物质同细胞色素P-450结合→细 胞色素P-450中的铁原子被NADPH复原→氧同细胞色素 P-450结合→底物结合一个氧原子被氧化，另一个氧原子 用于构成水。被氧化的底物由于带上羟基，加强水溶性， 容易被分泌排出。
加 工 改 造
有生物活性的物质〔激素〕
三 高尔基复合体是胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽
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
顺面管网
顺面囊 高
中层囊
尔 基
堆 反面囊
高 尔 基 复 合 体
反面管网 大泡〔分泌颗粒〕
(lysosome)
20世纪——40年代末——鼠肝匀浆离心——酸性磷酸酶 1955年——de Duve等人——电镜——鼠肝细胞——细胞化学显示
一 溶酶体的形状特点和化学组成
1 溶酶体是一种具有高度异质性的膜性细胞器
溶酶体的酶

医学细胞生物学细胞的内膜系统和囊泡转运培训课件

医学细胞生物学细胞的内膜系统和囊泡转运培训课件

5
内质网
• 内质网的化学组成
• 内质网膜 常占细胞全部膜结构 50%，体积占10%以上
• 超速离心 分级分离，从细胞浆中 分理出 直径100nm 囊状小泡，称 “微粒体”Microsome
• 生化分析等证明，微粒体 由内质网和核糖体组成，具有内质网的基本 功能——内质网碎片形成
• 脂类和蛋白质是内质网的主要化学组成成分
• 钙网蛋白（calreticulin）：有一个高亲和性和多个低亲和性的钙离 子结合位点，作用——钙平衡调节、蛋白质折叠加工、抗原递呈、血 管发生及凋亡
• ④钙连蛋白（calnexin）：钙离子依赖的凝集素样伴侣蛋白，参与未 完成折叠的新生蛋白的寡糖链结合，阻止其离开内质网，促使其完成 蛋白质折叠

• ⑤蛋白质二硫键异构酶：催化二硫键的形成 以保证蛋白质正常折叠
6
内质网
• 内质网膜蛋白分析，表明 膜中含酶至少30种，分三种类型： • ①与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系：细胞色素P450、NADPH-
细胞色素P450还原酶、细胞色素b5等 • ②与脂类代谢功能反应相关的酶类： 脂肪酸CoA连接酶、磷脂醛磷酸
酶等 • ③与碳水化合物代谢功能反应相关酶类：葡萄糖-6-磷酸酶——内质网
医学细胞生物学细胞的内膜系统和囊泡 转运
7
内质网
• 内质网腔的网质蛋白有：
• 免疫球蛋白重链结合蛋白（immunoglobulin heavy chainbinding protein）：是一类与 热激蛋白70（Hsp70）同源的单体非 糖蛋白，阻止蛋白质聚集或不可逆变性，协助蛋白质折叠
• 内质蛋白（endoplasmin）：又称 葡萄糖调节蛋白94，广泛丰富 存在真核细胞的二聚体糖蛋白，是内质网标志性分子伴侣 参与新生 肽链的折叠、转运

细胞的内膜系统与囊泡转运-PPT

细胞的内膜系统与囊泡转运-PPT
粗面内质网以出芽方 式形成膜性小泡
内含外输性蛋白的膜泡
含驻留蛋白 的膜泡
含跨膜蛋白的膜泡
形成大浓缩泡
高尔基复合体加工
酶原颗粒
分泌颗粒
与细胞膜或其他 细胞器膜融合
分泌至细胞外
返回内质网
2、滑面内质网得功能: (1)参与脂质合成与转运
脂蛋白
粗面内 质网
蛋白
甘油 甘油一酯
脂肪酸
滑面内 质网
细胞质
脂质合成 酶系
(2)多次跨膜蛋白得形成:
与单次跨膜得基本原理相同,内信号肽与停止转 移信号肽在多肽链中多次出现,导致多肽链多次 穿过内质网膜,形成多次跨膜蛋白。
❖ Q4:新生肽链在内质网腔中怎样被加工修饰？ ❖ A:(1)蛋白质得糖基化(N-连接糖基化)
Asn=天冬氨酸 糖基：14寡糖 连接位点： Asn-X-Ser 或 Asn-X-Thr序列中的Asn 的-NH2基团 （X代表除Pro以外的所 有氨基酸） Ser=丝氨酸，Thr=苏氨酸，Pro=脯氨酸
变态发育、骨组织发生与重建等。
六、溶酶体与疾病
1. 先天性溶酶体疾病
多由于溶酶体内某种酶缺乏,导致相应底 物蓄积或代谢障碍。 如:Ⅱ型糖原累积病、Gaucher病、神经 鞘磷脂沉积病、Tay-Sachs病、黏多糖沉 积病等。
2、溶酶体膜异常与疾病: 各种因素导致得溶酶体膜破裂,水解酶溢出,导 致细胞、组织损伤及炎症。
四、过氧化物酶体
又称微体,就是由一 层单位膜包裹形成得 圆形或卵圆形小体, 直径约0、5μm,内含 氧化酶类、过氧化氢 酶类(标志酶)及过氧 化物酶类。
类核体
尿酸氧化酶结晶,类核体实为 过氧化物酶体中电子密度较 高、规则得结晶状结构,由尿 酸氧化酶所形成。

第五章 细胞内膜系统与囊泡转运(共56张PPT)

第五章 细胞内膜系统与囊泡转运(共56张PPT)
化以及跨膜蛋白在细胞质基质侧结构域的酰基化。 中间囊膜的主要功能是进行糖基化修饰和多糖及糖 脂的合成。反面网状结构的主要功能是对蛋白质进 行分选，最终使得这些蛋白或被分泌到细胞外，或 被转运到溶酶体。
（三）在不同组织细胞中具有不同分布形式 比如围绕细胞核分布、趋于一极分布、分散 分布等等，其数量和发达程度，也因细胞的 生长、发育、分化程度和细胞的功能类型的 不同而出现较大差异，并且会随着细胞的生 理状态而变化。
蛋白的合成和修饰、蛋白质（或酶原蛋白） 的水解等。 （三）细胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运 输。 （四）参与溶酶体的形成。
溶酶体
溶酶体（lysosome）是一种内含多种水解酶 的膜性细胞器，多呈圆形或球形，呈高度 异质性。
溶酶体的共同特征是含有丰富的酸性水解 酶类。
（一）由三种不同大小类型的囊泡组成膜性结构复合体。 2、过氧化氢酶类，将过氧化氢分解为水和氧气； 细胞内膜系统与医学的关系 高尔基复合体含有多种酶类，其中糖基转移酶是最具有特征性的标志酶，主要有参与糖蛋白合成的糖基转移酶类和参与糖脂合成的硫化糖 基转移酶类。 两种类型的内质网在不同组织细胞中的分布状况各不相同，有的细胞中皆为糙面内质网，有的细胞中全部为光面内质网，还有些细胞中则 是二者以不同的比例共存，并且可以随着细胞不同发育阶段或生理功能状态的变化而相互发生类型的转换。 内质网还向内、外延伸，与细胞核外膜直接连通或达到细胞质溶质外侧质膜下的边缘区域。 脂类是高尔基复合体结构的最基本化学组分，蛋白质组成含量和复杂程度介于内质网和细胞膜之间。 溶酶体（lysosome）是一种内含多种水解酶的膜性细胞器，多呈圆形或球形，呈高度异质性。 内质网还向内、外延伸，与细胞核外膜直接连通或达到细胞质溶质外侧质膜下的边缘区域。 1、所有溶酶体都是由一层单位膜包裹而成的囊球状结构小体； 中间囊膜的主要功能是进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。 2、新生多肽链的折叠与装配 内质网中的许多酶为新生多肽链的正确折叠和装配提供了有利的环境。 2、内膜系统各个组分在功能结构上持续发生的相互易行转换，保证了各种代谢活动的有序稳定性； 1、有效地增加了细胞内有限空间的表面积； 过氧化物酶体的主要生理功能是解毒作用 （二）具有极性特征的细胞器 顺面高尔基网呈现出连续分支的管网状结构，其功能一是分选来自内质网的蛋白质和脂类，并将其大部分 转入到高尔基体中间囊膜，小部分重新送回内质网而成为驻留蛋白，二是进行蛋白修饰的O－连接糖基化以及跨膜蛋白在细胞质基质侧结 构域的酰基化。 1、氧化酶类，将氧还原成过氧化氢； 2、小囊泡，又称为小泡（vesicles） 聚集分布于形成面附近，主要起运输作用。 4、溶酶体膜上嵌有质子泵，可将H+逆浓度梯度泵入溶酶体，以形成并维持囊腔中酸性环境。 所以糙面内质网最基本的功能之一，就是为那些正在进行蛋白质合成的核糖体提供附着支架。

【细胞生物学课件】---第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运

【细胞生物学课件】---第五章 细胞的内膜系统与囊泡转运

网格蛋白包被囊泡的转运过程
网格蛋白包被囊泡形成 脱包被（网格蛋白消失）
按一定的路径到达靶细胞器
转运囊泡表面的v-SNAREs和靶细胞器膜上
的t-SNAREs之间的特异性识别 转运囊泡与靶细胞器膜准确融合
思考题
囊泡运输？结合网格蛋白包被囊泡说明 其转运的分子基础。 何谓受体介导的胞吞作用？举例说明此 过程。

内质网参与蛋白质的合成


主要由粗面内质网完成
合成蛋白的种类 分泌蛋白（酶、多肽类激素等） 驻留蛋白：溶酶体中的酸性蛋白 内质网 高尔基体 固有的蛋白 胞内体 膜蛋白：细胞膜、内质网膜、高 尔基体膜、 溶酶体膜
蛋白质在粗面内质网合成过程

核糖体由信号肽引导结合于内质网膜上 核糖体合成的多肽链经膜穿入内质网腔 分子伴侣在内质网腔内对蛋白质进行折叠 新合成的蛋白质在内质网腔内进行糖基化（N-连接） 内质网合成的蛋白质经高尔基体分泌出细胞
肿瘤细胞病毒感染细胞巨噬细胞系统各种残余小体1消化细胞内的物质内源性衰老病变的细胞器胞质中某些蛋白含kferq序列更新细胞成分维持生理功能外源性细菌异物红细胞胞饮摄入的可溶性物质是细胞中胆固醇的来源2消化细胞外的物质受精精子的顶体骨质更新破骨细胞的溶酶体3参与器官的发育两栖类尾部的消失细胞凋亡亦参与4参与激素分泌的调节分泌自溶现象参与甲状腺素的生成peroxisome1单位膜包裹的圆形卵圆形小体2含40多种氧化酶过氧化氢酶标志酶3功能消除氧化底物产生的过氧化氢参与肝肾的解毒功能参与核酸脂肪糖的代谢rh细胞功能的整体性思考题思考题高尔基体按形态结构细胞化学反映和功能可分为哪三个组成部分
信号传递 对胞内合成的物质进行一定的化学修饰
囊泡及其转运的分子基础

细胞生物学细胞的内膜系统与囊泡转运PPT


囊泡转运异常与神经退行性疾病的关系
神经退行性疾病的特征
神经退行性疾病是指一系列以神经元退行性病变为主要特征的疾病，如阿尔茨海默病、帕 金森病等。这些疾病的共同特点是神经元的死亡和功能丧失。
囊泡转运在神经元中的作用
囊泡转运系统在神经元中扮演着重要的角色，负责神经递质的传递、细胞内物质的运输以 及信号转导等过程。囊泡转运的异常可以导致神经元功能障碍和死亡。
内膜系统对细胞内的物质合成、加工、运输和降 解等过程起着至关重要的作用。
内膜系统的正常功能对于维持细胞的稳态和健康 至关重要，与多种疾病的发生和发展密切相关。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
细胞的内膜系统
内质网
内质网是细胞内最大的膜系统 ，负责蛋白质的合成、修饰和
发展针对囊泡转运的药物与治疗方法有助于开发新的治疗策略，为疾病的治疗提供更多选择和可能性 。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
囊泡的转运路径与方式
内膜循环
囊泡在内膜系统中沿着一定的路径进 行循环，这些路径包括内质网到高尔 基体的循环、溶酶体循环等。
囊泡的运输方式
囊泡的运输方式包括穿梭运输和定向 运输。穿梭运输是指囊泡在内膜系统 中来回移动，而定向运输是指囊泡沿 着一定的路径向一个方向移动。
囊泡的融合与释放
囊泡的膜融合
囊泡在转运过程中会与其他膜结构进 行融合，这种融合过程是由特定的膜 蛋白介导的，如SNARE蛋白。膜融合 的发生可以导致物质的交换和释放。
神经退行性疾病中囊泡转运的异常

细胞的内膜系统与囊泡转运课件详解演示文稿

第二十七页，共109页。
锚泊蛋白（Docking protein, DP）/SRP-R ●是SRP在内质网膜上的受体蛋白
●两个亚基:亲水的α亚基, 疏水的β亚基
移位子( translocon):内质网膜上亲水通道
信号肽酶( signal peptidase)
分离因子( detachment factor)
三残后 级余溶 溶小酶 酶体体 体
第六十三页，共109页。
脂褐质
含铁小体
多泡体 髓样结构
肝细胞脂褐质
第六十四页，共109页。
内体
吞噬体 吞饮体
异溶酶体
次
异溶酶体 级
初级溶酶体 异噬作用
溶
酶
自噬作用
体
自噬体
自溶酶体
分泌颗粒
分泌溶酶体
第六十五页，共109页。
残质体
第六十六页，共109页。
三 溶酶体形成与成熟过程
第十四页，共109页。
粗面内质网
核糖体
滑面内质网
细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构的一部分。
第十五页，共109页。
第十六页，共109页。
第十七页，共109页。
粗面内质网合成的蛋白质：
第十八页，共109页。
第十九页，共109页。
第二十页，共109页。
第二十一页，共109页。
◆特异性: ◆位置:N-端突出的一段肽;内信号肽
信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP)
存在于胞质中的核糖体结合蛋白颗粒，由6个蛋白质亚基 和一个小的7S RNA组成。含三个功能域: 翻译暂停结构域(P9/P14)
信号肽识别结合位点(P54)
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•3
cell Biology
（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架 细胞膜上的脂类称为膜脂，他是细胞的
基本结构成分，形成细胞膜的基本骨架。
磷脂 膜脂 胆固醇
糖脂
• 2020/4/24
•4
1、磷脂是膜脂的主要成分
磷脂
甘油磷脂
磷脂酰胆碱（PC） 磷脂酰乙醇胺（PE） 磷脂酰丝氨酸（PS）
磷脂酰肌醇（PI）
鞘磷脂
Hale Waihona Puke cell Biology膜转运蛋白主要有两类： ·载体蛋白：与特定的溶质结合，通过改变构 象使溶质穿越细胞膜。可介导被动运输，也 可介导逆电化学梯度的主动运输。 ·通道蛋白：形成一种水溶性通道，通道打开 时特定的溶质可经过通道穿越细胞膜。只能 介导顺电化学梯度的被动运输。
• 2020/4/24
• 24
自浓度差所产生的势能，不需要细胞提供
能量。
• 2020/4/24
• 22
简单扩散
cell Biology
（1）特点
➢ 溶质分子通过质膜进行自由扩散，不需要
膜转运蛋白协助；
➢ 转运方向为顺浓度低度，所需要的能量来
自浓度差所产生的势能，不需要细胞提供
能量。
• 2020/4/24
• 23
二、膜转运蛋白介导的跨膜运输
• 2020/4/24
• 13
cell Biology
（二）膜的流动性—膜功能活动的保证
膜的流动性主要是指：膜脂的流动性 膜蛋白的运动性
• 2020/4/24
• 14
膜脂分子的运动方式
（1）侧向扩散运动 （2）旋转运动 （3）翻转运动 （4）弯曲运动 （5）伸缩、震荡运动
• 2020/4/24
cell Biology
cell Biology
• 26
物质跨膜运输方式之间的区别
cell Biology
被动运输 特点
简单扩散 易化扩散 离子通道扩散 方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 顺电化学梯度
蛋白
无
载体蛋白 通道蛋白
主动运输
逆浓度梯度或 逆电化学梯度
载体蛋白
（三）载体蛋白介导的主动运输
cell Biology
主动运输：是载体蛋白介导的物质逆浓度 梯度或电化学梯度，由低浓度一侧向高浓 度一侧进行的跨膜转运方式。需要消耗细 胞代谢能。
主动运输的类型： 1、ATP驱动泵（ATP直接供能） 2、协同运输（ATP间接供能）
• 2020/4/24
• 25
• 2020/4/24
Triton X-100是非离子型去垢剂，对蛋白 质的作用比较温和。
• 2020/4/24
• 10
cell Biology
十二烷基磺酸钠（SDS）为常用的离子型 去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有 活性。
Triton X-100是非离子型去垢剂，对蛋白 质的作用比较温和。
• 2020/4/24
• 2020/4/24
•8
cell Biology
根据膜蛋白和脂双层结合的方式不同， 膜蛋白可分为三种基本类型：
1、膜内在蛋白（整合膜蛋白） 2、膜外在蛋白（外周蛋白） 3、脂锚定蛋白
• 2020/4/24
•9
cell Biology
十二烷基磺酸钠（SDS）为常用的离子型 去垢剂，能引起蛋白质变性，得到的蛋白没有 活性。
5、膜蛋白的影响
膜上嵌入的蛋白越多，膜脂的流动性就越小。
• 2020/4/24
• 19
膜蛋白的运动性
cell Biology
膜蛋白的运动方式是侧向扩散和旋转运动。
• 2020/4/24
• 20
简单扩散
cell Biology
被动运输 易化扩散
小分子物质 的跨膜运输
物质跨膜 运输方式
大分子物质 的跨膜运输
• 11
二、细胞膜的生物学特性
cell Biology
细胞膜的主要特性是膜的不对称性和流 动性，这是由于组成膜的各种化学组分的不 对称性和流动性所导致的。
• 2020/4/24
• 12
cell Biology
（一）膜的不对称性——决定膜功能的方向性 膜脂的不对称性 膜蛋白的不对称性 膜糖类的不对称性
• 2020/4/24
•5
两亲性分子（兼性分子、双亲性分子）： 像磷脂分子这样，既具有亲水性基团，
又具有疏水性基团的分子，被称为两亲性 分子。
• 2020/4/24
•6
胆固醇的特点：
cell Biology
• 2020/4/24
•7
（二）膜蛋白 ——执行细胞膜的多种重要功能
cell Biology
• 15
• 2020/4/24
cell Biology
• 16
影响膜脂流动性的因素
cell Biology
1、脂肪酸链的饱和程度
脂双分子层中含不饱和脂肪酸越多，相
变温度越低，其流动性也越大。
2、脂肪酸链的长短
脂肪酸链短的相变温度低，流动性大。
• 2020/4/24
• 17
3、胆固醇的双重调节作用
复习
cell Biology
➢ 细胞膜（cell membrane）：是包围在细胞 质表面的一层界膜，又称质膜。
➢ 内膜系统（endomembrane system）：真核 细胞内除质膜外其它所有的膜结构，构成内 膜系统。
• 2020/4/24
•1
cell Biology
➢ 生物膜：细胞质膜和细胞内膜系统称为生物 膜。
➢ 单位膜（unit membrane）：电镜下，生物 膜呈现的“暗-明-暗”的三层结构，叫单位 膜 ，是一切生物膜所具有的共同特性。
• 2020/4/24
•2
cell Biology
第一节 细胞膜的化学组成与生物学特性
一、细胞膜的化学组成
脂类——膜脂 细胞膜 蛋白质——膜蛋白
糖类——膜糖类
• 2020/4/24
主动运输 胞吞作用 胞吐作用
离子通道扩散 ATP直接供能 ATP间接供能 吞噬作用 胞饮作用 受体介导的内吞作用 结构性分泌途径
调节性分泌途径
• 2020/4/24
• 21
简单扩散
cell Biology
（1）特点
➢ 溶质分子通过质膜进行自由扩散，不需要
膜转运蛋白协助；
➢ 转运方向为顺浓度低度，所需要的能量来
cell Biology
当温度在相变温度以上时，胆固醇能够
限制膜的流动性，起到稳定质膜的作用；当
温度在相变温度以下时，胆固醇能防止脂肪
酸链相互凝聚，干扰晶态形成。
• 2020/4/24
• 18
4、卵磷脂与鞘磷脂的比值
cell Biology
卵磷脂的脂肪链不饱和程度高，相变温度低； 鞘磷脂的脂肪链的饱和程度高，相变温度高。 卵磷脂与鞘磷脂的比值越大，膜的流动性越高； 卵磷脂与鞘磷脂的比值越小，膜的流动性越低。