《细胞膜系统精品文稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞膜系统精品文稿.ppt（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、细胞膜系统第1页，本讲稿共41页第2页，本讲稿共41页单位膜单位膜电镜下观察生物膜，可见为电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明两暗一明”的三层结构的三层结构,通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单位膜。通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单位膜。内膜系统内膜系统：在结构、功能及发生上为连续：在结构、功能及发生上为连续 统一体的细胞内膜相结构。统一体的细胞内膜相结构。胞内膜胞内膜：细胞内所有的膜结构。：细胞内所有的膜结构。生物膜生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。：细胞中所有的膜结构统称生物膜。生物膜生物膜=细胞膜细胞膜+胞内膜胞内膜膜相结构膜相结构：由单位膜构成的一切细胞结构。：由单位膜构
2、成的一切细胞结构。非膜相结构非膜相结构:不是不是由单位膜构成的一切细胞结构由单位膜构成的一切细胞结构质膜质膜,单位膜单位膜,内膜系统内膜系统,胞内膜胞内膜,生物膜生物膜,膜相结构膜相结构第3页，本讲稿共41页内膜系统形成的意义：内膜系统形成的意义：n将细胞内部空间区域化，形成执行不同功能的膜将细胞内部空间区域化，形成执行不同功能的膜性细胞器。性细胞器。n为细胞内各种功能的进行提供了充足的表面积为细胞内各种功能的进行提供了充足的表面积.真真核细胞特有的结构，是细胞进化的标志。核细胞特有的结构，是细胞进化的标志。内膜系统内膜系统 膜相结构膜相结构 胞内膜胞内膜 内质网内质网 内质网内质网 内质网内
3、质网 高尔基复合体高尔基复合体 高尔基复合体高尔基复合体 高尔基复合体高尔基复合体 溶酶体溶酶体 溶酶体溶酶体 溶酶体溶酶体 核膜核膜 核膜核膜 核膜核膜 线粒体线粒体 线粒体线粒体 细胞膜细胞膜 第4页，本讲稿共41页一一.内质网的形态结构内质网的形态结构内质网内质网是由一层单位膜是由一层单位膜围成的形状围成的形状小管，小管，小泡，扁囊状小泡，扁囊状结构，结构，相互连接形成一相互连接形成一个连续的网状膜个连续的网状膜系统系统小管小管小泡小泡扁囊状扁囊状细胞膜细胞膜核膜核膜内质网的内腔相互连通。内质网的内腔相互连通。内质网内质网(endoplasmic reticulum，ER)第5页，本讲稿
4、共41页二二.内质网的类型内质网的类型糙面内质网糙面内质网（RER):膜表面附着核糖体；形态多膜表面附着核糖体；形态多为板层状排列的扁囊；为板层状排列的扁囊；光面内质网光面内质网（SER):膜表面无核糖体附着；膜表面无核糖体附着；形态多为分枝小管或小泡；形态多为分枝小管或小泡；核糖体核糖体粗面内质网粗面内质网粗面内质网粗面内质网滑面内质网滑面内质网滑面内质网滑面内质网第6页，本讲稿共41页第7页，本讲稿共41页催化催化类型型酶作用部位作用部位碳水化合物代碳水化合物代谢葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸酶腔中腔中-葡糖葡糖醛酸酸酶腔中腔中葡糖葡糖醛酸酸转移移酶腔中腔中糖基糖基转移移酶胞胞质溶胶溶胶脂代脂代
5、谢脂肪酸脂肪酸CoA连接接酶胞胞质溶胶溶胶磷脂磷脂醛磷酸磷酸酶胞胞质溶胶溶胶胆固醇胆固醇羟基化基化酶胞胞质溶胶溶胶转磷酸胆碱磷酸胆碱酶胞胞质溶胶溶胶磷脂磷脂转位位酶胞胞质溶胶和腔中溶胶和腔中与与药物脱毒相关的氧化物脱毒相关的氧化酶细胞色素胞色素P-450胞胞质溶胶溶胶NADPH-细胞色素胞色素P-450还原原酶胞胞质溶胶溶胶细胞色素胞色素 b5胞胞质溶胶溶胶 NADH-细胞色素胞色素b5还原原酶胞胞质溶胶溶胶蛋白蛋白质的加工的加工信号信号肽酶蛋白二硫异构蛋白二硫异构酶腔中腔中腔中腔中微微粒粒体体上上检检测测到到的的光光面面内内质质网网上上存存在在的的酶酶类类第8页，本讲稿共41页核糖体如何核糖
6、体如何附着于内质网附着于内质网,1975年年Blobel和和Dobberstein提出提出三三.内质网的功能内质网的功能(一一)粗面内质网的功能粗面内质网的功能1.合成蛋白质合成蛋白质主要是输出蛋白主要是输出蛋白,又称分泌蛋白又称分泌蛋白,包括肽类包括肽类激素激素,酶类酶类,抗体等抗体等,也合成一些结构蛋白也合成一些结构蛋白,如膜镶嵌蛋白如膜镶嵌蛋白,溶酶体蛋白溶酶体蛋白信号假说信号假说重点重点第9页，本讲稿共41页(2)细胞质中有信号识别颗粒细胞质中有信号识别颗粒(SRP)SRP能识别信号肽能识别信号肽,SRP占据占据核糖体核糖体A A位位,蛋白质合成暂时终止蛋白质合成暂时终止(3)核糖体与
7、内质网结合核糖体与内质网结合内质网膜上有内质网膜上有SRP受体受体,SRP能识别其受体并与之结能识别其受体并与之结合合,核糖体附于内质网后核糖体附于内质网后,SRP便与受体分离再循环便与受体分离再循环(4)多肽链进入内质网腔多肽链进入内质网腔SRP与受体分离后与受体分离后,蛋白质合成又开始蛋白质合成又开始,蛋白质合成完成蛋白质合成完成后后,被转运到内质网腔被转运到内质网腔,信号肽被信号肽酶解离信号肽被信号肽酶解离(1)核糖体上合成信号肽核糖体上合成信号肽(18-30AA)SRP是连接核糖体和内质网的桥是连接核糖体和内质网的桥!第10页，本讲稿共41页内质网腔内质网腔细胞质细胞质SRP受体受体信
8、号识别颗粒信号识别颗粒 (SRP)核糖体结合蛋白核糖体结合蛋白tRNAA P核糖体核糖体mRNA信号信号肽肽A信号假说信号假说.第11页，本讲稿共41页SRP颗粒颗粒第12页，本讲稿共41页2.蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化N-连接糖基化连接糖基化:寡糖链与天冬酰胺残基寡糖链与天冬酰胺残基侧链上的侧链上的-NH2连接连接3.蛋白质的运输蛋白质的运输以出芽形式形成运输小泡以出芽形式形成运输小泡 O|H2N-C-CH2-CH-COOH|NH24.蛋白质肽链的折叠、组装蛋白质肽链的折叠、组装第13页，本讲稿共41页(二二)滑面内质网的功能滑面内质网的功能.1.脂类合成与代谢脂类合成与代谢合成组成膜的磷
9、脂和胆固醇合成组成膜的磷脂和胆固醇,合成类固醇激素合成类固醇激素2.糖原代谢糖原代谢含葡萄糖含葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶,将葡萄糖将葡萄糖-6-磷酸分解为磷酸分解为葡萄糖和葡萄糖和-磷酸磷酸3.参与横纹肌收缩参与横纹肌收缩在肌细胞中滑面内质网特化为肌质网在肌细胞中滑面内质网特化为肌质网,为钙贮库为钙贮库4.解毒作用解毒作用含丰富的氧化酶含丰富的氧化酶,如细胞色素如细胞色素P450,可使脂溶性药物可使脂溶性药物及不溶于水的废物羟基化而溶于水而排出及不溶于水的废物羟基化而溶于水而排出第14页，本讲稿共41页两种类型内质网比较两种类型内质网比较 粗面内质网粗面内质网 滑面内质网滑面内质网结构结构 膜表
10、面粗糙膜表面粗糙 膜表面光滑膜表面光滑 有核糖体附着有核糖体附着 无核糖体附着，无核糖体附着，形态形态 扁平囊状扁平囊状 泡状、管状泡状、管状功能功能 分泌蛋白的运输分泌蛋白的运输 脂类、糖原的合成脂类、糖原的合成 和加工和加工,与与分解、解毒分解、解毒分布分布 蛋白分泌及代谢蛋白分泌及代谢 脂类、糖类代盛脂类、糖类代盛 旺盛的细胞旺盛的细胞 的细胞的细胞 如胰腺细胞如胰腺细胞 如小肠上皮细胞如小肠上皮细胞 重点重点第15页，本讲稿共41页微粒体微粒体是指在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎是指在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构的内质网自我融合
11、形成的近似球形的膜囊泡状结构,它包它包含内质网膜和核糖体两种基本成分。含内质网膜和核糖体两种基本成分。在体外实验中在体外实验中,具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类脂类合成合成等内质网的基本功能。等内质网的基本功能。微粒体在细胞生物学中定义为从内质网的碎片所得到的微粒体在细胞生物学中定义为从内质网的碎片所得到的小型囊泡。必须将小型囊泡。必须将肝脏肝脏或其他组织磨碎或其他组织磨碎(均质化均质化)之后，之后，才能得到微粒体。微粒体含有才能得到微粒体。微粒体含有细胞色素细胞色素P450(CYP)，与，与药物代谢有关。药物代谢有关。第16页，本讲稿共41页第17页，本讲稿共
12、41页烟草根尖细胞高尔基体烟草根尖细胞高尔基体第18页，本讲稿共41页一一.高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的形态结构电电镜镜扁平囊扁平囊成熟面成熟面(反面反面)小囊泡小囊泡大囊泡大囊泡形成面形成面(顺面顺面)高尔基复合体高尔基复合体有极性细胞器有极性细胞器!第19页，本讲稿共41页扁扁 平平 囊囊呈盘状，呈盘状，3-10层层,称称高尔基堆高尔基堆 凸面：形成（顺）面；凸面：形成（顺）面；小小 囊囊 泡泡30-80nm球形小泡球形小泡来来 源：小囊泡融合。源：小囊泡融合。来源：由来源：由rER芽生芽生而来。而来。大大 囊囊 泡泡100-500nm;来来 源：扁平囊周边或局部球状源：扁平囊周边
13、或局部球状膨膨突脱落形成。突脱落形成。凹凹 面：成熟（反）面面：成熟（反）面第20页，本讲稿共41页二二.高尔基复合体的化学组成高尔基复合体的化学组成特征酶：糖基转移酶特征酶：糖基转移酶三三.高尔基复合体的功能高尔基复合体的功能3H标记亮氨酸标记亮氨酸3分钟分钟17分钟分钟117分钟分钟1.细胞的分泌活动细胞的分泌活动Palade实验实验将豚鼠胰腺组织浸入含将豚鼠胰腺组织浸入含3H的亮氨酸培养液中的亮氨酸培养液中,3分钟放射性物质集中在分钟放射性物质集中在内质网内质网,17分钟放射性物质分钟放射性物质集中在高尔基复合体集中在高尔基复合体,117分钟放射性物质集中分钟放射性物质集中在细胞顶部的酶
14、原颗粒在细胞顶部的酶原颗粒.第21页，本讲稿共41页外输性蛋白质的合成与运输途径外输性蛋白质的合成与运输途径粗面内质网合成粗面内质网合成,加工加工高尔基复合体小高尔基复合体小 囊囊 泡泡扁扁 平平 囊泡加工囊泡加工大大 囊囊 泡浓缩泡浓缩与细胞膜融合与细胞膜融合胞吐作用排出细胞外胞吐作用排出细胞外重点重点第22页，本讲稿共41页3H标记甘露糖标记甘露糖3H标记半乳糖；唾液酸标记半乳糖；唾液酸3H标记标记N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺实验细胞用细胞用3H标记甘露糖标记甘露糖进行短期培养进行短期培养,经放射自显影电镜观察经放射自显影电镜观察,发现只在发现只在内质网内质网出现出现,3H标记半乳标记半乳
15、糖；唾液酸糖；唾液酸只在只在高尔基体高尔基体出现出现,3H标记标记N-乙酰葡萄糖胺同时在乙酰葡萄糖胺同时在内质内质网和高尔基体网和高尔基体出现出现第23页，本讲稿共41页O-连接糖蛋白的合成和修饰连接糖蛋白的合成和修饰糖蛋白糖蛋白N-连接的寡糖链：在连接的寡糖链：在rER腔内合成。腔内合成。O-连接的寡糖链：在高尔基复合体内合成。连接的寡糖链：在高尔基复合体内合成。酪氨酸酪氨酸,丝氨酸丝氨酸,苏氨酸側苏氨酸側链的链的-OH与寡糖链共价结与寡糖链共价结合合.HO-CH2-CH-COOH|NH2 丝氨酸丝氨酸 CH3|HO-CH-CH-COOH|NH2 苏氨酸苏氨酸2.蛋白质的修饰加工蛋白质的修饰
16、加工第24页，本讲稿共41页Rothman提出高尔基复合体扁提出高尔基复合体扁 平平 囊区室化学说囊区室化学说扁扁 平平 囊至少分为三个区室囊至少分为三个区室,每个区室含特定的酶每个区室含特定的酶,分分别对蛋白质进行不同加工别对蛋白质进行不同加工,使其获得分选信号后被分泌使其获得分选信号后被分泌到不同部位到不同部位,其中加其中加N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺,加半乳糖作为膜糖蛋白与分泌蛋白信号加半乳糖作为膜糖蛋白与分泌蛋白信号,甘露糖甘露糖-6磷酸磷酸作为溶酶体蛋白信号作为溶酶体蛋白信号.高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具有严格的高尔基复合体对糖蛋白的合成和修饰过程具有严格的顺序性顺序性,先
17、切去大部分甘露糖先切去大部分甘露糖,再结合再结合N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖胺胺,而后加半乳糖而后加半乳糖,唾液酸唾液酸.第25页，本讲稿共41页第26页，本讲稿共41页内质网腔内质网腔(86AA)高尔基复合体高尔基复合体(51AA)内质网内质网(110AA)第27页，本讲稿共41页3.蛋白质的分拣运输蛋白质的分拣运输蛋白质合成蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化溶酶体寡聚糖磷酸化切除甘露糖切除甘露糖加加N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺加半乳糖加半乳糖加唾液酸；分拣加唾液酸；分拣溶酶体溶酶体中层囊中层囊反面囊反面囊大泡（分泌蛋大泡（分泌蛋白）白）rER高高尔尔基基复复合合体体顺面囊顺面囊膜蛋白膜蛋白切除甘露糖
18、切除甘露糖扁囊堆扁囊堆第28页，本讲稿共41页4.参与溶酶体形成参与溶酶体形成5.高尔基复合体与膜变化高尔基复合体与膜变化膜流膜流（membrane flowmembrane flow）细胞膜和细胞内各种膜相结构间的相互联系细胞膜和细胞内各种膜相结构间的相互联系和转移。和转移。1)分泌性蛋白输出的同时伴随着分泌性蛋白输出的同时伴随着膜流膜流.2)胞吞作用胞吞作用.3)细胞膜内陷形成内质网细胞膜内陷形成内质网.高尔基复合体在高尔基复合体在40分钟可完全更新一次分钟可完全更新一次!第29页，本讲稿共41页 一一.溶酶体的形态溶酶体的形态由由一层单位膜一层单位膜包围而形成的囊状结构，包围而形成的囊状
19、结构，直径直径0.2-0.8um呈球形或卵圆形，呈球形或卵圆形，内含多种酸性水解酶内含多种酸性水解酶，能消化分解各种内源性或外源性物质，是细胞能消化分解各种内源性或外源性物质，是细胞内的消化器官。内的消化器官。1.溶酶体的膜溶酶体的膜(1)质子泵质子泵,将质子泵入溶酶体内将质子泵入溶酶体内,维持内部酸性环境维持内部酸性环境(2)特殊转运蛋白特殊转运蛋白,将消化产物转运出去将消化产物转运出去(3)溶酶体膜蛋白高度糖基化溶酶体膜蛋白高度糖基化,且带负电且带负电,保护膜不被水解酶作用保护膜不被水解酶作用溶酶体溶酶体第30页，本讲稿共41页磷酸酶为标志酶磷酸酶为标志酶2.溶酶体的酶溶酶体的酶第31页，
20、本讲稿共41页 1.初级溶酶体初级溶酶体(内体性内体性溶酶体溶酶体)由高尔基复合体芽生的转运小泡成熟而成；由高尔基复合体芽生的转运小泡成熟而成；2.2.次级溶酶体次级溶酶体初级溶酶体与吞噬体或吞饮体融合形成初级溶酶体与吞噬体或吞饮体融合形成自噬自噬性性溶酶体溶酶体异噬异噬性性溶酶体溶酶体混合性溶酶体混合性溶酶体初级初级溶酶体溶酶体次级溶酶体次级溶酶体残余体残余体二二.溶酶体的类型溶酶体的类型第32页，本讲稿共41页第33页，本讲稿共41页内体性内体性溶酶体形成溶酶体形成溶酶体的水解酶由粗面内质网合成溶酶体的水解酶由粗面内质网合成,其其分选信号为分选信号为甘露糖甘露糖-6磷酸磷酸,高尔基复合体反
21、面扁平囊有甘露糖高尔基复合体反面扁平囊有甘露糖-6磷酸受体引导水解酶聚集磷酸受体引导水解酶聚集,出芽形成运输小泡出芽形成运输小泡.溶酶体的膜蛋白和膜脂由内质网合成和高尔基溶酶体的膜蛋白和膜脂由内质网合成和高尔基 复合体加工复合体加工,在分选过程加入运输小泡在分选过程加入运输小泡.运输小泡与内体融合成内体性运输小泡与内体融合成内体性溶酶体溶酶体pHpH下降下降,甘露糖甘露糖-6磷酸与受体分离磷酸与受体分离,磷酸基团从磷酸基团从 甘露糖脱落甘露糖脱落,内体性内体性溶酶体成为成熟溶酶体溶酶体成为成熟溶酶体第34页，本讲稿共41页第35页，本讲稿共41页3.3.残体残体次级溶酶体作用的末期形态。次级溶
22、酶体作用的末期形态。1.细胞正常的消化作用细胞正常的消化作用消化衰老的细胞器及胞吞作用物质消化衰老的细胞器及胞吞作用物质2.细胞的自溶作用细胞的自溶作用蝌蚪尾巴的消失蝌蚪尾巴的消失3.参与受精过程和骨质更新参与受精过程和骨质更新精子头部的顶体是溶酶体精子头部的顶体是溶酶体4.保护和防御作用保护和防御作用见于巨噬细胞见于巨噬细胞,单核细胞单核细胞三三.溶酶体的功能溶酶体的功能第36页，本讲稿共41页第37页，本讲稿共41页第38页，本讲稿共41页总结总结:内膜系统及其形成的意义内膜系统及其形成的意义1.内质网内质网1)结构结构:小管，小泡，扁囊状小管，小泡，扁囊状2)类型类型:粗面内质网和滑面内
23、质网粗面内质网和滑面内质网3)粗面内质网功能粗面内质网功能:蛋白质合成及加工蛋白质合成及加工4)滑面内质网功能滑面内质网功能 脂类合成与代谢糖原代谢脂类合成与代谢糖原代谢 参与横纹肌收缩解毒作用参与横纹肌收缩解毒作用第39页，本讲稿共41页2.高尔基体高尔基体1)结构结构:大囊泡扁平囊小囊泡大囊泡扁平囊小囊泡 有极性有极性2)功能功能:蛋白质的分泌与加工蛋白质的分泌与加工 形成溶酶体形成溶酶体,膜流膜流3.溶酶体溶酶体1)结构结构:膜和酶的特点膜和酶的特点2)类型类型:初级溶酶体和次级溶酶体初级溶酶体和次级溶酶体3)功能功能:消化作用消化作用,防御作用防御作用4.过氧化物酶体过氧化物酶体1)结
24、构结构:类核体和特征酶类核体和特征酶2)功能功能:将过氧化氢还原为水将过氧化氢还原为水第40页，本讲稿共41页1.什么叫内膜系统及其形成的意义什么叫内膜系统及其形成的意义?2.内质网的结构及类型内质网的结构及类型3.高尔基体的结构特点高尔基体的结构特点4.细胞内蛋白质糖基化在哪里进行细胞内蛋白质糖基化在哪里进行?5.分泌性蛋白的分泌途经分泌性蛋白的分泌途经?6.什么叫膜流什么叫膜流?细胞内膜成分如何更新细胞内膜成分如何更新?7.内体性溶酶体是如何形成的内体性溶酶体是如何形成的?8.溶酶体有哪些类型溶酶体有哪些类型?9.过氧化物酶体有什么功能过氧化物酶体有什么功能?10.内膜系统在结构内膜系统在结构,功能和发生上功能和发生上 有什么联系有什么联系?第41页，本讲稿共41页