半乳糖脑苷脂磺基转移酶 CMP-NANA：乳糖基神经酰胺唾液酸基转移酶 CMP-NANA：GM1 唾液酸基转移酶 CMP-NANA：GM3 唾液酸基转移酶 UDP—半乳糖：GM2 半乳糖基转移酶 DUP-GalNAC：CM2 N—乙酰葡萄糖胺基转移酶
NADH—细胞色素c还原酶；NADPH—细胞色素还原酶
5'-核苷酸酶；腺苷三磷酸酶；硫胺素焦磷酸酶
酪蛋白磷酸激酶
α-甘露糖苷酶
溶血卵磷脂酰基转移酶；磷酸甘油磷脂酰转移酶
磷脂酶Al；磷脂酶A2
第二节 高尔基复合体的化学组成
糖基转移酶是Golgi复合体的特异性标志酶！
糖基转移酶在分布上具有极性： ☻形成面潴泡：甘露糖和N-乙酰半乳糖的糖基化酶 ☻中 间 潴 泡：N-乙酰葡萄糖胺的糖基化酶 ☻成熟面潴泡：唾液酸、半乳糖和岩藻糖的糖基化酶
O-连接寡糖(O-linked oligosaccharides) 连在Ser、Thr和hLys羟基基团的O上
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第三节 高尔基复合体的功能
N-连接寡糖与O-连接寡糖的区别
N-连接寡糖
O-连接寡糖
连接的基团 连接的氨基酸残基
-NH2 天冬酰胺
-OH 丝氨酸, 苏氨酸, 羟赖氨酸
第一个糖残基
N-乙酰葡糖胺
▼直接酶解切除:
前胰岛素原
胰岛素原
高尔基复合体对 胰岛素分子的加 工改造过程图解
第 三 节
高
▼酶解加工:
尔
基
复
合
体 的
神神经经肽肽原原
功
能
第三节 高尔基复合体的功能
神神经经肽肽
神神经经肽肽
神神经经肽肽
神神经经肽肽
神神经经肽肽
高尔基复合体对神经肽分子的加工改造过程图解
第三节 高尔基复合体的功能
▼不同的加工方式
第二节 高尔基复合体的化学组成
高尔基复合体各部潴泡的标志细胞化学反应区:
嗜嗜 顺
锇锇 面
反反 应应 区区
潴 泡
中
NN 间
AA DD PP
潴 泡
酶酶
反反
应应
区区
TT
PP
反 PP
面 酶酶
潴 泡
反反 应应 区区
反
面 高 尔 基
CC
MM PP 酶酶 反反
酸酸性性磷磷 酸酸酶酶反反 应应区区：： 也也是是溶溶 酶酶体体的的 标标志志酶酶
基复（中心体附近）
合
体
的
中
心
体
周
围
性
分 布
极性细胞中高尔基复合体的极性定向示意图
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分分泌泌端端
第一节 高尔基复合体的形态结构
第一节 高尔基复合体的形态结构
小小肠肠上上皮皮的的粘粘液液细细胞胞
GGoollggii体体与与分分泌泌泡泡的的结结构构关关系系图图解解
体外培养成纤维细胞中高尔基复合体的免疫荧光照片 (自Alberts 2002)
肽激素、胰蛋白酶
等物质的分泌泡
受调控和不受调控的分泌路线示意图
不连续分泌
(discontinuous secretion)
蛋白质的混合物
第三节 高尔基复合体的功能
分选
运往溶酶体(信号控制)
② ①
连续 分泌
④ ER
质膜 ③
Golgi 体
TGN
不连续分泌(信号控制)
分泌物的分选及其形成路线示意图
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第三节 高尔基复合体的功能
动物细胞
植物细胞
第一节 高尔基复合体的形态结构
高尔基复合体在三维空间上由一摞封闭的紧密叠 置在一起的碟形膜围扁囊构成，其最基本的成分就是 由光滑膜围成的充满液体的扁囊——潴泡(cisternae)。
分分枝枝状状小小管管
2255~~3300nnm单m 个高尔基潴泡的电镜照片 (自Gerald Karp 2001)
第一节 高尔基复合体的形态结构
在植物细胞及无脊椎动物细胞中：
网状体(dictyosome) 遍布于整个细胞质中 与RER无明显的结构联系
植物细胞中网状体 的电镜图像
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第一节 高尔基复合体的形态结构
在大多数脊椎动物细胞中，高尔基复合体 (Golgi complex)多为由若干个网状体相互连接 成复杂的网状结构。
第八章 高尔基复合体
Chapter 8 Golgi Complex
第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
嗜银的网状结构
内网器
((iinntteerrnnaall rreettiiccuullaarr aappppaarraattuuss))
1898年，意大利医生 C. Golgi 所描述的“内网器”形态
动物细胞高尔基体中的各种酶
酶的类型
糖基转移酶 (糖蛋白的生物合成)
磺基-糖基转移酶 (糖脂的生物合成)
氧化还原酶 磷酸（酯）酶 激酶 甘露糖苷酶 转移酶(磷脂合成) 磷脂酶
酶的名称
甘露糖转移酶；唾液酸转移酶 UDP-半乳糖：N-乙酰葡萄糖胺半乳糖基转移酶 糖蛋白β-半乳糖基转移酶 UDP-N-乙酰葡萄糖胺-糖蛋白N-乙酰葡萄糖胺基转移酶 岩藻糖转移酶；唾液酸转移酶
网 应应
区区
0.5μm
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讲授提纲
第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
第一节 高尔基复合体的形态结构 第二节 高尔基复合体的化学组成 第三节 高尔基复合体的功能 第四节 高尔基复合体的来源
第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
第第三三节节高高尔尔基基复复合合体体的的功功能能
一、形成和包装分泌物 二、蛋白质和脂类的糖基化 三、蛋白质的加工改造 四、细胞内的膜泡运输 五、膜的转化
第三节 高尔基复合体的功能
蛋白质的糖基化可能在蛋白质折叠成正确的构 象及增加蛋白质稳定性方面具有重要作用!
蛋白质糖基化的作用 ①保护蛋白质：不被水解酶降解； ②起运输信号作用：引导蛋白质被包装进运输
泡，抵达目的细胞器； ③在细胞表面形成糖萼：细胞识别，保护质膜。
第三节 高尔基复合体的功能
高尔基复合体亦含有磺基-糖基转移酶：使鞘磷脂 糖基化形成糖鞘脂.
有些细胞：一个 真菌：一个潴泡 原生生物、无脊椎动物和高等植物细胞：多个 （肝细胞: 50个；有些藻类细胞: 25,000个）。
讲授提纲
第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
第一节 高尔基复合体的形态结构 第二节 高尔基复合体的化学组成 第三节 高尔基复合体的功能 第四节 高尔基复合体的来源
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第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
顺面(Cis面)
凹面
10nm
成熟面(maturing face) 反面(Trans面)
高尔基体的三维立体结构极性图解
高尔基体的 三维立体结
构图解
第一节 高尔基复合体的形态结构 (TGN)
(CGN)
第一节 高尔基复合体的形态结构
三、定位分布分:泌端
极
性
细
胞
中 高 尔
高尔基基质 (Golgi ground substance)
A
B
C
D
BCD
AB CD
AB C
高尔基复合体对一些信号分子的加工改造过程图解
第三节 高尔基复合体的功能
(Fulvio Reggiori and Hugh R. B. Pelham, 2002) 具有跨膜区的膜蛋白 错误折叠的膜蛋白 (如含有极性aa残基)
跨膜泛素连接酶 Tul1识别
(Golgi体驻留蛋白)
寡糖链
蛋白质分子
脂类分子 脂双层
糖脂的结构图解
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第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
第第三三节节高高尔尔基基复复合合体体的的功功能能
一、形成和包装分泌物 二、蛋白质和脂类的糖基化 三、蛋白质的加工改造 四、细胞内的膜泡运输 五、膜的转化
第三节 高尔基复合体的功能
三、蛋白质的加工改造：
加工改造方式: ♫ 直接酶解切除: 如胰岛素和血清蛋白等 ♫ 酶解加工: 如神经肽等 ♫ 不同加工方式: 如一些信息分子等
高尔基体(Golgi body) / 高尔基器(Golgi apparatus)
讲授提纲
第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
第一节 高尔基复合体的形态结构 第二节 高尔基复合体的化学组成 第三节 高尔基复合体的功能 第四节 高尔基复合体的来源
第一节 高尔基复合体的形态结构
一、形态结构:
在不同细胞中, 高尔基复合体的形态、大小和分 布均有很大的差异。
第一节 高尔基复合体的形态结构
A
高尔基复合体 的分布
B
微管分布 高高尔尔基基复复合合体体((AA))与与微微管管分分布布((BB))的的对对应应关关系系
玉
米
根
冠
细
胞
中
存
在 若
D
干
个
网
D
状
体
D
第一节 高尔基复合体的形态结构
D M
D M
ER M
第一节 高尔基复合体的形态结构
四、数量:
在不同种类的细胞中, 高尔基体的大小、数量 和结构也会有所不同：
quality control
错误膜蛋白泛素化
内(吞)体
错误膜蛋白被降解
多泡小体
(multivesicular bodies)
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第第八八章章 高高尔尔基基复复合合体体
从糙面内质网、高尔基复合体到质膜中，神经 鞘磷脂和胆固醇比例逐渐升高，磷脂酰胆碱比例 则逐渐降低，其它磷脂比例比较恒定。
这些特定脂类在进出高尔基复合体的物质运输 中起着重要作用。
第二节 高尔基复合体的化学组成
在高尔基复合体中存在着两种主要的血影蛋白 膜骨架血影蛋白(spectrin)和锚蛋白(ankyrin)。