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高尔基复合体


巨噬细胞吞入
与溶酶体融合
SiO2释放
巨噬细胞死亡 诱导成纤维细胞增生
溶酶体膜破裂
SiO2形成矽酸
胶原结节
肺弹性降低
形成 矽肺
第四节 过氧化物酶体
peroxisome
1954年Rhodin首先于鼠肾小管上皮细 胞发现过氧化酶体,该结构主要含有氧化 酶和过氧化氢酶。
一、形态结构:
过氧化物酶体 (peroxisome)是圆形 或卵圆形,直径 0.6~0.7m,由一层 单位膜包裹,内含多 种氧化酶,中央常有 类核体。
二. 溶酶体的类型
➢初级溶酶体(primary lysosome) ➢次级溶酶体(secondary lysosome )
自噬性溶酶体 异噬性溶酶体 ➢三级溶酶体 脂褐质;含铁小体;髓样小体
1. 初级溶酶体:
是高尔基体成 熟面上形成的新生 溶酶体,含水解酶 不含底物。
2. 次级溶酶体: 初级溶酶体与
2. 细胞营养作用
3. 参与组织器官的变态和退化:
两栖类尾部的吸收、子宫内膜。的
周期性萎缩。
4. 协助受精:顶体含多种水解酶。
5. 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节
6. 防御作用
参与组织器官的变态和退化:哺乳动物 指(趾)的形成、两栖类尾部的吸收。
五、溶酶体与人类疾病
1. 矽肺:职业病
吸入SiO2
溶酶体 lysosome
20世纪40年代末应用大鼠肝组织匀浆研究糖代谢有 关的酶时发现了含有酸性磷酸酶活性的颗粒。1955年de Duve等人在对鼠肝细胞进行细胞化学鉴定和电镜观察, 明确这种颗粒为细胞器,并命名为溶酶体。
溶酶体(lysosome)是 由一层单位膜包围而 成,内含多种酸性水 解酶的囊泡状结构。 能分解各种内源性和 外源性物质,是细胞 内的消化器官。
(四)细胞膜及内膜系统功能结构
转换和代谢更新
囊泡转运: ▪ 介导细胞物质定向运输 ▪ 实现了质膜及内膜系统结构之间的相互
ATP
ADP+Pi
动物溶酶体中的各种酶

作用底物
酸性磷酸酶(标志酶) O-磷酸单酯
酸性核糖核酸酶
RNA
酸性脱氧核糖核酸酶 DNA
糖苷酶
多糖与寡糖
芳基硫酸酯酶 A 和 B 酚硫酸脂
组织蛋白酶
蛋白质和肽链
胶原酶
含脯氨酸的肽链
磷酯酸磷酸酶
α-磷脂酸
脂酶
甘油三脂
磷脂酶
磷脂(如卵磷脂)
酯酶
羟基脂
反应产物
醇与无机磷酸 大的底聚核苷酸 大的底聚核苷酸 寡糖或单糖 酚与无机硫酸 小肽 较小的肽链 甘油二脂和无机磷酸 甘油二脂和脂肪酸 溶血卵磷脂和脂肪酸 醇与羧酸
线粒体
N- 螺旋
细胞核
Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val
过氧化物酶体
Ser-Lys-Leu
溶酶体
M-6-P
碱性氨基酸;酸性氨基酸
蛋白质的运输: 1)溶酶体酶:
带有分选信号,高尔基体生成的运输小泡膜 上有分选信号的受体。
2)分泌蛋白:
在成熟面,通过分选信号与相应受体结合, 选择性地将分泌蛋白送到分泌泡中。
COP II有被囊泡
内质网
COP I有被囊泡
高尔基复合体
不同运输途径的衣被类型
衣被类型 GTP酶 组成与衔接蛋白
运输方向
clathrin ARF
Clathrin重链与轻链,AP2 Clathrin重链与轻链,AP1 Clathrin重链与轻链,AP3
COP I COP II
ARF COPαββ’γδεζ
传统:内质网芽生而来。 起 与溶酶体相似:内质网—小泡—高尔基复合体—分泌泡— 源 过氧化物酶体
近年来:与线粒体发生相似 过氧化物酶体的形成不同与溶酶体,其酶和蛋白质是由胞 质中的游离核糖体合成输送而来,而膜的形成与rER有关。
新的过氧化物酶体的产生
催化蛋白输入的特异蛋白
特异的胞液蛋白摄取 导致的生长 子 代 的 过 氧 化 物 酶 体
一、形态、结构
1.形态:球形或卵圆形,直径0.2~0.8m,膜6nm。
2.成分:60种以上酸性水解酶,水解蛋白、多糖、 脂类、核酸等为小分子。
3.特性: 异质性细胞器 膜上存在质子泵 pH 5.0 高度糖基化
溶酶体膜的特性
溶酶体酶 (lysosomal enzyme)
pH 5.0
H+
糖基化 质子泵
体水解加工才具有活性。
胰 岛
B 细 胞
前 胰 岛 素 原
胰 岛 水解酶 素 原
胰岛素
粗面内质网
信号肽
C肽段 高尔基体
4. 蛋白的分选和运输:
蛋白质分选信号
分选信号
典型的信号序列
ER腔内
Lys-Asp-Glu-Leu-COO-
膜蛋白 Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala
COP I 有被囊泡
COPI and COPII Vesicles
转运方向 ① COPI囊泡:从Golgi复合体到ER ② COPII囊泡:从ER到Golgi复合体
可溶性ER驻留蛋白的KDEL序列
KDEL :Lys-Asp-Glu-Leu
有被囊泡的产生及在细胞内的转运方向
二、囊泡转运机制
(一)囊泡转运是细胞物质定 向运输的基本形式
Sar 1 Sec23/Sec24复合体,Sec 13/31复合体,Sec 16
质膜→内体
高尔基体→内体
高尔基体→溶酶体, 植物液泡 高尔基体→内质网
内质网→高尔基体
(一)网格蛋白有被囊泡
网格蛋白有被囊泡的形成
Vesicle formation and budding is driven by coat formation
高尔基复合体有极性
❖ 顺面高尔基网(cis Golgi network,CGN) ❖ 中间高尔基网(medial Golgi network,MGN) ❖ 反面高尔基网(trans Golgi network,TGN)
1.顺面高尔基网(cis-Golgi network, CGN): 膜厚6nm,呈连续分支管网状结构。
分泌泡:直径100~500nm,膜厚8nm。内含浓缩分 泌物,由扁平囊的成熟面的膜局部膨大而成,亦
称浓缩泡。在分泌功能旺盛的细胞内多,如肝细
胞、胰腺细胞。
二、化学组成
1.蛋白质60%;脂类40%。介于细胞膜和内质网之间
脂类种类 内质网(%) 高尔基体(%) 细胞膜(%)
脂类总量
30
35
42
磷脂
26.6
2.扁平囊区(cisterna):
由扁平囊和管道组成的 连续、完整的膜囊体系
3.反面高尔基网 (trans-Golgi network, TGN):
靠近质膜,呈管 网状,有囊泡与之相 连,膜厚7.5nm。有浓 缩泡或分泌泡。
运输小泡:直径40~80nm,膜厚6nm。 由内质网芽生而来,分布于高尔基体的形 成面,载有粗面内质网合成的蛋白质、脂类 并运送到高尔基体的扁平囊中。
溶酶体形成与成熟
ATP
ADP
H+
溶酶体水解酶前体
来自内质网
6-磷酸甘露 糖(M6P)
依赖M6P受体 的输送
笼蛋白外被
ATP
ADP
输送小泡
脱磷酸
顺面
高尔基体
受体再循环
反面
出芽泡中的 M6P受体
成熟溶酶 溶酶体 体水解酶
四、溶酶体的功能
顶体 细胞核
1. 消化:对内源性和外源性物质的消化,为
细胞提供营养、防御。
1. 囊泡的产生总是伴随物质 转运
2. 囊泡转运的双向性
(二)囊泡转运的有序性
1. 转运方式:短距离时简单扩散,长距离则需 动力蛋白协助
2. 转运物质:修饰、加工、质量检查 3. 转运过程:多种蛋白质的参与、耗能
动力蛋白协助囊泡的定向转运
(三)囊泡的特异性识别与融合
• 囊泡与靶膜的识 别与融合需要 SNARE 蛋白
1.胞内物质的转送运输和分泌活动 2.糖蛋白的加工合成 3.蛋白质的水解 4.蛋白质的分选与胞内膜泡运输
(一)与细胞的分泌活动有关
117分钟 17分钟
3分钟
3H标记亮氨酸
2.糖蛋白的加工合成: O-连接的糖基化:蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸、苏 氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合。主要或 全部在高尔基体进行。
3)膜蛋白:由运输小泡送至不同部位
蛋白质的分选
驻留内质网的蛋白质 带有(-Lys-Asp-GluLeu-COO-)信号。
驻留高尔基复合 体的蛋白质带有 跨膜螺旋信号。
结构性 分泌小泡
浓缩信号
调节性
信 号
分泌小泡
螺旋信号
C端3肽信号肽
过氧化 物酶体
四、高尔基体的病理变化(自学)
肥大、萎缩、内容物及形态结构的改变等。 中毒细胞:萎缩、结构破坏消失。 癌细胞:低分化不发达、高分化发达。 损伤:扩张、崩解。
底物融合形成的, 含水解酶和底物。 3.三级溶酶体:
残余体
残余小体:由于酶活性下降,未消化的残余物质保留在溶 酶体内,形成电子密度高、色调较深的残余小体。 类型:脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样结构
脂褐质
含铁小体
三. 溶酶体的形成与成熟
溶酶体的形成由内质网和高尔基体共同参与,集胞内 物质合成、加工、包装、运输及结构转化为一体的复 杂而有序的过程。 1.酶蛋白的糖基化与磷酸化 2.酶蛋白的分选 3.内体性溶酶体的形成 4.溶酶体的成熟
高尔基复合体 (Golgi complex)
最早发现于1898年,Golgi用银染法,在猫头鹰的 神经细胞内观察到了清晰的结构,为纪念他定名为高尔 基体。20世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构, 同时发现细胞中的高尔基体常常以复合形式存在,称其 为高尔基复合体。
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