高尔基体_2.docx

高尔基体高尔基体、溶酶体及过氧化物酶体最早发现于1855年，1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经细胞内观察到了明晰的构造，因而定名为高尔基体。20世纪50年代以后才正确认识它的存在和构造。一、形态与组成?是由数个扁平囊泡堆在一起构成的高度有极性的细胞器。?常分布于内质网与细胞膜之间，呈弓形或半球形。?凸出的一面对着内质网称为构成面或顺面cisface。凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面transface。顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡。?扁平囊直径约1m，单层膜构成，中间为囊腔，周缘多呈泡状，4488个扁平囊在一起(某些藻类可达一二十个)，构成高尔基体的主体，即高尔基体堆(Golgistack)。二、功能区隔1、高尔基体顺面的网络构造cisGolginetwork，CGN：是高尔基体的入口区域。接受由内质网合成的物质并分类后转入中间膜囊。2、高尔基体中间膜囊medialGolgi：多数糖基修饰、糖脂的构成以及与高尔基体有关的糖合成均发生此处。3、高尔基体反面的网络构造transGolginetwork，TGN：由反面一侧的囊泡和网管组成，是高尔基体的出口区域，功能是介入蛋白质的分类与包装，最后输出。4、高尔基体周围还存在大小不等的囊泡?高尔基体各部分膜囊具有不同的细胞化学反响：嗜锇反响：cis面膜囊被锇酸特异地染色；焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)：可特异显示高尔基体的trans面的12层膜囊；胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)：可显示靠近trans面上的一些膜囊状和管状构造，CMP酶也是溶酶体的标志酶。烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)：可显示高尔基体中间几层扁平囊；高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基体分布在微管的负端-微管组织中心MTOC。?高尔基的膜囊上存在马达蛋白cytoplasmicdynein和kinesin和微丝的马达蛋白myosin。近期还发现特异的血影蛋白spectrin网架。它们在维持高尔基体动态的空间构造以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。三、高尔基体主要功能一、介入细胞分泌活动1、负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其经过是：SER上合成蛋白质进入ER腔以出芽构成囊泡进入CGN在medialGdgi中加工在TGN构成囊泡囊泡与质膜融合、排出。高尔基体对蛋白质的分类，根据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。2、溶酶体酶的分选：M6PM6Púú反面膜囊M6P受体在肝细胞中溶酶体酶还存在不依靠于M6P的另一种分选途径。二、介入蛋白质的糖基化1、蛋白质糖基化类型N-连接与O-连接的寡糖比拟特征N-连接O-连接1.合成部位粗面内质网粗面内质网或高尔基体2.合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去3.与之结合的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸4最终长度至少5个糖残基一般14个糖残基，但ABO血型抗原较长5.第一个糖残基N乙酰葡萄糖胺N乙酰半乳糖胺等2、蛋白质糖基化的特点及其生物学意义?糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工经过才能完成。?糖基化的主要作用是使蛋白质在成熟经过中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来讲，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。?进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，进而限制了其它大分子接近细胞外表的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。三介入蛋白酶水解和其他加工经过1、蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型2无生物活性的蛋白原proprotein高尔基体?切除N-端或两端的序列?成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖素及血清白蛋白等。2蛋白质前体高尔基体?水解?同种有活性的多肽，如神经肽2含有不同信号序列的蛋白质前体?高尔基体?加工成不同的产物。同一种蛋白质前体?不同细胞、以不同的方式加工成?不同的多肽。2、不同多肽加工方式多样性的可能原因：2确保小肽分子的有效合成；如5个氨基酸组成的神经肽2弥补缺少包装并转运到分泌泡中的必要信号；2有效地防止这些活性物质在合成它的细胞内起作用。3、肽链酪氨酸残基的硫酸化作用：将SO42+转移到酪氨酸残基的-OH上。四、进行膜的转化功能高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因而高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，构成运输泡与质膜融合，使新构成的膜整合到质膜上。五介入构成溶酶体。六介入植物细胞壁的构成。七合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。三、高尔基体与细胞内的膜泡运输高尔基体在细胞内膜泡蛋白运输中起重要的枢纽作用膜泡运输的主要途径,其中多数与高尔基体直接相关第四节溶酶体与过氧化物酶体一、溶酶体的构造?溶酶体lysosome：是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内消化。?C.deDve与B.Novikoff1955年初次发现。几乎存在于所有的动物细胞中。?具有异质性heterogenos，形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同。执行不同生理功能。?共同特征：?含有大量酸性水解酶，酸性磷酸酶是标志酶。?膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值降低。?膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止本身膜蛋白降解?内有多种载体蛋白可将水解的产物向外转运。二、溶酶体的类型?根据完成其生理功能的不同阶段可分为：1、初级溶酶体primarylysosome2、次级溶酶体secondarylysosome3、残体residalbody。1、初级溶酶体primarylysosome?直径约0.20.5m膜厚7.5nm，内含物均一，无明显颗粒，是高尔基体分泌构成的。含有多种水解酶，但没有活性，只要当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有酶活性。?水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，已知60余种，这些酶均属于酸性水解酶，反响的最适PH值为5左右。?溶酶体膜固然与质膜厚度相近，但成分不同，主要区别是：膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值降低。膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止本身膜蛋白降解。具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；2、次级溶酶体secondarylysosome?是正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为异噬溶酶体(hetephagolysosome)和自噬溶酶体atophagolysosome。前者消化的物质来自外源，后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。3、残体residalbody?又称后溶酶体post-lysosome已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。残体可通过外排作用排出细胞，可以能留在细胞内逐年增加，如表皮细胞的老年斑，肝细胞的脂褐质。二、溶酶体的功能1、自体吞噬：去除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发