医用细胞生物学 细胞的内膜系统与囊泡转运

这是一个关于医用细胞生物学 细胞的内膜系统与囊泡转运的思维导图，包含内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化氢酶体、囊泡与囊泡转运等。

细胞的内膜系统与囊泡转运

• 内质网
  • 内质网的形态与结构
    • 类型
      • 糙面内质网 RER
        • 在蛋白质分泌功能的细胞高度发达，肿瘤细胞和未分化的细胞少见
        • 又称颗粒内质网 GER
        • 排列较为整齐的扁平囊状
        • 网状胞质面有核糖体颗粒附着
      • 光面内质网 SER
        • 表面光滑的管、泡样网状结构
        • 无颗粒附着并常常可见与糙面内质网相互连通
        • 无颗粒内质网 AER
      • 某些特殊组织细胞中存在内质网的衍生结构
        • 视网膜色素上皮细胞中的髓样体、出现于生殖细胞、快速增殖细胞、某些哺乳类动物的神经元和松果体细胞以及一些癌细胞的孔环状片层体
    • 内质网是由大小不同，形态各异的膜性小管、小泡和膜囊彼此联通所构成的三维网状结构体系
  • 内质网的化学组成
    • 脂类和蛋白质是内质网的主要化学组分
      • 脂类
        • 内质网膜的类脂双分子层：磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂等，其中以磷脂含量最多
      • 蛋白质
        • 内质网膜含有的蛋白质是非常复杂多样的，相对分子质量大小从15~150kd不等
    • 内质网含有以葡萄糖-6-磷酸酶为主要标志性酶的诸多酶系
      • 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶系
      • 与脂类物质代谢功能反应相关的酶系
      • 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶系
      • 参与蛋白质加工转运的多种酶系
    • 网质蛋白是内质网网腔中普遍存在的一类蛋白质
      • 网质蛋白可通过驻留信号与内质网膜上的相应受体的识别结合而驻留于内质网腔不被转运
      • 已知种类
        • 免疫球蛋白重链结合蛋白
          • 具有阻止蛋白质聚集或发生不可逆变性，并协助蛋白质折叠的重要作用
        • 内质蛋白
          • 被蛋白酶激活后，可参与新生肽链的折叠和转运
        • 钙网蛋白
          • 在钙平衡调节、蛋白质折叠和加工、抗原呈递、血管发生及凋亡等生命活动过程中发挥重要的生物学功能作用
        • 钙联蛋白
          • 能够与未完成折叠的新生蛋白质的寡糖链结合，以避免蛋白质彼此的凝聚与泛素化；阻止折叠尚不完全的蛋白质离开内质网，并进而促使其完全折叠
        • 蛋白质二硫键异构酶
          • 可通过催化蛋白质中二硫键的交换，以保证蛋白质的正常折叠
  • 内质网的功能
    • 糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运
      • 蛋白质类型
        • 外输性或分泌性蛋白质
          • 肽类激素，细胞因子，抗体，消化酶，细胞外基质蛋白等
        • 膜整合蛋白质
          • 膜抗原、膜受体等
        • 驻留蛋白
          • 向定位于超面内质网，光面内质网，高尔基体，复合体，溶酶体等各种细胞器中的可溶性驻留蛋白
      • 信号肽学说
        • 游离核糖体上合成信号肽
        • SRP识别信号肽，形成SRP-核糖体复合体，翻译暂停
        • SRP识别、结合内质网膜上的SRP-R核糖体与糙面内质网结合，形成SRP-核糖体复合体
        • SRP脱离，返回细胞质基质参与SRP循环
        • 信号肽被信号肽酶识别并切除，合成中的肽链进入内质网腔中
        • 分离因子作用下，附着核糖体脱离糙面内质网，大小亚基分开
      • 蛋白质的胞内运输
        • 各种外输性蛋白质，经过糙面内质网的修饰加工后，被内质网膜包裹形成膜性小泡转运
        • 内质网→高尔基复合体→转运泡→细胞外→最普遍和常见的蛋白质分泌途径
        • 内质网→高尔基复合体→分泌泡→细胞外
      • 蛋白质分选的起始部位
        • 子主题
      • 新生多肽链的折叠与装配
        • 分子伴侣：能够帮助多肽链的转运折叠和组装的结合，蛋白本身不参与最终产物的合成
      • 蛋白质的糖基化
        • 单糖或寡糖与蛋白质通过共价键的结合形成糖蛋白
        • N-连接的糖基化
        • 位于糙面内质网的膜整合蛋白
    • 光面内质网包内脂类物质合成
      • 参与脂质的合成与转运
      • 糖原的代谢
      • 细胞解毒
      • 肌细胞钙离子的储存场所
      • 与胃酸、胆汁的合成分泌密切相关
    • 内质网应激
• 高尔基复合体
  • 形态结构
    • 膜性囊泡组成的细胞器
      • 扁皮囊泡 潴泡
        • 最具特征的主体结构部分
        • 凹面朝向细胞膜称之为反面或成熟面
        • 凸面朝向细胞核，称之为顺面或形成面
      • 小囊泡 小泡
        • 形成面
      • 大囊泡 液泡
        • 分泌小泡
    • 高尔基复合体具有显著的极性
      • 顺面高尔基网
        • 靠内质网
      • 高尔基中间膜囊
      • 反面高尔基网
        • 朝向细胞膜
    • 高尔基复合体在不同组织细胞中不同的分布形式
  • 化学组成
    • 脂类是高尔基复合体的基本成分
    • 含有糖基转移酶为标志的多种酶蛋白体系
  • 功能
    • 是蛋白质运输分泌的中转站
    • 胞内物质加工合成的重要场所
      • 糖蛋白的加工合成
      • 蛋白质的水解加工
    • 胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输的枢纽
      • 溶酶体信号定向运输
      • 非连续性分泌
      • 连续分泌
    • 参与溶酶体的形成
• 溶酶体
  • 形态结构和化学组成
    • 高度异质性的膜性结构细胞器
    • 共同特征，含有酸性水解酶
    • 高度同源性
  • 形成与成熟过程
    • 内体性溶酶体形成过程
      • 酶蛋白的N-糖基化与内质物质转运
      • 酶蛋白在高尔基复合体里的加工和转移
      • 酶蛋白的分选与运输
      • 内体性溶酶体的形成与成熟
  • 溶酶体的类型
    • 功能状态的不同区分为三种基本类型
      • 初级溶酶体
        • 不含有明显颗粒物质的透明圆球状，无活性
      • 次级溶酶体（消化泡）
        • 自噬溶酶体
          • 底物衰老蜕变，残损破碎的细胞器，糖原颗粒
        • 异噬溶酶体
          • 初级溶酶体+胞吞形成的异噬体 底物 物外来异物
        • 三级溶酶体
          • 后溶酶体或终末溶酶体 残余体
          • 去向
            • 排遗作用，以胞吞清除释放
            • 沉与细胞内不外排
    • 形成过程不同分为两大类型
      • 内体性溶酶体
      • 吞噬性溶酶体
  • 溶酶体的功能
    • 分解胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器
    • 物质消化和细胞营养
    • 机体防御保护功能的组成部分
    • 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节
    • 在生物个体发生与发育过程中起重要作用
• 过氧化氢酶体
  • 基本理化特征
    • 膜性球囊状细胞器
      • 电子密度高的区域
        • 类核体/类晶体
        • 边缘板
    • 过氧化物酶体膜较高的物质通透性
      • 脂类，蛋白质主要化学结构成分
    • 含有以过氧化氢酶为标志的40多种酶
      • 氧化酶类
      • 过氧化氢酶类
      • 过氧化物酶类
  • 功能
    • 清除过氧化氢及其他毒性物质
    • 有效的进行细胞氧张力调节
    • 参与脂肪酸等高能分子物质的分解转化
• 囊泡与囊泡转运
  • 由囊泡介导的运输方式，称为囊泡运输或囊泡转移
    • 胞内蛋白运输途径
      • 门控运输
      • 穿膜运输
      • 小泡运输
    • 膜流是蛋白质在各细胞器的连系
  • 囊泡的类型与来源
    • 网格蛋白有被小泡，产生于高尔基体复合体及细胞膜
    • COPll有被小泡产生与内质网，介导从内质网到高尔基复合体的物质转运
    • COPl有被小泡的主要功能是回收转运内质网逃逸蛋白
      • COPI功能
        • 从内质网到高尔基复合体的顺向转移
        • 高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输
        • 内质网逃逸蛋白的捕捉回收转运
  • 囊泡转运
    • 囊泡转运是细胞物质定向运输的基本途径
    • 囊泡转运是一个高度有序并受到严格选择的精密控制的物质运输过程
    • 特异性识别融合是囊泡物质定向转运和准确卸载的基本保证
      • SNAREs蛋白家族介导囊泡与靶膜之间相互融合
      • Pab蛋白家族在囊泡转运与融合中起调节作用
    • 囊泡转运是实现细胞膜及内膜系统功能结构转换和代谢更新的桥梁
• 包括内质网，高尔基复合体，溶酶体，转运小泡，核膜