第六章内膜系统

医学细胞生物学，重点知识全概括！形态结构与类型胚胎时期的细胞内质网相对不发达。

第六章 内膜系统

• 内质网
  • 形态结构和类型胚胎时期的细胞内质网相对不发达
    • 用于肿瘤细胞的鉴定
    • 糙面内质网
    • 光面内质网
  • 化学组成:脂类和蛋白质
    • 主要标志性酶:葡萄糖-6-磷酸酶
  • 功能
    • 糙面内质网
      • 参与蛋白质的合成: 核糖体是细胞内蛋白质合成的唯一场所 所有蛋白质合成均起始于细胞质中游离核糖体
        • 内源性蛋白质:游离的核糖体合成
        • 外输性蛋白质:需要附着的核糖体
        • 信号假说的理解（重要）:信号肽等
      • 新生多肽链的折叠与装配
        • 分子伴侣:协助蛋白质多肽链折叠，组装和转运的蛋白质分子， 但其本身不存在参与最终产物的形成
          • 分子伴侣的意义等要求掌握
      • 蛋白质的修饰
        • 糖基化修饰:在酶的作用下，单糖或裹糖与蛋白质或脂质共价结合的过程
        • 酰基化修饰:蛋白质通过结合酰基与内质网膜上的糖脂结合，将自己 锚定在内质网膜上，形成脂锚定糖蛋白
      • 蛋白质的胞内运输
        • 膜性小泡进入高尔基复合体，进一步加工浓缩，最终以分泌颗粒 的形式通过胞吐作用排到细胞外（存在于所有细胞）
        • 直接进入大浓缩泡，进而发育成酶原颗粒，驻留在细胞质中在有 外来信号刺激的情况下才分泌到细胞外（仅限于某些哺乳动物的胰腺外分泌细胞）
    • 光面内质网
      • 脂类合成与转运
      • 参与脂类代谢
      • 参与糖原代谢
      • 参与肝脏的解毒作用
      • 参与Ca2+储存和Ca2+浓度调节
  • 内质网与医学
    • 着重了解阿尔兹海默症病理机制
      • β-淀粉样蛋白前体基因和早老素基因突变， 导致Aβ蛋白的异常合成和分泌，沉积于脑组织内质网， 对周围的突触和神经元产生毒性作用，破坏突触膜， 引起神经元的变性和凋亡。
• 高尔基复合体
  • 形态结构
    • 顺面高尔基网:又称转运囊泡， 形成面
      • 主要功能:1.对内质网合成的蛋白质和脂类进行分选， 并将其大部分转运到中间高尔基网，小部分重新送回 内质网成为驻留蛋白；2.进行蛋白质修饰，如蛋白质 O-连接的糖基化、穿膜蛋白在细胞质基质侧结构域的 酰基化
    • 高尔基中间膜囊
      • 主要进行糖基化修饰，糖脂形成及与高尔基复合体有关的多糖的合成
    • 反面高尔基网:又称成熟面或分泌面
  • 化学组成:含40%的脂类和60%的蛋白质
    • 脂类成分:主要是磷脂和胆固醇
    • 标志酶:糖基转移酶
  • 极性体现
    • 高尔基复合体的各膜囊在形态，化学组成和功能上的差异
    • 高尔基复合体在执行功能时具有方向性，顺序性
  • 功能
    • 是细胞内蛋白质运输和分泌的中转站
    • 是胞内合成蛋白质加工的重要场所
      • 蛋白质糖基化
        • 注意意义理解:1.保护蛋白质，使其免遭水解酶的降解 2.作为运输信号，引导蛋白质包装成运输小泡，进行蛋白质的 靶向运输；3.形成细胞膜表面的糖被，起到细胞保护，细胞识别 及细胞间通讯联络等重要作用
      • 蛋白质的水解
      • 溶酶体酶的磷酸化
        • M_6_P是溶酶体酶的分选信号
    • 是细胞内蛋白质的分选与囊泡运输的枢纽
      • 转运囊泡的途径和去向
        • 溶酶体酶以有被囊泡的方式转运到溶酶体
        • 分泌蛋白以有被囊泡方式到达细胞膜，与细胞膜融合后分泌到细胞外
        • 分泌蛋白以有被囊泡方式暂时贮存在细胞质，再择机分泌到细胞外
    • 是错误选送蛋白质的监督和遣送站
  • 高尔基复合体与医学
    • 复合体肥大和萎缩:如脂肪肝的行成
    • 肿瘤细胞内高尔基复合体的变化
• 溶酶体（异质性细胞器）
  • 形态结构和特性:高度异质性
    • 均含有以酸性磷酸酶为标志酶的多种酸性水解酶
    • 溶酶体膜上的质子泵为酸性水解酶发挥作用提供了酸性环境
    • 高度稳定的溶酶体膜可以防止酸性水解酶对膜的降解
      • 机制:1.溶酶体膜富含高度糖基化的膜整合蛋白； 2.溶酶体膜中含有较多促进膜稳定的胆固醇
    • 溶酶体膜上存在特殊的转运蛋白能将溶酶体消化水解的产物运出溶酶体， 供细胞加工重新利用或排除细胞外
  • 类型
    • 初级溶酶体:其中的酶处于非活性状态，尚未有进行消化活动
    • 次级溶酶体:水解酶被激活， 将要或正在进行消化活动的溶酶体
      • 自噬溶酶体:其底物为细胞内的一些内源性物质，包括细胞内衰老或 损伤破碎的细胞器和细胞内的生物大分子
      • 异噬溶酶体:其底物为一些外源性物质，若通过吞噬作用则形成吞噬体 若通过胞饮作用则形成吞饮体
    • 终末溶酶体
  • 发生
    • 溶酶体酶蛋白前体在糙面内质网进行合成，初加工和转运
    • 溶酶体酶蛋白前体在高尔基复合体进行标记，分选，转运
      • M_6_P是溶酶体酶分选的重要识别信号， 可被反面高尔基网膜上的M_6_P受体识别并结合
    • 内体性溶酶体的形成（无被囊泡与细胞内的内体融合）
      • 内体性溶酶体发生过程示意图为重点考察
    • 溶酶体的成熟
      • 在酸性环境中，溶酶体酶蛋白前体与M_6_P受体分离，酶蛋白前体去磷酸化而成熟
      • 卸载的M_6_P受体通过溶酶体膜出芽，脱落，以运输小泡的形式返回反面高尔基网膜参与 受体再循环或到达细胞膜上
    • 溶酶体的酶来自糙面内质网，溶酶体酶的分选发生在 高尔基复合体，溶酶体的膜来自高尔基复合体和晚期内体
  • 功能（化学性刻刀）
    • 参与细胞防御
    • 参与细胞结构成分的更新
    • 提供细胞营养
    • 参与机体组织器官的形态建成（在胚胎发育过程中，自溶作用，如手指的形成）
    • 参与受精过程（顶体发挥细胞外消化作用）
      • 男性不育的原因之一
    • 参与激素合成及激素水平调节
    • 参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节（如催乳素的分泌或抑制）
  • 溶酶体与医学
    • 先天性溶酶体病:溶酶体贮积症
    • 硅沉着病（硅肺）
    • 痛风（尿酸代谢障碍）
• 过氧化物酶体（异质性细胞器）
  • 形态结构:一层单位膜包裹，其中晶格结构称为类核体 人和鸟类细胞中不含类核体
  • 酶
    • 氧化酶类（生成过氧化氢）
    • 过氧化氢酶类（过氧化氢酶为标志性酶）存在于所有过氧化氢酶体中
    • 过氧化物酶类，仅存在于少数细胞的酶体中
  • 功能
    • 清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢等毒性物质， 发挥解毒作用
    • 调节细胞内的氧浓度，使细胞免受高浓度氧的损害
    • 进行脂肪酸的氧化，参与细胞代谢活动
  • 发生
    • 二分裂
    • 从头合成
  • 过氧化物酶体与医学（可表现为过氧化物酶体数量，体积，形态等异常， 也可表现为酶缺乏及功能障碍）
• 细胞内蛋白质的分选
  • 是指核糖体合成的蛋白质，在相应分选信号的作用下， 进入内质网，高尔基复合体进行加工，修饰和分选， 使不同去向的蛋白质被包裹入带有不同标记的囊泡，通过 囊泡转运到不同的细胞结构的过程
  • 分选信号的不同决定了蛋白质去向的差异
  • 胞内蛋白质的运输方式
    • 门孔运输
    • 穿膜运输
    • 囊泡运输
• 囊泡与囊泡转运（了解即可）