第七章--内膜系统-课件

第七章内膜系统ppt课件本章要点：掌握：掌握：1.1.内膜系统的概念、结构与功能内膜系统的概念、结构与功能(在发生、功能上有密切关联的细胞器：核糖体、内质网、高尔基复合体、溶在发生、功能上有密切关联的细胞器：核糖体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、内吞体）酶体、内吞体）2.2.外分泌蛋白的合成与分泌过程外分泌蛋白的合成与分泌过程（例如：胶原的合成与分泌。思考：第（例如：胶原的合成与分泌。思考：第6 6章胶原的合成与组装）章胶原的合成与组装）3.3.信号肽与信号假说信号肽与信号假说（蛋白质的分选）（蛋白质的分选）了解：了解：4.4.膜性细胞器与内膜系统的概念差异。膜性细胞器与内膜系统的概念差异。考试热点：1.外分泌蛋白的合外分泌蛋白的合成与分泌过程成与分泌过程2.信号假说信号假说关注：蛋白质的胞内运输问题：为什么将核糖体放在本章讲解？原因：蛋白质合成起始于胞质中的核糖体，蛋白质的合成和分选是内膜系统的主要功能，因此，核糖体既是蛋白质的合成场所，又是粗面内质网的结构成分，故本章先介绍核糖体的知识。瑞典皇家科学院10月7日宣布，万卡特拉曼-莱马克里斯南(VenkatramanRamakrishnan)、托马斯-施泰茨(Thomas Steitz)和阿达-尤纳斯(AdaYonath)因对“核糖体结构和功能的研究”做出突出贡献而获得2009年诺贝尔化学奖 关于核糖体：2009核糖核蛋白体（诺贝尔化学奖)一、形态结构与化学成分（一）形态（一）形态核糖体：非膜相结构,大小15-25nm,可单个或成群分布于细胞质中,也可附着在核外膜,内质网上,或存在于线粒体,叶绿体中,用负染色高分辨电镜观察,核糖体不是圆形颗粒,而是由大、小二个亚基组成的不规则颗粒。核糖体的大小两个亚基都是由核糖体RNA(rRNA)和核糖体蛋白质(ribosomalprotein)组成的，原核生物和真核生物细胞质核糖体的大小亚基在蛋白质和RNA的组成上都有较大的差别。在一个生长旺盛的细菌中大约有20000个核糖体，其中蛋白质占细胞总蛋白质的10%，RNA占细胞总RNA的80%。原核细胞核糖体真核细胞核糖体亚基30S亚基50S亚基40S亚基60S亚基rRNA16S rRNA23S rRNA、5S rRNA18S rRNA28S rRNA 5.8S rRNA5S rRNA蛋白质21种31种约33种约49种原核细胞和真核细胞核糖体比较（二）化学成分：（二）化学成分：典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30S小亚基组成的。在完整的核糖体中，rRNA约占2/3，蛋白质约为1/3。真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有3种rRNA：28SrRNA、5SrRNA和5.8SrRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。真核生物核糖体的组成只有蛋白质合成时，核糖体的大小亚基才结合在一起；蛋白质合成完成后，大小亚基分离。图7-1 原核细胞核糖体的功能位点核糖体上与蛋白质合成相关的位点：1、核糖体结合位点：位于小亚基上，是核糖体识别并结合mRNA的位点。2、氨酰位：位于大亚基上，是tRNA运载活化氨基酸的结合位点（A位点）3、肽酰位：位于小亚基上，是延伸中的肽酰-tRNA结合位点（P位点）4、出口位：位于大亚基上，tRNA释放位点（E位点）5、和肽酰转移酶催化位点：是23SrRNA催化完成。6、中央管出口：位于大亚基上，多肽链最终从中央管出口释放。（三）结构（三）结构起始：甲酰甲硫氨酸遗传密码表：二、蛋白质生物合成过程二、蛋白质生物合成过程过程：（一）氨基酸的活化与转运（二）肽链合成的起始（三）肽链的延伸进位转肽移位（四）肽链合成终止与释放（一）氨基酸活化tRNA在翻译过程中起接合体的作用。tRNA携带氨基酸按mRNA的遗传密码“对号入座”。所谓tRNA携带氨基酸，实质是酶催化的化合反应生成氨基酰-tRNA。氨基酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNAsynthetase）1、此酶具有绝对特异性：对氨基酸和tRNA两种底物都能高度特异性地识别。2、此酶还具有校正活性（editingactivity）：水解酯键把错配的氨基酸水解下来，换上与密码子对应的正确的氨基酸。氨基酰-tRNA合成酶催化的反应分2个步骤进行。上图为氨基酰-tRNA合成酶催化的反应fMet-tRNA原核生物起始tRNA携带N-甲酰甲硫氨酸相关知识：氨基酰-tRNA的表示方法氨基酰-tRNA的完整写法：ala-tRNAala（携带丙氨酸的tRNA）Met-tRNAemet（tRNAemet为延长中的tRNA）Met-tRNAimet（tRNAimet为起始者tRNA）fMet-tRNAfmet原核生物起始tRNA携带N-甲酰甲硫氨酸。注：前三个缩写代表结合的氨基酸；右上角的缩写代表tRNA的结合特异性（可省略）。图示：N-甲酰甲硫氨酰-tRNA的生成fMet-tRNA（二）起始：过程：在起始因子IF-3介导下，核糖体30S小亚基与mRNA结合，形成IF3-30S亚基-mRNA复合物。在IF-2作用下,活化的fMet-tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子(翻译开始的信号AUG)之间形成互补碱基对。形成IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNA前起始复合物。在GTP、Mg2+参与下，50S亚基与30S亚基前起始复合物结合IF-2、IF-3从复合物中释放出来，形成“30S亚基-mRNA-50S亚基-fMet-tRNA”70S起始复合物。这时，fMet-tRNA占据核糖体上的肽基-tRNA位置（P位）。70S起始复合物已具备了肽链延伸的条件。（三）肽链延伸包括：进位、成肽、移位、释放4个环节进位（entrance）又称注册（registration）：指氨基酰-tRNA按遗传密码指导进入核蛋白体的A位。此时需要EFT（延长因子）的协助。成肽：当进位后，P位和A位上各结合了一个氨酰tRNA，两个氨基酸之间在核糖体转肽酶作用下从而使P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，这就是转肽。转肽后，在A位上形成了一个二肽酰tRNA转肽作用发生后，肽链都位于A位，P位上无负荷氨基酸的tRNA就此脱落，核蛋白体沿着mRNA向3端方向移动一组密码子，使得原来结合二肽酰tRNA的A位转变成了P位，而A位空出，可以接受下一个新的氨基酰tRNA进入。第一次进位蛋白质合成中钛键的形成28srRNA催化（四）终止无论原核生物还是真核生物都有三种终止密码子UAG，UAA和UGA。没有一个tRNA能够与终止密码子作用，而是靠特殊的蛋白质因子促成终止作用。这类蛋白质因子叫做释放因子，原核生物有三种释放因子：RF1，RF2、RF3。RF1识别UAA和UAG，RF2识别UAA和UGA。RF3的作用还不明确。真核生物中只有一种释放因子eRF，它可以识别三种终止密码子。终止过程的描述:1、当A位出现终止密码（任何一个）时，因无aa-tRNA与之对应（A位不能接纳aa-tRNA），RF-1、RF-2能识别终止密码进入A位。肽链合成的终止包括：终止密码的辨认；肽链从肽酰tRNA水解、释放出来；mRNA从核蛋白体分离；大小亚基拆开、解体。终止过程需要的蛋白因子称做释放因子（1）RF，作用是辨认终止密码和促进肽链C端与tRNA之间酯键的水解，使肽链从核蛋白体释放。（2）RR：作用是把mRNA从核蛋白体上释放出来。2、RF-3激活转肽酶（变构），表现出酯酶水解活性，使P位肽链与tRNA分离。3、在RR作用下，tRNA、mRNA、RF均从核蛋白体脱落，然后在IF作用下核蛋白体分出大小亚基核糖体游离核糖体：存在于细胞质内游离于胞浆的核糖体，参与细胞固有蛋白质合成附着核糖体：附着于粗面内质网上附着于粗面内质网的核糖体，参与分泌性蛋白质合成细胞内核糖体的类型：游离核糖体附着核糖体多聚核糖体多聚核糖体多聚核糖体 附着在内质网上的核糖体附着在内质网上的核糖体多聚核糖体提高蛋白 质 的 合 成 效 率某些抗生素对蛋白质合成的抑制作用：某些抗生素对蛋白质合成的抑制作用：名称作用对象阻断过程影响效果作用的细胞类型氯霉素50S延伸肽键形成原核生物大肠杆菌素E330S起始、延伸与mRNA结合、与氨酰tRNA结合原核生物放线菌酮60S起始、延伸结合起始tRNA转位（tRNA从P位点释放）真核生物白喉毒素eEF2延伸转位真核生物红霉素50S起始起始复合物的形成原核生物梭链孢酸EFG/eEF2延伸转位原核/真核生物春日霉素30S起始起始tRNA的结合原核生物嘌呤霉素50S/60S延伸肽键形成（触发链式放）原核/真核生物壮观霉素30S延伸转位原核生物链霉素30S起始、延伸起始tRNA的结合氨酰tRNA结合（诱发错读）原核生物四环素30S延伸、终止氨酰tRNA结合RF1和RF2的结合原核生物紫霉素50S/30S阻断P位点转位原核生物内膜系统（内膜系统（endomembrane systemendomembrane system）是指真核细胞中在是指真核细胞中在结构、功能乃至发生上相关的，由单位膜围绕的细胞器或细结构、功能乃至发生上相关的，由单位膜围绕的细胞器或细胞结构的总称，主要包括内质网，高尔基体，溶酶体，内吞胞结构的总称，主要包括内质网，高尔基体，溶酶体，内吞体，分泌泡等。体，分泌泡等。第二节第二节 内质网内质网l由KR.Porter、A.Claude和EF.Fullam等人于1945年发现，他们在观察培养的小鼠成纤维细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建议叫做内质网endoplasmicreticulum，ER，后来发现内质网不仅仅存在于细胞的“内质”部，通常还有质膜和核膜相连，并且与高尔基体关系密切。一、化学成分lER膜中含大约60%的蛋白和40%的脂类，脂类主要成分为磷脂，磷脂酰胆碱含量较高，鞘磷脂含量较少，没有或很少含胆固醇。ER约有30多种膜结合蛋白，另有30多种位于内质网腔，这些蛋白的分布具有异质性，如：葡糖-6-磷酸酶，普遍存在于内质网，被认为是标志酶，核糖体结合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。二、形态结构 ER是由一层单位膜围成的形状大小不同的是由一层单位膜围成的形状大小不同的小管，小泡，扁囊状小管，小泡，扁囊状结构，相互连接形成一个结构，相互连接形成一个连续的网状膜系统。连续的网状膜系统。在电镜下观察，内质网（ER）由一层单位膜构成的形状大小不同的扁平囊、小囊及小管组成，并连成一个连续网状管道系统。粗面内质网和滑面内质网分类：根据表面是否附着有核糖体，分类：根据表面是否附着有核糖体，分类：根据表面是否附着有核糖体，分类：根据表面是否附着有核糖体，可将内质网分为两类：可将内质网分为两类：可将内质网分为两类：可将内质网分为两类：糙面内质网糙面内质网糙面内质网糙面内质网(RER)(RER)(RER)(RER)和光面内质网和光面内质网和光面内质网和光面内质网(SER)(SER)(SER)(SER)这些管腔外与质膜相通，内与核被膜的外膜相连，核周腔实际上就是内质网腔的一部分（一）糙面内质网（一）糙面内质网(RER)行使多种重要功能的复杂的结构体系。粗面内质网（rER）排列整齐，细胞质一侧的表面上结合着核糖体，与蛋白质合成、转运和加工有关。粗面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，粗面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，因在其膜表面分布着大量的核糖体而命因在其膜表面分布着大量的核糖体而命名。它是内质网与核糖体共同形成的复名。它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构，其主要功能是合成分泌性合机能结构，其主要功能是合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白。的蛋白和多种膜蛋白。小管小管小管小管小泡小泡小泡小泡扁囊状扁囊状扁囊状扁囊状细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜核膜核膜核膜核膜内质网的形态内质网的形态糙面内质网与光面内质网在细胞中的分布因细胞功能而异：在分泌细胞（如胰腺腺泡细胞）和分泌抗体的浆细胞中，粗面内质网非常发达），而在一些未分化的细胞与肿瘤细胞中则较为稀少。在肝脏细胞中，光面内质网的某些磷酸酶能参与糖原的合成和分解；而另一些酶能将药物和有潜在毒性的物质分解，如作为镇静剂的巴比妥盐、作为兴奋剂的安非他命和某些抗体药物等。肌细胞中含有发达的特化的光面内质网，称肌质网，是肌细胞中Ca+蓄库，其上的Ca+泵将细胞质基质中的Ca+泵入肌质网膜中储存起来。受神经冲动刺激后释放出来，最终引起肌细胞收缩。（二）光面内质网（二）光面内质网(SER)l光面内质网（sER）膜表面光滑，无核糖体颗粒附着，其主要功能是参与脂类合成，如磷脂、固醇、脂肪等。因此，睾丸间质细胞、卵巢黄体细胞和肾上腺细胞中光面内质网非常发达。光面内质网电镜图（三）微粒体（三）微粒体（microsomemicrosome）当细胞被匀浆破碎时，破碎的内质网膜或高尔基当细胞被匀浆破碎时，破碎的内质网膜或高尔基体膜等膜碎片能够融合形成直径约体膜等膜碎片能够融合形成直径约100nm100nm的球形小囊泡，的球形小囊泡，这些小囊泡生物化学家把他们称为微粒体这些小囊泡生物化学家把他们称为微粒体（一）蛋白质合成（一）蛋白质合成三、糙面内质网的功能：三、糙面内质网的功能：1 1、合成蛋白的种类、合成蛋白的种类（三）蛋白质的修饰与加工（三）蛋白质的修饰与加工糖基化糖基化（四）蛋白质运输（四）蛋白质运输（二）多肽链的折叠与组装（二）多肽链的折叠与组装2 2、信号假说、信号假说结合蛋白结合蛋白(Bip)(Bip)蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶(PDI)(PDI)关于细胞内合成蛋白质的种类：根据合成后蛋白的去向：l非定位分布的非定位分布的细胞质溶质细胞质溶质性驻留蛋白，参与细性驻留蛋白，参与细胞质溶质中的生理生化代谢活动。胞质溶质中的生理生化代谢活动。l定位分布的细胞质溶质蛋白，与其他成分一起定位分布的细胞质溶质蛋白，与其他成分一起组成组成细胞器细胞器。核基因编码的。核基因编码的线粒体线粒体蛋白。蛋白。l经核孔进入细胞核的经核孔进入细胞核的核蛋白核蛋白，如：组蛋白、非，如：组蛋白、非组蛋白等。组蛋白等。l外输性蛋白：与内膜系统有关的蛋白，包括：外输性蛋白：与内膜系统有关的蛋白，包括：内膜系统驻留蛋白、外分泌蛋白。内膜系统驻留蛋白、外分泌蛋白。RER合成的蛋白3 3 3 3H H H H标记亮氨酸标记亮氨酸标记亮氨酸标记亮氨酸3 3 3 3分钟分钟分钟分钟17171717分钟分钟分钟分钟117117117117分钟分钟分钟分钟细胞的分泌细胞的分泌RER合成蛋白的种类：合成蛋白的种类：向细胞外分泌的蛋白向细胞外分泌的蛋白如：抗体、激素、细胞外基质等如：抗体、激素、细胞外基质等穿膜蛋白穿膜蛋白如：膜受体、离子通道等等如：膜受体、离子通道等等内膜系统的驻留蛋白内膜系统的驻留蛋白如：溶酶体内的各种酸性水解酶，内质网、高尔基体和内如：溶酶体内的各种酸性水解酶，内质网、高尔基体和内吞体等腔内的固有蛋白等。吞体等腔内的固有蛋白等。（一）（一）RER的功能之一蛋白质合成蛋白质合成问题：蛋白质是大分子物质，在糙面内质网上合成，后如何进入内质网腔？信号假说信号假说（Signal hypothesisSignal hypothesis）研究历史研究历史 20 20世纪世纪6060年代，年代，RedmanRedman和和SabatiniSabatini用分离的微粒体研究内质网附着核糖用分离的微粒体研究内质网附着核糖体合成的蛋白质是否会进入内质网腔。发现内质网附着核糖体合成的蛋白体合成的蛋白质是否会进入内质网腔。发现内质网附着核糖体合成的蛋白能够进入内质网腔。能够进入内质网腔。1971 1971年年G.BlobelG.Blobel等提出以下两点建议：等提出以下两点建议：a a分泌蛋白的分泌蛋白的N-N-端含有一段特别端含有一段特别的信号序列，可将多肽和核糖体引导到内质网膜上的信号序列，可将多肽和核糖体引导到内质网膜上;b;b多肽通过内质网膜上多肽通过内质网膜上的水性通道进入内质网腔中。的水性通道进入内质网腔中。1972 1972年，年，C.MilsteinC.Milstein发现从骨髓瘤细胞提取的免疫球蛋白分子发现从骨髓瘤细胞提取的免疫球蛋白分子N N端要比端要比分泌到细胞外的分泌到细胞外的N N端多出一段，这为信号肽存在提供了直接的证据。端多出一段，这为信号肽存在提供了直接的证据。1975 1975年，年，G.BlobelG.Blobel等根据进一步的实验提出了信号假说，认为蛋白质上等根据进一步的实验提出了信号假说，认为蛋白质上的信号肽指导蛋白质到内质网上进行合成。的信号肽指导蛋白质到内质网上进行合成。G.BlobelG.Blobel因此项发现获得因此项发现获得19991999年诺贝尔生理和医学奖。年诺贝尔生理和医学奖。诺贝尔奖！分泌性蛋白分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。成结束之前信号肽被切除。Gunter、Blobel的研究为更好的利用细胞作为蛋白质工厂，生产重要药物作出了贡献。蛋白质转入内质网合成至少涉及的成分蛋白质转入内质网合成至少涉及的成分）信号肽信号肽：信号肽是指位于新合成肽链：信号肽是指位于新合成肽链N端一段氨基残基序端一段氨基残基序列，指导多肽链到内质网上继续进行合成，多肽链进入内质网列，指导多肽链到内质网上继续进行合成，多肽链进入内质网后信号肽被切除后信号肽被切除。2 2）信号识别颗粒信号识别颗粒 ：SRPSRP识别并与信号肽结合，能暂停多肽链识别并与信号肽结合，能暂停多肽链的合成，引导核糖体到内质网上的合成，引导核糖体到内质网上3 3）SRPSRP受体受体：SRPSRP受体也叫停靠蛋白（受体也叫停靠蛋白（docking proteindocking protein，DPDP），），有有和和两个亚单位构成，属于内质网上的一种膜整合蛋白，两个亚单位构成，属于内质网上的一种膜整合蛋白，与与SRPSRP特异结合。特异结合。4 4）易位子易位子：易位子是内质网上的一种通道蛋白，新合成的多易位子是内质网上的一种通道蛋白，新合成的多肽链通过它进入内质网腔。肽链通过它进入内质网腔。5 5）信号肽酶信号肽酶：信号肽位于内质网膜上，在内质网腔内切除信信号肽位于内质网膜上，在内质网腔内切除信号肽。号肽。SRPSRP的组成与结构的组成与结构 2 2）信号识别颗粒）信号识别颗粒 信号识别颗粒是一种核糖核蛋白体，是一种信号识别颗粒是一种核糖核蛋白体，是一种G G蛋蛋白含有白含有6 6条不同的多肽和一个条不同的多肽和一个7S7S的的RNARNA。有三个功能部位，即核糖体结合位。有三个功能部位，即核糖体结合位点、信号识别结合位点和点、信号识别结合位点和SRPSRP受体结合位点。受体结合位点。1）信号肽的特征：信号肽的特征：一般一般16-2616-26个氨个氨基酸残基，基酸残基，N N端含有一个或多个带正电端含有一个或多个带正电荷的氨基酸残基，其间至少含有荷的氨基酸残基，其间至少含有6-126-12个疏水性氨基酸残基个疏水性氨基酸残基 3）SRP受体受体 4 4）易位子）易位子2.信号识别颗粒（SRP）引导信号肽与内质网膜上的SRP受体结合1.信号序列-SRP-核糖体复合体形成信号肽指导分泌蛋白到内质网上合成的过程信号肽指导分泌蛋白到内质网上合成的过程在细胞质基质中游离核糖体起始多肽链的合成，当多肽链延伸到80-100个氨基酸残基的时候，N端的信号肽就暴露出来，这时SRP识别并结合信号肽，暂停多肽链的合成并防止新生肽的损伤和成熟前的折叠。在SRP的引导下，SRP与内质网膜上的SRP受体结合，核糖体与易位子结合。之后SRP水解GTP，使SRP脱离信号肽和核糖体，返回细胞质基质重复利用，与此同时，易位子通道打开，在信号肽的引导下，多肽链通过易位子并形成袢环样的结构，核糖体开始继续合成多肽链。信号肽进入内质网腔厚，被信号肽酶识别并切除，切下的信号肽将被降解。多肽链合成结束后，合成的蛋白进入内质网腔，易位子通道关闭，核糖体与内质网分离，进入细胞质基质再利用。单次跨膜蛋白的形成单次跨膜蛋白的形成分子伴侣（分子伴侣（molecular molecular chaperonechaperone）：）：能特异地识能特异地识别新生肽链或部分折叠的别新生肽链或部分折叠的肽链并与之结合，帮助这肽链并与之结合，帮助这些多肽链进行正确的折叠些多肽链进行正确的折叠和装配，但其本身并不参和装配，但其本身并不参与最终蛋白的形成。与最终蛋白的形成。BipBip结合不正确折叠的蛋白结合不正确折叠的蛋白（二）（二）RER的功能之二蛋白质折叠蛋白质折叠肽链的合成仅需要几十秒钟至几分钟，而新合成的多肽在内质网停留的时间往往长达几十分钟。不同的蛋白质在内质网停留的时间长短不一，这在很大程度上取决于合成蛋白正确折叠所需要的时间。Bip蛋白是重链结合蛋白（heavy-chainbindingprotein）的简称，因为它能够同IgG抗体的重链结合。功能：1.Bip同进入内质网的未折叠蛋白质的疏水氨基酸结合，防止多肽链不正确地折叠和聚合2.Bip的第二个作用是防止新合成的蛋白质在转运过程中变性或断裂。PDIPDI参与二硫键的形成参与二硫键的形成知识延伸：蛋白酶体对蛋白质的降解：蛋白酶体(proteasomes)蛋白酶体既存在于细胞核中,又存在于胞质溶胶中,是溶酶体外的蛋白水解体系。蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化(图6-28)。图6-28蛋白酶体对蛋白质的降解作用泛素(ubiquitin，Ub)是76个氨基残基组成的小分子多肽，可以以共价结合的方式与蛋白质的赖氨酸相连。蛋白质一旦接有泛素，称为发生泛素化，泛素化的蛋白质进入蛋白酶体，然后降解为肽段（三）（三）RER的功能之三蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化1 1、细胞内所有的糖基化有以下两种类型：、细胞内所有的糖基化有以下两种类型：1 1）N-N-连接的糖基化：与天冬酰胺残基的氨基（连接的糖基化：与天冬酰胺残基的氨基（-NH2-NH2）连接）连接（RERRER腔内完成）腔内完成）2 2）O-O-连接的糖基化：与丝氨酸、苏氨酸或羟脯氨酸的羟基连接的糖基化：与丝氨酸、苏氨酸或羟脯氨酸的羟基（-OH-OH）连接）连接 （高尔基复合体内完成（高尔基复合体内完成)2 2、过程、过程寡糖链从寡糖链从磷磷酸多萜醇酸多萜醇转转移到相应的移到相应的天冬酰胺残天冬酰胺残基上基上（四）（四）RER的功能之四蛋白质运输蛋白质运输糙面内质网合成的蛋白质，经加工、修饰，形成转运囊泡把蛋白质从一个空腔带入另一个腔室，被转运蛋白质并不跨膜，而是在解剖结构相同的腔内转运。如：从内质网转运可溶性蛋白到高尔基复合体属于这一类型四、光面内质网的功能四、光面内质网的功能（一）脂类的合成与转运（一）脂类的合成与转运（二）解毒作用（二）解毒作用（三）钙离子的贮存和释放（三）钙离子的贮存和释放（四）糖原代谢（四）糖原代谢磷脂酰胆碱的合成磷脂酰胆碱的合成光面内质网合成磷脂酰胆碱的过程：首先，内质网膜中脂肪酸与胞质溶胶中的磷酸甘油结合，然后脱磷，并在内质网膜中胆碱磷脂转移酶的作用下，将胞质溶胶中的CDP-胆碱与内质网膜中的甘油脂肪酸结合形成磷脂酰胆碱。新合成的磷脂酰胆碱朝向胞质溶胶一侧，但可在内质网膜中磷脂转位酶的作用下翻转到内质网的腔面。磷脂交换蛋白（phospholipidexchangproteins，PEP）与磷脂转运磷脂的转运方式：磷脂的转运方式：一种是以出芽的方式转一种是以出芽的方式转运到高尔基体、溶酶体运到高尔基体、溶酶体和细胞膜上；和细胞膜上；一种是凭借磷脂转换蛋一种是凭借磷脂转换蛋白（白（phospholipid phospholipid exchange proteinexchange protein，PEPPEP）在膜之间转移磷）在膜之间转移磷脂脂 骼肌中内质网调控细胞质中Ca2+水平的变化。肌肉细胞中发达的光面内质网特化为肌质网，储存Ca2+能调节肌肉收缩与舒张。光面内质网在糖原裂解中的作用肝细胞的一个重要功能是维持血液中葡萄糖水平的恒定，这一功能与葡萄糖-6-磷酸酶的作用密切相关。光面内质网中的葡萄糖-6-磷酸酶将葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和无机磷，释放游离的葡萄糖进入血液供细胞之用。第三节高尔基复合体 18981898年，意大利科学家年，意大利科学家GolgiGolgi首次发现，首次发现，后人为了纪念他，把这种细胞器称为高尔后人为了纪念他，把这种细胞器称为高尔基体。也称为高尔基器（基体。也称为高尔基器（Golgi Golgi apparatusapparatus）或高尔基复合体（）或高尔基复合体（Golgi Golgi complexcomplex）。）。高尔基复合体是普遍存在于真核细胞，在蛋白质修饰加工及分选中起关键作用，与细胞的分泌活动密切相关。一、高尔基体的形态结构一、高尔基体的形态结构高尔基体是由排列整齐扁平膜囊（4-8个）堆在一起构成主体部分，其周围有许多大小不等的囊泡。高尔基体常分布于内质网与细胞膜之间，凸出的一面对着内质网称为形成面或顺面（cis face）。凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面（trans face）。高尔基体是一个具有极性的细胞器。烟草根尖细胞高尔基体的电镜照片烟草根尖细胞高尔基体的电镜照片电镜下，高尔基复合体呈现3种不同形态的膜性结构:扁平膜囊小囊泡大囊泡高尔基体的立体构造高尔基体的立体构造扁平膜囊(cisternae)是高尔基复合体中最具特征的主体部分，其凸面朝向内质网或细胞核，称为形成面（formingface）或顺面（cisface）；凹面朝向质膜称为成熟面（matureface）或反面（transface）。小囊泡(vesicles)聚集在扁平膜囊的顺面，一般认为这些小囊泡由附近的粗面内质网芽生而来，通过小囊泡与扁平膜囊的融合，粗面内质网中的蛋白质被转运到高尔基复合体中。因此，此类囊泡也称为运输小泡（transfervesicle）。大囊泡(vacuoles)位于扁平膜囊的反面，直径100500nm，由扁平膜囊末端膨大断离而形成，故又称为分泌泡（secretingvesicles）。扁平膜囊也称为潴泡高尔基体潴泡的膜囊划分为高尔基体潴泡的膜囊划分为3部分：部分：1、顺面高尔基管网结构（CGN）：由高尔基体顺面的扁囊状和小管状潴泡连接成网络，接受来自内质网的小泡。2、中间膜囊：位于顺面和反面高尔基网之间的多层囊管状结构。3、反面高尔基管网结构（TGN）：由高尔基体反面的扁囊状和管状潴泡连接成网络，加工物通过此部位运出高尔基体，是蛋白质分拣与包装加工的主要部位。2、中间膜囊3、反面高尔基管网结构（TGN）1、顺面高尔基管网结构（CGN）a)顺面：锇酸侵染后，CGN可以被特异的染色b)中间膜囊：烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADPase）阳性反应 c)反面：胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶）反应二、高尔基体的化学组成二、高尔基体的化学组成三、高尔基体的功能三、高尔基体的功能1 1、蛋白质加工和修饰、蛋白质加工和修饰 如：蛋白质糖基化与糖链如：蛋白质糖基化与糖链 的加工的加工2 2、蛋白质的水解、蛋白质的水解3 3、蛋白质的分捡与运输、蛋白质的分捡与运输来自内质网的蛋白在其中加工，最后以分泌物形式送到胞外。动物体内的消化酶、抗体均采用此方法分泌。粗面内质网中合成的蛋白在高尔基体中进行后加工，然后以出泡形式分泌的胞外（一）蛋白质的加工和修饰（一）蛋白质的加工和修饰蛋白质的糖基化：（蛋白质的糖基化：（2 2种方式）种方式）1 1）N-N-连接的糖基化（内质网）：与天冬酰胺残基的氨基（连接的糖基化（内质网）：与天冬酰胺残基的氨基（-NH2NH2）连接，）连接，寡糖链从寡糖链从磷酸多萜醇磷酸多萜醇转移到相应的天冬酰胺残转移到相应的天冬酰胺残基上基上2 2）O-O-连接的糖基化（高尔基复合体）：与丝氨酸、苏氨酸连接的糖基化（高尔基复合体）：与丝氨酸、苏氨酸或羟脯氨酸的羟基（或羟脯氨酸的羟基（-OH-OH）连接。）连接。把糖链转移到蛋白多肽链的丝氨酸、苏氨酸或羟脯氨酸的羟基（-OH）上，通常第一个连接上去的糖是N-乙酰半乳糖胺，然后在不同糖基转移酶的催化下每次加上一个单糖，最后加上唾液酸残基。N-连接糖基化及其加工在内质网中进行的蛋白质的糖基化在内质网中进行的蛋白质的糖基化；N-N-连接的糖基化：与天冬酰胺残基的氨基（连接的糖基化：与天冬酰胺残基的氨基（-NH-NH2 2）连接）连接（甘露糖）8（N-乙酰葡萄糖胺）2在高尔基复合体内对来自内质网的糖蛋白质的在高尔基复合体内对来自内质网的糖蛋白质的糖基进一步加工加工糖基进一步加工加工 N-糖基化 O-糖基化糖基化部位N-连接的糖基化O-连接的糖基化连接的氨基酸残基天冬酰胺丝氨酸，苏氨酸，羟脯氨酸 糖链长度525个糖基16个糖基第一个糖残基N-乙酰葡糖糖胺N-乙酰半乳糖胺或木糖连接基团-NH-NH2 2-OH糖基化方式寡糖连一次性连接单糖逐个加上去N-N-连接的糖基化和连接的糖基化和O-O-连接的糖基化比较连接的糖基化比较问题：蛋白质糖基化有什么作用？蛋白糖基化的意义：蛋白糖基化的意义：1 1、各种蛋白质分子带上不同的标记，以利于高尔基体的、各种蛋白质分子带上不同的标记，以利于高尔基体的分类与包装分类与包装2 2、糖基化影响多肽链构象的正确折叠和蛋白的稳定性，、糖基化影响多肽链构象的正确折叠和蛋白的稳定性，能够增强蛋白对蛋白水解酶的抗性能够增强蛋白对蛋白水解酶的抗性3 3、糖基化还能影响蛋白的水溶性以及蛋白所带的电荷、糖基化还能影响蛋白的水溶性以及蛋白所带的电荷4 4、糖基化形成质膜的糖被，对于决定蛋白的抗原性以及、糖基化形成质膜的糖被，对于决定蛋白的抗原性以及在细胞表面抗原的识别中也起着重要作用在细胞表面抗原的识别中也起着重要作用 等等等等（二）（二）蛋白质的水解蛋白质的水解胰岛素的加工胰岛素的加工（三）蛋白质分拣与运输（三）蛋白质分拣与运输蛋白质分拣：蛋白质分拣：也叫蛋白质靶向运输（也叫蛋白质靶向运输（protein protein targetingtargeting），是指蛋白质在细胞质基质中开始合成），是指蛋白质在细胞质基质中开始合成后，按其氨基酸序列中分选信号的有无以及分选信号后，按其氨基酸序列中分选信号的有无以及分选信号的性质被选择性地运输到细胞的不同部位的过程。的性质被选择性地运输到细胞的不同部位的过程。细胞内细胞内蛋白质分蛋白质分拣的途径拣的途径1 1、细胞质基质中完成多肽链的合、细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运到特定部位成，然后转运到特定部位2 2、细胞质基质中起始多肽链的合、细胞质基质中起始多肽链的合成，然后转移到内质网继续完成合成，然后转移到内质网继续完成合成，然后运到特定部位成，然后运到特定部位通过高尔基复合体分选的蛋白质包括：溶酶体酶，来自粗面内质网的溶酶体酶蛋白在高尔基复合体形成M-6-P标记，经TGN面M-6-P受体的分选浓缩后转运到溶酶体。细胞表面蛋白，这类蛋白质没有分选信号，在被自动装入运输小泡，连续不断地运送到细胞表面与质膜融合，小泡内容物分泌到细胞外，为细胞外基质提供糖蛋白、蛋白聚糖和蛋白质；同时，运输小泡的膜蛋白和膜脂加入到质膜中。分泌蛋白，这类蛋白质包括肽类激素、神经肽与消化酶等，按其分选信号形成膜包的分泌泡，储存在细胞质中，当受到细胞外信号刺激后，分泌泡与细胞膜融合，通过胞吐作用将内容物分泌到细胞外。内质网驻留蛋白，这类蛋白被错误地运送到高尔基复合体，依据其KDEL或KKXX分选信号在CGN进行分选。高尔基复合体驻留蛋白，这类蛋白从内质网转运到高尔基复合体后，不再转运，留在高尔基复合体。注：K:赖D:天冬E:谷L:亮通过高尔基复合体分选的蛋白质包括：第四节第四节 溶酶体（溶酶体（lysosomelysosome）20世纪五十年代初，de Duve在研究亚细胞组分时发现一、溶酶体的形态结构一、溶酶体的形态结构溶酶体呈囊泡状，直径一般0.2m0.5m，最大的可超过1m。溶酶体内含有50多种酶，均为酸性水解酶类，最适pH 值约为5左右。酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。溶酶体的电镜图溶酶体膜的特性溶酶体膜的特性膜上有质子泵：保持腔内膜上有质子泵：保持腔内pH5pH5的酸性环境的酸性环境膜蛋白高度糖基化：可保护溶酶体膜不受水解酶的作用膜蛋白高度糖基化：可保护溶酶体膜不受水解酶的作用膜中含有较多的胆固醇：能够增加膜的稳定性膜中含有较多的胆固醇：能够增加膜的稳定性膜上有多种载体蛋白：把消化的产物运出溶酶体，供细膜上有多种载体蛋白：把消化的产物运出溶酶体，供细胞再利用胞再利用问题：溶酶体的酸性环境怎么维持？质子泵：质子泵：有三种有三种P-typeP-type：存在于真核细胞的细胞质膜上：存在于真核细胞的细胞质膜上V-typeV-type：存在于动物细胞的溶酶体和植物细胞的液泡：存在于动物细胞的溶酶体和植物细胞的液泡F-typeF-type：存在于线粒体和叶绿体内膜上：存在于线粒体和叶绿体内膜上二、溶酶体的类型二、溶酶体的类型按照传统方式划分：按照传统方式划分：1、初级溶酶体（primary lysosome）：是刚从高尔基体分泌形成的囊泡，只有水解酶类，酶处于非活性状态，没有作用底物。2、次级溶酶体（secondary lysosome）：正在进行消化作用的溶酶体，内含酸性水解酶和相应的底物。根据消化底物的来源不同，可分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体。近年根据溶酶体的形成过程和功能状近年根据溶酶体的形成过程和功能状态划分：态划分：内体性溶酶体、吞噬溶酶体、残余体；3类初级溶酶体次级溶酶体（一）内体溶酶体内体溶酶体是在高尔基体的反面以出芽的形式形成的，其形成过程如下：（1）糙面内质网上核糖体合成溶酶体蛋白进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰（2）进入高尔基体顺面膜囊N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在12个甘露糖残基上在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体（3）高尔基体反面膜囊具有M6P结合的受体，可以识别溶酶体酶上M6P并与之结合结合触发反面高尔基网局部出芽有被小泡无被小泡（酶无活性）（4）细胞经胞吞作用形成的异质性小泡称为早期内体，其内为碱性环境，与其他胞内小泡融合形成晚期内体，晚内体的主要特征是酸性的，无被小泡与晚期内体结合形成内体溶酶体。6-6-磷酸甘露糖（磷酸甘露糖（M-6-PM-6-P）途径）途径分拣信号的发现：I-细胞病与溶酶体的发生细胞病与溶酶体的发生I-I-细胞病（细胞病（inclusion cell diseaseinclusion cell disease）患者的成纤维细胞溶酶体中几乎缺）患者的成纤维细胞溶酶体中几乎缺乏所有的溶酶体酶，各种底物不能消化而聚集成很大的包涵体。但是在乏所有的溶酶体酶，各种底物不能消化而聚集成很大的包涵体。但是在I-I-细胞病患者中，所有的溶酶体酶出现在其血液中，说明编码合成溶酶体酶细胞病患者中，所有的溶酶体酶出现在其血液中，说明编码合成溶酶体酶的基因是正常地。的基因是正常地。现在已经清楚，现在已经清楚，I-I-细胞病患者先天性缺乏细胞病患者先天性缺乏N-N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶，乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶，使溶酶体到达高尔基体后不能形成使溶酶体到达高尔基体后不能形成M-6-PM-6-P分选信号，缺少分选信号，缺少M-6-PM-6-P分选信号的分选信号的溶酶体酶不能进入溶酶体，而被分泌到细胞外进入血液。溶酶体酶不能进入溶酶体，而被分泌到细胞外进入血液。溶溶酶体酶带上酶体酶带上M-6-P标记：标记：每个溶酶体酶蛋白至少有一个甘露糖残基被磷酸化。（二）吞噬溶酶体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（phagolysosome）和自噬溶酶体（autophagolysosome），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。溶酶体的自噬和吞噬作用（三）残余体残余体（residualbody）：是指次级溶酶体消化一段时间后，随着水解酶活性的逐渐丧失，而剩下的一些不能消化的残留物质，可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。含铁小体和髓样结构等。肝细胞中的脂褐质三、溶酶体的功能三、溶酶体的功能（一）细胞内消化作用（一）细胞内消化作用（二）细胞外消化作用（二）细胞外消化作用（三）细胞自溶（三）细胞自溶二氧化硅尘粒吸入肺泡后被巨噬细胞吞噬，由于吞入的二氧化硅尘粒吸入肺泡后被巨噬细胞吞噬，由于吞入的二氧化硅尘粒不能被消化，并在在尘粒的表面形成硅酸；硅二氧化硅尘粒不能被消化，并在在尘粒的表面形成硅酸；硅酸的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，使膜破坏，吞酸的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，使膜破坏，吞噬细胞溶酶体崩解，导致细胞死亡。二氧化硅尘粒释出后，噬细胞溶酶体崩解，导致细胞死亡。二氧化硅尘粒释出后，又被其他巨噬细胞吞噬，如此反复进行，巨噬细胞相继地吞又被其他巨噬细胞吞噬，如此反复进行，巨噬细胞相继地吞噬、死亡。受损或已破坏的巨噬细胞释放巨噬细胞纤维化因噬、死亡。受损或已破坏的巨噬细胞释放巨噬细胞纤维化因子，刺激成纤维细胞分泌大量胶原，这些胶原纤维在肺部大子，刺激成纤维细胞分泌大量胶原，这些胶原纤维在肺部大量沉积形成纤维化结节，使肺的弹性降低，功能受损。量沉积形成纤维化结节，使肺的弹性降低，功能受损。克矽平可以用于治疗硅肺，其原理是克矽平上的氢原子克矽平可以用于治疗硅肺，其原理是克矽平上的氢原子可以与硅酸分子结合，阻止硅酸分子对溶酶体膜的破坏。可以与硅酸分子结合，阻止硅酸分子对溶酶体膜的破坏。溶酶体与疾病硅肺（silicosis）溶酶体与疾病休克休克（shockshock）休克时，由于组织缺血，缺氧，影响功能系统，休克时，由于组织缺血，缺氧，影响功能系统，导致膜的不稳定，引起溶酶体酶的外漏，从而造成导致膜的不稳定，引起溶酶体酶的外漏，从而造成细胞和机体的损伤。细胞和机体的损伤。在抢救病人时，除了纠正缺血缺氧外，稳定溶在抢救病人时，除了纠正缺血缺氧外，稳定溶酶体膜也非常重要。在临床上常采用大剂量的糖皮酶体膜也非常重要。在临床上常采用大剂量的糖皮质类固醇激素，以稳定溶酶体膜，防止溶酶体酶的质类固醇激素，以稳定溶酶体膜，防止溶酶体酶的泄漏。泄漏。第五节过氧化物酶体一、形态结构一、形态结构 呈球形或卵球形，直径约呈球形或卵球形，直径约0.2m-1.5m0.2m-1.5m。在电镜下可。在电镜下可观察到过氧化物酶体内有电子密度较高，呈规则排列的结晶观察到过氧化物酶体内有电子密度较高，呈规则排列的结晶状结构，称为类核体，是尿酸氧化酶的结晶状结构，称为类核体，是尿酸氧化酶的结晶氧化酶（依赖氧化酶（依赖FADFAD）过氧化氢酶（过氧化氢酶（标志酶标志酶）过氧化物酶（量少，仅过氧化物酶（量少，仅在少量细胞内）在少量细胞内）酶酶过氧化物酶体不过氧化物酶体不属于内膜系统属于内膜系统二、过氧化物酶体的功能二、过氧化物酶体的功能（一）调节细胞氧张力（一）调节细胞氧张力 RHRH2 2+O+O2 2R+HR+H2 2O O2 2（氧化酶）（氧化酶）在低浓度氧的条件下，线粒体利用氧的能力比过氧化物酶体强，而在高在低浓度氧的条件下，线粒体利用氧的能力比过氧化物酶体强，而在高浓度氧的情况下，过氧化物酶体的氧化反应占主导地位，这种特性使过氧化物浓度氧的情况下，过氧化物酶体的氧化反应占主导地位，这种特性使过氧化物酶体具有保护细胞免受高浓度氧的毒性作用酶体具有保护细胞免受高浓度氧的毒性作用。所产生的H H2 2O O2 2对细胞有损伤作用，由过氧化氢酶清除。对细胞有损伤作用，由过氧化氢酶清除。2H 2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2（过氧化氢酶）（过氧化氢酶）（二）解毒作用（二）解毒作用氧化各种底物，如酚、亚硝酸盐和乙醇等，使有毒的物质变成无毒的物质。RHRH2 2+H+H2 2O O2 2 R+2H R+2H2 2O O（过氧化氢酶）（过氧化氢酶）（三）脂肪酸氧化（三）脂肪酸氧化溶溶酶酶体与体与过氧化物氧化物酶酶体的比体的比较特征特征溶溶酶酶体体过氧化物氧化物酶酶体体形形态多呈球形，直径多呈球形，直径0.2m0.2m0.5m0.5m多呈球形，直径多呈球形，直径0.2m0.2m1.5m1.5m酶酶酸性水解酸性水解酶酶，无，无酶酶结，标志志酶酶是酸性磷酸是酸性磷酸酶酶氧化氧化酶酶类，常有尿酸氧化，常有尿酸氧化酶酶结晶晶标志志酶酶是是过氧化氧化氢酶酶腔内腔内pHpH5 5左右左右7 7左右左右功能功能消化，消化，调节分泌，机体防御，分泌，机体防御，器官器官发生等生等解毒，解毒，调节细胞氧胞氧张力，脂肪力，脂肪酸水解等酸水解等发生生酶酶在在ERER合成，合成，经高高尔尔基体和晚基体和晚期内吞体的加工分期内吞体的加工分选形成。形成。酶酶在胞在胞质中合成后中合成后转入入过氧化氧化物物酶酶体，体，通通过分裂增殖。分裂增殖。耗氧情况耗氧情况不需要氧气不需要氧气需要氧气需要氧气是否属于是否属于内膜系内膜系统属于内膜系属于内膜系统不属于内膜系不属于内膜系统第六节内膜系统与小泡运输胞外大分子及颗粒状物质进入细胞、细胞内合成的蛋白质转运到细胞的其他部位或分泌到细胞外。这些物质的转运都是通过膜泡（vesicle）进行的。其转运过程称为膜泡运输（vesiculartransport）。细胞内蛋白质合后的转运机制：细胞内蛋白质合后的转运机制：跨膜转运跨膜转运：膜泡运输膜泡运输选择性门选择性门控转运控转运：网格蛋白有被小泡COP有被小泡COP有被小泡进入线粒体，过氧化物酶体，内质网腔的蛋白核孔复合体的转运转运方式转运方式一、有被小泡的类型一、有被小泡的类型目前研究得较为清楚的有3种：网格蛋白有被小泡：网格蛋白有被小泡介导质膜到内体，高尔基复合体到内体、溶酶体的物质运输；COP有被小泡：COP有被小泡介导高尔基复合体向粗面内质网的逆向物质运输；COP有被小泡：COP有被小泡介导粗面内质网到高尔基复合体的物质运输。有被小泡的形成过程有被小泡的形成过程（一）网格蛋白有被小泡：图7-17网格蛋白有被小泡A：三腿蛋白复合物；B：网格蛋白有被小泡电镜图笼形蛋白的结构，A电镜照片，B分子模型，C衣被模型引自MolecularBiologyoftheCell.4thed.2002（二）COP I有被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白（escapedproteins）返回内质网。起初发现于高尔基体碎片，在含有ATP的溶液中温育时，能形成非笼形蛋白包被的小泡。进一步的研究发现这种衣被蛋白复合体包含多达7种肽链。内质网向高尔基体输送运输小泡时，一部分自身的蛋白质也不可避免的被运送到了高尔基体，如不进行回收则内质网因为磷脂和某些蛋白质的匮乏而停止工作。内质网通过两种机制维持蛋白质的平衡：一是转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，例如有些驻留蛋白参与形成大的复合物，因而不能被包装在出芽形成的转运泡中，结果被保留下来；二是通过对逃逸蛋白的回收机制，使之返回它们正常驻留的部位。问题：从内质网逃逸的驻留蛋白如何回收？问题：从内质网逃逸的驻留蛋白如何回收？内质网驻留蛋白的KDEL序列内质网的正常驻留蛋白，不管在腔中还是在膜上，它们在C端含有一段回收信号序列（retrievalsignals），如果它们被意外地逃逸进入转运泡从内质网运至高尔基体cis面，则cis面的膜结合受体蛋白将识别并结合逃逸蛋白的回收信号，形成COPI衣被小泡将它们返回内质网。内质网腔中的蛋白，如蛋白二硫键异构酶和协助折叠的分子伴侣，均具有典型的回收信号Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL)赖-天冬-谷-亮图722内质网蛋白质运输及驻留蛋白回收模式图COP有被小泡电镜图COP有被小泡的衣被蛋白是多个亚基组成的多聚体高尔基复合体CGN面存在KDEL膜蛋白受体，蛋白二硫键异构酶、Bip等内质网驻留蛋白含有KDEL序列；当逃逸的内质网驻留蛋白到达高尔基复合体CGN面时，CGN膜上的KDEL受体与内质网驻留蛋白KDEL序列结合，以出芽方式形成COP有被小泡；然后，COP有被小泡将逃逸的内质网驻留蛋白送回到内质网。n注：K赖-D天冬-E谷-L亮（三）COP有被小泡介导从内质网到高尔基体的物质运输。COPII衣被小泡形成与内质网的特殊部位，称为内质网出口（exitsites），这些部位没有核糖体，由交织在一起的管道和囊泡组成网络结构。由内质网到高尔基体的蛋白转运中，大多数跨膜蛋白是直接结合在COPII衣被上，但是少数跨膜蛋白和多数可溶性蛋白通过受体与COPII衣被结合，这些受体在完成转运后，通过COPI衣被小泡返回内质网。COP有被小泡的电镜图COP有被小泡的衣被蛋白有5种蛋白质亚基组成COP有被小泡以出芽方式，在没有核糖体分布的粗面内质网特殊部位生成。此处内质网膜上存在跨膜蛋白受体，受体的网腔侧一端与待运输的可溶性蛋白结合，胞质侧一端存在信号序列，能特异地与COP有被小泡衣被蛋白结合。这说明，COP有被小泡衣被蛋白对粗面内质网内可溶性蛋白选择性运输有重要作用。思考题名词：内膜系统，微粒体，信号假说，信号肽，信号识别颗粒，分子伴侣，高尔基体，溶酶体，次级溶酶体，残余体，内吞体，蛋白质分选，溶酶体贮积病，过氧化物酶体1.粗面内质网和滑面内质网的功能？2.粗面内质网合成的蛋白的种类？3.分泌蛋白和跨膜蛋白的合成机制（合成过程）？4.蛋白糖基化的类型？思考题1、高尔基体的结构模型？高尔基体的功能？2、O-连接糖基化与N-连接糖基化的区别？3、溶酶体膜的特征？4、溶酶体的类型与功能？5、从溶酶体的发生机制解释I-细胞病？6、硅肺的形成机制？7、比较过氧化物酶体与溶酶体？8、过氧化物酶体一般有哪两种酶？