《高尔基体溶酶体》PPT课件.ppt

1898 1898 高尔基（高尔基（Golgi)-Golgi)-银染神经细胞银染神经细胞-高尔基体高尔基体-高尔基复合体高尔基复合体 一一. .高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的形态结构 相对恒定连续的整体膜结构相对恒定连续的整体膜结构电电镜镜扁平囊泡扁平囊泡(cisternae)(cisternae)小囊泡小囊泡(vesicles)(vesicles)大囊泡大囊泡(vacuoles)(vacuoles)形成面形成面 高尔基复合体高尔基复合体各部分膜囊具有不同的细胞化学反应，可用来进行鉴别各部分膜囊具有不同的细胞化学反应，可用来进行鉴别 光镜：网状结构光镜：网状结构呈极性的细胞器呈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顺面网状结构顺面网状结构( (cisGolginetwork)CGN扁囊弯曲成凸面又称形成面（形成面（forming faceforming face）或顺面（顺面（cis facecis face）n 特征：特征：v 位于顺面最外侧的扁平膜囊位于顺面最外侧的扁平膜囊v中间多孔呈连续分枝状中间多孔呈连续分枝状v可被锇酸特异性染色可被锇酸特异性染色。

嗜锇反应，经锇酸浸染后， 高尔基体的顺面膜囊被特异地染色；n功能：功能：接受内质网新合成的蛋白质与脂类，将其分类后大接受内质网新合成的蛋白质与脂类，将其分类后大部分转入中间膜囊，小部分再返回内质网部分转入中间膜囊，小部分再返回内质网 中间膜囊中间膜囊n特征：特征：v位于顺面网状结构与反面网状结构之间位于顺面网状结构与反面网状结构之间v由扁平囊与管道组成由扁平囊与管道组成v标志酶：标志酶：NADP酶酶 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP(NADP酶酶) )的的 细胞化学反应细胞化学反应, ,是高尔基体中间几层扁是高尔基体中间几层扁 平囊的标志反应平囊的标志反应. .n功能：功能：糖基修饰糖基修饰糖酯形成糖酯形成多糖的合成多糖的合成反面网状结构反面网状结构(transGolginetwork)TGN面向质膜的凹面又称成熟面（成熟面（mature facemature face）或反面反面 n特征：特征：v位于反面的最外层位于反面的最外层v形态为管网状，与反面囊泡相连，形态为管网状，与反面囊泡相连，另一侧深入细胞质中另一侧深入细胞质中v标志酶：标志酶：TPP酶，酶，CMP酶酶 焦磷酸硫胺素酶（焦磷酸硫胺素酶（TPPTPP酶）的细胞化学反应，酶）的细胞化学反应， 可特异地显示高尔基体的反面可特异地显示高尔基体的反面1-21-2层膜囊；层膜囊； 胞嘧啶单核苷酸酶胞嘧啶单核苷酸酶(CMP(CMP酶酶) )的细胞化学反应，可显示靠近反面上的细胞化学反应，可显示靠近反面上的一些膜囊状和管状结构的一些膜囊状和管状结构,CMP,CMP酶也是溶酶体的标志酶，溶酶体是在酶也是溶酶体的标志酶，溶酶体是在此产生的。

此产生的n功能：功能：参与蛋白的分类与包装，运输参与蛋白的分类与包装，运输周围小泡周围小泡n顺面侧的囊泡顺面侧的囊泡,小囊泡小囊泡vesicles：v内质网与高尔基体间的运输小泡内质网与高尔基体间的运输小泡n反面侧的囊泡，大囊泡反面侧的囊泡，大囊泡vacuoles：v体积较大，运输作用体积较大，运输作用v分泌泡与分泌颗粒分泌泡与分泌颗粒扁扁 平平 囊囊呈盘状，呈盘状，3-103-10层称层称-高尔基堆高尔基堆扁平囊间距：扁平囊间距：20-30nm20-30nm；囊腔宽：；囊腔宽：6-15nm6-15nm形成面膜薄：形成面膜薄： 6nm ; 6nm ; 成熟面膜厚：成熟面膜厚：8nm8nm囊腔内含：中等电子密度的物质囊腔内含：中等电子密度的物质 中间膜囊中间膜囊作用：作用：多数糖基修饰；糖脂的形成；多数糖基修饰；糖脂的形成； 来来 源：小囊泡融合源：小囊泡融合凸面：形成（顺）面；凸面：形成（顺）面；小小 囊囊 泡泡30-80nm30-80nm球形小泡，球形小泡，膜厚：膜厚：6nm;6nm;泡内含物质：低电子密度物质，较透明泡内含物质：低电子密度物质，较透明来来 源：由源：由rERrER芽生芽生而来。

而来 大大 囊囊 泡泡100-150nm;膜厚膜厚：8nm;泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡来来 源：扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成源：扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成凹凹 面：成熟（反）面面：成熟（反）面 二二. .高尔基复合体的分布和数量高尔基复合体的分布和数量 根据细胞类型不同，分布状态有所不同：根据细胞类型不同，分布状态有所不同： 神经细胞神经细胞-核周围交织成网；肝细胞核周围交织成网；肝细胞-分散分布；分散分布； 有极性的上皮细胞有极性的上皮细胞-核顶部，顺面朝向内质网，反面朝向质膜核顶部，顺面朝向内质网，反面朝向质膜 根据分化程度和功能状况，其发达程度和数量不同：根据分化程度和功能状况，其发达程度和数量不同： 分化程度、分泌功能分化程度、分泌功能数量数量（多达数千）（多达数千） （胰腺外分泌细胞、浆细胞）（胰腺外分泌细胞、浆细胞） 未分化的胚胎细胞、分泌功能不旺盛的肌细胞和淋巴细胞未分化的胚胎细胞、分泌功能不旺盛的肌细胞和淋巴细胞数量数量 三三. .高尔基复合体的化学组成高尔基复合体的化学组成 高尔基复合体膜高尔基复合体膜, ,内质网膜内质网膜, ,细胞膜化学组分上的对比细胞膜化学组分上的对比 粗面内质网膜粗面内质网膜 高尔基复合体膜高尔基复合体膜 细胞膜细胞膜 总磷脂总磷脂 61% 45% 40%61% 45% 40% 卵磷脂卵磷脂 47.8% 31.4% 32.0%47.8% 31.4% 32.0% 胆固醇胆固醇 含有多种酶含有多种酶 ： 特征酶：糖基转移酶特征酶：糖基转移酶从形成面到成熟面从形成面到成熟面多糖的含量多糖的含量呈梯度上升趋势呈梯度上升趋势四四. . 高尔基复合体的功能高尔基复合体的功能v 高尔基复合体与细胞的分泌活动高尔基复合体与细胞的分泌活动v 参与糖蛋白的合成和修饰参与糖蛋白的合成和修饰v 参与蛋白质的改造参与蛋白质的改造 v 对蛋白质的分拣运输对蛋白质的分拣运输v 高尔基复合体与溶酶体的形成高尔基复合体与溶酶体的形成 v 高尔基复合体与膜的转变。

高尔基复合体与膜的转变一）高尔基复合体与细胞的分泌活动（一）高尔基复合体与细胞的分泌活动3 3H H标记亮氨酸标记亮氨酸 加入培养基内加入培养基内, ,在不在不同的时间内收集细胞同的时间内收集细胞做放射性自显影做放射性自显影. .3分钟分钟20分钟分钟90分钟分钟高尔基复合体参与了高尔基复合体参与了细胞分泌活动，并起着细胞分泌活动，并起着重要的运输作用；在分重要的运输作用；在分泌颗粒的形成过程中起泌颗粒的形成过程中起着浓缩、修饰、加工等着浓缩、修饰、加工等作用作用 分泌蛋白质的分泌途径分泌蛋白质的分泌途径蛋白质在蛋白质在rERrER的核糖体上合成的核糖体上合成 进入内质网腔内质网腔( (修饰修饰) )细胞内膜泡运输高尔基复合体高尔基复合体( (加工修饰加工修饰) ) 浓缩泡酶原颗粒酶原颗粒分泌泡分泌泡细胞内贮存细胞内贮存分泌物排向胞外分泌物排向胞外 分泌过程概括为六个阶段：分泌过程概括为六个阶段：1 核糖体阶段核糖体阶段-肽肽链的合成；链的合成；2 内质网腔阶段内质网腔阶段-肽链延伸、加糖、折叠与储存；肽链延伸、加糖、折叠与储存；3 胞内运输阶段胞内运输阶段-分分泌蛋白转运，以出芽方式形成运输小泡，移向高尔基体泌蛋白转运，以出芽方式形成运输小泡，移向高尔基体并与扁囊并与扁囊 融合；融合；4 分泌蛋白浓缩阶段分泌蛋白浓缩阶段-由形成面向分泌面移动，完成浓缩、加工，形成浓缩泡由形成面向分泌面移动，完成浓缩、加工，形成浓缩泡脱离进入脱离进入 胞质中；胞质中；5 胞内储存阶段胞内储存阶段-继续浓缩，等待释放；继续浓缩，等待释放；6 胞吐阶段胞吐阶段-浓缩泡向细胞顶端移动，最后与质膜融合，排到胞外。

浓缩泡向细胞顶端移动，最后与质膜融合，排到胞外二）（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工高尔基复合体对蛋白质的修饰加工 1. 1. 参与糖蛋白的合成和修饰参与糖蛋白的合成和修饰N-N-连接的寡糖链：在连接的寡糖链：在rERrER腔内合成半成腔内合成半成品）品）糖蛋白：糖蛋白：3 3H H标记甘露糖标记甘露糖 短期培养短期培养 颗粒主要在颗粒主要在rERrER3 3H H标记半乳糖；唾液酸标记半乳糖；唾液酸 只在高尔基体只在高尔基体3 3H H标记标记N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺糖胺 同时在同时在rER rER 和高尔和高尔基体基体表明表明N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺和甘露糖存在于寡糖链的核心部位，糖胺和甘露糖存在于寡糖链的核心部位，是在是在rERrER膜上的糖基转移酶的催化下加在肽链上的；而半乳糖、唾膜上的糖基转移酶的催化下加在肽链上的；而半乳糖、唾液酸是构成糖链的周围部分，在高尔基体内液酸是构成糖链的周围部分，在高尔基体内正在正在ER中合成蛋白质的中合成蛋白质的N-连接糖基化连接糖基化 N N- -连接的寡聚糖的进一步加工连接的寡聚糖的进一步加工在在rERrER腔中合成的腔中合成的N-N-连接的寡糖糖蛋白为由连接的寡糖糖蛋白为由2 2个个N-N-乙酰葡萄糖胺、乙酰葡萄糖胺、8 8个甘露个甘露糖分子组成的寡糖构成，经过小囊泡转运到高尔基体顺面，并与之结合。

糖分子组成的寡糖构成，经过小囊泡转运到高尔基体顺面，并与之结合到达高尔基体的糖蛋白一般具有相同的寡糖，其中分泌性蛋白和膜蛋白需到达高尔基体的糖蛋白一般具有相同的寡糖，其中分泌性蛋白和膜蛋白需经过加工，去除大部分甘露糖经过加工，去除大部分甘露糖ProcessingofN-linkedoligosaccharidesintheGolgiN-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺天门冬天门冬酰胺酰胺甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘露糖苷酶甘露糖苷酶甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶甘甘甘甘N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺甘露糖苷酶甘露糖苷酶甘甘甘甘N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺半乳糖转移酶半乳糖转移酶半乳半乳糖糖半乳半乳糖糖唾液酸转移酶唾液酸转移酶唾液酸唾液酸唾液酸唾液酸N N- -连接的寡聚糖的进一步加工连接的寡聚糖的进一步加工 先由甘露糖苷酶先由甘露糖苷酶除去除去3 3个甘露糖，个甘露糖，紧接着紧接着N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶 ，将，将1 1个分子的个分子的N-N-乙酰葡萄糖胺结合到乙酰葡萄糖胺结合到1 1个存留个存留的甘露糖上，然后甘露糖苷酶的甘露糖上，然后甘露糖苷酶去除另去除另外两个甘露糖，这就形成了存在于复合外两个甘露糖，这就形成了存在于复合寡糖上的寡糖上的3 3个甘露糖核心。

在此阶段核心个甘露糖核心在此阶段核心中的中的2 2个个N-N-乙酰葡萄糖胺之间的键通过一乙酰葡萄糖胺之间的键通过一种高特异性的内糖苷键成为稳定的连接种高特异性的内糖苷键成为稳定的连接即在核心甘露糖上由即在核心甘露糖上由N-N-乙酰葡萄糖胺转乙酰葡萄糖胺转移酶移酶再加上另一个再加上另一个N-N-乙酰葡萄糖胺分乙酰葡萄糖胺分子此后，再经过半乳糖基转移酶、唾子此后，再经过半乳糖基转移酶、唾液酸转移酶等的作用，再加上半乳糖和液酸转移酶等的作用，再加上半乳糖和唾液酸，完成了糖蛋白的合成唾液酸，完成了糖蛋白的合成 O- O-连接的糖基化连接的糖基化 将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸或羟将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸或羟脯、羟赖氨酸的羟基的氧原子上脯、羟赖氨酸的羟基的氧原子上 O-O-连接的糖基化是由不同的糖基转移酶催化的连接的糖基化是由不同的糖基转移酶催化的, , 每次每次加上一个单糖同加上一个单糖同N-N-连接的糖基化一样连接的糖基化一样, , 最后一步是加上最。