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囊泡运输囊泡运输第三章第三章第三章第三章 核糖体与内膜系统核糖体与内膜系统核糖体与内膜系统核糖体与内膜系统门控运输门控运输门控运输门控运输 Gated transportGated transport 通过核膜孔进出细胞核。通过核膜孔进出细胞核。通过核膜孔进出细胞核。通过核膜孔进出细胞核。细胞内物质运输途径：细胞内物质运输途径：细胞内物质运输途径：细胞内物质运输途径：跨膜运输跨膜运输 Transmembrane transport 通过膜镶嵌蛋白进入内质网、线粒体、通过膜镶嵌蛋白进入内质网、线粒体、溶酶体等细胞器，或跨越细胞膜进出细溶酶体等细胞器，或跨越细胞膜进出细 胞。胞。囊泡转运囊泡转运 Vesicular transport 以囊泡形式运输至细胞质、高尔基复合以囊泡形式运输至细胞质、高尔基复合 体、胞内体、溶酶体、细胞膜。体、胞内体、溶酶体、细胞膜。第六节第六节 囊泡与囊泡转运囊泡与囊泡转运囊泡转运（或囊泡运输囊泡转运（或囊泡运输 vesicular transport）囊泡（一种动态结构）携带所要运囊泡（一种动态结构）携带所要运输的物质以出芽方式从一种细胞器膜产生，输的物质以出芽方式从一种细胞器膜产生，脱离后又与另一种细胞器膜相互融合，同时脱离后又与另一种细胞器膜相互融合，同时将所运输的物质释放至该细胞器中的过程。将所运输的物质释放至该细胞器中的过程。一一.囊泡类型囊泡类型 至少至少10种，其中了解最多的如下：种，其中了解最多的如下：1.网格蛋白有被囊泡网格蛋白有被囊泡 Clathrin-coated vesicles2.COP 有被囊泡有被囊泡 COP-coated vesicles3.COP 有被囊泡有被囊泡 COP-coated vesicles（一）（一）网格蛋白有被囊泡网格蛋白有被囊泡 Clathrin-coated vesicles1.形成方式形成方式 从从TGN出芽出芽,或从细胞膜内陷或从细胞膜内陷Lysosomal enzymeLysosomal enzymePhosphorylatedPhosphorylatedlysosomallysosomal enzyme enzymeMedialMedialcisternacisternaTransTranscisternacisternaTGNTGNLysosomeLysosomeLysosomeLate endosomeLate endosome Oligosaccharides Oligosaccharides Phosphate group Phosphate group Lysosomal protein Lysosomal proteinTransport vesicleTransport vesicleATPADPP+H+CisCiscisternacisternaH+Golgi complexGolgi complexM6P receptor(MPR)M6P receptor(MPR)M6P receptor(MPR)Clathrin-coatedClathrin-coatedClathrin-coatedpitpitpitsecretory网格蛋白有被囊泡经由胞吞作用形成网格蛋白有被囊泡经由胞吞作用形成发动蛋白发动蛋白发动蛋白发动蛋白DynaminDynamin2.基本特性基本特性直径直径:50100 nm包被组分包被组分:网格蛋白（网格蛋白（clathrin）衔接蛋白衔接蛋白（Adaptin）:AP1,AP2,AP3,AP43.功能功能 1）由高尔基复合体产生）由高尔基复合体产生的网格蛋白囊泡可介导从的网格蛋白囊泡可介导从高尔基复合体向胞内体、高尔基复合体向胞内体、溶酶体、质膜外的物质输溶酶体、质膜外的物质输送转运。送转运。2）通过胞吞作用形成的）通过胞吞作用形成的网格蛋白囊泡可将外来物网格蛋白囊泡可将外来物质转送到细胞质，或从胞质转送到细胞质，或从胞内体输送到溶酶体。内体输送到溶酶体。Lysosomal enzymeLysosomal enzymePhosphorylatedPhosphorylatedlysosomallysosomal enzyme enzymeMedialMedialcisternacisternaTransTranscisternacisternaTGNTGNLysosomeLysosomeLysosomeLate endosomeLate endosome Oligosaccharides Oligosaccharides Phosphate group Phosphate group Lysosomal protein Lysosomal proteinTransport vesicleTransport vesicleATPADPP+H+CisCiscisternacisternaH+Golgi complexGolgi complexM6P receptor(MPR)M6P receptor(MPR)M6P receptor(MPR)Clathrin-coatedClathrin-coatedClathrin-coatedpitpitpitsecretory3.功能功能 1）由高尔基复合体产生）由高尔基复合体产生的网格蛋白囊泡可介导从的网格蛋白囊泡可介导从高尔基复合体向胞内体、高尔基复合体向胞内体、溶酶体、质膜外的物质输溶酶体、质膜外的物质输送转运。送转运。2）通过胞吞作用形成的）通过胞吞作用形成的网格蛋白囊泡可将外来物网格蛋白囊泡可将外来物质转送到细胞质，或从胞质转送到细胞质，或从胞内体输送到溶酶体。内体输送到溶酶体。LDL受体介导的受体介导的LDL胞吞过程胞吞过程细胞外细胞外细胞外细胞外细胞内细胞内细胞内细胞内3.功能功能 1）由高尔基复合体产生）由高尔基复合体产生的网格蛋白囊泡可介导从的网格蛋白囊泡可介导从高尔基复合体向胞内体、高尔基复合体向胞内体、溶酶体、质膜外的物质输溶酶体、质膜外的物质输送转运。送转运。2）通过胞吞作用形成的）通过胞吞作用形成的网格蛋白囊泡可将外来物网格蛋白囊泡可将外来物质转送到细胞质，或从胞质转送到细胞质，或从胞内体输送到溶酶体。内体输送到溶酶体。（二）（二）COP 有被囊泡有被囊泡 COP-coated vesicles1.基本特性基本特性非网格蛋白有被囊泡非网格蛋白有被囊泡由由rER出芽产生出芽产生COP 的的五种亚基五种亚基:Sar1,Sec13/31,Sec23/242.功能功能 主要介导从主要介导从ER到到GC的正向物质转运。的正向物质转运。内质网内质网内质网内质网内质网内质网内质网内质网-高尔基复合体中间体高尔基复合体中间体高尔基复合体中间体高尔基复合体中间体高尔基复合体高尔基复合体高尔基复合体高尔基复合体 （ERGIC,ERGIC,或称为管状小泡丛）或称为管状小泡丛）或称为管状小泡丛）或称为管状小泡丛）（三）（三）COP有被囊泡有被囊泡COP-coated vesicles1.基本特性基本特性非网格蛋白有被囊泡非网格蛋白有被囊泡从高尔基复合体产生从高尔基复合体产生多个亚基组成多个亚基组成 、等等2.功能功能 主要介导逆向物质转运。主要介导逆向物质转运。负责内质网逃逸蛋白的捕捉和回收转运负责内质网逃逸蛋白的捕捉和回收转运 负责高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输负责高尔基复合体膜内蛋白的逆向运输*参考资料参考资料参考资料参考资料二二.囊泡转运的重要意义囊泡转运的重要意义（一）完成细胞物质定向运输，实现细胞内外（一）完成细胞物质定向运输，实现细胞内外 物质交换和信号传递。物质交换和信号传递。1.特点：特点：严格选择、精密控制、高度有序严格选择、精密控制、高度有序2.机制：机制：转运囊泡通转运囊泡通转运囊泡通转运囊泡通过其表面的特异过其表面的特异过其表面的特异过其表面的特异性标记分子与靶性标记分子与靶性标记分子与靶性标记分子与靶膜上的特异性受膜上的特异性受膜上的特异性受膜上的特异性受体相互识别而与体相互识别而与体相互识别而与体相互识别而与靶膜融合。靶膜融合。靶膜融合。靶膜融合。可溶性可溶性可溶性可溶性N-N-乙乙乙乙酰基马来酰亚胺酰基马来酰亚胺酰基马来酰亚胺酰基马来酰亚胺敏感因子结合蛋敏感因子结合蛋敏感因子结合蛋敏感因子结合蛋白受体白受体白受体白受体(SNAREs)(SNAREs)家族家族家族家族2013年诺贝尔医学生理学奖年诺贝尔医学生理学奖 Rothman,Schekman和和Sdhof揭开揭开了细胞物质运输和投递的精确控制系统了细胞物质运输和投递的精确控制系统的面纱。该系统的失调会带来有害影响，的面纱。该系统的失调会带来有害影响，并可导致诸如神经并可导致诸如神经系统系统疾病、糖尿病和疾病、糖尿病和免疫免疫系统系统疾病的发生。疾病的发生。2013年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，美国、德国美国、德国3位科学家位科学家James E.Rothman,Randy W.Schekman和和Thomas C.Sdhof 获奖。获奖理由是获奖。获奖理由是“发现细胞内的主要发现细胞内的主要 运输系统运输系统囊泡运输的调节机制囊泡运输的调节机制”。二二.囊泡转运的重要意义囊泡转运的重要意义（二）实现细胞膜和内膜系（二）实现细胞膜和内膜系 统各功能结构膜成分统各功能结构膜成分 的转换更新。的转换更新。膜流膜流（membrane flow）在囊泡转运过程中，在囊泡转运过程中，伴随着物质的定向运输所伴随着物质的定向运输所发生的细胞膜和内膜系统发生的细胞膜和内膜系统各功能结构之间膜成分的各功能结构之间膜成分的相互转换和更新。相互转换和更新。Membrane flow思考题：思考题：右图中展右图中展示了哪些示了哪些不同的囊不同的囊泡运输途泡运输途径？径？KEY TERMS跨膜运输跨膜运输网格蛋白网格蛋白囊泡转运囊泡转运膜流膜流SUMMARY1.囊泡的三种主要类型及各自主要功能囊泡的三种主要类型及各自主要功能2.囊泡运输的重要意义囊泡运输的重要意义3.名词：囊泡转运、膜流名词：囊泡转运、膜流自主学习自主学习主题主题（包括两方面）（包括两方面）：与溶酶体相关的某种疾病的发病机理（从个细与溶酶体相关的某种疾病的发病机理（从个细与溶酶体相关的某种疾病的发病机理（从个细与溶酶体相关的某种疾病的发病机理（从个细胞生物学角度阐述）胞生物学角度阐述）胞生物学角度阐述）胞生物学角度阐述）、诊断方法、临床症状、以及、诊断方法、临床症状、以及、诊断方法、临床症状、以及、诊断方法、临床症状、以及治疗方法；溶酶体相关疾病（与前面所讲病种可以治疗方法；溶酶体相关疾病（与前面所讲病种可以治疗方法；溶酶体相关疾病（与前面所讲病种可以治疗方法；溶酶体相关疾病（与前面所讲病种可以不同）的最新研究进展。不同）的最新研究进展。不同）的最新研究进展。不同）的最新研究进展。推荐溶酶体相关疾病推荐溶酶体相关疾病：泰泰泰泰-萨氏病（萨氏病（萨氏病（萨氏病（Tay-Sachs diseaseTay-Sachs disease）、）、）、）、型糖原贮积型糖原贮积型糖原贮积型糖原贮积症、脑苷脂沉积病、粘多糖沉积病、症、脑苷脂沉积病、粘多糖沉积病、症、脑苷脂沉积病、粘多糖沉积病、症、脑苷脂沉积病、粘多糖沉积病、GM1GM1神经节苷神经节苷神经节苷神经节苷脂贮积症、戈谢病（脂贮积症、戈谢病（脂贮积症、戈谢病（脂贮积症、戈谢病（Gauchers diseaseGauchers disease）、播散型脂）、播散型脂）、播散型脂）、播散型脂质肉芽肿病（质肉芽肿病（质肉芽肿病（质肉芽肿病（Farbers diseaseFarbers disease）硅沉着病（矽肺）、痛风、类风湿性关节炎、硅沉着病（矽肺）、痛风、类风湿性关节炎、硅沉着病（矽肺）、痛风、类风湿性关节炎、硅沉着病（矽肺）、痛风、类风湿性关节炎、休克等。休克等。休克等。休克等。与溶酶体自噬作用密切相关的疾病与溶酶体自噬作用密切相关的疾病与溶酶体自噬作用密切相关的疾病与溶酶体自噬作用密切相关的疾病感染、感染、感染、感染、神经退行性病变、二型糖尿病、肿瘤等。神经退行性病变、二型糖尿病、肿瘤等。神经退行性病变、二型糖尿病、肿瘤等。神经退行性病变、二型糖尿病、肿瘤等。自主学习自主学习要求：要求：每位同学查阅至少每位同学查阅至少4篇中文文献、篇中文文献、2篇英文篇英文文献，并阅读相关参考书，然后按照上述主题文献，并阅读相关参考书，然后按照上述主题制作制作ppt，并在，并在ppt最后一页注明所查阅文献的最后一页注明所查阅文献的题目和出处。将题目和出处。将ppt文件打印，交给实验课带文件打印，交给实验课带班老师。自主学习的具体要求和安排由各带班班老师。自主学习的具体要求和安排由各带班老师负责。老师负责。文献检索途径推荐：文献检索途径推荐：中文：维普、万方、生物谷、生命科学论坛中文：维普、万方、生物谷、生命科学论坛 英文：英文：PubMed等等上交时间：上交时间：2015年年4月月30日（周四）日（周四）期中检测期中检测范围：范围：1.自学部分（以原核、真核细胞以及自学部分（以原核、真核细胞以及 细胞的分子基础为主）细胞的分子基础为主）2.16次课的讲课内容（参考各章小结）次课的讲课内容（参考各章小结）备注：此次期中检测为全中文试卷备注：此次期中检测为全中文试卷时间：时间：2015年年4月月23日中午日中午 12:3013:10（40分钟）分钟）