溶酶體與過氧化物酶體

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1、第六章細胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)0912402045陳春玉第四節(jié)溶酶體與過氧化物酶體一、溶酶體溶酶體：Lysosome，由單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器。其主要功能是進行細胞內(nèi)的消化和保護作用。1、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)1949年，ChristiandeDuve和他的同事在研究亞細胞組分時發(fā)現(xiàn)了溶酶體，1955年，deDuve與Novikoff首次用電子顯微鏡證明了溶酶體的存在。溶酶體是一種異質(zhì)性(heterogeneous)的細胞器,不同來源的溶酶體形態(tài)、大小,甚至所含有酶的種類都有很大的不同。溶酶體呈小球狀,大小變化很大，直徑一般0.25～0.8μm，

2、最大的可超過1μm,最小的直徑只有25～50nm。溶酶體存在于所有的原生動物與多細胞動物，少數(shù)細胞如哺乳動物紅細胞除外，植物有類似的液泡和圓球體。具吞噬作用的肝Kupper細胞中不同大小的溶酶體2、溶酶體膜的穩(wěn)定性由于溶酶體中含有各種不同的水解酶類,所以溶酶體在生活細胞中必須是高度穩(wěn)定的。溶酶體的穩(wěn)定性與其膜的結(jié)構(gòu)組成有關(guān)：溶酶體膜中嵌有質(zhì)子運輸泵(H+-ATPase)和Cl-離子通道蛋白，維持溶酶體內(nèi)部的酸性環(huán)境(pH約為4.6～4.8)。溶酶體膜含有各種不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白,防止自身膜蛋白的降解。溶酶體膜含有較高的膽固醇,促進了膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。3、

3、溶酶體的酶類溶酶體內(nèi)含有60多種酶類，多數(shù)為可溶性的酶，少數(shù)整合于膜上，最適pH值是5.0，故均為酸性水解酶(acidhydrolases)。酸性磷酸酶是溶酶體的標志酶包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等溶酶體的形態(tài)、大小、V型質(zhì)子泵及所含主要酶類示意圖4、溶酶體的類型根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段分：初級溶酶體、次級溶酶體、殘余體初級溶酶體(primarylysosome)剛剛從反面高爾基體形成的小囊泡,僅含有水解酶類，但無作用底物，外面只有一層單位膜，其中的酶處于非活性狀態(tài)。次級溶酶體(secondarylysosome)初級溶酶體與細胞內(nèi)的自噬泡或

4、異噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復合體，有水解酶和相應(yīng)的底物，是一種將要或正在進行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同,分為自噬性溶酶體、異噬性溶酶體。自噬性溶酶體：作用底物是內(nèi)源性的,即細胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細胞器或局部細胞質(zhì)異噬性溶酶體：它的作用底物是外源性的,即細胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)殘余體（residuallysosome）未被消化的物質(zhì)殘余在溶酶體中形成殘余小體或后溶酶體，以胞吐外排。也可能留在細胞內(nèi)逐年增多，如表皮細胞的老年斑，肝細胞的脂褐質(zhì)溶酶體的類型及在細胞消化過程中的作用5、溶酶體的發(fā)生甘露糖-6-磷酸途徑(mannose6

5、-phosphatesortingpathway)：溶酶體的酶類在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上起始合成,跨膜進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔,在順面高爾基體帶上甘露糖6-磷酸標記后在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)形成溶酶體分泌小泡,最后還要通過脫磷酸才成為成熟的溶酶體。①溶酶體酶蛋白的M6P標記糖基化：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行N-連接糖基化,經(jīng)加工后形成帶有8個甘露糖殘基和2個N-乙酰葡萄糖胺殘基的糖蛋白轉(zhuǎn)運到高爾基體磷酸化：高爾基體磷酸化②溶酶體酶的M6P分選途徑6、溶酶體的功能溶酶體的主要功能是消化作用。其消化底物的來源有三種途徑:①自體吞噬(autophagy),吞噬的是細胞內(nèi)原有的物質(zhì);②通過吞噬形成的吞噬體(ph

6、agosome)提供的有害物質(zhì);③通過內(nèi)吞作用(endocytosis)提供的營養(yǎng)物質(zhì)。①消化和防御功能吞噬作用：phagocytosis，外來的有害物質(zhì)被吞入細胞后,即形成由膜包裹的吞噬小體(phagosome),初級溶酶體很快同吞噬體融合形成次級溶酶體，為異噬性溶酶體吞噬細胞：巨噬細胞(macrophages)和中性粒細胞(neutrophils)保護防御、獲取營養(yǎng)及衰老的、進入編程死亡的細胞的吞噬吞噬作用②在細胞器更新中的作用自噬作用：autophagy清除降解細胞內(nèi)受損傷的細胞結(jié)構(gòu)、衰老的細胞器、以及不再需要的生物大分子等吞噬過程：被吞噬的細胞器和生物大

7、分子先要被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜包裹起來形成自噬泡(autophagicvacuole),然后與初級溶酶體融合形成次級溶酶體,即自噬性的溶酶體饑餓、老化自體吞噬泡形成的機制③在發(fā)育過程中的作用自溶作用：autolysis，細胞的自我毀滅(cellularself-destruction),即溶酶體將酶釋放出來將自身細胞降解。昆蟲變態(tài)、青蛙發(fā)育、骨骼形成、乳腺退化④在受精過程中的作用細胞外消化：extracellulardigestion，將水解酶釋放到細胞外消化細胞外物質(zhì)。7、溶酶體與疾病儲積?。号_—薩氏病，溶酶體缺氨基己糖酯酶，積神經(jīng)節(jié)苷脂，致精神呆滯，死亡。肺結(jié)核：結(jié)核

8、桿菌不產(chǎn)生內(nèi)、外毒素,也