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文档之家› 第六章 溶酶体与过氧化物酶体
第六章 溶酶体与过氧化物酶体
④在受精过程中的作用
细胞外消化: digestion, 细胞外消化:extracellular digestion,将水解酶释 放到细胞外消化细胞外物质 。
7、溶酶体与疾病 、
储积病: 萨氏病, 储积病:台—萨氏病,溶酶体缺氨基己糖酯酶,积神 萨氏病 溶酶体缺氨基己糖酯酶, 经节苷脂,致精神呆滞,死亡。 经节苷脂,致精神呆滞,死亡。 肺结核:结核杆菌不产生内、外毒素, 也无荚膜和侵 肺结核:结核杆菌不产生内、外毒素, 袭性酶。 袭性酶。但是菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗溶酶体的杀 伤作用,使结核杆菌在肺泡内大量生长繁殖, 伤作用,使结核杆菌在肺泡内大量生长繁殖, 导致巨噬 细胞裂解,释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述过程, 细胞裂解,释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述过程, 引起肺组织钙化和纤维化。 引起肺组织钙化和纤维化。 矽肺:矽粉末( ),被吞噬 溶酶体膜破裂, 被吞噬, 矽肺:矽粉末(SiO2),被吞噬,溶酶体膜破裂,释 放水解酶,细胞死亡,矽粉释放又被其它细胞吞噬。 放水解酶,细胞死亡,矽粉释放又被其它细胞吞噬。 最后刺激成纤维细胞胶原纤维结的沉积, 最后刺激成纤维细胞胶原纤维结的沉积,肺的弹性降 低,功能受损。 功能受损。 风湿性关节炎: 风湿性关节炎:残余体经胞吐把残渣和残余酶排到细 胞间,如局部出现适合pH 就继续发挥酶作用。 pH, 胞间,如局部出现适合pH,就继续发挥酶作用。 致癌与治癌
微体与溶酶体的区别
特征 形态大小 酶种类 pH O2 功能 发生 标志酶 溶酶体 球形, 球形,无酶晶体 φ0.2~0.5µm 酸性水解酶 5 不 细胞内消化作用 酶在rER合成,经Golgi 合成, 酶在 合成 出芽形成 酸性磷酸酶 微体 球形, 球形,酶晶体 φ0.15~0.25µm 氧化酶 7 需 多种功能 酶在细胞质基质合成, 酶在细胞质基质合成,经分 裂与装配形成 过氧化氢酶
刚刚从反面高尔基体形成的小囊泡, 仅含有水解酶类, 刚刚从反面高尔基体形成的小囊泡, 仅含有水解酶类, 但无作用底物,外面只有一层单位膜, 但无作用底物,外面只有一层单位膜,其中的酶处于非 活性状态。 活性状态。
次级溶酶体(secondary 次级溶酶体(secondary lysosome)
初级溶酶体与细胞内的自噬泡或异噬泡、 初级溶酶体与细胞内的自噬泡或异噬泡、胞饮泡或吞 噬泡融合形成的复合体, 水解酶和相应的底物, 噬泡融合形成的复合体,有水解酶和相应的底物,是 一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。 一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。 根据所消化的物质来源不同, 分为自噬性溶酶体、 根据所消化的物质来源不同, 分为自噬性溶酶体、异 噬性溶酶体。 噬性溶酶体。 自噬性溶酶体:作用底物是内源性的 即细胞内的蜕变、 自噬性溶酶体:作用底物是内源性的,即细胞内的蜕变、 内源性 破损的某些细胞器或局部细胞质 异噬性溶酶体:它的作用底物是外源性的 异噬性溶酶体:它的作用底物是外源性的, 即细胞经 外源性 吞噬、胞饮作用所摄入的胞外物质 吞噬、
残余体( lysosome) 残余体(residual lysosome)
未被消化的物质残余在溶酶体中形成残余小体或后溶 酶体,以胞吐外排。也可能留在细胞内逐年增多, 酶体,以胞吐外排。也可能留在细胞内逐年增多,如 能留在细胞内逐年增多 表皮细胞的老年斑, 表皮细胞的老年斑,肝细胞的脂褐质
溶酶体的类型及在细胞消化过程中的作用
溶酶体的形态、大小、 溶酶体的形态、大小、V型质子泵及所含主要酶类示意图
4、溶酶体的类型 、
根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段分: 根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段分:初级 溶酶体、次级溶酶体、 溶酶体、次级溶酶体、残余体
初级溶酶体(primary 初级溶酶体(primary lysosome)
具吞噬作用的肝Kupper细胞中不同大小的溶酶体 细胞中不同大小的溶酶体 具吞噬作用的肝
2、溶酶体膜的稳定性 、
由于溶酶体中含有各种不同的水解酶类, 由于溶酶体中含有各种不同的水解酶类,所以溶酶体在 水解酶类 生活细胞中必须是高度稳定的。 生活细胞中必须是高度稳定的。溶酶体的稳定性与其膜 的结构组成有关: 的结构组成有关: 溶酶体膜中嵌有质子运输泵(H ATPase)和 溶酶体膜中嵌有质子运输泵(H+-ATPase)和Cl-离子通道 蛋白,维持溶酶体内部的酸性环境(pH约为4.6~4.8)。 蛋白,维持溶酶体内部的酸性环境(pH约为4.6~4.8)。 (pH约为4.6 溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白, 溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白, 防止自身膜蛋白的降解。 防止自身膜蛋白的降解。 溶酶体膜含有较高的胆固醇, 促进了膜结构的稳定。 溶酶体膜含有较高的胆固醇, 促进了膜结构的稳定。
第六章 细胞质基质与内膜系统
赖芳
第四节 溶酶体与过氧化物酶体 一、溶酶体
溶酶体: 溶酶体:Lysosome,由单层膜围绕、内含多种酸性 ,由单层膜围绕、内含多种酸性 水解酶类的囊泡状细胞器。 水解酶类的囊泡状细胞器。其主要功能是进行细胞内 类的囊泡状细胞器 的消化和保护作用。 消化和保护作用。 作用
吞噬作用
②在细胞器更新中的作用
自噬作用:autophagy清除降解细胞内受损伤的细胞结 自噬作用:autophagy清除降解细胞内受损伤的细胞结 构、衰老的细胞器、以及不再需要的生物大分子等 衰老的细胞器、 吞噬过程:被吞噬的细胞器和生物大分子先要被内质 吞噬过程: 网的膜包裹起来形成自噬泡(autophagic 网的膜包裹起来形成自噬泡(autophagic vacuole), 然后与初级溶酶体融合形成次级溶酶体, 然后与初级溶酶体融合形成次级溶酶体, 即自噬性的 溶酶体 饥饿、 饥饿、老化
自体吞噬泡形成的机制
③在发育过程中的作用
自溶作用:autolysis,细胞的自我毁灭(cellular 自溶作用:autolysis,细胞的自我毁灭(cellular selfself-destruction), 即溶酶体将酶释放出来将自身细 胞降解。 胞降解。 昆虫变态、青蛙发育、骨骼形成、 昆虫变态、青蛙发育、骨骼形成、乳腺退化
微体的发生: 微体的发生:
从已存在的微体通 过生长与分裂形成
第五节 蛋白质的分选及运输
蛋白质的定向转运: 蛋白质的定向转运:protein targeting,分选 ,分选protein sorting,蛋白质在细胞质基质的核糖体上开始合成, ,蛋白质在细胞质基质的核糖体上开始合成, 然后转运到细胞特定的部位, 然后转运到细胞特定的部位,装配成结构与功能的复 合体,参与细胞的生命活动。 合体,参与细胞的生命活动。
①溶酶体酶蛋白的M6P标记 溶酶体酶蛋白的M6P标记 M6P
糖基化:粗面内质网进行N 连接糖基化, 糖基化:粗面内质网进行N-连接糖基化, 经加工后形 成带有8个甘露糖残基和2 成带有8个甘露糖残基和2个N-乙酰葡萄糖胺残基的糖 蛋白转运到高尔基体 磷酸化: 磷酸化:高尔基体
磷酸化
②溶酶体酶的M6P分选途径 溶酶体酶的 分选途径
6、溶酶体的功能 、
溶酶体的主要功能是消化作用。 溶酶体的主要功能是消化作用。其消化底物的来源有 三种途径: 自体吞噬(autophagy), 三种途径: ①自体吞噬(autophagy), 吞噬的是细胞内 原有的物质; 通过吞噬形成的吞噬体(phagosome) 原有的物质; ② 通过吞噬形成的吞噬体(phagosome) 提供的有害物质; 通过内吞作用(endocytosis) (endocytosis)提供 提供的有害物质; ③通过内吞作用(endocytosis)提供 的营养物质。 的营养物质。
3、溶酶体的酶类 、
溶酶体内含有60多种酶类,多数为可溶性的酶, 溶酶体内含有60多种酶类,多数为可溶性的酶,少数 60多种酶类 整合于膜上,最适pH值是5.0,故均为酸性水解酶 整合于膜上,最适pH值是5.0,故均为酸性水解酶 pH值是5.0 hydrolases)。 (acid hydrolases)。 酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶 酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶 包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、 包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等
1、溶酶体的形态结构 、
1949年 1949年,Christian de Duve 和他的同事在研究亚细胞 组分时发现了溶酶体,1955年 Duve与Novikoff首 组分时发现了溶酶体,1955年,de Duve与Novikoff首 次用电子显微镜证明了溶酶体的存在。 次用电子显微镜证明了溶酶体的存在。 溶酶体是一种异质性(heterogeneous)的细胞器, 不同 溶酶体是一种异质性(heterogeneous)的细胞器, (heterogeneous)的细胞器 来源的溶酶体形态、大小, 来源的溶酶体形态、大小, 甚至所含有酶的种类都有很 大的不同。溶酶体呈小球状, 大小变化很大, 大的不同。溶酶体呈小球状, 大小变化很大,直径一般 0.25~0.8μm,最大的可超过1μm,最小的直径只有 0.25~0.8μm,最大的可超过1μm,最小的直径只有 1μm, 25~50nm。 25~50nm。 溶酶体存在于所有的原生动物与多细胞动物, 溶酶体存在于所有的原生动物与多细胞动物,少数细胞 如哺乳动物红细胞除外,植物有类似的液泡和圆球体。 如哺乳动物红细胞除外,植物有类似的液泡和圆球体。 红细胞除外
5、溶酶体的发生 、
甘露糖- 磷酸途径(mannose 6甘露糖-6-磷酸途径(mannose 6-phosphate sorting pathway):溶酶体的酶类在内质网上起始合成, pathway):溶酶体的酶类在内质网上起始合成, 跨膜 进入内质网的腔, 在顺面高尔基体带上甘露糖6 进入内质网的腔, 在顺面高尔基体带上甘露糖6-磷酸 标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡, 标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡, 最 后还要通过脱磷酸才成为成熟的溶酶体 。
二、微体(过氧化物酶体) 微体(过氧化物酶体)