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）