高爾基體溶酶體課件

1、1 1898 Golgi)- 1898 Golgi)-銀染神經(jīng)細(xì)胞銀染神經(jīng)細(xì)胞-高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 一一. .高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 相對恒定連續(xù)的整體膜結(jié)構(gòu)相對恒定連續(xù)的整體膜結(jié)構(gòu) 電電 鏡鏡 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 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，可用來進(jìn)行鑒別各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，可用來進(jìn)行鑒別 光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)光鏡：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 呈極性的細(xì)胞器呈極性的細(xì)胞器 2

2、3 煙草根尖細(xì)胞高爾基體的電鏡照片煙草根尖細(xì)胞高爾基體的電鏡照片 4 順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)( (cis Golgi network)CGN 扁囊彎曲成凸面又稱形成面（形成面（forming faceforming face）或 順面（順面（cis facecis face） n 特征：特征： n 位于順面最外側(cè)的扁平膜囊。位于順面最外側(cè)的扁平膜囊。 n中間多孔呈連續(xù)分枝狀。中間多孔呈連續(xù)分枝狀。 n可被鋨酸特異性染色?？杀讳~酸特異性染色。 嗜鋨反應(yīng)，經(jīng)鋨酸浸染后， 高爾基體的順面膜囊被特異地染色； n功能：功能： 接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的蛋白質(zhì)與脂類，將其分類后大接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的蛋白質(zhì)與脂類，

3、將其分類后大 部分轉(zhuǎn)入中間膜囊，小部分再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。部分轉(zhuǎn)入中間膜囊，小部分再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 5 中間膜囊中間膜囊 n特征：特征： n 位于順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間位于順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間 n 由扁平囊與管道組成。由扁平囊與管道組成。 n 標(biāo)志酶：標(biāo)志酶：NADP酶酶 煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP(NADP酶酶) )的的 細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞化學(xué)反應(yīng), ,是高爾基體中間幾層扁是高爾基體中間幾層扁 平囊的標(biāo)志反應(yīng)平囊的標(biāo)志反應(yīng). . n功能：功能： 糖基修飾糖基修飾 糖酯形成糖酯形成 多糖的合成多糖的合成 6 反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(trans Golg

4、i network)TGN 面向質(zhì)膜的凹面又稱成熟面（成熟面（mature facemature face）或反面反面 n特征：特征： v 位于反面的最外層。位于反面的最外層。 v 形態(tài)為管網(wǎng)狀，與反面囊泡相連，形態(tài)為管網(wǎng)狀，與反面囊泡相連， 另一側(cè)深入細(xì)胞質(zhì)中。另一側(cè)深入細(xì)胞質(zhì)中。 v 標(biāo)志酶：標(biāo)志酶：TPP酶，酶，CMP酶酶 焦磷酸硫胺素酶（焦磷酸硫胺素酶（TPPTPP酶）的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，酶）的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)， 可特異地顯示高爾基體的反面可特異地顯示高爾基體的反面1-21-2層膜囊；層膜囊； 胞嘧啶單核苷酸酶胞嘧啶單核苷酸酶(CMP(CMP酶酶) )的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，可顯示靠近反面上的細(xì)胞化學(xué)

5、反應(yīng)，可顯示靠近反面上 的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu),CMP,CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶，溶酶體是在酶也是溶酶體的標(biāo)志酶，溶酶體是在 此產(chǎn)生的。此產(chǎn)生的。 n功能：功能： 參與蛋白的分類與包裝，運輸。參與蛋白的分類與包裝，運輸。 7 周圍小泡周圍小泡 n順面?zhèn)鹊哪遗蓓樏鎮(zhèn)鹊哪遗?小囊泡小囊泡vesicles： v 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體間的運輸小泡。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體間的運輸小泡。 n反面?zhèn)鹊哪遗荩竽遗莘疵鎮(zhèn)鹊哪遗?，大囊泡vacuoles： n體積較大，運輸作用體積較大，運輸作用 n分泌泡與分泌顆粒。分泌泡與分泌顆粒。 8 扁扁 平平 囊囊 呈盤狀，呈盤狀，3-103-10層稱層稱-

6、高爾基堆高爾基堆 扁平囊間距：扁平囊間距：20-30nm20-30nm；囊腔寬：；囊腔寬：6-15nm6-15nm 形成面膜薄：形成面膜?。?6nm ; 6nm ; 成熟面膜厚：成熟面膜厚：8nm8nm 囊腔內(nèi)含：中等電子密度的物質(zhì)囊腔內(nèi)含：中等電子密度的物質(zhì) 中間膜囊中間膜囊作用：作用：多數(shù)糖基修飾；糖脂的形成；多數(shù)糖基修飾；糖脂的形成； 來來 源：小囊泡融合。源：小囊泡融合。 凸面：形成（順）面；凸面：形成（順）面； 小小 囊囊 泡泡 30-80nm30-80nm球形小泡，球形小泡，膜厚：膜厚：6nm;6nm; 泡內(nèi)含物質(zhì)：低電子密度物質(zhì)，較透明。泡內(nèi)含物質(zhì)：低電子密度物質(zhì)，較透明。 來來

7、 源：由源：由rERrER芽生芽生而來。而來。 大大 囊囊 泡泡 100-150nm;膜厚膜厚：8nm; 泡內(nèi)含物質(zhì)：高電子密度物質(zhì)，濃縮泡。泡內(nèi)含物質(zhì)：高電子密度物質(zhì)，濃縮泡。 來來 源：扁平囊周邊或局部球狀膨突脫落形成源：扁平囊周邊或局部球狀膨突脫落形成。 凹凹 面：成熟（反）面面：成熟（反）面 9 10 二二. .高爾基復(fù)合體的分布和數(shù)量高爾基復(fù)合體的分布和數(shù)量 根據(jù)細(xì)胞類型不同，分布狀態(tài)有所不同：根據(jù)細(xì)胞類型不同，分布狀態(tài)有所不同： 神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞-核周圍交織成網(wǎng)；肝細(xì)胞核周圍交織成網(wǎng)；肝細(xì)胞-分散分布；分散分布； 有極性的上皮細(xì)胞有極性的上皮細(xì)胞-核頂部，順面朝向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，反面朝向質(zhì)

8、膜。核頂部，順面朝向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，反面朝向質(zhì)膜。 根據(jù)分化程度和功能狀況，其發(fā)達(dá)程度和數(shù)量不同：根據(jù)分化程度和功能狀況，其發(fā)達(dá)程度和數(shù)量不同： 分化程度、分泌功能分化程度、分泌功能數(shù)量數(shù)量（多達(dá)數(shù)千）（多達(dá)數(shù)千） （胰腺外分泌細(xì)胞、漿細(xì)胞）（胰腺外分泌細(xì)胞、漿細(xì)胞） 未分化的胚胎細(xì)胞、分泌功能不旺盛的肌細(xì)胞和淋巴細(xì)胞未分化的胚胎細(xì)胞、分泌功能不旺盛的肌細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量數(shù)量 11 三三. .高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成 高爾基復(fù)合體膜高爾基復(fù)合體膜, ,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜, ,細(xì)胞膜化學(xué)組分上的對比細(xì)胞膜化學(xué)組分上的對比 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 高爾基復(fù)合體膜高爾基復(fù)合體膜 細(xì)胞膜細(xì)

9、胞膜 總磷脂總磷脂 61% 45% 40%61% 45% 40% 卵磷脂卵磷脂 47.8% 31.4% 32.0%47.8% 31.4% 32.0% 膽固醇膽固醇 0.12 0.47 0.510.12 0.47 0.51 含有多種酶含有多種酶 ： 特征酶：糖基轉(zhuǎn)移酶特征酶：糖基轉(zhuǎn)移酶 從形成面到成熟面從形成面到成熟面多糖的含量多糖的含量呈梯度上升趨勢呈梯度上升趨勢 12 四四. . 高爾基復(fù)合體的功能高爾基復(fù)合體的功能 v 高爾基復(fù)合體與細(xì)胞的分泌活動高爾基復(fù)合體與細(xì)胞的分泌活動 v 參與糖蛋白的合成和修飾參與糖蛋白的合成和修飾 v 參與蛋白質(zhì)的改造參與蛋白質(zhì)的改造 v 對蛋白質(zhì)的分揀運輸對蛋

10、白質(zhì)的分揀運輸 v 高爾基復(fù)合體與溶酶體的形成高爾基復(fù)合體與溶酶體的形成 v 高爾基復(fù)合體與膜的轉(zhuǎn)變。高爾基復(fù)合體與膜的轉(zhuǎn)變。 13 （一）高爾基復(fù)合體與細(xì)胞的分泌活動（一）高爾基復(fù)合體與細(xì)胞的分泌活動 3 3H H標(biāo)記亮氨酸 標(biāo)記亮氨酸 加入培養(yǎng)基內(nèi)加入培養(yǎng)基內(nèi), ,在不在不 同的時間內(nèi)收集細(xì)胞同的時間內(nèi)收集細(xì)胞 做放射性自顯影做放射性自顯影. . 3分鐘分鐘 20分鐘分鐘 90分鐘分鐘 高爾基復(fù)合體參與了高爾基復(fù)合體參與了 細(xì)胞分泌活動，并起著細(xì)胞分泌活動，并起著 重要的運輸作用；在分重要的運輸作用；在分 泌顆粒的形成過程中起泌顆粒的形成過程中起 著濃縮、修飾、加工等著濃縮、修飾、加工等

11、作用作用。 14 分泌蛋白質(zhì)的分泌途徑分泌蛋白質(zhì)的分泌途徑 蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)在rERrER的核糖體上合成的核糖體上合成 進(jìn)入 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔( (修飾修飾) ) 細(xì)胞內(nèi)膜泡運輸 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體( (加工修飾加工修飾) ) 濃縮泡 酶原顆粒酶原顆粒 分泌泡分泌泡 細(xì)胞內(nèi)貯存細(xì)胞內(nèi)貯存 分泌物排向胞外分泌物排向胞外 15 分泌過程概括為六個階段：分泌過程概括為六個階段： 1 1 核糖體階段核糖體階段-肽鏈的合成；肽鏈的合成； 2 2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔階段內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔階段-肽鏈延伸、加糖、折疊與儲存；肽鏈延伸、加糖、折疊與儲存； 3 3 胞內(nèi)運輸階段胞內(nèi)運輸階段-分泌蛋白轉(zhuǎn)運，以出芽方式形成運輸小泡，

12、移向高爾基體分泌蛋白轉(zhuǎn)運，以出芽方式形成運輸小泡，移向高爾基體 并與扁囊并與扁囊 融合；融合； 4 4 分泌蛋白濃縮階段分泌蛋白濃縮階段-由形成面向分泌面移動，完成濃縮、加工，形成濃縮泡由形成面向分泌面移動，完成濃縮、加工，形成濃縮泡 脫離進(jìn)入脫離進(jìn)入 胞質(zhì)中；胞質(zhì)中； 5 5 胞內(nèi)儲存階段胞內(nèi)儲存階段-繼續(xù)濃縮，等待釋放；繼續(xù)濃縮，等待釋放； 6 6 胞吐階段胞吐階段-濃縮泡向細(xì)胞頂端移動，最后與質(zhì)膜融合，排到胞外。濃縮泡向細(xì)胞頂端移動，最后與質(zhì)膜融合，排到胞外。 16 （二）（二）高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的修飾加工高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的修飾加工 1. 1. 參與糖蛋白的合成和修飾參與糖蛋白的合

13、成和修飾 N-N-連接的寡糖鏈：在連接的寡糖鏈：在rERrER腔內(nèi)合成。（半成腔內(nèi)合成。（半成 品）品） 糖蛋白：糖蛋白： 3 3H H標(biāo)記甘露糖 標(biāo)記甘露糖 短期培養(yǎng)短期培養(yǎng) 顆粒主要在顆粒主要在rERrER 3 3H H標(biāo)記半乳糖；唾液酸 標(biāo)記半乳糖；唾液酸 只在高爾基體只在高爾基體 3 3H H標(biāo)記 標(biāo)記N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺糖胺 同時在同時在rER rER 和高爾和高爾 基體基體 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鏈的核心部位，糖胺和甘露糖存在于寡糖鏈的核心部位， 是在是在rERrER膜上的糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下加在肽鏈上的；而半乳糖、唾膜上的糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下加

14、在肽鏈上的；而半乳糖、唾 液酸是構(gòu)成糖鏈的周圍部分，在高爾基體內(nèi)。液酸是構(gòu)成糖鏈的周圍部分，在高爾基體內(nèi)。 17 正在正在ER中合成蛋白質(zhì)的中合成蛋白質(zhì)的N-連接糖基化連接糖基化 18 N N- -連接的寡聚糖的進(jìn)一步加工連接的寡聚糖的進(jìn)一步加工 在在rERrER腔中合成的腔中合成的N-N-連接的寡糖糖蛋白為由連接的寡糖糖蛋白為由2 2個個N-N-乙酰葡萄糖胺、乙酰葡萄糖胺、8 8個甘露個甘露 糖分子組成的寡糖構(gòu)成，經(jīng)過小囊泡轉(zhuǎn)運到高爾基體順面，并與之結(jié)合。糖分子組成的寡糖構(gòu)成，經(jīng)過小囊泡轉(zhuǎn)運到高爾基體順面，并與之結(jié)合。 到達(dá)高爾基體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達(dá)高爾

15、基體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 經(jīng)過加工，去除大部分甘露糖。經(jīng)過加工，去除大部分甘露糖。 Processing of N-linked oligosaccharides in the Golgi 19 N-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 天門冬天門冬 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-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)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-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶 N-N-乙酰乙酰

16、葡萄糖胺葡萄糖胺 半乳糖轉(zhuǎn)移酶半乳糖轉(zhuǎn)移酶 半乳半乳 糖糖 半乳半乳 糖糖 唾液酸轉(zhuǎn)移酶唾液酸轉(zhuǎn)移酶 唾液酸唾液酸唾液酸唾液酸 N N- -連接的寡聚糖的進(jìn)一步加工連接的寡聚糖的進(jìn)一步加工 先由甘露糖苷酶先由甘露糖苷酶除去除去3 3個甘露糖，個甘露糖， 緊接著緊接著N-N-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶 ，將，將1 1 個分子的個分子的N-N-乙酰葡萄糖胺結(jié)合到乙酰葡萄糖胺結(jié)合到1 1個存?zhèn)€存 留的甘露糖上，然后甘露糖苷酶留的甘露糖上，然后甘露糖苷酶去除去除 另外兩個甘露糖，這就形成了存在于復(fù)另外兩個甘露糖，這就形成了存在于復(fù) 合寡糖上的合寡糖上的3 3個甘露糖核心。在此階段個甘露糖核心

17、。在此階段 核心中的核心中的2 2個個N-N-乙酰葡萄糖胺之間的鍵乙酰葡萄糖胺之間的鍵 通過一種高特異性的內(nèi)糖苷鍵成為穩(wěn)定通過一種高特異性的內(nèi)糖苷鍵成為穩(wěn)定 的連接。即在核心甘露糖上由的連接。即在核心甘露糖上由N-N-乙酰葡乙酰葡 萄糖胺轉(zhuǎn)移酶萄糖胺轉(zhuǎn)移酶再加上另一個再加上另一個N-N-乙酰葡乙酰葡 萄糖胺分子。此后，再經(jīng)過半乳糖基轉(zhuǎn)萄糖胺分子。此后，再經(jīng)過半乳糖基轉(zhuǎn) 移酶、唾液酸轉(zhuǎn)移酶等的作用，再加上移酶、唾液酸轉(zhuǎn)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。半乳糖和唾液酸，完成了糖蛋白的合成。 20 O- O-連接的糖基化連接的糖基化 將糖鏈轉(zhuǎn)移到多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸

18、或羥將糖鏈轉(zhuǎn)移到多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸或羥 脯、羥賴氨酸的羥基的氧原子上。脯、羥賴氨酸的羥基的氧原子上。 O-O-連接的糖基化是由不同的糖基轉(zhuǎn)移酶催化的連接的糖基化是由不同的糖基轉(zhuǎn)移酶催化的, , 每次每次 加上一個單糖。同加上一個單糖。同N-N-連接的糖基化一樣連接的糖基化一樣, , 最后一步是加上最后一步是加上 唾液酸殘基唾液酸殘基, ,這一反應(yīng)發(fā)生在高爾基體反面膜囊和這一反應(yīng)發(fā)生在高爾基體反面膜囊和TGNTGN中。中。 糖基轉(zhuǎn)移酶存在于高爾基復(fù)合體的膜上。糖基轉(zhuǎn)移酶存在于高爾基復(fù)合體的膜上。 21 特特 征征 N-N-連接連接 O-連接連接 1. 1. 合成部位合成部位 粗面內(nèi)質(zhì)

19、網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體高爾基體 2. 合成方式合成方式 來自同一個寡糖前來自同一個寡糖前 體體 一個個單糖加上去一個個單糖加上去 3. 與之結(jié)合的氨基酸與之結(jié)合的氨基酸 殘基殘基 天冬酰胺天冬酰胺 絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、羥賴絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、羥賴 氨酸、羥脯氨酸氨酸、羥脯氨酸 4 最終長度最終長度 至少至少5 5個糖殘基個糖殘基 一般一般1 14 4個糖殘基個糖殘基 5. 第一個糖殘基第一個糖殘基 N N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 N N乙酰半乳糖胺等乙酰半乳糖胺等 N-連接與連接與O-連接的寡糖比較連接的寡糖比較 22 前胰島素原前胰島素原 （rERrER合成）合成） （N-N-末端帶

20、信號肽鏈）末端帶信號肽鏈） 信號肽酶信號肽酶 rER 胰島素原胰島素原（86） 蛋白酶水解切除一段肽鏈蛋白酶水解切除一段肽鏈 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 胰島素胰島素（51) 發(fā)揮生物活性發(fā)揮生物活性 胰島素原的加工胰島素原的加工 2. 2. 參與蛋白質(zhì)的改造參與蛋白質(zhì)的改造 無活性的前體物質(zhì)無活性的前體物質(zhì) （某些肽類激素）（某些肽類激素） 加工改造加工改造 有生物活性的物質(zhì)有生物活性的物質(zhì)（激素）（激素） 高爾基復(fù)合體 23 （三）高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的分選運輸（三）高爾基復(fù)合體對蛋白質(zhì)的分選運輸 不同部位的膜囊含有不同種類的加工寡糖鏈的酶：不同部位的膜囊含有不同種類的加工寡糖鏈的酶： 順式

21、面膜囊順式面膜囊-甘露糖磷酸化酶；中間甘露糖磷酸化酶；中間3 3個扁平囊個扁平囊-N-N-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶；反式面膜囊反式面膜囊 -唾液酸、半乳糖轉(zhuǎn)移酶唾液酸、半乳糖轉(zhuǎn)移酶 24 蛋白質(zhì)分選蛋白質(zhì)分選（protein sorting） 與分選信號與分選信號（sorting signals） 信號功能信號功能 分選信號舉例分選信號舉例 蛋白進(jìn)入蛋白進(jìn)入ERER +H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu- Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu

22、-Val- Phe-Gln- 滯留在滯留在ERER中中 -Lys-Asp-Glu-Leu-COO- 蛋白進(jìn)入線粒體蛋白進(jìn)入線粒體 +H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys- Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu- 進(jìn)入細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞核 -Pro-Pro-Lys-Lys-Arg-Lys-Val- 進(jìn)入過氧化物酶進(jìn)入過氧化物酶 體體 -Ser-Lys-Leu- 蛋白質(zhì)在高爾基體中分選及其轉(zhuǎn)運的信息是存在于編碼該蛋白的基蛋白質(zhì)在高爾基體中分選及其轉(zhuǎn)運的信息是存在于編碼該蛋

23、白的基 因本身因本身 25 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成 溶酶體寡聚糖磷酸化溶酶體寡聚糖磷酸化 切除甘露糖切除甘露糖 加加N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 加半乳糖加半乳糖 加唾液酸；分揀加唾液酸；分揀 溶酶體溶酶體 順面管網(wǎng)順面管網(wǎng) 中層囊中層囊 反面囊反面囊 反面管網(wǎng)反面管網(wǎng) 大泡（分泌顆粒）大泡（分泌顆粒） rER 高爾基高爾基 復(fù)合體復(fù)合體 順面囊順面囊 高爾基堆高爾基堆 對蛋白質(zhì)的分揀作用對蛋白質(zhì)的分揀作用 分選作用主要是由信號序列和受體之間的相互作用決定的分選作用主要是由信號序列和受體之間的相互作用決定的 26 溶酶體的酶是由溶酶體的酶是由RERRER上上 的核糖體合成的核糖體合成 RER

24、RER腔內(nèi)腔內(nèi)（糖蛋白）（糖蛋白） 運輸小泡運輸小泡 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 （加工修飾）（加工修飾） （四）高爾基復(fù)合體與溶酶體的形成（四）高爾基復(fù)合體與溶酶體的形成 甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途徑磷酸途徑 非非甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途徑磷酸途徑 27 （五）（五）高爾基復(fù)合體與膜的轉(zhuǎn)變高爾基復(fù)合體與膜的轉(zhuǎn)變 膜流膜流membrane flowmembrane flow：細(xì)胞的各種膜性結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象?？梢裕杭?xì)胞的各種膜性結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象?？梢?持續(xù)不斷地進(jìn)行，既在胞內(nèi)物質(zhì)運輸上起重要作用，又使膜性細(xì)胞器的膜成持續(xù)不斷地進(jìn)行，既在胞內(nèi)物質(zhì)運輸上起重要作用，又使膜

25、性細(xì)胞器的膜成 分不斷得到補充和更新。分不斷得到補充和更新。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 運輸小泡 運輸小泡 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 大囊泡大囊泡 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 28 五五. .高爾基復(fù)合體的異常改變高爾基復(fù)合體的異常改變 異常改變異常改變 高爾基復(fù)合體的肥大和萎縮高爾基復(fù)合體的肥大和萎縮 高爾基復(fù)合體內(nèi)容物的改變高爾基復(fù)合體內(nèi)容物的改變 高爾基復(fù)合體在癌細(xì)胞中的改變高爾基復(fù)合體在癌細(xì)胞中的改變 29 復(fù)習(xí)思考題：復(fù)習(xí)思考題： 高爾基體各部分結(jié)構(gòu)的特點是什么？高爾基體各部分結(jié)構(gòu)的特點是什么？ 高爾基體各部分結(jié)構(gòu)的功能是什么？高爾基體各部分結(jié)構(gòu)的功能是什么？ 高爾基體具有哪些主要的生理功能？高爾基體具有哪些

26、主要的生理功能？ 高爾基體如何完成對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)的分類高爾基體如何完成對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)的分類 及運轉(zhuǎn)功能？及運轉(zhuǎn)功能？ 30 電鏡下細(xì)胞結(jié)構(gòu)：箭頭指溶酶體電鏡下細(xì)胞結(jié)構(gòu)：箭頭指溶酶體 2020世紀(jì)世紀(jì)-40-40年代末年代末-大鼠肝勻漿離心大鼠肝勻漿離心-酸性磷酸酶活性酸性磷酸酶活性-55-55年年-Duve-Duve等人等人 -分析勻漿梯度組分時分析勻漿梯度組分時-細(xì)胞化學(xué)顯示結(jié)合電鏡細(xì)胞化學(xué)顯示結(jié)合電鏡一種顆粒一種顆粒-單位膜包含的單位膜包含的 酸性水解酶酸性水解酶-明確為細(xì)胞器明確為細(xì)胞器-溶酶體溶酶體 一一. .溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和組成溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和組成 溶酶體的形態(tài)特征溶

27、酶體的形態(tài)特征 溶酶體是由一層單位膜包圍，內(nèi)含多溶酶體是由一層單位膜包圍，內(nèi)含多 種酸性水解酶的泡狀結(jié)構(gòu)。種酸性水解酶的泡狀結(jié)構(gòu)。 不同來源的溶酶體形態(tài)、大小、酶的種類不同：不同來源的溶酶體形態(tài)、大小、酶的種類不同： 0.05-0.8m0.05-0.8m球形、卵圓形小體；球形、卵圓形小體； 也長桿狀、蛇形稱為管狀溶酶體、線狀溶酶體也長桿狀、蛇形稱為管狀溶酶體、線狀溶酶體 。 發(fā)揮活性范圍：發(fā)揮活性范圍：pH 3-6pH 3-6 溶酶體（lysosome) 31 光鏡下的內(nèi)皮細(xì)胞：綠色熒光定位溶酶體光鏡下的內(nèi)皮細(xì)胞：綠色熒光定位溶酶體 紅色顯紅色顯 示線粒體示線粒體 溶酶體的分布 32 溶酶體膜

28、溶酶體膜 v溶酶體膜上有質(zhì)子泵溶酶體膜上有質(zhì)子泵(H(H+ + -ATPase) -ATPase)：泵利用水解釋放的能：泵利用水解釋放的能 量量, , 將將H H+ +泵入溶酶體內(nèi)泵入溶酶體內(nèi), ,可以保持溶酶體基質(zhì)內(nèi)的酸性環(huán)境?？梢员３秩苊阁w基質(zhì)內(nèi)的酸性環(huán)境。 v 溶酶體膜內(nèi)存在特殊的轉(zhuǎn)運蛋白：向外運輸溶酶體消溶酶體膜內(nèi)存在特殊的轉(zhuǎn)運蛋白：向外運輸溶酶體消 化水解的產(chǎn)物?；獾漠a(chǎn)物。 v 膜蛋白質(zhì)高度糖基化膜蛋白質(zhì)高度糖基化, ,糖基存在于膜的內(nèi)側(cè)：防止自身糖基存在于膜的內(nèi)側(cè)：防止自身 被水解消化。被水解消化。 溶酶體的膜溶酶體的膜 異常情況下異常情況下, ,溶酶體膜被破壞溶酶體膜被破壞,

29、 ,水解酶外溢水解酶外溢, ,導(dǎo)致整個細(xì)胞被消化導(dǎo)致整個細(xì)胞被消化, ,進(jìn)入間質(zhì)后還累及進(jìn)入間質(zhì)后還累及 周圍的細(xì)胞周圍的細(xì)胞. . v 溶酶體的膜含有能促進(jìn)膜穩(wěn)定性的膽固醇溶酶體的膜含有能促進(jìn)膜穩(wěn)定性的膽固醇 厚厚6nm6nm，膜穩(wěn)定，中等分子量物質(zhì)，膜穩(wěn)定，中等分子量物質(zhì)( (單糖和氨基酸單糖和氨基酸) )可自由通過可自由通過. . 33 溶酶體中的酶溶酶體中的酶 蛋白酶蛋白酶（肽酶）（肽酶） 糖苷酶糖苷酶（水解糖蛋白和糖脂、糖鏈的酶）（水解糖蛋白和糖脂、糖鏈的酶） 硫酸酯酶硫酸酯酶（分解氨基多糖的酶）（分解氨基多糖的酶） 標(biāo)志酶標(biāo)志酶 : 酸性磷酸酶酸性磷酸酶（AcPAcP酶酶) ) 內(nèi)

30、含內(nèi)含6060余種酸性水解酶余種酸性水解酶,pH,pH值值5.0,5.0,為可作用為可作用 于幾乎所有大分子的蛋白酶于幾乎所有大分子的蛋白酶, ,核酸酶核酸酶, ,脂肪酶脂肪酶, , 磷酸酶和硫酸酯酶類磷酸酶和硫酸酯酶類. . 酶可不同酶可不同, ,但酸性磷酸酶普遍存在但酸性磷酸酶普遍存在, ,為溶酶體為溶酶體 的標(biāo)志酶的標(biāo)志酶. . 34 溶酶體酶的特征溶酶體酶的特征 溶酶體的酶上都有一個特殊的標(biāo)記溶酶體的酶上都有一個特殊的標(biāo)記6-6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖 此標(biāo)記是溶酶體在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后通過糖基化和磷酸化添加此標(biāo)記是溶酶體在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后通過糖基化和磷酸化添加 上去的。上去的。 由存在于

31、高爾基體外側(cè)網(wǎng)絡(luò)的由存在于高爾基體外側(cè)網(wǎng)絡(luò)的M6PM6P受體蛋白將溶酶體的酶分選受體蛋白將溶酶體的酶分選 出來出來 M6PM6P受體蛋白在受體蛋白在pHpH為為6.56.57 7的條件下與的條件下與M6PM6P結(jié)合，在酸性條件下結(jié)合，在酸性條件下 (pH=6)(pH=6)脫落脫落 35 初級溶酶體（內(nèi)體性溶酶體）：初級溶酶體（內(nèi)體性溶酶體）： 只含酶，不含底物。只含酶，不含底物。 由高爾基體芽生的運輸小泡和胞由高爾基體芽生的運輸小泡和胞 吞作用形成的內(nèi)體合并而成吞作用形成的內(nèi)體合并而成. . 含未被激活的水解酶含未被激活的水解酶. . 次級溶酶體（吞噬性溶酶體）：次級溶酶體（吞噬性溶酶體）：

32、初級溶酶體初級溶酶體+ +將被水解的各種吞噬將被水解的各種吞噬 底物和消化產(chǎn)物底物和消化產(chǎn)物 二二. .溶酶體的分類溶酶體的分類 36 自噬性溶酶體：自噬性溶酶體：初級溶酶體初級溶酶體+ +內(nèi)源性物質(zhì)內(nèi)源性物質(zhì) 異噬性溶酶體異噬性溶酶體次級溶酶體次級溶酶體 自噬過程自噬過程: : 底物來源于衰老和崩解的細(xì)胞器及局部細(xì)胞質(zhì)底物來源于衰老和崩解的細(xì)胞器及局部細(xì)胞質(zhì). .對細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的新舊對細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的新舊 更替起重要作用更替起重要作用. .有損傷因素時有損傷因素時, ,其數(shù)量明顯增多其數(shù)量明顯增多. . 37 底物多見于細(xì)胞和大分子物質(zhì)底物多見于細(xì)胞和大分子物質(zhì): :細(xì)菌細(xì)菌, ,紅細(xì)胞紅細(xì)胞,

33、,鐵蛋白鐵蛋白, ,酶和糖原顆粒酶和糖原顆粒. .可見于單核吞噬可見于單核吞噬 細(xì)胞細(xì)胞, ,肝細(xì)胞肝細(xì)胞 + +吞噬體吞噬體 + +吞飲體吞飲體 + +微吞飲小泡微吞飲小泡 多泡體多泡體 異噬性溶酶體：初級溶酶體異噬性溶酶體：初級溶酶體+ +外源性物質(zhì)外源性物質(zhì) 異噬過程異噬過程 38 三級溶酶體（殘余小體或后溶酶體）：三級溶酶體（殘余小體或后溶酶體）： 次級溶酶體內(nèi)消化后形成的小分子物質(zhì)可通過膜載體蛋白或直接排出被利用次級溶酶體內(nèi)消化后形成的小分子物質(zhì)可通過膜載體蛋白或直接排出被利用, , 而排不出的殘渣物質(zhì)累積在溶酶體內(nèi)形成殘余小體。而排不出的殘渣物質(zhì)累積在溶酶體內(nèi)形成殘余小體?？赏ㄟ^胞

34、吐作用排出可通過胞吐作用排出. . 39 脂褐質(zhì)脂褐質(zhì)(lipofuscin):(lipofuscin):是一些形狀不規(guī)則，圍以單位膜的小體，內(nèi)是一些形狀不規(guī)則，圍以單位膜的小體，內(nèi) 容物電子密度較高，常含有淺亮的脂滴。容物電子密度較高，常含有淺亮的脂滴。 常見于衰老的神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞和肝細(xì)胞中常見于衰老的神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞和肝細(xì)胞中, ,殘余小體排不出而蓄積形成脂褐質(zhì)殘余小體排不出而蓄積形成脂褐質(zhì). . 40 髓樣結(jié)構(gòu)髓樣結(jié)構(gòu)(myelin figure):(myelin figure): 是內(nèi)含的膜性內(nèi)容物呈是內(nèi)含的膜性內(nèi)容物呈 同心層狀、板狀或指紋狀同心層狀、板狀或指紋狀 等排列，因形

35、態(tài)結(jié)構(gòu)類似等排列，因形態(tài)結(jié)構(gòu)類似 神經(jīng)髓鞘，故稱為髓樣結(jié)神經(jīng)髓鞘，故稱為髓樣結(jié) 構(gòu)。構(gòu)。 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，大小差別較大，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，大小差別較大， 0.3-3um.0.3-3um.小型的常見于正常細(xì)胞。小型的常見于正常細(xì)胞。 內(nèi)含的板層結(jié)構(gòu)是由細(xì)胞的內(nèi)膜內(nèi)含的板層結(jié)構(gòu)是由細(xì)胞的內(nèi)膜 性結(jié)構(gòu)分解形成的中間產(chǎn)物再重新性結(jié)構(gòu)分解形成的中間產(chǎn)物再重新 組合而構(gòu)筑的。組合而構(gòu)筑的。 在腫瘤細(xì)胞和病毒感染的細(xì)胞中數(shù)在腫瘤細(xì)胞和病毒感染的細(xì)胞中數(shù) 量增多。量增多。 41 含鐵小體含鐵小體(siderosome):(siderosome): 由單位膜包繞的內(nèi)部充滿電子密度較高的含鐵顆粒，顆粒直徑由單位膜包繞的內(nèi)部

36、充滿電子密度較高的含鐵顆粒，顆粒直徑50-50- 60nm60nm。光鏡下表現(xiàn)的含鐵血黃素顆粒，或是成群而較小的或是一個較大。光鏡下表現(xiàn)的含鐵血黃素顆粒，或是成群而較小的或是一個較大 的含鐵小體。的含鐵小體。 當(dāng)機(jī)體大量攝入鐵質(zhì)時，在肝和腎等器官的吞噬細(xì)胞中可有許多含鐵小體。當(dāng)機(jī)體大量攝入鐵質(zhì)時，在肝和腎等器官的吞噬細(xì)胞中可有許多含鐵小體。 42 溶酶體的酶是由溶酶體的酶是由RERRER上上 的核糖體合成的核糖體合成 RERRER腔內(nèi)腔內(nèi)（糖蛋白）（糖蛋白） 運輸小泡運輸小泡 高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 （加工修飾）（加工修飾） 甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途徑磷酸途徑 非非甘露糖甘露糖-6-6-

37、磷酸途徑磷酸途徑 三三. .溶酶體的形成溶酶體的形成 43 內(nèi)體內(nèi)體: : n內(nèi)體有初級內(nèi)體內(nèi)體有初級內(nèi)體(early endosome)(early endosome)和次級內(nèi)體和次級內(nèi)體(late (late endosome)endosome)之分之分, , 內(nèi)體的主要特征是酸性的、不含溶酶內(nèi)體的主要特征是酸性的、不含溶酶 體酶的小囊泡。初級內(nèi)體是由于細(xì)胞的內(nèi)吞作用而形體酶的小囊泡。初級內(nèi)體是由于細(xì)胞的內(nèi)吞作用而形 成的含有內(nèi)吞物質(zhì)的膜結(jié)合的細(xì)胞器。成的含有內(nèi)吞物質(zhì)的膜結(jié)合的細(xì)胞器。 n次級內(nèi)體中的次級內(nèi)體中的pHpH呈酸性呈酸性, , 且具有分揀作用。內(nèi)體膜上且具有分揀作用。內(nèi)體膜上

38、具有具有H H+ + - ATPase - ATPase質(zhì)子泵，利用質(zhì)子泵，利用H H+ + 的濃度，保證內(nèi)部酸的濃度，保證內(nèi)部酸 性。性。 44 甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途徑：磷酸途徑： 高爾基順面扁平囊內(nèi)有催化磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)位的磷酸轉(zhuǎn)位酶，當(dāng)溶酶體糖蛋白進(jìn)入高爾基順面扁平囊內(nèi)有催化磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)位的磷酸轉(zhuǎn)位酶，當(dāng)溶酶體糖蛋白進(jìn)入 順面扁平囊被識別后，其順面扁平囊被識別后，其N-N-連接低聚糖末端的甘露糖在磷酸轉(zhuǎn)位酶催化下，加上磷連接低聚糖末端的甘露糖在磷酸轉(zhuǎn)位酶催化下，加上磷 酸基團(tuán)，形成甘露糖酸基團(tuán)，形成甘露糖-6-6-磷酸（磷酸（M6P)M6P)。高爾基反面扁平囊膜上存在。高爾基反面扁平囊膜

39、上存在M6PM6P受體，受體， M6PM6P受受 體蛋白是一種膜整合蛋白，能夠識別溶酶體水解酶上的體蛋白是一種膜整合蛋白，能夠識別溶酶體水解酶上的M6PM6P信號并與之結(jié)合，該處扁信號并與之結(jié)合，該處扁 平囊膜平囊膜出芽出芽形成特殊的由纖維狀網(wǎng)格蛋白包被的運輸小泡。然后網(wǎng)格蛋白外被形成特殊的由纖維狀網(wǎng)格蛋白包被的運輸小泡。然后網(wǎng)格蛋白外被 很快解體，無包被的運輸小泡很快與內(nèi)體融合，由于內(nèi)體中的很快解體，無包被的運輸小泡很快與內(nèi)體融合，由于內(nèi)體中的pHpH呈酸性，致使呈酸性，致使M6PM6P蛋蛋 白水解酶與白水解酶與M6PM6P受體脫離，經(jīng)去磷酸化而成為溶酶體酶，形成內(nèi)體性溶酶體。受體脫離，經(jīng)去

40、磷酸化而成為溶酶體酶，形成內(nèi)體性溶酶體。 45 溶酶體的形成機(jī)制溶酶體的形成機(jī)制-甘露糖甘露糖-6-6-磷酸磷酸(M6P)(M6P)途徑途徑 溶酶體糖蛋白溶酶體糖蛋白 進(jìn)入cis扁平囊 被識別 N-N-連接低聚糖末端的甘露糖連接低聚糖末端的甘露糖 磷酸轉(zhuǎn)位酶 加上磷酸基團(tuán) 甘露糖甘露糖-6-6-磷酸磷酸 作用于M6P受體 反面扁平囊膜上 與受體結(jié)合與受體結(jié)合 出芽 受體存在的膜之處 形成運輸小泡形成運輸小泡 (外被纖維狀網(wǎng)格蛋白) 網(wǎng)格蛋白解體 運輸小泡運輸小泡(無包被) 內(nèi)體性溶酶體內(nèi)體性溶酶體 與內(nèi)體(酸性)融合 去磷酸化 46 內(nèi)吞體內(nèi)吞體 rER 順面管網(wǎng)順面管網(wǎng) 反面管網(wǎng)反面管網(wǎng) 高

41、爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 溶酶體水解酶前體溶酶體水解酶前體 加入磷酸基團(tuán)加入磷酸基團(tuán) M-6-PM-6-P 溶酶體酶溶酶體酶 前溶酶體前溶酶體 ATPADP+Pi H+ 去除磷酸去除磷酸 成熟溶酶體成熟溶酶體 pH=6 47 溶酶體酶的溶酶體酶的M6P分選途徑分選途徑 M6P標(biāo)記和標(biāo)記和M6P受體蛋白受體蛋白 綜合了溶酶體酶的甘露糖綜合了溶酶體酶的甘露糖6-磷酸分選途徑和溶酶體形成的主要過程磷酸分選途徑和溶酶體形成的主要過程 48 信號斑信號斑(signal patch)(signal patch)與信號肽與信號肽 是溶酶體酶形成的一個特殊的空間結(jié)構(gòu)，信號斑是由幾段信是溶酶體酶形成的一個特殊的空

42、間結(jié)構(gòu)，信號斑是由幾段信 號肽形成的一個三維結(jié)構(gòu)的表面號肽形成的一個三維結(jié)構(gòu)的表面, , 這幾段信號肽聚集在一起這幾段信號肽聚集在一起, , 形形 成一個斑點被磷酸轉(zhuǎn)移酶識別。成一個斑點被磷酸轉(zhuǎn)移酶識別。 49 N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶(N-acetyglucosamine (N-acetyglucosamine phosphotransferase),phosphotransferase), 是是N-乙酰葡萄糖苷酶乙酰葡萄糖苷酶, 功能是釋放功能是釋放N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 溶酶體酶蛋白信號斑與磷酸化酶相互作用溶酶體酶蛋白信號斑與磷酸化酶相互作用 UDP N-乙

43、酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 50 溶酶體形成的非溶酶體形成的非M6PM6P途徑途徑 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn): : 黏脂病黏脂病 在粘脂病病人細(xì)胞的溶酶體中發(fā)現(xiàn)有未被磷酸化的 水解酶, 推測這些酶是通過非M6P依賴性的分選途徑進(jìn) 入溶酶體的。 51 四四. .溶酶體的功能溶酶體的功能 功能：功能：參與細(xì)胞內(nèi)的各種消化活動，可消化分解多種外源性和內(nèi)源性物質(zhì)。參與細(xì)胞內(nèi)的各種消化活動，可消化分解多種外源性和內(nèi)源性物質(zhì)。 溶酶體的消化作用溶酶體的消化作用 異噬作用異噬作用 自噬作用自噬作用 溶酶體的消化功能對細(xì)胞的營養(yǎng)、機(jī)體防御保護(hù)、腺體分泌、生長溶酶體的消化功能對細(xì)胞的營養(yǎng)、機(jī)體防御保護(hù)、腺體分泌、生長 以及發(fā)育起著

44、調(diào)節(jié)作用。以及發(fā)育起著調(diào)節(jié)作用。 吞噬作用：吞噬作用：細(xì)胞吞噬大顆粒物質(zhì)。細(xì)胞吞噬大顆粒物質(zhì)。（巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞）（巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞） 吞飲作用：吞飲作用：細(xì)胞吞噬小顆粒物質(zhì)或水溶性大分子細(xì)胞吞噬小顆粒物質(zhì)或水溶性大分子（動物所有細(xì)胞）。（動物所有細(xì)胞）。 52 異噬作用：對外源性異物的消化分解過程異噬作用：對外源性異物的消化分解過程 大分子物質(zhì)和外來的病毒、細(xì)菌等經(jīng)過吞噬作用進(jìn)入細(xì)胞，與內(nèi)體性溶酶大分子物質(zhì)和外來的病毒、細(xì)菌等經(jīng)過吞噬作用進(jìn)入細(xì)胞，與內(nèi)體性溶酶 體融合之后形體融合之后形 成吞噬性溶酶體，異物被水解酶消化分解成小分子，穿過膜擴(kuò)散到細(xì)胞基成吞噬性溶酶體，異物被水解酶消化分

45、解成小分子，穿過膜擴(kuò)散到細(xì)胞基 質(zhì)中供細(xì)胞利用。質(zhì)中供細(xì)胞利用。 53 自噬作用：對細(xì)胞自身衰亡結(jié)構(gòu)的消化分解過程。自噬作用：對細(xì)胞自身衰亡結(jié)構(gòu)的消化分解過程。 主要降解清除胞內(nèi)受損傷的、衰老的細(xì)胞器以及不再需要的生主要降解清除胞內(nèi)受損傷的、衰老的細(xì)胞器以及不再需要的生 物大分子等。物大分子等。 通過自噬作用，細(xì)胞結(jié)構(gòu)得以更新，是細(xì)胞新陳代謝的重要方式。通過自噬作用，細(xì)胞結(jié)構(gòu)得以更新，是細(xì)胞新陳代謝的重要方式。 54 溶酶體的類型及在細(xì)胞消化過程中的作用溶酶體的類型及在細(xì)胞消化過程中的作用 圖中簡示了溶酶體的四種消化作用圖中簡示了溶酶體的四種消化作用:A.異噬作用異噬作用;B自噬作用自噬作用;

46、C.自溶作用自溶作用;D.細(xì)胞外細(xì)胞外 消化作用。消化作用。 55 內(nèi)體內(nèi)體 初級溶酶體初級溶酶體 吞噬體吞噬體 異溶酶體異溶酶體 吞飲體吞飲體 異溶酶體異溶酶體 自噬體自噬體 自溶酶體自溶酶體 分泌顆粒分泌顆粒 分泌溶酶體分泌溶酶體 次次 級 級 溶 溶 酶 酶 體 體 殘余小體殘余小體 異噬作用異噬作用 自噬作用自噬作用 胞外消化胞外消化 56 細(xì)胞的自溶作用細(xì)胞的自溶作用 在正常的機(jī)體個體發(fā)生時，器官、組織的改建形成是通過組織細(xì)胞的破壞和新生實現(xiàn)的。在正常的機(jī)體個體發(fā)生時，器官、組織的改建形成是通過組織細(xì)胞的破壞和新生實現(xiàn)的。 在細(xì)胞內(nèi)，溶酶體膜破裂，水解酶被釋放出來致使細(xì)胞自身在細(xì)胞內(nèi)

47、，溶酶體膜破裂，水解酶被釋放出來致使細(xì)胞自身 降解的過程。降解的過程。 不僅使細(xì)胞崩解，還使內(nèi)源性生物大分子代謝，其中一部分物質(zhì)又可供組織細(xì)胞再利用。不僅使細(xì)胞崩解，還使內(nèi)源性生物大分子代謝，其中一部分物質(zhì)又可供組織細(xì)胞再利用。 在骨質(zhì)更新過程中，破骨細(xì)胞的溶酶體酶釋放到胞外，分解和消除陳舊的在骨質(zhì)更新過程中，破骨細(xì)胞的溶酶體酶釋放到胞外，分解和消除陳舊的 骨基質(zhì)，是骨骼發(fā)生的一個重要步驟。骨基質(zhì)，是骨骼發(fā)生的一個重要步驟。 細(xì)胞外作用細(xì)胞外作用 變態(tài)過程變態(tài)過程: : 蝌蚪蝌蚪青蛙青蛙 溶酶體自溶作用的結(jié)果溶酶體自溶作用的結(jié)果 子宮內(nèi)膜的周期性萎縮子宮內(nèi)膜的周期性萎縮 57 協(xié)助受精協(xié)助受精

48、 水解酶水解酶 至胞外至胞外 精子附著精子附著 卵子表面卵子表面 頂體：精子頭部膜下含有水解酶的囊狀結(jié)構(gòu)。 頂體膜與精子頂體膜與精子 質(zhì)膜融合穿孔質(zhì)膜融合穿孔 膜融合膜融合 消化卵外膜消化卵外膜 濾泡細(xì)胞濾泡細(xì)胞 58 溶酶體參與激素的形成溶酶體參與激素的形成 在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)合成的甲狀腺球蛋白分泌在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)合成的甲狀腺球蛋白分泌 到到 濾泡腔內(nèi)被碘化后，又重新吸收到濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)，形成濾泡腔內(nèi)被碘化后，又重新吸收到濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)，形成 大脂滴。與胞內(nèi)的溶酶體融合后，溶酶體內(nèi)的蛋白酶能將大脂滴。與胞內(nèi)的溶酶體融合后，溶酶體內(nèi)的蛋白酶能將 碘化甲狀腺球蛋白分解，形成甲狀腺素，再

49、經(jīng)細(xì)胞底部進(jìn)碘化甲狀腺球蛋白分解，形成甲狀腺素，再經(jīng)細(xì)胞底部進(jìn) 入細(xì)胞外的毛細(xì)血管中。入細(xì)胞外的毛細(xì)血管中。 59 五五. . 溶酶體與疾病溶酶體與疾病 溶酶體與疾病溶酶體與疾病 溶酶體膜失常與疾病溶酶體膜失常與疾病: : 矽肺矽肺 、石棉沉著病。、石棉沉著病。 致病物質(zhì)使溶酶體膜破裂，發(fā)生細(xì)胞自溶，致病物再被吸收，如此反復(fù)。巨噬細(xì)胞釋致病物質(zhì)使溶酶體膜破裂，發(fā)生細(xì)胞自溶，致病物再被吸收，如此反復(fù)。巨噬細(xì)胞釋 放放致纖維化因子致纖維化因子, ,激活成纖維細(xì)胞激活成纖維細(xì)胞, ,導(dǎo)致膠原纖維沉積導(dǎo)致膠原纖維沉積, ,肺纖維化肺纖維化. . 溶酶體與癌的關(guān)系：溶酶體與癌的關(guān)系： 溶酶體與休克：溶酶

50、體與休克： 休克后缺血缺氧降低溶酶體膜的穩(wěn)定性。造成外漏休克后缺血缺氧降低溶酶體膜的穩(wěn)定性。造成外漏. . 休克后缺血缺氧影響細(xì)胞的氧化磷酸化過程。休克后缺血缺氧影響細(xì)胞的氧化磷酸化過程。 休克后缺血缺氧引起細(xì)胞內(nèi)休克后缺血缺氧引起細(xì)胞內(nèi)pHpH下降促進(jìn)酶的激活。下降促進(jìn)酶的激活。 溶酶體與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎溶酶體與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎: :類風(fēng)濕因子可促使水解酶外逸類風(fēng)濕因子可促使水解酶外逸. . 先天性溶酶體病先天性溶酶體病 糖原貯積病糖原貯積病型型: :基因缺陷基因缺陷-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 糖原不能降解為葡萄糖原不能降解為葡萄 糖糖 肝臟和肌肉中糖原蓄積肝臟和肌肉中糖原蓄積. .進(jìn)行性心衰進(jìn)行性

51、心衰. . 臺臺- -薩綜合癥薩綜合癥: :溶酶體內(nèi)氨基己糖苷脂酶溶酶體內(nèi)氨基己糖苷脂酶A A 神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂GM2GM2積積 累而影響細(xì)胞功能累而影響細(xì)胞功能, ,造成精神癡呆造成精神癡呆. . 腦苷脂沉積病腦苷脂沉積病: : -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 溶酶體內(nèi)葡溶酶體內(nèi)葡 萄糖腦苷脂沉積萄糖腦苷脂沉積 巨噬細(xì)胞變成巨噬細(xì)胞變成GaucherGaucher細(xì)胞細(xì)胞 肝肝, ,脾腫脾腫 大大. . 細(xì)胞包涵體病細(xì)胞包涵體病: :N-N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶單基因突變所致乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶單基因突變所致 成成 纖維細(xì)胞溶酶體中無水解酶纖維細(xì)胞溶酶體中無水解酶底物在溶酶體內(nèi)蓄積形成底物在

52、溶酶體內(nèi)蓄積形成包涵體包涵體. . 60 Tay-Sachs disease 61 休克休克(shock) 在休克中，由于組織缺血、缺氧，影響了供能系統(tǒng)，造成在休克中，由于組織缺血、缺氧，影響了供能系統(tǒng)，造成 膜的不穩(wěn)定，引起溶酶體酶的外漏，造成細(xì)胞與機(jī)體的損膜的不穩(wěn)定，引起溶酶體酶的外漏，造成細(xì)胞與機(jī)體的損 傷。溶酶體的酶外漏的可能機(jī)理是：由于缺氧，引起細(xì)胞傷。溶酶體的酶外漏的可能機(jī)理是：由于缺氧，引起細(xì)胞 pH值的下降，酸性水解酶活化，水解溶酶體的膜值的下降，酸性水解酶活化，水解溶酶體的膜, 使膜漏使膜漏 增強，最終導(dǎo)致溶酶體膜破裂，溶酶體酶釋放，使細(xì)胞組增強，最終導(dǎo)致溶酶體膜破裂，溶酶體

53、酶釋放，使細(xì)胞組 織自溶；而三羧酸循環(huán)的受阻影響細(xì)胞氧化磷酸化的過程，織自溶；而三羧酸循環(huán)的受阻影響細(xì)胞氧化磷酸化的過程， ATP減少，功能不足，鈉泵失靈，組織內(nèi)滲透壓下降，導(dǎo)減少，功能不足，鈉泵失靈，組織內(nèi)滲透壓下降，導(dǎo) 致溶酶體膜的通透性增高，酶釋放，組織自溶。因此，在致溶酶體膜的通透性增高，酶釋放，組織自溶。因此，在 搶救休克病人時，臨床上采用大劑量的糖皮質(zhì)類固醇，以搶救休克病人時，臨床上采用大劑量的糖皮質(zhì)類固醇，以 穩(wěn)定溶酶體的膜。穩(wěn)定溶酶體的膜。 62 復(fù)習(xí)思考題： o簡述溶酶體的形成過程 o溶酶體的分類及各類的特點 o三級溶酶體的類別及各自的特點 o溶酶體的生理功能主要有哪些？ o

54、形成溶酶體病的病因各自有哪些？ o吞噬性溶酶體的分類及各自的特點是什么？ 63 過氧化物酶體過氧化物酶體(Peroxisome) 19541954年年RhodinRhodin電鏡電鏡小鼠腎小管上皮細(xì)胞小鼠腎小管上皮細(xì)胞微體微體 一一 過氧化物酶體的形態(tài)特征過氧化物酶體的形態(tài)特征 電鏡：由一層單位膜包圍、高電子密度、電鏡：由一層單位膜包圍、高電子密度、0.2-1.7um0.2-1.7um 的圓形或卵圓形的細(xì)胞器的圓形或卵圓形的細(xì)胞器. . 哺乳動物的肝、腎細(xì)胞中哺乳動物的肝、腎細(xì)胞中 典型。內(nèi)含多種氧化酶和過氧化氫酶。典型。內(nèi)含多種氧化酶和過氧化氫酶。 4040多種。多種。 過氧化氫酶為標(biāo)志酶過

55、氧化氫酶為標(biāo)志酶 類核：類核：中央常含有電子密度較高、中央常含有電子密度較高、 呈規(guī)則的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。呈規(guī)則的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。（人和鳥無）（人和鳥無） 64 二二. .過氧化物酶體所含的酶和功能過氧化物酶體所含的酶和功能 氧化酶氧化酶 ( (oxidases)oxidases) ：50%50%，特征：，特征：各種氧化酶作用于不同的底各種氧化酶作用于不同的底 物的同時，將氧還原成過氧化氫。物的同時，將氧還原成過氧化氫。對細(xì)胞氧張力的調(diào)節(jié)作用對細(xì)胞氧張力的調(diào)節(jié)作用 RHRH2 2 + O + O2 2 R + H R + H2 2O O2 2 過氧化氫酶過氧化氫酶 ( (catalasecatalase)

56、)：40%, 40%, 作用：作用：對氧化酶作用底物后形成對氧化酶作用底物后形成 的過氧化氫還原成水。的過氧化氫還原成水。解毒作用解毒作用 RHRH2 2 +H +H2 2O O2 2 R + 2H R + 2H2 2O O 防止防止H H2 2O O2 2在細(xì)胞內(nèi)堆積，起保護(hù)細(xì)胞的作用。在細(xì)胞內(nèi)堆積，起保護(hù)細(xì)胞的作用。 參與核酸、脂肪和糖的代謝參與核酸、脂肪和糖的代謝 65 三三 過氧化物酶體的起過氧化物酶體的起 源源 起起 源 源 傳統(tǒng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來。傳統(tǒng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來。 近年來：過氧化物酶體的形成不同于溶酶體，其酶和蛋白質(zhì)是由胞質(zhì)中近年來：過氧化物酶體的形成不同于溶酶體，其酶和蛋白質(zhì)是由胞質(zhì)中 的游離核糖體合成輸送而來，而膜的形成與的游離核糖體合成輸送而來，而膜的形成與RERRER有關(guān)。實驗證明有一短序有關(guān)。實驗證明有一短序 列指導(dǎo)胞液中合成的蛋白質(zhì)輸入到過氧化物酶體。推測在過氧化物酶體列指導(dǎo)胞液中合