第七章高爾基復(fù)合體與細(xì)胞分泌

1、第四節(jié) 高爾基復(fù)合體與細(xì)胞分泌名詞解釋：潴泡 高爾基復(fù)合體 cis網(wǎng) Trans網(wǎng) 連續(xù)分泌 不連續(xù)分泌 分揀作用 N-連接寡糖(N-linked oligosaccharides ) 、O-連接寡糖(O-linked oligosaccharides)一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體順面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（cis Golgi network，CGN），是高爾基體的入口區(qū)域，接受由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的物質(zhì)并分類后轉(zhuǎn)入中間膜囊。高爾基體中間膜囊（medial Gdgi），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。高爾基體反面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（trans Golgi network，TGN），由反

2、面一側(cè)的囊泡和網(wǎng)管組成，是高爾基體的出口區(qū)域，功能是參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。電子顯微鏡下看到的高爾基器由光滑膜組成，其顯著特征是：由扁囊堆疊而成，一般由38個(gè)扁囊構(gòu)成，每個(gè)扁囊有一底部，邊緣垅起象一摞碟子。扁囊內(nèi)充滿無(wú)定形或顆粒狀內(nèi)含物。在腺體細(xì)肌中，高爾基體有明顯的極性，靠近細(xì)胞核的一面為順面扁囊群，代號(hào)CGN，它的扁囊彎曲凸起，又稱凸面或形成面；面向細(xì)胞膜的一面，為反面扁囊群，代號(hào)TGN，它的扁囊凹陷，又稱凹面或成熟面；順反面中間為中間扁囊群，代號(hào)MGN。順面扁囊（CGN）可接受來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)，并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入高爾基體的中間扁囊，小部分蛋白與脂類再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，返回內(nèi)

3、質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)具有特定的信號(hào)序列KDEL（賴一天冬一谷一亮），它是留駐在內(nèi)網(wǎng)質(zhì)內(nèi)蛋白的特有序列。中間扁囊（MGN）主要是進(jìn)行糖的合成與修飾，大多數(shù)糖基化修飾，糖脂形成及多糖合成都在中間扁囊完成。反面扁囊（TGN）的主要功能是參與蛋白質(zhì)分類與包裝，最后再將蛋白質(zhì)從高爾基體中運(yùn)出。從CGNMGNTGN是一條高度有序的流水作業(yè)線，CGN接受分選半成品，再轉(zhuǎn)給MGN加工修飾，然后將產(chǎn)品轉(zhuǎn)給TGN，最后由TGN分類包裝后運(yùn)出。因此由順面反面，逐一推進(jìn)，漸次發(fā)展，每一特征性扁囊都有不同的酶系統(tǒng)，催化不同的酶促反應(yīng)，完成不同的功能。在高爾基體周緣還有一些大小不等的囊泡nm與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相近，大囊泡膜厚7.5-8.

4、5nm與質(zhì)膜相近。因此，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體質(zhì)膜的過程中，囊膜在逐漸地加厚，囊中成分也在逐漸的更新。一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)、大小和分布均有很大的差異。二、在大多數(shù)脊椎動(dòng)物細(xì)胞中，高爾基復(fù)合體為復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三、在三維空間上，由一摞封閉的緊密疊置在一起的碟形膜圍扁囊構(gòu)成。高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：嗜鋨反應(yīng)，經(jīng)鋨酸浸染后，高爾基體的cis面膜囊被特異地染色；焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，可特異地顯示高爾基體的trans面的12層膜囊；煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，是高爾基體中間幾層扁平囊的標(biāo)志反應(yīng)；胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，常常可

5、顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶，溶酶體就是在此處分泌產(chǎn)生的。一、嗜鋨反應(yīng)區(qū) 順面潴泡標(biāo)志二、煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)反應(yīng)區(qū) 中間層潴泡標(biāo)志三、胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)反應(yīng)區(qū) 成熟面潴泡標(biāo)志四、硫胺素焦磷酸酶(TPP酶)反應(yīng)區(qū) 反面潴泡標(biāo)志高爾基池中含有的寡糖鏈加工酶：甘露糖轉(zhuǎn)移酶 N-乙酰半乳糖轉(zhuǎn)移酶 N-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶 巖藻糖轉(zhuǎn)移酶 半乳糖轉(zhuǎn)移酶 唾液酸轉(zhuǎn)移酶二、 高爾基復(fù)合體的功能一、 分泌作用細(xì)胞中具有分泌作用的細(xì)胞器較多，起主導(dǎo)作用的是高爾基體。20世紀(jì)70年代卡羅（Caro）以豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞為材料，用3H-亮氨酸進(jìn)行

6、脈沖標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記3min后放射自顯影的銀粒在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，20min后銀粒主要出現(xiàn)在高爾基體中，120min后位于分泌囊泡并開始從腺泡細(xì)胞頂端釋放。該實(shí)驗(yàn)說明分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。其分泌過程為：ER出芽小囊泡運(yùn)動(dòng)CGN鑒別分選MGN修飾加工濃縮包裝TGN出芽大囊泡運(yùn)動(dòng)質(zhì)膜外排酶原顆粒的形成（酶原顆粒的形成順序：）；連續(xù)分泌(continuous secretion)；不連續(xù)分泌(discontinuous secretion)；蛋白質(zhì)分揀(sorting)作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白的回運(yùn)機(jī)制：2對(duì)分泌部的修飾加工1）切割 某些蛋白前體物質(zhì)需經(jīng)過切割才能變成成熟分子。例如胰島素在糙面

7、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含成后，有ABC三個(gè)片段，進(jìn)入高爾基體后期，C段切掉，再由囊泡運(yùn)出細(xì)胞。胰高血糖素、血清蛋白也需要切除一段序列后才有活性。2）羥基化羥基化發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體上，通常蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、脯氨酸很容易發(fā)生羥基化，羥化的氨基酸殘基有助于鏈間氫鍵的形成，穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。3）甲基化氨基酸加上甲基具有穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用。4）?；?）糖基化糖基化是高爾基體進(jìn)行的一種最重要的修飾加工方式。經(jīng)高爾基體分泌產(chǎn)生的蛋白（水解酶、膜蛋白、分泌蛋白）絕大多數(shù)是糖蛋白，這些蛋白通常是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白后，又在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中發(fā)生的糖基化。蛋白質(zhì)糖基化的意義：使蛋白質(zhì)折疊成正確構(gòu)象，用抗生素阻斷蛋白質(zhì)糖基

8、化，可使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的IgG抗體，由于缺少糖基側(cè)鏈不能正確折疊而被滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；增加蛋白的穩(wěn)定性；為蛋白質(zhì)作標(biāo)記。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中，蛋白質(zhì)連接寡糖鏈的方式有二種：N-連接由糖基轉(zhuǎn)移酶將多萜醇的寡糖鏈轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上形成蛋白質(zhì)寡糖鏈，寡糖鏈連接連在蛋白質(zhì)Asn（天門冬酰胺）側(cè)鏈的氨基因N原子上。研究表明新形成的糖蛋白具有相同的糖鏈，它是一個(gè)由14個(gè)殘?zhí)腔纬傻墓烟擎?，其中?個(gè)N-乙酰葡萄糖胺，9個(gè)甘露糖及3個(gè)葡萄糖，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中這3個(gè)葡糖會(huì)很快被除去，剩下2個(gè)乙酰葡萄糖胺和9個(gè)甘露糖。如果糖蛋白去溶酶體就全切去大多數(shù)甘露糖，再加上N-乙酰半乳糖；如果糖蛋白分泌到質(zhì)膜出胞，則保留大多數(shù)甘露糖，

9、切掉少部分甘露糖，再加上半乳糖及唾液酸。通常修飾到最后剩下2個(gè)乙酰葡萄糖胺和3個(gè)甘露糖。糖的供體為核苷糖(nucleotide sugar)，如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長(zhǎng)醇（dolichol phosphate）分子上，裝配成寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列（Asn-X-Ser或Asn-X-Thr）的天冬酰胺殘基上。O-連接O-連接是在羥基化的基礎(chǔ)上，由糖基轉(zhuǎn)移酶催化，使蛋白質(zhì)上酪氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸側(cè)鏈的羥基與寡糖共價(jià)結(jié)合形成O-連接的寡糖糖蛋白。6）磷酸化溶酶體中有幾十種酸性水解酶，這些酶需要進(jìn)行磷

10、酸化，帶上磷酸基，蛋白質(zhì)和酶的磷酸化與去磷酸化是一個(gè)重要的生化過程，它是一種分子開關(guān)，控制著某些主要酶的活化與鈍化。 7）硫酸化硫酸化的蛋白質(zhì)主要是蛋白聚糖，在高爾基體中，許多蛋白聚糖、氨基聚糖要發(fā)生硫酸化作用，在酶的催化下，將3-磷酸酰苷-5-磷酸硫酸的硫酸根轉(zhuǎn)移到肽鏈的酪氨酸的羥基上。通過二硫鍵可以穩(wěn)定蛋白的結(jié)構(gòu)。3合成多糖及糖蛋白示蹤試驗(yàn)證明，高爾基體是多糖和糖蛋白的合成場(chǎng)所及分泌場(chǎng)所，例如動(dòng)物上皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞分泌的糖被、粘多糖來(lái)自高爾基體，植物細(xì)胞分泌的纖維素、果膠質(zhì)也是在高爾基體中合成的。 4對(duì)細(xì)胞壁形成與加厚的作用 植物細(xì)胞壁形成時(shí)由高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡將果膠質(zhì)、糖蛋白運(yùn)至細(xì)胞中

11、央，排列在赤道板上構(gòu)成成膜體，再形成細(xì)胞板。細(xì)胞壁加厚時(shí)，高爾基體小泡將內(nèi)含物排放在細(xì)胞質(zhì)膜外，積累在質(zhì)膜與細(xì)胞壁之間，并產(chǎn)生一種酶使細(xì)胞壁、內(nèi)含物溶解，細(xì)胞壁由此加厚。二、蛋白質(zhì)和脂類的糖基化1、蛋白質(zhì)的糖基化修飾主要在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體中進(jìn)行2、N-連接寡糖(N-linked oligosaccharides ) 、O-連接寡糖(O-linked oligosaccharides)3、蛋白質(zhì)糖基化有多種作用：保護(hù)蛋白質(zhì)不被水解酶降解；起運(yùn)輸信號(hào)作用，引導(dǎo)蛋白質(zhì)被包裝到運(yùn)輸泡中，抵達(dá)目的細(xì)胞器；在細(xì)胞表面形成糖萼，其細(xì)胞識(shí)別和保護(hù)質(zhì)膜的作用。高爾基復(fù)合體對(duì)糖蛋白添加糖鏈的加工過程:三、

12、蛋白質(zhì)的加工改造加工方式可分為以下三種類型1、 直接酶解切除新生蛋白原中的N-端或中間或兩端的氨基酸序列, 使之成為具有生物活性的蛋白質(zhì)，如胰島素和血清蛋白等；2、 新生蛋白原中含有多個(gè)氨基酸序列相同的區(qū)段, 經(jīng)酶解加工后, 形成多個(gè)序列相同的具有活性的多肽鏈, 如神經(jīng)肽等;3、 新生蛋白原中含有數(shù)種不同的信號(hào)序列, 經(jīng)過不同的加工方式, 可形成多種不同的活性多肽鏈，同時(shí)增加了分子的多樣性四、細(xì)胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸1、從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基復(fù)合體的膜泡運(yùn)輸2、分泌小泡的外排運(yùn)輸分泌小泡的運(yùn)輸主要有三條途徑：3、內(nèi)吞小泡的運(yùn)輸五、膜的轉(zhuǎn)化高爾基體是細(xì)胞內(nèi)大分子運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)重要交通樞紐。它的主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含

13、成的各種蛋白進(jìn)行加工、分類、包裝，然后把它們運(yùn)到胞外或細(xì)胞的特定部位。1分泌作用細(xì)胞中具有分泌作用的細(xì)胞器較多，起主導(dǎo)作用的是高爾基體。20世紀(jì)70年代卡羅（Caro）以豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞為材料，用3H-亮氨酸進(jìn)行脈沖標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記3min后放射自顯影的銀粒在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，20min后銀粒主要出現(xiàn)在高爾基體中，120min后位于分泌囊泡并開始從腺泡細(xì)胞頂端釋放。該實(shí)驗(yàn)說明分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。其分泌過程為：ER出芽小囊泡運(yùn)動(dòng)CGN鑒別分選MGN修飾加工濃縮包裝TGN出芽大囊泡運(yùn)動(dòng)質(zhì)膜外排 2對(duì)分泌部的修飾加工1）切割 某些蛋白前體物質(zhì)需經(jīng)過切割才能變成成熟分子。例如胰島素在糙

14、面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含成后，有ABC三個(gè)片段，進(jìn)入高爾基體后期，C段切掉，再由囊泡運(yùn)出細(xì)胞。胰高血糖素、血清蛋白也需要切除一段序列后才有活性。2）羥基化羥基化發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體上，通常蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、脯氨酸很容易發(fā)生羥基化，羥化的氨基酸殘基有助于鏈間氫鍵的形成，穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。3）甲基化氨基酸加上甲基具有穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用。4）?；?）糖基化糖基化是高爾基體進(jìn)行的一種最重要的修飾加工方式。經(jīng)高爾基體分泌產(chǎn)生的蛋白（水解酶、膜蛋白、分泌蛋白）絕大多數(shù)是糖蛋白，這些蛋白通常是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白后，又在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中發(fā)生的糖基化。蛋白質(zhì)糖基化的意義： 使蛋白質(zhì)折疊成正確構(gòu)象，用抗生素阻斷蛋白質(zhì)

15、糖基化，可使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的IgG抗體，由于缺少糖基側(cè)鏈不能正確折疊而被滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中； 增加蛋白的穩(wěn)定性； 為蛋白質(zhì)作標(biāo)記。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中，蛋白質(zhì)連接寡糖鏈的方式有二種： N-連接由糖基轉(zhuǎn)移酶將多萜醇的寡糖鏈轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上形成蛋白質(zhì)寡糖鏈，寡糖鏈連接連在蛋白質(zhì)Asn（天門冬酰胺）側(cè)鏈的氨基因N原子上。研究表明新形成的糖蛋白具有相同的糖鏈，它是一個(gè)由14個(gè)殘?zhí)腔纬傻墓烟擎?，其中?個(gè)N-乙酰葡萄糖胺，9個(gè)甘露糖及3個(gè)葡萄糖，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中這3個(gè)葡糖會(huì)很快被除去，剩下2個(gè)乙酰葡萄糖胺和9個(gè)甘露糖。如果糖蛋白去溶酶體就全切去大多數(shù)甘露糖，再加上N-乙酰半乳糖；如果糖蛋白分泌到質(zhì)膜出胞，則保留大多

16、數(shù)甘露糖，切掉少部分甘露糖，再加上半乳糖及唾液酸。通常修飾到最后剩下2個(gè)乙酰葡萄糖胺和3個(gè)甘露糖。O-連接O-連接是在羥基化的基礎(chǔ)上，由糖基轉(zhuǎn)移酶催化，使蛋白質(zhì)上酪氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸側(cè)鏈的羥基與寡糖共價(jià)結(jié)合形成O-連接的寡糖糖蛋白。6）磷酸化溶酶體中有幾十種酸性水解酶，這些酶需要進(jìn)行磷酸化，帶上磷酸基，蛋白質(zhì)和酶的磷酸化與去磷酸化是一個(gè)重要的生化過程，它是一種分子開關(guān)，控制著某些主要酶的活化與鈍化。 7）硫酸化硫酸化的蛋白質(zhì)主要是蛋白聚糖，在高爾基體中，許多蛋白聚糖、氨基聚糖要發(fā)生硫酸化作用，在酶的催化下，將3-磷酸酰苷-5-磷酸硫酸的硫酸根轉(zhuǎn)移到肽鏈的酪氨酸的羥基上。通過二硫鍵可以

17、穩(wěn)定蛋白的結(jié)構(gòu)。3合成多糖及糖蛋白示蹤試驗(yàn)證明，高爾基體是多糖和糖蛋白的合成場(chǎng)所及分泌場(chǎng)所，例如動(dòng)物上皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞分泌的糖被、粘多糖來(lái)自高爾基體，植物細(xì)胞分泌的纖維素、果膠質(zhì)也是在高爾基體中合成的。 4對(duì)細(xì)胞壁形成與加厚的作用 植物細(xì)胞壁形成時(shí)由高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡將果膠質(zhì)、糖蛋白運(yùn)至細(xì)胞中央，排列在赤道板上構(gòu)成成膜體，再形成細(xì)胞板。細(xì)胞壁加厚時(shí)，高爾基體小泡將內(nèi)含物排放在細(xì)胞質(zhì)膜外，積累在質(zhì)膜與細(xì)胞壁之間，并產(chǎn)生一種酶使細(xì)胞壁、內(nèi)含物溶解，細(xì)胞壁由此加厚。第四節(jié) 高爾基復(fù)合體的來(lái)源兩種觀點(diǎn):一、由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或核膜產(chǎn)生的小泡轉(zhuǎn)化而來(lái)；二、由原有高爾基復(fù)合體分裂而來(lái)。第五節(jié)溶酶體與過氧化物酶體一

18、、溶酶體的結(jié)構(gòu)1955年de Duve與Novikoff首次發(fā)現(xiàn)溶酶體（lysosome）。它是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器，其主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)消化。具有異質(zhì)性，形態(tài)大小及內(nèi)含的水解酶種類都可能有很大的不同，標(biāo)志酶為酸性磷酸酶。根據(jù)完成其生理功能的不同階段可分為初級(jí)溶酶體（primary lysosome），次級(jí)溶酶體（secondary lysosome）和殘?bào)w（residual body）。1、初級(jí)溶酶體直徑約0.20.5um膜厚7.5nm，內(nèi)含物均一，無(wú)明顯顆粒，是高爾基體分泌形成的（圖6-27）。含有多種水解酶，但沒有活性，只有當(dāng)溶酶體破裂，或其它物質(zhì)進(jìn)入，才有酶

19、活性。其水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶類，已知60余種，這些酶均屬于酸性水解酶，反應(yīng)的最適PH值為5左右，溶酶體膜雖然與質(zhì)膜厚度相近，但成分不同，主要區(qū)別是：膜有質(zhì)子泵，將H+泵入溶酶體，使其PH值降低。膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解。圖6-27 初級(jí)溶酶體引自2、次級(jí)溶酶體這些都是消化泡（圖6-28），正在進(jìn)行或完成消化作用的溶酶體，內(nèi)含水解酶和相應(yīng)的底物，可分為異噬溶酶體（phagolysosome）和自噬溶酶體（autophagolysosome），前者消化的物質(zhì)來(lái)自外源，后者消化的物質(zhì)來(lái)自細(xì)胞本身的各種組分。圖6-28 次級(jí)溶酶體引自3、殘?bào)w又

20、稱后溶酶體（post-lysosome）已失去酶活性，僅留未消化的殘?jiān)拭?，殘?bào)w可通過外排作用排出細(xì)胞，也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多，如肝細(xì)胞中的脂褐質(zhì)（圖6-29）。圖6-29 肝細(xì)胞中的脂褐質(zhì)引自細(xì)胞生物學(xué)超微結(jié)構(gòu)圖譜1989二、溶酶體的功能溶酶體的主要作用消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官，細(xì)胞自溶，防御以及對(duì)某些物質(zhì)的利用均與溶酶體的消化作用有關(guān)。細(xì)胞內(nèi)消化：對(duì)高等動(dòng)物而言細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來(lái)源于血液中的水分子物質(zhì)，而一些大分子物質(zhì)通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，如內(nèi)吞低密脂蛋白獲得膽固醇，對(duì)一些單細(xì)胞真核生物，溶酶體的消化作用就更為重要了。細(xì)胞凋亡：個(gè)體發(fā)生過程中往往涉及組織或器官的改造或重建，如昆蟲和

21、蛙類的變態(tài)發(fā)育等等。這一過程是在基因控制下實(shí)現(xiàn)的，稱為程序性細(xì)胞死亡，注定要消除的細(xì)胞以出芽的形式形成凋亡小體，被巨噬細(xì)胞吞噬并消化。自體吞噬：清除細(xì)胞中無(wú)用的生物大分子，衰老的細(xì)胞器等，如許多生物大分子的半衰期只有幾小時(shí)至幾天，肝細(xì)胞中線粒體的平均壽命約10天左右。防御作用：如巨噬細(xì)胞可吞入病原體，在溶酶體中將病原體殺死和降解。參與分泌過程的調(diào)節(jié)，如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素。形成精子的頂體：頂體相當(dāng)于一個(gè)化學(xué)鉆，可溶穿卵子的皮層，使精子進(jìn)入卵子。三、溶酶體的發(fā)生初級(jí)溶酶體是在高爾基體的trans面以出芽的形式形成的，其形成過程如下。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成溶酶體蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行N-

22、連接的糖基化修飾進(jìn)入高爾基體Cis面膜囊N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶識(shí)別溶酶體水解酶的信號(hào)斑將N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移在12個(gè)甘露糖殘基上在中間膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配體與trans膜囊上的受體結(jié)合選擇性地包裝成初級(jí)溶酶體。四、溶酶體與疾病1矽肺二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細(xì)內(nèi)吞噬，含有矽塵的吞噬小體與溶酶體合并成為次級(jí)溶酶體。二氧化硅的羥基與溶酶體膜的磷脂或蛋白形成氫鍵，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞溶酶體崩解，細(xì)胞本身也被破壞，矽塵釋出，后又被其他巨噬細(xì)內(nèi)吞噬，如此反復(fù)進(jìn)行。受損或已破壞的巨噬細(xì)胞釋放“致纖維化因子”，并激活成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致膠原纖維沉積，肺組織纖維化。2肺結(jié)核結(jié)核桿菌不產(chǎn)生內(nèi)、外

23、毒素，也無(wú)莢膜和侵襲性酶。但是菌體成分硫酸腦苷脂能抵抗胞內(nèi)的溶菌殺傷作用，使結(jié)核桿菌在肺泡內(nèi)大量生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞裂解，釋放出的結(jié)核桿菌再被吞噬而重復(fù)上述過程，最終引起肺組織鈣化和纖維化。3各類貯積癥貯積癥（storage disease）是由于遺傳缺陷引起的，由于溶酶體的酶發(fā)生變異，功能喪失，導(dǎo)致底物在溶酶體中大量貯積，進(jìn)而影響細(xì)胞功能，常見的貯積癥主要有以下幾類。臺(tái)-薩氏綜合征（Tay-Sachs diesease）：要叫黑蒙性家族癡呆癥，溶酶體缺少氨基已糖酯酶A（-N-hexosaminidase），導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)甘脂GM2積累（圖6-30），影響細(xì)胞功能，造成精神癡呆，26歲死亡?；颊?/p>

24、表現(xiàn)為漸進(jìn)性失明、病呆和癱瘓，該病主要出現(xiàn)在猶太人群中。圖6-30 臺(tái)-薩氏綜合征神經(jīng)元中同心圓狀的溶酶體引自細(xì)胞生物學(xué)超微結(jié)構(gòu)圖譜1989II型糖原累積?。≒ompe?。喝苊阁w缺乏-1,4-葡萄糖苷酶，糖原在溶酶體中積累，導(dǎo)致心、肝、舌腫大和骨骼肌無(wú)力。屬常染色體缺陷性遺傳病，患者多為小孩，常在兩周歲以前死亡。Gaucher?。河址Q腦苷脂沉積病,是巨噬細(xì)胞和腦神經(jīng)細(xì)胞的溶酶體缺乏- 葡萄糖苷酶造成的。大量的葡萄糖腦苷脂沉積在這些細(xì)胞溶酶體內(nèi),巨噬細(xì)胞變成Gaucher 細(xì)胞，患者的肝、脾、淋巴結(jié)等腫大，中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生退行性變化，常在1 歲內(nèi)死亡。細(xì)胞內(nèi)含物?。╥nclusion-cell

25、 disease，I-cell disease）：一種更嚴(yán)重的貯積癥，是N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶單基因突變引起的。由于基因突變，高爾基體中加工的溶酶體前酶上不能形成M6P分選信號(hào)，酶被運(yùn)出細(xì)胞（default pathway）。這類病人成纖維細(xì)胞的溶酶體中沒有水解酶，導(dǎo)致底物在溶酶體中大量貯積，形成所謂的“包涵體（inclusion）”。另外這類病人肝細(xì)胞中有正常的溶酶體，說明溶酶體形成還具有M6P之外的途徑。4類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎溶酶體膜很易脆裂，其釋放的酶導(dǎo)致關(guān)節(jié)組織損傷和發(fā)炎。五、過氧化物酶體過氧化物酶體（peroxisome）又稱微體（microbody），由J. Rhodin（1954）首

26、次在鼠腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。是一種具有異質(zhì)性的細(xì)胞器，在不同生物及不同發(fā)育階段有所不同。直徑約0.21.5um，通常為0.5um，呈圓形，橢圓形或啞呤形不等，由單層膜圍繞而成（圖6-31）。共同特點(diǎn)是內(nèi)含一至多種依賴黃素（flavin）的氧化酶和過氧化氫酶（標(biāo)志酶），已發(fā)現(xiàn)40多種氧化酶，如L-氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等，其中尿酸氧化酶（urate oxidase）的含量極高，以至于在有些種類形成酶結(jié)晶構(gòu)成的核心（圖6-32）。圖6-31 人肝細(xì)胞過氧化物酶體（Ps，沒有尿酸氧化酶結(jié)晶）引自細(xì)胞生物學(xué)超微結(jié)構(gòu)圖譜1989圖6-32 煙草葉肉細(xì)胞的過氧化物酶體（中央具有尿酸氧化酶形成的晶體狀核心）各類氧化酶的共性是將底物氧化后，生成過氧化氫。RH2+O2R+H2O