溶酶體及過氧化物酶體

1、n高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點。高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點。n高爾基體的蛋白質(zhì)加工修飾。高爾基體的蛋白質(zhì)加工修飾。n高爾基體的蛋白質(zhì)分選運輸高爾基體的蛋白質(zhì)分選運輸(以溶酶以溶酶體為例體為例)。1234內(nèi)吞體內(nèi)吞體溶酶體的發(fā)生溶酶體的發(fā)生rER順面管網(wǎng)順面管網(wǎng)反面管網(wǎng)反面管網(wǎng)高爾基復(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加入磷酸基團M-6-P溶酶體酶溶酶體酶前前 溶溶 酶酶 體體ATPADP+PiH+去除磷酸去除磷酸PH=5成熟溶酶體成熟溶酶體Section3 lysosome溶酶體56Christian de Duve, 1955溶酶體的定義l溶酶體：是溶酶體：是單層膜單層膜包

2、圍的，內(nèi)含多包圍的，內(nèi)含多種種酸性水解酶酸性水解酶的囊泡狀細胞器。主的囊泡狀細胞器。主要功能是分解內(nèi)源性和外源性物質(zhì)，要功能是分解內(nèi)源性和外源性物質(zhì)，稱細胞內(nèi)稱細胞內(nèi)消化消化裝置。裝置。7學習內(nèi)容 一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與膜的特性與膜的特性 二、二、溶酶體的酶溶酶體的酶 三、三、溶酶體的類型溶酶體的類型 四、四、溶酶體的功能溶酶體的功能 五、溶酶體與醫(yī)學五、溶酶體與醫(yī)學8一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與膜的特性l 直徑通常在直徑通常在0.20.8m, 最小的為最小的為0.05m，最，最大的可達幾個大的可達幾個m。l 光鏡下光鏡下，細胞經(jīng)，細胞經(jīng)Gomori酸性磷酸酶法顯示為酸性磷酸酶法

3、顯示為顆粒狀小體。顆粒狀小體。l 電鏡下，電鏡下，溶酶體溶酶體是由一層單位膜包圍，內(nèi)含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)。多種酸性水解酶的泡狀結(jié)構(gòu)。910n 溶酶體膜的特點溶酶體膜的特點p膜上有質(zhì)子泵，將膜上有質(zhì)子泵，將H+泵入其中，保持酸性環(huán)境。泵入其中，保持酸性環(huán)境。p膜內(nèi)存在特殊的轉(zhuǎn)運蛋白：可運輸溶酶體消化膜內(nèi)存在特殊的轉(zhuǎn)運蛋白：可運輸溶酶體消化水解的產(chǎn)物。水解的產(chǎn)物。p膜蛋白高度糖基化，糖鏈朝向內(nèi)表面，保護膜膜蛋白高度糖基化，糖鏈朝向內(nèi)表面，保護膜結(jié)構(gòu)不被溶酶體內(nèi)蛋白酶消化。結(jié)構(gòu)不被溶酶體內(nèi)蛋白酶消化。p溶酶體的膜含有能促進膜穩(wěn)定性的膽固醇。溶酶體的膜含有能促進膜穩(wěn)定性的

4、膽固醇。11酸性磷酸酶酸性磷酸酶（AcPAcP酶酶) )三偏磷酸酶三偏磷酸酶(TMP(TMP酶酶) )標志酶標志酶二、溶酶體的酶二、溶酶體的酶n溶酶體含有溶酶體含有60多種多種水解酶水解酶，這些水解酶，這些水解酶多為多為酸性水解酶；包括酸性水解酶；包括蛋白酶、核酸酶、蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶、磷酸酶、硫酸酯酶等。脂酶、糖苷酶、磷酸酶、硫酸酯酶等。12n可水解核酸、蛋白質(zhì)、多糖及脂類及相可水解核酸、蛋白質(zhì)、多糖及脂類及相應(yīng)的物質(zhì)（最適應(yīng)的物質(zhì)（最適pH為為5.0）。所以如果）。所以如果溶酶體的破裂將導(dǎo)致嚴重后果。（少量溶酶體的破裂將導(dǎo)致嚴重后果。（少量溶酶體酶泄露到細胞質(zhì)中不會引起細胞溶酶體

5、酶泄露到細胞質(zhì)中不會引起細胞損損傷）傷）13溶酶體溶酶體初級溶酶體初級溶酶體（非活動性溶酶體）：只含酶不含底物（非活動性溶酶體）：只含酶不含底物次級溶酶體次級溶酶體（活動性溶酶體）：初級溶酶體（活動性溶酶體）：初級溶酶體+底物底物次級溶酶體次級溶酶體異噬性溶酶體異噬性溶酶體：初級溶酶體：初級溶酶體+外源性物質(zhì)外源性物質(zhì)異噬異噬過程過程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)（自噬體、內(nèi)源性物質(zhì)（自噬體、分泌顆粒、帶有溶酶體靶信號的蛋白質(zhì)）分泌顆粒、帶有溶酶體靶信號的蛋白質(zhì)）自體自體吞噬（自噬過程）吞噬（自噬過程）三、溶酶體的類型三、溶酶體的類型14內(nèi)體內(nèi)體初級溶酶體初級溶酶

6、體吞噬體吞噬體吞噬溶酶體吞噬溶酶體吞飲體吞飲體吞飲溶酶體吞飲溶酶體自噬體自噬體自噬溶酶體自噬溶酶體分泌顆粒分泌顆粒分泌溶酶體分泌溶酶體殘質(zhì)體殘質(zhì)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次次級級溶溶酶酶體體1516n 殘質(zhì)體殘質(zhì)體(residue body) ：由于酶活性下降，吞：由于酶活性下降，吞噬性溶酶體內(nèi)殘存一些未分解或分解不完全噬性溶酶體內(nèi)殘存一些未分解或分解不完全的物質(zhì)，色深，電子密度高，這種溶酶體稱的物質(zhì)，色深，電子密度高，這種溶酶體稱為殘質(zhì)體。為殘質(zhì)體。n 常見的殘質(zhì)體有脂褐質(zhì)、含鐵小體、多泡體常見的殘質(zhì)體有脂褐質(zhì)、含鐵小體、多泡體和髓樣結(jié)構(gòu)。和髓樣結(jié)構(gòu)。171819四、

7、溶酶體的功能四、溶酶體的功能1、溶酶體的消化作用、溶酶體的消化作用異噬作用：對細胞內(nèi)吞物的消化。異噬作用：對細胞內(nèi)吞物的消化。自噬作用：對自身物質(zhì)的消化。自噬作用：對自身物質(zhì)的消化。胞外消化：對細胞外物質(zhì)的消化。胞外消化：對細胞外物質(zhì)的消化。n 功能功能：參與細胞內(nèi)的各種消化活動，并與免：參與細胞內(nèi)的各種消化活動，并與免疫活動及激素分泌的調(diào)節(jié)有一定的關(guān)系。疫活動及激素分泌的調(diào)節(jié)有一定的關(guān)系。20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 體體殘質(zhì)體殘質(zhì)體異噬作用異噬作

8、用自噬作用自噬作用胞外消化胞外消化異噬作用p細胞吞噬物的消化細胞吞噬物的消化異噬性溶酶體：異噬性溶酶體：對吞噬體的消化對吞噬體的消化 ( (如細菌，起防御作用）如細菌，起防御作用）對吞飲體的消化（細胞中膽固醇的來源對吞飲體的消化（細胞中膽固醇的來源) )p作用：作用：消化分解外源性物質(zhì)獲取營養(yǎng)物質(zhì)消化分解外源性物質(zhì)獲取營養(yǎng)物質(zhì)的同時，可消滅病原體或異物保護細胞，的同時，可消滅病原體或異物保護細胞，起到防御作用。起到防御作用。21自噬作用p消化分解破損或衰老的細胞器，消化分解破損或衰老的細胞器，并降解為可利用的小并降解為可利用的小分子，構(gòu)建新的細胞結(jié)構(gòu)。還可以調(diào)節(jié)細胞器數(shù)量及分子，構(gòu)建新的細胞結(jié)

9、構(gòu)。還可以調(diào)節(jié)細胞器數(shù)量及功能動態(tài)平衡。功能動態(tài)平衡。溶噬：溶噬：溶酶體融合溶酶體，調(diào)節(jié)溶酶體數(shù)量相對穩(wěn)定。溶酶體融合溶酶體，調(diào)節(jié)溶酶體數(shù)量相對穩(wěn)定。分泌自噬：分泌自噬：初級溶酶體吞噬細胞內(nèi)分泌顆粒進行消化初級溶酶體吞噬細胞內(nèi)分泌顆粒進行消化的過程。比如乳汁顆粒的粒溶作用。的過程。比如乳汁顆粒的粒溶作用。p細胞饑餓狀態(tài)細胞饑餓狀態(tài)下通過自噬作用消化自身物質(zhì)，以維持下通過自噬作用消化自身物質(zhì)，以維持細胞生存。細胞生存。p衰老或病理狀態(tài)下衰老或病理狀態(tài)下，細胞發(fā)生自噬作用加速細胞自我，細胞發(fā)生自噬作用加速細胞自我消耗。消耗。22胞外消化p溶酶體酶通過胞吐作用釋放到細胞外，參溶酶體酶通過胞吐作用釋放

10、到細胞外，參與機體的生理作用。與機體的生理作用。 例：如受精過程和骨質(zhì)更新過程例：如受精過程和骨質(zhì)更新過程 精子頂體精子頂體( (特化溶酶體特化溶酶體) )酶酶消化卵消化卵丘細胞丘細胞精子到達卵膜精子到達卵膜受精受精 破骨細胞的溶酶體酶破骨細胞的溶酶體酶 - - 細胞細胞外外 -陳舊骨細胞陳舊骨細胞- - 骨更新骨更新23釋放釋放分解分解2、溶酶體的自溶作用與器官發(fā)育24p自溶作用：自溶作用：細胞體內(nèi)的溶酶體膜破裂，內(nèi)含的細胞體內(nèi)的溶酶體膜破裂，內(nèi)含的水解酶釋放到細胞質(zhì)中，導(dǎo)致細胞本身被消化水解酶釋放到細胞質(zhì)中，導(dǎo)致細胞本身被消化的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。兩棲類蝌蚪變態(tài)發(fā)育時，尾部的退化與溶酶體兩棲類蝌

11、蚪變態(tài)發(fā)育時，尾部的退化與溶酶體的自溶作用有關(guān)。的自溶作用有關(guān)。蝌蚪的尾巴細胞含豐富的蝌蚪的尾巴細胞含豐富的溶酶體溶酶體，機體溶酶體，機體溶酶體內(nèi)的組織蛋白酶釋放，內(nèi)的組織蛋白酶釋放，細胞自溶細胞自溶，死亡，尾部，死亡，尾部消失。消失。細胞凋亡細胞凋亡也參與了蝌蚪變態(tài)發(fā)育。也參與了蝌蚪變態(tài)發(fā)育。抗原加工抗原加工3、溶酶體參與免疫過程、溶酶體參與免疫過程4、溶酶體對激素分泌的調(diào)節(jié)作用、溶酶體對激素分泌的調(diào)節(jié)作用抗原抗原初級溶酶體初級溶酶體+異溶酶體異溶酶體90%降解降解10%不被降解不被降解免疫原性復(fù)合物免疫原性復(fù)合物抗原提呈抗原提呈T淋巴細胞識別淋巴細胞識別免疫應(yīng)答免疫應(yīng)答p粒溶（分泌自噬）：

12、粒溶（分泌自噬）：當細胞內(nèi)存在過多的激當細胞內(nèi)存在過多的激素時，溶酶體與多余激素顆粒結(jié)合并消化分素時，溶酶體與多余激素顆粒結(jié)合并消化分解細胞內(nèi)過多的激素的過程。解細胞內(nèi)過多的激素的過程。五、溶酶體與醫(yī)學 先天性溶酶體病先天性溶酶體病 溶酶體與矽肺溶酶體與矽肺 溶酶體與類風濕關(guān)節(jié)炎溶酶體與類風濕關(guān)節(jié)炎 溶酶體與腫瘤的關(guān)系溶酶體與腫瘤的關(guān)系26n 溶酶體內(nèi)缺乏某些酶，造成吞噬溶酶溶酶體內(nèi)缺乏某些酶，造成吞噬溶酶體內(nèi)作用底物不被消化分解，從而積體內(nèi)作用底物不被消化分解，從而積累于溶酶體內(nèi)，致代謝障礙。也稱溶累于溶酶體內(nèi)，致代謝障礙。也稱溶酶體貯積癥。酶體貯積癥。27( (一一) )先天性溶酶體病先天

13、性溶酶體病n大約有大約有4040多種，多種， 糖原貯積病糖原貯積病 糖原貯積病糖原貯積病型型 脂質(zhì)沉積病脂質(zhì)沉積病 泰泰- -薩氏病薩氏病 粘多糖沉積病粘多糖沉積病28多為常染色體遺傳病。多為常染色體遺傳病。糖原貯積癥型n患者缺少患者缺少葡萄糖苷酶，糖原貯積在溶酶葡萄糖苷酶，糖原貯積在溶酶體內(nèi)，溶酶體增大破裂體內(nèi)，溶酶體增大破裂 酶放出酶放出破壞破壞組織、細胞。患者肌無力，易患吸入性肺組織、細胞?；颊呒o力，易患吸入性肺炎，往往炎，往往2 2歲左右死于心力歲左右死于心力- -呼吸衰竭。呼吸衰竭。29黑朦性先天愚病(Tay-Sachs disease)n 神經(jīng)節(jié)苷脂貯積癥，患者溶酶體內(nèi)缺乏氨神經(jīng)

14、節(jié)苷脂貯積癥，患者溶酶體內(nèi)缺乏氨基己糖苷脂酶，不能分解神經(jīng)節(jié)苷脂，在基己糖苷脂酶，不能分解神經(jīng)節(jié)苷脂，在腦細胞內(nèi)大量貯存（超正常腦細胞內(nèi)大量貯存（超正常100-300100-300倍），倍），患兒患兒3-63-6個月出現(xiàn)癥狀個月出現(xiàn)癥狀, ,智能呈進行性減退，智能呈進行性減退，運動障礙，視力損傷，歲左右死于肺部運動障礙，視力損傷，歲左右死于肺部感染。感染。3031溶酶體與類風濕性關(guān)節(jié)炎致病原因不清，致病原因不清，但患者關(guān)節(jié)骨的損傷是由于溶酶體膜脆但患者關(guān)節(jié)骨的損傷是由于溶酶體膜脆性增大，酶局部釋放，其中的膠原酶侵蝕性增大，酶局部釋放，其中的膠原酶侵蝕軟骨細胞。軟骨細胞。消炎痛和腎上腺皮質(zhì)激素可

15、穩(wěn)定溶酶體消炎痛和腎上腺皮質(zhì)激素可穩(wěn)定溶酶體膜，故有治療作用。膜，故有治療作用。32溶酶體與腫瘤的關(guān)系n有人提出溶酶體與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，研究有人提出溶酶體與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)某些致癌物質(zhì)可以誘導(dǎo)溶酶釋放，直發(fā)現(xiàn)某些致癌物質(zhì)可以誘導(dǎo)溶酶釋放，直接損傷核膜及接損傷核膜及DNADNA，參與細胞癌變的過程。，參與細胞癌變的過程。3334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、痛風、石棉沉著病、痛風-。先天性溶酶體?。禾窃A積病、脂質(zhì)沉積病、粘多糖沉積病先天性溶酶體病：糖原貯積病、脂質(zhì)沉積病、粘多糖沉積病-。溶酶體與癌的關(guān)系：溶酶體與癌的關(guān)系：致癌物

16、質(zhì)進入細胞后，在與染色體整合之前致癌物質(zhì)進入細胞后，在與染色體整合之前先儲存在溶酶體內(nèi)先儲存在溶酶體內(nèi)溶酶體與休克：溶酶體與休克：休克后缺血缺氧降低溶酶體膜的穩(wěn)定性。休克后缺血缺氧降低溶酶體膜的穩(wěn)定性。休克后缺血缺氧影響細胞的氧化磷酸化過程。休克后缺血缺氧影響細胞的氧化磷酸化過程。休克后缺血缺氧引起細胞內(nèi)休克后缺血缺氧引起細胞內(nèi)PH下降促進酶的激活。下降促進酶的激活。溶酶體與疾病溶酶體與疾病Section4 peroxisome 過氧化物酶體3536Rhodin, 195437一、過氧化物酶體的形態(tài)特征一、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

17、子密度、圓形或卵圓形的細胞器，亦見半月形或圓形或卵圓形的細胞器，亦見半月形或長方形，長方形，最小最小0.1um，最大，最大1.5um。 3、3-二氨基聯(lián)苯胺染色，可見內(nèi)含棕二氨基聯(lián)苯胺染色，可見內(nèi)含棕褐色顆粒的小膜性囊。褐色顆粒的小膜性囊。 類核體類核體(nucleoid)：有的過氧化物酶體：有的過氧化物酶體中央含有電子密度高、呈規(guī)則形的結(jié)晶中央含有電子密度高、呈規(guī)則形的結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)，稱類核體，實質(zhì)是尿酸氧化酶狀結(jié)構(gòu)，稱類核體，實質(zhì)是尿酸氧化酶的結(jié)晶。人和鳥類無此酶，也無類核體。的結(jié)晶。人和鳥類無此酶，也無類核體。38二、過氧化物酶體所含二、過氧化物酶體所含的酶的酶39氧化酶：氧化酶：約約50%

18、50%，特征：氧化底物的同時，特征：氧化底物的同時，將氧還原成過氧化氫。將氧還原成過氧化氫。過氧化氫酶：過氧化氫酶：約約40%, 40%, 作用：對氧化酶作用作用：對氧化酶作用底物后形成的過氧化氫還原成水。底物后形成的過氧化氫還原成水。標志酶：過氧化氫酶。標志酶：過氧化氫酶。過氧化物酶：過氧化物酶：僅在幾種細胞內(nèi)存在，作用同僅在幾種細胞內(nèi)存在，作用同過氧化氫酶。過氧化氫酶。40功功 能能對有毒物質(zhì)的解毒作用：對有毒物質(zhì)的解毒作用：RH2+O2R+ H2O2RH2+H2O2 R+ 2H2O對細胞氧張力的調(diào)節(jié)作用：對細胞氧張力的調(diào)節(jié)作用： RH2+O2R+ H2O2參與參與氧化，并參與乙酰輔酶氧化，并參與乙酰輔酶A的再生作用的再生作用參與核酸、脂肪和糖的代謝參與核酸、脂肪和糖的代謝三、過三、過氧化物酶體的功能氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體與醫(yī)學 肝腫瘤細胞中過氧化物酶體數(shù)目減少。肝腫瘤細胞中過氧化物酶體數(shù)目減少。 炎癥或酒精中毒患者的細胞中過氧化物酶炎癥或酒精中毒患者的細胞中過氧化物酶體增多。體增多。 毒物（如安妥明）可引起過氧化物酶體結(jié)毒物（如安妥明）可引起過氧化物酶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)改變，如：出現(xiàn)帶狀或尾狀突起，構(gòu)和形態(tài)改變，如：出現(xiàn)帶狀或尾狀突起，變成長形或雙葉形等。變成長形