備課素材：溶酶體與細胞的自噬-高一上學期生物人教版必修1

溶酶體與細胞的自噬人教2019版高中生物學必修一提到了溶酶體的結構和功能：溶酶體不僅與細胞內的消化有關，也與細胞的自噬相關。自噬現象最早是于1962年在電子顯微鏡下被觀察到的。自噬是細胞內的物質成分利用溶酶體（植物細胞一般為液泡）被降解過程的統(tǒng)稱。自噬被誘導后，細胞開始在胞漿中形成300～900nm大小的“液泡”，其中包裹著要被降解的物質，隨后“液泡”與溶酶體融合，“液泡”中的底物在酸性環(huán)境和溶酶體酶的共同作用下被降解，如蛋白質被分解為氨基酸、核酸被分解為核苷酸等。自噬還負責細胞長壽命蛋白和一些細胞器的降解利用。這一研究發(fā)現也獲得了2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

根據底物進入溶酶體的途徑的不同，可以將細胞中存在的自噬現象分為三種類型：巨自噬、微自噬和分子伴侶介導的自噬。巨自噬即通常所指的自噬，胞質成分被一種非溶酶體來源的膜所包繞，形成自噬體或自噬泡，這種自噬體的膜有可能來源于預先形成的小的膜結構（自噬體前體或自噬瓣兒）。形成的自噬體外膜進而與溶酶體融合成嵌合的雙體細胞器，進入溶酶體腔內的自噬體內膜很快就被降解，這使得溶酶體水解酶可以解除內化的底物從而將其降解。

微自噬也發(fā)生與巨自噬相同的包繞過程，但包繞底物的是自身發(fā)生內陷的溶酶體膜。分子伴侶介導的自噬可溶性胞質蛋白選擇性地結合于溶酶體膜表面的受體，從而調節(jié)其向溶酶體腔隙的轉運。這種選擇性依賴于對底物氨基酸序列中一種靶向信號的識別，通常由胞質內的分子伴侶蛋白完成。形成的伴侶蛋白-底物復合物結合于溶酶體膜的受體上，再由腔內的二級伴侶蛋白對底物進行轉運。細胞自噬的機制這是細胞成分降解和循環(huán)利用的一個基本過程。自噬（autophagy）一詞來源于希臘語auto-，意為“自我”，和phagein，即“吞噬”。這個定義出現在上個世紀60年代，當時，科學家首次觀察到細胞能破壞自身成分，用膜將這些成分包裹，形成袋狀囊泡并轉移給溶酶體（lysosome）進行降解回收。上世紀90年代初，大隅良典培養(yǎng)出缺乏液泡降解酶（使自噬體積累）的酵母細胞，并通過饑餓來刺激自噬作用，吞噬體因饑餓而聚集，使得自噬作用清晰可見。對改造過的酵母菌株進行基因誘變，篩選在饑餓刺激下吞噬體不發(fā)生聚集的突變體，他鑒別出一系列與自噬作用有關的基因，最終發(fā)現，自噬由一組蛋白和蛋白復合體調控，各自調節(jié)自噬體形成的不同階段。大隅良典等還證明，類似的復雜機制也存在于人體細胞內。自噬調控重要的生理功能，以便細胞組件得以降解和循環(huán)；自噬能夠快速提供能量燃料，對細胞響應饑餓或其他應激至關重要；在感染后，自噬能夠清除入侵的胞內細菌和病毒；自噬對于胚胎發(fā)育和細胞分化也發(fā)揮作用；細胞還利用自噬清除受損蛋白和細胞器。自噬作用異常，與帕金森癥、2型糖尿病及其它老年易患病相關。例、細胞自噬是細胞在自噬相關基因的調控下利用溶酶體降解自身受損的細胞器和大分子物質的過程。下列說法正確的是A.正常生理狀態(tài)下溶酶體對自身機體的細胞結構無分解作用B.受損的線粒體與溶酶體的融合體現了細胞膜的功能具有選擇透過性C.細胞自噬