細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座

第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)涵義與功效一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)涵義1.曾用名稱：細(xì)胞液、透明質(zhì)、胞質(zhì)溶膠等2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（cytoplasmicmatrix）在真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，除去能夠分辨細(xì)胞器以外膠狀物質(zhì)，稱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序體系，其中細(xì)胞質(zhì)骨架纖維貫通在黏稠蛋白質(zhì)膠體中，多數(shù)蛋白質(zhì)直接或間接與骨架結(jié)合，完成特定生物學(xué)功效。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第1頁蛋白質(zhì)含量占20-30%形成黏稠膠體：多數(shù)水分子以水化合物形式緊密地結(jié)合再蛋白質(zhì)和其它大分子表面極性部位，只有部分水分子以游離態(tài)存在，其溶劑作用。多數(shù)蛋白質(zhì)，以非溶解態(tài)存在，結(jié)合在微絲等部位。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第2頁二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)功效許多代謝過程場所（糖酵解、糖原合成、一些生物大分子分解）蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分選和轉(zhuǎn)運與細(xì)胞骨架選擇性結(jié)合（細(xì)胞內(nèi)功效區(qū)域化）蛋白質(zhì)修飾（共價結(jié)合、去/磷酸化、糖基化、甲基化、?；┛刂频鞍踪|(zhì)壽命（由N端第一個氨基酸決定穩(wěn)定性，泛素水解）泛素（ubiquitin）：由76個aa組成小分子蛋白，含有各種生物學(xué)功效。穩(wěn)定蛋白質(zhì)：Met/Ser/Thr/Ala/Val/Cys/Gly/Pro泛素依賴降解路徑：多個ubiquitin共價結(jié)合到不穩(wěn)定prN端26S蛋白酶復(fù)合體將pr水解細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第3頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第4頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第5頁降解變性和錯誤折疊蛋白質(zhì)幫助變性和錯誤折疊蛋白質(zhì)重新折疊畸形蛋白暴露aa疏水基團N端添加不穩(wěn)定aa泛素依賴降解路徑熱休克蛋白完成熱休克蛋白與畸形蛋白聚合水解ATP，蛋白溶解重新折疊細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第6頁錯誤折疊內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白降解和輸出細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第7頁內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)意義：各自獨立，各司其職相互依存，協(xié)調(diào)同一大大提升了細(xì)胞代謝反應(yīng)效率第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功效在結(jié)構(gòu)、功效乃至發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、由膜包被細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞內(nèi)區(qū)室化原核細(xì)胞–質(zhì)膜組成單一區(qū)室真核細(xì)胞–內(nèi)膜–各種細(xì)胞器細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第8頁細(xì)胞內(nèi)區(qū)室化細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第9頁細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)其它由膜包被細(xì)胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體胞內(nèi)體分泌泡細(xì)胞核線粒體葉綠體過氧化物酶體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第10頁結(jié)構(gòu)、功效、發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第11頁一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)與功效——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum,ER）是由封閉管狀或扁平囊狀膜系統(tǒng)及其包被腔體形成相互溝通三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。占細(xì)胞膜系統(tǒng)普通左右，體積占細(xì)胞總體積10%以上合成生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類場所細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第12頁（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)基本類型1.糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（roughendoplasmicreticulum,RER,rER）多扁平囊狀，膜表面有大量核糖體附著易位子：直徑8.5nm,通道2nm，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上蛋白復(fù)合體通道，與新合成多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)主要功效：合成份泌性pr和各種膜pr旺盛合成份泌蛋白細(xì)胞分布多

漿細(xì)胞、胰腺細(xì)胞、肝細(xì)胞旺盛合成膜細(xì)胞分布多

成熟中卵細(xì)胞、視桿細(xì)胞未成熟或未分化細(xì)胞分布少

干細(xì)胞、胚胎細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第13頁在一些特化細(xì)胞中豐富肝細(xì)胞：產(chǎn)生脂蛋白、解毒腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞：腎上腺皮質(zhì)激素睪丸間質(zhì)細(xì)胞和卵巢黃體細(xì)胞：雄激素和雌激素骨骼?。≠|(zhì)網(wǎng)）：鈣庫視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（髓樣體）：利用光能糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有20種以上蛋白與光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不一樣2.光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smoothendoplasmicreticulum,SER,sER）常為分支管狀，形成較為復(fù)雜立體結(jié)構(gòu)，表面沒有核糖體附著主要功效：合成脂質(zhì)主要場所，區(qū)域較小，往往作為出芽位點細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第14頁由喹啉藍熒光染料染色細(xì)胞在熒光顯微鏡下顯示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第15頁糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第16頁光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第17頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第18頁3.微粒體（microsome）——在細(xì)胞勻漿和超速離心過程中，由破碎內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成近似球形囊泡結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核糖體，含有蛋白質(zhì)合成、糖基化和脂質(zhì)合成功效?！斯ぎa(chǎn)物細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第19頁4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞內(nèi)其它細(xì)胞器關(guān)系與細(xì)胞膜相連：甚至有管道相通與外層核膜相接：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與核周隙相通與高爾基體在結(jié)構(gòu)、功效與發(fā)生上關(guān)系親密rER與線粒體緊密相依：過去：供能最近：與脂質(zhì)相互交換及Ca2+釋放調(diào)整關(guān)系親密ER分布與微管走向一致（核膜－內(nèi)質(zhì)網(wǎng)－高爾基體－質(zhì)膜）細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第20頁（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功效1.蛋白質(zhì)合成——糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要功效蛋白質(zhì)合成始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，但部分很快轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成蛋白質(zhì)包含向細(xì)胞外分泌蛋白質(zhì)胰腺細(xì)胞-酶，漿細(xì)胞-抗體，內(nèi)分泌腺-激素以分泌泡形式經(jīng)過胞吐作用輸送到細(xì)胞外膜整合蛋白細(xì)胞質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、溶酶體膜內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞器中可溶性駐留蛋白④需要加工、修飾蛋白細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第21頁蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第22頁2.脂質(zhì)合成——光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要功效內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成組成細(xì)胞所需要包含磷脂和膽固醇在內(nèi)幾乎全部膜脂，最主要磷脂是卵磷脂。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第23頁磷脂酰膽堿合成過程細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第24頁轉(zhuǎn)位酶ER腔面合成新磷脂一面擴大翻轉(zhuǎn)磷脂分子兩側(cè)面都擴大基質(zhì)新合成磷脂運輸：出芽方式轉(zhuǎn)運：水溶性載體蛋白（磷脂轉(zhuǎn)換蛋白，PEP）：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體過氧化物酶體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第25頁3.蛋白質(zhì)修飾與加工主要化學(xué)修飾：糖基化、羥基化、?；⒍蜴I形成在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面，寡糖鏈連接在插入膜內(nèi)磷酸多萜醇上，當(dāng)與糖基化相關(guān)氨基酸殘基出現(xiàn)后，經(jīng)過膜上糖基轉(zhuǎn)移酶，將寡糖基由磷酸多萜醇轉(zhuǎn)移到對應(yīng)天冬氨酸殘基上。N—連接糖基化糖:N—乙酰葡萄糖胺氨基酸：天冬氨酸發(fā)生部位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)O—連接糖基化糖：N—乙酰半乳糖胺氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸

發(fā)生部位：高爾基體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中只發(fā)覺少數(shù)幾個簡單糖基化細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第26頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第27頁N-連接糖基化細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第28頁粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上N-連接寡糖合成過程細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第29頁粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上N-連接寡糖合成過程細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第30頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第31頁?；?/p>

發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞質(zhì)側(cè)軟脂酸共價結(jié)合在跨膜蛋白半胱氨酸殘基上高爾基體、膜蛋白向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移中也發(fā)生類似?；硗猓趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)上還發(fā)生羥基化和二硫鍵形成等細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第32頁4.新生多肽折疊與組裝二硫鍵異構(gòu)酶加緊新合成pr重新形成二硫鍵，并正確折疊不能正確折疊畸形肽、未組裝成寡聚體亞單位識別后，經(jīng)過Sec61p復(fù)合體轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，泛素化后被蛋白酶體降解不正確折疊蛋白、未組裝好亞單位被結(jié)合蛋白（bindingprotein，Bip）識別，促進其重新折疊和組裝二硫鍵異構(gòu)酶、Bip等蛋白含有4肽駐留信號，留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中-Lys-Asp-Glu-Leu-COO－KDELORHDEL細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第33頁Bip(結(jié)合蛋白):與折疊不正常肽鏈結(jié)合，給予滯留。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第34頁5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)其它功效合成脂蛋白（外輸性）——肝細(xì)胞中sER解毒功效——肝細(xì)胞中sER

如：細(xì)胞色素P450家族酶系（又稱加單氧酶系、羥化酶系）由一些氧化還原酶組成，是電子傳遞系統(tǒng)，但不與ATP合成相偶連不溶于水廢物、代謝產(chǎn)物細(xì)胞色素P450家族酶系羥基化尿液排出合成固醇類激素——睪丸間質(zhì)細(xì)胞sER儲存Ca2+——肌細(xì)胞中sER為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Pr、酶提供附著點儲存、運輸物質(zhì)，能量與信息傳遞，細(xì)胞支持和運動等作用。

細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第35頁（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表示調(diào)控異常：未折疊蛋白質(zhì)超量積累

折疊好膜蛋白超量積累

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜脂成份改變內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——核信號轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑特異基因表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功效正常正常：蛋白質(zhì)ER中調(diào)控折疊、裝配、加工、包裝、轉(zhuǎn)運細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第36頁二、高爾基體形態(tài)結(jié)構(gòu)與功效高爾基體，又叫高爾基器、高爾基復(fù)合體（一）高爾基體形態(tài)結(jié)構(gòu)與極性1.形態(tài)結(jié)構(gòu)多由4-8個排列整齊扁平膜囊堆疊在一起，呈弓形、半球形或球形。膜囊直徑1um，中間窄，周緣呈狀），扁囊間距15－30nm。膜囊周圍有大量大小不等囊泡結(jié)構(gòu)。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第37頁2.極性細(xì)胞器位置與方向恒定物質(zhì)運輸有方向性：一側(cè)進入，另一側(cè)輸出形成面、順面（cisface）成熟面、反面（transface）靠近細(xì)胞核面向細(xì)胞膜細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第38頁3.4種標(biāo)志性細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)嗜鋨反應(yīng)cis面焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）trans面1~2層膜囊胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）trans面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)溶酶體標(biāo)志性酶煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）/甘露糖酶中間扁平膜囊細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第39頁4.3個組成部分高爾基體順面膜囊或順面高爾基體官網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）接收內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成物質(zhì)，分類大部分進入中間膜囊小部分pr和脂質(zhì)返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)KDELORHDEL其它絲氨酸發(fā)生O-連接糖基化跨膜pr細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)?；?xì)胞生物學(xué)主題知識講座第40頁中間膜囊糖基修飾、糖脂形成、與高爾基體相關(guān)多糖合成高爾基體反面膜囊及反面高爾基體官網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）蛋白分類和包裝、輸出晚期蛋白質(zhì)修飾（半乳糖2，6位唾液酸化、蛋白質(zhì)酪氨酸殘基硫酸化、蛋白原水解加工作用）瓣膜作用：確保物質(zhì)單方向轉(zhuǎn)運細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第41頁高爾基體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第42頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第43頁5.化學(xué)組成：

高爾基體膜含有大約60%蛋白和40%脂類，含有一些和ER共同蛋白成份。膜脂中磷脂酰膽堿含量介于ER和質(zhì)膜之間，中性脂類主要包含膽固醇，膽固醇酯和甘油三酯。高爾基體中酶主要有糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基-糖基轉(zhuǎn)移酶、氧化還原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、轉(zhuǎn)移酶和磷脂酶等不一樣類型。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第44頁（二）高爾基體功效對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成各種蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝，分門別類地運輸?shù)郊?xì)胞特定部位或分泌到細(xì)胞外一部分在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成脂質(zhì)經(jīng)過高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體膜等部位運輸糖類合成工廠細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第45頁1.參加細(xì)胞分泌活動脈沖標(biāo)識：證實pr從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌泡細(xì)胞外負(fù)責(zé)對細(xì)胞合成蛋白質(zhì)進行加工，分類，并運出，其過程是ER上合成蛋白質(zhì)，進入ER腔，出芽形成囊泡，進入CGN，在medialGdgi中加工，在TGN形成囊泡，囊泡與質(zhì)膜融合、排出。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第46頁怎樣對pr進行分類和轉(zhuǎn)運？例子：溶酶體中酶M6P分選信號E在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上糖基化（N-連接）E在高爾基體上磷酸化N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶N-乙酰葡糖胺磷酸糖苷酶高爾基體反面膜囊上存在M6P受體，局部濃縮，出芽依據(jù)蛋白上信號肽或信號斑細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第47頁Icell?。篘-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶單基因缺失，不能合成M6P，溶酶體酶不能轉(zhuǎn)運到溶酶體中。糖鏈對pr分選不起決定作用，分選信息存在與基因本身例子：流感病毒包膜蛋白上皮細(xì)胞游離端細(xì)胞膜水泡性口炎病毒基底面細(xì)胞膜雙酸分選信號：Asp-X-Gln(DXE)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第48頁對蛋白質(zhì)進行分選細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第49頁2.蛋白質(zhì)糖基化及其修飾N-連接糖鏈合成起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，完成于高爾基體。許多糖蛋白同時含有N-連接糖鏈和O-連接糖鏈。O-連接糖基化在高爾基體中進行，通常第一個連接上去糖單元是N-乙酰半乳糖，連接部位為Ser、Thr和HypOH基團，然后逐次將糖基轉(zhuǎn)移上去形成寡糖鏈。糖基化結(jié)果使不一樣蛋白質(zhì)打上不一樣標(biāo)識，改變多肽構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)穩(wěn)定性。

在高爾基體上還能夠?qū)⒁恢炼鄠€氨基聚糖鏈經(jīng)過木糖安裝在關(guān)鍵蛋白絲氨酸殘基上，形成蛋白聚糖。這類蛋白有些被分泌到細(xì)胞外形成細(xì)胞外基質(zhì)或粘液層，有些錨定在膜上。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第50頁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中與糖基化和寡糖加工相關(guān)酶都是整合膜蛋白。糖基化功效(1)維持膜不對稱性(2)影響多肽構(gòu)象，幫助蛋白質(zhì)折疊和轉(zhuǎn)運(3)增強蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，保護蛋白免受蛋白酶降解(4)為蛋白質(zhì)打上不一樣標(biāo)識，作為蛋白分選信號(5)作為細(xì)胞表面受體參加細(xì)胞間識別細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第51頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第52頁寡糖在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上合成細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第53頁寡糖在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上合成細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第54頁3.蛋白酶水解成為有活性多肽在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中切除信號肽，即成為有活性成熟多肽一些生長因子、病毒包膜蛋白在高爾基體TGN或TGN形成分泌小泡中，在蛋白水解酶作用下特異水解，成為有活性多肽如多肽激素、神經(jīng)多肽細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第55頁蛋白質(zhì)在高爾基體中酶解方式：切除N端序列或同時切除N端和C端序列胰島素、胰高血糖素、血清蛋白含有多個相同aa序列前體，在高爾基體中水解成同種多肽神經(jīng)肽一個蛋白質(zhì)前體中含有不一樣信號序列，加工方式不一樣產(chǎn)生不一樣中多肽細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第56頁(阿片黑皮質(zhì)素前體)促黑(素細(xì)胞)激素內(nèi)啡肽促脂解素(促腎上腺皮質(zhì)激素)神經(jīng)肽細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第57頁加工方式多樣性可能原因：確保小肽分子有效合成填補缺乏包裝并轉(zhuǎn)運到分泌泡中必要信號有效預(yù)防這些活性物質(zhì)在合成它細(xì)胞內(nèi)起作用細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第58頁4.參加膜轉(zhuǎn)化高爾基體膜不論是厚度還是在化學(xué)組成上都處于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜之間，所以高爾基體在進行著膜轉(zhuǎn)化功效，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成新膜轉(zhuǎn)移至高爾基體后，經(jīng)過修飾和加工，形成運輸泡與質(zhì)膜融合，使新形成膜整合到質(zhì)膜上。5.硫酸化在高爾基體中進行細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第59頁下節(jié)課內(nèi)容細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第60頁三、溶酶體形態(tài)結(jié)構(gòu)與功效發(fā)覺：先差速離心，后形態(tài)觀察（1955年，deDuve&Novikoff）溶酶體（lysosome）：由單層膜圍繞，內(nèi)含各種酸性水解酶類囊泡狀細(xì)胞器，主要功效是進行細(xì)胞內(nèi)消化作用。對維持細(xì)胞正常代謝活動及防御等方面起主要作用，在病理學(xué)中含有主要意義。酸性水解酶膜上有H+-pumps,pH5.0各種載體蛋白，向外轉(zhuǎn)運水解產(chǎn)物膜蛋白高度糖基化細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第61頁（一）溶酶體形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型溶酶體是異質(zhì)性細(xì)胞器（形態(tài)大小、包含水解酶種類）初級溶酶體次級溶酶體殘余(小)體（后溶酶體）0.2-0.5um，內(nèi)容物均一，無顯著顆粒物質(zhì)，含各種水解酶(酸性水解酶)，最適PH5，PH7失活自噬溶酶體異噬溶酶體內(nèi)含生物大分子、顆粒、膜片甚至細(xì)胞器，形態(tài)不規(guī)則，直徑達幾納米未消化物質(zhì)殘余在溶酶體中，經(jīng)過類似胞吐方式排出內(nèi)容物殘余小體中物質(zhì)也可在細(xì)胞內(nèi)可形成脂褐質(zhì)色素顆粒，形成老年斑細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第62頁初級溶酶體殘余（?。w次級溶酶體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第63頁（二）溶酶體功效——消化去除無用生物大分子、衰老細(xì)胞器及衰老損傷和死亡細(xì)胞——細(xì)胞內(nèi)消化不需要酶細(xì)胞器細(xì)胞自噬泡巨噬細(xì)胞自噬溶酶體異噬溶酶體異噬泡臺-薩氏(Tay-Sachs)（家族黑蒙性白?。┤苊阁w中β-氨基己糖脂酶A(β-N-hexosaminidaseA)缺失，GM2累積在腦細(xì)胞內(nèi)，精神呆滯，2-6歲死亡。類似疾病——儲積癥——隱性遺傳病溶酶體中充滿了未降解物質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第64頁防御功效——細(xì)胞外消化去除抗原-抗體復(fù)合物及吞噬細(xì)菌、病毒巨噬細(xì)胞中自由基與溶酶體共同殺菌一些細(xì)胞特有功效：巨噬細(xì)胞等吞噬細(xì)胞麻風(fēng)桿菌、利什曼原蟲：巨噬細(xì)胞中繁殖—抑制吞噬泡酸化—抑制酶活性病毒：受體介導(dǎo)胞吞作用侵入細(xì)胞—利用酸性環(huán)境釋放病毒核殼防御功效失靈細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第65頁其它主要生理功效作為細(xì)胞內(nèi)消化“器官”為細(xì)胞提供營養(yǎng)分泌細(xì)胞中，參加分泌調(diào)整過程參加去除贅生性組織或退行性改變細(xì)胞：蝌蚪尾巴退化精子頂體為特化溶酶體，受精過程發(fā)生頂體反應(yīng)，促進受精如將甲狀腺球蛋白降解成有活性甲狀腺素。營養(yǎng)來自血液，內(nèi)吞LDL、血清脂蛋白細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第66頁動物細(xì)胞溶酶體系統(tǒng)示意圖細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第67頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第68頁（三）溶酶體發(fā)生識別信號：不是肽鏈，而是依賴溶酶體酶構(gòu)象或三級結(jié)構(gòu)形成溶酶體蛋白Cis膜囊中間膜囊Trans膜囊N連接糖基化甘露糖N-乙酰葡糖胺磷酸去乙酰葡糖胺形成M6P受體結(jié)合出芽，形成初級溶酶體1.依賴M6P溶酶體分選路徑細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第69頁溶酶體發(fā)生過程細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第70頁2.溶酶體蛋白其它分選路徑依賴于M6P分選路徑效率不高，部分含有M6P標(biāo)志溶酶體酶經(jīng)過運輸小泡直接分泌到細(xì)胞外。在細(xì)胞質(zhì)膜上還存在依賴于鈣離子M6P受體，與胞外溶酶體酶結(jié)合，經(jīng)過受體介導(dǎo)內(nèi)吞作用，把酶運輸至前溶酶體中，M6P受體返回細(xì)胞質(zhì)膜，重復(fù)使用。還存在不依賴于M6P分選路徑，如T細(xì)胞溶酶體中酶經(jīng)過不依賴M6P路徑進入溶酶體。溶酶體膜上蛋白不含有M6P標(biāo)志。酸性磷酸酶分選也不包括M6P路徑判定溶酶體主要標(biāo)志酶細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第71頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第72頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第73頁（四）溶酶體與過氧化物酶體過氧化物酶體（peroxisome）又稱微體（microbody）——由單層膜圍繞內(nèi)含一個或幾個氧化酶類細(xì)胞器，由J.Rhodin（1954）首次在鼠腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)覺。是一個含有異質(zhì)性細(xì)胞器，在不一樣生物及不一樣發(fā)育階段有所不一樣。共同特點是內(nèi)含一至各種依賴黃素（FAD）氧化酶和過氧化氫酶（標(biāo)志酶），已發(fā)覺40各種氧化酶，如L-氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等，其中尿酸氧化酶（urateoxidase）含量極高，以至于在有些種類形成酶結(jié)晶組成關(guān)鍵。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第74頁人肝細(xì)胞過氧化物酶體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第75頁小鼠肺細(xì)胞過氧化物酶體細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第76頁煙草葉肉細(xì)胞過氧化物酶體（中央含有尿酸氧化酶形成晶體狀關(guān)鍵）細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第77頁特征初級溶酶體過氧化物酶體形態(tài)大小無酶晶體常有酶晶體酶種類酸性水解酶氧化酶、過氧化氫酶類PH5左右7左右是否需氧不需要需要功效細(xì)胞內(nèi)消化各種功效發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成經(jīng)G出芽形成酶在細(xì)胞基質(zhì)中合成，經(jīng)分裂裝配形成標(biāo)志酶酸性水解酶過氧化氫酶過氧化物酶體與溶酶體區(qū)分細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第78頁過氧化物酶體功效解毒功效依賴黃素氧化酶共性是將底物氧化后，生成過氧化氫。RH2+O2→R+H2O2過氧化氫酶又能夠利用過氧化氫，將其它底物氧化。R′H2+H2O2→R′+2H2O另外，當(dāng)細(xì)胞中H2O2過剩時，過氧化氫酶亦可催化以下反應(yīng)：2H2O2→2H2O+O2R’:酚、甲醛、甲酸和醇等有害物質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第79頁分解脂肪酸，向細(xì)胞之間提供熱能在動物中過氧化物酶體參加脂肪酸β氧化在植物中過氧化物酶體主要有：①參加光呼吸作用，將光合作用副產(chǎn)物乙醇酸氧化為乙醛酸和過氧化氫，②在萌發(fā)種子中，進行脂肪β-氧化，產(chǎn)生CoA，經(jīng)乙醛酸循環(huán)，加入三羧酸循環(huán)，將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。因包括乙醛酸循環(huán)，又稱乙醛酸循環(huán)體（glyoxysome）。細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第80頁過氧化物酶體發(fā)生過氧化物酶體經(jīng)分裂繁殖，與線粒體、葉綠體相同，但不含DNA過氧化物酶體蛋白有核基因編碼，在基質(zhì)中合成，之后轉(zhuǎn)運到過氧化物酶體中進入過氧化物酶體需要在信號序列指導(dǎo)下進行（PTS）PTS1多存在于C端PTS2多存在于N端過氧化物酶體膜脂可能在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第81頁過氧化物酶體發(fā)生示意圖細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第82頁細(xì)胞生物學(xué)主題知識講座第83頁溶酶體與疾病1．矽肺

二氧化硅塵粒（矽塵）吸入肺泡后被巨噬細(xì)胞吞噬，含有矽塵吞噬小體與溶酶體合并成為次級溶酶體。二氧化硅羥基與溶酶體膜磷脂或蛋白形成氫鍵，造成