《细胞生物学157-10-49.4 溶酶体1-7_3354》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞生物学157-10-49.4 溶酶体1-7_3354（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9. 内膜系统与膜运输: 第四节名词 1. 溶酶体(lysosome) 溶酶体是动物细胞中一种膜结合细胞器, 小球状, 外面由一层单 位膜包被。溶酶 体含有多种水解酶类, 在细胞内起消化和保护作用, 可与吞噬泡或胞饮泡结合, 消化 和利用其中的物质。也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片,有利于细胞器的重新 组装、成分的更新及废物的消除。当细胞被损伤时 , 溶酶体可释放出水解酶类, 使细胞 自溶。溶酶体来自高尔基复合体, 溶酶体的酶有一个基本的特征, 即它们的寡糖链有 磷酸化甘露糖残基, 被 TGN 的 M6P 受体识别 和结合, 从而被分拣出来。 植物细胞中也有与溶酶体功能类似的细胞器，如圆球
2、体、糊粉粒以及中央液泡等。 2. 圆球体(spherosome) 是植物细胞中由一层单 位膜包裹的含有细微结构的球形颗粒，直径为 0.5 1m，内含酸性水解酶，相当于动物细胞的溶酶体。 与动物细胞的溶酶体不同，圆球体能够被脂溶性的染料染色, 因此推测圆 球体含 有大量的脂类成份。由于含有大量的脂，有理由推测圆 球体的功能可能是参与脂的 储存。 1 3. 液泡(vacuoles) 植物中由膜包裹的结构, 几乎占据了细胞总体积的 90%。植物细胞的液泡也含有 多种水解酶类, 具有与动物细胞溶酶体酶类似的功能。液泡膜上具有 H -ATPase, 能够 + 将 H 运输到液泡中, 同时在液泡膜上还有一
3、些运输蛋白, 帮助液泡行使一些特殊的功 + 能。 4. 初级溶酶体(primary lysosome) 此类溶酶体是刚刚 从反面高尔基体形成的小囊泡, 仅含有水解酶类，但无作用 底物，外面只有一层单 位膜，其中的酶处于非活性状态。如果从细胞的分泌活动考 虑，初级溶酶体是一种刚刚 分泌的含有溶酶体酶的分泌小泡。 5. 次级溶酶体(secondary lysosome) 此类溶酶体中含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消化作用的溶 酶体。根据所消化的物质来源不同, 分为自噬性溶酶体、异噬性溶酶体。 6. 自噬性溶酶体(autolysosome) 是一种自体吞噬泡, 作用底物是内源性的,即细
4、胞内的蜕变、破损的某些细胞器或 2 局部细胞质。这种溶酶体广泛存在于正常的细胞内，在细胞内起“ 清道夫” 作用， 作为细 胞内细胞器和其它结构自然减员和更新的正常途径。在组织细 胞受到各种理 化因素伤害时，自噬性溶酶体大量增加，因此对细 胞的损伤 起一种保护作用。 7. 异噬性溶酶体(heterolysosome) 又称异体吞噬泡, 它的作用底物是外源性的, 即细胞经吞噬、胞饮作用所摄入的 胞外物质。异噬性溶酶体实际 上是初级溶酶体同内吞泡融合后形成的。 8. 吞噬作用(phagocytosis) 细胞吞噬感染的病毒、细菌或其它一些颗粒等称为异体吞噬。溶酶体的吞噬作用 是指外来的有害物质被吞入
5、细胞后, 即形成由膜包裹的吞噬小体(phagosome), 初级溶 酶体很快同吞噬体融合形成次级溶酶体, 此时溶酶体中的底物是从细胞外摄取的,故 为异噬性的溶酶体, 在异噬性的溶酶体中吞噬物被酶水解；水解后, 那些可溶性小分 子可通过溶酶体膜进入胞质溶胶, 为细 胞再利用或成为废 物被排出。所以溶酶体的吞 噬作用可保护细 胞免受细菌与病毒等的侵染, 是细胞的防御功能所必需的。 多细胞的动物具有专门 的吞噬细胞，即巨噬细胞 (macrophages) 和中性粒细胞 3 (neutrophils) 担任机体中的保护防御任务。 在细胞的吞噬过程中，如果吞进来的是液体则称为吞饮作用，这种作用形成的 内
6、吞泡也是通过与溶酶体融合将液体中的物质水解。吞噬作用也是细胞获取营养的 一种方式, 细胞通过内吞作用将一些营养物质包进内吞体, 最后与溶酶体融合, 在溶 酶体酶的作用下, 将吞进的营养物质消化形成可直接利用的小分子用于合成代谢。一 些单细 胞的生物更是靠吞噬作用来获取营养。 吞噬作用也包括对衰老的、进入编程死亡的细胞的吞噬。如占成人细胞总数 1/4 的红细胞仅能成活 120 天, 因此人体每天必须清除大量衰老的红细胞，这主要是靠 吞噬作用即溶酶体酶的消化作用来完成。 9. 自噬作用(autophagy) 自噬作用是普遍存在于大部分真核细胞中的一种现象, 是溶酶体对自身结构的 吞噬降解, 它是细
7、胞内的再循环系统(recycling system) 。 自噬作用主要是清除降解细胞内受损伤 的细胞结构、衰老的细胞器、以及不再需 要的生物大分子等。自噬作用在消化的同时，也为细 胞内细胞器的构建提供原料， 即细胞结构的再循环。因此, 溶酶体相当于细胞内清道夫。 4 10. 自溶作用(autolysis) 自溶作用是细胞的自我毁灭(cellular self-destruction), 即溶酶体将酶释放出来将 自身细胞降解。在正常情况下, 溶酶体的膜是十分稳定的, 溶酶体的酶也安全地被包 裹在溶酶体内, 不会对细 胞自身造成伤害。 如果细胞受到严重损伤 , 造成溶酶体破裂, 那么细胞就会在溶酶
8、体酶的作用下被降 解, 如某些红细胞常会有这种情况发生。 在多细胞生物的发育过程中，自溶对于形态建成具有重要作用。通过自溶作用, 除去不必要的细胞、组织。如手指或脚趾的形成同溶酶体有关，它将指之间的结构水 解。另外蝌蚪尾巴的蜕化也是溶酶体中一种水解酶(组织 蛋白酶)消化作用的结果, 该 酶将尾部细胞破坏, 使尾部消失。 11. 信号斑(signal patch) 信号斑是由几段信号肽形成的一个三维结构的表面, 这几段信号肽聚集在一起 形成一个斑点被磷酸转移酶识别 。信号斑是溶酶体酶的特征性信号。 12. M6P 受体蛋白(M6P receptor protein) 5 M6P 受体蛋白是反面高
9、尔基网络上的膜整合蛋白, 能够识别 溶酶体水解酶上的 M6P 信号并与之结合, 从而将溶酶体的酶蛋白分选出来，然后通过出芽的方式将溶 酶体的酶蛋白装入分泌小泡。M6P 受体蛋白同 M6P 的结合是高度特异的，并且具有 较高的结合力。它在 pH 为 6.57 的条件下与 M6P 结合, 而在酸性条件下(pH=6)脱落。 M6P 受体蛋白主要存在于高尔基体的反面网络，但在一些动物细胞的质膜中也 有存在, 它可防止溶酶体的酶不正确地分泌到细胞外。细胞质膜表面 pH 呈中性, 溶酶 体的酶蛋白在这种条件下与 M6P 受体紧紧 地结合在一起, 可通过内吞作用将分泌出 来的溶酶体酶重新包装在小泡中并送回到
10、细胞内。大多数这样的小泡能够与溶酶体 或高尔基体的 TGN 融合。据估计大约有 5%10%的溶酶体酶是通过这 种方式从细胞 外遣送到细胞内。 13. 矽肺(silicosis) 空气中的矽(SiO )被吸入肺后，被肺部的吞噬细胞所吞噬，由于吞入的二氧化 2 硅颗粒不能被消化，并在颗粒的表面形成硅酸。硅酸的羧基和溶酶体膜的受体分子 形成氢键 ，使膜破坏，释放出水解酶，导致细胞死亡，结果刺激成纤维 细胞产生胶 6 原纤维 结节 ，造成肺组织 的弹性降低，肺受到损伤 ，呼吸功能下降。 14. 型糖原贮积症(glycogen storage disease type ) 是最早发现 的贮积症。由于常染
11、色体上的一个隐性基因突变，造成了溶酶体缺 乏 葡萄糖苷酶，缺少了这种酶的溶酶体不能把肝细胞中或肌细胞中过剩的糖原 进行水解而大量积累在溶酶体内，造成溶酶体超载。此病多发于婴儿，表现为肌肉 无力，心脏增大，心力衰竭, 通常于两周内死亡。 15. 休克(shock) 在休克中，由于组织 缺血、缺氧，影响了供能系统，造成膜的不稳定，引起溶 酶体酶的外漏，造成细胞与机体的损伤 。溶酶体的酶外漏的可能机理是：由于缺氧， 引起细胞 pH 值的下降，酸性水解酶活化，水解溶酶体的膜, 使膜漏增强，最终导 致 溶酶体膜破裂，溶酶体酶释放，使细胞组织 自溶；而三羧酸循环的受阻影响细胞氧 化磷酸化的过程，AT P 减少，功能不足，钠泵 失灵，组织 内渗透压下降，导致溶酶 体膜的通透性增高，酶释放，组织 自溶。因此，在抢救休克病人时，临床上采用大 剂量的糖皮质类 固醇，以稳定溶酶体的膜。 7
