[细胞生物学]溶酶体过氧化物酶体

1、1n高尔基体的形态结构特点。高尔基体的形态结构特点。n高尔基体的蛋白质加工修饰。高尔基体的蛋白质加工修饰。n高尔基体的蛋白质分选运输高尔基体的蛋白质分选运输(以溶酶以溶酶体为例体为例)。234内吞体内吞体溶酶体的发生溶酶体的发生rER顺面管网顺面管网反面管网反面管网高尔基复合体高尔基复合体 溶酶体水解酶前体溶酶体水解酶前体加入磷酸基团加入磷酸基团M-6-P溶酶体酶溶酶体酶前前 溶溶 酶酶 体体ATPADP+PiH+去除磷酸去除磷酸PH=5成熟溶酶体成熟溶酶体5Section3 lysosome溶酶体6溶酶体的定义溶酶体的定义l溶酶体：是溶酶体：是单层膜单层膜包围的，内含多包围的，内含多种种酸性

2、水解酶酸性水解酶的囊泡状细胞器。主的囊泡状细胞器。主要功能是分解内源性和外源性物质，要功能是分解内源性和外源性物质，称细胞内称细胞内消化消化装置。装置。7学习内容一、溶酶体的形态结构一、溶酶体的形态结构与膜的特性与膜的特性二、二、溶酶体的酶溶酶体的酶三、三、溶酶体的类型溶酶体的类型四、四、溶酶体的功能溶酶体的功能五、溶酶体与医学五、溶酶体与医学8一、溶酶体的形态结构与膜的特性一、溶酶体的形态结构与膜的特性l 直径通常在直径通常在0.20.8m, 最小的为最小的为0.05m，最，最大的可达几个大的可达几个m。l 光镜下光镜下，细胞经，细胞经Gomori酸性磷酸酶法显示为酸性磷酸酶法显示为颗粒状小

3、体。颗粒状小体。l 电镜下，电镜下，溶酶体溶酶体是由一层单位膜包围，内含是由一层单位膜包围，内含多种酸性水解酶的泡状结构。多种酸性水解酶的泡状结构。9n 溶酶体膜的特点溶酶体膜的特点p膜上有质子泵，将膜上有质子泵，将H+泵入其中，保持酸性环境。泵入其中，保持酸性环境。p膜内存在特殊的转运蛋白：可运输溶酶体消化膜内存在特殊的转运蛋白：可运输溶酶体消化水解的产物。水解的产物。p膜蛋白高度糖基化，糖链朝向内表面，保护膜膜蛋白高度糖基化，糖链朝向内表面，保护膜结构不被溶酶体内蛋白酶消化。结构不被溶酶体内蛋白酶消化。p溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇。溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇。10酸性磷

4、酸酶酸性磷酸酶（AcPAcP酶酶) )三偏磷酸酶三偏磷酸酶(TMP(TMP酶酶) )标志酶标志酶二、溶酶体的酶二、溶酶体的酶n溶酶体含有溶酶体含有60多种多种水解酶水解酶，这些水解酶，这些水解酶多为多为酸性水解酶；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。11n可水解核酸、蛋白质、多糖及脂类及相可水解核酸、蛋白质、多糖及脂类及相应的物质（最适应的物质（最适pH为为5.0）。所以如果）。所以如果溶酶体的破裂将导致严重后果。（少量溶酶体的破裂将导致严重后果。（少量溶酶体酶泄露到细胞质中不会引起细胞溶酶体酶泄露到细胞质中不

5、会引起细胞损伤？）损伤？）12溶酶体溶酶体初级溶酶体初级溶酶体（非活动性溶酶体）：只含酶不含底物（非活动性溶酶体）：只含酶不含底物次级溶酶体次级溶酶体（活动性溶酶体）：初级溶酶体（活动性溶酶体）：初级溶酶体+底物底物次级溶酶体次级溶酶体异噬性溶酶体异噬性溶酶体：初级溶酶体：初级溶酶体+外源性物质外源性物质异噬异噬过程过程自噬性溶酶体自噬性溶酶体：初级溶酶体：初级溶酶体+内源性物质（自噬体、内源性物质（自噬体、分泌颗粒、带有溶酶体靶信号的蛋白质）分泌颗粒、带有溶酶体靶信号的蛋白质）自体自体吞噬（自噬过程）吞噬（自噬过程）三、溶酶体的类型三、溶酶体的类型13内体内体初级溶酶体初级溶酶体吞噬体吞噬体

6、吞噬溶酶体吞噬溶酶体吞饮体吞饮体吞饮溶酶体吞饮溶酶体自噬体自噬体自噬溶酶体自噬溶酶体分泌颗粒分泌颗粒分泌溶酶体分泌溶酶体次次 级级 溶溶 酶酶 体体残质体残质体异噬作用异噬作用自噬作用自噬作用胞外消化胞外消化1415n 残质体残质体(residue body) ：由于酶活性下降，吞：由于酶活性下降，吞噬性溶酶体内残存一些未分解或分解不完全噬性溶酶体内残存一些未分解或分解不完全的物质，色深，电子密度高，这种溶酶体称的物质，色深，电子密度高，这种溶酶体称为残质体。为残质体。n 常见的残质体常见的残质体有脂褐质、含铁小体、多泡体有脂褐质、含铁小体、多泡体和髓样结构。和髓样结构。161718四、溶酶体

7、的功能四、溶酶体的功能1、溶酶体的消化作用、溶酶体的消化作用异噬作用：对细胞内吞物的消化。异噬作用：对细胞内吞物的消化。自噬作用：对自身物质的消化。自噬作用：对自身物质的消化。胞外消化：对细胞外物质的消化。胞外消化：对细胞外物质的消化。n 功能功能：参与细胞内的各种消化活动，并与免：参与细胞内的各种消化活动，并与免疫活动及激素分泌的调节有一定的关系。疫活动及激素分泌的调节有一定的关系。19内体内体初级溶酶体初级溶酶体吞噬体吞噬体异溶酶体异溶酶体吞饮体吞饮体异溶酶体异溶酶体自噬体自噬体自溶酶体自溶酶体分泌颗粒分泌颗粒分泌溶酶体分泌溶酶体次次 级级 溶溶 酶酶 体体残质体残质体异噬作用异噬作用自噬

8、作用自噬作用胞外消化胞外消化20异噬作用异噬作用p细胞吞噬物的消化细胞吞噬物的消化异噬性溶酶体：异噬性溶酶体：对吞噬体的消化对吞噬体的消化 ( (如细菌，起防御作用）如细菌，起防御作用）对吞饮体的消化（细胞中胆固醇的来源对吞饮体的消化（细胞中胆固醇的来源) )p作用：作用：消化分解外源性物质获取营养物消化分解外源性物质获取营养物质的同时，可消灭病原体或异物保护细质的同时，可消灭病原体或异物保护细胞，起到防御作用。胞，起到防御作用。21自噬作用自噬作用p消化分解破损或衰老的细胞器，消化分解破损或衰老的细胞器，并降解为可利用的小并降解为可利用的小分子，构建新的细胞结构。还可以调节细胞器数量及分子，

9、构建新的细胞结构。还可以调节细胞器数量及功能动态平衡。功能动态平衡。溶噬：溶噬：溶酶体融合溶酶体，调节溶酶体数量相对稳定。溶酶体融合溶酶体，调节溶酶体数量相对稳定。分泌自噬：分泌自噬：初级溶酶体吞噬细胞内分泌颗粒进行消化初级溶酶体吞噬细胞内分泌颗粒进行消化的过程。比如乳汁颗粒的粒溶作用。的过程。比如乳汁颗粒的粒溶作用。p细胞饥饿状态细胞饥饿状态下通过自噬作用消化自身物质，以维持下通过自噬作用消化自身物质，以维持细胞生存。细胞生存。p衰老或病理状态下衰老或病理状态下，细胞发生自噬作用加速细胞自我，细胞发生自噬作用加速细胞自我消耗。消耗。22胞外消化胞外消化p溶酶体酶通过胞吐作用释放到细胞外，参溶

10、酶体酶通过胞吐作用释放到细胞外，参与机体的生理作用。与机体的生理作用。例：如受精过程和骨质更新过程例：如受精过程和骨质更新过程 精子顶体精子顶体( (特化溶酶体特化溶酶体) )酶酶消化卵丘消化卵丘细胞细胞精子到达卵膜精子到达卵膜受精受精 破骨细胞的溶酶体酶破骨细胞的溶酶体酶 - - 细胞外细胞外 -陈旧骨细胞陈旧骨细胞- - 骨更新骨更新释放释放分解分解232 2、溶酶体的自溶作用与器官发育、溶酶体的自溶作用与器官发育p自溶作用：自溶作用：细胞体内的溶酶体膜破裂，内含的细胞体内的溶酶体膜破裂，内含的水解酶释放到细胞质中，导致细胞本身被消化水解酶释放到细胞质中，导致细胞本身被消化的现象。的现象。

11、两栖类蝌蚪变态发育时，尾部的退化与溶酶体两栖类蝌蚪变态发育时，尾部的退化与溶酶体的自溶作用有关。的自溶作用有关。蝌蚪的尾巴细胞含丰富的蝌蚪的尾巴细胞含丰富的溶酶体溶酶体，机体溶酶体，机体溶酶体内的组织蛋白酶释放，内的组织蛋白酶释放，细胞自溶细胞自溶，死亡，尾部，死亡，尾部消失。消失。细胞凋亡细胞凋亡也参与了蝌蚪变态发育。也参与了蝌蚪变态发育。24抗原加工抗原加工3、溶酶体参与免疫过程、溶酶体参与免疫过程4、溶酶体对激素分泌的调节作用、溶酶体对激素分泌的调节作用抗原抗原初级溶酶体初级溶酶体+异溶酶体异溶酶体90%降解降解10%不被降解不被降解免疫原性复合物免疫原性复合物抗原提呈抗原提呈T淋巴细胞

12、识别淋巴细胞识别免疫应答免疫应答p粒溶（分泌自噬）：粒溶（分泌自噬）：当细胞内存在过多的激当细胞内存在过多的激素时，溶酶体与多余激素颗粒结合并消化分素时，溶酶体与多余激素颗粒结合并消化分解细胞内过多的激素的过程。解细胞内过多的激素的过程。25溶酶体参与激素的生成溶酶体参与激素的生成 如：甲状腺素的生成如：甲状腺素的生成 甲状腺球蛋白甲状腺球蛋白( (甲状腺上皮细胞合成甲状腺上皮细胞合成) ) 腺体腔腺体腔碘化碘化 滤泡上皮滤泡上皮 球蛋白大胶滴球蛋白大胶滴+ +内内体性溶酶体体性溶酶体 甲状腺素甲状腺素 进入血液进入血液分泌重吸收形成出细胞蛋白酶水解26五、溶酶体与医学五、溶酶体与医学( (一

13、一) )先天性溶酶体病先天性溶酶体病( (二二) )溶酶体与矽肺溶酶体与矽肺( (三三) )溶酶体与类风湿关节炎溶酶体与类风湿关节炎( (四四) )溶酶体与肿瘤的关系溶酶体与肿瘤的关系27n 溶酶体内缺乏某些酶，造成吞噬溶酶溶酶体内缺乏某些酶，造成吞噬溶酶体内作用底物不被消化分解，从而积体内作用底物不被消化分解，从而积累于溶酶体内，致代谢障碍。也称溶累于溶酶体内，致代谢障碍。也称溶酶体贮积症。酶体贮积症。( (一一) )先天性溶酶体病先天性溶酶体病28n大约有大约有4040多种，多种，1 1）糖原贮积病）糖原贮积病 糖原贮积病糖原贮积病型型2 2）脂质沉积病）脂质沉积病 泰泰- -萨氏病萨氏病

14、3 3）粘多糖沉积病）粘多糖沉积病多为常染色体遗传病。多为常染色体遗传病。29糖原贮积症糖原贮积症型型n患者缺少患者缺少葡萄糖苷酶，糖原贮积在溶酶葡萄糖苷酶，糖原贮积在溶酶体内，溶酶体增大破裂体内，溶酶体增大破裂 酶放出酶放出破坏破坏组织、细胞。患者肌无力，易患吸入性肺组织、细胞。患者肌无力，易患吸入性肺炎，往往炎，往往2 2岁左右死于心力岁左右死于心力- -呼吸衰竭。呼吸衰竭。也称全身性糖原贮积症也称全身性糖原贮积症30黑朦性先天愚病黑朦性先天愚病(Tay-Sachs disease)n 神经节苷脂贮积症，患者溶酶体内缺乏氨神经节苷脂贮积症，患者溶酶体内缺乏氨基己糖苷脂酶，不能分解神经节苷脂

15、，在基己糖苷脂酶，不能分解神经节苷脂，在脑细胞内大量贮存（超正常脑细胞内大量贮存（超正常100-300100-300倍），倍），患儿患儿3-63-6个月出现症状个月出现症状, ,智能呈进行性减退，智能呈进行性减退，运动障碍，视力损伤，岁左右死于肺部运动障碍，视力损伤，岁左右死于肺部感染。感染。3132溶酶体与类风湿性关节炎溶酶体与类风湿性关节炎致病原因不清，致病原因不清，但患者关节骨的损伤是由于溶酶体膜脆性但患者关节骨的损伤是由于溶酶体膜脆性增大，酶局部释放，其中的胶原酶侵蚀软增大，酶局部释放，其中的胶原酶侵蚀软骨细胞。骨细胞。消炎痛和肾上腺皮质激素可稳定溶酶体膜，消炎痛和肾上腺皮质激素可稳定

16、溶酶体膜，故有治疗作用。故有治疗作用。33溶酶体与肿瘤的关系溶酶体与肿瘤的关系n有人提出溶酶体与肿瘤的发生有关，研究有人提出溶酶体与肿瘤的发生有关，研究发现某些致癌物质可以诱导溶酶释放，直发现某些致癌物质可以诱导溶酶释放，直接损伤核膜及接损伤核膜及DNADNA，参与细胞癌变的过程。，参与细胞癌变的过程。34溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体膜失常与疾病溶酶体膜失常与疾病: 矽肺矽肺 、石棉沉着病、痛风、石棉沉着病、痛风-。先天性溶酶体病：糖原贮积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病先天性溶酶体病：糖原贮积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病-。溶酶体与癌的关系：溶酶体与癌的关系：致癌物质进入细胞后，在与染色体整合

17、之前致癌物质进入细胞后，在与染色体整合之前先储存在溶酶体内先储存在溶酶体内溶酶体与休克：溶酶体与休克：休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。休克后缺血缺氧引起细胞内休克后缺血缺氧引起细胞内PH下降促进酶的激活。下降促进酶的激活。溶酶体与疾病溶酶体与疾病35Section4 peroxisome 过氧化物酶体过氧化物酶体36n 1954年年Rhodin电镜电镜小鼠肾小管上皮小鼠肾小管上皮细胞细胞微体（过氧化物酶体、乙醛酸循环微体（过氧化物酶体、乙醛酸循环体、氢酶体、糖酶体）。体、氢酶

18、体、糖酶体）。37一、过氧化物酶体的形态特征一、过氧化物酶体的形态特征 n电镜：由一层单位膜包围、高电子密度、电镜：由一层单位膜包围、高电子密度、圆形或卵圆形的细胞器，亦见半月形或圆形或卵圆形的细胞器，亦见半月形或长方形，长方形，最小最小0.1um，最大，最大1.5um。n3、3-二氨基联苯胺染色，可见内含棕褐二氨基联苯胺染色，可见内含棕褐色颗粒的小膜性囊。色颗粒的小膜性囊。38p类核体类核体(nucleoid)：有的过氧化物酶体中：有的过氧化物酶体中央含有电子密度高、呈规则形的结晶状央含有电子密度高、呈规则形的结晶状结构，称类核体，实质是尿酸氧化酶的结构，称类核体，实质是尿酸氧化酶的结晶。人

19、和鸟类无此酶，也无类核体。结晶。人和鸟类无此酶，也无类核体。39二、过氧化物酶体所含的酶二、过氧化物酶体所含的酶氧化酶：氧化酶：约约50%50%，特征：氧化底物的同时，特征：氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢。将氧还原成过氧化氢。过氧化氢酶：过氧化氢酶：约约40%, 40%, 作用：对氧化酶作用作用：对氧化酶作用底物后形成的过氧化氢还原成水。底物后形成的过氧化氢还原成水。标志酶：过氧化氢酶。标志酶：过氧化氢酶。过氧化物酶：过氧化物酶：仅在几种细胞内存在，作用同仅在几种细胞内存在，作用同过氧化氢酶。过氧化氢酶。40三三. .过氧化物酶体的功能过氧化物酶体的功能功功 能能对有毒物质的解毒作用：对有

20、毒物质的解毒作用：RH2+O2R+ H2O2RH2+H2O2 R+ 2H2O对细胞氧张力的调节作用：对细胞氧张力的调节作用： RH2+O2R+ H2O2参与参与氧化，并参与乙酰辅酶氧化，并参与乙酰辅酶A的再生作用的再生作用参与核酸、脂肪和糖的代谢参与核酸、脂肪和糖的代谢41四、过氧化物酶体与医学四、过氧化物酶体与医学1.1.肝肿瘤细胞中过氧化物酶体数目减少。肝肿瘤细胞中过氧化物酶体数目减少。2.2.炎症或酒精中毒患者的细胞中过氧化物炎症或酒精中毒患者的细胞中过氧化物酶体增多。酶体增多。3.3.毒物（如安妥明）可引起过氧化物酶体毒物（如安妥明）可引起过氧化物酶体结构和形态改变，如：出现带状或尾状突结构和形态改变，如：出现带状