14細胞課件溶酶體微體

1、內膜系統(tǒng)溶酶體 & 微體醫(yī)學部細胞生物學系第三節(jié)溶酶體(Lysosome)一、溶酶體的一般特征二、溶酶體的種類三、溶酶體的形成四、溶酶體的功能五、溶酶體與疾病一、溶酶體的一般特征形態(tài)結構：是由一層膜包裹內含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器能分解各種內源性和外源性物質0.25-0.5µm 溶 酶 體 膜溶酶體膜上有H+質子泵：依賴于ATP， 保持溶酶體基質內酸性環(huán)境。溶酶體膜上有特殊轉運蛋白質，將溶酶體消化水解的產(chǎn)物運出溶酶體溶酶體膜上糖蛋白高度糖基化，防止自身被水解消化。 溶酶溶酶體含有60多種水解酶，這些水解酶多為酸性水解酶；pH值3.06.0， 最佳pH值為5.0。蛋白酶（

2、肽酶） 核酸酶磷酸酶糖苷酶 酸性磷酸酯酶硫酸酯酶（分解氨基多糖的酶）標志酶 ：酸性磷酸酶甘露糖-6-磷酸, M6P (標志物)酶影響溶酶體膜穩(wěn)定性的因素增加溶酶體膜穩(wěn)定性因素：糖皮質固醇類的藥物，如氫化可的松、氯嗪、乙酰水楊酸、消炎痛等；降低溶酶體膜穩(wěn)定性的因素：缺氧或氧過多、X射線、紫外線、白喉毒素、多種抗生素、肝素、膽堿能乏等。、維生素A過生素E缺第三節(jié)溶酶體(Lysome)一、溶酶體的一般特征二、溶酶體的種類三、溶酶體的形成四、溶酶體的功能五、溶酶體與疾病二、溶酶體的種類根據(jù)溶酶體是否與底物結合分為兩種：初級溶酶體（primary lysosome）次級溶酶體（secondary lys

3、osome）在高爾基體成熟面上形成的新生溶酶體，形態(tài)與高爾基體的小泡相似形態(tài)大小隨作用物的性質和其所處的消化階段而異直徑為2550nm形態(tài)不規(guī)則，體積較大含水解酶含水解酶不含作用物含有相應的作用物以及消化后的產(chǎn)物人腎細胞的初級溶酶體´ 65,000狗肝細胞的次級溶酶體Th:釷顆粒 ´60,000二、溶酶體的種類根據(jù)溶酶體酶作用的來源以及消化程度，次級溶酶體又分為： 殘體（residual body）：次級溶酶體在消化作用的最后階段，由于酶的活力降低或消失，殘留一些不再被消化、具有一定電子密度的剩余物質為殘體。 脂褐素（lipofusin） 髓樣結構（myeline figu

4、re） 含鐵小體（siderosome） 多泡體（multivesicular body） 異噬性溶酶體（heterolysosome）： 其作用物為外源性物質，即外來異物、壞死組織、細菌等。 自噬性溶酶體（autolysosome）： 其作用底物為內源性，即來源于細胞本身衰老或破損的細胞器（如線粒體、內質網(wǎng)等）和其它內含物（如糖原、脂類等）。人肺泡吞噬細胞的多泡體×38,000人心肌細胞的殘×40,000人肺毛細內皮細胞人肝細胞的脂褐×39,000髓樣結構×60,000第三節(jié)溶酶體(Lysosome)一、溶酶體的一般特征二、溶酶體的種類三、溶酶體的形成

5、四、溶酶體的功能五、溶酶體與疾病三、溶酶體的形成溶酶體膜的形成 高爾基體成熟面，通過出芽方式形成內含溶酶體酶的小泡，即初級溶酶體 與吞噬泡、晚期胞內體或自噬泡融合形成次級溶酶體 完成消化過程后，一部分膜又可通過出芽、 形成小泡，小泡定向轉運與質膜融合，返回至細胞表面 還有一部分可返回至高爾基體三、溶酶體的形成吞飲體吞噬體異噬作用內體胞外消化自噬作用溶酶體膜形成自噬體顆粒殘體次級溶酶體初級溶酶體異溶酶體異溶酶體自溶酶體三、溶酶體的形成溶酶體酶的形成和轉運Signal peptides and Signal patches：每個溶酶體水解酶含特異的信號斑信號斑被順面高爾基網(wǎng) (CGN)的磷酸轉移酶

6、識別，分兩步形成M6P。上在N-乙酰氨基葡萄糖磷酸轉移酶的催化下，將磷酸化的N-乙酰葡萄糖連接在溶酶體酶前體糖鏈甘露糖基上經(jīng)磷酸二酯酶（phosphoglycosidase）的作用，將乙酰氨基葡萄糖剪切并將磷酸基團留在甘露糖基上，形成帶有M6P標志的酸性水解酶甘露糖-6-磷酸 (mannose 6-phosphate, M6P)溶酶體的酶是由rER上的核糖體rER腔內小泡高爾基復合體（修飾）溶酶體的酶內含有甘露糖-6-磷酸，高爾基復合體囊膜上有甘露糖-6-磷酸受體，能特異與其結合，誘導溶酶體酶酶體。并出芽離開高爾基復合體形成溶第三節(jié)溶酶體(Lysosome)一、溶酶體的一般特征二、溶酶體的種類

7、三、溶酶體的形成四、溶酶體的功能五、溶酶體與疾病四、溶酶體的功能 自溶作用 (autocytolysis) 溶酶體膜破裂，酶出來， 導致細胞自身溶解、。 蝌蚪發(fā)育過程中尾巴消失 過程 粒溶作用 (granulolysis) 溶酶體分解細胞內剩余營養(yǎng)顆粒的作用。 防御作用 (defence) 將外源性的有害因子 (如細菌、等) 消化分解。 溶酶體的細胞內消化作用 異體吞噬作用(heterophagocytosis) 營養(yǎng)作用 (nutrition) 將攝入細胞內的大 物質分解成可溶性小 物質， 被細胞質所利用。 自體吞噬作用(autophagocytosis) 清除無用的生物大、衰老的細胞器及損

8、傷和的細胞 細胞新陳代謝自我更新 機體和細胞自我保護EGFR traffickingAutophagyCMA: Chaperone-mediated autophagy第三節(jié)溶酶體(Lysosome)一、溶酶體的一般特征二、溶酶體的種類三、溶酶體的形成四、溶酶體的功能五、溶酶體與疾病五、溶酶體與疾病1. 先天性溶酶體病是由于缺陷使溶酶體中缺乏某種水解酶，致使相應的作用底物不能被降解而積蓄在溶酶體內，造成細胞代謝而導致疾病。目前已知這類疾病有40多種。泰-薩氏病(Tay-Sachs disease)II型糖原累積病(glycogen storage disease type II)粘多糖沉積病(

9、mucopolysaccharidosis, MPS) I細胞病(inclusion-cell disease)五、溶酶體與疾病舉例: 泰-薩氏病(Tay-Sachs disease，又稱為黑朦性先天愚病)病因是由于溶酶體內先天缺乏酶-氨基己糖酶A，使其作用底物神經(jīng)節(jié)苷脂GM2不能被降解，而蓄積在 溶酶體內；該病主要發(fā)現(xiàn)于東歐猶太人群中，絕大部分是兒童，病孩出生后68很快，一般在26歲內出現(xiàn)臨床癥狀，病情發(fā)展；是一種常隱性遺傳病。Tay-Sachs disease五、溶酶體與疾病2. 溶酶體膜異常產(chǎn)生的疾病 舉例：矽肺巨唑細五、溶酶體與疾病2. 溶酶體膜異常產(chǎn)生的疾病 舉例：類風濕性關節(jié)炎可能

10、是由于細胞內溶酶體膜脆性增加，溶酶體局部所致。出來的酶有膠原酶，可侵襲軟骨細胞，導致關節(jié) 的局部損傷。軟骨被消化后的代謝產(chǎn)物，如硫酸軟骨素又能導致激 肽的產(chǎn)生，激肽可參與關節(jié)的炎癥反應。應用膜穩(wěn)定因素如消炎痛和腎上腺皮質激臨素來治療此病。五、溶酶體與疾病2. 溶酶體膜異常產(chǎn)生的疾病 舉例：休克組織缺血、缺氧，導致溶酶體膜的穩(wěn)定性降低，溶酶體酶外漏，引起組織、細胞自溶，造成細胞 與機體不可逆的損傷。治療時，一般在微循環(huán)的同時，常應用大劑量糖皮質激素來穩(wěn)定溶酶體膜，避免細胞發(fā)生不可逆損傷。五、溶酶體與疾病3. 酶的轉運異常產(chǎn)生的溶酶體病 典型的例子是I-細胞病(inclusion-cell dis

11、ease) ，它M6P，而使其無法是由于溶酶體酶酶體中。到溶 屬于單缺欠導致N-隱性遺傳病。是由于乙酰氨基磷酸轉移酶異常，使得溶酶體酶不能在高爾基體進行分選和包裝；溶酶體的水解酶幾乎 全部丟失，造成消化的底物蓄積在溶酶體中，最終在的細胞中形成大的包涵體。第四節(jié) 微體(Microbody)過氧化物酶體(Peroxisome)一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量二、過氧化物酶體的酶三、過氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體的發(fā)生一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量過氧化物酶體： 是一種特殊的細胞器，由單層膜包裹 內含多種氧化酶和過氧化氫酶 廣泛存在于動、植物細胞中一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量

12、3; 多為圓形或卵圓形小體，常含有一個高電子密度結晶，稱為類核體 (nucleoid) 尿酸氧化酶的結晶。不同類型的細胞，過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量有很大差異。哺乳動物肝、腎細胞中過氧化物酶體數(shù)量多且很典型。肝細胞為0.11.0mm，一般為0.5 mm ；其它織數(shù)量少而且小，直徑約0.1 0.2 mm。一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量大鼠肝細胞過氧化物酶體的電鏡第四節(jié) 微體(Microbody)過氧化物酶體(Peroxisome)一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量二、過氧化物酶體的酶 三、過氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體的發(fā)生二、過氧化物酶體的酶現(xiàn)在已知過氧物酶體含有40多種酶，不同的

13、細胞所含酶的種類不同，根據(jù)酶的作用方式把酶分為以下兩種類型： 氧化酶 過氧化氫酶氧 化 酶催化底物產(chǎn)生過氧化氫RH2+O2 R+H2O2各種氧化酶約占總酶量的60%過氧化氫將過氧化氫還原生成水。2H2O2 O2+2H2O約占總酶量的40%。過氧化氫酶是其標志酶。在形態(tài)學上，常用DAB法(3,3-二氨基聯(lián)苯胺)顯示過氧化氫酶， 在光鏡和電鏡下變呈棕色顆粒。第四節(jié) 微體(Microbody)過氧化物酶體(Peroxisome)一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量二、過氧化物酶體的酶 三、過氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體的發(fā)生三、過氧化物酶體的功能解毒作用對細胞氧張力的調節(jié)作用參與脂肪酸的分解代謝第四節(jié) 微體(Microbody)過氧化物酶體(Peroxisome)一、過氧化物酶體的形態(tài)、大小和數(shù)量二、過氧化物酶體的酶 三、過氧化物酶體的功能四、過氧化物酶體的發(fā)生四、過氧化物酶體的發(fā)生新的過氧化物酶體由原來的過氧化物酶體通過生長與形成的。過氧化物酶體腔中所有的蛋白質都是在胞漿中游離核糖體的, 翻譯后轉運 。上過氧化物酶體的膜蛋白也是在游離核糖體上的。進入過氧化物酶體中的蛋白質，在C端都有一個特異的三肽序列，SKL(-Ser-Lys-Leu-)帶有 SKL信號的蛋白質都能轉運到過氧化物酶體