课件：溶酶体及过氧化物酶体.pptx

高尔基体的形态结构特点。 高尔基体的蛋白质加工修饰。 高尔基体的蛋白质分选运输(以溶酶体为例)。,1,2,3,4,内吞体,溶酶体的发生,rER,顺面管网,反面管网,高尔基复合体,溶酶体水解酶前体,加入磷酸基团,M-6-P,溶酶体酶,前 溶 酶 体,ATP,ADP+Pi,H+,去除磷酸,PH=5,成熟溶酶体,Section3 lysosome 溶酶体,5,6,Christian de Duve, 1955,溶酶体的定义,溶酶体：是单层膜包围的，内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。主要功能是分解内源性和外源性物质，称细胞内消化装置。,7,学习内容,一、溶酶体的形态结构与膜的特性 二、溶酶体的酶 三、溶酶体的类型 四、溶酶体的功能 五、溶酶体与医学,8,一、溶酶体的形态结构与膜的特性,直径通常在0.20.8m, 最小的为0.05m，最大的可达几个m。 光镜下，细胞经Gomori酸性磷酸酶法显示为颗粒状小体。 电镜下，溶酶体是由一层单位膜包围，内含多种酸性水解酶的泡状结构。,9,10,溶酶体膜的特点 膜上有质子泵，将H+泵入其中，保持酸性环境。 膜内存在特殊的转运蛋白：可运输溶酶体消化水解的产物。 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。 溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇。,11,酸性磷酸酶（AcP酶),三偏磷酸酶(TMP酶),标志酶,二、溶酶体的酶,溶酶体含有60多种水解酶，这些水解酶多为酸性水解酶；包括蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶、磷酸酶、硫酸酯酶等。,12,可水解核酸、蛋白质、多糖及脂类及相应的物质（最适pH为5.0）。所以如果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损伤）,13,溶酶体,初级溶酶体（非活动性溶酶体）：只含酶不含底物,次级溶酶体（活动性溶酶体）：初级溶酶体+底物,次级溶酶体,异噬性溶酶体：初级溶酶体+外源性物质异噬 过程,自噬性溶酶体：初级溶酶体+内源性物质（自噬体、分泌颗粒、带有溶酶体靶信号的蛋白质）自体吞噬（自噬过程）,三、溶酶体的类型,14,内体,初级溶酶体,吞噬体,吞噬溶酶体,吞饮体,吞饮溶酶体,自噬体,自噬溶酶体,分泌颗粒,分泌溶酶体,残质体,异噬作用,自噬作用,胞外消化,次级溶酶体,15,人肾细胞的初级溶酶体 65,000,狗肝细胞的次级溶酶体 60,000,16,残质体(residue body) ：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的物质，色深，电子密度高，这种溶酶体称为残质体。 常见的残质体有脂褐质、含铁小体、多泡体和髓样结构。,17,人心肌细胞的残体 40,000,人肝细胞的脂褐质 39,000,18,人肺泡吞噬细胞的 髓样结构 38,000,19,四、溶酶体的功能,1、溶酶体的消化作用,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。,胞外消化：对细胞外物质的消化。,功能：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。,20,内体,初级溶酶体,吞噬体,异溶酶体,吞饮体,异溶酶体,自噬体,自溶酶体,分泌颗粒,分泌溶酶体,次 级 溶 酶 体,残质体,异噬作用,自噬作用,胞外消化,异噬作用,细胞吞噬物的消化异噬性溶酶体： 对吞噬体的消化 (如细菌，起防御作用） 对吞饮体的消化（细胞中胆固醇的来源) 作用：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胞，起到防御作用。,21,自噬作用,消化分解破损或衰老的细胞器，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功能动态平衡。 溶噬：溶酶体融合溶酶体，调节溶酶体数量相对稳定。 分泌自噬：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。 细胞饥饿状态下通过自噬作用消化自身物质，以维持细胞生存。 衰老或病理状态下，细胞发生自噬作用加速细胞自我消耗。,22,胞外消化,溶酶体酶通过胞吐作用释放到细胞外，参与机体的生理作用。 例：如受精过程和骨质更新过程 精子顶体(特化溶酶体)酶消化卵丘细胞精子到达卵膜受精 破骨细胞的溶酶体酶 - 细胞外 -陈旧骨细胞- 骨更新,23,释放,分解,2、溶酶体的自溶作用与器官发育,24,自溶作用：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的现象。 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。 蝌蚪的尾巴细胞含丰富的溶酶体，机体溶酶体内的组织蛋白酶释放，细胞自溶，死亡，尾部消失。 细胞凋亡也参与了蝌蚪变态发育。,抗原加工,3、溶酶体参与免疫过程,4、溶酶体对激素分泌的调节作用,抗原,初级溶酶体,+,异溶酶体,90%降解,10%不被降解,免疫原性复合物,抗原提呈,T淋巴细胞识别,免疫应答,粒溶（分泌自噬）：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解细胞内过多的激素的过程。,2019/4/22,26,可编辑,五、溶酶体与医学,先天性溶酶体病 溶酶体与矽肺 溶酶体与类风湿关节炎 溶酶体与肿瘤的关系,27,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，从而积累于溶酶体内，致代谢障碍。也称溶酶体贮积症。,28,(一)先天性溶酶体病,大约有40多种， 糖原贮积病 糖原贮积病型 脂质沉积病 泰-萨氏病 粘多糖沉积病,29,多为常染色体遗传病。,糖原贮积症型,患者缺少葡萄糖苷酶，糖原贮积在溶酶体内，溶酶体增大破裂 酶放出破坏组织、细胞。患者肌无力，易患吸入性肺炎，往往2岁左右死于心力-呼吸衰竭。,30,黑朦性先天愚病(Tay-Sachs disease),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，在脑细胞内大量贮存（超正常100-300倍），患儿3-6个月出现症状,智能呈进行性减退，运动障碍，视力损伤，岁左右死于肺部感染。,31,32,SiO2,被巨噬细胞吞入,吞噬小体,溶酶体,吞噬溶酶体,硅酸,溶酶体膜 破裂,巨噬细胞死亡,释放的硅酸颗粒又被 其它的巨噬细胞吞噬,刺激成纤维细胞分泌大量的胶原,矽肺,大量巨噬细胞死亡,溶酶体与矽肺,溶酶体与类风湿性关节炎,致病原因不清， 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骨细胞。 消炎痛和肾上腺皮质激素可稳定溶酶体膜，故有治疗作用。,33,溶酶体与肿瘤的关系,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，直接损伤核膜及DNA，参与细胞癌变的过程。,34,35,溶酶体与疾病,溶酶体膜失常与疾病: 矽肺 、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-。,溶酶体与癌的关系：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,溶酶体与休克：,休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。,休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。,休克后缺血缺氧引起细胞内PH下降促进酶的激活。,溶酶体与疾病,Section4 peroxisome 过氧化物酶体,36,37,Rhodin, 1954,38,一、过氧化物酶体的形态特征,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，亦见半月形或长方形，最小0.1um，最大1.5um。 3、3-二氨基联苯胺染色，可见内含棕褐色颗粒的小膜性囊。,类核体(nucleoid)：有的过氧化物酶体中央含有电子密度高、呈规则形的结晶状结构，称类核体，实质是尿酸氧化酶的结晶。人和鸟类无此酶，也无类核体。,39,二、过氧化物酶体所含的酶,40,氧化酶：约50%，特征：氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢。,过氧化氢酶：约40%, 作用：对氧化酶作用底物后形成的过氧化氢还原成水。,标志酶：过氧化氢酶。,过氧化物酶：仅在几种细胞内存在，作用同过氧化氢酶。,41,功 能,对有毒物质的解毒作用：RH2+O2R+ H2O2 RH2+H2O2 R+ 2H2O,对细胞氧张力的调节作用： RH2+O2R+ H2O2,参与氧化，并参与乙酰辅酶A的再生作用,参与核酸、脂肪和糖的代谢,三、过氧化物酶体的功能,四、过氧化物酶体与医学,肝肿瘤细胞中过氧化物酶体数目减少。 炎症或酒精中毒患者的细胞中过氧化物酶体增多。 毒物（如安妥明）可引起过氧化物酶体结构和形态改变，如：出现带状或尾状突起，变成长形或双叶形等。,42,脑-肝-肾综合征,头面部畸形:前额突出,大囟门,枕平坦；白内障,眼周水肿；肌无力,紧抱反射消失,抽搐，生长发育不良。肝大,黄胆;出血,蛋白尿。 该病的一种类型是由于编码膜整合蛋白(组装因子-1)的基因突变引起。使蛋白质不能进入过氧化物酶体,致过氧化物酶体缺少酶, 成为“空”过氧化物酶体。患者出生后36个月死亡。,43,第五节 内膜系统与