过氧化物酶体完整版

1、 19541954年年RhodinRhodin电镜电镜 小鼠肾小管上皮细胞小鼠肾小管上皮细胞微体微体 过氧化物酶体过氧化物酶体 一、过氧化物酶体的理化特征一、过氧化物酶体的理化特征 二、过氧化物酶体的功能二、过氧化物酶体的功能 三、过氧化物酶体的发生三、过氧化物酶体的发生 一、过氧化物酶体的理化特征一、过氧化物酶体的理化特征 （一）形态结构（一）形态结构 一层单位膜包裹而成的具有高度异一层单位膜包裹而成的具有高度异 质性的膜性球囊状细胞器质性的膜性球囊状细胞器 多呈圆形或卵圆形，偶见半月形和多呈圆形或卵圆形，偶见半月形和 长方形长方形 直径变化于直径变化于0.2-1.7m0.2-1.7m之间之

2、间 突出特征：类核体突出特征：类核体, ,电子致电子致 密度较高、排列规则的密度较高、排列规则的 晶格结构。晶格结构。 类核体类核体 尿酸氧化酶尿酸氧化酶的结晶的结晶 ， 用用3 3、3-3-二氨基联苯胺染成二氨基联苯胺染成 棕色。棕色。 人类和鸟类的过氧化人类和鸟类的过氧化 物酶体中不含尿酸氧化酶，物酶体中不含尿酸氧化酶， 故其过氧化物酶体中没有故其过氧化物酶体中没有 类核体。类核体。 （二）膜具有较高的通透性（二）膜具有较高的通透性 1. 1.主要化学组分主要化学组分 脂类：脂类：主要为磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。主要为磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 蛋白质：蛋白质：多种结构蛋白和酶蛋白。多种结

3、构蛋白和酶蛋白。 2. 2.通透性通透性 过氧化物酶体膜允许氨基酸、蔗糖、过氧化物酶体膜允许氨基酸、蔗糖、 乳酸等乳酸等小分子物质自由穿越小分子物质自由穿越，在，在一定条件一定条件 下允许一些下允许一些大分子大分子物质的非吞噬性穿膜转物质的非吞噬性穿膜转 运。运。 （三）过氧化物酶体所含的酶（三）过氧化物酶体所含的酶 1.1.氧化酶类：氧化酶类：占酶总量的占酶总量的50%-60%50%-60% 特征：氧化底物的同时，将氧还原成特征：氧化底物的同时，将氧还原成 过氧化氢。过氧化氢。 RHRH2 2O O2 2 R+H R+H2 2O O2 2 2.2.过氧化氢酶类过氧化氢酶类( (标志酶标志酶)

4、 )：40%40% 作用：使形成的过氧化氢还原成水。作用：使形成的过氧化氢还原成水。 2H2O2 2H2O +O2 . .过氧化物酶类过氧化物酶类 仅存在于血细胞等少数几种细仅存在于血细胞等少数几种细 胞类型的过氧化物酶体之中，其作胞类型的过氧化物酶体之中，其作 用与过氧化氢酶相同。用与过氧化氢酶相同。 二、过氧化物酶体的功能二、过氧化物酶体的功能 ( (一一) )清除细胞代谢过程中产生的过氧清除细胞代谢过程中产生的过氧 化氢及其他毒性物质化氢及其他毒性物质 基本作用机制：基本作用机制： 氧化酶与过氧化氢酶作用的偶联，氧化酶与过氧化氢酶作用的偶联， 形成由形成由过氧化氢协调的简单的呼吸链过氧化

5、氢协调的简单的呼吸链， 消除细胞代谢过程中产生的过氧化氢消除细胞代谢过程中产生的过氧化氢, , 发挥解毒功能，起保护细胞的作用。发挥解毒功能，起保护细胞的作用。 Endomembrane System 氧化酶与过氧化氢酶催化作用偶联的呼吸链氧化酶与过氧化氢酶催化作用偶联的呼吸链 例如人们饮入的乙醇几乎有例如人们饮入的乙醇几乎有 一半是以这种方式被氧化成乙醛一半是以这种方式被氧化成乙醛 的的, ,从而解除了乙醇对细胞的毒性从而解除了乙醇对细胞的毒性 作用。作用。 （二）对细胞氧浓度的调节作用（二）对细胞氧浓度的调节作用 在肝细胞中在肝细胞中, ,有有20%20%的氧是由过氧化的氧是由过氧化 物酶

6、体消耗的物酶体消耗的, ,其余的在线粒体中消耗。其余的在线粒体中消耗。 在过氧化物酶体中氧化产生的能量以产在过氧化物酶体中氧化产生的能量以产 热的方式消耗掉热的方式消耗掉, ,而在线粒体中氧化产生而在线粒体中氧化产生 的能量储存在的能量储存在ATPATP中。中。 过氧化物酶体的氧化率是随氧浓度过氧化物酶体的氧化率是随氧浓度 增高而成正比地增高增高而成正比地增高 。 呼吸速率呼吸速率 0 20 40 60 80 100 O2 浓度浓度 / (%) 线粒体线粒体 过氧化物酶体过氧化物酶体 细胞出现高浓度氧状态时，过氧细胞出现高浓度氧状态时，过氧 化物酶体通过强氧化作用进行有效调化物酶体通过强氧化作

7、用进行有效调 节，以避免细胞遭受高浓度氧的损害。节，以避免细胞遭受高浓度氧的损害。 （三）参与细胞内脂肪酸的分解转化（三）参与细胞内脂肪酸的分解转化 动物组织中约有动物组织中约有25%-50%25%-50%的脂肪的脂肪 酸在过氧化物酶体中氧化酸在过氧化物酶体中氧化, ,被细胞再被细胞再 利用或向细胞直接供能。利用或向细胞直接供能。 （四）含氮物质的代谢（四）含氮物质的代谢 尿酸是核苷酸和某些蛋白尿酸是核苷酸和某些蛋白 质降解代谢的产物质降解代谢的产物, ,尿酸氧化酶尿酸氧化酶 可将可将含氮含氮代谢废物进一步氧化代谢废物进一步氧化 去除。去除。 三、过氧化物酶体的发生三、过氧化物酶体的发生 1.

8、 来自糙面内质网来自糙面内质网 酶蛋白在糙面内质网上的附着核酶蛋白在糙面内质网上的附着核 糖体合成，在内质网腔中的加工修糖体合成，在内质网腔中的加工修 饰饰转运小泡转运小泡高尔基复合体高尔基复合体过过 氧化物酶体氧化物酶体 ( (一一) ) 两种观点两种观点 2.2.原过氧化物酶体原过氧化物酶体生长分裂形成生长分裂形成 原有过氧化物酶体分裂产生的子原有过氧化物酶体分裂产生的子 代过氧化物酶体经过进一步的装配，代过氧化物酶体经过进一步的装配， 最后形成成熟的过氧化物酶体。最后形成成熟的过氧化物酶体。 过氧化物酶体生长分裂图解过氧化物酶体生长分裂图解 特异的胞质蛋白特异的胞质蛋白 生长生长 子代的

9、过氧化物酶体子代的过氧化物酶体 羧基端有一特异的羧基端有一特异的 三肽序列三肽序列( (一丝氨酸一丝氨酸 赖氨酸亮氨赖氨酸亮氨 酸酸) ) ，能引导胞质，能引导胞质 合成的蛋白质输入合成的蛋白质输入 到过氧化物酶体。到过氧化物酶体。 过氧化物酶体膜上过氧化物酶体膜上 有识别信号肽的受有识别信号肽的受 体，通过受体识别体，通过受体识别 信号肽，并将其输信号肽，并将其输 入到过氧化物酶体入到过氧化物酶体 中中 。 ( (二二) )内质网在过氧化物酶体形成过内质网在过氧化物酶体形成过 程中的作用程中的作用 构成过氧化物酶体的构成过氧化物酶体的膜脂膜脂，在，在 内质内质 网网上合成，再通过磷脂交换蛋白

10、或膜上合成，再通过磷脂交换蛋白或膜 泡运输的方式完成转运；泡运输的方式完成转运； 构成过氧化物酶体的构成过氧化物酶体的膜整合蛋白膜整合蛋白在胞在胞 质中游离核糖体上合成，通过与质中游离核糖体上合成，通过与内质内质 网网相关的三种不同途径嵌入过氧化物相关的三种不同途径嵌入过氧化物 酶体的脂质膜中。酶体的脂质膜中。 四、过氧化物酶体与初级溶酶体的比较四、过氧化物酶体与初级溶酶体的比较 特征特征溶酶体溶酶体 过氧化物酶体过氧化物酶体 形态形态 无酶晶体无酶晶体常有酶晶体常有酶晶体 酶种类酶种类 酸性水解酸性水解 酶酶 氧化酶类氧化酶类 pHpH5 5 7 7 O O2 2 不需要不需要需要需要 酸性水解酶酸性水解酶过氧化氢酶过氧化氢酶 标志酶标志酶 功能功能 消化作用消化作用氧化作用氧化作用 五、过氧化物酶体异常与疾病五、过氧化物酶体异常与疾病 1. 1.原发性过氧化物酶体缺陷所致的遗原发性过氧化物酶体缺陷所致的遗 传性疾病传性疾病。 遗传性无过氧化氢酶血症：过氧化氢酶遗传性无过氧化氢酶血症：过氧化氢酶 缺乏，易发口腔炎等疾病。缺乏，易发口腔炎等疾病。