蛋白质分选膜泡运输

关于蛋白质分选膜泡运输第1页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞内的区室化(compartmentation)三类结构：1.细胞质基质(cytoplasmicmatrix)2.细胞内膜系统(endomembranesystem)3.其他由膜包被的细胞器(如线粒体，叶绿体，过氧化物酶体和细胞核)第2页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六Intracellularcompartment%oftotalcellvolumeCytomatrix/Cytosol54Mitochondria22RoughERcisternae9SmoothERcisternaeplusGolgicisternae6Nucleus6Peroxisome1Lysosomes1Endosomes1RelativevolumesoccupiedbythemajorintracellularcompartmentsinLiverCell第3页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞质基质(cytomatrix,cytosol)

细胞液、透明质、胞质溶胶、基质

1、涵义：在细胞质中，除去可辨认细胞器以外的胶状物质。（蛋白20－30％）2、功能：

许多代谢过程的场所（糖酵解、糖原合成）；与细胞骨架的选择性结合（细胞内功能的区域化）；蛋白质修饰（糖基化、去/磷酸化、酰基化、甲基化、共价结合）；控制蛋白质的寿命（由N端第一个氨基酸决定稳定性，泛素水解）；降解变性和错误折叠的蛋白质；帮助变性和错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。细胞质基质的涵义与功能第4页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞质基质(cytomatrix,cytosol)

细胞液、透明质、胞质溶胶、基质

1、涵义：在细胞质中，除去可辨认细胞器以外的胶状物质。（蛋白20－30％）

2、功能：

许多代谢过程的场所（糖酵解、糖原合成）；与细胞骨架的选择性结合（细胞内功能的区域化）；蛋白质修饰（糖基化、去/磷酸化、酰基化、甲基化、共价结合）；控制蛋白质的寿命（由N端第一个氨基酸决定稳定性，泛素水解）；降解变性和错误折叠的蛋白质；帮助变性和错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。细胞质基质的涵义与功能第5页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六容易降解的蛋白质的特征：决定蛋白质寿命的信号是N端第一个氨基酸残基。若N-端的第一个氨基酸为Met，Thr，Ser，Val，Gly，Pro，Ala，Cys，则稳定；除此之外的12种氨基酸，则是不稳定的。第6页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六真核细胞中，蛋白质降解途径有两条：一是不依赖于ATP的溶酶体途径；二是依赖ATP的泛素途径降解短寿命蛋白。依赖泛素化降解蛋白质途径，在20世纪70年~80年代由美国、以色列三位科学家提出，2004年这三位科学家获得诺贝尔化学奖。第7页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六AaronCiechanover

AvramHershko

IrwinRose

TheNobelPrizeinChemistry2004"forthediscoveryofubiquitin-mediatedproteindegradation"Ciechanover,A.,Hod,Y.,andHershko,A.(1978).Aheat-stablepolypeptidecomponentofanATP-dependentproteolyticsystemfromreticulocytes.Biochem.Biophys.Res.Commun.81,1100–1105.Hershko,A.,Ciechanover,A.,andRose,I.A.(1979)ResolutionoftheATP-dependentproteolyticsystemfromreticulocytes:acomponentthatinteractswithATP.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.76,3107–3110第8页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六UbiquitinLysine27Lysine6Lysine29Lysine33Lysine1176aminoacids7Lysines:K6,K11,K27,K29,K33,K48,K63第9页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六第10页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六E1E2E1E2E3Ubiquitin-ProteasomePathwaySubstrateSubstrate26SProteasomeSS第11页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六E3determinesthespecificityofproteindegradationE1:1E2:~20E3:~400第12页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六ClassesofE3ligasesRINGfamilyUbiquitinLigasescontainaRING(ReallyInterestingNewGene)fingerdomaininwhichCys&Hisresiduesareligandsto2Zn++ions.ARINGfingerisnotinherentlycatalytic.ItstabilizesacharacteristicglobulardomainconformationthatservesasamolecularscaffoldforresiduesthatinteractwithE2.

N-endRuleE3Skp/Cullin/F-box(SCF)AnaphasePromotingComplex(APC)

U-BoxfamilyUbiquitinligasescontainaU-boxdomain,whichisamodifiedRINGmotifwithoutthefullcomplementofZn++bindingligands.HECTfamily

UbiquitinligaseshaveaHECT(HomologoustoE6-associatedproteinC-Terminus)domaincontainingaconservedCysresiduethatparticipatesintransferofactivatedubiquitinfromE2toatargetprotein.

ITCHNedd4

Smurf第13页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六DifferentmechanismsbetweenHECTandRing-fingerDomainMechanismStepsHECTSequentialUbistransferredfromUb-E2totheCysofHECTsite→targetproteinRING-fingerConcertedComplexwithUb-E2→Ubdirectlytransferredtotargetprotein第14页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六Deubiquitination

ThiolproteasesUbiquitinprocessing(UBP)enzymes

RemovesUbfrompolyubiquinatedproteinsUbiquitincarboxyterminalhydrolases(UBH)RegeneratesmonomericUb第15页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六EukaryoticProteasome26S(200kD)complex

20S(673kD)proteasomeormulticatalyticproteasecomplex(MCP)asthekeyproteolyticcomponent19ScomplexcontainingseveralATPasesandabindingsiteforubiquitinchains.19Sparticle"caps"eachextremityofthe20SproteasomeUnfoldstheproteinsubstratesControlsentryintothe20SproteasomeStimulatesproteolyticactivityInyeast,only3outof7subunitsareproteolyticallyactive第16页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六TheproteasomeAlfredGoldberg&MartinRechsteinerin1980'sSimilarinstructuretoGroELchaperoneUnfoldingandproteolysis第17页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六MoPetal.,JBC2010第18页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六第19页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六第一节细胞质基质的涵义与功能第二节细胞内膜系统及其功能内质网高尔基复合体溶酶体与过氧化物酶体第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输本章内容提要第20页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞内膜系统：内质网1、糙面内质网（rER）多扁平囊状，膜表面有大量核糖体附着2、光面内质网（sER）

常为分支管状，形成较为复杂的立体结构，表面没有核糖体附着一、内质网的类型粗面内质网上有20种以上蛋白与光滑内质网不同（占细胞膜系统的一半，细胞体积的10％）第21页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六糙面内质网的形态第22页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六光面内质网的形态第23页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六内质网第24页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六①蛋白质合成(糙面内质网)；②脂质合成(光面内质网)；③蛋白质的修饰加工；④新生多肽的折叠与装配；⑤内质网的其他功能。内质网的功能第25页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六①蛋白质合成：蛋白质合成始于细胞质基质，但部分蛋白在合成起始后很快转至内质网膜上。在内质网上合成的蛋白质包括：1、向细胞外分泌的蛋白质2、膜整合蛋白3、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白4、需要进行修饰的蛋白质内质网的功能第26页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六②脂质合成内质网合成构成细胞所需要的包括磷脂和胆固醇在内的全部膜脂。

合成的磷脂由内质网向其它膜转运方式：a,通过出芽方式转运到高尔基体，溶酶体和细胞膜上;b,通过水溶性载体蛋白磷脂转换蛋白(phospholipidexhangeprotein,PEP)在膜之间转移磷脂。从磷脂合成部位转移到线粒体或过氧化物酶体膜上。内质网的功能第27页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六

在内质网的腔面，寡糖链连接在插入膜内的磷酸多萜醇上，当与糖基化有关的氨基酸残基出现后，通过膜上的糖基转移酶，将寡糖基由磷酸多萜醇转移到相应的天冬酰胺残基上。糙面内质网腔内的N-连接的糖基化第28页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六③蛋白质的修饰加工：进入内质网腔的蛋白质发生的主要化学修饰作用有：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成。糖基化是内质网中最常见的蛋白修饰。内质网的功能第29页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六N-连接的糖基化：糖:N-乙酰葡萄糖胺氨基酸：天冬酰胺发生部位：内质网(rER)O-连接的糖基化：糖：N-乙酰半乳糖胺氨基酸：丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸

发生部位：高尔基体（主要）细胞质基质中只发现少数几种简单的糖基化。蛋白质的糖基化第30页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六④新生多肽的折叠与装配:主动机制1、蛋白二硫键异构酶(proteindisulfideisomerase,PDI)：切断二硫键，帮助其重新形成二硫键，并处于正确的状态。2、结合蛋白(bindingprotein,Bip)：能识别不正确的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进其重新折叠与组装。3、四肽信号：滞留在内质网中的蛋白质的信号(-Lys-Asp-Glu-Leu-COO－,KDEL或HDEL)。如蛋白二硫键异构酶和结合蛋白(Bip)都有四肽信号保证它们滞留在内质网中，并维持很高的浓度。内质网的功能第31页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六④新生多肽的折叠与装配折叠错误、畸形肽链、未装配等胞质通过Sec61p复合体离开内质网腔被蛋白酶体降解内质网的功能第32页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六⑤内质网的其他功能1）合成脂蛋白（外输性）：肝细胞中的sER2）解毒功能：肝细胞中的sER

如：细胞色素P450家族酶系（又称加单氧酶系、羟化酶系）由一些氧化还原酶构成，是电子传递系统，但不与

ATP合成相藕连。不溶于水的废物、代谢产物由细胞色素P450家族酶系

羟基化而完全溶于水，并由尿液排出。3）合成固醇类激素：睾丸间质细胞的sER4）储存Ca2+：肌细胞中的sER5）为细胞质基质中的Pr、酶提供附着点6）储存、运输物质，能量与信息传递，细胞的支持和运动等作用。内质网的功能第33页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基复合体(Golgiapparatus)一、形态结构：1，一般由4－8个扁平膜囊堆叠成，中间窄，周缘呈泡状。2，有极性：形成面(formingface)或顺面(cisface)

成熟面(matureface)或反面(transface)

顺面膜囊；中间膜囊；反面膜囊；囊泡细胞内膜系统：高尔基复合体第34页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基体的三个功能区域第35页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六

顺面膜囊(formingface,cisGolgi)和顺面管网状结构(cisGolginetwork,CGN):接受内质网新合成的物质，分类后转入中间膜囊，小部分返回内质网(驻留蛋白)。CGN区域其它活性：丝氨酸O-连接的糖基化，跨膜蛋白胞质一侧结构域的酰基化。中间膜囊(medialGolgi):多数糖基化修饰，膜脂的形成，多糖合成。反面膜囊(transGolgi)和反面管网状结构(transGolginetwork,TGN):管网状，连接囊泡。参与蛋白质的分类与包装，最后输出。囊泡运输。第36页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基体与内质网第37页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基体的功能高尔基体的主要功能:是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。1、参与细胞分泌活动;2、蛋白质的糖基化及其修饰;3、进行膜的转化功能;4、将蛋白水解为活性物质;5、参与形成溶酶体;6、参与植物细胞壁的形成,合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。第38页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六

负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程是:rER上合成蛋白质→进入ER腔→COPII运输泡→进入顺面→在medialGolgi中加工→在反面形成运输泡/囊泡→囊泡运输，囊泡与质膜融合、排出。高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。分选：每一类蛋白质都有特异的标识（溶酶体中的酶带有M6P,甘露糖-6-磷酸）。高尔基体对各种蛋白自身所携带的分选信号的识别，进而对其分类，包装与运送的机制，目前还不很清楚。高尔基体的功能:参与细胞分泌活动第39页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基体的功能:参与细胞分泌活动第40页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六高尔基体的功能:蛋白质的糖基化及其修饰在内质网和高尔基体中发生的蛋白质的糖基化主要有两种：N-连接的糖基化（N-linkedglycosylation）:N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高尔基体。发生在天冬酰胺(Asn)残基上。通常第一个连接上去的糖单元是N-乙酰葡糖胺。O-连接的糖基化（O-linkedglycosylation）:O-连接的糖基化主要在高尔基体中进行。发生在丝氨酸(Ser),苏氨酸(Thr),羟赖氨酸或羟脯氨酸残基上。通常第一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖胺。[其过程尚不完全了解]许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和O-连接的糖链。内质网和高尔基体中与糖基化和寡糖加工有关的酶都是整合膜蛋白。它们固定在细胞的不同间隔中。第41页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六第42页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六复杂的N-连接寡糖在内质网和高尔基体中的加工过程N-乙酰葡糖胺甘露糖葡萄糖半乳糖N-乙酰神经氨酸葡糖苷酶I葡糖苷酶IIER甘露糖苷酶Golgi甘露糖苷酶IN-乙酰葡糖胺转移酶Golgi甘露糖苷酶II天冬酰胺高甘露糖N-连接寡糖复杂寡糖N-连接寡糖的核心糖基是在内质网组装的，N-连接寡糖的进一步修饰在Golgi体中完成。第43页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六蛋白质的糖基化的功能和生物学意义蛋白质糖基化的作用：糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记，以利于高尔基体的分类和包装；有助于蛋白质在成熟过程中折叠成正确的构象，增加蛋白质的稳定性；寡糖链具有一定刚性，限制了其他大分子接近细胞表面的膜蛋白，使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；赋予蛋白质传导信号的功能。第44页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六3、进行膜的转化功能。高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。4、将蛋白水解为活性物质。如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基酸序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。5、参与形成溶酶体。6、参与植物细胞壁的形成,合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。高尔基体的功能第45页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六LysosomesandDiseases①Autolysis:Abreakorleakinthemembraneoflysreleasesdigestiveenzymesintothecellwhichdamagesthesurroundingtissues(Silicosis).第46页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六

背上开始脱皮

[核心速读]昭通市水富县向家坝镇有3个偏僻的村寨，多年来，当地村民一直过着平静的生活。但最近两年，其中两个村寨却不再平静。原来，当地有50多名从安徽省滁州市凤阳县官沟乡一砂石厂打工返乡的男子，共同患上了一种“怪病”。在没有任何征兆的情况下，仅两年多的时间，三个村相继死了12名青壮年男子。由于无钱医治，目前村里还有30多个男子得了这种病。

第47页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六表1.神经鞘脂贮积病疾病缺失酶类主要贮积底物后果GM1神经节苷脂贮积症GM1-半乳糖苷酶神经节苷脂GM1智力迟钝，肝脏肥大，骨骼受累，2岁前死亡泰－萨二氏病己糖胺酶A神经节苷脂GM2智力迟钝，失明，3岁前死亡法布莱氏病-半乳糖苷酶A三己糖神经酰胺皮疹，肾功能丧失，下肢疼痛山霍夫氏病己糖胺酶A和B神经节苷脂GM2和红细胞糖苷酯与泰－萨氏疾病症状相似，但发展更快高歇氏病葡糖脑苷酯酶葡糖脑苷脂肝脏和脾脏肿大，长骨腐蚀，只在婴儿期发生智力迟钝尼-皮二氏病鞘磷脂水解酶鞘磷脂肝脏和脾脏肿大，智力迟钝Farber’s脂肪肉芽肿病神经酰胺水解酶神经酰胺疼痛性与退行性的关节变形，皮肤瘤，几年内死亡Krabbe’s病半乳糖脑苷酯酶半乳糖脑苷脂髓磷脂缺失，智力迟钝，2岁前死亡脑硫脂沉积芳基硫酸酯酶脑硫脂智力迟钝，前十年死亡②

Lysosomalstoragediseasesareduetotheabsenceofoneormorelysosomalenzymes,andresultinginaccumulationofmaterialinlysosomesaslargeinclusions表1.神经鞘脂贮积病疾病缺失酶类主要贮积底物后果GM1神经节苷脂贮积症GM1-半乳糖苷酶神经节苷脂GM1智力迟钝，肝脏肥大，骨骼受累，2岁前死亡泰－萨二氏病己糖胺酶A神经节苷脂GM2智力迟钝，失明，3岁前死亡法布莱氏病-半乳糖苷酶A三己糖神经酰胺皮疹，肾功能丧失，下肢疼痛山霍夫氏病己糖胺酶A和B神经节苷脂GM2和红细胞糖苷酯与泰－萨氏疾病症状相似，但发展更快高歇氏病葡糖脑苷酯酶葡糖脑苷脂肝脏和脾脏肿大，长骨腐蚀，只在婴儿期发生智力迟钝尼-皮二氏病鞘磷脂水解酶鞘磷脂肝脏和脾脏肿大，智力迟钝Farber’s脂肪肉芽肿病神经酰胺水解酶神经酰胺疼痛性与退行性的关节变形，皮肤瘤，几年内死亡Krabbe’s病半乳糖脑苷酯酶半乳糖脑苷脂髓磷脂缺失，智力迟钝，2岁前死亡脑硫脂沉积芳基硫酸酯酶脑硫脂智力迟钝，前十年死亡疾病缺失酶类主要贮积底物后果GM1神经节苷脂贮积症GM1-半乳糖苷酶神经节苷脂GM1智力迟钝，肝脏肥大，骨骼受累，2岁前死亡泰－萨二氏病己糖胺酶A神经节苷脂GM2智力迟钝，失明，3岁前死亡法布莱氏病-半乳糖苷酶A三己糖神经酰胺皮疹，肾功能丧失，下肢疼痛山霍夫氏病己糖胺酶A和B神经节苷脂GM2和红细胞糖苷酯与泰－萨氏疾病症状相似，但发展更快高歇氏病葡糖脑苷酯酶葡糖脑苷脂肝脏和脾脏肿大，长骨腐蚀，只在婴儿期发生智力迟钝尼-皮二氏病鞘磷脂水解酶鞘磷脂肝脏和脾脏肿大，智力迟钝Farber’s脂肪肉芽肿病神经酰胺水解酶神经酰胺疼痛性与退行性的关节变形，皮肤瘤，几年内死亡Krabbe’s病半乳糖脑苷酯酶半乳糖脑苷脂髓磷脂缺失，智力迟钝，2岁前死亡脑硫脂沉积芳基硫酸酯酶脑硫脂智力迟钝，前十年死亡疾病缺失酶类主要贮积底物后果GM1神经节苷脂贮积症GM1-半乳糖苷酶神经节苷脂GM1智力迟钝，肝脏肥大，骨骼受累，2岁前死亡泰－萨二氏病己糖胺酶A神经节苷脂GM2智力迟钝，失明，3岁前死亡法布莱氏病-半乳糖苷酶A三己糖神经酰胺皮疹，肾功能丧失，下肢疼痛山霍夫氏病己糖胺酶A和B神经节苷脂GM2和红细胞糖苷酯与泰－萨氏疾病症状相似，但发展更快高歇氏病葡糖脑苷酯酶葡糖脑苷脂肝脏和脾脏肿大，长骨腐蚀，只在婴儿期发生智力迟钝尼-皮二氏病鞘磷脂水解酶鞘磷脂肝脏和脾脏肿大，智力迟钝Farber’s脂肪肉芽肿病神经酰胺水解酶神经酰胺疼痛性与退行性的关节变形，皮肤瘤，几年内死亡Krabbe’s病半乳糖脑苷酯酶半乳糖脑苷脂髓磷脂缺失，智力迟钝，2岁前死亡脑硫脂沉积芳基硫酸酯酶脑硫脂智力迟钝，前十年死亡疾病缺失酶类主要贮积底物后果GM1神经节苷脂贮积症GM1-半乳糖苷酶神经节苷脂GM1智力迟钝，肝脏肥大，骨骼受累，2岁前死亡泰－萨二氏病己糖胺酶A神经节苷脂GM2智力迟钝，失明，3岁前死亡法布莱氏病-半乳糖苷酶A三己糖神经酰胺皮疹，肾功能丧失，下肢疼痛山霍夫氏病己糖胺酶A和B神经节苷脂GM2和红细胞糖苷酯与泰－萨氏疾病症状相似，但发展更快高歇氏病葡糖脑苷酯酶葡糖脑苷脂肝脏和脾脏肿大，长骨腐蚀，只在婴儿期发生智力迟钝尼-皮二氏病鞘磷脂水解酶鞘磷脂肝脏和脾脏肿大，智力迟钝Farber’s脂肪肉芽肿病神经酰胺水解酶神经酰胺疼痛性与退行性的关节变形，皮肤瘤，几年内死亡Krabbe’s病半乳糖脑苷酯酶半乳糖脑苷脂髓磷脂缺失，智力迟钝，2岁前死亡脑硫脂沉积芳基硫酸酯酶脑硫脂智力迟钝，前十年死亡第48页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞内膜系统：溶酶体(Lysosome)是单层膜围绕、内含60多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内消化。具有异质性，形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同。酸性磷酸酶是标志酶。第49页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六细胞内膜系统：溶酶体溶酶体膜虽然与质膜厚度相近，但成分不同，主要区别是：①膜上有质子泵,将H+泵入溶酶体，使其pH值降低;②膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解；③具有多种载体蛋白用于将水解的产物向外转运。第50页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六根据完成其生理功能的不同阶段可分为:

初级溶酶体（primarylysosome），次级溶酶体（secondarylysosome）,

残余体（residualbody）。细胞内膜系统：溶酶体第51页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六1、初级溶酶体直径约0.2~0.5um，膜厚7.5nm，内含物均一，无明显颗粒，是高尔基体分泌形成的。含有多种水解酶，但没有活性，只有当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，已知60余种，这些酶均属于酸性水解酶。细胞内膜系统：溶酶体第52页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六2、次级溶酶体又称消化泡，是正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为异噬溶酶体（phagolysosome）和自噬溶酶体（autophagolysosome），前者消化的物质来自外源，后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。细胞内膜系统：溶酶体第53页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六3、残体又称后溶酶体（post-lysosome）已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名，残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。细胞内膜系统：溶酶体第54页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六后溶酶体（溶酶体残体）肝细胞脂褐质第55页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六Figure13-35.Threepathwaystodegradationinlysosomes.(A)Eachpathwayleadstotheintracellulardigestionofmaterialsderivedfromadifferentsource.(B)Anelectronmicrographofanautophagosomecontainingamitochondrionandaperoxisome.Lysosomesareinvolvedinthreemajorcellfunctions:①phagocytosis;②autophagy;③endocytosisTheFunctionsofLysosomes第56页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六溶酶体的功能1.自体吞噬：清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器以及衰老损伤和死亡的细胞等，如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。2.防御作用：如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。第57页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六溶酶体的功能3.细胞内消化为细胞提供营养：对高等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的水分子物质，而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞，如内吞低密度脂蛋白获得胆固醇，对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用就更为重要。4.参与分泌过程的调节：如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。5.细胞凋亡：个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的，称为程序性细胞死亡，注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体，被巨噬细胞吞噬并消化。6.形成精子的顶体：顶体相当于特化的溶酶体(化学钻)，可溶穿卵子的皮层，使精子进入卵子。第58页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六溶酶体水解酶都含有甘露糖-6-磷酸(M6P)标记。溶酶体的发生第59页，共69页，2022年，5月20日，7点46分，星期六信号斑（signalpatch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。这种信号不是一段肽链而是依赖于溶酶体酶的构象或三级结构形成的信号斑。第