中国海洋大学细胞生物09溶酶体和微体ppt课件.ppt
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1、第八章 溶酶体和微体,Chapter 8 Lysosome and Microbody,第一节 溶酶体,第三节 微 体,讲 授 提 纲,第二节 植物液泡,第一节 溶酶体,二、溶酶体的存在状态与类型,一、溶酶体的基本特性,五、溶酶体的发生,四、溶酶体与疾病,三、溶酶体的功能,讲授提纲,一、基本特性,第一节 溶酶体,1949年, C. de Duve等在研究大鼠肝匀浆时,发现用蒸馏水处理时,其酸性磷酸酶的活性要比在蔗糖液中的高;放置久的材料,其酶活性要比新鲜材料的高。随后又发现其他几种水解酶也有类似现象。,由此推想:细胞内存在有含酸性水解酶活性的结构实体,其膜很可能非常易碎,碎后可释放出内含物。,
2、单层膜包围 多种酸性水解酶 异质性囊泡状,溶酶体,1955年, C. de Duve:,酸性磷酸酶活性,溶酶体(lysosome),没有典型的溶酶体结构,植物细胞:,细菌:,第一节 溶酶体,vacuoles,没有典型的溶酶体结构,(一)形态和大小,溶酶体的电镜形态,形态,第一节 溶酶体,大小,(最小:0.05m 最大:数m 平均:0.5m),一般:0.20.8 m,单层单位膜包围 异质性囊泡状,溶酶体细胞内的分布和移动:,同溶酶体膜与微管之间的相互作用有关!,培养的成纤维细胞的暗视野显微镜图片 示含致密物质的溶酶体(白点)围核(黑色)分布,第一节 溶酶体,为消化作用提供一个密闭空间; 控制该空
3、间中的成分和内环境; 具有能与其它膜泡融合和内陷的能力.,(二)化学组成,1. 溶酶体膜,710nm,第一节 溶酶体,几种整合膜蛋白的酸性复合糖链(glycans),可能参与了晕圈的形成,晕圈作用:保护这层膜不被溶酶体水解酶所降解 或可结合正在被消化的物质。,晕圈(halo):碳水化合物的阳性染色反应,这层膜对溶酶体本身的水解酶具有抗性,晕圈内没有可溶性溶酶体水解酶,第一节 溶酶体,膜蛋白高度糖基化 含有多种载体蛋白 膜中嵌有质子泵(H+-ATPase),溶酶体膜在成分上与其它生物膜不同:,第一节 溶酶体,绝大多数均为磷脂(在不同膜制品中差异较大),多萜醇(dolichol)的衍生物 bis单
4、酰甘油磷酸(bismonoacylglycerylphosphate),溶酶体结合膜蛋白(lysosomal-associated membrane protein, LAMPs) 溶酶体整合膜蛋白(lysosomal integral membrane protein, LIMPs)(溶酶体膜糖蛋白, lgp),(2) 膜蛋白,寡糖成分约占50%,(1) 膜脂,第一节 溶酶体,溶酶体膜糖蛋白(LIMPs)的蛋白质核心的一级结构模式图解,C-端,N-端,连接在Asn上的寡糖链,氨基酸序列同源性:,高度糖基化,通用识别信号,LIMP高度保守:同一个祖先基因,第一节 溶酶体,核酸酶 蛋白酶 糖苷酶
5、 脂 酶 磷酸酶 硫酸酶 磷脂酶,酸性水解酶,2. 溶酶体酶,60多种,pH 5.0,pH7.2,溶酶体中酸性pH值的维持机制 膜上质子泵利用ATP不断把H+抽进溶酶体,使酸度保持在pH 5.0,第一节 溶酶体,溶酶体含有的主要酶类及其作用底物,溶酶体酶的种类虽然很多,且含量很高,但每一个溶酶体中所含有酶的种类却是有限的。,嗜中性白细胞(neutrophil):溶菌酶(lysozyme)和髓过氧化物酶(myeloperoxidase)降解微生物,某些特化细胞:特殊代谢酶类,第一节 溶酶体,(一)降解底物的来源:,二、溶酶体降解底物来源及溶酶体的类型,溶酶体降解底物来源的三条途径,第一节 溶酶体
6、,第一节 溶酶体,(二)溶酶体的类型:,新形成 未同消化物融合 水解酶处于贮存状态(潜伏状态),球形,溶酶体,复合小体 较大,形状不规则 且含有颗粒或膜碎片,含有消化不了的残留物,残余小体 (residual body) 或三级溶酶体 (tertiary lysosome),次级溶酶体 (secondary lysosome),初级溶酶体 (primary lysosome),溶酶体酶转 运小泡 ? !,溶酶体的三种存在状态,第一节 溶酶体,细胞中酸性水解酶分布电镜图 酸性水解酶是溶酶体的标志酶,含酸性水解酶的膜泡即为溶酶体,内体与多泡小体之间的关系,多泡小体电镜照片,小鼠肾近曲小管上皮细胞中
7、自噬溶酶体电镜图像,第一节 溶酶体,人肺泡巨噬细胞中髓样小体残余小体电镜图像,老年斑脂褐质小体,第一节 溶酶体,心肌中的脂褐质残余小体,1. 细胞内消化,三、溶酶体的功能,第一节 溶酶体,2. 防御功能,次级溶酶体,细胞对外来物的吞噬过程图解,第一节 溶酶体,吞噬过程,正在吞噬酵母菌的巨噬白细胞,清除衰老的生物大分子和细胞器 清除多余的细胞器 清除暂不需要的酶或某些代谢产物,3. 细胞内衰老和多余细胞器的清除,“细胞内 清洁工”,第一节 溶酶体,在蝌蚪变态过程中尾部溶酶体的组织蛋白酶活性与尾长度的关系,4. 发育过程中细胞的清除功能,第一节 溶酶体,例1. 两栖类动物变态:,(吴尔夫管退化),
8、(米勒氏管退化),输卵管,输精管,人胚胎,吴尔夫管,米勒氏管,哺乳动物胚胎发育过程中生殖管道的变化过程图示,发育过程中细胞的清除功能,第一节 溶酶体,甄性两性人,吴尔夫管,米勒氏管,发育,发育,均不 退化,例2. 哺乳动物生殖管的发育:,发育过程中细胞的清除功能,第一节 溶酶体,例3. 哺乳动物乳腺管的退化:,溶酶体膜蛋白高度糖基化,可抵御水解酶的降解,不会轻易破裂;,溶酶体的活动要受到严格的调控,溶酶体酶活性的最适pH5,胞质溶质pH7.2,溶酶体酶进入胞质溶质,活性丧失。,第一节 溶酶体,精子头部的顶体在受精过程中的作用图解,5. 在受精中的功能,第一节 溶酶体,特化的溶酶体,内分泌细胞中
9、含有相当数量的溶酶体,溶酶体在激素分泌的各个环节(包括激素的合成、释放、分泌调节等)都具有不可忽视的作用。,六、内分泌细胞中的功能,如状腺素的合成:储存在甲状腺腺体内腔中的甲状腺球蛋白(thyroglobin)受到刺激后,经吞噬作用进入甲状腺上皮细胞,与溶酶体融合后被组织蛋白酶D和酪氨酸酸性羟基肽酶水解,变成含碘的游离甲状腺素T3和T4,然后分泌到细胞外的毛细血管中。,第一节 溶酶体,肽类激素的分泌方式为不连续分泌。一些实验证明,溶酶体也参与肽类激素的释放,可能是作用于分泌颗粒膜或细胞膜。但其确切机制,还需要更多实验证据。,此外,溶酶体还通过自噬作用清除细胞内过多的激素或与激素合成有关的细胞器
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