《高尔基体溶酶体》课件.ppt

1、 1898 1898 高尔基（高尔基（Golgi)-Golgi)-银染神经细胞银染神经细胞-高尔基体高尔基体-高尔基复合体高尔基复合体 一一.高尔基复合体的形态结构高尔基复合体的形态结构 相对恒定连续的整体膜结构相对恒定连续的整体膜结构电电镜镜扁平囊泡扁平囊泡(cisternae)(cisternae)小囊泡小囊泡(vesicles)(vesicles)大囊泡大囊泡(vacuoles)(vacuoles)形成面形成面 高尔基复合体高尔基复合体各部分膜囊具有不同的细胞化学反应，可用来进行鉴别各部分膜囊具有不同的细胞化学反应，可用来进行鉴别 光镜：网状结构光镜：网状结构呈极性的细胞器呈极性的细胞器

2、烟草根尖细胞高尔基体的电镜照片烟草根尖细胞高尔基体的电镜照片顺面网状结构顺面网状结构(ciscis Golgi network)Golgi network)CGNCGN扁囊弯曲成凸面又称形成面（形成面（forming faceforming face）或顺面（顺面（cis facecis face）特征：特征：v 位于顺面最外侧的扁平膜囊。位于顺面最外侧的扁平膜囊。v中间多孔呈连续分枝状。中间多孔呈连续分枝状。v可被锇酸特异性染色。可被锇酸特异性染色。嗜锇反应，经锇酸浸染后，高尔基体的顺面膜囊被特异地染色；功能：功能：接受内质网新合成的蛋白质与脂类，将其分类后大部分转入中间膜接受内质网新合成的

3、蛋白质与脂类，将其分类后大部分转入中间膜囊，小部分再返回内质网。囊，小部分再返回内质网。中间膜囊中间膜囊 特征：特征：v 位于顺面网状结构与反面网状结构之位于顺面网状结构与反面网状结构之间间v 由扁平囊与管道组成。由扁平囊与管道组成。v 标志酶：标志酶：NADPNADP酶酶 烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP(NADP酶酶)的的 细胞化学反应细胞化学反应,是高尔基体中间几层扁是高尔基体中间几层扁 平囊的标志反应平囊的标志反应.功能：功能：糖基修饰糖基修饰 糖酯形成糖酯形成 多糖的合成多糖的合成 反面网状结构反面网状结构(transtrans Golgi network)

4、Golgi network)TGNTGN面向质膜的凹面又称成熟面（成熟面（mature facemature face）或反面反面 特征：特征：v 位于反面的最外层。位于反面的最外层。v 形态为管网状，与反面囊泡相连，形态为管网状，与反面囊泡相连，另一侧深入细胞质中。另一侧深入细胞质中。v 标志酶：标志酶：TPPTPP酶，酶，CMPCMP酶酶 焦磷酸硫胺素酶（焦磷酸硫胺素酶（TPPTPP酶）的细胞化学反应，酶）的细胞化学反应，可特异地显示高尔基体的反面可特异地显示高尔基体的反面1-21-2层膜囊；层膜囊；胞嘧啶单核苷酸酶胞嘧啶单核苷酸酶(CMP(CMP酶酶)的细胞化学反应，可显示靠近反面上的细

5、胞化学反应，可显示靠近反面上的一些膜囊状和管状结构的一些膜囊状和管状结构,CMP,CMP酶也是溶酶体的标志酶，溶酶体是在酶也是溶酶体的标志酶，溶酶体是在此产生的。此产生的。功能：功能：参与蛋白的分类与包装，运输。参与蛋白的分类与包装，运输。周围小泡周围小泡 顺面侧的囊泡顺面侧的囊泡,小囊泡小囊泡vesiclesvesicles：v 内质网与高尔基体间的运输小泡。内质网与高尔基体间的运输小泡。反面侧的囊泡，大囊泡反面侧的囊泡，大囊泡vacuolesvacuoles：v体积较大，运输作用体积较大，运输作用v分泌泡与分泌颗粒。分泌泡与分泌颗粒。扁扁 平平 囊囊呈盘状，呈盘状，3-103-10层称层称

6、-高尔基堆高尔基堆扁平囊间距：扁平囊间距：20-30nm20-30nm；囊腔宽：；囊腔宽：6-15nm6-15nm形成面膜薄：形成面膜薄：6nm;6nm;成熟面膜厚：成熟面膜厚：8nm8nm囊腔内含：中等电子密度的物质囊腔内含：中等电子密度的物质 中间膜囊中间膜囊作用：作用：多数糖基修饰；糖脂的形成；多数糖基修饰；糖脂的形成；来来 源：小囊泡融合。源：小囊泡融合。凸面：形成（顺）面；凸面：形成（顺）面；小小 囊囊 泡泡30-80nm30-80nm球形小泡，球形小泡，膜厚：膜厚：6nm;6nm;泡内含物质：低电子密度物质，较透明。泡内含物质：低电子密度物质，较透明。来来 源：由源：由rERrER

7、芽生芽生而来。而来。大大 囊囊 泡泡100-150nm;100-150nm;膜厚：膜厚：8nm;8nm;泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。来来 源：扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成。源：扁平囊周边或局部球状膨突脱落形成。凹凹 面：成熟（反）面面：成熟（反）面 二二.高尔基复合体的分布和数量高尔基复合体的分布和数量 根据细胞类型不同，分布状态有所不同：根据细胞类型不同，分布状态有所不同：神经细胞神经细胞-核周围交织成网；肝细胞核周围交织成网；肝细胞-分散分布；分散分布；有极性的上皮细胞有极性的上皮细胞-核顶部，顺面朝向内质网，反面朝向质膜。核顶部，顺面朝向内

8、质网，反面朝向质膜。根据分化程度和功能状况，其发达程度和数量不同：根据分化程度和功能状况，其发达程度和数量不同：分化程度、分泌功能分化程度、分泌功能数量数量（多达数千）（多达数千）（胰腺外分泌细胞、浆细胞）（胰腺外分泌细胞、浆细胞）未分化的胚胎细胞、分泌功能不旺盛的肌细胞和淋巴细胞未分化的胚胎细胞、分泌功能不旺盛的肌细胞和淋巴细胞数量数量 三三.高尔基复合体的化学组成高尔基复合体的化学组成 高尔基复合体膜高尔基复合体膜,内质网膜内质网膜,细胞膜化学组分上的对比细胞膜化学组分上的对比 粗面内质网膜粗面内质网膜 高尔基复合体膜高尔基复合体膜 细胞膜细胞膜 总磷脂总磷脂 61%45%40%61%45

9、%40%卵磷脂卵磷脂 47.8%31.4%32.0%47.8%31.4%32.0%胆固醇胆固醇 0.12 0.47 0.510.12 0.47 0.51 含有多种酶含有多种酶 ：特征酶：糖基转移酶特征酶：糖基转移酶从形成面到成熟面多糖的含量呈梯度上升趋势从形成面到成熟面多糖的含量呈梯度上升趋势四四.高尔基复合体的功能高尔基复合体的功能v 高尔基复合体与细胞的分泌活动高尔基复合体与细胞的分泌活动v 参与糖蛋白的合成和修饰参与糖蛋白的合成和修饰v 参与蛋白质的改造参与蛋白质的改造 v 对蛋白质的分拣运输对蛋白质的分拣运输v 高尔基复合体与溶酶体的形成高尔基复合体与溶酶体的形成 v 高尔基复合体与膜

10、的转变。高尔基复合体与膜的转变。（一）高尔基复合体与细胞的分泌活动（一）高尔基复合体与细胞的分泌活动 3 3H H标记亮氨酸标记亮氨酸 加入培养基内加入培养基内,在不同的时在不同的时间内收集细胞做放射性自显影间内收集细胞做放射性自显影.3 3分钟分钟 20 20分钟分钟 90 90分钟分钟 高尔基复合体参与了细胞分高尔基复合体参与了细胞分泌活动，并起着重要的运输作用；泌活动，并起着重要的运输作用；在分泌颗粒的形成过程中起着浓在分泌颗粒的形成过程中起着浓缩、修饰、加工等作用。缩、修饰、加工等作用。分泌蛋白质的分泌途径分泌蛋白质的分泌途径蛋白质在蛋白质在rERrER的核糖体上合成的核糖体上合成 进

11、入内质网腔内质网腔(修饰修饰)细胞内膜泡运输高尔基复合体高尔基复合体(加工修饰加工修饰)浓缩泡酶原颗粒酶原颗粒分泌泡分泌泡细胞内贮存细胞内贮存分泌物排向胞外分泌物排向胞外 分泌过程概括为六个阶段：分泌过程概括为六个阶段：1 1 核糖体阶段核糖体阶段-肽链的合成；肽链的合成；2 2 内质网腔阶段内质网腔阶段-肽链延伸、加糖、折叠与储存；肽链延伸、加糖、折叠与储存；3 3 胞内运输阶段胞内运输阶段-分泌蛋白转运，以出芽方式形成运输小泡，移向高尔基体分泌蛋白转运，以出芽方式形成运输小泡，移向高尔基体并与扁囊并与扁囊 融合；融合；4 4 分泌蛋白浓缩阶段分泌蛋白浓缩阶段-由形成面向分泌面移动，完成浓缩

12、、加工，形成浓缩泡由形成面向分泌面移动，完成浓缩、加工，形成浓缩泡脱离进入脱离进入 胞质中；胞质中；5 5 胞内储存阶段胞内储存阶段-继续浓缩，等待释放；继续浓缩，等待释放；6 6 胞吐阶段胞吐阶段-浓缩泡向细胞顶端移动，最后与质膜融合，排到胞外。浓缩泡向细胞顶端移动，最后与质膜融合，排到胞外。（二）（二）高尔基复合体对蛋白质的修饰加工高尔基复合体对蛋白质的修饰加工 1.1.参与糖蛋白的合成和修饰参与糖蛋白的合成和修饰N-N-连接的寡糖链：在连接的寡糖链：在rERrER腔内合成。（半成腔内合成。（半成品）品）糖蛋白：糖蛋白：3 3H H标记甘露糖标记甘露糖 短期培养短期培养 颗粒主要在颗粒主要

13、在rERrER3 3H H标记半乳糖；唾液酸标记半乳糖；唾液酸 只在高尔基体只在高尔基体3 3H H标记标记N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺糖胺 同时在同时在rER rER 和高尔和高尔基体基体表明表明N-N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺和甘露糖存在于寡糖链的核心部位，糖胺和甘露糖存在于寡糖链的核心部位，是在是在rERrER膜上的糖基转移酶的催化下加在肽链上的；而半乳糖、唾液酸是构成糖链的周围膜上的糖基转移酶的催化下加在肽链上的；而半乳糖、唾液酸是构成糖链的周围部分，在高尔基体内。部分，在高尔基体内。正在正在ER中合成蛋白质的中合成蛋白质的N-连接糖基化连接糖基化 N N-连接的寡聚糖的进一步加工连接的寡

14、聚糖的进一步加工在在rERrER腔中合成的腔中合成的N-N-连接的寡糖糖蛋白为由连接的寡糖糖蛋白为由2 2个个N-N-乙酰葡萄糖胺、乙酰葡萄糖胺、8 8个甘露个甘露糖分子组成的寡糖构成，经过小囊泡转运到高尔基体顺面，并与之结合。糖分子组成的寡糖构成，经过小囊泡转运到高尔基体顺面，并与之结合。到达高尔基体的糖蛋白一般具有相同的寡糖，其中分泌性蛋白和膜蛋白需到达高尔基体的糖蛋白一般具有相同的寡糖，其中分泌性蛋白和膜蛋白需经过加工，去除大部分甘露糖。经过加工，去除大部分甘露糖。Processing of N-linked oligosaccharides in the GolgiN-N-乙酰乙酰葡萄

15、糖胺葡萄糖胺N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺天门冬天门冬酰胺酰胺甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘露糖苷酶甘露糖苷酶甘甘甘甘甘甘甘甘甘甘N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶甘甘甘甘N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺甘露糖苷酶甘露糖苷酶甘甘甘甘N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶N-N-乙酰乙酰葡萄糖胺葡萄糖胺半乳糖转移酶半乳糖转移酶半乳半乳糖糖半乳半乳糖糖唾液酸转移酶唾液酸转移酶唾液酸唾液酸唾液酸唾液酸 N N-连接的寡聚糖的进一步加工连接的寡聚糖的进一步加工 先由甘露糖苷酶先由甘露糖苷酶除去除去3 3个甘露糖，个甘露糖，紧接着紧接着N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶 ，将，将

16、1 1个分子的个分子的N-N-乙酰葡萄糖胺结合到乙酰葡萄糖胺结合到1 1个存个存留的甘露糖上，然后甘露糖苷酶留的甘露糖上，然后甘露糖苷酶去除去除另外两个甘露糖，这就形成了存在于复另外两个甘露糖，这就形成了存在于复合寡糖上的合寡糖上的3 3个甘露糖核心。在此阶段个甘露糖核心。在此阶段核心中的核心中的2 2个个N-N-乙酰葡萄糖胺之间的键乙酰葡萄糖胺之间的键通过一种高特异性的内糖苷键成为稳定通过一种高特异性的内糖苷键成为稳定的连接。即在核心甘露糖上由的连接。即在核心甘露糖上由N-N-乙酰葡乙酰葡萄糖胺转移酶萄糖胺转移酶再加上另一个再加上另一个N-N-乙酰葡乙酰葡萄糖胺分子。此后，再经过半乳糖基转萄

17、糖胺分子。此后，再经过半乳糖基转移酶、唾液酸转移酶等的作用，再加上移酶、唾液酸转移酶等的作用，再加上半乳糖和唾液酸，完成了糖蛋白的合成。半乳糖和唾液酸，完成了糖蛋白的合成。O-O-连接的糖基化连接的糖基化 将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸或羟脯、羟赖氨酸的羟基将糖链转移到多肽链的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸或羟脯、羟赖氨酸的羟基的氧原子上。的氧原子上。O-O-连接的糖基化是由不同的糖基转移酶催化的连接的糖基化是由不同的糖基转移酶催化的,每次每次加上一个单糖。同加上一个单糖。同N-N-连接的糖基化一样连接的糖基化一样,最后一步是加上最后一步是加上唾液酸残基唾液酸残基,这一反应发生在高尔基体反

18、面膜囊和这一反应发生在高尔基体反面膜囊和TGNTGN中。中。糖基转移酶存在于高尔基复合体的膜上。糖基转移酶存在于高尔基复合体的膜上。特特 征征 N-N-连接连接 O-连接连接1.1.合成部位合成部位 粗面内质网粗面内质网 高尔基体高尔基体 2.合成方式合成方式 来自同一个寡糖前来自同一个寡糖前 体体 一个个单糖加上去一个个单糖加上去3.与之结合的氨基酸与之结合的氨基酸残基残基 天冬酰胺天冬酰胺 丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、羟赖丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸氨酸、羟脯氨酸4 最终长度最终长度 至少至少5 5个糖残基个糖残基 一般一般1 14 4个糖残基个糖残基5.第一个糖残基第一个糖残基

19、N N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 N N乙酰半乳糖胺等乙酰半乳糖胺等 N-N-连接与连接与O-O-连接的寡糖比较连接的寡糖比较 前胰岛素原前胰岛素原（rERrER合成）合成）（N-N-末端带信号肽链）末端带信号肽链）信号肽酶信号肽酶rER胰岛素原胰岛素原（86）蛋白酶水解切除一段肽链蛋白酶水解切除一段肽链高尔基复合体高尔基复合体胰岛素胰岛素（51)发挥生物活性发挥生物活性胰岛素原的加工胰岛素原的加工 2.2.参与蛋白质的改造参与蛋白质的改造无活性的前体物质无活性的前体物质 （某些肽类激素）（某些肽类激素）加工改造加工改造有生物活性的物质有生物活性的物质（激素）（激素）高尔基复合体（三）高尔基复合

20、体对蛋白质的分选运输（三）高尔基复合体对蛋白质的分选运输不同部位的膜囊含有不同种类的加工寡糖链的酶：不同部位的膜囊含有不同种类的加工寡糖链的酶：顺式面膜囊顺式面膜囊-甘露糖磷酸化酶；中间甘露糖磷酸化酶；中间3 3个扁平囊个扁平囊-N-N-乙酰葡萄糖胺转移酶乙酰葡萄糖胺转移酶；反式面膜囊；反式面膜囊-唾液酸、半乳糖转移酶唾液酸、半乳糖转移酶 蛋白质分选蛋白质分选（protein sortingprotein sorting）与分选信号与分选信号（sorting signalssorting signals）信号功能信号功能 分选信号举例分选信号举例 蛋白进入蛋白进入ERER+H3N-Met-Me

21、t-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-滞留在滞留在ERER中中-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-蛋白进入线粒体蛋白进入线粒体+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-进入细胞核进入细胞核-Pro-Pro-Lys-Lys-Arg-Lys-Val

22、-进入过氧化物酶进入过氧化物酶体体-Ser-Lys-Leu-蛋白质在高尔基体中分选及其转运的信息是存在于编码该蛋白的基因本身蛋白质在高尔基体中分选及其转运的信息是存在于编码该蛋白的基因本身蛋白质合成蛋白质合成溶酶体寡聚糖磷酸化溶酶体寡聚糖磷酸化切除甘露糖切除甘露糖加加N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺加半乳糖加半乳糖加唾液酸；分拣加唾液酸；分拣 溶酶体溶酶体顺面管网顺面管网中层囊中层囊反面囊反面囊反面管网反面管网 大泡（分泌颗粒）大泡（分泌颗粒）rERrER高尔基高尔基 复合体复合体顺面囊顺面囊高尔基堆高尔基堆 对蛋白质的分拣作用对蛋白质的分拣作用 分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决

23、定的分选作用主要是由信号序列和受体之间的相互作用决定的溶酶体的酶是由溶酶体的酶是由RERRER上的核糖体上的核糖体合成合成RERRER腔内腔内（糖蛋白）（糖蛋白）运输小泡运输小泡 高尔基复合体高尔基复合体 （加（加工修饰）工修饰）（四）高尔基复合体与溶酶体的形成（四）高尔基复合体与溶酶体的形成甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径非非甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径（五）（五）高尔基复合体与膜的转变高尔基复合体与膜的转变膜流膜流membrane flowmembrane flow：细胞的各种膜性结构之间相互联系和转移的现象。可以：细胞的各种膜性结构之间相互联系和转移的现象。可以持续不断地

24、进行，既在胞内物质运输上起重要作用，又使膜性细胞器的膜成持续不断地进行，既在胞内物质运输上起重要作用，又使膜性细胞器的膜成分不断得到补充和更新。分不断得到补充和更新。内质网内质网 运输小泡运输小泡 高尔基复合体高尔基复合体大囊泡大囊泡细胞膜细胞膜 五五.高尔基复合体的异常改变高尔基复合体的异常改变异常改变异常改变高尔基复合体的肥大和萎缩高尔基复合体的肥大和萎缩高尔基复合体内容物的改变高尔基复合体内容物的改变高尔基复合体在癌细胞中的改变高尔基复合体在癌细胞中的改变 复习思考题：复习思考题：高尔基体各部分结构的特点是什么？高尔基体各部分结构的特点是什么？高尔基体各部分结构的功能是什么？高尔基体各部

25、分结构的功能是什么？高尔基体具有哪些主要的生理功能？高尔基体具有哪些主要的生理功能？高尔基体如何完成对内质网合成的蛋白质的分类及运转功能？高尔基体如何完成对内质网合成的蛋白质的分类及运转功能？电镜下细胞结构：箭头指溶酶体电镜下细胞结构：箭头指溶酶体2020世纪世纪-40-40年代末年代末-大鼠肝匀浆离心大鼠肝匀浆离心-酸性磷酸酶活性酸性磷酸酶活性-55-55年年-Duve-Duve等人等人-分析匀浆梯度组分时分析匀浆梯度组分时-细胞化学显示结合电镜细胞化学显示结合电镜一种颗粒一种颗粒-单位膜包含的单位膜包含的酸性水解酶酸性水解酶-明确为细胞器明确为细胞器-溶酶体溶酶体 一一.溶酶体的形态结构和

26、组成溶酶体的形态结构和组成 溶酶体的形态特征溶酶体的形态特征 溶酶体是由一层单位膜包围，内含多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。种酸性水解酶的泡状结构。不同来源的溶酶体形态、大小、酶的种类不同：不同来源的溶酶体形态、大小、酶的种类不同：0.05-0.8m0.05-0.8m球形、卵圆形小体；球形、卵圆形小体；也长杆状、蛇形称为管状溶酶体、线状溶酶体也长杆状、蛇形称为管状溶酶体、线状溶酶体 。发挥活性范围：发挥活性范围：pH 3-6pH 3-6 溶酶体（lysosome)光镜下的内皮细胞：绿色荧光定位溶酶体光镜下的内皮细胞：绿色荧光定位溶酶体 红色显红色显示线粒体示线粒体 溶

27、酶体的分布溶酶体膜溶酶体膜v溶酶体膜上有质子泵溶酶体膜上有质子泵(H(H+-ATPase)-ATPase)：泵利用水解释放的能量：泵利用水解释放的能量,将将H H+泵入溶酶体泵入溶酶体内内,可以保持溶酶体基质内的酸性环境。可以保持溶酶体基质内的酸性环境。v 溶酶体膜内存在特殊的转运蛋白：向外运输溶酶体消化水解的产物。溶酶体膜内存在特殊的转运蛋白：向外运输溶酶体消化水解的产物。v 膜蛋白质高度糖基化膜蛋白质高度糖基化,糖基存在于膜的内侧：防止自身被水解消化。糖基存在于膜的内侧：防止自身被水解消化。溶酶体的膜溶酶体的膜 异常情况下异常情况下,溶酶体膜被破坏溶酶体膜被破坏,水解酶外溢水解酶外溢,导致

28、整个细胞被消化导致整个细胞被消化,进入间质后还累及进入间质后还累及周围的细胞周围的细胞.v 溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇厚厚6nm6nm，膜稳定，中等分子量物质，膜稳定，中等分子量物质(单糖和氨基酸单糖和氨基酸)可自由通过可自由通过.溶酶体中的酶溶酶体中的酶蛋白酶蛋白酶（肽酶）（肽酶）糖苷酶糖苷酶（水解糖蛋白和糖脂、糖链的酶）（水解糖蛋白和糖脂、糖链的酶）硫酸酯酶硫酸酯酶（分解氨基多糖的酶）（分解氨基多糖的酶）标志酶标志酶 :酸性磷酸酶酸性磷酸酶（AcPAcP酶酶)内含内含6060余种酸性水解酶余种酸性水解酶,pH,pH值值5.0,5.0,为可作用为

29、可作用于几乎所有大分子的蛋白酶于几乎所有大分子的蛋白酶,核酸酶核酸酶,脂肪酶脂肪酶,磷酸酶和硫酸酯酶类磷酸酶和硫酸酯酶类.酶可不同酶可不同,但酸性磷酸酶普遍存在但酸性磷酸酶普遍存在,为溶酶体为溶酶体的标志酶的标志酶.溶酶体酶的特征溶酶体酶的特征溶酶体的酶上都有一个特殊的标记溶酶体的酶上都有一个特殊的标记6-6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖此标记是溶酶体在粗面内质网合成后通过糖基化和磷酸化添加上去的。此标记是溶酶体在粗面内质网合成后通过糖基化和磷酸化添加上去的。由存在于高尔基体外侧网络的由存在于高尔基体外侧网络的M6PM6P受体蛋白将溶酶体的酶分选出来受体蛋白将溶酶体的酶分选出来M6PM6P受体蛋白在受

30、体蛋白在pHpH为为6.56.57 7的条件下与的条件下与M6PM6P结合，在酸性条件下结合，在酸性条件下(pH=6)(pH=6)脱落脱落初级溶酶体（内体性溶酶体）：初级溶酶体（内体性溶酶体）：只含酶，不含底物。只含酶，不含底物。由高尔基体芽生的运输小泡和胞由高尔基体芽生的运输小泡和胞吞作用形成的内体合并而成吞作用形成的内体合并而成.含未被激活的水解酶含未被激活的水解酶.次级溶酶体（吞噬性溶酶体）：次级溶酶体（吞噬性溶酶体）：初级溶酶体初级溶酶体+将被水解的各种吞噬将被水解的各种吞噬底物和消化产物底物和消化产物 二二.溶酶体的分类溶酶体的分类自噬性溶酶体：自噬性溶酶体：初级溶酶体初级溶酶体+内

31、源性物质内源性物质 异噬性溶酶体异噬性溶酶体次级溶酶体次级溶酶体自噬过程自噬过程:底物来源于衰老和崩解的细胞器及局部细胞质底物来源于衰老和崩解的细胞器及局部细胞质.对细胞内结构的新旧对细胞内结构的新旧 更替起重要作用更替起重要作用.有损伤因素时有损伤因素时,其数量明显增多其数量明显增多.底物多见于细胞和大分子物质底物多见于细胞和大分子物质:细菌细菌,红细胞红细胞,铁蛋白铁蛋白,酶和糖原颗粒酶和糖原颗粒.可见于单核可见于单核吞噬细胞吞噬细胞,肝细胞肝细胞+吞噬体吞噬体+吞饮体吞饮体+微吞饮小泡微吞饮小泡 多泡体多泡体异噬性溶酶体：初级溶酶体异噬性溶酶体：初级溶酶体+外源性物质外源性物质异噬过程异

32、噬过程 三级溶酶体（残余小体或后溶酶体）：三级溶酶体（残余小体或后溶酶体）：次级溶酶体内消化后形成的小分子物质可通过膜载体蛋白或直接排出被利用次级溶酶体内消化后形成的小分子物质可通过膜载体蛋白或直接排出被利用,而排不出的残渣物质累积在溶酶体内形成残余小体。而排不出的残渣物质累积在溶酶体内形成残余小体。可通过胞吐作用排出可通过胞吐作用排出.脂褐质脂褐质(lipofuscin):(lipofuscin):是一些形状不规则，围以单位膜的小体，内是一些形状不规则，围以单位膜的小体，内 容物电子密度较高，常含有浅亮的脂滴。容物电子密度较高，常含有浅亮的脂滴。常见于衰老的神经细胞、心肌细胞和肝细胞中常见于

33、衰老的神经细胞、心肌细胞和肝细胞中,残余小体排不出而蓄积形成脂褐质残余小体排不出而蓄积形成脂褐质.髓样结构髓样结构(myelin figure):(myelin figure):是内含的膜性内容物呈同心层状、是内含的膜性内容物呈同心层状、板状或指纹状等排列，因形态结构板状或指纹状等排列，因形态结构类似神经髓鞘，故称为髓样结构。类似神经髓鞘，故称为髓样结构。结构不稳定，大小差别较大，结构不稳定，大小差别较大，0.3-3um.0.3-3um.小型的常见于正常细胞。小型的常见于正常细胞。内含的板层结构是由细胞的内膜内含的板层结构是由细胞的内膜性结构分解形成的中间产物再重新性结构分解形成的中间产物再重

34、新组合而构筑的。组合而构筑的。在肿瘤细胞和病毒感染的细胞中数在肿瘤细胞和病毒感染的细胞中数量增多。量增多。含铁小体含铁小体(siderosome):(siderosome):由单位膜包绕的内部充满电子密度较高的含铁颗粒，颗粒直径由单位膜包绕的内部充满电子密度较高的含铁颗粒，颗粒直径50-50-60nm60nm。光镜下表现的含铁血黄素颗粒，或是成群而较小的或是一个较大。光镜下表现的含铁血黄素颗粒，或是成群而较小的或是一个较大的含铁小体。的含铁小体。当机体大量摄入铁质时，在肝和肾等器官的吞噬细胞中可有许多含铁小体。当机体大量摄入铁质时，在肝和肾等器官的吞噬细胞中可有许多含铁小体。溶酶体的酶是由溶酶

35、体的酶是由RERRER上的核糖体上的核糖体合成合成RERRER腔内腔内（糖蛋白）（糖蛋白）运输小泡运输小泡 高尔基复合体高尔基复合体 （加（加工修饰）工修饰）甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径非非甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径三三.溶酶体的形成溶酶体的形成 内体内体:n内体有初级内体内体有初级内体(early endosome)(early endosome)和次级内体和次级内体(late(late endosome)endosome)之分之分,内体的主要特征是酸性的、不含溶酶内体的主要特征是酸性的、不含溶酶体酶的小囊泡。初级内体是由于细胞的内吞作用而形体酶的小囊泡。初级内体是由于

36、细胞的内吞作用而形成的含有内吞物质的膜结合的细胞器。成的含有内吞物质的膜结合的细胞器。n次级内体中的次级内体中的pHpH呈酸性呈酸性,且具有分拣作用。内体膜上且具有分拣作用。内体膜上具有具有H H+-ATPase-ATPase质子泵，利用质子泵，利用H H+的浓度，保证内部酸的浓度，保证内部酸性。性。甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径：磷酸途径：高尔基顺面扁平囊内有催化磷酸基团转位的磷酸转位酶，当溶酶体糖蛋白进入高尔基顺面扁平囊内有催化磷酸基团转位的磷酸转位酶，当溶酶体糖蛋白进入顺面扁平囊被识别后，其顺面扁平囊被识别后，其N-N-连接低聚糖末端的甘露糖在磷酸转位酶催化下，加上磷连接低聚糖末端的甘露

37、糖在磷酸转位酶催化下，加上磷酸基团，形成甘露糖酸基团，形成甘露糖-6-6-磷酸（磷酸（M6P)M6P)。高尔基反面扁平囊膜上存在。高尔基反面扁平囊膜上存在M6PM6P受体，受体，M6PM6P受受体蛋白是一种膜整合蛋白，能够识别溶酶体水解酶上的体蛋白是一种膜整合蛋白，能够识别溶酶体水解酶上的M6PM6P信号并与之结合，该处扁信号并与之结合，该处扁平囊膜平囊膜出芽出芽形成特殊的由纤维状网格蛋白包被的运输小泡。然后网格蛋白外被形成特殊的由纤维状网格蛋白包被的运输小泡。然后网格蛋白外被很快解体，无包被的运输小泡很快与内体融合，由于内体中的很快解体，无包被的运输小泡很快与内体融合，由于内体中的pHpH呈

38、酸性，致使呈酸性，致使M6PM6P蛋蛋白水解酶与白水解酶与M6PM6P受体脱离，经去磷酸化而成为溶酶体酶，形成内体性溶酶体。受体脱离，经去磷酸化而成为溶酶体酶，形成内体性溶酶体。溶酶体的形成机制溶酶体的形成机制-甘露糖甘露糖-6-6-磷酸磷酸(M6P)(M6P)途径途径溶酶体糖蛋白溶酶体糖蛋白 进入cis扁平囊被识别N-N-连接低聚糖末端的甘露糖连接低聚糖末端的甘露糖磷酸转位酶加上磷酸基团甘露糖甘露糖-6-6-磷酸磷酸作用于M6P受体反面扁平囊膜上与受体结合与受体结合出芽受体存在的膜之处形成运输小泡形成运输小泡(外被纤维状网格蛋白)网格蛋白解体运输小泡运输小泡(无包被)内体性溶酶体内体性溶酶体

39、与内体(酸性)融合去磷酸化内吞体内吞体rERrER顺面管网顺面管网反面管网反面管网高尔基复合体高尔基复合体 溶酶体水解酶前体溶酶体水解酶前体加入磷酸基团加入磷酸基团M-6-PM-6-P溶酶体酶溶酶体酶 前溶酶体前溶酶体ATPATPADP+PiADP+PiH H+去除磷酸去除磷酸成熟溶酶体成熟溶酶体pH=6H=6溶酶体酶的溶酶体酶的M6P分选途径分选途径M6P标记和标记和M6P受体蛋白受体蛋白综合了溶酶体酶的甘露糖综合了溶酶体酶的甘露糖6-磷酸分选途径和溶酶体形成的主要过程磷酸分选途径和溶酶体形成的主要过程 信号斑信号斑(signal patch)(signal patch)与信号肽与信号肽 是

40、溶酶体酶形成的一个特殊的空间结构，信号斑是由几段信是溶酶体酶形成的一个特殊的空间结构，信号斑是由几段信号肽形成的一个三维结构的表面号肽形成的一个三维结构的表面,这几段信号肽聚集在一起这几段信号肽聚集在一起,形形成一个斑点被磷酸转移酶识别。成一个斑点被磷酸转移酶识别。N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶(N-acetyglucosamine phosphotransferase),是是N-乙酰葡萄糖苷酶乙酰葡萄糖苷酶,功能是释放功能是释放N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺溶酶体酶蛋白信号斑与磷酸化酶相互作用溶酶体酶蛋白信号斑与磷酸化酶相互作用UDP N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 溶酶体形成

41、的非溶酶体形成的非M6PM6P途径途径发现发现:黏脂病黏脂病 在粘脂病病人细胞的溶酶体中发现有未被磷酸化的水解酶,推测这些酶是通过非M6P依赖性的分选途径进入溶酶体的。四四.溶酶体的功能溶酶体的功能 功能：功能：参与细胞内的各种消化活动，可消化分解多种外源性和内源性物质。参与细胞内的各种消化活动，可消化分解多种外源性和内源性物质。溶酶体的消化作用溶酶体的消化作用异噬作用异噬作用自噬作用自噬作用溶酶体的消化功能对细胞的营养、机体防御保护、腺体分泌、生长溶酶体的消化功能对细胞的营养、机体防御保护、腺体分泌、生长以及发育起着调节作用。以及发育起着调节作用。吞噬作用：吞噬作用：细胞吞噬大颗粒物质。细胞

42、吞噬大颗粒物质。（巨噬细胞、中性粒细胞）（巨噬细胞、中性粒细胞）吞饮作用：吞饮作用：细胞吞噬小颗粒物质或水溶性大分子细胞吞噬小颗粒物质或水溶性大分子（动物所有细胞）。（动物所有细胞）。异噬作用：对外源性异物的消化分解过程异噬作用：对外源性异物的消化分解过程 大分子物质和外来的病毒、细菌等经过吞噬作用进入细胞，与内体性溶酶大分子物质和外来的病毒、细菌等经过吞噬作用进入细胞，与内体性溶酶体融合之后形体融合之后形成吞噬性溶酶体，异物被水解酶消化分解成小分子，穿过膜扩散到细胞基成吞噬性溶酶体，异物被水解酶消化分解成小分子，穿过膜扩散到细胞基质中供细胞利用。质中供细胞利用。自噬作用：对细胞自身衰亡结构的

43、消化分解过程。自噬作用：对细胞自身衰亡结构的消化分解过程。主要降解清除胞内受损伤的、衰老的细胞器以及不再需要的生主要降解清除胞内受损伤的、衰老的细胞器以及不再需要的生物大分子等。物大分子等。通过自噬作用，细胞结构得以更新，是细胞新陈代谢的重要方式。通过自噬作用，细胞结构得以更新，是细胞新陈代谢的重要方式。溶酶体的类型及在细胞消化过程中的作用溶酶体的类型及在细胞消化过程中的作用图中简示了溶酶体的四种消化作用图中简示了溶酶体的四种消化作用:A.异噬作用异噬作用;B自噬作用自噬作用;C.自溶作用自溶作用;D.细胞外细胞外消化作用。消化作用。内体内体初级溶酶体初级溶酶体吞噬体吞噬体异溶酶体异溶酶体吞饮

44、体吞饮体异溶酶体异溶酶体自噬体自噬体自溶酶体自溶酶体分泌颗粒分泌颗粒分泌溶酶体分泌溶酶体次次 级级 溶溶 酶酶 体体残余小体残余小体异噬作用异噬作用自噬作用自噬作用胞外消化胞外消化细胞的自溶作用细胞的自溶作用在正常的机体个体发生时，器官、组织的改建形成是通过组织细胞的破坏和新生实现的。在正常的机体个体发生时，器官、组织的改建形成是通过组织细胞的破坏和新生实现的。在细胞内，溶酶体膜破裂，水解酶被释放出来致使细胞自身在细胞内，溶酶体膜破裂，水解酶被释放出来致使细胞自身 降解的过程。降解的过程。不仅使细胞崩解，还使内源性生物大分子代谢，其中一部分物质又可供组织细胞再利用。不仅使细胞崩解，还使内源性生

45、物大分子代谢，其中一部分物质又可供组织细胞再利用。在骨质更新过程中，破骨细胞的溶酶体酶释放到胞外，分解和消除陈旧在骨质更新过程中，破骨细胞的溶酶体酶释放到胞外，分解和消除陈旧的的骨基质，是骨骼发生的一个重要步骤。骨基质，是骨骼发生的一个重要步骤。细胞外作用细胞外作用 变态过程变态过程:蝌蚪蝌蚪青蛙青蛙溶酶体自溶作用的结果溶酶体自溶作用的结果 子宫内膜的周期性萎缩子宫内膜的周期性萎缩协助受精协助受精 水解酶水解酶 至胞外至胞外精子附着精子附着卵子表面卵子表面顶体：精子头部膜下含有水解酶的囊状结构。顶体膜与精子顶体膜与精子 质膜融合穿孔质膜融合穿孔 膜融合膜融合 消化卵外膜消化卵外膜 滤泡细胞滤泡

46、细胞 溶酶体参与激素的形成溶酶体参与激素的形成 在甲状腺滤泡上皮细胞内合成的甲状腺球蛋白分泌到在甲状腺滤泡上皮细胞内合成的甲状腺球蛋白分泌到滤泡腔内被碘化后，又重新吸收到滤泡上皮细胞内，形成滤泡腔内被碘化后，又重新吸收到滤泡上皮细胞内，形成大脂滴。与胞内的溶酶体融合后，溶酶体内的蛋白酶能将大脂滴。与胞内的溶酶体融合后，溶酶体内的蛋白酶能将碘化甲状腺球蛋白分解，形成甲状腺素，再经细胞底部进碘化甲状腺球蛋白分解，形成甲状腺素，再经细胞底部进入细胞外的毛细血管中。入细胞外的毛细血管中。五五.溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体与疾病溶酶体膜失常与疾病溶酶体膜失常与疾病:矽肺矽肺 、石棉沉着病。

47、、石棉沉着病。致病物质使溶酶体膜破裂，发生细胞自溶，致病物再被吸收，如此反复。巨噬细胞释致病物质使溶酶体膜破裂，发生细胞自溶，致病物再被吸收，如此反复。巨噬细胞释放放致纤维化因子致纤维化因子,激活成纤维细胞激活成纤维细胞,导致胶原纤维沉积导致胶原纤维沉积,肺纤维化肺纤维化.溶酶体与癌的关系：溶酶体与癌的关系：溶酶体与休克：溶酶体与休克：休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。造成外漏休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。造成外漏.休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。休克后缺血缺氧引起细胞内休克后缺血缺氧引起细胞内pHpH下降促进酶的激活。下降促进酶的激活。

48、溶酶体与类风湿性关节炎溶酶体与类风湿性关节炎:类风湿因子可促使水解酶外逸类风湿因子可促使水解酶外逸.先天性溶酶体病先天性溶酶体病糖原贮积病糖原贮积病型型:基因缺陷基因缺陷-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 糖原不能降解为葡萄糖原不能降解为葡萄糖糖 肝脏和肌肉中糖原蓄积肝脏和肌肉中糖原蓄积.进行性心衰进行性心衰.台台-萨综合症萨综合症:溶酶体内氨基己糖苷脂酶溶酶体内氨基己糖苷脂酶A A 神经节苷脂神经节苷脂GM2GM2积积累而影响细胞功能累而影响细胞功能,造成精神痴呆造成精神痴呆.脑苷脂沉积病脑苷脂沉积病:-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 溶酶体内葡溶酶体内葡萄糖脑苷脂沉积萄糖脑苷脂沉积 巨噬细胞变成巨噬细胞变成Ga

49、ucherGaucher细胞细胞 肝肝,脾肿脾肿大大.细胞包涵体病细胞包涵体病:N-N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶单基因突变所致乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶单基因突变所致 成成纤维细胞溶酶体中无水解酶纤维细胞溶酶体中无水解酶底物在溶酶体内蓄积形成底物在溶酶体内蓄积形成包涵体包涵体.Tay-Sachs disease休克休克(shock)在休克中，由于组织缺血、缺氧，影响了供能系统，造成膜的不稳定，引起在休克中，由于组织缺血、缺氧，影响了供能系统，造成膜的不稳定，引起溶酶体酶的外漏，造成细胞与机体的损伤。溶酶体的酶外漏的可能机理是：溶酶体酶的外漏，造成细胞与机体的损伤。溶酶体的酶外漏的可能机理是：由于缺氧

50、，引起细胞由于缺氧，引起细胞pH值的下降，酸性水解酶活化，水解溶酶体的膜值的下降，酸性水解酶活化，水解溶酶体的膜,使膜使膜漏增强，最终导致溶酶体膜破裂，溶酶体酶释放，使细胞组织自溶；而三羧漏增强，最终导致溶酶体膜破裂，溶酶体酶释放，使细胞组织自溶；而三羧酸循环的受阻影响细胞氧化磷酸化的过程，酸循环的受阻影响细胞氧化磷酸化的过程，ATP减少，功能不足，钠泵失灵，减少，功能不足，钠泵失灵，组织内渗透压下降，导致溶酶体膜的通透性增高，酶释放，组织自溶。因此，组织内渗透压下降，导致溶酶体膜的通透性增高，酶释放，组织自溶。因此，在抢救休克病人时，临床上采用大剂量的糖皮质类固醇，以稳定溶酶体的膜。在抢救休