第八章溶酶体和微体
高一溶酶体的知识点
高一溶酶体的知识点溶酶体是细胞内的一类特殊细胞器,它起着分解、消化和再利用细胞内物质的重要作用。
本文将介绍高一生物学中关于溶酶体的知识点,包括定义、结构、功能和相关的生物过程。
一、溶酶体的定义及结构溶酶体是一种由生物膜包围的细胞器,其主要功能是利用水解酶进行细胞内物质的降解和消化。
溶酶体通常呈现球形或椭球形,直径约为0.1-1.2微米。
它由外膜、内膜和溶酶体液体组成。
二、溶酶体的功能1. 分解和消化细胞内物质:溶酶体包含各种水解酶,如蛋白酶、核酸酶和糖酶等,能够将细胞内各种有机物质降解成小分子物质。
2. 清除有毒物质:细胞内产生的有毒或废弃物质可以通过溶酶体进行降解和排出,保持细胞内环境的稳定。
3. 参与凋亡过程:在细胞凋亡过程中,溶酶体参与了调控和执行细胞死亡的功能。
4. 参与免疫反应:溶酶体在抗体介导的免疫反应中起着消化吸收抗原复合物的作用。
三、相关的生物过程1. 自噬(Autophagy):自噬是一种细胞自我降解的过程,通过溶酶体将细胞内的有机物质降解并再利用。
这一过程在胚胎发育、维持细胞稳态和应对细胞压力等方面发挥着重要的作用。
2. 免疫反应:溶酶体在抗体介导的免疫反应中扮演重要角色。
当抗原进入机体后,免疫细胞会通过胞吞作用将抗原摄入,并通过溶酶体将抗原分解成小段肽链,最终展示在细胞表面,触发免疫反应。
3. 结合体代谢:结合体是免疫反应中形成的一种“抗原-抗体”复合物,溶酶体能够将结合体分解成小片段以进行进一步的代谢。
4. 细胞凋亡:细胞凋亡是一种主动的细胞死亡方式,溶酶体参与了凋亡过程的执行阶段,通过释放水解酶引起细胞的自我降解。
综上所述,高一生物学中的溶酶体知识点包括其定义、结构、功能和相关的生物过程。
通过了解溶酶体的特点和功能,可以更好地理解细胞内的物质转化和细胞功能调控的机制。
第八章_高尔基复合体_第九章溶酶体
第八章高尔基复合体Golgi Complex熟悉高尔基复合体的结构、化学组成、标志化学反应、标志酶和功能•1898 Golgi 内网器 (internal reticular apparatus) •1924 马文昭细胞分泌•1929 Bowen 精子发育•高尔基器 Golgi apparatus•高尔基体 Golgi body•高尔基复合体 Golgi complex一.形态结构和分布哺乳动物附睾管上皮细胞中的大高尔基复合体高尔基复合体与微管分布的对应关系。
★高尔基体的极性◆高尔基内侧网络(cis-Golgi network, CGN)顺面、形成面◆中间潴泡 (medial cisternae)◆高尔基外侧网络(trans Golji network,TGN)外侧面、成熟面高尔基复合体的极性•凸面 convex 凹面concave•生成面forming face 分泌面secreting face•近端面proximal face 远端面distal face•未成熟面immature face 成熟面 mature face•进面 entry face 出面 exit face•顺面 cisface 反面trans face二.化学组成•蛋白质 60%•脂类 40%•少量糖类•标志酶糖基转移酶(glycosyltransferase)标志细胞化学反应•嗜锇反应•烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADP)酶细胞化学反应•胞嘧啶单核苷酸(CMP)酶细胞化学反应•硫胺素焦磷酸 (TPP)酶细胞化学反应三.功能1.形成和包装分泌物2.糖基化修饰3.高尔基复合体对蛋白质的分拣作用4.蛋白质的水解和其它加工过程5.膜泡运输及膜的转化 Mechanism of vesicular transport★小泡运输的三个关键问题∶◆小泡是如何形成的?为什么有些膜整合蛋白能够被选择性地包入小泡?◆不同类型的运输小泡具有什么样的信号标记,这些标记如何帮助它们同特定类型细胞器的膜结合?◆运输小泡的膜同靶膜相互融合的机理是什么?运输小泡的类型与分选信号★被膜小泡(coated vesicles)类型◆披网格蛋白小泡(clathrin-coated vesicle)◆COPII被膜小泡(COPII coated vesicles)◆COPI被膜小泡(COPI coated vesicles)◆Caveolin(小窝蛋白)•6.高尔基复合体与溶酶体的形成•7.植物细胞壁的沉积•8.与植物细胞的渗透压有关思考题•高尔基复合体的形态结构如何?有哪几个标志细胞化学反应?其功能如何?第九章溶酶体和微体•熟悉溶酶体和微体的区别;掌握溶酶体酶的合成过程。
第八章 溶酶体和微体
内膜系统中,除内质网、高尔基体和核膜外,还有两种具有重要功能的膜性细胞器,可视为内膜系统的产物,即溶酶体和微体。
1.几乎所有动物细胞中均存在溶酶体。
2.植物细胞中无单独存在的溶酶体,但通常含有一个或几个大液泡,类似于动物细胞中的溶酶体。
3.细菌细胞中无溶酶体,但有些细菌细胞在细胞壁与质膜之间的质周隙中含有水解酶,具有类似于溶酶体的作用。
第一节溶酶体一、溶酶体的属性溶酶体:由单层单位膜包围的含有多种酸性水解酶的异质性囊泡状细胞器,是动物细胞进行内消化作用的主要场所。
多呈球形,有的可呈卵圆形。
直径一般为25-50nm,含50多种酶,多为水解酶,最适pH3.5-5.5。
二、化学组成(一)溶酶体膜:磷脂双层构成的厚7-10nm的单位膜。
1.膜脂:多为磷脂,与其它生物膜的主要差别是含有多萜醇的衍生物和bis-单酰甘油磷酸。
2.膜蛋白:C端含有1个由11个AA组成的短的胞质尾巴,该类蛋白从高尔基体向溶酶体运输的通用信号。
改变或使C端胞质尾巴缺陷可阻止这类蛋白向溶酶体的定向转运。
3.溶酶体膜的特性:A.膜蛋白高度糖基化,可抵御自身水解酶的降解。
B.膜中嵌有质子泵,利用ATP能量,维持溶酶体中酸性内环境,有利于溶酶体酶的活性。
C.具有多种载体蛋白,可及时将水解产物向外转运。
(二)溶酶体酶溶酶体中含有多种多样的酸性水解酶,可将蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子水解为细胞能够吸收利用的小分子。
酸性磷酸酶普遍存在于溶酶体中,并能通过电镜酶细胞化学方法稳定显示,常将其作为标志酶。
三、溶酶体的来源初级溶酶体是高尔基体反面以出芽的形式形成的小囊泡。
溶酶体酶的合成与分拣:A.糙面内质网上合成蛋白和N-连接糖基化修饰(寡糖链上含有甘露糖残基)B.高尔基体顺面膜囊中溶酶体酶的N-键寡糖经过两步反应产生M-6-P残基:高尔基体顺面膜囊有N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶和磷酸二酯酶;溶酶体酶存在信号斑结构:三段信号序列通过折叠相互靠近形成的一个特殊构象或三级结构。
细胞生物学溶酶体名词解释
细胞生物学溶酶体名词解释
细胞生物学中溶酶体的名词解释如下:
溶酶体是细胞内一种单层膜包被的囊状结构,是细胞内进行细胞内消化和分解的重要细胞器。
溶酶体内含有多种水解酶,能够分解许多种物质以及衰老、损伤的细胞器,被比喻为细胞内的“酶仓库”和“消化系统”。
溶酶体的功能主要包括:
分解并清除进入细胞内的外来物质,如病原体和有毒有害物质;
清除衰老、损伤或异常的细胞器;
参与分泌过程的调节,如激素的降解;
形成具有特定功能的细胞突起,如神经细胞的轴突和树突。
溶酶体的形成过程:初级溶酶体来源于高尔基器,或近于高尔基器分泌面的光滑内质网的特化区,囊内仅含有水解酶。
次级溶酶体是初级溶酶体与细胞内由吞噬或胞饮作用所形成的小囊泡,或与细胞器受损后的膜片等结构相融合而形成的。
次级溶酶体经酶解后的残余物质称为残体或终末溶酶体,即在光学显微镜下所见的脂褐质等。
除少数细胞如哺乳类红细胞外,各种动物细胞都有溶酶体。
在植物细胞中有类似溶酶体的细胞器,如自体吞噬泡、圆球体和糊粉粒等。
细胞的内膜系统--溶酶体
Medical Genetics Department, WHU
Dr. Luo Daji<Cell Biology>
三、溶酶体的生物功能
溶酶体的基本功能是酶解消化作用。它既可对吞噬入胞 的异源物质如细菌、病毒等进行消化分解,也可对细胞内自 噬的衰亡细胞器、营养颗粒等物质进行消化分解。同时机体 中细胞的生理性自溶及精/卵结合也与溶酶体有关。 1. 2. 3. 4. 细胞内的消化作用 对细胞外物质的消化 自溶作用 粒溶作用
Dr. Luo Daji<Cell Biology>
2012年3月5日,备受社会关注的“PM2.5” 一词首度出现在政府工作报告中
Medical Genetics Department, WHU
Dr. Luo Daji<Cell Biology>
细胞的内膜系统(Endomembrane System)
《细胞生物学》
第八章 细胞的内膜系统 第四节 溶酶体
主讲:罗大极 医学遗传学系
Medical Genetics Department, WHU
2009年6月22日,28岁的张海超被逼无 奈执著要求“开胸验肺”,以此证明自 己确实患上了“尘肺病”。
Medical Genetics Department, WHU
电镜下,因溶酶体内含物的电子密度较高,着色深, 易与线粒体、过氧化物酶体等泡状细胞器相区别。
Medical Genetics Department, WHU
Dr. Luo Daji<Cell Biology>
天津师范大学 09级生物技术 细胞生物学缓考 细胞生物学复习大纲 刘逸尘
题型:名词解释、判断、单选、简答和问答题。
第一章绪论细胞生物学,细胞学说,分辨力(率)细胞学说建立的前提条件是什么?细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么?第二章细胞生物学的研究方法沉降系数,膜电位,细胞融合,核型,带型透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同?细胞融合有那几种方法?病毒诱导与PEG的作用机制有何不同?第三章细胞的基本概念原生质,朊病毒,核酶,基因组学,蛋白质组学什么原因使细胞的大小保持相对恒定?以噬菌体为例简述病毒的生活史。
说明原核细胞与真核细胞的主要差别。
RNA催化剂的发现有何重大意义?第四章细胞质膜与细胞表面流动镶嵌模型,血影,细胞外被(糖萼),膜骨架,细胞连接,协助扩散,主动运输,间隙连接,膜泡运输生物膜的特征是什么?细胞连接的主要类型。
细胞通过什么途径吸收低密脂蛋白(LDL)?物质穿膜运输有哪几种方式?比较它们的异同点。
第五章细胞外基质胞外基质,整联蛋白,细胞识别细胞外基质与细胞外被有何区别?它们如何相互作用?细胞外基质具有哪些功能?为什么说整联蛋白(integrin)起信号转换器的作用?胶原的合成、装配和分泌的过程怎样?何时成为水不溶性的?第六章内质网与核糖体微粒体,肌质网,粗面/光面内质网,磷脂交换蛋白在细胞中,细胞质溶质的存在有何生物学意义?糙面内质网和光面内质网在细胞的生命活动中各具有哪些主要功能?现已证实核糖体RNA除具有自我复制和自我剪接等酶活性外,还具有催化氨基酸间形成肽键的酶活性,据此,结合你所掌握的知识谈谈你的看法?第七章高尔基复合体与细胞分泌高尔基复合体,组成性分泌(连续分泌),不连续分泌,贮积症,V-SNARE,T-SNARE根据高尔基复合体的结构和功能,谈谈高尔基复合体的主要功能。
什么是小泡寻靶的SNARE假说(SNARE hypothesis)?提出的依据是什么?第八章溶酶体与微体初级溶酶体,次级溶酶体,残余小体,异生性溶酶体,自噬溶酶体,信号斑,异质性细胞器试述细胞中溶酶体的形成路线和溶酶体水解酶的分拣机制。
第八章 溶酶体和微体
内膜系统中,除内质网、高尔基体和核膜外,还有两种具有重要功能的膜性细胞器,可视为内膜系统的产物,即溶酶体和微体。
1.几乎所有动物细胞中均存在溶酶体。
2.植物细胞中无单独存在的溶酶体,但通常含有一个或几个大液泡,类似于动物细胞中的溶酶体。
3.细菌细胞中无溶酶体,但有些细菌细胞在细胞壁与质膜之间的质周隙中含有水解酶,具有类似于溶酶体的作用。
第一节溶酶体一、溶酶体的属性溶酶体:由单层单位膜包围的含有多种酸性水解酶的异质性囊泡状细胞器,是动物细胞进行内消化作用的主要场所。
多呈球形,有的可呈卵圆形。
直径一般为25-50nm,含50多种酶,多为水解酶,最适pH3.5-5.5。
二、化学组成(一)溶酶体膜:磷脂双层构成的厚7-10nm的单位膜。
1.膜脂:多为磷脂,与其它生物膜的主要差别是含有多萜醇的衍生物和bis-单酰甘油磷酸。
2.膜蛋白:C端含有1个由11个AA组成的短的胞质尾巴,该类蛋白从高尔基体向溶酶体运输的通用信号。
改变或使C端胞质尾巴缺陷可阻止这类蛋白向溶酶体的定向转运。
3.溶酶体膜的特性:A.膜蛋白高度糖基化,可抵御自身水解酶的降解。
B.膜中嵌有质子泵,利用ATP能量,维持溶酶体中酸性内环境,有利于溶酶体酶的活性。
C.具有多种载体蛋白,可及时将水解产物向外转运。
(二)溶酶体酶溶酶体中含有多种多样的酸性水解酶,可将蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子水解为细胞能够吸收利用的小分子。
酸性磷酸酶普遍存在于溶酶体中,并能通过电镜酶细胞化学方法稳定显示,常将其作为标志酶。
三、溶酶体的来源初级溶酶体是高尔基体反面以出芽的形式形成的小囊泡。
溶酶体酶的合成与分拣:A.糙面内质网上合成蛋白和N-连接糖基化修饰(寡糖链上含有甘露糖残基)B.高尔基体顺面膜囊中溶酶体酶的N-键寡糖经过两步反应产生M-6-P残基:高尔基体顺面膜囊有N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶和磷酸二酯酶;溶酶体酶存在信号斑结构:三段信号序列通过折叠相互靠近形成的一个特殊构象或三级结构。
溶酶体
溶酶体中酸性水解酶的合成,象其它蛋白质的生物合成过程一样,是由基因决定的,当基因突变引起酶蛋白 合成障阻时,可造成溶酶体酶缺乏。机体由于基因缺陷,可使溶酶体中缺少某种水解酶,致使相应作用物不能降 解而积蓄在溶酶体中,造成细胞代谢障阻,形成溶酶体贮积病。其主要的病理表现为有关脏器(肝、肾、心肌、骨 骼肌)中溶酶体过载,即细胞摄入过多或不能消化的物质,或因溶酶体酶活性降低,以及机体的年龄增长,从而在 细胞内出现大量溶酶体蓄积造成过载。目前已知这类疾病达40余种,国内可检测的有30多种(见词条:溶酶体贮 积症)。其中糖原贮积病Ⅱ型是最早被发现的。由于在肝细胞常染色体上的一个基因缺陷,使溶酶体内缺乏α-葡 萄糖苷酶,导致糖原无法降解为葡萄糖,而造成糖原在肝脏和肌肉大量积蓄。此病多发生于婴儿。临床表现为肌 无力,心脏增大,进行性心力衰竭,多于两周岁以前死亡,故此病又称为心脏型糖原沉着病。
对类风湿关节炎的病因还不清楚,但此病所表现出来的关节骨膜组织的炎症变化以及关节软骨细胞的腐蚀, 被认为是细胞内的溶酶体的局部释放所致。其原因可能是由于某种类风湿因子,如抗IgG,被巨噬细胞、中性粒 细胞等吞噬,促使溶酶体酶外逸。而其中的一些酶,如胶原酶,能腐蚀软骨,产生关节的局部损害,而软骨消化 的代谢产物,如硫酸软骨素,又能促使激肽的产生而参与关节的炎症反应。
产品特点Βιβλιοθήκη 溶酶体的酶有3个特点:(1)溶酶体表面高度糖基化,有助于保护自身不被酶水解。膜蛋白多为糖蛋白,溶酶体膜内表面带负电荷, 有助于溶酶体中的酶保持游离状态。这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义;
(2)所有水解酶在pH值=5左右时活性最佳,但其周围胞质中pH值=7.2。溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白, 可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+(氢离子)泵入溶酶体,以维持其pH值=5;
溶酶体
粘 多
糖
储 积 病
微 体 (Microbody)
功能:具异质性,在不同细胞中酶的种类及功能都
不同。
过氧化物酶体 微体 乙醛酸循环体
氢酶体
糖酶体
一、过氧化物酶体的形态结构
多呈圆形或卵圆形,有时呈半月形或长方形。
直径0.2~1.7μm
与溶酶体的区别: 内含的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构,可 作为电镜下识别的主要特征。
对有毒物质的解毒作用: RH2+H2O2 — R+ 2H2O 对氧化型辅酶I(NAD+)的再生作用 参与核酸、脂肪和糖的代谢
四、过氧化物酶体病
Ⅰ类过氧化物酶体病
过氧化物酶体功能完全丧失
eg.脑肝肾综合征
Ⅱ类过氧化物酶体病
过氧化物酶体功能部分丧失 eg.脑肝肾样综合征
Ⅲ类过氧化物酶体病
缺失某种过氧化物酶
三、溶 酶 体 的 发 生
溶酶体水解酶前体 加入磷酸基团 M-6-P ATP ADP+Pi
H+ 内吞体 H=6 P
去 除 磷 酸
溶酶体酶 前 溶 酶 体
rER
顺面管网 高尔基复合体
反面管网
成熟溶酶体
四、溶 酶 体 的 类 型
初级 溶酶体
次级 溶酶体
终末 溶酶体
初级溶酶体
四、溶 酶 体 的 类 型 初级溶酶体 (primary lysosome) 不含底物,仅含 酸性水解酶
一、溶酶体的形态结构与酶
电镜下细胞结构:箭头指溶酶体
一、溶酶体的形态结构与酶
多形性 由一层单位膜组成,形态大小不同,
多为圆形或卵圆形。
一、溶酶体的形态结构与酶 异质性 不同的溶酶体所含溶酶不同。酶的种 类已发现有60多种,可分六大类:蛋白酶、 核酸酶、糖苷酶、脂酶、磷酸酶、溶菌酶。
第08章 溶酶体与微体
磷 溶酶体酶的特异性信号为甘露糖6-磷酸(M6P); 酸 转 移 酶 有
识别信号:依赖于溶酶体酶三级结构所形成的信号斑(signal patch)
信号肽
信号斑
信号肽与信号斑的结构图解
第一节 溶酶体
溶酶体酶的识别机制:
(M6P)
溶酶体水解酶的识别机制
GlcNAc磷酸转移酶的催化UDP-GlcNAc的GlcNAc-P转移到 溶酶体水解酶的甘露糖残基上,形成了具有M6P的溶酶体酶
第二节 微体
1954年,J. Rhodin:一类卵圆形小体 微体(microbody)专指含有氧化酶、过氧化物酶,
或过氧化氢酶活性的细胞器,普遍存在于动
物体和植物体中。
第二节 微体
微体与初级溶酶体的比较
特 征 溶 酶 体 微 体
形态大小 酶的种类 pH 值 需氧与否 功 能 发 生
标 志 酶
多呈球形, 0.2~0.5m, 无酶晶体 酸性水解酶 ~5.0 不需要 细胞内消化 酶在 RER 上合成, 经 Golgi 体出芽形成 酸性水解酶
①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;
②溶酶体酶活性的最适pH≈5,胞质溶质pH≈7.2,
溶酶体酶进入胞质溶质,活性丧失。
第一节 溶酶体
5. 受精中的功能
卵子质膜 卵黄膜 融合质膜
卵子胞质
凝胶层 新组 装的 微丝
特化的 溶酶体
释放的 顶体酶
顶体泡
顶体 (acrosome) : 透明质酸酶、神经 氨酸酶、酸性磷酸 酶和蛋白酶等多种 水解酶
一般:0.2~0.8 m 单层单位膜包围
溶酶体的电镜形态
异质性囊泡状
第一节 溶酶体
溶酶体细胞内的分布和移动:
天津师范大学 2011细胞生物学思考题
细胞生物学复习思考题第一章绪论1. 细胞生物学的任务是什么? 它的范围都包括哪些?2. 细胞学说建立的前提条件是什么?3.细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么?4.细胞生物学与分子生物学是不同水平的学科吗?5.你怎样预测21世纪生物学和细胞生物学的主要发展方向?第二章细胞生物学的研究方法1. 阐明光学显微镜的成像原理。
为什么说光学显微镜的放大倍数不能无限提高?2. 透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同?3. 放射自显影技术的原理根据是什么?为何常用3H、14C、32P标记物做放射自显影?用60Co是否可以?4. 核型制作技术的主要步骤有哪些?5. 何谓免疫荧光技术?可自发荧光的细胞物质是否可在普通显微镜下看到荧光?6. 超离心技术的主要用途有哪些?7. 细胞融合有那几种方法?病毒诱导与PEG的作用机制有何不同?8. 请你设计一个显示DNA在细胞中分布的实验。
9. 你怎样理解科学和技术的相互关系,以及它们在人类社会发展中的作用。
第三章细胞的基本概念1. 说明原核细胞与真核细胞的主要差别。
2. 分析生命、生命活动、生物、有机体和细胞几个概念的相互关系。
3. 为什么说病毒不是细胞?蛋白质感染因子是病毒吗?4. 酶是细胞中的主要催化剂,与无机催化剂相比它有哪些优越性?5. 细胞活动自我调控的物质基础什么?6. RNA催化剂的发现有何重大意义?7. 各类生物大分子各有何主要属性?这些属性在分子构成细胞中各起何作用?8. 如何理解E.B.Wilson所说的“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。
9. 何谓蛋白质组学?你如何评价它的发展前景?第四章细胞质膜与细胞表面1. 膜的流动镶嵌模型是怎样形成的?它在膜生物学研究中有什么开创意义?2. 质膜在细胞生命活动中都有哪些重要作用?3. 质膜的膜蛋白都有哪些类别?各有何功能?膜脂有哪几种?4. 物质穿膜运输有哪几种方式?比较它们的异同点。
5. 细胞通过什么途径吸收低密脂蛋白(LDL)?6. 质膜在细胞吞排作用(cytosis)中起什么作用?7. 以Na+-K+泵为例说明“泵”机制在物质穿膜运输中的作用原理。
溶酶体的结构、功能与疾病
真核生物细胞器溶酶体的研究综述摘要:溶酶体(lysosomes)是具有一组水解酶、并起消化作用的细胞器。
溶酶体为细胞内的一种细胞器,外被单位膜,内含多种更至些壁堕,能分解各种内生性或外源性物质,被视为细胞内的消化装置。
所有动物细胞(除成熟的红细胞外)和许多植物细胞均有溶酶体。
它是细胞普遍存在的一种细胞器。
内部基质含有多种高浓度的酸性水解酶。
许多研究表明,溶酶体态细胞的正常生理活动、病理过程和药理作用等方面都多有非常重要的作用。
本文将从溶酶体的发现、化学组成、结构、发生、功能极其与人类的关系等多个方面对之展开深入探讨。
关键词:溶酶体发现化学组成结构发生功能前言:溶酶体(lysosome)为细胞浆内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体。
是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器,溶酶体内含有许多种水解酶类,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
Christian de Duve(1955)在大鼠肝脏中,从比线粒体分区稍轻的地方得到含有水解酶的颗粒分区,并以可进行水解(lyso)的小体(some)这个意义而命名为溶解体(lysosome)。
溶酶体中含有40种以上的酸性水解酶,是在酸性区域具有最适pH的水解酶组。
据电子显微镜观察,溶酶体是由6~8毫微米厚的单层膜所围着的直径为0.4微米至数微米的颗粒或小泡。
由于其形态极其多样化,所以把对酸性磷酸酶活性为阳性的物质鉴定为溶酶体。
溶酶体可分为三大类,初级溶酶体(primary lysoso-me)、次级溶酶体(secondary lysosome)和残余小体。
溶酶体是由高尔基体断裂产生,单层膜包裹的小泡,数目可多可少,大小也不等,溶酶体的pH为5左右,是其中酶促反应的最适pH。
1 溶酶体的发现1955年de Duve与Novikoff首次发现溶酶体(lysosome)。
德迪夫(DE Duve,Christian Rene)比利时细胞学家。
细胞生物学溶酶体
9.4溶酶体(l y s o s o me)溶酶体是动物细胞中一种膜结合细胞器,含有多种水解酶类,在细胞内起消化和保护作用,可与吞噬泡或胞饮泡结合,消化和利用其中的物质。
也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片,有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除。
9.4.1溶酶体的形态结构■溶酶体的形态溶酶体是一种异质性(h e t e r o g e n e o u s)的细胞器,不同来源的溶酶体形态、大小,甚至所含有酶的种类都有很大的不同。
溶酶体呈小球状,大小变化很大,直径一般0.25~0.8μm,最大的可超过1μm,最小的直径只有25~50n m。
图9-36是肝组织的K u p p e r细胞(肝星形细胞)中不同大小的溶酶体,该细胞主要是吞噬衰老的红细胞。
图9-36溶酶体的形态大小具吞噬作用的肝K u p p e r细胞中不同大小的溶酶体,图中示出至少10个不同大小的溶酶体。
■溶酶体膜的稳定性溶酶体的外被是一层单位膜,内部没有任何特殊的结构。
由于溶酶体中含有各种不同的水解酶类,所以溶酶体在生活细胞中必须是高度稳定的。
溶酶体的稳定性与其膜的结构组成有关:●溶酶体膜中嵌有质子运输泵(H+-AT P a s e),将H+泵入溶酶体内,使溶酶体中的H+浓度比细胞质中高;同时,在溶酶体膜上有C l-离子通道蛋白,可向溶酶体中运输C l-离子,两种运输蛋白作用的结果,就等于向溶酶体中运输了H C l,以此维持溶酶体内部的酸性环境(p H约为 4.6~4.8)。
●溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白,这些膜整合蛋白的功能可能是保护溶酶体的膜免遭溶酶体内酶的攻击,有利于防止自身膜蛋白的降解。
●溶酶体膜含有较高的胆固醇,促进了膜结构的稳定。
9.4.2溶酶体的发现与溶酶体的酶类溶酶体内含有50多种酶类,这些酶的最适p H值是5.0,故均为酸性水解酶(a c i d h yd r o l a s e s)。
溶酶体详解-过程、分类、意义
溶酶体溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。
溶酶体具单层膜,形状多种多样,是0.025~0.8微米的泡状结构,内含许多水解酶,溶酶体在细胞中的功能,是分解从外界进入到细胞内的物质,也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器,当细胞衰老时,其溶酶体破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使其死亡。
溶酶体(lysosomes)一般为真核细胞中的一种细胞器;为单层膜包被的囊状结构,大小(在电镜下显示多为球形,但存在橄球形)直径约0.025~0.8微米;内含多种水解酶,专为分解各种外源和内源的大分子物质。
1955年由比利时学者Cristian de Duve(1917-2013)等人在鼠肝细胞中发现。
中文名溶酶体外文名lysosomes概述已发现溶酶体内有60余种酸性水解酶(至2006年),包括蛋白酶、核酸酶、磷酸酶、糖苷酶、脂肪酶、磷酸酯酶及硫酸脂酶等。
这些酶控制多种内源性和外源性大分子物质的消化。
因此,溶酶体具有溶解或消化的功能,为细胞内的消化器官。
在大鼠肝脏中,从比线粒体分区稍轻的地方得到含有水解酶的颗粒分区,并以可进行水解(lyso)的小体(some)这个意义而命名为溶解体(lysosome;lss)。
溶酶体中的酶是酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、组织蛋白酶、芳基硫酸醋酶、B-葡糖苷酸酶、乙酰基转移酶等,是在酸性区域具有最适pH的水解酶组。
据电子显微镜观察,溶酶体是由6~8纳米厚的单层膜所围着的直径为0.4微米至数微米的颗粒或小泡。
由于其形态极其多样化,所以把对酸性磷酸酶活性为阳性的物质鉴定为溶酶体。
特点溶酶体的酶有3个特点:(1)溶酶体表面高度糖基化,有助于保护自身不被酶水解。
膜蛋白多为糖蛋白,溶酶体膜内表面带负电荷,有助于溶酶体中的酶保持游离状态。
这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义;(2)所有水解酶在pH值=5左右时活性最佳,但其周围胞质中pH值=7.2。
溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白,可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+(氢离子)泵入溶酶体,以维持其pH值=5;(3)只有当被水解的物质进入溶酶体内时,溶酶体内的酶类才行使其分解作用。
第八章 溶酶体
1.先天性溶酶体病
先天性溶酶体病是遗传病。
1)Hurler糖原储积症──由于染色体基因突变,缺少了a-糖苷酶。
2)Tay-Sacks脂肪储积症──缺少了氨基己糖酶。
2.后天性溶酶体病
1)矽肺(肺沉病)
2)自身免疫病
第一节溶酶体
一、基本特性
溶酶体定义?溶酶体是一种由单层膜包围的含有多种酸性水解酶的异质性囊泡状细胞器,几乎存在于所有的动物细胞中。
信号斑?signal patch信号斑
在蛋白质的一级结构中信号序列不连续、分散存在,当蛋白质合成完成进行折叠时,位于蛋白质三维构象表面所形成的由不连续氨基酸序列聚集形成的立体斑状识别信号,可被特定识别机构所识别。
溶酶体酶的合成和成熟过程经历的步骤?
第二节微体
微体的定义?是由一层单位膜包围的卵圆形或哑铃形小体,内部含有无定形的颗粒基质,有时也含有晶格状内含物。动植物细胞中普遍存在两种微体:过氧化酶体和乙醛酸循环体。
液泡的作用?1.储存养料和废物的存储器2.含有多种酸性水解酶3.调节细胞体积4.控制膨压
溶酶体膜的功能?
溶酶体与其他膜的不同点?
溶酶体包含的酶类?
初级溶酶体?次级溶酶体?异嗜溶酶体?自噬溶酶体?残余小体?
内体的功能?
endosome内体:动物细胞中的膜围细胞器,含有通过内吞作用新吞入的物质,随之将物质输送到溶酶体进行降解。分为早期内体和晚期内体。
一、过氧化物酶体
过氧化酶体内含有的酶类?
过氧化酶体的功能?1.细胞内糖、脂和氮的重要代谢部位2.长链脂肪酸的降解3.乙醛酸氧化的场所
二、乙醛酸循环体
乙醛酸循环体的功能?
三、微体的发生
微体(Mb)-—是由单层膜围绕的,内含一种或几种氧化酶类的细胞器。微体与溶酶体比较接近,二者的共性是:①单层膜包围,②有水解酶类。一般认为微体包括两种类型,一种是过氧化物酶体,一种是乙醛酸循环体。
溶酶体的知识点总结
溶酶体的知识点总结溶酶体的结构特点:溶酶体是一种由膜包裹的胞器,其直径在0.2-1.2微米之间,依赖于包裹其周围的单层脂双分子层。
溶酶体的膜包裹着多种酶和转运膜蛋白。
它的内部pH值通常在4.5左右,比胞质的pH值低很多,是由ATP酶子样颗粒产生的。
溶酶体的功能:溶酶体主要功能是消化微量分子、有害物质和细胞内老化蛋白等废弃物质。
另外在感染细胞外来的细菌病毒和细胞内产生的毒素等等都会送对溶酶体来进行消化和分解。
同时,溶酶体还可以通过胞吞和胞噬作用来消化外来的一些大的颗粒物质。
溶酶体的生物合成:溶酶体的生物合成通过蛋白质的生物合成而产生,在囊泡偏侧上有标示溶酶体的酯化糖蛋白是甘露糖-6-phosphotransferase(GlcNAc-P-transferase),该酶的功能是识别和衍生溶酶体的酯化糖标示,并在甘露糖-6-phosphate上臤并N-乙酰基镍基糖氨基糖-1-phosphate。
溶酶体的相关疾病:溶酶体功能障碍或溶酶体相关酶的缺失或者溶酶体膜故障等都可导致众多的重要疾病,包括高尔基体病和溶酶体储积症等,这些疾病会对患者身体健康造成严重影响。
同时车溶酶体也参与了维持整个细胞内环境的平衡,通过对细胞质内有害物质和废弃物的消化,溶酶体起着非常重要的细胞清道夫等作用。
如果溶酶体功能异常也会引发细胞内环境的不稳定性和不健康。
总的来说,溶酶体是细胞内一个十分重要的器官,它不仅参与消化细胞内外物质,还维持了细胞内环境的稳态,防止细胞内有害物质的累积,对细胞内和整个生物体的正常功能都起着至关重要的作用。
更为重要的是,通过对溶酶体的研究我们可以更深入了解细胞生命活动的规律,为相关医学和细胞生物学研究提供了重要依据。
因此,溶酶体的研究是细胞生物学领域的一个重要课题,对溶酶体的研究和相关功能的认识将为人们对生命活动和疾病的认识提供重要的理论和实验基础。
高中生物学的溶酶体
高中生物学的溶酶体高中生物学必修1教材简单介绍了溶酶体:教材上为什么说某些植物有溶酶体(如上图)?那么,那些植物没有溶酶体,如何进行贮藏水解酶?溶酶体是单层生物膜围成,内含60多种酸性水解酶类的囊泡状的一种异质性细胞器。
1955年,科学家首次用电子显微镜看到了这种结构,并命名为“溶酶体”,含义是溶解或消化小体。
几乎所有的动物细胞中都存在溶酶体,例如巨噬细胞中含有数百个溶酶体。
植物细胞内有与溶酶体功能类似的细胞器如圆球体、糊粉粒和中央液泡。
但在细菌中没有发现溶酶体。
根据其完成生理过程的不同阶段,可分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。
一、溶酶体的结构1955年Duve与Novikoff首次发现溶酶体(lysosome)。
它是单层膜围绕、内含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,标志酶为酸性磷酸酶。
根据完成其生理功能的不同阶段可分为初级溶酶体(primary lysosome),次级溶酶体(secondary lysosome)和残体(residual body)。
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,反应的最适PH值为5左右,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。
2、次级溶酶体这些都是消化泡,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。
高中生物溶酶体的知识点
高中生物溶酶体的知识点溶酶体是细胞内的一种重要细胞器,它在细胞的消化、分解、自噬和免疫反应中扮演着关键角色。
以下是关于高中生物中溶酶体的知识点:1. 溶酶体的定义:溶酶体是一种单层膜包围的细胞器,内部含有多种酸性水解酶,这些酶在酸性环境下具有活性。
2. 溶酶体的结构:溶酶体的膜上含有多种蛋白质,如溶酶体膜蛋白(LAMPs)和转运蛋白,它们负责溶酶体的运输和酶的装载。
3. 溶酶体的功能:- 自噬作用:溶酶体可以分解细胞内老化或损坏的细胞器,帮助细胞维持其内部环境的稳定。
- 异噬作用:溶酶体参与吞噬细胞外的物质,如细菌,通过与内吞小泡融合来分解这些物质。
- 凋亡:在细胞程序性死亡过程中,溶酶体可以释放酶,导致细胞结构的分解。
- 分泌:某些细胞的溶酶体可以分泌其内容物到细胞外,参与组织修复等过程。
4. 溶酶体的生物合成:溶酶体的形成主要通过高尔基体的后修饰过程,新合成的酶通过囊泡运输到溶酶体。
5. 溶酶体的酶:溶酶体内的酶包括蛋白酶、糖苷酶、脂肪酶、磷酸酶等,它们在pH约为4.5-5的环境中最为活跃。
6. 溶酶体的疾病关联:溶酶体功能障碍与多种疾病有关,如溶酶体贮积症,这些疾病通常由于酶的缺陷导致物质在溶酶体内积累。
7. 溶酶体与细胞信号:溶酶体还参与细胞信号传导,影响细胞的生长、分化和死亡。
8. 溶酶体的调节:溶酶体的活性和数量可以通过多种机制进行调节,包括pH调节、酶的合成和降解等。
9. 溶酶体与细胞周期:在细胞周期的不同阶段,溶酶体的数量和活性会发生变化,以适应细胞的生理需求。
10. 溶酶体的研究方法:研究溶酶体通常使用电子显微镜、荧光显微镜和生化分析等技术。
了解溶酶体的这些知识点有助于深入理解细胞的消化和分解机制,以及它们在细胞生理和病理过程中的作用。
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初级溶酶体
次级溶酶体(Secondary lysosome):
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,可分为自噬溶 酶 体 (autophagolysosome) 和 异 噬 溶 酶 体 (phagolysosome),前者消化的物质来 自细胞本身的各种组分,后者消化的物 质来自外源。
与Albert Claude(内质网)、George E. Palade(核糖体、线粒体结构)共同 获1974年诺贝尔生理医学奖
动物细胞中存在 内膜系统膜围细胞器 所含酶类最适PH值5.0——酸性水解酶 细胞内消化作用
一、溶酶体的基本特性
形态大小(异质性) 球形、卵圆形 直径0.2~0.8um(平均0.5um) 化学组成 溶酶体膜 溶酶体酶
第八章 溶酶体和微体 (Lysosome and Microbody)
本章重点:
溶酶体的结构、组成特点及标志酶 溶酶体的形成过程及类型 溶酶体的功能
过氧化物酶体的结构、组成特点及其标志酶 过氧化物酶体的解毒功能 过氧化物酶体的发生
第一节 溶酶体(lysosome)
1955年,Christian de Duve利用电 子显微镜发现并命名了溶酶体。
三、 溶酶体消化底物的来源
溶酶体类型:根据溶酶体的功能状态 和底物来源分类
初级溶酶体 次级溶酶体
自噬溶酶体-自噬小体;异噬溶酶体-异噬小体
残余小体(三级溶酶体)
初级溶酶体(Primary lysosome):
直径约0.2~0.5um,膜厚7.5nm,内含物 均一,无明显颗粒。含有多种水解酶,但 没有活性,无反应底物。只有当溶酶体破 裂,或其它物质进入,才有酶活性。
β-甘油磷酸钠 → 甘油 + PO43PO43- + Pb(NO3)2 → Pb3(PO4)2↓ Pb3(PO4)2+(NH4)2S → PbS↓ (棕黑)
E:Alexa Fluor 647 dextran-labeled lysosomes;
F:Oil Red O–stained lipid drop 晚期内体
吞噬体
质膜
溶酶体
内质网
线粒体 自噬
自噬体
残余小体
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。
肝细胞脂褐质(残体)
四、内体与膜的再循环
受体介导内吞作用中出现 内体与内吞泡融合——融合内体 葫芦形 管形部:膜来源于初级内吞小泡(受体蛋白) 球形部:膜来源于内体膜 (配体)
发生途径
溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰(RER)
高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化
N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶
磷酸葡萄糖苷酶
M6P 磷酸化识别信号:信号斑
与高尔基体trans-膜囊上受体结合(M6P受体) 形成成笼蛋白包被小泡送往晚期内体
转运到初级溶酶体
信号斑
高尔基体分泌形成溶酶体
人肝细胞过氧化物酶体
水仙叶肉细胞微体
一、过氧化物酶体(peroxisome) 1、形态结构:单位膜围成的圆形小体,0.21.5μm, 有的中央含电子密度很高的结晶状核心, 尿酸氧化酶所形成,称类核体。
溶酶体膜
嵌有质子泵,形成和维持溶酶体中酸性内环境 具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运 膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白
的降解
溶酶体酶
酸性磷酸酶:溶酶体的标志酶 蛋白酶、核酸酶、脂酶等 最适PH3.5~5.5 底物 :蛋白质、多糖、脂类等
酸性磷酸酶显示原理(Comori法) 在pH 5条件下,能分解磷酸酯而释放 出磷酸基,PO43-可与铅盐结合形成磷 酸铅沉淀,因其是无色的,须再与黄 色的硫化铵作用,生成棕黑色PbS沉 淀而被显示出来。
内体形态结构和类型
介于质膜和溶酶体之间的膜囊结构 内环境呈酸性 有早期内体和晚期内体之分
内体与溶酶体的关系
五、溶酶体的功能:归纳为6方面
1.细胞内消化 2.消除衰老的细胞器 3.在发育中的作用 4.在受精中的作用 5.防御 6.种子发芽
精子的顶体是一个巨大的溶酶体
六、溶酶体功能异常导致的疾病
(一)先天性溶酶体病(酶缺乏造成) 底物贮积,溶酶体过载。 如黑朦性先天愚型,缺乏α -氨基己糖酯酶,脑
组织中神经节苷脂大量积累,造成患者精神呆滞, 2-6岁死亡。
Ⅱ型肝糖病,缺乏α -糖苷酶,糖原不能降为葡 萄糖,心脏增大,肌无力,2岁前死亡。
(二)溶酶体与矽肺 SiO2 硅酸 破坏溶酶体膜 巨噬细胞
G, overlaid image showing the colocalization of lysosomes and lipid droplets.
二、溶酶体水解酶的合成
酶在ER糖基化 cis膜囊有两种酶:
N—乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 N—乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶 产生甘露糖—6—磷酸 (M6P)残基 Golgi体(TGN)有M6P受体 (酶-M6P)+M6P受体+成笼蛋白 运输小泡
死亡 纤维化因子 肺组织弹性下降 (三)溶酶体与类风湿关节炎 溶酶体膜不稳定导致软骨细胞减少 可的松治疗
(四)肺结核 结核杆菌上硫酸脑苷脂抵御溶酶体的溶菌杀伤作
用链霉素治疗 (五)休克: 缺氧缺血导致溶酶体膜不稳定 肾上腺皮质激素
第二节 微体
微体(microbody):是一种具有异质性的细胞 器,在不同生物及不同发育阶段有所不同。直径约 0.2-1.5um,通常为0.5um,呈圆形,椭圆形或哑 呤形不等,由单层膜围绕而成。 过氧化物酶体(peroxisome):动物、植物细胞 乙醛酸循环体(glyoxysome):植物细胞中 微体的发生:来自内质网。
次级溶酶体
⑴自噬性溶酶体(autophagic lysosome) 初级溶酶体与自噬体融合形成,清除细胞内衰 老和多余的细胞器,或解决细胞急需。
⑵异噬性溶酶体(heterophagic lysosome) 初级溶酶体与吞噬体或胞饮体融合形成,消 化来源于细胞外的物质,分为吞噬性溶酶体 (phago-lysosome)和多泡小体 (multivesicular body)