溶酶体

溶酶体（Lysosome）------异质性的细胞内消化器官肝Kupper细胞中的溶酶体(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。引言首次发现：1955年克里斯琴(ChristianDeDuve)糖代谢酶的分布研究时，在大鼠的肝匀浆中发现了酸性磷酸酶的活性，并找到含有酸性磷酸酶活性的颗粒，命名为溶酶体（Lysosome）。分布：所有动物细胞(哺乳动物成熟RBC除外)功能:细胞内消化器(含多种酸性水解酶)起消化和保护作用一、溶酶体的形态结构1.形态结构单层膜，球状异质性细胞器,（来源--形态、大小,酶的种类）直径为0.2～0.8μm（最大1μm，最小25～50nm)2.溶酶体的酶①酸性水解酶(acidhydrolases)50余种，最适PH值约为5②标记酶：酸性磷酸酶3.溶酶体膜特点（保证膜的稳定性）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，有利于防止自身膜蛋白降解。③含有较高的胆固醇,促进了膜结构的稳定。溶酶体的电镜照片二、溶酶体的类型传统上根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段分为：初级溶酶体(primarylysosome)刚刚从反面高尔基体形成的小囊泡,仅含有水解酶类，但无作用底物，外面只有一层单位膜，其中的酶处于非活性状态。次级溶酶体(secondarylysosome)含有水解酶和相应的底物，将要或正在进行消化作用的溶酶体。根据溶酶体形成过程和功能状态分类：（一）内体性溶酶体(endolysosome)：（二）吞噬性溶酶体(phagolysosome)：根据底物来源和性质不同1.自噬性溶酶体(autolysosome)---底物是内源性的2.异噬性溶酶体(heterolysosome)---底物是外源性的（三）残余小体（residualbody）Formationoflysosomalrecognitiontagormarker—mannose-6-phosphateMannose6-phosphateresiduestargetproteinstolysosomesTargetingofsolublelysosomalenzymestoendosomesandlysosomesbyM-6-PtagTheM-6-PgroupsarerecognizedbyM6P-receptorproteinsinthetrans-GolginetworkThesereceptorbindsthelysosomalhydrolaseandhelppackagethemintospecifictransportvesiclesthateventuallyfusewithlysosomes.（一）内体性溶酶体形成过程：①内质网上核糖体合成溶酶体蛋白②→进入内质网腔，进行N-连接的糖基化修饰③→进入高尔基体Cis面膜囊，形成M6P配体④→M6P配体与trans膜囊上的受体结合⑤→被选择性地包装入运输小泡⑥→运输小泡与胞内体结合成为内体性溶酶体。（二）吞噬性溶酶体1.自噬性溶酶体（1）作用底物：内源性底物--自噬体（autophagosome）*细胞内衰老和崩解的细胞器*过量贮存的糖原颗粒（2）形成过程：自噬体与内体性溶酶体结合（3）作用：①细胞内结构消化、分解和自然更替②细胞损伤后的自我修复③供能(1).Autophagolysosme自体吞噬泡形成的过程2.异噬性溶酶体（1）作用底物---外源性（吞噬或吞饮作用）*预定死亡或衰老的细胞、坏死组织碎片*外源细菌、异物*胞外大分子物质，eg.LDL（2）形成过程:胞吞作用形成的吞噬体(phagosome)或吞饮体(pinosome)与内体性溶酶体结合（3）分布于单核吞噬细胞系统：肝细胞和肾细胞有分布（4）作用：机体自我稳定自我防御、保护营养功能，分解大分子有机物（三）残余小体又称后溶酶体（post-lysosome），1.形成：吞噬性溶酶体到达末期阶段，水解酶活性下降，还残留一些未消化的物质2.特点：在电镜下观察电子密度较高，色调较深。3.去路：（1）胞吐作用出胞（2）在细胞内长期存留，逐年增多脂褐质、含铁小体、多泡体、髓样结构。动物细胞溶酶体系统示意图四、溶酶体的功能溶酶体的主要功能是消化作用，根据其消化底物的来源不同,有不同的途径。1、对细胞内物质的消化2、对细胞外物质的消化3、溶酶体的自溶作用与器官发育4、溶酶体与激素分泌的调节1.对细胞内物质的消化1）细胞自身物质的消化----自体吞噬2）细胞吞噬物质的消化----异体吞噬2.对细胞外物质的消化溶酶体通过向胞外释放酶蛋白消化胞外物质，如顶体反应;破骨细胞清除陈旧的骨基质3、溶酶体的自溶作用与器官发育自溶作用是细胞的自我毁灭(cellularself-destruction),即溶酶体将酶释放出来将自身细胞降解。如：无尾两栖类蝌蚪变态时的尾部吸收，哺乳类动物子宫内膜的周期性萎缩。4、溶酶体与激素分泌的调节粒溶或分泌自溶：清除过多激素、蛋白类，肽类，类固醇激素当细胞内存在过多的激素时，溶酶体与细胞内一部分分泌颗粒融合，将其消化降解，消除细胞内过多激素，这种现象叫粒溶或分泌自噬体。甲状腺素：甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素五、溶酶体与疾病已知有不少疾病与溶酶体有关,如贮积症(storagediseases)、矽肺、休克等。空气中的矽(SiO2)被吸入肺后，被肺部的吞噬细胞所吞噬，由于吞入的二氧化硅颗粒不能被消化，并在颗粒的表面形成硅酸。硅酸的羧基和溶酶体膜的受体分子形成氢键，使膜破坏，释放出水解酶，导致细胞死亡，结果刺激成纤维细胞产生胶原纤维结节，造成肺组织的弹性降低，肺受到损伤，呼吸功能下降。1.矽肺病(silicosis)结核杆菌不产生内、外毒素，也无荚膜和侵袭性酶。但是菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，使结核杆菌在肺泡内大量生长繁殖，导致巨噬细胞裂解，释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述过程，引起肺组织钙化和纤维化。2．肺结核台-萨氏综合征（Tay-Sachsdiesease）：缺少氨基已糖酯酶A（β-Nhexosaminidase），导致神经节酰基鞘氨醇三己糖苷积累，沉积在溶酶体中，影响细胞功能，造成精神痴呆，渐进性失明，2~6岁死亡。该病主要出现在犹太人群中。3．各类贮积症是最早发现的贮积症。由于常染色体上的一个隐性基因突变，造成了溶酶体缺乏α葡萄糖苷酶，缺少了这种酶的溶酶体不能把肝细胞中或肌细胞中过剩的糖原进行水解而大量积累在溶酶体内，造成溶酶体超载。此病多发于婴儿，表现为肌肉无力，心脏增大，心力衰竭,通常于两周内死亡。4、Ⅱ型糖原贮积症(glycogenstoragediseasetypeⅡ)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：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,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，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。5、休克(shock)一.形态结构圆形或卵圆形，直径0.2~1.7m，由一层单位膜包裹，内含多种氧化酶，中央常有类核体。标志酶：过氧化氢酶大鼠肝细胞第四节.过氧化物酶体(peroxisome)二.过氧化物酶体的酶：1.氧化酶：尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶；2H2O2过氧化氢酶2H2O+O2H2O2在细胞中积累，有毒害作用，过氧化物酶体具有解毒作用。三.过氧化物酶体的功能：RH2+O2氧化酶R＋H2O22.过氧化氢酶：3.过氧化物酶：(一)调节细胞的氧张力：RH2+O2氧化酶R＋H2O2(二)解毒作用：R,H2＋H2O2R，＋2H2O(三)分解脂肪酸等