导图社区 细胞的内膜系统与囊泡运输(1)
细胞的内膜系统与囊泡转运知识点总结,包括内膜系统,内质网,高尔基复合体,细胞内膜系统与医学的关系,囊泡与囊泡转运,过氧化物酶体。
编辑于2022-11-24 18:37:41 甘肃细胞的内膜系统与囊泡转运
内膜系统
内膜系统是细胞质中在结构、功能及其发生上密切关联的膜性结构细胞器的总称
内膜系统优是真核细胞特有的结构,主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡、核膜和过氧化物酶体等功能结构。
内膜系统的出现是真核细胞与原核细胞相互区别的重要标志之一,是细胞进化过程中,内部结构不断完善,各种生理功能逐渐提高的结果。
内质网
内质网是一类由大小、形态各异的膜性囊泡所构成的细胞器 ;分布于细胞核周围,与核外膜连通,并扩展延伸至靠近细胞膜。(除哺乳类成熟的红细胞之外,普遍存在与各类细胞之中。)
内质网的形态结构与类型
内质网是细胞质内由单位膜围成的三维网状膜系统
内质网是由大小不同、形态各异的膜性小管、小泡和扁囊彼此连通所构成的三维网管结构体系。
在不同的组织细胞中,或同一种细胞的不同发育阶段及生理功能状态下,内质网的形态结构、数量分布和发达程度有很大差别。
内质网的类型
糙面内质网
形态特征:排列整齐的扁平囊状结构,网膜胞质面有核糖体颗粒附着。
功能:主要和外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成、加工及转运有关。
分布:蛋白分泌功能旺盛的细胞中,糙面内质网高度发达;肿瘤细胞和未分化细胞中相对较少。
光面内质网
形态特征:表面光滑的管、泡样网状结构,无核糖体附着,并常常可见与糙面内质网相互连通。
功能:是一种多功能的细胞器,在不同细胞或同一细胞的不同生理时期,常表现出完全不同的功能特性。
内质网的衍生结构
在某些特殊组织细胞中存在着一些由内质网局部分化、衍生而来的异型结构。
髓样体:视网膜色素上皮细胞
孔环状片层体:生殖细胞、癌细胞等
内质网的化学组成
脂类和蛋白质是内质网的主要化学组分
脂类:内质网膜的类脂双分子层:磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂等,其中以磷脂含量最多。
蛋白质:内质网膜含有的蛋白质是非常复杂、多样的。相对分子质量大小从15~150kD不等。
内质网含有诸多酶系
⑴ 与解毒功能相关的氧化反应电子传递酶类
⑵ 与脂类物质代谢功能反应相关的酶类
⑶ 与碳水化合物代谢功能反应相关的酶类
⑷ 参与蛋白质加工转运的多种酶类
网质蛋白
特点:在多肽链的羧基端均含有KDEL或HDEL的4氨基酸序列驻留信号,网质蛋白通过驻留信号与内质网膜上相应受体识别结合而驻留于内质网腔不被转运。
种类:免疫球蛋白重链结合蛋白、内质蛋白 、钙网蛋白、钙连蛋白 、蛋白质二硫键异构酶
内质网的功能
糙面内质网的主要功能是进行蛋白质的合成、加工修饰、分选及转运
由糙面内质网上附着型核糖体合成的蛋白质有:外输性或分泌性蛋白、膜整合蛋白、细胞器中的驻留蛋白
信号肽指导的分泌性蛋白质在糙面内质网的合成
信号肽是指导蛋白多肽链在糙面内质网上合成与穿膜转移的决定因素
信号肽:一段由不同数目、不同种类的氨基酸组成的疏水氨基酸序列,普遍存在于所有分泌蛋白肽链的氨基端,是指导蛋白多肽链在糙面内质网上进行合成的决定因素 。
除信号肽外,核糖体与内质网的结合以及肽链穿越内质网膜的转移还依赖于:信号识别颗粒、信号识别颗粒受体、转运体(进入内质网腔的通道)。
新生多肽链的折叠与装配:由附着型核糖体合成的新生多肽链需要在内质网腔中进行进一步的折叠与装配,这一过程由分子伴侣协助完成。
分子伴侣:能够帮助多肽链转运、折叠和组装的结合蛋白,本身不参与最终产物的形成。
分子伴侣蛋白的共同特点
在羧基端有KDEL驻留信号肽,它们和内质网膜上的相应受体结合而驻留于网腔不被转运。因此,也被称作驻留蛋白。
分子伴侣蛋白也是细胞内蛋白质质量监控的重要因子。内质网腔内未折叠蛋白的积聚,可通过未折叠蛋白反应使内质网分子伴侣表达升高,从而有利于蛋白质的正确折叠和组装。
常见的内质网分子伴侣
蛋白质二硫键异构酶
重链结合蛋白
钙网蛋白
葡萄糖调节蛋白94(标志性分子伴侣)
蛋白质的糖基化:单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价键结合形成糖蛋白的过程。
由附着型核糖体合成并经由内质网转运的蛋白质,其中大多数都要被糖基化。
发生在糙面内质网中的糖基化主要是寡糖与蛋白质天冬酰胺残基侧链上氨基基团的结合,称为N-连接糖基化,其识别序列为:Asn-X-Ser或Asn-X-Thr(X代表除Pro之外的任何氨基酸)。
蛋白质的胞内运输:在糙面内质网合成并经加工修饰后的各种外输性蛋白质最终被内质网膜包裹,并形成膜性小泡而转运。
内质网- 高尔基复合体-转运泡-细胞外(最为普遍和最为常见的蛋白分泌途径)
内质网- 高尔基复合体- 分泌泡- 细胞外(存在于分泌细胞中)
信号肽指导的穿膜驻留蛋白插入转移的可能机制
单次穿膜蛋白插入转移的机制
新生肽链共翻译插入机制
起始转移信号肽-起始肽链转移
停止转移信号肽-使转运体由活性状态转换为钝化状态而终止肽链的转移
内信号肽介导的内开始转移肽插入转移机制
内信号肽:位于多肽链内部的信号肽序列,具有与N端信号肽同样的功能,到达转运体时被保留在脂双层中。
多次穿膜蛋白质的转移插入:与单次穿膜蛋白的转移机制大致相同,在多次穿膜蛋白肽链上,存在两个或者两个以上的疏水性开始转移肽结构序列和停止转移肽结构序列。
糙面内质网是蛋白质分选的起始部位
无内质网信号肽的蛋白质,在游离核糖体上完成蛋白合成。
有内质网信号肽的蛋白质,进入内质网完成蛋白合成,并起始分选过程。
游离核糖体:1、非定位分布的细胞质溶质驻留蛋白2、定位性分布的胞质溶质蛋白3、细胞核中的核蛋白4、线粒体所需的核基因组编码蛋白
信号斑:信号斑也是重要的蛋白质分选转运信号。概念:新生蛋白质多肽链合成后折叠时,在其表面由特定氨基酸序列形成的三维功能结构。
信号斑与信号肽的区别:
构成信号斑的氨基酸残基(或序列片段)往往相间排列存在于蛋白质多肽链中,彼此相距较远;
在完成蛋白质的分拣、转运引导作用后通常不被切除而得以保留;
信号斑可识别某些以特异性糖残基为标志的酶蛋白,并指导它们的定向转运。
光面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器
参与脂类的合成和转运
脂类合成是光面内质网最为重要的功能之一。除线粒体特有的两种磷脂外,细胞所需要的全部膜脂几乎都是由内质网合成的。
合成过程:1、脂酰基转移酶催化脂酰辅酶A与甘油-3-磷酸反应形成磷脂酸 2、在磷酸酶的作用下,磷脂酸去磷酸化生成双酰甘油 3、在胆碱磷酸转移酶催化下,添加极性基团,形成双亲性脂类分
向其它膜结构的转运的两种方式
以出芽小泡的形式转运到高尔基复合体、溶酶体和质膜。
以磷脂交换蛋白作为载体,形成复合体进入细胞质基质,通过自由扩散,到达线粒体和过氧化物酶体膜上。
参与糖原的代谢
作为细胞解毒的主要场所
肝脏的解毒作用主要由肝细胞中的光面内质网来完成。
肝细胞光面内质网上含有的氧化及电子传递酶系可催化多种化合物的氧化或羟化,破坏毒物、药物的毒
性,增加化合物的极性,使之便于排泄。
作为肌细胞Ca2+的储存场所:在肌细胞中,光面内质网特化为一种特殊的结构——肌质网。肌质网网膜上的Ca2+-ATP酶可进行Ca2+的储存和释放。
与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关
内质网应激主要激活三条信号通路
未折叠蛋白反应
内质网超负荷反应
固醇调节级联反应
高尔基复合体
高尔基复合体的形态结构
高尔基复合体是由三种不同类型的膜性囊泡组成的细胞器
扁平囊泡:高尔基复合体的主体结构,一般由3-8个扁平囊泡平行排列成高尔基体堆。凸面朝向细胞核,称之为顺面或形成面。凹面侧向细胞膜,称作反面或成熟面。
小囊泡:聚集分布于高尔基复合体形成面 ,由糙面内质网芽生、分化而来,负责将内质网中的蛋白质转运到高尔基复合体中。
大囊泡:分布于高尔基复合体成熟面。
高尔基复合体是一种极性细胞器
构成高尔基复合体的膜囊,从形成面到成熟面可呈现不同的结构形态,各膜囊所执行的功能亦不尽相同,因此,高尔基复合体又被称为极性细胞器
高尔基复合体膜囊层划分为三个组成部分
顺面高尔基网
靠近内质网的一侧,呈连续分支的管网状结构,可被标志性的化学反应——嗜锇反应显示。
功能
分选来自内质网的蛋白质和脂类
进行蛋白质糖基化和酰基化修饰
高尔基中间膜囊
位于顺面高尔基网状结构和反面高尔基网状结构之间的多层间隔摸、管结构复合体系,可被标志性的化学反应——NADP酶反应显示。
功能:进行糖基化修饰和多糖及糖脂的合成。
高尔基反面网
朝向细胞膜一侧,在形态结构和化学结构上具有细胞的差异性和多样性。
功能:蛋白质分选和修饰
高尔基复合体在不同组织细胞中呈现不同的分布形式(高尔基复合体的数量和发达程度与细胞生长、发育和功能有关)
神经细胞——围绕细胞核分布
肠上皮黏膜、胰腺细胞——在细胞核附近趋向于一极分布
高尔基复合体的化学组成
脂类是高尔基复合体膜的基本成分:高尔基复合体脂类成分含量介于质膜与内质网之间,总含量约45%左右
高尔基复合体中含有多种酶蛋白体系:糖基转移酶(高尔基体最具特征性的酶)、氧化还原酶、磷酸酶、磷脂酶类、脂酰转移酶、酪蛋白磷酸激酶、a—甘露糖苷酶
高尔基复合体的主要功能
细胞内蛋白质运输分泌的中转站
外输性分泌蛋白,胞内溶酶体中的酸性水解酶蛋白、多种细胞膜蛋白以及胶原纤维等细胞外基质成分都是经由高尔基复合体进行定向转送和运输的。
外输性分泌蛋白两种不同的排放形式
连续分泌—是指外输性蛋白质在分泌泡形成之后,随即排放出细胞的分泌形式。
非连续分泌—是指外输性蛋白质先储存于分泌泡中,在需要时再排放到细胞外的分泌形式。
细胞内物质加工合成的重要场所
糖蛋白的加工合成
内质网合成并经由高尔基复合体转送运输的蛋白质,绝大多数都需经过糖基化的修饰和加工形成糖蛋白。由内质网转运而来的糖蛋白,进入高尔基复合体后,其寡糖链末端区寡糖基往往要被切去,同时再添加上新的糖基,形成新的糖蛋白。
糖蛋白的类型
N—连接糖蛋白:寡糖链结合在蛋白质多肽链中天冬酰胺的氨基侧链上;糖链合成与糖基化修饰始于内质网,完成于高尔基复合体。
O—连接糖蛋白:寡糖链结合在蛋白质多肽链中丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸的羧基侧链上;主要或完全是在高尔基复合体中进行和完成的。
蛋白质糖基化的意义
对蛋白质具有保护作用,使它们免遭水解酶的降解
具有运输信号的作用,引导蛋白质包装形成运输小泡,以便进行蛋白质的靶向运输
糖基化形成细胞膜表面的糖被,在细胞膜的保护、识别以及通讯联络等生命活动中发挥重要作用
蛋白质的水解和加工
某些蛋白质或酶通过水解成为成熟形式或活性形式
溶酶体酸性水解酶的磷酸化修饰
蛋白聚糖类的硫酸化修饰
细胞内的蛋白质分选和膜泡定向运输
通过加工修饰,不同的蛋白质带上可被反面高尔基网专一受体识别的分选信号,进而被分类输出
⑴溶酶体酶经高尔基复合体分选和包装,以有被小泡的形式被转运到溶酶体
⑵分泌蛋白以有被小泡的形式直接运向细胞膜或分泌释放到细胞外
⑶分泌蛋白以分泌小泡的形式暂时性储存于细胞质中,在有需要的情况下,被分泌释放到细胞外。
细胞内膜系统与医学的关系
内质网的病理变化
内质网最常见的病理改变是肿胀、肥大或囊池塌陷
内质网囊腔中包涵物的形成和出现是某些疾病或病理过程的表现特征
内质网在不同肿瘤细胞中呈现多样性的改变
高尔基复合体的病理形态变化
功能亢进高尔基复合体的代偿性肥大
毒性物质作用导致高尔基复合体的萎缩与损坏
肿瘤细胞分化状态影响高尔基复合体形态
溶酶体与疾病
溶酶体酶缺乏或缺陷疾病多为一些先天性疾病
泰-萨克斯病
缺乏氨基己糖酶A
Ⅱ型糖原积累病
缺乏α-糖苷酶
溶酶体酶的释放或外泄造成的细胞或组织损伤性疾病
硅沉着病
溶酶体膜受损导致溶酶体酶释放有关
痛风
高尿酸盐改变了溶酶体膜的稳定性
过氧化物酶体与疾病
原发性过氧化物酶体缺陷所致的遗传性疾病
遗传性无过氧化氢酶血症
过氧化氢酶缺乏
Zellweger脑肝肾综合体
肝、肾细胞中过氧化物酶体及过氧化氢酶缺乏
疾病过程中的过氧化物酶体的病理改变表现为数量、体积、形态等多种异常
囊泡转运与疾病
囊泡转运在细胞乃至整个机体进行正常的生命活动中起着至关重要的作用。囊泡转运与许多重大疾病的发生密切相关。
囊泡与囊泡转运
囊泡是真核细胞中的膜泡结构。各种囊泡,均由细胞器膜外凸或内凹芽生而成。囊泡的产生形成过程,是一个主动的自我装配过程,并总是伴随着物质的转运。
囊泡转运是指囊泡以出芽的形式,从一种细胞器膜产生、断离后又定向地与另一种细胞器膜融合的过程。由囊泡转运所承载和介导的双向物质运输,不仅是细胞内外物质交换和信号传递的重要途径,也是细胞物质定向运输的基本形式。
囊泡在胞内蛋白质运输中的作用
胞内的蛋白质运输的3条途径
门孔运输:由特定的分拣信号(如核定位信号)介导,通过核孔复合体的选择性作用,在细胞溶质与细胞核之间所进行的蛋白质运输。
穿膜运输:通过结合在膜上的蛋白质转运体进行的蛋白质运输。在细胞质溶质中合成的蛋白质就是经由这种方式被运输到内质网和线粒体的。
小泡运输:又称囊泡运输或囊泡转运,是由不同膜性运输小泡承载的一种蛋白质运输形式。
囊泡的类型与来源
网格蛋白有被小泡
来源:由高尔基复合体、细胞膜内吞作用产生
结构特点
网格蛋白:构成网架结构,形成囊泡外被
衔接蛋白:在网格蛋白结构外框与囊膜间隙中填充、覆盖,可介导网格蛋白与囊膜跨膜蛋白受体的连接,从而形成和维系了网格蛋白-囊泡的一体化结构体系。
发动蛋白:是可结合并水解GTP的特殊蛋白质,在膜芽生形成时与GTP结合,在膜囊的颈部聚合使膜缢缩并断离形成囊泡。
网格蛋白有被小泡的功能
高尔基复合体网格蛋白小泡:介导从高尔基复合体向溶酶体、胞内体或质膜外的物质转运。
细胞内吞作用形成的网格蛋白小泡:将外来物质转送到细胞质或溶酶体。
COPII有被小泡
来源:由糙面内质网产生,属于非网格蛋白有被小泡。
组成: 由5种亚基组成,Sar蛋白属于一种小的GTP结合蛋白,通过与GTP或GDP结合,调节囊泡外被的装配与去装配。 COPII蛋白通过识别并结合内质网跨膜蛋白受体胞质端的信号序列,介导囊泡的选择性物质运输。
功能:介导从内质网到高尔基复合体的物质转运。
COPI有被小泡
来源:由高尔基复合体产生,属于非网格蛋白有被囊泡
组成:由多个亚基组成的多聚体—α蛋白:也称ARF蛋白,类似于COPII中的Sar蛋白亚基,作 为一种GTP结合蛋白,可调节控制外被蛋白复合物的 聚合、装配及膜泡的转运。
功能
捕捉、回收转运内质网逃逸蛋白
逆向运输高尔基复合体膜内蛋白
行使从内质网到高尔基复合体的顺向转移
囊泡转运
囊泡转运是细胞物质定向运输的基本途径
细胞通过胞吞作用摄入的各种外来物质,以囊泡的形式,从细胞膜输送到胞内体或溶酶体。
在细胞内合成的各种外输性蛋白及颗粒物质,进入内质网后以囊泡的形式输送到高尔基体,再直接地或经由溶酶体到达细胞膜,最终通过胞吐作用(或出胞作用)分泌释放出去。
由囊泡转运所承载和介导的双向性物质运输,不仅是细胞内外物质交换和 信号传递的一条重要途径,而且也是细胞物质定向运输的一种基本形式。
囊泡转运是一个高度有序、受到严格选择和精密控制的物质运输过程
囊泡转运不仅仅只是物质的简单输送,而且还是一个严格的质量检查、修饰加工过程。
进入内质网的外输性蛋白质需要经过修饰、加工和质量检查,才能以囊泡的形式被转运到高尔基体。某些不合格的外输性蛋白质在错误进入高尔基体后会被甄别、捕捉,并由COPI有被小泡遣回内质网。
特异性识别融合是囊泡物质定向转运和准确卸载的基本保证
SNAREs蛋白家族介导囊泡与靶膜之间的相互融合:所有转运囊泡以及细胞器膜上都带有各自特有的一套SNAREs互补序列,它们之间高度特异的相互识别和相互作用,是使转运囊泡得以在靶膜上锚泊停靠,保证囊泡物质定向运输和准确卸载的基本分子机制。
囊泡SNAREs:存在于转运囊泡表面的一种VAMP类似蛋白。
子主题
靶SNAREs:存在于靶标细胞器膜上SNAREs的对应序列。
Rab蛋白家族在囊泡转运与融合中起调节作用
Rab蛋白家族为一个大的GTP结合蛋白家族,是参与囊泡转运识别、锚泊融合调节的蛋白因子。每一种细胞器的胞质面至少含有一种Rab蛋白。
Rab蛋白被称为囊泡融合的“定时器”。Rab蛋白结合GTP激活可位于细胞质膜、内膜和转运囊泡膜上,调节SNARE复合体的形成。不同Rab蛋白可作用于不同的效应因子,帮助运输小泡的聚集和靠近靶膜,促进SNARE介导的膜融合过程。
囊泡转运是实现细胞膜及内膜系统功能 结构转换和代谢更新的桥梁
发生于质膜及内膜系统结构之间的囊泡转运,在介导细胞物质定向运输的同时,膜结构被不断地融汇更替,从一种细胞器膜到另一种细胞器膜,形成膜流,以此进行细胞膜及内膜系统不同功能结构之间的相互转换与代谢更新。
过氧化物酶体
过氧化物酶体的基本理化特征
过氧化物酶体是一类具有高度异质性的膜性球囊状细胞器
一层单位膜包裹而成的膜性结构细胞器
多呈圆形或卵圆形,偶见半月形和长方形
直径变化于0.2~1.7微米之间
突出特征
内含电子致密度较高、排列规则的晶格结构——类核体
界膜内表面可见一条高电子致密度的条带状结构——边缘板
过氧化物酶体膜具有较高的物质通透性——过氧化物酶体膜允许氨基酸、蔗糖、乳酸等小分子物质自由穿越,在一定条件下允许一些大分子物质的非吞噬性穿膜转运
过氧化物酶体含有以过氧化氢酶为标志的40多种酶
氧化酶类:约占过氧化物酶体酶总量的50%~60%,基本特征是对作用底物的氧化过程中,能把氧还原成过氧化氢
过氧化氢酶类:约占过氧化物酶体酶总量的40%,其作用是将过氧化氢分解成水和氧气。过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志性酶。
过氧化物酶类:仅存在于如血细胞等少数几种细胞类型的过氧化物酶体之中 其作用与过氧化氢酶相同。
过氧化物酶体的功能
清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢及其他毒性物质(作用机制:氧化酶与过氧化氢酶催化作用的偶联,形成一个由过氧化氢协调的简单的呼吸链,发挥解毒功能。)
细胞氧张力的调节:细胞出现高浓度状态时,过氧化物酶体通过强氧化作用进行有效调节,以避免细胞遭受高浓度氧的损害。
参与细胞内脂肪酸等高能分子物质的分解转化:通过分解脂肪酸等高能分子,被细胞再利用或向细胞直接供能。
过氧化物酶体的发生
过氧化物酶体发生的两种观点
过氧化物酶体的发生和形成过程相似于溶酶体:过氧化物酶体的酶蛋白在糙面内质网上的附着核糖体合成,经过在内质网腔中的加工修饰后,以转运小泡形式转移、分化形成。
过氧化物酶体的发生与线粒体相类似,由原有的过氧化物酶体分裂而来:原有过氧化物酶体分裂产生的子代过氧化物酶体经过进一步的装配,最后形成成熟的过氧化物酶体细胞器。
内质网在过氧化物酶体形成过程中的作用:①构成过氧化物酶体的膜脂,可能是在内质网上合成,再通过磷脂交换蛋白或膜泡运输的方式完成转运②构成过氧化物酶体的膜整合蛋白在胞质中游离核糖体上合成,通过与内质网相关的不同途径嵌入过氧化物酶体的膜质膜中。
溶酶体
溶酶体的形态结构和化学组成
溶酶体是一种具有高度异质性的细胞器
溶酶体是由一层单位膜包裹而成的球囊状结构,膜厚约6nm,普遍地存在于各类组织细胞之中。
形态大小:差异显著
数量分布:典型的动物细胞中约含有几百个溶酶体,但不同细胞中溶酶体的数量差异是巨大的。
生理生化性质:每一个溶酶体中所含有的酶的种类是有限的;不同溶酶体中所含有的水解酶并非完全相同。
溶酶体在其形态大小、数量分布、生理生化性质等各方面都表现出高度的异质性
溶酶体的共同特征
都是由一层单位膜包裹而成的囊球状结构小体
均含有丰富的酸性水解酶,是溶酶体的标志酶
溶酶体膜腔面富含高度糖基化的穿膜整合蛋白,可防止溶酶体酶对自身结构的消化分解
溶酶体膜上嵌有质子泵,可将H+泵入溶酶体中,维持溶酶体酸性内环境
溶酶体膜糖蛋白家族具有高度同源性
溶酶体膜糖蛋白家族—溶酶体结合膜蛋白或溶酶体整合膜蛋白
蛋白的肽链的组成结构
一个较短的N—端信号肽序列
一个高度糖基化的腔内区
一个单次跨膜区
一个由10个左右的氨基酸残基组成的C—端胞质尾区
溶酶体形成与成熟过程
溶酶体的形成是一个有内质网和高尔基复合体共同参与,集胞内物质合成加工、包装、运输及结构转化为一体的复杂而有序的过程。
溶酶体的形成过程
1酶蛋白在内质网合成并糖基化形成带有甘露糖的糖蛋白
2甘露糖糖蛋白转运至高尔基复合体形成面,被磷酸化形成溶酶体酶的分选信号甘露糖—6—磷酸(M—6—P)
3在反面高尔基网腔面,被M—6—P受体识别,包裹形成网格蛋白有被小泡
4有被小泡脱被形成无被小泡与胞内晚期内吞体结合成内体性溶酶体
5在前溶酶体膜上质子泵作用下形成酸性内环境,溶酶体酶与M—6—P受体解离,去磷酸化而成熟
溶酶体的类型
按功能状态不同分为三种类型
初级溶酶体—是指通过形成途径刚刚产生的溶酶体
在形态上一般为不含有明显颗粒物质的透明圆球状
初级溶酶体囊腔中的酶通常处于非活性状态
次级溶酶体—当初级溶酶体经过成熟接受来自细胞内、外的物质,并与之相互作用时,即成为次级溶酶体,是溶酶体的一种功能作用状态。
形态:次级溶酶体体积较大,外形多不规则,囊腔中含有正在被消化分解的物质颗粒或残损的膜碎片。
类型
自噬溶酶体:作用底物来自细胞自身的各种组分,或者衰老、残损和破碎的细胞器
异噬溶酶体:作用底物源于细胞外来异物
吞噬溶酶体:作用底物源于病原体或其他较大的颗粒性物质
三级溶酶体—残留有不能被消化、分解物质的溶酶体,也称残余体。
特点:酶活性逐渐降低以致最终消失,进入溶酶体生理功能作用的终末状态。
去处
以胞吐的方式被清除、释放到细胞外
沉积于细胞内而不被外排
存在方式
脂褐质—衰老的神经细胞、心肌细胞
髓样结构—肿瘤细胞、病毒感染细胞
含铁小体—单核吞噬细胞
按形成过程不同分为两大类型
内体性溶酶体:是由高尔基复合体芽生的运输小泡和经由细胞胞吞(饮)作用形成的晚期内体合并而成
吞噬性溶酶体:是由内体性溶酶体与来自胞内外的作用底物相互融合而成
溶酶体的功能
溶酶体的胞内物质分解作用与衰老、残损的细胞器的清除更新功能
形成异噬溶酶体对经胞吞(饮)作用摄入的外来物质进行消化
形成自噬溶酶体对细胞内衰老、残损的细胞器进行消化
溶酶体的物质消化分解作用与细胞营养功能—在细胞饥饿状态下,溶酶体可通过分解细胞内的一些大分子物质,为细胞的生命活动提供营养和能量
溶酶体是机体防御保护功能的组成部分—溶酶体强大的物质消化和分解能力是防御细胞实现其免疫防御功能的基本保证和基本机制。巨噬细胞吞噬的细菌、病毒颗粒是在溶酶体的作用下被分解消化的。
溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌过程中的调节功能—溶酶体在某些腺体组织细胞的分泌活动过程中发挥重要作用
溶酶体在生物个体发生、发育过程中重要作用
动物精子释放顶体中的水解酶,水解卵细胞外被,使精子入卵
无尾两栖类动物个体的变态发育过程中,幼体尾巴退化、吸收
哺乳动物子宫内膜的周期性萎缩