细胞生物学：03-4过氧化物酶体.ppt

过氧化物酶体 (Peroxisome) 1954年—Rhodin—电镜— 小鼠肾小管上皮细胞—微体 过氧化物酶体 一、过氧化物酶体的理化特征 二、过氧化物酶体的功能 三、过氧化物酶体的发生 主要内容： 　一、过氧化物酶体的理化特征 （一）形态结构 ※ 一层单位膜包裹而成的具有高度异 质性的膜性球囊状细胞器 ※ 多呈圆形或卵圆形，偶见半月形和 长方形 ※ 直径变化于0.2--1.7μm之间 Endomembrane System 类核体 突出特征： 类核体：内含电子致密度较高、排列规则的晶格结构。 边缘板：界膜内表面的一条高电子致密度的条带状结构。与形态相关。 尿酸氧化酶的结晶 ，用3、3-二氨基联苯胺染成棕色。 人类和鸟类的过氧化物酶体中不含尿酸氧化酶，故其过氧化物酶体中没有类核体。 类核体: （二）膜具有较高的通透性 1.主要化学组分 脂类：主要为磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 蛋白质：多种结构蛋白和酶蛋白。 2.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。 （二）过氧化物酶体所含的酶 1.氧化酶类：占酶总量的50%-60% 特征：氧化底物的同时，将氧还原成 过氧化氢。 RH2＋O2 R+H2O2 2.过氧化氢酶类(标志酶)：40% 作用：使形成的过氧化氢还原成水。 2H2O2 　　　2H2O +O2 ３.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。 二、过氧化物酶体的功能 (一)清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢及其他毒性物质 基本作用机制： 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，消除细胞代谢过程中产 生的过氧化氢,发挥解毒功能。起保 护细胞的作用。 Endomembrane System 氧化酶与过氧化氢酶催化作用偶联的呼吸链 　　例如人们饮入的乙醇几乎有一半是以这种方式被氧化成乙醛的,从而解除了乙醇对细胞的毒性作用。 （二）对细胞氧浓度的调节作用 在肝细胞中,有20%的氧是由过氧化物酶体消耗的,其余的在线粒体中消耗。在过氧化物酶体中氧化产生的能量以产热的方式消耗掉,而在线粒体中氧化产生的能量储存在ATP中。 过氧化物酶体的氧化率是随氧浓度增高而成正比地增高 。 呼吸速率 0 20 40 60 80 100 O2 浓度 / (%) 线粒体 过氧化物酶体 细胞出现高浓度氧状态时，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。 （三）参与细胞内脂肪酸的分解转化 　　动物组织中约有25%-50%的脂肪 酸在过氧化物酶体中氧化,被细胞再 利用或向细胞直接供能。 （四）含氮物质的代谢 尿酸是核苷酸和某些蛋白质降解代谢的产物,尿酸氧化酶可将含氮代谢废物进一步氧化去除。 三、过氧化物酶体的发生 1. 来自糙面内质网 酶蛋白在糙面内质网上的附着核糖体合成，在内质网腔中的加工修饰—转运小泡—高尔基复合体—过氧化物酶体 (一) 两种观点 2.原过氧化物酶体生长分裂形成 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。 过氧化物酶体生长分裂图解 特异的胞质蛋白 生长 子代的过氧化物酶体 羧基端有一特异的三肽序列(一丝氨酸－赖氨酸－亮氨酸) ，能引导胞质合成的蛋白质输入到过氧化物酶体。过氧化物酶体膜上有识别信号肽的受体，通过受体识别信号肽，并将其输入到过氧化物酶体中 。 (二)内质网在过氧化物酶体形成过 程中的作用 ※ 构成过氧化物酶体的膜脂，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； ※ 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 的脂质膜中。 四、过氧化物酶体异常与疾病 1.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脑肝肾综合征：肝、肾细胞中过氧化物酶体及过氧化氢酶缺乏。 2.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。 五、过氧化物酶体与初级溶酶体的比较 特征 溶酶体 过氧化物酶体 形态 　无酶晶体 　常有酶晶体 酶种类 酸性水解酶 氧化酶类 pH 5 7 O2 不需要 需要 　酸性水解酶 过氧化