典型蛋白质结构分子的功能和代谢溶酶体ppt课件.ppt

思考题 举例说明功能蛋白与结构蛋白分解代谢的不同之处？ 典型蛋白质结构分子的功能与代谢 溶酶体 溶酶体 一.溶酶体的结构类型 二.溶酶体的功能 三.溶酶体的发生 一、溶酶体的结构类型 (一) 溶酶体膜的特征： 1.嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境； 2.具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运； 3.膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。 (二)溶酶体的标志酶： 酸性磷酸酶（acid phosphatase） 用溶酶体的标志酶反应,可以辨认出不同形态与大小的溶酶体。 (三)类型:根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段,大致可分为初级溶酶体（primary lysosome)、次级溶酶体、(secondary lysosome)和 残 余小体（residual body） 初级溶酶体 引自http://www.uni-mainz.de 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。 1、初级溶酶体 次级溶酶体 引自http://www.uni-mainz.de 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。 ?? 肝细胞中的脂褐质 引自《细胞生物学超微结构图谱》1989 3、残体 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，如肝细胞中的脂褐质。 动物细胞溶酶体系统示意图 二、溶酶体的功能 （一）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞； （二）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化）； （三） 其它重要的生理功能 （四） 溶酶体与疾病 其它重要的生理功能 ?作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养； ?分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒可能参与分泌过程的调节 ?参与清除赘生组织或退行性变化的细胞； ?受精过程中的精子的顶体反应。 溶酶体与疾病 ?溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代谢环节故障，影响细胞代谢，引起疾病。如台-萨氏（Tay-Sachs）等各种储积症（隐性的遗传病），某些病原体（麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒）被细胞摄入，进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞内体中的酸性环境） ?类风湿性关节炎 溶酶体膜很易脆裂，其释放的酶导致关节组织损伤和发炎 。 ?矽肺 二氧化硅尘粒（矽尘）吸入肺泡后被巨噬细内吞噬，含有矽尘的吞噬小体与溶酶体合并成为次级溶酶体。二氧化硅的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，矽尘释出，后又被其他巨噬细内吞噬，如此反复进行。受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因子”，并激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。 三、溶酶体的发生 (一)发生途径 (二) 分选途径多样化 (三)酶的加工方式多样化 ? 糖侧链的部分水解、膜蛋白等 (一) 溶酶体的发生过程 （二）分选途径多样化 ? 依赖于M6P的分选途径的效率不高，部分溶酶体酶通过运输小泡直接分泌到细胞外；在细胞质膜上也存在依赖于钙离子的M6P受体，同样可与胞外的溶酶体酶结合，通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P受体返回细胞质膜，反复使用。 ? 还存在不依赖于M6P的分选途径（如酸性磷酸酶、分泌溶酶体） 蛋白质降解的反应机制 ◇ 1.溶酶体无选择的降解蛋白质 ◇ 2.泛肽给选择降解的蛋白质加以标记 1.溶酶体无选择的降解蛋白质 （1）溶酶体组成及特点 含有50种水解酶（组织蛋白酶），最适PH 为5.0左右，在细胞溶胶PH下无活性。 （2）溶酶体对细胞内组分的利用是和膜融合后利用自身酶来降解。 （3）溶酶体降解蛋白质是无选择的。 两特点①消除不正常的蛋白质；②消除累积过多的酶和调节蛋白，维持细胞代谢的有序性。 降解的选择特性 细胞有选择地降解非正常蛋白质，如正常血红蛋白存活期可达120天，但其与α-氨基β-氯代丁酸结合后半存活期约10min。不稳定的血红蛋白在与此种丁酸衍生物结合之后