【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 紅細(xì)胞、鐵蛋白酶和酶原顆粒等，異噬性溶酶體見(jiàn)于單核━巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的細(xì)胞、白細(xì)胞、肝細(xì)胞和腎細(xì)胞等。（三） 末期階段的吞噬性溶酶體形成殘余小體 二、溶酶體的功能：（一）對(duì)細(xì)胞內(nèi)源性物質(zhì)消化（自噬作用）和外源性物質(zhì)的消化（異噬作用）（二）自溶作用：例參與機(jī)體的器官組織變態(tài)和退化 ，蝌蚪變蛙過(guò)程的尾部吸收，哺乳類(lèi)動(dòng)物子宮膜的周期性萎縮均與溶酶體有密切關(guān)系。 （三）胞外消化：例協(xié)助精子與卵細(xì)胞受精 ：動(dòng)物精子頭部頂端的頂體是一種特化的溶酶體，在卵細(xì)胞受精時(shí)，能釋放出水解酶，消化圍繞卵細(xì)胞的濾泡細(xì)胞，使精子能順暢地達(dá)到卵細(xì)胞的細(xì)胞膜，便于精核進(jìn)入卵細(xì)胞。又如：破骨細(xì)胞的溶酶體酶能釋放到細(xì)胞外，吸收和消除陳舊的骨基質(zhì)，這是骨質(zhì)更新的一個(gè)重要步驟。三、溶酶體與某些人類(lèi)疾病的關(guān)系（一）溶酶體的破裂是形成矽肺的原因 　　矽肺是一種職業(yè)病，其形成原因主要是溶酶體的破裂。 肺彈性喪失 矽克平能與矽酸分子結(jié)合，保護(hù)了溶酶體膜不發(fā)生破裂。 （二） 由于溶酶體酶缺陷而引起的先天性溶酶體病　　現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有四十幾種先天性溶酶體病是由于溶酶體缺乏某些酶而引起的，由于溶酶體缺乏某些酶，相應(yīng)的作用底物不能被分解而積累于溶酶體內(nèi)，表現(xiàn)為溶酶體過(guò)載現(xiàn)象，而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。 　　如：Ⅱ型糖原蓄積病，由于患者的常染色體隱性基因缺陷，不能α━葡萄糖苷酶，致使糖原無(wú)法被分解而積累于溶酶體內(nèi)，使溶酶體越變?cè)酱螅灾麓蟛糠旨?xì)胞質(zhì)被溶酶體所占據(jù)。 　　黑蒙性癡呆：由于細(xì)胞內(nèi)先天性缺乏一種溶酶體酶━━氨基已糖酶A，使腦組織中積累了大量的神經(jīng)節(jié)苷脂M2。 　　有人設(shè)想將溶酶體所缺失的酶包裹在人工脂質(zhì)體內(nèi)，由細(xì)胞吞噬入胞后，脂質(zhì)體與溶酶體合并，內(nèi)含的酶便進(jìn)入溶酶體內(nèi)，從而達(dá)到治療目的。 （三） 溶酶體在類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中的作用 　　細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜脆性增加，溶酶體酶局部釋放，其中膠原酶能侵蝕軟骨細(xì)胞而引起本病。消炎痛和腎上腺皮質(zhì)激素能穩(wěn)定溶酶體膜，而用于治療本病。 （四） 溶酶體與癌癥 　　致癌物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞后，先貯存于溶酶體，再與染色體整合，溶酶體損傷后釋放出來(lái)的水解酶，可能是致癌物引起染色體異常和細(xì)胞分裂失控的有關(guān)因素。 　　有人設(shè)想，利用溶酶體釋放的水解酶使細(xì)胞自溶和消化周?chē)?xì)胞的特征來(lái)治療癌癥，將抗癌藥與一些載體分子結(jié)合（如抗體，DNA分子），使它們被癌細(xì)胞吞噬后，在溶酶體中載體分子被水解，抗癌藥可直接對(duì)癌細(xì)胞發(fā)揮殺傷作用。 第四節(jié) 過(guò)氧化氫酶體一、內(nèi)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型 介于質(zhì)膜和溶酶體之間的膜囊結(jié)構(gòu)內(nèi)環(huán)境呈酸性有早期內(nèi)體和晚期內(nèi)體之分存在特征性的MPRs二、內(nèi)體的功能分選：受體和結(jié)合物的分離 傳遞消化底物形成溶酶體復(fù)習(xí)思考題： 名詞：初級(jí)溶酶體、次級(jí)溶酶體 溶酶體的結(jié)構(gòu)和功能第六章 線(xiàn) 粒 體除原核細(xì)胞及真核哺乳類(lèi)成熟紅細(xì)胞外,幾乎所有需氧的真核細(xì)胞均有線(xiàn)粒體,它是細(xì)胞進(jìn)行能量代謝的重要胞器,是細(xì)胞的氧化中心和動(dòng)力站。 第一節(jié)　線(xiàn)粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分布 一、線(xiàn)粒體的形態(tài)、大小、數(shù)量和分布：數(shù)量：線(xiàn)粒體在不同細(xì)胞內(nèi)變動(dòng)很大，就是同一細(xì)胞在不同生理狀態(tài)下也不一樣。形態(tài)：光鏡下呈粒狀、線(xiàn)裝，但形態(tài)隨各種環(huán)境條件和生理狀態(tài)不同而變，如低滲或PH為酸性時(shí)，線(xiàn)粒體膨脹為顆粒裝；人胚肝細(xì)胞的線(xiàn)粒體在早期為短棒狀，晚期為長(zhǎng)棒狀等。 大?。?但骨骼肌中可有巨大線(xiàn)粒體,長(zhǎng)達(dá)810um.數(shù)目:相差很大，代謝旺盛者線(xiàn)粒體多，如心肌、肝等，肝細(xì)胞平均含2000個(gè)，精子中少，僅25個(gè)。 分布：隨細(xì)胞的形態(tài)而異，柱狀細(xì)胞分布在細(xì)胞兩極；球型細(xì)胞則為放射狀排列。二、線(xiàn)粒體的超微結(jié)構(gòu)電鏡下線(xiàn)粒體是由二層單位膜圍成的封閉膜性囊，內(nèi)膜和外膜套疊構(gòu)成囊中之囊，內(nèi)外囊并不相通?！　?一)外膜（outer membrane）　單位膜：，與線(xiàn)粒體內(nèi)膜不連續(xù)，脂類(lèi)和蛋白質(zhì)的組成與內(nèi)膜不同。外膜含有多套運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)，這些蛋白質(zhì)的構(gòu)成脂類(lèi)雙分子層上水溶性物質(zhì)可以穿過(guò)通道，分子量在10000以下的物質(zhì)均能通過(guò)，所以通透性高。　　(二)內(nèi)膜（inner membrane）　單位膜:,具高度選擇通透性,只能讓分子量150的小分子通過(guò),或不帶電分子,內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,內(nèi)外膜之間為外腔（膜間腔）,它與嵴內(nèi)腔相通，嵴內(nèi)腔又稱(chēng)內(nèi)腔?！　?三)嵴（cristae）　由內(nèi)膜向內(nèi)折疊而形成，增加了面積，給大量的酶提供了附著面，也就提高了內(nèi)膜上的代謝效率。　　形態(tài)：2種　　版層狀嵴：人、高等動(dòng)物細(xì)胞絕大部分為此形狀，與長(zhǎng)軸呈直角、相互平行，當(dāng)代謝增高，也可變化為鋸齒狀，也有與長(zhǎng)軸平行排列，即縱行嵴，如神經(jīng)細(xì)胞?！　」軤钺眨旱偷葎?dòng)物多為此形狀　　有些細(xì)胞兼有兩種形狀的嵴，如肝細(xì)胞；有的可為全嵴或半嵴。 　?。号c細(xì)胞氧化代謝成正比?！　?四)線(xiàn)粒體基粒（elementary particle）每個(gè)基粒由三個(gè)部分構(gòu)成　　:露出膜面,親水(可溶性蛋白質(zhì),10條多肽),實(shí)質(zhì)是對(duì)Ca++、Mg++ 依賴(lài)的ATP酶。 　　:對(duì)寡霉素敏感蛋白,對(duì)酶活性的抑制先作用于基片再由其傳遞到頭部。 　　:嵌在膜內(nèi)的疏水蛋白,4條多肽,可能具有調(diào)節(jié)酶活性的功能。所以,線(xiàn)粒體的基粒是ATP酶復(fù)合體,可使ADP磷酸化為ATP,是磷酸化的關(guān)鍵裝置?！　?五)基質(zhì)（matrix）　　充滿(mǎn)在內(nèi)腔,液體狀無(wú)定形物質(zhì),具一定的pH和滲透壓,含可溶性酶、DNA、RNA、核糖體外,還含有一些電子密度很高的顆粒,稱(chēng)為基質(zhì)顆粒(matrix granules),又稱(chēng)致密顆粒。三、線(xiàn)粒體的化學(xué)組成及酶系的分布(一)線(xiàn)粒體的化學(xué)組成 　　水、蛋白(占線(xiàn)粒體蛋白總量的5070%),主要分布在內(nèi)膜上。脂類(lèi):以磷脂為主要成分,卵磷脂、腦磷脂、心磷脂、但膽固醇含量少,主要分布在外膜；心磷脂是內(nèi)膜的主要組成成分；磷脂酰肌醇是外膜的重要組成成份。(二)酶系分布 　　線(xiàn)粒體是含酶最多的胞器，多達(dá)120種以上的酶，基質(zhì)和內(nèi)膜上含酶較多,其中氫化還原酶37%,連接酶10%,水解酶9%,這些酶大約組成了25種以上不同的酶系。 　　基質(zhì) 　　蛋白合成的酶系　 可溶性酶　 DNA合成復(fù)制的酶系 　三羧酸循環(huán)酶系 　　內(nèi)膜：含酶最多,主要為二組 　　178。膜基底部各種傳遞氫、傳遞電子酶,稱(chēng)為電子傳遞酶系,能接受底物氧化分解脫下的氫與電子,并把它們傳遞,它們?cè)趦?nèi)膜上有序地排列成鏈狀,故又稱(chēng)呼吸鏈,其標(biāo)志酶是細(xì)胞色素氧化酶。 　　178。集中在線(xiàn)粒體基粒,特別是頭部的ATP合成酶系,是氧化磷酸化，ADP+PiATP,將能量貯于ATP中。 　　外膜: 　　在能量生成上占的地位不重要,其中最主要的酶是單胺氧化酶,可作為外膜的標(biāo)志酶,另外還有脂肪酸激酶等。膜間腔 第二節(jié) 線(xiàn)粒體的功能一、線(xiàn)粒體的功能：氧化磷酸化 線(xiàn)粒體的主要功能是通過(guò)氧化磷酸化反應(yīng)合成ATP，為細(xì)胞提供能量。糖和脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)過(guò)酵解作用產(chǎn)生丙酮酸和脂肪酸，進(jìn)入線(xiàn)粒體基質(zhì)后，經(jīng)過(guò)一系列分解代謝形成乙酰輔酶A，再進(jìn)一步參加三羧酸循環(huán)，脫下的氫經(jīng)線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈（呼吸鏈），最后傳遞給氧，生成水。在此過(guò)程中釋放出的能量，通過(guò)ADP的磷酸化，生成含高能磷酸鍵的ATP儲(chǔ)存于體內(nèi)，供機(jī)體各種活動(dòng)的需要。二、以糖為例該過(guò)程大致可分為四個(gè)階段：　　: 細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行　　在胞質(zhì)中，1分子葡萄糖在一系列有關(guān)的酶的作用下,分解為2分子丙酮酸。 2. 由丙酮酸形成乙酰輔酶A:在基質(zhì)中進(jìn)行　　丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體后,在內(nèi)膜上丙酮酸脫氫酶系的作用下,氧化(脫氫)、脫羧后與輔酶A(CoA)結(jié)合轉(zhuǎn)化成乙酰CoA,這是葡萄糖、氨基酸、脂肪代謝的共同中間產(chǎn)物。以此作為共同徹底氧化分解的共同原料而參加下階段三羧酸循環(huán)。(檸檬酸循環(huán)):在基質(zhì)中進(jìn)行　　三羧酸循環(huán)的一系列酶存在于基質(zhì)中,因而乙酰CoA在基質(zhì)中與草酰乙酸縮合成含有三個(gè)羧基的檸檬酸循環(huán),此循環(huán)過(guò)程中并不釋放出很多能量,而是在一系列脫氫酶的作用下進(jìn)行逐步脫氫,放出2個(gè)CO2 ,CO2 直接擴(kuò)散出線(xiàn)粒體外,而每次循環(huán)結(jié)果脫下的成對(duì)的氫(2H + ),實(shí)際上是質(zhì)子和電子,并不能直接與O2 化合成水,而是匯集到內(nèi)膜上的電子傳遞酶系(放能流水線(xiàn))。 　?。壕€(xiàn)粒體內(nèi)膜上 　　由三羧酸循環(huán)脫下的H2 被離解為H+和e,在電子傳遞酶體系作用下(內(nèi)膜及嵴膜上),依次還原(傳出電子)和氧化(接受電子),電子在這一過(guò)程中被傳遞、質(zhì)子(H+)則被不斷“泵”出內(nèi)膜,進(jìn)入膜間腔和嵴間腔。這便形成了由H+濃度梯度及膜電位組成的質(zhì)子動(dòng)力。泵出的質(zhì)子可以通過(guò)ATP合成酶中特殊的通道,借助質(zhì)子動(dòng)力而滲透到線(xiàn)粒體基質(zhì)中去。質(zhì)子梯度降低時(shí)所釋放的自由能可供ATP合成酶催化ADP生成ATP。第三節(jié) 線(xiàn)粒體的遺傳與半自主性一、線(xiàn)粒體的增殖 １、分裂：由線(xiàn)粒體內(nèi)膜向中心內(nèi)褶或由某一個(gè)嵴延伸到對(duì)緣的線(xiàn)粒體內(nèi)膜,形成通貫嵴把線(xiàn)粒體一分為二,使其成為只有外膜相聯(lián)的兩個(gè)獨(dú)立的細(xì)胞器,接著線(xiàn)粒體完全分離；或在線(xiàn)粒體中央部分收縮并向兩端拉長(zhǎng),使中央成為很細(xì)的頸,整個(gè)線(xiàn)粒體即呈啞鈴形,最后分開(kāi)成為兩個(gè)新的線(xiàn)粒體。２、出芽：先從線(xiàn)粒體上生出小芽,然后與母體分離,逐漸發(fā)育成線(xiàn)粒體。 二、線(xiàn)粒體DNA的特點(diǎn)一條mtDNA構(gòu)成一個(gè)線(xiàn)粒體基因組，mtDNA為雙鏈環(huán)狀，16569bp，雙鏈中有一條為重鏈(H)，另一條為輕鏈(L)，重鏈和輕鏈上編碼物各不相同；能自主復(fù)制，共含有37個(gè)基因，其中13個(gè)蛋白質(zhì)基因、2個(gè)rRNA基因和22個(gè)tRNA基因，主要編碼線(xiàn)粒體的tRNA、rRNA及一些線(xiàn)粒體蛋白質(zhì)，如電子傳遞鏈酶復(fù)合體中的亞基。mtDNA的特點(diǎn)：①雙鏈環(huán)狀、自主復(fù)制、多拷貝；②基因排列緊湊，幾乎無(wú)內(nèi)含子，基因之間間隔極短、無(wú)間隔甚至重疊；③高效轉(zhuǎn)錄，缺少終止密碼子，僅以U或UA結(jié)尾；④突變率高，缺乏修復(fù)能力；⑤母系遺傳；⑥部分密碼子不同于核內(nèi)DNA的密碼子三、線(xiàn)粒體的半自主性 　　自1963年M. Nass 和S. Nass發(fā)現(xiàn)線(xiàn)粒體DNA（mtDNA，mitochondrial DNA，）以來(lái)，人們對(duì) mtDNA進(jìn)行了大量的研究。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)粒體基質(zhì)中除了有DNA以外,還有蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)（mRNA、rRNA、tRNA 、核糖體和氨基酸活化酶等）。研究表明，雖然線(xiàn)粒體有自己的 DNA，并能進(jìn)行表達(dá)，但由線(xiàn)粒體DNA編碼的蛋白質(zhì)僅占線(xiàn)粒體總蛋白的10%，其余90%的蛋白質(zhì)（包括線(xiàn)粒體基因組復(fù)制與表達(dá)所需要的各種酶）是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)合成后輸入至線(xiàn)粒體的。這表明線(xiàn)粒體功能的維持需要核基因和線(xiàn)粒體基因兩套遺傳系統(tǒng)的控制，所以說(shuō)線(xiàn)粒體是一個(gè)半自主性細(xì)胞器。第四節(jié) 線(xiàn)粒體與疾病線(xiàn)粒體是細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜而敏感的多變的細(xì)胞器。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)、外環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí)，均能引起線(xiàn)粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、大小、數(shù)目和酶的活性改變。所以，往往把線(xiàn)粒體作為對(duì)疾病診斷和測(cè)定環(huán)境因素的敏感指標(biāo)。同時(shí)一些藥物或毒物也對(duì)線(xiàn)粒體產(chǎn)生作用，而且線(xiàn)粒體上某些組分又可治療一些疾病。一、線(xiàn)粒體作為診斷和測(cè)定環(huán)境因素的指標(biāo)１、線(xiàn)粒體對(duì)缺血性損傷的反應(yīng)２、線(xiàn)粒體與腫瘤的關(guān)系 腫瘤無(wú)氧酵解高,線(xiàn)粒體少、內(nèi)嵴少、酶系及ATP酶含量少。二、藥物、毒物對(duì)線(xiàn)粒體的作用 三、線(xiàn)粒體ＤＮＡ突變與疾病 四、線(xiàn)粒體與衰老、細(xì)胞凋亡五、線(xiàn)粒體疾病的基因治療復(fù)習(xí)思考題：名詞：基粒、電子傳遞鏈線(xiàn)粒體的電鏡下的形態(tài)結(jié)構(gòu)。為什么說(shuō)線(xiàn)粒體是動(dòng)力工廠？為什么說(shuō)線(xiàn)粒體是個(gè)半自主性細(xì)胞器？第七章 核 糖 體第一節(jié) 核糖體的類(lèi)型核糖體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。 一、核糖體的一般形態(tài)特征（形態(tài)、大小和性質(zhì)）二、核糖體的基本類(lèi)型與成分 ：核糖核蛋白體,簡(jiǎn)稱(chēng)核糖體(ribosome) （一）基本類(lèi)型： 附著核糖體游離核糖體70S的核糖體80S的核糖體。（二）主要成分：r蛋白質(zhì)：40%，核糖體表面。rRNA:60%，核糖體內(nèi)部。第二節(jié) 核糖體的結(jié)構(gòu)與功能一、核糖體的結(jié)構(gòu)：RNA的結(jié)構(gòu)：5′端結(jié)構(gòu)域；中心結(jié)構(gòu)域；3′端結(jié)構(gòu)域；最后一個(gè)結(jié)構(gòu)域；蛋白質(zhì)在核糖體結(jié)構(gòu)中的地位核糖體的重要活性部位：mRNA結(jié)合位；氨酰tRNA結(jié)合位和肽基tRNA結(jié)合位；轉(zhuǎn)肽酶部位；中央管與出口位。二、核糖體的功能（一）、在核糖體中rRNA是起主要作用的結(jié)構(gòu)成分具有肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性；為tRNA提供結(jié)合位點(diǎn)(A位點(diǎn)、P位點(diǎn)和E位點(diǎn))；為多種蛋白質(zhì)合成因子提供結(jié)合位點(diǎn)；在蛋白質(zhì)合成起始時(shí)參與同mRNA選擇性地結(jié)合以及在肽鏈的延伸中與mRNA結(jié)合；核糖體大小亞單位的結(jié)合、校正閱讀(proofreading)、無(wú)意義鏈或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都與rRNA有關(guān)。 （二）在核糖體中蛋白質(zhì)的主要功能對(duì)rRNA 折疊成有功能的三維結(jié)構(gòu)是十分重要的；在蛋白質(zhì)合成中, 某些r蛋白可能對(duì)核糖體的構(gòu)象 起“微調(diào)”作用；在核糖體的結(jié)合位點(diǎn)上甚至可能在催化作用中核糖體蛋白與rRNA共同行使功能。 三、多聚核糖體(polyribosome或polysome) 　概念 　 核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能，而是由多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串連在一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成，這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與mRNA的聚合體稱(chēng)為多聚核糖體。多聚核糖體的生物學(xué)意義178。細(xì)胞內(nèi)各種多肽的合成，不論其分子量的大小或是mRNA的長(zhǎng)短如何，單位時(shí)間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等。178。以多聚核糖體的形式進(jìn)行多肽合成，對(duì)mRNA的利用及對(duì)其濃度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。復(fù)習(xí)思考題： 核糖體的化學(xué)組成。 核糖體的重要的活性部位。 核糖體的功能。第八章 細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架是由蛋白纖維交織而成的立體