發(fā)布時(shí)間:2011-10-18 共1頁(yè)
溶酶體的功能
溶酶體的主要功能是消化作用(圖9-39)。其消化底物的來(lái)源有三種途徑: ①自體吞噬(autophagy), 吞噬的是細(xì)胞內(nèi)原有的物質(zhì); ② 通過(guò)吞噬形成的吞噬體(phagosome)提供的有害物質(zhì); ③通過(guò)內(nèi)吞作用(endocytosis)提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于吞噬作用和內(nèi)吞作用提供的被消化的物質(zhì)都是來(lái)自細(xì)胞外, 又將這兩種來(lái)源的物質(zhì)消化作用統(tǒng)稱為異體吞噬(heterophagy)。
圖9-39 溶酶體的類型及在細(xì)胞消化過(guò)程中的作用
圖中簡(jiǎn)示了溶酶體的四種消化作用:A.吞噬作用;B自噬作用;C.自溶作用;D.細(xì)胞外消化作用。
■ 吞噬作用(phagocytosis)
● 吞噬作用
外來(lái)的有害物質(zhì)被吞入細(xì)胞后, 即形成由膜包裹的吞噬小體(phagosome), 初級(jí)溶酶體很快同吞噬體融合形成次級(jí)溶酶體, 此時(shí)溶酶體中的底物是從細(xì)胞外攝取的,故為異噬性的溶酶體, 在異噬性的溶酶體中吞噬物被酶水解(圖9-40)。
圖9-40 吞噬作用
吞噬作用的第一階段是細(xì)胞質(zhì)膜上的受體與細(xì)菌結(jié)合,然后將被感染的細(xì)菌包裹起來(lái)形成吞噬體,接著是溶酶體與吞噬體融合, 通過(guò)溶酶體酶的作用將被吞噬的細(xì)菌降解。
● 吞噬細(xì)胞
多細(xì)胞的動(dòng)物具有專門的吞噬細(xì)胞,即巨噬細(xì)胞(macrophages)和中性粒細(xì)胞(neutrophils)擔(dān)任機(jī)體中的保護(hù)防御任務(wù)。[醫(yī)學(xué)教育 網(wǎng) 搜集整理]
吞噬作用也是細(xì)胞獲取營(yíng)養(yǎng)的一種方式, 細(xì)胞通過(guò)內(nèi)吞作用將一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包進(jìn)內(nèi)吞體, 最后與溶酶體融合, 在溶酶體酶的作用下, 將吞進(jìn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化形成可直接利用的小分子用于合成代謝。
吞噬作用也包括對(duì)衰老的、進(jìn)入編程死亡的細(xì)胞的吞噬。
■ 自噬作用(autophagy)
● 自噬作用
自噬作用主要是清除降解細(xì)胞內(nèi)受損傷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、衰老的細(xì)胞器、以及不再需要的生物大分子等(圖9-41)。
圖9-41 自噬作用
電鏡照片所示是衰老的線粒體和過(guò)氧化物酶體被包裹在一個(gè)雙層膜結(jié)構(gòu)中,該膜來(lái)自于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。被ER膜包裹而成的自噬體將會(huì)與溶酶體融合,進(jìn)而被溶酶體酶降解。
● 自噬作用的意義
● 吞噬過(guò)程
被吞噬的細(xì)胞器和生物大分子先要被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜包裹起來(lái)形成自噬泡(autophagic vacuole, 圖9-42), 然后與初級(jí)溶酶體融合形成次級(jí)溶酶體, 即自噬性的溶酶體, 融合后的底物被溶酶體酶消化。
圖9-42 自體吞噬泡形成的機(jī)制
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成一個(gè)雙膜的杯形結(jié)構(gòu)(a,b),衰老的細(xì)胞器(線粒體)從杯口進(jìn)入(c), 然后封口(d),形成雙膜的小泡。小泡與成熟的溶酶體融合(e),或與來(lái)自溶酶體分泌小泡融合(f), 溶酶體的酶降解融合泡中的底物(g)。
■ 自溶作用(autolysis)
自溶作用是細(xì)胞的自我毀滅(cellular self-destruction), 即溶酶體將酶釋放出來(lái)將自身細(xì)胞降解。在正常情況下, 溶酶體的膜是十分穩(wěn)定的,不會(huì)對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。
如果細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷, 造成溶酶體破裂, 那么細(xì)胞就會(huì)在溶酶體酶的作用下被降解, 如某些紅細(xì)胞常會(huì)有這種情況發(fā)生。
在多細(xì)胞生物的發(fā)育過(guò)程中,自溶對(duì)于形態(tài)建成具有重要作用。
■ 細(xì)胞外的消化作用(extracellular digestion)
溶酶體除了在細(xì)胞內(nèi)具有消化作用外,也可以將水解酶釋放到細(xì)胞外消化細(xì)胞外物質(zhì)。如精子頭部的頂端質(zhì)膜下方有一膜包裹的囊狀結(jié)構(gòu), 稱為頂體(acrosome), 是一種特殊的溶酶體, 在受精過(guò)程中, 通過(guò)頂體反應(yīng), 將頂體中的溶酶體的酶釋放到細(xì)胞外(圖9-43), 消化卵外膜濾泡細(xì)胞, 使精子抵達(dá)卵子質(zhì)膜, 卵子和精子的細(xì)胞質(zhì)膜相互融合, 達(dá)到受精的目的。
圖9-43 頂體反應(yīng)
(a)海膽精子前端的頂體, 正好位于細(xì)胞核的前面; (b) 當(dāng)精子的質(zhì)膜與卵細(xì)胞周圍物質(zhì)接觸時(shí),精子釋放出頂體中溶酶體的酶,消化卵細(xì)胞外的物質(zhì),使精子得以與卵細(xì)胞接觸。