细胞生物学

9.4 溶酶体(lysosome)

溶酶体是动物细胞中一种膜结合细胞器,含有多种水解酶类, 在细胞内起消化和保护作用, 可与吞噬泡或胞饮泡结合, 消化和利用其中的物质。也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片,有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除。

9.4.1 溶酶体的形态结构

■ 溶酶体的形态

溶酶体是一种异质性(heterogeneous)的细胞器, 不同来源的溶酶体形态、大小,

甚至所含有酶的种类都有很大的不同。溶酶体呈小球状, 大小变化很大，直径一般0.25～0.8μm，最大的可超过1μm,最小的直径只有25～50nm。图9-36 是肝组织的Kupper 细胞(肝星形细胞)中不同大小的溶酶体,该细胞主要是吞噬衰老的红细胞。

图9-36 溶酶体的形态大小

具吞噬作用的肝Kupper细胞中不同大小的溶酶体, 图中示出至少10个不同大小的溶酶体。

■ 溶酶体膜的稳定性

溶酶体的外被是一层单位膜, 内部没有任何特殊的结构。由于溶酶体中含有各种不同的水解酶类,所以溶酶体在生活细胞中必须是高度稳定的。溶酶体的稳定性与其膜的结构组成有关：

● 溶酶体膜中嵌有质子运输泵(H+-ATPase),将H+ 泵入溶酶体内, 使溶酶体中的H+ 浓度比细胞质中高；同时, 在溶酶体膜上有Cl-离子通道蛋白，可向溶酶体中运输Cl-离子, 两种运输蛋白作用的结果，就等于向溶酶体中运输了HCl, 以此维持溶酶体内部的酸性环境(pH约为4.6～4.8)。

● 溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白, 这些膜整合蛋白的功能可能是保护溶酶体的膜免遭溶酶体内酶的攻击, 有利于防止自身膜蛋白的降解。

● 溶酶体膜含有较高的胆固醇, 促进了膜结构的稳定。

9.4.2 溶酶体的发现与溶酶体的酶类

溶酶体内含有50多种酶类,这些酶的最适pH值是5.0, 故均为酸性水解酶(acid

hydrolases)。图9-37是典型的溶酶体的大小、所含主要酶类及膜中的V-型质子泵等。

细胞生物学考研大纲

第一章 绪论

1．掌握细胞学说的内容及意义。

2．了解细胞生物学发展简史。

3．了解细胞生物学研究的重点领域和发展趋势。

第二章 细胞基本知识概要

1．掌握细胞的基本共性及其作为生命活动的基本单位的特征。

2．掌握支原体的结构特点和细胞生存与增殖的必备装置；掌握真核细胞的基本结构体系。

3．了解病毒的基本知识（结构，分类）； 病毒的增殖； 病毒与细胞在起源与进化中的关系。

4．了解原核细胞与真核细胞，植物细胞与动物细胞的区别。

第三章 细胞生物学研究方法

1．掌握光学显微镜技术、电子显微镜技术的原理和应用以及分辨率的概念。

2．掌握离心技术的原理和应用

3．掌握细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质的显示方法。

4．掌握细胞中特异蛋白抗原的定位与定性的技术原理。

5．了解同位素示踪技术、定量细胞化学分析技术、单克隆抗体技术。

6．了解细胞培养的相关概念和实验方法、细胞工程相关技术。

第四章 细胞膜与细胞表面

1．掌握细胞膜的结构、特性及分子组成。

2．掌握细胞间连接的不同类型。

3．了解细胞外被的组成

4．掌握细胞外基质的分子组成及各组成的生物学功能。

5．了解细胞表面的粘着因子。

第五章 物质的跨膜运输与信号传递

1．掌握细胞的被动运输和主动运输的概念及类型。

2．了解载体蛋白、通道蛋白及泵的概念和作用方式。

3．了解胞吞作用与胞吐作用的概念和作用方式。

4．掌握细胞通讯与细胞识别的概念和类型。

5．掌握细胞信号转导的相关概念；掌握细胞信号传递的基本特征和类型。 6．掌握细胞表面受体介导的信号跨膜传递的方式和特征。

7．了解信号分子的“交谈”和信号网络对信息的整合。

第六章 细胞质基质与细胞内膜系统

1．掌握细胞质基质的概念、细胞质基质的主要组成及功能。

2．掌握内质网的基本类型、内质网的功能；掌握内质网上合成的蛋白类型以及磷脂在内质网上的合成过程。

3．掌握高尔基体的形态结构和高尔基体的功能。

1 实验室规则和要求

一般规定

1. 上课第一天请先熟悉环境，牢记“安全”是进行任何实验最重要的事项。

2. 在实验室内请穿著实验衣（最好长及膝盖下），避免穿著凉鞋、拖鞋（脚趾不要裸露）。留有长发者，需以橡皮圈束于后，以防止引火危险或污染实验。

3. 在实验室内禁止吸烟、吃东西、饮食、化妆、嚼口香糖、嬉戏奔跑，食物饮料勿存放于实验室的冰箱中，实验桌上勿堆放书包、书籍、衣服外套及杂物等。

4. 所有实验仪器、耗材、药品等均属实验室所有，不得携出实验室外。每组分配之仪器、耗材请在课程开始前确定清点与保管，课程结束后如数清点缴回。公用仪器请善加爱惜使用。实验前后，请把工作区域清理擦拭，并随时保持环境清洁。

5. 实验前详阅实验内容，了解实验细节的原理及操作，注意上课所告知的注意事项。实验进行中有任何状况或疑问，随时发问，切勿私自变更实验程序。打翻任何药品试剂及器皿时，请随即清理。实验后，适切记下自己的结果，严禁抄袭，确实关闭不用之电源、水、酒精灯及瓦斯等。

6. 身体不适、睡眠不足、精神不济或注意力无法集中，请立即停止实验。实验时间若延长，请注意时间的管制及自身的安全，不可自行逗留实验室。

7. 实验完毕，请清理实验室、倒垃圾、灭菌、关闭灯光及冷气，离开实验室前记得洗手。

8. 任何意外事件应立即报告教师或实验室管理人员，并应熟知相关之应变措施。 2 药品

1. 使用任何药品，请先看清楚标示说明、注意事项，翻阅物质安全资料，查明是否对人体造成伤害，使用完毕请放回原位。

2. 新配制的试剂请清楚注明内容物、浓度、注意事项及配制日期，为避免污染，勿将未用完的药剂倒回容器内。

3. 挥发性、腐蚀性、有毒溶剂（如甲醇、丙酮、醋酸、氯仿、盐酸、硫酸、-巯基乙醇、甲醛、酚等）要在排烟柜中戴手套量取配制，取用完应随即盖好盖子，若不小心打翻试剂，马上处理。

4. 有毒、致癌药剂例如丙稀酰胺（神经毒）、溴化乙啶（突变剂）、SDS（粉尘）请戴手套及口罩取用，并勿到处污染，脱下手套后，养成洗手的好习惯。

细胞凋亡的概念的提出以及其形态学和生物化学特征

一、 细胞凋亡的概念

细胞凋亡（apoptosis）是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。Apoptosis一词源自古希腊语，apo（离去之意）和ptosis（凋落之意）的合成词。细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，受到严格的遗传机制决定的程序化调控，多种体内外因素都可以触发这种细胞内预存的死亡程序。

二、 细胞凋亡概念的提出

在1965年，Kerr最早发现细胞凋亡现象。他结扎大鼠门静脉后，电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡细胞的溶酶体并未被破坏，显然不同于细胞坏死。这些细胞在局部缺血的条件下连续不断地转化为小的圆形细胞质团，这些细胞质团由膜包裹的细胞碎片（包括细胞器和染色质）组成，但是他称这种现象为“皱缩型坏死”。但后来，他觉得这一名称并不恰当（因为这些细胞质团是在生理条件下产生的），并于1072年将这一现象重新定名为细胞凋亡，宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始。但是这一概念提出近20多年后，细胞凋亡才真正近期人们重视。1991年，Ellis在研究秀丽线虫时发现，在其发育过程中很多细胞发生凋亡。2002年，Sydney Brenner、Robert H. Horvitz和Joun E. Sulston，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的巨大贡献获得诺贝尔生理学或医学奖。现在有关细胞凋亡机制以及细胞凋亡与疾病关系的研究也已经取得长足的进展，为人类某些重大疾病的防控提供有力的理论依据。

三、细胞凋亡的形态学和生物化学特征

1. 形态学特征

细胞凋亡的发生过程，在形态学上分为三个阶段。

（1） 凋亡的起始：凋亡的起始阶段的形态学变化表现为细胞表面的特化