【生物课件】第六章 细胞基质与细胞内膜系统.ppt

台－萨氏综合症神经元细胞溶酶体 二、过氧化物酶体 过氧化物酶体（peroxisome）又称微体（microbody），由J. Rhodin（1954）首次在鼠肾小管上皮细胞中发现。是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同。直径约0.2-1.5um，通常为0.5um，呈圆形，椭圆形或哑呤形不等，由单层膜围绕而成。 共同特点是内含一至多种依赖黄素（flavin）的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶），已发现40多种氧化酶，如L-氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等，其中尿酸氧化酶（urate oxidase）的含量极高，以至于在有些种类形成酶结晶构成的核心。 人肝细胞过氧化物酶体 烟草叶肉细胞的过氧化物酶体 2、过氧化物酶体的功能 各类氧化酶的共性是将底物氧化后，生成过氧化氢。 RH2+O2→R+H2O2 过氧化氢酶又可以利用过氧化氢，将其它底物（如醛、醇、酚）氧化。 R′H2+H2O2→R′+2H2O 此外，当细胞中的H2O2过剩时，过氧化氢酶亦可催化以下反应： 2H2O2 → 2H2O + O2 在动物中过氧化物酶体参与脂肪酸的β氧化（另一细胞器是线粒体），大鼠肝细胞过氧化物酶体在服用降脂灵后，酶浓度升高10倍。此外，过氧化物酶体还具有解毒作用，因为过氧化氢酶能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，饮入的酒精1/4是在过氧化物酶体中氧化为乙醛。 在植物中过氧化物酶体主要有：①参与光呼吸作用，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢，②在萌发的种子中，进行脂肪的β-氧化，产生乙酰辅酶A，经乙醛酸循环，由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸，加入三羧酸循环，因涉及乙醛酸循环，又称乙醛酸循环体（glyoxysome）。 3、溶酶体的发生 从系统发生的角度来看，过氧化物酶体可能是一种古老的细胞器，在光合生物出现后，大气中的氧含量逐渐提高，而细胞内的氧对早期的生物具有毒害作用，过氧化物酶体的功能就是消除细胞内的氧，并产生细胞所需要的某些代谢物。虽然在过氧化物酶体中黄素蛋白、氧化酶和过氧化氢酶之间可以形成一个简单的呼吸链，但不起能量转换的作用。后来线粒体产生后就取代了过氧化物酶体的这种功能，并且其电子传递与ATP合成相偶联。 从个体发生的角度来看，过氧化物酶体来源于已存在过氧化物酶体的分裂。过氧化物酶体中所有的酶都由核基因编码，在细胞质基质中合成，在信号肽的引导下，进入过氧化物酶体，引导蛋白质进入过氧化物酶体的信号序列是-Ser-Lys-Leu-COO-。但对于过氧化物酶体膜上与蛋白输入有关的受体和转位因子了解甚少，至少和23种被称为peroxin的蛋白有关，其机理显著不同于线粒体和叶绿体的蛋白转运，如受体Pex5（一种peroxin）是伴随着货物进入过氧化物酶体的，然后再返回细胞质。 过氧化物酶体发生示意图 过氧化物酶体与疾病 Zellweger综合征是一类与过氧化物酶体有关的遗传病，也叫脑肝肾综合征，患者细胞的过氧化物酶体中，酶蛋白输入有关的蛋白质变异，过氧化物酶体是“空的”。脑、肝、肾异常，出生3-6个月内后死亡。 第五节 蛋白质分选与细胞的结构装配 蛋白质的定向转运（分选） 一、蛋白质分选信号 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于两个方面：其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence or targeting sequence ），其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor）。 信号肽－信号识别颗粒－颗粒受体 细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号： ①信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结上 的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，有些信号序列在完 成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切 除。 ②信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构 成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白 质分选的信号。 ③每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向，如输入内质网 的蛋白质通常N端具有一段信号序列，含有6-15个带正电荷 的非极性氨基酸。目前对于信号斑了解较少，主要是因为它 存在于复杂的三维结构中，很难将其分离出来研究。 两类蛋白质分选信号 分泌性蛋白在内质网上的合成过程 内部的信号锚定序列 跨膜蛋白合成 基质中核糖体 半合成－粗面内质网－高尔基体－溶酶体或膜或胞外 全合成－转运至细胞器 二、蛋白质分选的基本途径和类型 蛋白质合成和分选的分泌途径 分泌蛋白的成熟过程 蛋白质的分选运输途径主要有三类： 1、门控运输（gated