高中階段有關(guān)溶酶體的深入分析

胡 冰

(江西省余干中學(xué) 江西 余干 335100)

1.溶酶體的來源和溶酶體內(nèi)酶的形成

首先，附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成不成熟的水解酶，然后在信號肽的引導(dǎo)下進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工，再轉(zhuǎn)入高爾基體再加工、包裝，最后形成高爾基體小泡，脫離高爾基體后即為溶酶體。如此看，溶酶體來源于高爾基體。

溶酶體內(nèi)含有各種水解酶，它的形成與分泌蛋白的形成類似，經(jīng)過以下過程，即核糖體合成—粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初加工—高爾基體再加工—運往溶酶體。

例① 如圖表示溶酶體的發(fā)生過程和“消化”功能。b是剛形成的溶酶體，它起源于細胞器a，e是由膜包裹著衰老細胞器d的小泡，它的膜來源于細胞器c。以下敘述不正確的是( )

A．b與e演變成f，直至成為g，體現(xiàn)了膜的流動性

B．a(chǎn)、b和c依次是高爾基體、溶酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

C．a(chǎn)細胞器的膜與細胞膜有直接的結(jié)構(gòu)聯(lián)系

D．a(chǎn)與b的膜的組成成分最相近

答案：選C。

2.特點

所有水解酶在PH為5左右活性最佳，但其周圍胞質(zhì)的PH約為7.2，溶酶體膜上含有一種特殊的轉(zhuǎn)運蛋白，可以利用ATP水解的能量將細胞質(zhì)中的H+泵入溶酶體，以維持PH為5。只有當被水解的物質(zhì)進入溶酶體內(nèi)時，溶酶體內(nèi)的酶才行使其分解作用。一旦溶酶體膜破損，水解酶逸出，將導(dǎo)致細胞自溶。

3.與細胞自溶

細胞的自溶作用，即溶酶體將酶釋放出來將自身細胞降解。在正常情況下，溶酶體膜是十分穩(wěn)定的，溶酶體酶安全地被包裹在溶酶體內(nèi)。但個體發(fā)育過程中往往涉及組織或器官的改造或重建，如昆蟲和蛙類的變態(tài)發(fā)育過程中足的退化和尾巴的消失、花葉的凋落，這些過程是在基因控制下實現(xiàn)的細胞凋亡。這些注定消亡的細胞中，溶酶體破裂，溶酶體酶釋放，細胞結(jié)構(gòu)被降解。

例② 如圖表示人體中吞噬細胞吞噬、清除衰老紅細胞的過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )

A．吞噬泡與②的融合體現(xiàn)膜的流動性

B．結(jié)構(gòu)②為溶酶體，是由①斷裂后形成的

C．吞噬細胞識別衰老的紅細胞與細胞膜上的糖蛋白有關(guān)

D．②中的水解酶將吞噬泡中的蛋白質(zhì)、RNA、DNA等

答案：選D。

例③ 下列有關(guān)溶酶體功能的敘述中，正確的是( )

A．只能分解消化來自細胞外的物質(zhì)

B．溶酶體的酶由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的小泡(囊泡)運入

C．自身膜破裂，會導(dǎo)致細胞自溶而死亡

D．溶酶體能合成各種水解酶

答案選：C。

4.與細胞自噬

細胞自噬，是細胞在營養(yǎng)不足的高脅迫環(huán)境中的一種應(yīng)急機制。細胞內(nèi)無用的、錯誤折疊的蛋白質(zhì)等大分子和衰老、損傷的細胞器先被雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小泡包裹，之后送入溶酶體進行消化分解。它為細胞提供了分解后的有用小分子，保證了細胞成分的回收利用，利于細胞生存。很多生物大分子的半衰期只有幾小時至幾天，如肝細胞中線粒體的平均壽命約10天左右，這就需要溶酶體的參與。

5.與免疫作用

在非特異性免疫中，具有吞噬作用的細胞，吞噬病菌后，形成吞噬體，吞噬體與溶酶體結(jié)合后形成吞噬溶酶體，再通過溶酶體中的水解酶發(fā)揮作用，將病菌等消化分解。消化分解后的產(chǎn)物，有用的小分子通過溶酶體膜上的載體蛋白轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)基質(zhì)中，供細胞代謝利用；無用的、未被消化的物質(zhì)殘存于溶酶體，再通過外排作用將內(nèi)容物排出。

在特異性免疫的細胞免疫中，效應(yīng)T細胞與被感染的靶細胞密切接觸，激活靶細胞內(nèi)的溶酶體酶，使靶細胞裂解死亡，細胞內(nèi)的抗原物質(zhì)放出而被抗體消滅。

可見，在免疫中，吞噬細胞的吞噬作用和效應(yīng)T細胞引起的靶細胞清除都離不開溶酶體的作用。

6.形成精子的頂體

高中生物選修三提到精子的頂體，其本質(zhì)也是溶酶體。在受精過程中，頂體中的水解酶被釋放出細胞，能消化卵子外周的卵泡細胞和透明帶，形成精子入卵的通道，便于精子進入卵細胞，達到受精的目的。

7.溶酶體異常病——硅肺

硅肺是工業(yè)上的一種職業(yè)病，臨床表現(xiàn)為肺的彈性降低，肺功能損害。硅肺是肺部吸入硅塵后，硅塵(SiO2)被肺部的吞噬細胞吞噬，含有硅塵的吞噬小體與溶酶體融合。由于溶酶體內(nèi)缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能使溶酶體膜被破壞，釋放出其中的水解酶，引起吞噬細胞死亡。釋放出的硅塵再次被健康的吞噬細胞吞噬，而產(chǎn)生同樣的結(jié)果，最終導(dǎo)致肺部吞噬細胞的大量死亡，嚴重損傷肺的功能。

例④ 下列關(guān)于溶酶體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是( )

A．溶酶體能合成多種水解酶

B．經(jīng)過溶酶體分解后的產(chǎn)物都將被排出到細胞的外面

C．硅肺的形成與肺泡細胞溶酶體內(nèi)缺乏某種酶有關(guān)

D．溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，能吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌

答案：選D。

溶酶體在人體免疫和正常發(fā)育中都發(fā)揮著極其重要的作用。隨著科學(xué)發(fā)展，溶酶體也越來越被醫(yī)學(xué)所重視，與我們?nèi)祟愱P(guān)系越來越密切。