高中階段有關溶酶體的深入分析

胡 冰

(江西省余干中學 江西 余干 335100)

1.溶酶體的來源和溶酶體內酶的形成

首先，附著在粗面內質網上的核糖體合成不成熟的水解酶，然后在信號肽的引導下進入內質網進行初步加工，再轉入高爾基體再加工、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。

溶酶體內含有各種水解酶，它的形成與分泌蛋白的形成類似，經過以下過程，即核糖體合成—粗面內質網初加工—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，體現了膜的流動性

B．a、b和c依次是高爾基體、溶酶體和內質網

C．a細胞器的膜與細胞膜有直接的結構聯系

D．a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，但其周圍胞質的PH約為7.2，溶酶體膜上含有一種特殊的轉運蛋白，可以利用ATP水解的能量將細胞質中的H+泵入溶酶體，以維持PH為5。只有當被水解的物質進入溶酶體內時，溶酶體內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，溶酶體膜是十分穩定的，溶酶體酶安全地被包裹在溶酶體內。但個體發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發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，細胞結構被降解。

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。下列相關敘述錯誤的是( )

A．吞噬泡與②的融合體現膜的流動性

B．結構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

D．②中的水解酶將吞噬泡中的蛋白質、RNA、DNA等

答案：選D。

例③ 下列有關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

B．溶酶體的酶由內質網形成的小泡(囊泡)運入

C．自身膜破裂，會導致細胞自溶而死亡

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，是細胞在營養不足的高脅迫環境中的一種應急機制。細胞內無用的、錯誤折疊的蛋白質等大分子和衰老、損傷的細胞器先被雙層膜結構的自噬小泡包裹，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，吞噬體與溶酶體結合后形成吞噬溶酶體，再通過溶酶體中的水解酶發揮作用，將病菌等消化分解。消化分解后的產物，有用的小分子通過溶酶體膜上的載體蛋白轉移到細胞質基質中，供細胞代謝利用；無用的、未被消化的物質殘存于溶酶體，再通過外排作用將內容物排出。

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

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

硅肺是工業上的一種職業病，臨床表現為肺的彈性降低，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，而產生同樣的結果，最終導致肺部吞噬細胞的大量死亡，嚴重損傷肺的功能。

例④ 下列關于溶酶體結構和功能的敘述，正確的是( )

A．溶酶體能合成多種水解酶

B．經過溶酶體分解后的產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缺乏某種酶有關

D．溶酶體內含有多種水解酶，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育中都發揮著極其重要的作用。隨著科學發展，溶酶體也越來越被醫學所重視，與我們人類關系越來越密切。