溶酶體的發(fā)現(xiàn)與溶酶體的酶類-細(xì)胞生物學(xué)

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溶酶體的發(fā)現(xiàn)與溶酶體的酶類
    溶酶體內(nèi)含有50多種酶類,這些酶的最適pH值是5.0, 故均為酸性水解酶(acid hydrolases)。它是典型的溶酶體的大小、所含主要酶類及膜中的V-型質(zhì)子泵等。
    酸性磷酸酶是溶酶體的標(biāo)志酶,正是對(duì)這種酶的細(xì)胞定位研究導(dǎo)致溶酶體的發(fā)現(xiàn)。
    ■ 酸性磷酸酶的定位研究與溶酶體的發(fā)現(xiàn)
    在二十世紀(jì)的五十年代初期,Christian de Duve 和他的同事在研究亞細(xì)胞組分時(shí)發(fā)現(xiàn)了溶酶體,不過,溶酶體的發(fā)現(xiàn)帶有很大的偶然性。
    ■ 溶酶體的酶
    溶酶體的酶都有一個(gè)共同的特點(diǎn)∶都是水解酶類,在酸性pH條件下具有的活性。溶酶體的酶包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等,主要類型的酶列于表9-8。
    酶 天然底物 酶 天然底物
    磷酸酶類
    酸性磷酸酶 磷酸單脂 酸性磷酸二脂酶 磷酸二脂
    酸性焦磷酸酶 ATP, FAD 磷脂酸磷酸酶 磷脂酸
    磷酸蛋白磷酸酶 磷酸蛋白
    硫酸酯酶
    芳基硫酸酯酶 芳基硫酸酯
    蛋白酶和肽酶
    組織蛋白酶 蛋白質(zhì) 膠原酶 膠原
    肽酶 肽
    核酸酶
    核糖核酸酶 RNA 脫氧核糖核酸酶 DNA
    脂酶
    磷酸脂酶 磷脂 酯酶 脂肪酸酯
    β-葡萄糖腦苷脂酶 葡萄糖腦苷脂
    糖苷酶
    α葡萄糖苷酶 糖原 β葡萄糖苷酶 糖蛋白
    β-半乳糖苷酶 糖脂、糖蛋白 溶菌酶 細(xì)菌的細(xì)胞壁
    ■ 植物溶酶體
    ● 圓球體(spherosome)
    是植物細(xì)胞中由一層單位膜包裹的含有細(xì)微結(jié)構(gòu)的球形顆粒,直徑為0.5~1μm,內(nèi)含酸性水解酶,相當(dāng)于動(dòng)物細(xì)胞的溶酶體。
    ● 植物細(xì)胞的液泡(vacuoles)
    植物細(xì)胞的液泡幾乎占據(jù)了細(xì)胞總體積的90%,它含有多種水解酶類, 并具有與動(dòng)物細(xì)胞的溶酶體酶的類似的功能。液泡膜上具有H+-ATPase, 能夠?qū)+運(yùn)輸?shù)揭号葜校?同時(shí)在液泡膜上還有一些運(yùn)輸?shù)鞍祝?幫助液泡行使一些特殊的功能。
    液泡膜含有兩種類型的質(zhì)子泵:V-型H+-ATPase和單向焦磷酸水解質(zhì)子泵。這兩種泵可以維持液泡中低pH,并建立正電動(dòng)勢(shì),促使Cl-和NO3-從離子通道蛋白進(jìn)入液泡。通過H+質(zhì)子梯度的力, 促使Na+、Ca2+和蔗糖從胞質(zhì)溶膠運(yùn)入液泡。