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)。它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。
酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶,正是对这种酶的细胞定位研究导致溶酶体的发现。
■ 酸性磷酸酶的定位研究与溶酶体的发现
在二十世纪的五十年代初期,Christian de Duve 和他的同事在研究亚细胞组分时发现了溶酶体,不过,溶酶体的发现带有很大的偶然性。
■ 溶酶体的酶
溶酶体的酶都有一个共同的特点∶都是水解酶类,在酸性pH条件下具有最高的活性。溶酶体的酶包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等,主要类型的酶列于表9-8。
酶 |
天然底物 |
酶 |
天然底物 |
磷酸酶类 |
酸性磷酸酶 |
磷酸单脂 |
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 |
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蛋白酶和肽酶 |
组织蛋白酶 |
蛋白质 |
胶原酶 |
胶原 |
肽酶 |
肽 |
|
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核酸酶 |
核糖核酸酶 |
RNA |
脱氧核糖核酸酶 |
DNA |
脂酶 |
磷酸脂酶 |
磷脂 |
酯酶 |
脂肪酸酯 |
β-葡萄糖脑苷脂酶 |
葡萄糖脑苷脂 |
|
|
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 |
细菌的细胞壁 |
■ 植物溶酶体
● 圆球体(spherosome)
是植物细胞中由一层单位膜包裹的含有细微结构的球形颗粒,直径为0.5~1μm,内含酸性水解酶,相当于动物细胞的溶酶体。
● 植物细胞的液泡(vacuoles)
植物细胞的液泡几乎占据了细胞总体积的90%,它含有多种水解酶类, 并具有与动物细胞的溶酶体酶的类似的功能。液泡膜上具有H -ATPase, 能够将H 运输到液泡中, 同时在液泡膜上还有一些运输蛋白, 帮助液泡行使一些特殊的功能。
液泡膜含有两种类型的质子泵:V-型H -ATPase和单向焦磷酸水解质子泵。这两种泵可以维持液泡中低pH,并建立正电动势,促使Cl-和NO3-从离子通道蛋白进入液泡。通过H 质子梯度的力, 促使Na 、Ca2 和蔗糖从胞质溶胶运入液泡。
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