初级溶酶体是刚刚从反面
高尔基体形成的小囊泡,仅含有水解酶类,但无作用底物,外面只有一层单位膜,其中的酶处于非活性状态。如果从细胞的分泌活动考虑,初级溶酶体是一种刚刚分泌的含有溶酶体酶的分泌小泡。初级溶酶体呈囊泡状,直径约0.2-0.5um,,由一层单位膜包裹。在电镜下,不同种类的细胞,甚至是同一种细胞中,其溶酶体的形态、大小和内部结构也往往随所处机能状态的不同而有明显的差异。
根据内含物和形成阶段的不同,溶酶体可分为两大类,具有均质基质的颗粒状溶酶体称为初级溶酶体(primary lysosome),含有复杂的髓磷脂样结构的液泡状溶酶体称为次级溶酶体(secondary lysosome)。属于初级溶酶体的溶酶体,具有肝实质细胞(肝细胞)的高电子密度的颗粒等。这种溶酶体虽含有水解酶,但是它是未进行消化作用的溶酶体。次级溶酶体(消化泡)是由初级溶酶体与细胞
吞噬作用所产生的吞噬体相互融合而成的,并且是已供给水解酶的溶酶体。在次级溶酶体中含有摄食的物质,并对其进行消化。消化后所残留的未消化物称为残余小体。一般认为,残余小体在变形虫等细胞中被排出细胞之外,但在其他细胞中,则长期留在细胞中,而成为
细胞衰老的原因。
直径约0.2~0.5um膜厚7.5nm,内含物均一,无明显颗粒,是
高尔基体分泌形成的。含有多种水解酶,但没有活性,只有当溶酶体破裂,或其它物质进入,才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类,已知60余种,这些酶均属于酸性水解酶,反应的最适PH值为5左右,溶酶体膜虽然与质膜厚度相近,但成分不同,主要区别是:①膜有质子泵,将H+泵入溶酶体内,以维持溶酶体内的酸性环境;②膜蛋白高度糖基化,糖链伸向膜内侧,可保护自身膜结构免受内部水解酶的消化降解;③膜上具有多种载体蛋白,用于水解产物向外转运。
内质网上
核糖体合成溶酶体蛋白→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰,溶酶体酶蛋白先带上3个葡萄糖、9个甘露糖和2个
N-乙酰葡萄糖胺,后切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖→进入高尔基体Cis面膜囊→N-
乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别
溶酶体水解酶的
信号斑→将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊由N-乙酰葡萄糖苷酶切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与trans膜囊上的受体结合→选择性地包装成初级溶酶体。
游离在细胞中的尚未执行其消化功能的溶酶体,即初级溶酶体(primarylysosome),便与吞噬体或吞饮体接触,两膜融合,形成一个体积较大的消化泡,其中的溶酶体酶放出便将异物水解、消化。