细胞衰老对细胞核的影响及溶酶体的作用

2023-12-05 理论教育版权反馈

【摘要】：扁平囊泡是其基本成分，彼此平行排列，向一侧弯曲呈弓形，凸面朝向细胞核，称形成面或未成熟面。凹面朝向细胞表面，称分泌面或成熟面。溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。在一定条件下，溶酶体膜破裂，其内的水解酶释放到细胞质中，使整个细胞被酶水解、消化，甚至死亡，发生细胞自溶。中心球属细胞基质。

图2－4　内质网

滑面内质网表面光滑，无核糖体附着。大多呈分支小管、泡状，少数呈扁平囊状或板层状，有时可见滑面内质网与粗面内质网相连。滑面内质网是一种多功能的细胞器，且不同细胞具有不同的功能，如肝细胞中的滑面内质网与合成胆汁、解毒、类固醇激素灭活及脂类代谢有关;在骨骼肌细胞中的滑面内质网有贮存和释放钙离子的能力，以控制肌肉的收缩和松弛。

粗面内质网的表面附有大量核糖体，多数呈扁平囊状，少数为球形或管泡状囊。核糖体合成新的蛋白质，聚集于内质网囊腔中，并逐渐转移到高尔基复合体进行浓缩包装，以便分泌到细胞外。

(3)线粒体线粒体(mitochondria)普遍存在于各种细胞中，线粒体的数量与分布同细胞的种类及功能有关，代谢旺盛、耗能多的细胞线粒体多，反之线粒体少。线粒体在光镜下呈线状或颗粒状，在电镜下多呈卵圆形，由内、外两层生物膜构成。外膜平滑，内膜向内伸出一些板状或管状的皱褶，称为嵴(crista)。内、外膜之间的间隙称外腔，内膜内侧的间隙称内腔，内、外腔均充满线粒体基质。

线粒体是细胞生物氧化功能的主要场所，通过一系列氧化过程不断释放能量，能量储存于ATP中以备细胞的生理活动所用。在细胞生命活动中，95%的能量来自线粒体，故其被喻为细胞的“供能站”。

(4)高尔基复合体高尔基复合体(Golgi complex)几乎存在于所有的细胞之中，以腺细胞中最发达。在一般的组织学标本上看不到该细胞器，用银浸染的标本，可见高尔基复合体呈黑色的网状结构。电镜下，高尔基复合体是由扁平囊泡、小泡及大泡三部分构成。扁平囊泡是其基本成分，彼此平行排列，向一侧弯曲呈弓形，凸面朝向细胞核，称形成面或未成熟面。凹面朝向细胞表面，称分泌面或成熟面。其主要功能是参与细胞的分泌活动(图2－5)。

pagenumber_ebook=18,pagenumber_book=18

图2－5　高尔基复合体

(5)溶酶体溶酶体(lysosome)是由一个单位膜围成的球状体，直径0．25～0．8μm，主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶，由于这些酶的最适pH值为酸性，因而称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。对外源性有害物质及内源性衰老受损的细胞器等具有消化作用，故喻为“细胞内消化器”。由于溶酶体外面有膜包着，使其中的消化酶被封闭起来，不致损害细胞的其他部分，但膜一旦破裂，将导致细胞自溶而死亡。溶酶体一般分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。

初级溶酶体是由高尔基复合体的边缘膨大而脱出的泡状结构，其中含有多种水解酶。初级溶酶体的各种酶还没有开始消化作用，处于潜伏状态。

次级溶酶体是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行或已经进行消化作用的液泡。在次级溶酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细胞外。根据其融合物质来源不同而分为异溶酶体和自溶酶体，前者融合外源性物质，后者融合内源性物质。次级溶酶体内的底物被消化分解后，其中部分产物(如氨基酸、单糖、脂肪酸等)可扩散入细胞基质内被重新利用。

残余体又称终末溶酶体，次级溶酶体对被消化的底物进行消化分解后，一些不能消化的底物残渣常存留在溶酶体内，该溶酶体称残余体。有的残余体可以胞吐方式将残余物排出，有的残余体则积累在细胞内(如脂褐素颗粒)。

溶酶体的功能:①参与细胞内的正常消化作用。大分子物质经内吞作用进入细胞后，通过溶酶体消化，分解为小分子物质扩散到细胞质中，对细胞起营养作用。②自体吞噬作用。溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。③自溶作用。在一定条件下，溶酶体膜破裂，其内的水解酶释放到细胞质中，使整个细胞被酶水解、消化，甚至死亡，发生细胞自溶。

(6)微体微体(microbody)又称过氧化物酶体，是由膜包裹的卵圆形或圆形小体，直径约0．5μm。其内主要含有过氧化物酶、过氧化氢酶和氧化酶等，过氧化氢酶能催化过氧化氢生成氧和水，起保护细胞的作用。

(7)细胞骨架细胞骨架(cytoskeleton)是指细胞内的结构网架，由一些细丝成分组成，包括微管、微丝、中间丝和微梁网格(图2－6)。

pagenumber_ebook=19,pagenumber_book=19

图2－6　细胞骨架模式图

微管(microtubule)是一种不分支的粗细均匀，形态笔直或略弯曲的中空小管。微管的化学成分主要是微管蛋白。微管除参与构成细胞支架外，还与细胞内的物质运输、细胞分裂、细胞运动等功能有关。

微丝(microfilament)是存在于细胞质中的一种实心细丝状结构，直径5～6 nm。微丝的主要化学成分为肌动蛋白和肌球蛋白，这两种蛋白几乎所有细胞都存在，肌细胞外两种蛋白大量存在，肌动蛋白含量丰富，集中于细胞的周边部，在质膜下形成肌动蛋白微丝网，肌球蛋白在非肌细胞中含量甚微。微丝除参与肌细胞收缩、对细胞起支持作用外，还与细胞的吞噬、细胞伪足伸缩、细胞质分裂、微绒毛收缩、分泌颗粒排出及细胞器移动等有关。

中间丝(intermediate filament)是实心细丝，长短不一，直径8～10 nm，介于微丝和微管之间，存在于大多数细胞内。

微梁网格(microtrabecular lattice)是细胞基质内比微丝更细的细密三维网格，直径为3～4 nm，形成固体相，其他成分和细胞器都位于其网格中。

(8)中心体中心体(centrosome)呈球形，在光镜下由中心球和中心粒构成。中心球属细胞基质。中心粒(centriole)在光镜下为1～2个小颗粒状结构，电镜下为2个相互垂直的短筒状小体，其壁由9组微管环列而成，每组微管又包括3个微管(图2－7)。中心粒在细胞分裂时与纺锤体的形成及染色体的移动有关。

3．包含物包含物(inclusion)不是细胞器，它是一些代谢产物或细胞贮存的物质(如糖原、脂滴、色素颗粒等)。

pagenumber_ebook=20,pagenumber_book=20

图2－7　中心体
中心体结构模式图(A)及中心体复制示意图(B)

(三)细胞核

细胞核(nucleus)是细胞最重要的结构，其内含有遗传信息(DNA)，是细胞代谢、分化、增殖等活动的调控中心。一个细胞通常只有一个核，也有两个或多个的，成熟的红细胞无核。细胞核的形状常和细胞的形态相适应，如柱状细胞的核多呈椭圆形，立方形细胞的核一般为球形。其结构包括核膜、染色质、核仁与核基质四部分(图2－8)。

pagenumber_ebook=20,pagenumber_book=20

图2－8　细胞核超微结构模式图

1．核膜核膜(nuclear membrane)包裹在核表面，由基本平行的内、外两层膜构成，两层膜之间有一窄的腔隙称核周隙。核膜外附有核糖体，结构与粗面内质网相似。核膜上有小孔，直径30～100 nm，称核孔，是细胞核与细胞质之间进行物质交换的通道，内、外两层膜在核孔处彼此相连。核膜包围染色质及核仁，维持核内稳定的微环境，有利于细胞核完成各种生理活动。

2．染色质染色质(chromatin)是遗传物质的载体。在HE染色的切片上，染色质有的部分着色浅淡，称为常染色质(euchromatin)，有的部分呈强嗜碱性，称异染色质(heterochromatin)。染色质的主要化学成分是DNA和蛋白质，二者组成颗粒状的结构称核小体，是染色质的基本结构单位。染色质的DNA在分裂期高度螺旋卷曲成形，叫染色体。染色体的数目恒定，人类细胞核中的染色体有46条。

3．核仁核仁(nucleolus)是核内圆形小体，无膜包被。电镜下，核仁呈一团海绵状结构，一个细胞核中一般有1～2个核仁，其化学成分主要是RNA和蛋白质。核仁的功能是加工和部分装配核糖体亚单位。

4．核基质核基质(nuclearmatrix)指细胞核内除染色质和核仁之外的成分，包括核液和核骨架两部分。核液含水、离子等成分;核骨架是由多种蛋白质形成的三维纤维网架，对核的结构具有支持作用。

二、细胞周期与细胞分裂(www.chuimin.cn)

(一)细胞周期

细胞周期(cell cycle)是指细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止的活动过程，可分为分裂间期和分裂期，分裂期分为前期、中期、后期及末期四个时期(图2－9)。

pagenumber_ebook=21,pagenumber_book=21