备课素材：溶酶体与细胞的自噬-高一上学期生物人教版必修1.docx

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1、溶酶体与细胞的自噬 人教2019版高中生物学必修一提到了溶酶体的结构和功能：溶酶体不仅与细胞内的消化有关，也与细胞的自噬相关。自噬现象最早是于1962年在电子显微镜下被观察到的。自噬是细胞内的物质成分利用溶酶体（植物细胞一般为液泡）被降解过程的统称。自噬被诱导后，细胞开始在胞浆中形成300900nm大小的“液泡”，其中包裹着要被降解的物质，随后“液泡”与溶酶体融合，“液泡”中的底物在酸性环境和溶酶体酶的共同作用下被降解，如蛋白质被分解为氨基酸、核酸被分解为核苷酸等。自噬还负责细胞长寿命蛋白和一些细胞器的降解利用。这一研究发现也获得了2016年诺贝尔生理学或医学奖。 根据底物进入溶酶体的途径的不

2、同，可以将细胞中存在的自噬现象分为三种类型：巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。巨自噬即通常所指的自噬，胞质成分被一种非溶酶体来源的膜所包绕，形成自噬体或自噬泡，这种自噬体的膜有可能来源于预先形成的小的膜结构（自噬体前体或自噬瓣儿）。形成的自噬体外膜进而与溶酶体融合成嵌合的双体细胞器，进入溶酶体腔内的自噬体内膜很快就被降解，这使得溶酶体水解酶可以解除内化的底物从而将其降解。 微自噬也发生与巨自噬相同的包绕过程，但包绕底物的是自身发生内陷的溶酶体膜。分子伴侣介导的自噬可溶性胞质蛋白选择性地结合于溶酶体膜表面的受体，从而调节其向溶酶体腔隙的转运。这种选择性依赖于对底物氨基酸序列中一种靶向信号的识别

3、，通常由胞质内的分子伴侣蛋白完成。形成的伴侣蛋白-底物复合物结合于溶酶体膜的受体上，再由腔内的二级伴侣蛋白对底物进行转运。细胞自噬的机制这是细胞成分降解和循环利用的一个基本过程。自噬（autophagy）一词来源于希腊语 auto-，意为“自我”，和 phagein，即“吞噬”。这个定义出现在上个世纪60年代，当时，科学家首次观察到细胞能破坏自身成分，用膜将这些成分包裹，形成袋状囊泡并转移给溶酶体（lysosome）进行降解回收。上世纪90年代初，大隅良典培养出缺乏液泡降解酶（使自噬体积累）的酵母细胞，并通过饥饿来刺激自噬作用，吞噬体因饥饿而聚集，使得自噬作用清晰可见。对改造过的酵母菌株进行基

4、因诱变，筛选在饥饿刺激下吞噬体不发生聚集的突变体，他鉴别出一系列与自噬作用有关的基因，最终发现，自噬由一组蛋白和蛋白复合体调控，各自调节自噬体形成的不同阶段。大隅良典等还证明，类似的复杂机制也存在于人体细胞内。自噬调控重要的生理功能，以便细胞组件得以降解和循环；自噬能够快速提供能量燃料，对细胞响应饥饿或其他应激至关重要；在感染后，自噬能够清除入侵的胞内细菌和病毒；自噬对于胚胎发育和细胞分化也发挥作用；细胞还利用自噬清除受损蛋白和细胞器。自噬作用异常，与帕金森症、2 型糖尿病及其它老年易患病相关。例、细胞自噬是细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程。下列说法正确的是A. 正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用B. 受损的线粒体与溶酶体的融合体现了细胞膜的功能具有选择透过性C. 细胞自噬可以降解细胞内变性的蛋白质，降解后形成的产物不能被细胞重新利用D. 在细胞处于不同的生理状态下，自噬相关基因的表达情况可能不同答案：D学科网（北京）股份有限公司