谁是细胞里的超级吃货？

大家好，今天我要介绍一位细胞里的超级吃货——溶酶体。

如果把细胞比作一座城市，溶酶体就是这座城市里的垃圾处理厂兼高级餐厅。为什么说它既能比作垃圾处理厂，又能作为高级餐厅呢？这和这个小小的吃货喜欢吃什么密切相关，那么接下来我们就一起来探索它的美食清单。

首先我们来看一下什么是溶酶体。它是一种由单层膜包裹的小泡，内部充满消化酶，常被称为“细胞的胃”。溶酶体的主要功能包括分解、回收和防御三大任务。1955年，科学家克里斯汀·德·迪夫因发现溶酶体而获得诺贝尔奖。尽管溶酶体体积微小，但其“消化”范围非常广泛，主要包括三大类物质。

克里斯汀·德·迪夫

下面我们来逐一讲解。首先，溶酶体能够处理一些老化或损坏的细胞器，例如细胞中的线粒体和内质网。这些细胞器在长期使用后会出现老化或损伤，尤其在受到特定应激刺激时更为明显。溶酶体可以将这些受损或老化的细胞器包裹起来，进行降解，生成小分子氨基酸和脂肪酸，从而为细胞提供能量。这一过程类似于垃圾处理厂，能够对废弃物进行分类和回收，使有用物质得以重新被细胞利用。

那么第二个方面溶酶体可以吃细菌病毒这种外来的危险分子。当细菌入侵时，免疫细胞（如巨噬细胞）会将其吞噬，形成吞噬体。这时溶酶体就会赶过来，用自身丰富的消化酶把细菌给溶解掉，保护细胞的安全。这就像一个垃圾处理厂，可以把外来的危险分子进行清除，保护我们细胞的健康。

最后，我们来探讨溶酶体的第三个功能——作为“高级餐厅”的角色。细胞会不断从外界摄取蛋白质、胆固醇等营养物质，形成内吞体。溶酶体与内吞体融合后，将这些大分子物质分解成小分子（如葡萄糖、氨基酸），为细胞提供所需的营养，便于细胞吸收利用。

我们已经知道溶酶体能够分解多种物质，那么，溶酶体会不会“挑食”呢？答案是：它会。如果溶酶体“挑食”，通常意味着它的某些特定水解酶功能失常，导致相应的底物无法被正常降解。这些底物便会不断在溶酶体内累积，从而引发非常严重的疾病，例如溶酶体贮积症，这将极大地危害我们的身体健康。

由此可见，溶酶体不仅是细胞的“清洁工”，还是一位“营养师”和“免疫战士”，默默守护着我们的健康。下次当大家再听到溶酶体时，请记住这个在细胞内辛勤工作的“超级吃货”吧！

Q：溶酶体这个吃货会不会喝东西呢？

实际上，溶酶体更像是细胞内的“消化器官”，能够对物质进行消化分解，实现细胞内的回收与再利用。其具体的“摄取”过程有多种方式。例如，对于细菌、病毒等固体颗粒，细胞会通过一种称为“吞噬作用”（phagocytosis）的方式将其包裹形成吞噬体，这个过程犹如细胞在“吃东西”。

另一种方式针对细胞外的可溶性大分子等非固体物质。细胞会非选择性地内吞这些营养物质，这个过程类似于“喝东西”，因此被称为“巨胞饮”（macropinocytosis）。

总结来说，细胞通过这种“吃吃喝喝”的方式从外界摄取物质以维持生命活动。最终，所有这些被摄入的物质都会被运送至溶酶体进行消化分解。溶酶体将大分子物质分解为氨基酸等小分子，供细胞重新利用。因此，溶酶体在这一过程中至关重要，它负责将“吃”进来的东西有效地转化并重复利用。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：中国生物物理学会

审核：阮科 中国科学技术大学 教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划