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【转载】胞内物质运输微专题  

2015-06-11 14:14:44|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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胞内物质的运输

与同事讨论的问题:DNA聚合酶通过囊泡运输进入细胞核吗?

试题:詹姆斯·E·罗斯曼等三位科学家因从事“细胞内囊泡运输机制”的研究共同获得2013年诺贝尔生理学或医学奖。下列物质从合成部位运输到作用部位不需要借助囊泡运输的是( A )

A.DNA聚合酶   B.乙酰胆碱    C.白细胞介素-2  D.甲状腺激素

分析:DNA聚合酶的本质是蛋白质,在核糖体合成后,通过核孔进入细胞核发挥作用,无需借助囊泡的运输,A正确;乙酰胆碱是神经递质,由突触小泡与突触前膜融合,并释放到突触间隙,所以需要借助囊泡的运输,B错误;白细胞介素-2是由T细胞分泌到细胞外的的淋巴因子,需要借助囊泡的运输,C错误;甲状腺激素是由甲状腺细胞分泌到细胞外的的激素,需要借助囊泡的运输,D错误。

一、关于囊泡运输

“囊泡运输”研究领域已经收获了4次诺贝尔生理或医学奖(1974年、1985年、1999年和2013年,每隔10来年就获奖一次),但目前人们对细胞内复杂而精细的交通运输系统的认识,仍然是初步的和框架性的,关于囊泡运输的更精细的调控机制,尚有待于进一步阐明。

生物膜构成了细胞及细胞器之间的天然屏障,使得一些重要的生命活动能在相对独立的空间内进行,由此产生了细胞之间、细胞器之间的物质、能量和信息交换的过程。细胞内的膜性细胞器之间的物质运输(如蛋白质、脂类),主要是通过囊泡完成的。囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构,从几十纳米到数百纳米不等,主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输,称之为囊泡运输。

二、通过囊泡运输的主要物质

囊泡运输是所有细胞都具有的物质运输方式,神经细胞在囊泡运输研究中最具代表性,主要是因为神经细胞内存在着一种特殊类型的囊泡(突触囊泡),它参与了神经递质的释放。

胞内物质的运输

1.囊泡膜上的膜蛋白和脂类等,参与细胞器的组成与特定的细胞功能(如细胞代谢和信号转导等),主要是指在细胞基质中合成的物质转运到内质网、线粒体、质体与溶酶体等膜性细胞器。

这些物质的运输受到结合于N端的转运肽的引导和其他空间定位信号序列参与,在进入细胞器时必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态,这样子有利于通过膜上的输入装置,这是一个耗能的过程。

2.囊泡所包裹的内含物,如神经递质、激素、有些酶和细胞因子等,这些物质可参与蛋白质或脂类的降解或剪切功能等,或者分泌到细胞外,调节自身或其它细胞的功能。

这些物质被包裹在膜泡之中,经历膜泡出芽与融合,从高尔基体分选转运至细胞的不同部位。

三、其他运输方式

1.选择性的门控转运

在细胞基质中合成的物质通过核孔时,被核孔复合物选择性地完成向细胞核中输入或者细胞核对外输出的过程。

DNA聚合酶等物质就是这种方式运输,并没有通过囊泡运输。

2.利用细胞中的细胞骨架进行运输

在细胞骨架之上,蛋白质等有些物质与和细胞骨架相结合的分子马达结合在一起,而分子马达则以固定于骨架之上的固定轨道定向地将蛋白质分子等物质运输到细胞内指定的位置。

胞内物质的运输

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