細胞內物質常見的運輸方式-囊泡運輸

2021-01-15 學甫無境
試題:詹姆斯·E·羅斯曼等三位科學家因從事「細胞內囊泡運輸機制」的研究共同獲得2013年諾貝爾生理學或醫學獎。下列物質從合成部位運輸到作用部位不需要藉助囊泡運輸的是(    )解析:DNA聚合酶的本質是蛋白質,在核糖體合成後,通過核孔進入細胞核發揮作用,無需藉助囊泡的運輸,A正確;乙醯膽鹼是神經遞質,由突觸小泡與突觸前膜融合,並釋放到突觸間隙,所以需要藉助囊泡的運輸,B錯誤;白細胞介素-2是由T細胞分泌到細胞外的的淋巴因子,需要藉助囊泡的運輸,C錯誤;甲狀腺激素是由甲狀腺細胞分泌到細胞外的的激素,需要藉助囊泡的運輸,D錯誤。故答案為A。






1.關於囊泡運輸


「囊泡運輸」研究領域已經收穫了4次諾貝爾生理或醫學獎(1974年、1985年、1999年和2013年,每隔10來年就獲獎一次),但目前人們對細胞內複雜而精細的交通運輸系統的認識,仍然是初步的和框架性的,關於囊泡運輸的更精細的調控機制,尚有待於進一步闡明。


生物膜構成了細胞及細胞器之間的天然屏障,使得一些重要的生命活動能在相對獨立的空間內進行,由此產生了細胞之間、細胞器之間的物質、能量和信息交換的過程。細胞內的膜性細胞器之間的物質運輸(如蛋白質、脂類),主要是通過囊泡完成的。


囊泡是由單層膜所包裹的膜性結構,從幾十納米到數百納米不等,主要司職細胞內不同膜性細胞器之間的物質運輸,稱之為囊泡運輸。


2.通過囊泡運輸的主要物質


囊泡運輸是所有細胞都具有的物質運輸方式(如圖),神經細胞在囊泡運輸研究中最具代表性,主要是因為神經細胞內存在著一種特殊類型的囊泡(突觸囊泡),它參與了神經遞質的釋放。



(1)囊泡膜上的膜蛋白和脂類等,參與細胞器的組成與特定的細胞功能(如細胞代謝和信號轉導等),主要是指在細胞基質中合成的物質轉運到內質網、線粒體、質體與溶酶體等膜性細胞器。這些物質的運輸受到結合於N端的轉運肽的引導和其他空間定位信號序列參與,在進入細胞器時必須在分子伴侶的幫助下解摺疊或維持非摺疊狀態,這樣子有利於通過膜上的輸入裝置,這是一個耗能的過程。(2)囊泡所包裹的內含物,如神經遞質、激素、有些酶和細胞因子等,這些物質可參與蛋白質或脂類的降解或剪切功能等,或者分泌到細胞外,調節自身或其它細胞的功能。這些物質被包裹在膜泡之中,經歷膜泡出芽與融合,從高爾基體分選轉運至細胞的不同部位。在細胞基質中合成的物質通過核孔時,被核孔複合物選擇性地完成向細胞核中輸入或者細胞核對外輸出的過程。DNA聚合酶等物質就是這種方式運輸,並沒有通過囊泡運輸。在細胞骨架之上,蛋白質等有些物質與和細胞骨架相結合的分子馬達結合在一起,而分子馬達則以固定於骨架之上的固定軌道定向地將蛋白質分子等物質運輸到細胞內指定的位置(如圖)。





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