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囊泡運輸的原理和過程

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囊泡運輸的原理和過程

囊泡運輸

囊泡運輸,是指某些分子與物質不能直接穿過細胞膜,而是依賴圍繞在細胞膜周圍的囊泡進行傳遞運輸。囊泡通過與目標細胞膜融合,在神經細胞指令下可精確控制荷爾蒙、生物酶、神經遞質等分子傳遞的恰當時間與位置。囊泡運輸研究領域先後於1974年、1985年、1999年和2013年收穫諾貝爾生理或醫學獎。

概念闡述

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。

囊泡作用

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。

主要分類

細胞內的囊泡有很多種,按結構特徵,可以分為包被囊泡和無包被囊泡兩類按生理功能,可分為轉運囊泡、儲存囊泡、分泌囊泡等。

運輸物質

通過囊泡運輸的物質主要有兩類:

一、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)

二、囊泡所包裹的內含物,如神經遞質、激素、各種酶和細胞因子等,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。

工作方式

囊泡運輸既是生命活動的基本過程,又是一個極其複雜的動態過程,在高等真核生物中尤其如此,涉及到許多種類的蛋白質和調控因子。

囊泡運輸一般包括出芽、錨定和融合等過程,需要貨物分子、運輸複合體、動力蛋白和微管等的參與以及多種分子的調節。細胞內的囊泡運輸系統,就好比一個城市的交通運輸系統,各種具有動力(即動力蛋白)的不同車輛(即運輸複合體)裝載着所運輸的不同貨物(即囊泡上的貨物分子),按照指定的行駛路線(即微管)抵達目的地後,完成貨物的卸載。一個城市的良好交通運輸狀況,需要精細的交通控制(即調節分子)。如果控制得不好,某些地方就會出現交通擁堵,嚴重時整個城市的交通都會癱瘓。當類似情況出現在我們的細胞內時,這些細胞就無法實現正常功能,甚至會因而死亡。

Tags:運輸