亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        人教版高中生物教材中囊泡的作用及功能行使過(guò)程

        2018-03-06 17:31:08張炬
        理科考試研究·高中 2017年11期
        關(guān)鍵詞:囊泡

        張炬

        摘要:囊泡在生命歷程中承擔(dān)著極其重要的角色.在人教版高中生物教材中雖多次出現(xiàn),但并未詳細(xì)闡釋囊泡相關(guān)知識(shí).本文就囊泡在人教版生物教材中的位置進(jìn)行分析,以分泌蛋白形成過(guò)程為例,探索囊泡的結(jié)構(gòu)和功能.

        關(guān)鍵詞:囊泡;人教版高中生物;分泌蛋白形成

        囊泡(vesicle)是兩親分子(同時(shí)具親水性及親脂性這兩種性質(zhì))有序組合體的一種形式,它是由密閉雙分子層所形成的球形或橢球型.從化學(xué)成分上分析,囊泡同樣與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、質(zhì)膜一樣含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類.囊泡的主要功能是在一些細(xì)胞中儲(chǔ)存、運(yùn)輸和消化大分子細(xì)胞產(chǎn)品,如蛋白質(zhì)和廢物[1].簡(jiǎn)單地說(shuō),囊泡是起運(yùn)輸作用的球狀結(jié)構(gòu),它好比一個(gè)集裝箱負(fù)責(zé)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞.

        人教版高中生物必修三冊(cè)教材中數(shù)次提到囊泡相關(guān)知識(shí),但講解甚少,就此筆者以分泌蛋白形成過(guò)程為例,探索囊泡的結(jié)構(gòu)和功能.

        一、人教版高中生物教材中囊泡的教學(xué)分布

        在本教材中,囊泡共出現(xiàn)四次:必修一《分子與細(xì)胞》中第48~49頁(yè)指出在分泌蛋白形成過(guò)程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì),離開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng),到達(dá)高爾基體,與高爾基體膜融合,囊泡膜成為高爾基體膜的一部分.高爾基體還能對(duì)蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工,然后,形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡.囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜,與細(xì)胞膜融合,將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外;第72頁(yè),當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí),首先,大分子附著在細(xì)胞膜表面,這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊,包圍著大分子.然后,小囊從細(xì)胞膜上分離下來(lái),形成囊泡,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部.當(dāng)細(xì)胞需要外排大分子時(shí),先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡,囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處,與細(xì)胞膜融合,將大分子排出細(xì)胞;第114頁(yè)中,“技能訓(xùn)練——解釋現(xiàn)象”中提到在有些個(gè)體較大的原生動(dòng)物(如草履蟲(chóng))的細(xì)胞中,有用于收集和排泄廢物的伸縮泡.伸縮泡近似于液泡,可看做是一種細(xì)胞器.在伸縮泡周圍存在較多的囊泡,輔助伸縮泡完成其生命活動(dòng);必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中第19頁(yè)指出神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上.突觸小泡是由高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分泌的一類封閉的雙層囊狀結(jié)構(gòu),其本質(zhì)是囊泡.

        二、囊泡的結(jié)構(gòu)和功能

        1.囊泡和高爾基體等膜結(jié)構(gòu)存在差異

        囊泡含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類,與高爾基體膜、質(zhì)膜等膜結(jié)構(gòu)化學(xué)組成相似.這種化學(xué)組成為囊泡在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中與其他膜結(jié)構(gòu)的相融性提供保障.通常學(xué)者認(rèn)為囊泡是高爾基體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽方式形成的,它可以在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、質(zhì)膜以及其他細(xì)胞器(如溶酶體、液泡等膜結(jié)構(gòu))之間進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),從而將包裹在囊泡內(nèi)的蛋白質(zhì)運(yùn)送到相應(yīng)的靶受體[2].囊泡運(yùn)送完蛋白質(zhì)后,可以與靶受體的膜相互融合,最終融合成為受體膜的一部分.

        雖然囊泡與質(zhì)膜、高爾基體膜等膜結(jié)構(gòu)有高度相似的化學(xué)成分,但囊泡與這些膜結(jié)構(gòu)是同一種結(jié)構(gòu)么?答案是否定的.以高爾基體為例,在結(jié)構(gòu)上:高爾基體是一種囊狀結(jié)構(gòu),由形成面(forming face)和成熟面(mature face)兩部分組成.形成面靠近細(xì)胞核一側(cè),有小囊小管連接形成網(wǎng)狀;成熟面面向細(xì)胞質(zhì)膜一側(cè),呈凹囊狀.囊泡是封閉的雙層中空的球形結(jié)構(gòu).在功能上:高爾基體對(duì)分泌物(如分泌蛋白)進(jìn)行最后的加工與包裝,完成特定的糖基化修飾.囊泡則是單純地起轉(zhuǎn)運(yùn)作用,運(yùn)輸分泌物到指定位置.由此可見(jiàn),二者無(wú)論是結(jié)構(gòu)上還是功能上皆存在差異.

        2.分泌蛋白形成過(guò)程中囊泡的功能行使過(guò)程

        蛋白質(zhì)是構(gòu)成機(jī)體組織、器官的重要組成部分,人體各組織無(wú)一不含蛋白質(zhì),在人體的瘦組織中(非脂肪組織)和心、肝、腎等器官均含有大量蛋白質(zhì),骨骼、牙齒、乃至指、趾也含有大量蛋白質(zhì);細(xì)胞中,除水分外,蛋白質(zhì)約占細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的80%,因此構(gòu)成機(jī)體組織、器官的成分是蛋白質(zhì)最重要的生理功能.生物體在無(wú)時(shí)不刻地完成代謝活動(dòng),這與酶的參與是密不可分的,且大多數(shù)的酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì).由此可見(jiàn),

        分泌蛋白的形成過(guò)程是尤為重要的,本文以該過(guò)程為例,簡(jiǎn)述囊泡的作用及功能行使過(guò)程.

        (1)囊泡的自發(fā)形成過(guò)程

        70年代末,愛(ài)德華·路斯曼利用新創(chuàng)建的無(wú)細(xì)胞體系,和同事鑒定出細(xì)胞囊泡形成過(guò)程所需要的三大類基本元件:

        ①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜或高爾基體膜,這是囊泡出芽的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);

        ②形成囊泡被膜所需要的相關(guān)分子,它們保證了囊泡突起的形成和分離;

        ③一種GTP結(jié)合蛋白,在GTP結(jié)合的前提下,啟動(dòng)囊泡形成.

        施克曼應(yīng)用遺傳學(xué)方法以酵母為材料也獲得和路斯曼類似的結(jié)果.不同材料和方法得到相似的細(xì)胞囊泡形成模式,說(shuō)明了路斯曼結(jié)果的可靠性,因此,逐漸得到科學(xué)界的認(rèn)可.

        (2)囊泡的能量獲得

        囊泡在對(duì)蛋白質(zhì)運(yùn)輸時(shí)或多或少都需要能量的供給,然而,這種能量的利用方式與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體對(duì)能量的利用方式并不相同.它的能量不是來(lái)自于線粒體,而來(lái)自于囊泡附帶的糖分解機(jī)器GADPH:甘油醛—3—磷酸脫氫酶(糖酵解中的一種酶,反應(yīng)一次產(chǎn)生一個(gè)ATP).內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體很多時(shí)候相對(duì)于整個(gè)細(xì)胞來(lái)講是一種靜態(tài)結(jié)構(gòu),但囊泡隨時(shí)都在運(yùn)動(dòng),都在發(fā)生融合,其利用能量的方式肯定比其他膜結(jié)構(gòu)更方便,更高效,這就是它獨(dú)立的能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)所在.

        (3)囊泡的運(yùn)輸過(guò)程

        囊泡的種類具有多樣性,運(yùn)輸方向上具有特異性.

        在種類上,目前發(fā)現(xiàn)三類小泡:網(wǎng)格蛋白有被小泡、COPII有被小泡、COPI有被小泡[2].網(wǎng)格蛋白有被小泡:產(chǎn)生于高爾基體復(fù)合體、細(xì)胞膜,主要負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)從高爾基體反面膜囊向質(zhì)膜、胞內(nèi)體(動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)由膜包圍的細(xì)胞器,其作用是運(yùn)輸由胞吞作用新攝入的物質(zhì)到溶酶體被降解.)或溶酶體的物質(zhì)運(yùn)輸;COPII有被小泡:產(chǎn)生于糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),主要負(fù)責(zé)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸;COPI有被小泡:產(chǎn)生于高爾基體復(fù)合體,主要負(fù)責(zé)回收內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng).

        在運(yùn)輸方向上,從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成的囊泡只能將某些蛋白質(zhì)運(yùn)送到高爾基體順面囊膜上,但不能直接運(yùn)送到高爾基體中間囊膜或質(zhì)膜及其他膜結(jié)構(gòu)上;從高爾基體復(fù)合體上產(chǎn)生的囊泡只能將某些蛋白質(zhì)運(yùn)送到質(zhì)膜上,同樣也不能運(yùn)送到其他膜結(jié)構(gòu)上,即運(yùn)輸具有特異性.

        在運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的過(guò)程中,首先,攜帶特定蛋白的囊泡從供體細(xì)胞器上出芽.接下來(lái),囊泡向靶受體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到靶膜附近時(shí),每個(gè)囊泡上獨(dú)特的v-SNARE會(huì)與靶膜上特定的t-SNARE受體相互作用,這一步是囊泡膜和靶膜融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ).通俗地說(shuō),v-SNARE和t-SNARE之間的關(guān)系就像鑰匙和鎖,通過(guò)靶膜t-SNARE結(jié)構(gòu)打開(kāi)囊泡v-SNARE結(jié)構(gòu)的大門才能完成膜融合,最終把細(xì)胞內(nèi)“貨物”運(yùn)到目的地[3](如圖1).

        科學(xué)家把囊泡比喻為“運(yùn)輸艦艇”,是有一定道理的.它可以有效保證特定分子及時(shí)、精確的在細(xì)胞內(nèi)所需要的位置發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng).沒(méi)有它的存在“海洋中的島嶼”就無(wú)法聯(lián)系在一起,他們之間的物質(zhì)、能量、信息交流就會(huì)中斷,從而細(xì)胞就會(huì)失去許多重要生理功能.在高中生物教學(xué)講解囊泡的過(guò)程中,既可激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)乃至科學(xué)的興趣,又可完善學(xué)生的知識(shí)體系、連接各生物知識(shí)的結(jié)構(gòu),可謂一箭雙雕.相信隨著科學(xué)的發(fā)展以及時(shí)間的推移,會(huì)有越來(lái)越多的學(xué)者研究囊泡,囊泡也會(huì)越來(lái)越被重視.

        參考文獻(xiàn):

        [1]wikipedia.《Vesicle》[M].2007.

        [2]洪鵬,馮娟,王憲.細(xì)胞囊泡運(yùn)輸調(diào)節(jié)機(jī)制[J].生理科學(xué)進(jìn)展,2014,45(3):100-191.

        [3]張程,牛洋,劉佳佳.囊泡運(yùn)輸?shù)墓δ芘c調(diào)控機(jī)制 Functions and Regulatory Mechanisms of Vesicular.Transport[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2014.endprint

        猜你喜歡
        囊泡
        外泌體與脂質(zhì)代謝研究進(jìn)展
        聚合物囊泡的穩(wěn)定性及H+透膜特性考察
        生物囊泡分離鑒定方法及其在獸醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
        聚二乙炔囊泡的制備及其在醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用
        鈣離子非依賴電壓依賴分泌模型(CiVDS)的分子機(jī)制
        配體鏈包覆納米粒子的表面相分離及自組裝的模擬研究
        界面單層膜和囊泡雙層膜中膽固醇對(duì)飽和磷脂膜的影響
        SDS/DTAB/堿金屬氯化鹽復(fù)配囊泡為模板制備PMMA微球
        周圍型肺癌伴囊泡形成12例的高分辨率CT表現(xiàn)
        N-甲基-N,N-雙十二烷基殼聚糖鹽酸鹽的合成及自組裝囊泡性能
        精品国产乱码久久免费看| 鸭子tv国产在线永久播放| 国产伦精品一区二区三区免费| 欧美一级特黄AAAAAA片在线看| 青青草视频在线视频播放| 青草草视频在线观看华人免费| 国产在线无码精品无码| 久久露脸国产精品| 亚洲产在线精品亚洲第一站一| 欲色天天网综合久久| 國产AV天堂| 一级一片内射在线播放| 亚洲国产国语在线对白观看| 性xxxx18免费观看视频| 日韩AV不卡六区七区| 蜜桃视频色版在线观看| 日本系列有码字幕中文字幕| 欧美性猛交xxxx三人| 一本一本久久a久久精品综合| 无码高潮少妇毛多水多水免费| 一本色道久久亚洲精品| 亚洲精品成人片在线观看精品字幕| 久久国产精品波多野结衣av| 黄色av三级在线免费观看| 精品露脸熟女区一粉嫩av| 亚洲va中文字幕无码毛片| 国产三级精品三级国产| 一个人看的在线播放视频| 亚洲av成人精品一区二区三区| 青青草视频免费观看| 亚洲一区二区三区久久蜜桃| 永久免费看黄网站性色| 国内揄拍国内精品少妇| 中文字幕无码免费久久| 亚洲国产精品亚洲高清| 日本国产亚洲一区二区| 性一交一乱一乱一视频| 日本熟妇hd8ex视频| 日韩女优视频网站一区二区三区| 亚洲成av人的天堂在线观看| 99热免费精品|